直交流电机正反转控制系统设计方案

亿佰特 物联网应用专家

下图为使用亿佰特公司旗下的C31-04R实现的直交流电机正反转控制系统，该系统可以使用本地按键控制，也可以通过4G网络接入云服务器再通过手机APP进行控制(使用阿里云的“云智能”)，还可以通过遥控器在4Km内实现控制。

继电器带载分析

C31-04R使用功率继电器常开触点具有(常温30A@277VAC，阻性)，常闭触点具有(常温15A@277VAC，阻性)，耐压等级(线圈与触点间介质耐压2.5KVAC 1min，断开触点间1500VAC 1min)，继电器详细参数如下图所示：

触点负载说明

继电器触点所能承受的负载，除了确认负载的大小，还需要确认负载的类型，不同的负载类型有不同的冲击电流和稳态值，如下表所示：

综合上述说明考虑，小功率直流电机(DC 28V以下)不建议超过3~6A范围长时间使用，直流电在关断时产生电弧不易熄灭因此断开直流电需要专门的设备(比如正泰的NCZ2系列直流接触器)，交流电机建议搭配接触器使用。

非专业人员禁止接线，严禁过载、超压使用，以免造成触电伤害。

直流电机正反转电路分析

直流电机在两端加正向电压时电机正转，施加反向电压时电机反转。利用直流电机的这一特性，再通过对继电器的常开、常闭触点的控制即可实现对直流电机正反转的控制。

情景1：

K1与K2两组线圈都断电时，K1与K2继电器的公共端(COM)与常闭(NC)触点连通，公共端(COM)与常开(NC)触点断开，电机的两根线仅接入GND，电路并没有形成回路，这时电机不会转动。

情景2：

K1继电器线圈导通而K2继电器线圈断开，K1继电器的公共端(COM)与常开(NO)触点连通，K2继电器公共端(COM)与常闭(NC)触点，这时电流从电源正极经过K1继电器的常开(NO)触点到K1继电器的公共端(COM)触点，再流经电机的正极接线端，从电机的负极接线端流出后经过K2继电器的公共端(COM)，再流过K2继电器的常闭(NC)触点回到电源的负极，此时电机正向导通，即电机正转。

情景3：

K1继电器线圈断开而K2继电器线圈导通，K1继电器的公共端(COM)与常闭(NC)触点连通，K2继电器公共端(COM)与常开(NO)触点，这时电流从电源正极经过K2继电器的常开(NO)触点到K2继电器的公共端(COM)触点，再流经电机的负极接线端，从电机的正极接线端流出后经过K1继电器的公共端(COM)，再流过K1继电器的常闭(NC)触点回到电源的负极，此时电机反向导通，即电机反转。

情景4：

K1与K2两组线圈都导通时，K1与K2继电器的公共端(COM)与常开(NO)触点连通，公共端(COM)与常开(NC)触点断开，电机的两根线仅接入VCC，电路并没有形成回路，电机也不会转动。

交流电机正反转电路分析

本文提到的交流接触器采用线圈额定电压为AC 220V辅助触点为常闭触点的接触器，因此需要单独引入零线(N)，若使用AC 380V接触器仅需将零线替换为L1或L2，但必须选用辅助触点为常闭，才能根据本文所示电路图实现三相电机正反转。

将三相交流电机任意两相交换就可实现与原转向相反的转向。

情景1：

开关量输出3与开关量输入4都不工作，则两个接触器线圈不闭合，三相电不导通，电机不工作。

情景2：

开关量输出3输出，则KM1接触器闭合，KM2接触器不闭合，电机接入正线序电压实现电机正转，此时再点击开关4输出开关量4，由于KM1闭合，KM1的辅助触点断开，KM2接触器也无法闭合，从而实现电机正反转控制保护。

因此该正反转控制系统最好是在停止状态切换电机正反转。

审核编辑：汤梓红