第25练 Y-△降压起动控制电路的安装与检修（2） 江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练的第25练，内容涵盖3-3-1 Y-△降压起动控制电路的安装与检修。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电气系统安装与调试》（高教版·第2版） 第25练 模块3 三相异步电动机控制线路的安装与检修 项目3 三相异步电动机降压起动控制电路的安装与检修 任务1 Y-△降压起动控制电路的安装与检修（2） 一、判断题 1．自动Y-△降压起动控制电路中，时间继电器KT的作用是控制KMY的断电时刻和KM△的得电时刻先后顺序。KT的常闭延时断开触头串联在KMY线圈回路中、常开延时闭合触头串联在KM△线圈回路中。KT得电后两组触头同时动作，常闭触头立即断开KMY、常开触头立即闭合接通KM△，瞬间完成切换。（ ） 【答案】B（错误） 【解析】KT的两组触头动作有时序先后，不是同时动作。KT得电后开始计时，计时期间两组触头都维持原始状态（常闭延时断开触头仍闭合，KMY保持吸合，常开延时闭合触头仍断开，KM△尚未得电）。计时时间到后，常闭延时断开触头才断开（KMY释放），同时常开延时闭合触头才闭合（KM△吸合）。这个时序保证了切换瞬间KMY先释放、KM△后吸合，防止两接触器同时吸合造成Y点和△接线之间短路。 2．自动Y-△降压起动电路中，三台接触器KM、KMY、KM△的动作时序必须精确配合。任何时刻最多只能有两台接触器同时吸合，起动阶段为KM和KMY吸合（KM△断开），运行阶段为KM和KM△吸合（KMY断开）。KMY和KM△绝对不允许同时吸合，否则会发生电源经KMY的短接点直达KM△出线端的严重短路事故。（ ） 【答案】A（正确） 【解析】Y-△切换过程中防止KMY和KM△同时吸合是电路安全的核心。KMY吸合时电动机绕组的U2/V2/W2通过KMY主触头短接在一起形成Y点；KM△吸合时将U1-V2、V1-W2、W1-U2分别连通。如果KMY和KM△同时吸合，U2同时接Y点和V1，V1和U2之间形成短路，L2，KM主触头，V1，KM△触头，U2，KMY触头，V2，KM△触头，W1，L3的短路环路。因此KMY和KM△之间必须有可靠的电气联锁，且时间继电器KT必须确保KMY先断开后KM△才吸合。 二、单项选择题 3．在自动Y-△降压起动控制电路中，时间继电器KT的线圈与哪个接触器的线圈同时得电开始计时？（ ）。 A．仅与KM△的线圈同时得电 B．与KM和KMY的线圈同时得电 C．在KMY释放之后才由KM△的辅助触头接通得电 D．通过一个独立的起动按钮单独接通，不受其他接触器影响 【答案】B 【解析】自动Y-△起动的标准时序：按下SB2起动按钮，KM线圈得电并自锁、KMY线圈得电、KT线圈同时得电开始计时，KM和KMY吸合，电动机Y接起动。三相器件同时上电简化了控制回路的时序设计，KT延时一到，KT常闭延时断开触头断开切断KMY，KT常开延时闭合触头闭合接通KM△，KM△吸合并自锁，同时KM△的常闭辅助触头断开KT线圈（KT退出工作，节省电能和延长寿命），KMY的常闭辅助触头恢复闭合（但已不在通电回路中）。 4．一台Y-△降压起动的电动机控制电路检修后试机：按下SB2后KM和KMY吸合、电动机Y接起动，延时T秒后听到KMY释放、紧接着KM△吸合，一切正常。但一分钟后KT线圈突然冒烟烧毁。检查发现KT的线圈始终处于得电状态（即使电动机已切换为△接运行后也未断电）。电路中缺失的是（ ）。 A．KM△的常闭辅助触头应串联在KT线圈回路中，切换完成后切断KT线圈 B．KT线圈回路中应串联一只限流电阻以降低线圈长期通电的发热量 C．KT线圈两端应并联一只续流二极管以旁路切换过程中的反电动势尖峰 D．KMY的常开辅助触头应与KT线圈串联，确保KMY释放后KT也断电 【答案】A 【解析】KT线圈在电动机切换为△接后不再需要继续工作（延时任务已完成）。