项目三 三相异步电动机的降压启动控制线路3.1相关知识-《工厂电气控制设备》同步教学（中国水利水电出版社）

02 August 2024 3.1 相关知识 项目三 三相异步电动机的降压启动 控制线路设计、安装与调试 3.2 电气控制线路 3.3 知识拓展 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 1 02 August 2024 定子绕组串接电阻降压启动是指在电动机启动时，把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。 时间继电器自动控制电路图如图3‐7a)所示。 线路的工作原理如下：合上电源开关QS。 3.2.1 定子绕组串接电阻降压启动控制 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 停止时，按下SB2即可实现。 图3‐7 时间继电器自动控制降压启动电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 3 02 August 2024 3.2.2 自耦变压器（补偿器）降压启动控制线路 自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 1. 手动控制补偿器降压启动线路 图3‐8 QJ3系列手动控制补偿器 a) 结构图 b)、c) 电路图 1—启动静触头 2—热继电器 3—自耦变压器 4—欠压保护装置 5—停止按钮 6—操作手柄 7—油箱 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 　　QJ3系列手动控制补偿器的结构图如下页图3‐8a）所示。它主要由箱体、自耦变压器、保护装置、触头系统和手柄操作机构五部分组成。 　　QJ3系列补偿器的电路图如下页图3‐8b）所示，其动作原理如下：当手柄板到“停止”位置时，装在主轴上的动触头与两排静触头都不接触，电动机处于断电停止状态。 当手柄向前推到“启动”位置时，动触头与上面的一排启动静触头接触，三相电源L1、L2、L3通过右边三个动、静触头接入自耦变压器，又经自耦变压器的三个65%（或80%）抽头接入电动机进行降压启动；左边两个动、静触头接触则把自耦变压器接成了Y形。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 　　当电动机的转速上升到一定值时，将手柄向后迅速扳到“运行”位置，使右边三个动触头与下面一排的三个运行静触头接触，这时，自耦变压器脱离，电动机与三相电源L1、L2、L3直接相接全压运行。 　　停止时，只要按下停止按钮SB，欠压脱扣器KV线圈失电，衔铁下落释放，通过机械操作机构使补偿器掉闸，手柄便自动回到“停止”位置，电动机断电停转。 　　　QJ10系列空气式手动补偿器的电路如图3‐8c）所示，其动作原理如下：当手柄扳到“停止”位置时，所有的动、静触头均断开，电动机处于停止状态；当手柄向前推至“启动”位置时，启动触头和中性触头同时闭合，三相电源经启动触头接入自耦变压器TM，再由自耦变压器的65%（或80%）抽头处接入电动机进行降压启动，中性触头则把自耦变压器接成Y形；当电动机转速升至一定值后把手柄迅速扳至“运行”位置，启动触头和中性触头先同时断开，运行触头随后闭合，电动机进入全压运行。停止时，按下SB即可。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 2. 按钮、接触器、中间继电器控制补偿器降压启动控线路 右图3‐9 按钮、接触器、中间继电器控制补偿器降压启动电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 (1)降压启动： 其线路的工作原理如下：合上电源开关QS。 (2)全压运转： 当电动机转速上升到接近额定转速时， 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 　　停止时，按下SB3即可。 优点： 　　1）启动时若操作者误按SB2，接触器KM3线圈也不会得电，避免电动机全压启动； 2）由于接触器KM1的常开触头与KM2线圈串联，所以当降压启动完毕后，接触器KM1、KM2均失电，即使接触器KM3出现故障使触头无法闭合时，也不会使电动机在低压下运行。 缺点： 从降压启动到全压运转，需两次按动按钮，操作不便，且间隔时间也不能准确掌握。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3. 时间继电器自动控制补偿器降压启动线路 图3‐10 XJ01型自动控制补偿器降压启动的电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 　　XJ01系列自动控制补偿器是由自耦变压器、交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器和按钮等电器元件组成。 　　自耦变压器降压启动的优点是：启动转矩和启动电流可以调节。 　　缺点：设备庞大，成本较高。因此，这种方法适用于额定电压为220/380V、接法为△/Y形、容量较大的三相异步电动机的降压启动。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.2.3 Y－△降压启动控制线路 　 Y－△降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。待电动机启动后，再把定子绕组改接成△形，使电动机全压运行。凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机，均可采用这种降压启动方法。 　 电动机启动时接成Y形，加在每相定子绕组上的启动电压只有△形接法的 。启动电流为△形接法的 ，启动转矩也只有△接法的 。所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 1. 