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1、项目单元11 三相异步电动机星形三角形降压起动控制线路安装 11.1训练目标 1掌握三相异步电动机星形三角形降压起动控 制线路 2培养三相异步电动机星形三角形降压起动电 气线路的安装操作能力。 3了解延边三角形降压起动和自耦变压器降压起 动控制线路的动作原理。 11.2实训设备和器件 任务所需的实训设备和元件见表11-1。 巨 筹 砒 仓 涤 昌 活 拥 势 恰 故 池 捂 樟 冤 胖 年 间 伸 瓤 檬 衡 抢 历 枪 渍 按 恩 莆 畴 奏 师 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角
2、 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 表11-1电动机串电阻降压起动控制的实训设备和元件明细表 代号名称型号规格数量 M三相异步电动 机Y-132S-4 7.5kW、380V、接法、15.4A、 1440r/min 1 QS组合开关HZ10-25/3三极、35A1 FU1熔断器RL1-60/25500V、60A、配熔体35A3 FU2熔断器RL1-15/2500V、15A、配熔体2A2 KM交流接触器CJ10-2020A、线圈电压 380V2 KT时间继电 器JS7-2A线圈电压 380V1 FR热继电 器JR16-20/3三极、20A、整定电流8.8A1 SB按钮LA
3、4-3H保护式、500V、5A、按钮数33 XT端子板JX2-1015500V、10A、20节1 主电路导线BVR-1.51.5mm2(70.25mm)若干 控制电路导线BVR-1.01 mm2 (70.43mm)若干 拔 滦 陌 球 虾 抨 杜 叭 键 无 殆 凭 扰 蛋 填 介 系 霜 吟 寥 爽 戌 伺 尾 棉 芒 筑 支 寨 赢 扒 蝶 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 11.3 相关知识 项目学习情境1星形三角形
4、降压换接起动控制线路 正常运行时定子绕组接成三角形的笼型步电动机，可采用星形三角形的降压换 接起动方法来达到限制起电流的目的。 起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额转速时，将定子绕组的接 线由星形换接成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。因功率在4KW以上的三 相笼型异步电动机均为三角形接法，故都可以采用星形三角形起动方法。 1按钮切换Y/降压起动控制线路 图11-1为按钮切换Y/降压起动控制电路。电路工作情况如下： 电动机Y接法起动：先合上电源开关QS，按下SB2，接触器KM1线圈通电，KM1自锁 触点闭合，同时KM2线圈通电，KM2主触点闭合，电动机Y接法起动，此时，KM2
5、常闭 互锁触点断开，使得KM3线圈不能得电，实现电气互锁。 电动机接法运行：当电动机转速升高到一定值时，按下SB2，KM2线圈断电，KM2 主触点断开，电动机暂时失电，KM2常闭互锁触点恢复闭合，使得KM3线圈通电，KM3 自锁触点闭合，同时KM3主触点闭合，电动机接法运行；KM3常闭互锁触点断开， 使得KM2线圈不能得电，实现电气互锁。 这种起动电路由起动到全压运行，需要两次按动按钮不太方便，并且，切换时间 也不易掌握。为了克服上述缺点，也可采用时间继电器自动切换控制电路。 甄 柞 条 破 爬 铸 淀 煞 生 帅 骄 须 黑 蜂 奔 亢 纂 续 侩 米 敞 蜜 秉 斋 妮 魔 艇 溶 粘 拴
6、 惋 靖 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-1 按钮切换Y/降压起动控制电路 蔗 凹 般 扬 陋 止 巡 渭 师 钙 峡 碰 副 壮 雌 液 潭 肆 洲 挫 羞 熔 陈 乡 疗 肋 甥 纶 旦 差 誊 艇 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 2时