标准设计中KM△的常闭辅助触头串联在KT线圈回路中：切换前KM△未吸合，KM△常闭闭合，KT可正常得电计时；切换后KM△吸合，KM△常闭断开，KT线圈失电，KT退出运行。若缺少这一环节，KT从起动开始到整个运行阶段一直通电，KT线圈长期承受电压（可能数小时甚至全天），线圈发热严重，绝缘老化，最终烧毁。这是Y-△控制电路中常见的"漏设计"故障。 5．一台45kW电动机采用自动Y-△降压起动，KT延时设定为8秒。运行两年后操作工反映：8秒切换时转速不足，切换瞬间电流冲击大，甚至偶尔跳闸；根据现场听声和转速表观察，操作工感觉电动机达到可切换转速约需20秒。电工怀疑KT延时漂移，更换了一只新的同型号KT后故障依旧。这说明真正原因更可能是（ ）。 A．新更换的KT也是不合格产品，需要再次更换 B．KT的延时设定旋钮因振动松动跑位，从8秒位置滑到了较长延时位置 C．电动机所驱动的负载因机械磨损或润滑不良而增大了阻力，Y接下的加速时间自然变长 D．控制变压器输出电压偏低，导致KT线圈的电磁吸力不足使延时增长 【答案】C 【解析】KT的延时时间设定的是从得电到触头动作的固定间隔；如果设定为8秒，正常情况下仍会在8秒发出切换命令。现在更换KT后仍然表现为8秒切换时转速不足、电流冲击大或跳闸，说明问题不在KT延时漂移，而在电动机Y接下加速变慢。负载因长期运行后轴承磨损、润滑脂干涸、传动阻力增大等原因导致阻力增大，电动机在Y接下无法在8秒内加速到接近额定转速，切换到△接后电流冲击巨大。真正的问题出在机械负载侧，应先检查机械部分，再重新整定KT延时。 三、填空题 6．自动Y-△控制电路中，KT的线圈与____和____的线圈同时得电。KT得电后其____触头串联在KMY线圈回路中，其____触头串联在KM△线圈回路中。延时时间到后，KT先使____释放，再使____吸合，完成从星形到三角形的自动切换。 【答案】KM；KMY；常闭延时断开；常开延时闭合；KMY；KM△ 【解析】KT的四条关键接线：①线圈与KM和KMY线圈并联（同得电、同开始计时）；②常闭延时断开触头(55-56)串联在KMY线圈回路中（延时到，断开，KMY释放）；③常开延时闭合触头(67-68)串联在KM△线圈回路中（延时到，闭合，KM△吸合）；④KM△常闭辅助触头串联在KT线圈回路中（KM△吸，KT失电，节能）。 7．Y-△切换时机的整定原则是：KT的延时时间应整定为____电动机从星形起动加速到额定转速的____所需的时间。若延时过短，切换时转速____，电流冲击接近直接起动；若延时过长，电动机在星形接法下达不到更高转速、浪费时间且发热增加。最佳切换时机是转速上升到额定转速的____时。 【答案】略大于；80%～90%；过低；80%～90% 【解析】KT延时整定的实操方法：用钳形电流表监视起动电流，用转速表监视转速。按下起动按钮同时开始计时，观察到转速上升到约1200～1350r/min（以1500r/min同步转速为例），记录所用时间T实测，将KT设定为T实测×1.1。验证：切换瞬间电流表读数应为额定电流的1.5～2.5倍（正常范围），若超过3倍说明切换过早需延长KT设定。 四、分析计算题 8．一台30kW三相异步电动机采用Y-△降压起动，额定电流IN=58A，Y接法下起动电流IstY=130A，KT延时设定为10秒。实测电动机从静止加速到1400r/min（额定转速1470r/min）需要12秒。请计算：（1）目前KT设定10秒时切换，切换时的转差率约为多少？（2）在s=0.2时切换的电流冲击约为IstY的多少倍（经验公式：I切换≈s×Ist△+(1-s)×IN，取Ist△=3IstY）？（3）若将KT设定延长到13秒，切换时转速约1440r/min（s≈0.04），切换电流约为多少？与10秒切换相比电流冲击减小了多少？ 【答案】（1）同步转速n0=1500r/min，10秒时转速约n=1500×(1-e^(-10/τ))…实际中根据实测数据：12秒到1400r/min，平均加速度约117r/min/s，10秒时转速约1170r/min，s=(1500-1170)/1500=0.22。 （2）I切换≈s×Ist△+(1-s)×IN=0.22×(3×130)+(1-0.22)×58=0.22×390+0.78×58≈85.8+45.2≈131A。切换电流131A相当于IstY(130A)的约1.01倍，与Y接起动电流几乎相同，远大于额定电流58A。 （3）13秒时转速约1440r/min，s≈0.04，I切换≈0.04×390+0.96×58≈15.6+55.7≈71.3A，约为额定电流58A的1.23倍。相比10秒切换的131A，电流冲击减小了约46%，对电网和电动机的冲击都大幅降低。 【解析】切换电流的简化估算公式揭示了切换时机的核心影响：s越大（切换越早），电流冲击中Ist△的权重越大（接近直接起动水平）；s越小（切换越晚），电流越接近额定值。但s不能无限缩小，Y接下的加速转矩仅1/3，转速上升到一定程度后加速转矩与负载阻转矩达到平衡，转速不再上升（"卡住"）。因此KT延时的最佳取值为刚好在"Y接加速变慢"的拐点之后，既充分利用了Y接的加速段又不至于浪费时间。 9．一台Y-△降压起动的电动机，KMY和KM△接触器分别为CJX2-2510和CJX2-3210型。检修时发现KMY的主触头有明显的电弧烧蚀痕迹，而KM△的主触头几乎无烧蚀。两接触器使用时间相同。请回答：（1）为什么KMY的主触头烧蚀远比KM△严重？（2）KMY主触头在Y接起动过程中分断的电流是Y接起动电流IstY。当KT延时到10秒切换时，KMY触头断开瞬间电流约130A（见第8题数据），接触器的额定电流为25A（AC-3），分断电流约为额定值的多少倍？（3）这种远超过额定值的分断工况对接触器触头寿命有何影响？可以采取什么措施延长KMY触头寿命？ 【答案】（1）KMY触头烧蚀严重的原因：KMY在Y接起动阶段要承载全部的起动电流IstY（约130A），且在切换时分断的也正是这个电流。而KM△在切换后闭合时，电动机转速已较高、切换电流仅约71A（见第8题），接通电流远小于KMY的分断电流，且KM△接通后长期承载的只是额定运行电流58A。两接触器虽使用时间相同但电应力差异巨大，KMY承受的电流负荷约为KM△的2～4倍。 （2）分断电流130A与额定电流25A之比为130/25=5.2倍。接触器在AC-3使用类别（鼠笼电动机起停）下的接通能力通常为10倍额定电流，分断能力为8倍额定电流，5.2倍在额定分断范围内。但频繁的分断操作（每次起动都分断130A）使触头累积电磨损远大于同规格正常工况。 （3）影响：触头电气寿命与分断电流的约1.5～2次方成反比，分断电流从额定的25A增加到130A，触头寿命可能缩短到原来的(25/130)^1.5≈1/12，即原本100万次的寿命降到约8万次。措施：①选用大一档电流等级的KMY接触器（如40A或50A），增大触头裕量；②在KMY主触头上并联RC吸收回路减小分断电弧；③定期检查KMY触头状态，发现烧蚀超过1/3厚度时 及时更换。 【解析】Y-△电路中KMY接触器的"不对称磨损"是工程实践中常被忽视的问题。三个接触器看似同等工作，实际电应力差异显著：KM长期承载运行电流（应力最小），KMY承受全部起动电流和分断电弧（应力最大），KM△承受切换后接通电流（应力居中）。选型时若三个接触器统一按运行电流选取，KMY将严重"小马拉大车"而提前损坏。正确做法是KMY按起动电流选取或选用大一档型号。 五、综合分析题 10．某水泵站一台55kW电动机采用自动Y-△降压起动控制电路，近期频繁出现以下故障：按下SB2起动后电动机Y接起动，延时时间到了KT切换信号发出、能听到KMY释放声，但KM△却频繁出现"吸合一下又立即释放"的现象，导致切换失败、电动机在几秒后因FR过载保护跳闸。电工重新按下FR复位按钮后再次起动，有时能成功切换并正常运行，有时仍然失败。请分析：（1）KT能正常发出切换信号、KMY也能正常释放，但KM△吸合后立即又释放，这一现象说明KM△的哪个回路存在什么问题？（2）"有时能成功有时失败"的间歇性故障特征，指向什么类型的故障原因？