课题五-三相异步电动机的降压启动控制线路教学提纲

课题五--三相异步电动机的降压启动控制线路降压启动：利用启动设备将电压适当降低后，加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定电压正常运转。由于电流随电压的降低而减小，所以降压启动达到了减小启动电流的目的。但是，由于电动机的转矩与电压的平方成正比，所以降压启动也将导致电动机的启动转矩大为降低。因此，降压启动需要在空载或轻载下进行。常见的降压启动方法有定子绕组串接电阻降压启动、自耦变压器降压启动、Y－△降压启动、延边三角形降压启动等。一、定子绕组串接电阻降压启动控制线路电动机启动时，在电动机的定子绕组上串联电阻，由于电阻的分压作用，使加在电动机的定子绕组上的电压低于电源电压，待启动后，再将电阻短接，电动机便在额定电压下正常运行。定子绕组串接电阻降压启动控制线路１.手动控制串联电阻降压启动电路组成分析１.手动控制串联电阻降压启动合上电源开关QS1，电动机串联电阻降压启动１.手动控制串联电阻降压启动合上QS2，电阻R被短接，电动机全压正常运转M3～L1L2L3FU1FU2KM1KM2KHSB1SB2KM1KM2KM1KM2KHUVWQSKM2ＲKTKM12.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1合上电源开关QSM3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1降压启动:按下SB1KM1线圈得电M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1KM1主触头闭合,电动机M串接电阻R降压启动，KM1自锁触头闭合，KT线圈得电M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1松开SB1,继续电动机降压启动，至转速上升至一定值时，KT延时结束M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1KT延时触头闭合,KM2线圈得电M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1KM2联锁触头断开对KM1的联锁,KM1、KT线圈先后失电，其触头复位M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1KM1自锁触头断开,解除自锁KM1主触头断开，电动机全压运行M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1KM2自锁触头闭合，KM2主触头闭合,电阻被短接M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KTL1L2L3FU1FU2KM1KM2SB1SB2KM1KM2KM1KM2UVWQSKM2ＲKTKM1停：按下SB2M3～KHKH2.时间继电器控制串联电阻降压启动KT由以上分析可见，只要调整好时间继电器KT触头的动作时间，电动机由降压启动过程切换成全压运行过程就能准确可靠地自动完成。启动电阻一般采用ZX1、ZX2系列铸件电阻。铸件电阻能够通过较大电流，功率大。启动电阻R的阻值可按下列近似公式确定：Ist－未串电阻前的启动电流，一般为（4－7）IN－串电阻后的启动电流，一般为（2－3）ININ－电动机的额定电流，R－电动机每相串接的启动电阻值电阻功率可用公式P＝I2R计算。由于启动电阻R仅在启动过程中接入，且启动时间很短，所以实际选用的电阻功率可比计算值减小3－4倍。串电阻降压启动的缺点是减小了电动机的启动转矩，同时启动时在电阻上功率消耗也较大，如果启动频繁，则电阻的温度很高，对于精密的机床会产生一定的影响，因此，目前这种降压启动的方法，在生产实际中的应用正在逐步减少。例题：一台三相异步电动机，功率为20KW，额定电流为38.4A，电压为380V，问各相应串联多大的启动电阻进行降压启动？二、自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动：在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。自耦变压器降压启动原理图1.手动自耦降压启动器QJD3系列手动自耦降压启动器外形及电路图QJ10系列空气式手动自耦降压启动器电路图2.XJ01系列自耦降压启动箱自耦变压器降压启动控制线路U1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KHKM3QSKM2KTKM1KTKM1KM2M3~KH3KM3KM1TMU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1合上电源开关QSTMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1按SB2KM1线圈得电TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KM1联锁触头分断，对KM3联锁，KM1主触头闭合，自耦变压器TM联结成星形KM1动合辅助触头闭合，KM2线圈得电，KT线圈得电TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KM2主触头闭合，电动机M接入电机降压启动KM2动合辅助触头闭合，自锁，松开SB2TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