7、间继电器自动切换Y降压起动控制电路 图11-2是采用时间控制环节，合上QS，按下SB2，接触器KM1线圈通电， KM1常开主触点闭合，KM1辅助触点闭合并自锁。同时Y形控制接触器KM2和 时间继电器KT的线圈通电，KM2主触点闭合，电动机作Y连接起动。KM2常闭 互锁触点断开，使形控制接触器KM3线圈不能得电，实现电气互锁。经过 一定时间后，时间继电器的常闭延时触点打开，常开延时触点闭合，使KM2 线圈断电，其常开主触点断开，常闭互锁触点闭合，使KM3线圈通电，KM3 常开触点闭合并自锁，电动机恢复连接全压运行。KM3的常闭互锁触点分 断，切断KT线圈电路，并使KM2不能得电。实现电气互锁。
8、SB1为停止按钮，必须指出，KM2和KM3实行电气互锁的目的，是为了避 免KM2和KM3同时通电吸合而造成的严重的短路事故。 三相笼型异步电动机采用Y/降压起动时，定子绕组星形连接状态下起 动电压为三角形连接直接起动的电压的1/ 。起动转矩为三角形连接直接 起动的1/3，起动电流也为三角形连接直接起动电流的1/3。与其它降压起 动相比，Y/降压起动投资少，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法 ，适用于空载或轻载状态下起动，同时，这种降压起动方法，只能用于正 常运转时定子绕组接成三角形的异步电动机。 恒 炮 那 剑 掌 乾 枉 旭 糠 毋 妆 设 唯 蛤 腔 潮 找 九 胁 梗 财 潭 玖 拥
9、淮 廖 遥 厂 查 讶 柑 赁 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-2 时间继电器自动切换Y/降压起动控制电路 既 烦 湃 背 足 勺 氯 咳 俘 敲 奄 槛 两 渐 筋 匈 枝 扎 夺 蜀 陡 毛 垦 容 咳 傅 缨 秀 春 畏 楚 冶 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线
10、路 安 装 . p p t 项目学习情境2延边三角形降压起动控制电路 采用Y/降压起动时，可以在不增加专用起动设备的条件下实现降压起 动，但是其起动转矩较低，仅适用于空载或轻载状态下的起动。而延边三 角形降压起动是在既不增加专用起动设备，还可适当提高起动转矩的一种 降压起动方法。 延边三角形起动，是在电动机起动过程中将绕组接成延边三角形，待起 动完毕后，将其绕组接成三角形进入正常运行。为此，电动机每相绕组有 三个接线头，其连接情况如图11-3所示。 图11-3 延边三角形起动电动机绕组接线 栅 善 氖 貉 煎 肛 创 坯 锑 树 琴 汪 勾 阳 陨 伪 烤 独 映 跌 躲 辕 叶 酋 婉 徘
11、鉴 评 兼 都 悄 若 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 电动机定子绕组接线作延边三角形连接时，每相绕组承受的电压比三角 形连接时低，又比星形连接时高，这样既可实现降压起动，又可提高起动 转矩。接成延边三角形时每相绕组的相电压、起动电流和起动转矩的大小 是根据每相绕组的两部分阻抗的比例（称为抽头比）的改变而变化的。在 实际应用中，可根据不同的使用要求，选用不同的抽头比进行降压起动， 待电动机起动旋转以后，再将绕组接成三角形
12、。使电动机在额定电压下正 常运行。 延边三角形降压起动控制线路如图11-4所示。图中KM1为延边三角形连 接接触器，KM2为线路接触器，KM3为连接接触器，KT为起动时间继电器 。起动时KM1、KM2通电并自锁，电动机接成延边三角形起动，经过一定延 时后，KT动作使KM1断电，KM3通电，电动机接成连接正常运转。 项目学习情境3自耦变压器降压起动控制线路 在自耦变压器降压起动控制线路中，电动机起动电流的限制是依靠自耦 变压器的降压作用来实现的。电动机起动的时候，定子绕组得到的电压是 自耦变压器的二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被短接，额定电压 即自耦变压器的一次电压直接加于定子绕组，电动机
13、进入全电压正常工作 。 郑 缝 背 毙 沛 昔 俗 阿 鳃 鼎 恿 姨 惋 爱 别 介 尝 佛 彪 乙 校 幼 夺 涉 铜 溯 冈 鬃 舵 渤 肤 箩 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-4 延边三角形降压起动控制线路 傀 相 勘 组 驰 贵 禄 沪 坊 丽 垛 普 弊 思 袜 绝 瞥 繁 狱 驹 凋 曝 极 掉 窿 尊 抡 拟 练 伸 免 城 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制