为什么这种故障查找起来比较困难？（3）如果排除KM△线圈和KM△主触头的问题后故障依旧，接下来应重点检查控制回路中哪个元件的哪对触头？为什么该触头的接触状态对KM△的稳定吸合具有"一票否决"的作用？ 【答案】（1）KM△吸合后立即又释放，说明KM△的自锁回路未能成功建立。KM△吸合，其常开辅助触头闭合应建立自锁保持线圈得电。若自锁触头接触不良，KM△吸合瞬间虽能通过KT触头得电，但KT触头在切换完成后随即会断开（或KT线圈被KM△常闭切断后KT触头复位），若KM△自锁未建立，KM△线圈的唯一得电路径被切断，KM△立即释放。 （2）间歇性故障指向触头接触问题。可能是KM△的常开辅助触头表面氧化形成不稳定的氧化膜，有时氧化膜被触头闭合时的微小电弧击穿导通（自锁成功），有时氧化膜未被击穿（自锁失败）。间歇性取决于触头上次分断时的电弧强度、环境湿度、停机时间等多因素。这种故障用万用表静态测量往往显示正常（万用表低电压测不出氧化膜的影响），故障复现性差，排查极为困难。 （3）重点检查KT的常开延时闭合触头。KM△吸合的初始触发信号由KT常开延时闭合触头提供，该触头闭合后，电流经KT触头，KM△线圈，KM△吸合，KM△常开辅助触头闭合建立自锁。如果KT常开触头接触不良（同样因氧化或弹片疲劳），KT延时到后其常开虽名义上"闭合"，但实际接触电阻极大，流过KM△线圈的电流极为微弱，KM△衔铁虽能勉强吸合（吸合瞬间电流需求大）但马上就因自锁未建立而释放。KT常开触头对KM△成功切换具有"一票否决"作用，它不导通则KM△压根得不到第一次得电机会，后续自锁更无从谈起。 【解析】Y-△切换失败是控制电路中典型的"多米诺故障"，表面上看起来是KM△的问题、实际根源可能在KT触头或KM△自身的自锁触头上。排查时要把握时序：KT延时到，KT触头动作，KMY断(KMY释)，KM△通(KM△吸)，KM△自锁，KT失电。链条上任一环节松动都会导致切换失败。间歇性故障的排查技巧：在故障现象重现时，用万用表快速逐点测量各触头两端电压，正常闭合的触头两端压降应接近0V，若实测有数伏甚至数十伏压降则说明该触头接触电阻异常。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练的第25练，内容涵盖3-3-1 Y-△降压起动控制电路的安装与检修。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电气系统安装与调试》（高教版·第2版） 第25练 模块3 三相异步电动机控制线路的安装与检修 项目3 三相异步电动机降压起动控制电路的安装与检修 任务1 Y-△降压起动控制电路的安装与检修（2） 一、判断题 1．自动Y-△降压起动控制电路中，时间继电器KT的作用是控制KMY的断电时刻和KM△的得电时刻先后顺序。KT的常闭延时断开触头串联在KMY线圈回路中、常开延时闭合触头串联在KM△线圈回路中。KT得电后两组触头同时动作，常闭触头立即断开KMY、常开触头立即闭合接通KM△，瞬间完成切换。（ ） 2．自动Y-△降压起动电路中，三台接触器KM、KMY、KM△的动作时序必须精确配合。任何时刻最多只能有两台接触器同时吸合，起动阶段为KM和KMY吸合（KM△断开），运行阶段为KM和KM△吸合（KMY断开）。KMY和KM△绝对不允许同时吸合，否则会发生电源经KMY的短接点直达KM△出线端的严重短路事故。（ ） 二、单项选择题 3．在自动Y-△降压起动控制电路中，时间继电器KT的线圈与哪个接触器的线圈同时得电开始计时？（ ）。 A．仅与KM△的线圈同时得电 B．与KM和KMY的线圈同时得电 C．在KMY释放之后才由KM△的辅助触头接通得电 D．通过一个独立的起动按钮单独接通，不受其他接触器影响 4．一台Y-△降压起动的电动机控制电路检修后试机：按下SB2后KM和KMY吸合、电动机Y接起动，延时T秒后听到KMY释放、紧接着KM△吸合，一切正常。但一分钟后KT线圈突然冒烟烧毁。