任务四Y降压起动控制线路安装

1、任务四Y 降压起动控制线路 安装一、学习目标1正确识读三相异步电动机Y降压起动控制电路图。2掌握三相异步电动机Y降压起动控制电路工作原理。3掌握三相异步电动机Y降压起动控制电路安装方法。二、学习内容1三相异步电动机Y降压起动控制电路图。2三相异步电动机Y降压起动控制线路安装与检修方法。三、知识链接在工业生产许多场合，会采用大功率电动机来拖动风机水泵运行。例如： 锅炉设备的引风电机和供水水泵，此类电机的功率均在几十千瓦以上，甚至达到几百千瓦。这就给这类电机的起动带来了一系列问题。下面我们首先来分析一下这类电机的机械特性，如图3-28 所示。图 3-28风机型负载机械特性曲线风机型负载属于恒功率负

2、载，它可以在不稳定区域内运行。随着转速的下降，风机型负载转矩也急剧减少，从而使电动机驱动转矩与风机型负载转矩达到新的平衡。从风机型负载的机械特性曲线图中，我们可以发现它起动时的带负载能力不高。在生产过程中，电动机要经常起动与停机。因此，对起动提出下列要求：1） 电动机应有足够大的起动转矩，以使起动时间尽量短；2） 保证足够的起动转矩前提下，起动电流尽可能小；3） 转速尽可能平滑上升，减少对电动机及负载的冲击；4） 起动设备尽量简单、经济、可靠、维护方便。电动机起动时电流很大，会使电网电压降低，影响同一供电网络中其它设备的正常工作。为避免大起动电流对电机、电网的不良影响，要采取适当的起动方法来降

3、低起动电流。可以通过减小起动负载或加大电网容量方法实现。I ST3SN时，就可采用直接起动。即满足44PNI NI ST：电动机起动电流I N：电动机额定电压SN：电源额定容量PN：电动机额定功率当电动机功率和电网容量一定时，我们又该如何解决起动问题呢？为使电动机的起动电流减小，我们可以通过降低定子绕组电压的方法来实现。如Y-降压、自耦变压器降压起动和定子绕组串电阻起动（适合小功率电机）。Y- 降压起动原理： 对于正常运行时定子绕组接成三角形接法的鼠笼型异步电动机，可在起动时先将定子绕组作星形连接（Y 接），此时每相定子绕组承受的电压是电源相电压，为其线电压的1/3 倍，起动电流为三角形接法的

4、1/3。待转速上升到一定值时, 将定子绕组的接线由Y 改接成接, 电动机便进入全压正常运行状态，这就是Y降压起动原理。凡是正常运转时定子绕组接成三角形接法的鼠笼型异步电动机，在轻载起动时均可采用Y降压起动方法来达到限制起动电流的目的。Y- 降压起动适用场合：对于三角形接法的电动机轻载或空载起动时，可采用Y降压起动。（一） Y降压起动元件选用1电流互感器（ 1）电流互感器的使用安装电流互感器接线如图3-29 ，注意电流互感器不允许开路，如果用一只电流表测量三相电流，当测量某一相电流时，另外两个相要通过换接开关加以短接。a）测单相电流b）测三相电流c）测三相三线制三相电流图 3-29电流互感器的接

5、法（ 2）使用注意事项1）互感器二次绕组的一端必须接地，防止互感器绝缘损坏时，一次绕组的高压窜入二次绕组的低压侧，造成设备和人身事故。2）互感器铭牌一般都有额定功率、额定变比、准确度等级。应该指出，互感器只有在额定功率条件下，才能保证变比、 相角误差不超过规定值。为此使用时要选功率相当的互感器。3）注意电流表与互感器的配套使用，不能把仪表直接接在被测电路。）有些电流互感器只有铁心和二次绕组，测量时可将被测电路的导线直接穿过铁心，或穿绕过几次，这种电流互感器称为穿心式电流互感器。2空气阻尼式时间继电器时间继电器又称为延时继电器，它是利用某种原理实现触头延时动作的自动电器，广泛用于按时间顺序进行控

6、制的场合。其种类主要有电磁式、空气阻尼式、晶体管式和电动式。电磁式时间继电器结构简单，价格便宜，但体积和重量较大，且延时较短， 只能用于直流电路的断电延时；电动式时间继电器的延时精度高，延时可调范围大，但结构复杂，价格贵；空气阻尼式时间继电器结构简单、寿命长、价格低、延时范围较大，且不受电压和频率波动的影响，有通电延时和断电延时两种，但延时误差大（ 10% 20%），在要求延时精度高的场合不宜采用；晶体管时间继电器具有延时范围广、精度高、 调整方便、 消耗功率小及寿命长等优点。 机床控制线路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器，晶体管式时间继电器也获得愈来愈广泛的应用。时间继电器在电气原理图中的