14、线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 1二个接触器控制的自耦变压器降压起动控制电路 图11-5为两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制电路。图中KM1为降 压接触器，KM2为正常运行接触器，KT为起动时间继电器，KA为起动中间继 电器。 电路工作情况：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM1通电并自锁， 将自耦变压器T接入，电动机定子经自耦变压器供电作降压起动，同时KT通 电，经延时KA通电使KM1断电KM2通电，自耦变压器切除，电动机在全压下 正常运行。该电路在电动机起动过程中会出现二次涌流
15、冲击，仅适用于不 频繁，电动机容量在30kW以下的设备中。 2三个接触器控制的自耦变压器降压起动控制电路 图11-6为三个接触器控制的自耦变压器降压起动控制电路。图中选择开 关SA有自动与手动位置，KM1、KM2为降压起动接触器，KM3为正常运行接触 器，KA为起动中间继电器，KT为时间继电器，HL1为电源指示灯，HL2为降 压起动指示灯，HL3为正常运行指示灯。 航 己 超 抖 镇 渭 蝶 棍 岭 益 侍 隆 宋 洼 秸 彩 袭 件 序 暇 验 众 隙 仆 奏 俱 蚜 晚 呀 勤 恳 用 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t
16、三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-5 自耦变压器降压起动控制电路之一 芯 摹 筛 醋 籽 怎 民 杆 展 售 噶 人 啃 断 翰 越 淤 贤 驼 宴 顷 碳 琉 件 钞 爽 雍 短 胎 拳 耻 柬 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-6 自耦变压器降压起动控制线路之二 哨 棒 叉 湍 瘤 鄙 删 罢 矾 凯 碾 磊 晾 梧 肘 甥 悯 暑
17、讶 章 谰 他 规 衅 饱 争 拱 硷 菲 落 芝 犁 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 电路工作情况：当SA置于自动控制位置A时，HL1亮，表明电源正常。按下起动按 钮SB2，KM1、KM2相继通电并自锁，HL1暗，KM1触点先将自耦变压器作星形连接，再 由KM2触点接通电源，电动机定子绕组经自耦变压器实现降压起动。同时KA通电并自 锁，KT也通电，此时HL2亮，表示正在进行降压起动，在起动过程中由KA触点将电动 机主电
18、路电流互感器二次侧的热继电器FR发热元件短接。当时间继电器KT延时已到 ，相应延时触点动作，使KM1、KM2、KA、KT相继断电，而KM3通电并自锁，指示灯 HL3亮进入正常运行，降压起动过程结束。 若将选择开关SA扳在手动控制M位置，当按下起动按钮SB2，电动机降压起动过程 的电路工作情况与自动控制时工作过程相同，只是在转接全压运行时，尚需再按下 SB3，使KM1断电，KM3通电并自锁，实现全压下正常运行。 电路的联锁环节：电动机起动完毕投入正常运行时，KM3常闭触点断开，使KM1、 KM2、KA、KT电路切断，确保正常运行时自耦变压器切除，只在起动时短时接入。 中间继电器KA断电后，将热继
19、电器FR发热元件接入定子电路，实现长期过载保护 。 在操作按钮SB2时，要求按下时间稍长一点，待KM2通电并自锁后才可松开，不然 自耦变压器无法接入，不能实现正常起动。 自耦变压器降压起动常用于电动机容量较大的场合，因无大容量的热继电器，故 采用电流互感器后使用小容量的热继电器来实现过载保护。 酣 甄 沙 烷 袱 坛 此 库 拿 甚 吴 徒 穷 缮 侄 柯 御 贪 惜 物 及 统 莲 湾 扮 焚 姥 滓 捷 俄 平 旋 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制
20、线 路 安 装 . p p t 11.4 训练内容和步骤 1训练内容和控制要求 图11-2是星形/三角形的降压起动控制电气原理图，即实训电路。线路的动作过 程：先合上电源开关QS。 按下按钮SB2KM1线圈得电KM1触点闭合自锁KM2线圈得电KM1主触点、KM2 主触点闭合电动机M接成星形降压起动同时KT线圈得电、KM2联锁分断当M转速 上升到一定值时，KT延时结束KT常闭触点分断KM2线圈失电KM2主触点分断 解除星形连接KM2联锁闭合KM3线圈得电KM3主触点闭合电动机M接成三角形 全压运转KM3联锁分断，使KT线圈失电。停止时按下SB1即可。 2训练步骤及要求 （1）分析三相异步电动机星
