《工厂电气控制设备》认识自耦变压器降压起动控制线路（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《工厂电气控制设备》认识自耦变压器降压起动控制线路-讲义 1. 会识读、绘制自耦变压器降压起动控制线路电路图。 2. 会分析自耦变压器降压起动控制线路中各电气元件的作用和工作原理。 3. 熟悉自耦变压器降压起动控制线路在电气控制设备中的典型应用。 知识点一 认识自耦变压器降压起动控制线路准备 1、 自耦变压器降压起动原理 图1所示是自耦变压器降压起动原理图。起动时，先合上电源隔离开关QS1，再将开关 QS2 扳向“起动”位置，此时电动机的定子绕组与自耦变压器的二次侧相接，电动机进行降压起动。待电动机转速上升到一定值时，迅速将开关 QS2 从“起动”位置扳到“运行’位置，这时，电动机与自耦变压器脱离而直接与电源相接，在额定电压下正常运行。 图1 自耦变压器降压起动原理图 可见，自耦变压器降压起动是在电动机起动时，利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的起动电压。待电动机起动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行。 利用自耦变压器来进行降压起动的起动装置称为自耦降压起动器，其产品有手动式和自动式两种。 2、 手动自耦降压起动器 常用的手动自耦降压起动器有QJD3系列油浸式和 QJ10系列空气式两种图2所示为 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的外形及结构，它主要由钢板制成的防护式外壳、自耦变压器、接触系统(触点浸在油中)、操作机构及保护系统5个部分组成，具有过载和失电压保护功能，适用于一般工业用交流50Hz(60Hz)、电压380V、功率为10~75kW三相笼型异步电动机不频繁降压起动和停止用。 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的电路图如图3所示，其动作原理如下: 图2 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器外形结构 图3 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的电路图 当操作手柄扳到“停止”位置时，装在主轴上的动触点与上、下两排静触点都不接触，电动机处于断电停止状态。 当操作手柄向前推到“起动”位置时，装在主轴上的动触点与上面一排起静触点接触，三相电源 L1、L2、L3 通过右边3对动、静触点接入自耦变压器，又经自耦变压器的3个65%(或80%)抽头接人电动机进行降压起动;左边两个动、静触点则把自耦变压器接成Y形。 当电动机转速上升到一定值时，将操作手柄向后迅速扳到“运行”位置，使右边3个动触点与下面一排的3个运行静触点接触，这时，自变压器脱离，电动机与三相电源 L1、L2、L3 直接相连接而全压运行。 停止时，只要按下停止按钮 SB，失电压脱扣器KV 线圈断电，衔铁下落释放通过机械操作机构使起动器掉闸，操作手柄便自动回到“停止”位置，电动机断电停转。 由于热继电器 FR 的动断触点、停止按钮 SB、失电压脱扣器线圈 KV 串接在 U、W 两相电源上，所以当出现电源电压过低、突然停电、电动机过载和停车时都会使起动器掉闸，电动机断电停转。 自耦变压器降压起动是在电动机起动时，利用什么来降低加在电动机定子绕组上的起动电压（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 自耦变压器 D. 整流器 【答案】C 【解析】自耦变压器降压起动是在电动机起动时，利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的起动电压，待电动机起动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行。 1. 常用的手动自耦降压起动器QJD3系列是什么类型的起动器（ ） A. 干式 B. 油浸式 C. 空气式 D. 真空式 【答案】B 【解析】常用的手动自耦降压起动器有QJD3系列油浸式和QJ10系列空气式两种。 2. QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器适用于哪种电压和频率的交流电动机（ ） A. 220V，50Hz B. 380V，50Hz(60Hz) C. 660V，50Hz D. 1140V，60Hz 【答案】B 【解析】QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器适用于一般工业用交流50Hz(60Hz)、电压380V、功率为10~75kW三相笼型异步电动机不频繁降压起动和停止用。 3. 当QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的操作手柄扳到“停止”位置时，电动机处于什么状态（ ） A. 全压运行 B. 降压起动 C. 断电停止 D. 空载运行 【答案】C 【解析】当操作手柄扳到“停止”位置时，装在主轴上的动触点与上、下两排静触点都不接触，电动机处于断电停止状态。 1. 在QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器中，当操作手柄向前推到“起动”位置时，自耦变压器的抽头比例可能是多少（ ） A. 40% B. 50% C. 65%或80% D. 100% 【答案】C 【解析】当操作手柄向前推到“起动”位置时，三相电源通过右边3对动、静触点接入自耦变压器，又经自耦变压器的3个65%(或80%)抽头接入电动机进行降压起动。 2. 当电动机转速上升到一定值时，QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的操作手柄应如何操作（ ） A. 保持“起动”位置 B. 迅速扳到“运行”位置 C. 迅速扳到“停止”位置 D. 随意扳动 【答案】B 【解析】当电动机转速上升到一定值时，将操作手柄向后迅速扳到“运行”位置，使右边3个动触点与下面一排的3个运行静触点接触，这时，自耦变压器脱离，电动机与三相电源直接相连接而全压运行。 3. QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器具有哪些保护功能（ ） A. 短路保护 B. 过载和失电压保护 C. 欠压保护 D. 过流保护 【答案】B 【解析】QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器具有过载和失电压保护功能。 · 自耦变压器降压起动原理要点：自耦变压器降压起动是在电动机起动时利用自耦变压器降低加在定子绕组上的电压，待转速上升后脱离自耦变压器，使电动机在全压下正常运行。这种起动方式能有效降低起动电流，减少对电网的冲击。 · QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器组成要点：由防护式外壳、自耦变压器、接触系统（触点浸油）、操作机构及保护系统组成。具有过载和失电压保护功能，适用于380V、10 - 75kW三相笼型异步电动机不频繁降压起动和停止，结构合理，保护性能良好。 · QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器操作要点：操作手柄有“停止”“起动”“运行”位置。“停止”时动触点与静触点不接触；“起动”时电源经自耦变压器抽头接入电动机降压起动；“运行”时电动机与自耦变压器脱离全压运行。停止需按下停止按钮使起动器掉闸。 知识点二 认识自耦变压器降压起动控制线路操作 1、 认识自耦变压器降压起动的工作原理 根据图1所示的自耦变压器降压起动原理图，分析自耦变压器降压起动的工作原理。 图1 自耦变压器降压起动原理图 2、 认识手动自耦降压起动器的结构 根据图2所示的 QJD3 系列油浸式手动自耦降压起动器外形结构图，认识手动自耦降压起动器的主要结构。 图2 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器外形结构 3、 识读手动自耦降压起动器电路图根据 图3所示的 QJD3 系列油浸式手动自耦降压起动器电路图，分析自耦降压起动器的接线方式和各元器件的控制作用。 图3 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的电路图 4、 分析手动自耦降压起动器控制线路的工作原理根据 图3所示的 QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器电路图，分析控制线路的工作原理，说明自耦变压器降压起动控制线路在电气控制设备中的典型应用。 5、 绘制自耦变压器降压起动控制线路电路图 根据指导教师提出的要求，正确绘制自耦变压器降压起动控制线路电路图。 自耦变压器降压起动主要是利用自耦变压器的什么特性来降低起动电流（ ） A. 电压变换 B. 电流变换 C. 阻抗变换 D. 功率变换 【答案】A 【解析】自耦变压器降压起动是利用自耦变压器将电源电压降低后加到电动机定子绕组上，根据I= （I为电流，U为电压，Z为阻抗），电压降低，起动电流也随之降低。 1. 以下哪种是QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器的主要作用（ ） A. 改变电动机转向 B. 降低电动机起动电流 C. 提高电动机功率因数 D. 调节电动机转速 【答案】B 【解析】自耦降压起动器的主要作用就是在电动机起动时，通过自耦变压器降低加到电动机上的电压，从而降低起动电流。 2. 在QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器电路图中，接触器的主要控制作用是（ ） A. 