7、符号如图3-30所示。（ 1）时间继电器的型号及含义继电器时间设计序号KTJS7A结构设计稍有改动基本规格代号 1- 通电延时，无瞬时触头2- 通电延时，有瞬时触头3- 断电延时，无瞬时触头4- 断电延时，有瞬时触头KT或线圈一般符号通电延时线圈断电延时线圈常开触头常闭触头延时断开的常闭触头瞬时动作KTKTKT或或或瞬时断开常闭触头延时闭合常开触头瞬时闭合常开触头图 3-30 时间继电器的符号（ 2）时间继电器的结构及外形JS7A 系列时间继电器的外形和结构如图3-31 所示。图 3-31 JS7 A 系列时间继电器的外形与结构1 线圈2反力弹簧3衔铁4铁心5弹簧片6瞬时触头7杠杆8延时触头9

8、调节螺钉10推杆11活塞杆12宝塔形弹簧它主要由以下几部分组成：1）电磁系统：由线圈、铁心、衔铁、反力弹簧及弹簧片组成。2）触头系统：由两对瞬时触头（一对常开、一对常闭）和两对延时触头（一对常开、一对常闭）组成。3）空气室：空气室是一空腔，内有一块橡皮膜，可随空气的增减而移动。空气室顶部有调节螺钉可调节延时的长短。4）传动机构：由推杆、活塞杆、杠杆及宝塔形弹簧等组成。（ 3）时间继电器的工作原理JS7A 系列时间继电器的工作原理图如图3-32 所示。图3-32空气阻尼式时间继电器的结构与原理通电延时型 b)断电延时型1铁心2线圈3衔铁4反力弹簧5推板6活塞杆7宝塔弹簧8弱弹簧9橡皮膜10螺旋1

9、1调节弹簧12进气口13活塞14、 16微动开关15杠杆17推杆1）通电延时型时间继电器的工作原理当线圈通电后， 铁心产生吸力将衔铁吸合，通过推板使微动开关SQ2立即动作， 使其常闭触头瞬时断开，常开触头瞬时闭合。同时活塞杆在宝塔形弹簧作用下，带动与活塞相连的橡皮膜向上运动，运动的速度受进气孔进气速度的限制。由于橡皮膜下方空气室空气稀薄，形成负压， 对活塞的移动产生阻尼作用。当空气由进气孔进入时，活塞杆才带动杠杆逐渐上移。经过一段时间，移到最上端，杠杆使微动开关SQ1动作，使其常闭触头断开，常开触头闭合。延时时间即为从电磁铁吸引线圈通电时刻起到微动开关动作为止的这段时间。延时时间的长短取决于进

10、气的快慢，通过调节螺钉可调节进气孔的大小，即可达到调节延时时间长短的目的。当线圈断电时， 衔铁在反力弹簧的作用下将活塞推向最下端。此时橡皮膜下方腔内的空气通过橡皮膜、 弱弹簧和活塞局部所形成的单向阀，经上气室缝隙顺利排掉，因此延时与不延时的微动开关SQ1、 SQ2的各对触头都瞬时复位。2）断电延时型时间继电器的工作原理JS7 A 系列断电延时型和通电延时型时间继电器的组成元件是通用的，只需将电磁机构翻转 180安装。即可得断电延时型时间继电器。它的工作原理与通电延时型相似，微动开关 SQ3是在吸引线圈断电后延时动作的。（ 4）时间继电器的选择选择时间继电器的主要依据是控制回路中所需要的延时触头

11、的延时方式（通电延时或断电延时），吸引线圈的电压等级，瞬时触头的数目以及延时精度等。3电动机定子绕组连接三相异步电机的定子绕组在三角形连接时有两种接法，一种是正序， 一种是反序， 如图3-33 所示。正序反序图 3-33 电机定子绕组三角形接法在星形连接时通常将 U2、V2、 W2连为 Y 形，如图 3-34 所示。图 3-34电机定子Y 接法因此，电动机的两种连接都应为正序， 否则会造成电机起动和运行时转向不一致， 无法正常起动。4其他元件熔断器、接触器、按钮、热继电器等元件不再重复，见相关课题。（二） Y降压起动控制线路和动作原理动作流程图启动合上电源开关按下启动按钮 电机接成 Y形 电机

12、接成形 电机全压运行完毕电路原理图设计图 3-35 Y 降压起动线路该电路实现 Y-控制，但无联锁保护，会引起短路，不安全，改进后如图3-36 所示。加 入联锁图 3-36 Y 降压起动线路图 3-36 所示电路转换控制为手动操作，不能实现自动控制，加入电流检测和时间继电器后可实现自动转换和电流监测如图3-37 所示。监测电流图 3-37Y 降压起动线路线路工作原理分析如下：加 入合上电源开关QS，电源接通。定时KT线圈得电经过一定时间， KT延时结速2按下 SB1KMY联锁触头断开KMY线圈得电KMY常开触头闭合KM1线圈得电1KMY主触头闭合1KM1主触头闭合M接成 Y降压启动KM1自锁触