按钮、接触器控制Y－△降压启动线路 图3‐11 按钮、接触器控制Y－△降压启动电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 线路的工作原理如下： 先合上电源开关QS。 （1）电动机Y形接法降压启动 （2）电动机△形接法全压运行：当电动机转速上升并接近额定值时， 停止时按下SB3即可实现。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 2. 时间继电器自动控制Y－△降压启动线路 图3‐12 时间继电器自动控制Y—△降压启动电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 线路的工作原理如下：先合上电源开关QS。 停止时按下SB2即可。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3. Y－△自动启动器。 　　时间继电器自动控制Y－△降压启动线路的定型产品有QX3、QX4两个系列，称之为Y－△自动启动器。 如图3‐13所示。 图3‐13 QX4系列Y－△自动启动器电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.2.4　延边△降压启动控制线路 　　延边△降压启动是指电动机启动时，把定子绕组的一部分接成“△”，另一部分接成“Y”，使整个绕组接成延边△，如图3‐14a)所示。待电动机启动后，再把定子绕组改接成△全压运行，如图3‐14b)所示。 图3‐14 延边△降压启动电动机定子绕组的连接方式 a) 延边△接法 　　　　　 b)△接法 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图3‐15 延边△降压启动电路图 　　延边△降压启动电路如图3‐15所示。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 其工作原理如下：合上电源开关QS。 停止时按下SB2即可。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.2.5 转子绕组串接电阻启动控制线路 电动机转子绕组中串接的外加电阻在每段切除前和切除后，三相电阻始终是对称的，称为三相对称电阻器，如图3‐23a）所示。启动过程依次切除R1、R2、R3，最后全部电阻被切除。与上述相反，启动时串入的全部三相电阻是不对称的，而每段切除后三相仍不对称，称为三相不对称电阻器，如图3‐23b）所示。启动过程依次切除R1、R2、R3、R4，最后全部电阻被切除。 图3‐23 转子串接三相电阻 a) 三相对称电阻器 b) 三相不对称电阻器 a) b) 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图3‐24 按钮操作转子绕组串接电阻启动的电路图 ( 1 ) 按钮操作控制线路 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 线路的工作原理如下：合上电源开关QS。 停止时，按下SB5即可。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图3‐24 按钮操作转子绕组串接电阻启动的电路图 ( 2 ) 时间继电器自动控制线路 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 工作原理：合上电源开关QS。 停止时，按下SB2即可。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 ( 3 ) 电流继电器自动控制线路 图3‐26 电流继电器自动控制电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 工作原理：先合上电源开关QS。 由于电动机M刚启动时转子电流很大，三个电流继电器KA1、KA2、KA3都吸合。随着电动机转速的升高，转子电流逐渐减小，当减小至KA1的释放电流时，KA1首先释放，短接切除第一组电阻R1。当R1被切除后，转子电流重新增大，但随着电动机转速的继续升高，转子电流又会减小，当减小至KA2的释放电流时，KA2释放，把第二组电阻R2短接切除，如此继续下去，直到全部电阻被切除，电动机启动完毕，进入正常运转状态。中间继电器KA的作用：保证电动机在转子电路中接入全部电阻的情况下开始启动。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.2.6 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路 频敏变阻器是一种阻抗值随频率明显变化（敏感于频率）、静止的无触点电磁元件。 转子绕阻串接频敏变阻器启动的电路如图3‐27所示。 采用自动控制时，将转换开关SA扳到自动位置（即A位置），时间继电器KT将起作用。 工作原理：先合上电源开关QS。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 图3‐27 转子绕阻串接频每变阻器启动电路图 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 停止时，按下SB3即可。 采用手动控制时，将转换开关SA扳到手动位置（即B位置），这样时间继电器KT不起作用。 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.3.1 三相鼠笼型电动机正反转Y-△降压起动控制线路 3.3　知识拓展 32 邱 俊 制作 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 02 August 2024 3.3.2 三相绕线转子异步电动机凸轮控制器控制线路 33 邱 俊 制作 三相异步电动机的降压启动控制线路设计安装与调试 项目三 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片 $$