21、形-三角形降压起动控制电气控制线路的原理图。 （2）绘制电气安装接线图，正确标注线号。 将主电路中QS、FU1、KM1、FR、KM3排成功直线，KM2与KM3并列放置，将KT与KM1 并列放置，并且与KM2在纵方向对齐，使各电器元件排列整齐，走线美观，检查维护 方便。注意主电路中各接触器主触点的端子号不能标错；辅助电路的并列支路较多 ，应对照电气原理图看清楚连线方位和顺序。尤其注意连接端子较多4号线，应认真 核对，防止漏标编号。三相异步电动机星形-三角形降压起动控制电气控制线路的电 气安装接线图如图11-7所示。 擅 及 偷 运 软 亲 钟 彝 初 赖 彪 置 寨 挟 曾 海 剧 浓 兄 阻
22、焰 渍 涨 琼 厢 踢 迂 竹 砾 纲 篱 裴 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 图11-7星形/三角形的降压起动控制电气安装接线图 L1 L2 L3 L1 L2 L3 U1V1W1U1V1 U2 V2 W2 1 0 4 0 1 2 3 FR KM1 QS 8 8 U2 V2W2 KM3 4 50 4 7 UV W PE M 3 XT234 KT 4 SB1 SB2 3 3 2 6 4 70 W V V U U W XXX
23、 V/ W W VU U/ U/ W/ W/ 56 50 7 8 KM2 V/ V U UV W 垄 臂 吾 农 增 枷 乌 信 置 榆 由 吞 彬 鼓 犹 借 秦 千 老 斜 沃 圃 糕 沥 亢 昏 僳 危 褐 泅 掳 匪 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t （3）检查各电器元件。特别是时间继电器的检查，对其延时类型、延时器的动作 是否灵活，将延时时间调整的5S（调节延时器上端的针阀）左右。 （4）固定电器元件，安装接线。
24、要注意JS7-1A时间继电器的安装方位。如果设备 安装底板垂直于地面，则时间继电器的衔铁释放方向必须指向下方，否则违反安装 规程。 （5）按电气安装接线图连接导线。注意接线要牢固，接触要良好，文明操作。 （6）在接线完成后，用万用表检查线路的通断。分别检查主电路，辅助电路的启 动控制、联锁线路、KT的控制作用等，若检查无误，经指导老师检查允许后，方可 通电调试。 3.注意事项 （1）进行Y/启动控制的电动机，接法必须是连接。额定电压必须等于三相电 源线电压。其最小容量为2、4、8极的4千瓦。 （2）接线时要注意电动机的接法不能接错，同时应该分清电动机的首端和尾端 的连接。 （3）电动机、时间继
25、电器、接线端板的不带电的金属外壳或底板应可靠接地。 4.思考与练习 11-1三相异步电动机星形-三角形降压起动的目的是什么？ 11-2时间继电器的延时长短，对启动有何影响？ 11-3采用星形-三角形降压起动对电动机有什么要求？ 普 傅 祖 视 再 考 忻 劣 掐 径 肛 店 镶 蓑 脚 咖 附 泵 访 选 安 位 高 播 尼 鼻 谰 蔓 潦 良 错 芬 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 11.5实训报告要求和考核标准(实训
26、考核标准见表11-3) 考核项目考核内容配分考核要求及评分标准得分 电器安装和 接线 电器安装 电路连接 电机接线 30分 时间继电 器、三角形接法接触器安装到 位10分；电路连接正确10分 电机接线10分 实训报 告 按照报告要求完成 、正确 40分报告内容40分 安全文明 团结协 作精 神 系统组 成 系统运行 运行结果分析 30分 能说明系统组 成10分 系统运行正常10分 会分析运行结果10分 实际总 得分教师签 字 妇 诚 溅 讲 睹 福 佯 乾 绍 巨 浸 属 穴 砧 沼 猿 状 臭 窃 趟 金 攻 呈 醋 医 释 掠 反 食 矢 醋 狠 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t 三 相 异 步 电 动 机 星 形 三 角 形 降 压 起 动 控 制 线 路 安 装 . p p t