13、头闭合KMY常开触头分断2KT常闭触头分断KMY线圈失电KMY主触头分断KMY联锁触头闭合KM线圈得电KM主触头闭合电动机 M接成形全压运行KM联锁触头分断对KMY联锁KT线圈失电KT常闭触头瞬时闭合停止时按下SB2即可。四、任务实施（一）决策1进行学员分组。2各小组选出一名负责人，负责人对小组任务进行分配。组员按负责人要求完成相关任务内容，并将自己所在小组及个人任务内容填入表3-13 中。表 3-13小组任务及分工序号小组任务个人职责（任务）负责人1234（二）制定计划根据任务内容制定小组任务计划，简要说明任务实施过程的步骤及辅助工具，并将计划内容等填入表3-14 中。表 3-14任务实施计

14、划序操作内容使用工具注意事项号12345678910（三）实施实施准备（ 1）器件准备1）工具电工常用工具：测电笔、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀等。2）仪表MF47型万用表。3）器材控制板一块；导线规格：主电路采用BV1/1.37mm铜塑线，控制电路采用BV1/1.13mm 铜塑线，按钮线采用BVR7/0.75mm 多股软线；五金件：M4 20螺杆、M412螺杆、 4 平垫圈、 4 弹簧垫圈及 4 螺母若干。实施过程1）元件布置根据图 3-38 所示电气原理图，画出元器件布置图。QS1FU2U11L11V11L2FRW110L32SB1FU1W12 V12U123KM1KM1W13

15、 V13U13SB2FR4KM U1V1W1KMY57MPEKM 3V2KTKMYW2U268KMYKTKMYKM1KM 图 3-38电气原理图电器元件在配电板上布局应合理，在各个元器件安装时， 应根据电器原理图的控制顺序，将全部电器元件摆在配电盘上反复比较，进行最合理的安排。图3-39 为元件布置参考图。绘制元件布置图，经教师检查合格后，在控制板上安装电器元件。电器安装应牢固，并符合工艺要求。图 3-39元件布置参考图（ 2）接线图绘制及安装接线图 3-40、图 3-41 分别为控制电路接线图、主电路接线图。图 3-40 控制电路接线图注意：画的时候为了看得清楚，分两张图画，技能训练的时候，

16、是在一块板上练习连线，按照连线步骤安装。接线连线之前，必须先阅读安装工艺要求：“线路安装应遵循由内到外、横平竖直的原则；尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠，不松动、不压皮、不反圈、不损伤线芯。 ”接线遵循正确性、合理性、经济性和美观性的原则，要求连接导线最短，导线交叉最少，做到横平竖直、布线集中。图 3-41主电路接线图第一步：主电路短接线的连接1） KM与 KMY之间 U1V1W1的连接2） KM与 KMY之间 U2V2W2的连接3） KMY主触头之间的连接第二步：控制线路的连接3） FU1与 FU2之间 U11 的连接4） FU1与 FU2之间 V11 的连接5） FU2

17、与 KM1线圈之间0#的连接6） KM1线圈与 KM线圈之间0#的连接7） KM线圈与KMY线圈之间0#的连接8） KMY线圈与 KT线圈之间0#的连接9） KT 线圈与 KT延时常闭之间5#的连接10） KT延时常闭与KMY常开之间 5#的连接11） KMY常开与 KM常闭之间5#的连接12） KM常闭到端子的4#的连接13） KMY线圈与 KT 延时常闭之间6#的连接14） KMY常开与 KM1线圈之间7#的连接15） KMY常开与 KMY常闭之间7#的连接16） KM1常开与 KM1线圈之间7#的连接17） KM1常开到端子的3#的连接18） 8#的连接19） 1#的连接20） FR到端

18、子的2#的连接第三步：按钮盒的连接21） SB1常开、 SB2 常闭之间3#的连接22） SB1到端子的4#的连接23） SB2到端子的2#的连接第四步：主电路的连接24）端子与QS之间 L1L2L3 的连接25） QS与 FU1之间 U11V11W11的连接26） FU1与 KM1之间 U12V12W12的连接27） KM1与 FR之间 U12V13W13的连接28） FR与端子之间U1V1W1的连接第五步：电动机的连接29） U1V1W1的连接30） U2V2W2的连接第六步：端子下方L1L2L3 到三相电源。31）端子条与电源箱之间L1L2L3 的连接（ 3）连线完成经教师检查无误后，可以通电调试， 观察各接触器和电动机的运行情况。1） FU1、 FU2 中放入熔芯2）合上电源箱中空气开关3）把转换开关打在“接通”位置4）按下 SB1 KT、 KMY吸合 KM1吸合 M结成 Y 形启动5）延时时间到KMY释放 KM吸合 KT 释放 M结成形运行6）按下 SB2 KM1、 KM释放 M惯性停转7）把转换开关打在“断开”位置8）拉下电源箱中空气开关检查与清