改变电源相序 B. 接通和断开主电路 C. 调节电压大小 D. 保护电路过载 【答案】B 【解析】接触器在电路中主要用于接通和断开主电路，实现电动机的起动和停止控制。 3. 自耦变压器降压起动控制线路在电气控制设备中的典型应用不包括以下哪项（ ） A. 大功率电动机起动 B. 需要调速的场合 C. 起动转矩要求不高的设备 D. 电源容量不足时的电动机起动 【答案】B 【解析】自耦变压器降压起动主要用于大功率电动机起动、起动转矩要求不高的设备以及电源容量不足时的电动机起动，不能用于需要调速的场合。 1. 绘制自耦变压器降压起动控制线路电路图时，最重要的依据是（ ） A. 个人经验 B. 指导教师要求 C. 电路原理 D. 类似电路图 【答案】B 【解析】根据资料，绘制自耦变压器降压起动控制线路电路图要依据指导教师提出的要求。 2. 分析QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器控制线路工作原理时，关键环节是（ ） A. 电源接入方式 B. 各元器件的控制作用 C. 变压器绕组连接 D. 电路外观布局 【答案】B 【解析】分析控制线路工作原理，关键在于明确各元器件的控制作用，了解它们如何协同工作实现降压起动。 3. 以下关于手动自耦降压起动器结构的说法，正确的是（ ） A. 结构简单，无需维护 B. 主要由自耦变压器、接触器等组成 C. 不包含保护装置 D. 操作复杂，安全性低 【答案】B 【解析】手动自耦降压起动器主要由自耦变压器、接触器等组成，有一定的保护装置，操作相对简单且具有一定安全性。 · 自耦变压器降压起动原理：自耦变压器通过改变输出电压，在电动机起动时降低加到定子绕组上的电压。依据I=，电压降低使起动电流减小，减少对电网的冲击。当电动机转速接近额定值，切除自耦变压器，使电动机在额定电压下运行，适用于大功率且起动转矩要求不高的设备。 · QJD3系列油浸式手动自耦降压起动器结构：主要由自耦变压器、接触器、熔断器、操作机构等构成。自耦变压器是核心，实现电压变换；接触器控制电路通断；熔断器保护短路；操作机构方便人工操作。各部分相互配合，完成电动机降压起动，结构紧凑，能满足一定环境下的使用需求。 · 自耦变压器降压起动控制线路绘制要点：绘制时要严格按照指导教师要求，元件符号必须标准规范，准确体现其电气特性。线路连接要清晰准确，不能出现交叉混乱。布局要合理，使电路图层次分明、易读。同时，要标注元件名称、参数等必要文字说明，为后续理解和使用电路图提供便利。 知识点三 认识自耦变压器降压起动控制线路评价 表1 认识自耦变压器降压起动控制线路评表 自耦变压器降压起动控制线路主要用于什么场合（ ） A. 小功率电动机起动 B. 大功率电动机全压起动困难时 C. 需要频繁起动的设备 D. 直流电动机起动 【答案】B 【解析】自耦变压器降压起动适用于大功率电动机全压起动困难时，通过降低起动电压来减小起动电流。 1. 自耦变压器降压起动时，电动机的起动电流是全压起动的几倍（假设降压比例为k） （ ） A. k倍 B. 1/k倍 C. k²倍 D. 1/k²倍 【答案】D 【解析】自耦变压器降压起动时，电压降为k倍，电流与电压成正比，但功率与电流平方成正比，因此起动电流为全压起动的1/k²倍。 2. 自耦变压器降压起动控制线路中，起动时间通常由什么元件控制（ ） A. 热继电器 B. 时间继电器 C. 速度继电器 D. 电流继电器 【答案】B 【解析】自耦变压器降压起动控制线路中，起动时间通常由时间继电器控制，以达到预设的起动时间后切换至全压运行。 3. 自耦变压器降压起动过程中，电动机的转矩如何变化（ ） A. 起动时转矩最大 B. 起动时转矩最小，随电压升高而增大 C. 转矩保持不变 D. 转矩先增大后减小 【答案】B 【解析】自耦变压器降压起动时，由于电压降低，起动转矩也相应减小，随电压升高转矩逐渐增大。 1. 自耦变压器降压起动控制线路中，哪个元件用于保护电动机免受过载影响（ ） A. 熔断器 B. 热继电器 C. 接触器 D. 断路器 【答案】B 【解析】热继电器用于保护电动机免受过载影响，当电动机过载时，热继电器动作切断电路。 2. 自耦变压器降压起动时，若降压比例过大，会导致什么后果（ ） A. 起动电流过大 B. 起动转矩不足，电动机无法起动 C. 电动机转速过快 D. 电动机发热严重 【答案】B 【解析】自耦变压器降压起动时，若降压比例过大，会导致起动转矩不足，电动机可能无法正常起动。 3. 自耦变压器降压起动控制线路中，接触器的主要作用是什么（ ） A. 切断主电路 B. 接通和切断控制电路 C. 接通和切断主电路，实现降压起动和全压运行切换 D. 保护电动机 【答案】C 【解析】接触器在自耦变压器降压起动控制线路中，用于接通和切断主电路，实现降压起动和全压运行的切换。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$