检查发现KT的线圈始终处于得电状态（即使电动机已切换为△接运行后也未断电）。电路中缺失的是（ ）。 A．KM△的常闭辅助触头应串联在KT线圈回路中，切换完成后切断KT线圈 B．KT线圈回路中应串联一只限流电阻以降低线圈长期通电的发热量 C．KT线圈两端应并联一只续流二极管以旁路切换过程中的反电动势尖峰 D．KMY的常开辅助触头应与KT线圈串联，确保KMY释放后KT也断电 5．一台45kW电动机采用自动Y-△降压起动，KT延时设定为8秒。运行两年后操作工反映：8秒切换时转速不足，切换瞬间电流冲击大，甚至偶尔跳闸；根据现场听声和转速表观察，操作工感觉电动机达到可切换转速约需20秒。电工怀疑KT延时漂移，更换了一只新的同型号KT后故障依旧。这说明真正原因更可能是（ ）。 A．新更换的KT也是不合格产品，需要再次更换 B．KT的延时设定旋钮因振动松动跑位，从8秒位置滑到了较长延时位置 C．电动机所驱动的负载因机械磨损或润滑不良而增大了阻力，Y接下的加速时间自然变长 D．控制变压器输出电压偏低，导致KT线圈的电磁吸力不足使延时增长 三、填空题 6．自动Y-△控制电路中，KT的线圈与____和____的线圈同时得电。KT得电后其____触头串联在KMY线圈回路中，其____触头串联在KM△线圈回路中。延时时间到后，KT先使____释放，再使____吸合，完成从星形到三角形的自动切换。 7．Y-△切换时机的整定原则是：KT的延时时间应整定为____电动机从星形起动加速到额定转速的____所需的时间。若延时过短，切换时转速____，电流冲击接近直接起动；若延时过长，电动机在星形接法下达不到更高转速、浪费时间且发热增加。最佳切换时机是转速上升到额定转速的____时。 四、分析计算题 8．一台30kW三相异步电动机采用Y-△降压起动，额定电流IN=58A，Y接法下起动电流IstY=130A，KT延时设定为10秒。实测电动机从静止加速到1400r/min（额定转速1470r/min）需要12秒。请计算：（1）目前KT设定10秒时切换，切换时的转差率约为多少？（2）在s=0.2时切换的电流冲击约为IstY的多少倍（经验公式：I切换≈s×Ist△+(1-s)×IN，取Ist△=3IstY）？（3）若将KT设定延长到13秒，切换时转速约1440r/min（s≈0.04），切换电流约为多少？与10秒切换相比电流冲击减小了多少？ 9．一台Y-△降压起动的电动机，KMY和KM△接触器分别为CJX2-2510和CJX2-3210型。检修时发现KMY的主触头有明显的电弧烧蚀痕迹，而KM△的主触头几乎无烧蚀。两接触器使用时间相同。请回答：（1）为什么KMY的主触头烧蚀远比KM△严重？（2）KMY主触头在Y接起动过程中分断的电流是Y接起动电流IstY。当KT延时到10秒切换时，KMY触头断开瞬间电流约130A（见第8题数据），接触器的额定电流为25A（AC-3），分断电流约为额定值的多少倍？（3）这种远超过额定值的分断工况对接触器触头寿命有何影响？可以采取什么措施延长KMY触头寿命？ 五、综合分析题 10．某水泵站一台55kW电动机采用自动Y-△降压起动控制电路，近期频繁出现以下故障：按下SB2起动后电动机Y接起动，延时时间到了KT切换信号发出、能听到KMY释放声，但KM△却频繁出现"吸合一下又立即释放"的现象，导致切换失败、电动机在几秒后因FR过载保护跳闸。电工重新按下FR复位按钮后再次起动，有时能成功切换并正常运行，有时仍然失败。请分析：（1）KT能正常发出切换信号、KMY也能正常释放，但KM△吸合后立即又释放，这一现象说明KM△的哪个回路存在什么问题？（2）"有时能成功有时失败"的间歇性故障特征，指向什么类型的故障原因？为什么这种故障查找起来比较困难？（3）如果排除KM△线圈和KM△主触头的问题后故障依旧，接下来应重点检查控制回路中哪个元件的哪对触头？为什么该触头的接触状态对KM△的稳定吸合具有"一票否决"的作用？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $