电气互锁电路应用于包含两种互斥状态的电气系统中。图1所示的三相反转电机接触器是工业控制与自动化系统中的典型范例。该电机启动器配备两个接触器（一个正转，一个反转）。它们具有互斥性，绝不允许同时激活。若同时激活将导致破坏性的相间短路。
本工程简报展示电气互锁的演进过程：从双按钮结构开始，逐步过渡到继电器电路。注意本文所示元件均可在得捷电子的小型继电器与PLC训练器中找到。
图 1 ：通过辅助接触块常闭触点构成电气互锁电路的反转电机。其机械结构中内置了冗余机械互锁装置。关于施耐德DPE09BL电机启动器的更多信息，请参阅该电机启动器介绍。
技术提示 ：电气互锁电路概念可直接应用于可编程逻辑控制器(PLC)。梯形图逻辑实现具有相似的视觉呈现。
技术提示 ：基于继电器的电气互锁电路易受操作失误影响，尤其在机械强制操作继电器时。存在破坏互斥功能性的实际风险。反转电机启动器配备机械互锁机构以防止相间短路。
采用按钮的电气互锁电路
图2与图3展示了电气互锁的简单实例。该电路设有标记为A和B的两个按钮，用于控制双色工业指示灯（A对应绿色，B对应红色）。
每个按钮均包含常开触点与常闭触点。图2展示交叉状态：上支路为常开触点，下支路为常闭触点。两个按钮会相互制约对方操作。例如按下A按钮时，绿灯亮起。但若同时按下B按钮，由于互锁作用指示灯将熄灭。
图 2 ：按钮式电气互锁电路实现。注意交叉结构中，常闭触点会阻断相邻按钮的常开触点通路。
技术提示 ：本文介绍的22毫米工业开关等设备，最佳分类方式是按产品系列归属。每个产品系列都存在数百种乃至数万种组合与排列方式。点击此处了解如何为项目构建开关系统。
图 3 ：按钮式电气互锁电路的物理实现。注意每个常开开关模块（绿色）都连接到对应开关的常闭（红色）模块。有关电线识别的更多信息可在本文中找到：
使用继电器的电气联锁电路
图4、图5及视频1展示了基于继电器的电气互锁电路运作。基本原理与按钮式实现方案相同。每种情况下都存在交叉互锁，即一个电路会阻止另一个电路激活。
注意图4电路整合了图2的按钮电路，以提供冗余/安全保护。在此基础上增加了带互锁功能的K1和K2继电器。仔细观察可见每个继电器都由对向继电器的常闭触点供电。因此每次只能激活一个继电器。但若两个按钮被完全同步按下，仍可能出现竞争状态。
技术提示 ：图4的冗余电气互锁电路降低了竞争状态概率，但未完全消除。此处竞争状态指K1和K2在互锁生效前被同时激活。该状态下可能发生直通事件，导致电源出现瞬时短路。使用可编程逻辑控制器智能监控按钮可进一步缓解此问题。
图 4 ：该原理图展示带双重电气互锁的直流电机正反转控制器，防止K1和K2同时激活。注意直流电机由K1和K2触点组成的H桥驱动。K1与K2同时激活将导致电源短路。
桥式电路的直通风险
图4采用H桥控制直流电机旋转方向。本例中H桥呈横向布置。需知H桥由4个开关与居中负载构成。激活K1使电机顺时针运转，K2则驱动电机逆时针旋转。
继电器K1和K2互斥运行。若同时激活会导致电源短路。技术提示中说明，鉴于冗余互锁机制，这种情况极不可能发生。但在图5可见，每个4PDT Finder继电器都配有机械强制操作杆。若误操作同时强制两个继电器，将导致电源短路并触发断路器跳闸，存在安全隐患。
图 5 ：图4所述直流电机控制器的实物图。
视频 1 ：图 4 和图5所述直流电机控制器的功能演示。
最后的思考
电气联锁电路是工业控制和自动化系统的基本组成部分。这种逻辑互斥应用将贯穿您的技术生涯，因为存在大量"非此即彼"或"永不共存"电路。您需特别注意A和B绝不可同时出现的边界条件。
敬请期待后续内容，我们将详解三相可逆电机接触器的完整工作原理。内容涵盖电气互锁电路与物理互锁机构，该机构能防止半独立接触器同时闭合。在此之前，请查看本笔记末尾的问题及批判性思维问题。
欢迎您提出问题和建议。请在下面的空白处留下您的评论。
有用的链接
请点击以下链接获取相关和有用的信息：