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1、三相异步电动机降压启动控制线路,一、能力目标 二、仪器与设备 三、项目要求 （一）检查元器件 1根据图23-1（a）Y-降压启动的电气原理图检查各电器元件型号规格和数量，用万用表的欧姆档检测各电器元件的常开、常闭触点的通断情况。 2对空气阻尼式时间继电器，用手操作检查延时情况，再检查时间继电器的瞬时、延时动作触点的位置。,三相异步电动机降压启动控制线路,（二）电路连接 1三相异步电动机的Y连接和连接 为了便于改变接线，三相异步电动机接线盒内都有一块接线板，三相定子绕组的六个端子排成上下两排，上排接线端子自左向右编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排为6（W2）、4（U2）、5（V2）；
2、如图23-2（a）所示。图（b）为Y接接线端子的连接示意图；图（c）为接接线端子的连接示意图。,三相异步电动机降压启动控制线路,（a）电气原理图 （b）电器布置图 图23-1 Y-降压启动自动控制电路,三相异步电动机降压启动控制线路,（a）接线端子的排列 （b）Y接 （c）接 图23-2 电动机的接线板,三相异步电动机降压启动控制线路,2元器件安装 将检查合格的电器元件按图23-1（b）的位置固定在实验线路板上，也可根据自己的设计将各电器元件合理地布置在线路板上。 3按图接线 按图23-1（a）的电气原理图，先接主电路后接控制电路、从左向右、自上而下地、先串联后并联的接线原则，从刀开关QS的下
3、端开始接线，最后接电源线。,三相异步电动机降压启动控制线路,（三）电路检查及故障分析 1电路检查与通电试车 接线完成后，对照电路图，自行检查电路中有无漏接、错接和短接；接线端的连接是否牢固。断开控制电路，对主电路用万用表的欧姆档（或校灯）对各连接点作通断检查；断开主电路，对控制电路的各连接点作通断检查。通断检查中，要注意是否有并联支路或其他回路对被测部分的影响，防止产生误判断。检查完毕，再经指导老师检查确认后，通电试车。,三相异步电动机降压启动控制线路,操作按钮SB1和SB2，观察电动机的降压启动过程；改变时间继电器KT的延时时间，比较电动机的降压启动过程。 2故障分析 通电试车时，如发现电路
4、不能正常工作或出现振动、冒烟等异常现象，应立即切断电源，查找原因，故障排除后再通电试车。 将电路故障现象记录下来，同时将分析故障的思路、排除故障的方法和找到的故障原因记录下来。,三相异步电动机降压启动控制线路,四、降压启动控制原理 三相笼型异步电动机直接启动电流大，在电源变压器容量一定的情况下，会引起电源变压器输出电压下降，影响电动机本身的启动以及同一线路中其他负载的正常工作。三相笼型异步电动机的直接启动只适用于小容量电动机的空载和轻载启动。 对容量在10kW以上或不能满足式（23-1）条件的三相笼型异步电动机，均应采用降压启动。,三相异步电动机降压启动控制线路,（23-1） 电动机的启动电流
5、，A； 电动机的额定电流，A； 电源变压器的容量，kVA； 电动机的额定功率，kW。 电动机的降压启动是在电源电压不变的情况下，降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，限制启动电流，当电动机转速基本稳定后，再使工作电压恢复到额定值。,三相异步电动机降压启动控制线路,电动机的降压启动是在电源电压不变的情况下，降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，限制启动电流，当电动机转速基本稳定后，再使工作电压恢复到额定值。 三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有：定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；Y-降压启动；自耦变压器降压启动和延边三角形降压启动等。,三相异步电动机降压启动控制线路,（一）三相异步电动机的Y
6、-降压启动 三相异步电动机的定子绕组可以接成Y形或形。目前中国生产的三相异步电动机，功率在4kW以下的绕组一般采用Y形接法，4kW以上的一律采用形接法。 电动机定子绕组Y连接时的电压为接时的，额定运行为接且容量较大的电动机，在启动时将定子绕组作Y接，当转速升到一定值时，再改为接，可以达到降压启动的目的。这种启动方式称为三相异步电动机的Y-降压启动。Y接称为星形连接，接称为三角形连接。,三相异步电动机降压启动控制线路,1手动控制的Y-降压启动 图23-3为Y-降压启动的手动切换控制电路。SB1是定子绕组作Y接降压启动按钮，SB2是接的切换按钮，KM1是电源接触器，KM2是Y接接触器，KM3是接接
7、触器。电路工作过程如下： 1）降压启动 合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，电源接触器KM1和Y连接接触器KM2同时得电，KM1主触点、KM2主触点闭合，电动机作Y接降压启动。 2）额定运行 当电动机转速升到一定数值时，按下SB2，KM2先失电，KM2主触点断开，电动机作惯性运转；KM3后得电，KM3主触点闭合，电动机作接额定运行。,三相异步电动机降压启动控制线路,图23-3 Y-降压启动手动控制电路,三相异步电动机降压启动控制线路,为避免电源短路，本电路中的接触器KM2和KM3不能同时通电，因而按钮SB2采用了复合式结构，保证动作时，先断开KM2线圈的通路，然后再接通KM3线圈的通路。出于
8、同样的考虑，把KM2和KM3的常闭触点，串入对方线圈的通路中，实现双重联锁，提高电路安全的可靠性。此外，本控制电路还可以防止工作人员误操作引起的电动机启动顺序错误，如未操作Y接启动按钮SB1而直接按下接按钮SB2，由于KM1未通电动作，所以电路不会工作。,三相异步电动机降压启动控制线路,2自动控制的Y-降压启动 手动控制的Y-降压启动，启动过程需要两次操作，并且由Y接向接切换需人工完成，切换时间不易准确掌握。如果要实现Y-启动的一次完成，可采用由时间继电器自动切换的Y-降压启动自动控制电路，如图23-1所示。 电路工作情况请学生根据在项目训练过程中的体会自行分析。,三相异步电动机降压启动控制线
9、路,时间继电器有通电延时型和断电延时型两种，应根据控制线路的要求来选择。同时，还必须满足控制线路对瞬时动作触点的要求。本电路中选用的是延时型，延时时间的整定值预先在不通电时整定，并在通电试车时校正。 在项目训练中，也可以用白炽灯组代替电动机进行模拟试验，通过灯发光的亮度不同来反映Y-的不同接法，但三相规格必须相同，电路如图23-4所示。,三相异步电动机降压启动控制线路,图23-4 用白炽灯组模拟的Y-降压启动电路,三相异步电动机降压启动控制线路,3Y-降压启动的特点 Y-降压启动方法简便、经济可靠。Y接的启动电流是正常运行接的，启动转矩也只有正常运行时的，因而，Y-启动只适用于空载或轻载的情况
10、。另外，电动机额定运行状态是Y接的，不可采用本方法启动。,三相异步电动机降压启动控制线路,（二）定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动 1串电阻降压启动的工作原理 图23-5为三相异步电动机定子绕组串电阻降压启动的手动切换控制电路。启动时，在电动机定子绕组中串入降压电阻R，当电动机转速达到一定数值时，切除串入的电阻，实现降压启动，额定运行。这种方式称为定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动。,三相异步电动机降压启动控制线路,电路工作过程如下： 1）降压启动 合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电，KM1主触点闭合，电动机降压启；同时KM1常开触点闭合自锁。 2）全压运行 当电动机转速基
11、本稳定后，按下按钮SB2，接触器KM2得电，KM2主触点闭合（R被短接切除），电动机全压运行；同时KM2常开触点闭合自锁。 该电路原理简单，但启动、运行分两步操作，不够方便。图23-6为自动切换的串电阻降压启动控制电路，它用时间继电器KT的常开触点来代替按钮SB2，自动实现由降压启动向全压运行的转换。,三相异步电动机降压启动控制线路,图23-5 串电阻降压启动手动控制电路,三相异步电动机降压启动控制线路,图23-6 串电阻降压启动自动控制电路,三相异步电动机降压启动控制线路,2串电阻降压启动的特点及电阻的计算 电动机定子绕组串电阻降压启动不受绕组接法的限制，启动过程平稳。但启动时，加在定子绕组
12、上电压为额定运行时全电压的一半，使得电动机的启动转矩只有额定转矩的四分之一。因此，串电阻降压启动只适用于启动转矩不大的场合。另外，考虑到启动时串入的电阻要消耗电能，故对大容量的电动机，通常用电抗器替代电阻，但它们的控制电路完全相同。,三相异步电动机降压启动控制线路,串入的启动电阻，一般选用ZX1、ZX2系列铸铁电阻，其大小和功率可按下面的经验公式计算： （23-2） （23-3） 式中 电动机直接启动时的启动电流，A，按（47）选取，为电动机的额定电流，A； 电动机减压启动时的启动电流，A，按（23）选取。,三相异步电动机降压启动控制线路,（三）自耦变压器的降压启动 XJ01系列自动启动补偿器
13、是目前常用的自动控制启动补偿器。图23-7是自动控制启动补偿器控制电路的一种，图中KM1为降压启动接触器，KM2为正常运行接触器，KA为中间继电器。,三相异步电动机降压启动控制线路,图23-7 自耦变压器降压启动电路,三相异步电动机降压启动控制线路,1工作原理 自耦变压器降压启动是利用自耦变压器来降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，达到限制电动机启动电流的目的。启动补偿器是自耦变压器降压启动中常用的一种设备，分为手动控制和自动控制两种。电路工作过程如下： 合上电源开关，按下启动按钮SB1，KM1线圈得电并自锁，电动机定子绕组经自耦变压器T与电源连接并作降压启动；同时KT线圈得电，经延时，KT常开触点闭合，中间继电器KA线圈得电并自锁，使KM1线圈失电，自耦变压器被切除，电动机暂时失电，KM2线圈得电，电动机在全压下正常运行，电动机完成降压启动。,三相异步电动机降压启动控制线路,2自耦变压器降压启动的特点 自耦变压器降压启动的转矩比Y-降压启动时启动转矩只有33%要大，并且可调。自耦变压器二次侧有电源电压的65%、73%、85%、100%等抽头供选择，可以获得全压启动时的42%、53%、72%及100%的启动转矩（启动转矩正比于电压的平方）。但是自耦变压器价格较贵、体积大，且不允许频繁启动。自耦变压器降压启动适用于启动转矩较大、不能使用Y-降压启动的电动机的降压启动。,