KT延时断开的动断触头延时分断KM1线圈失电KT延时闭合的动合触头延时闭合TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KM1线圈失电KM1动合触头分断KM1主触头分断电动机M失电惯性运行KM1联锁触头闭合TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KM3线圈得电KM3自锁触头闭合，自锁M3主触头闭合电动机M全压运行TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KM3联锁触头分断KM2线圈失电KM2主触头分断KM2自锁触头分断TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1KT延时断开的动断触头瞬时闭合KT延时闭合的动合触头瞬时断开TMKHM3~KH3KTU1V1W1KM3SB2KM1KTKM2SB1KM3L1L2L3FU1FU2KM3QSKM2KTKM1KM1KM2KM3KM1停：按SB1TMKHM3~KH3KT电动机启动时，把电动机的定子绕组接成星形，电动机定子绕组电压低于电源电压起动，启动即将完毕时再恢复成三角形，电动机便在额定电压下正常运行。三、Y—△降压启动控制线路1.手动控制Y—△降压启动控制线路工作原理：启动时，先合上电源开关QS1，然后把开启式负荷开关QS2扳到“启动”位置，电动机定子绕组便接成Y形降压启动；当电动机转速上升并接近额定伸值时，再将QS2扳到“运行”位置，电动机定子绕组改接成△形全压正常运行。电动机启动时接成Y形，加在每相绕组上的启动电压、启动电流和启动转矩分别是△形接法时的多少倍？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△形接法的。所以这种降压启动方法只适用于轻载或空载下启动。凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机，均可采用这中降压启动方法。手动Y－△启动器有QX1和QX2系列两种，按控制电动机的容量分为13KW和30KW两种，启动器的正常操作频率为30次/小时。QX1型手动Y—△启动器启动器有启动（Y）、停止（0）和运行（△）三个位置，当手柄扳到“0”位置时，八对触头都分断，电动机脱离电源停转；当手柄扳到“Y”位置时，1,2，5,6，8触头闭合接通，3,4，7触头分断，定子绕组的末端W2，U2，V2通过触头5,6接成Y形，始端U1，V1，W1则分别通过触头1,8，2接入三相电源L1，L2，L3，电动机进行Y形降压启动；当电动机转速上升并接近额定转速时，将手柄扳到“△”位置，这时1,2，3,4，7,8触头闭合，5,6触头分断，定子绕组按U1－触头1－触头3－W2，V1－触头8－触头7－U2，W1－触头2－触头4－V2接成△形全压正常运转。启动器有启动（Y）、停止（0）和运行（△）三个位置，当手柄扳到“0”位置时，八对触头都分断，电动机脱离电源停转；当手柄扳到“Y”位置时，1,2，5,6，8触头闭合接通，3,4，7触头分断，定子绕组的末端W2，U2，V2通过触头5,6接成Y形，始端U1，V1，W1则分别通过触头1,8，2接入三相电源L1，L2，L3，电动机进行Y形降压启动；当电动机转速上升并接近额定转速时，将手柄扳到“△”位置，这时1,2，3,4，7,8触头闭合，5,6触头分断，定子绕组按U1－触头1－触头3－W2，V1－触头8－触头7－U2，W1－触头2－触头4－V2接成△形全压正常运转。L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△电路组成分析KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路线路的组成：三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。接触器KM作引入电源用，接触器KMY和KM△分别作Y形降压启动和△形运行用，时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y－△自动切换，SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，FU1作主电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，KH作过载保护。L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△合上电源开关QSKMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△降压启动:按下SB1KT线圈得电KMY线圈得电KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△KMY主触头闭合KMY常开触头闭合KMY常闭触头断开KM自锁触头闭合KM主触头闭合电动机接成Y形降压启动KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△松开SB1电动机继续降压启动，当M转速上升到一定值时，KT延时结束。KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路Y-△降压启动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△KT延时断开的常闭触头延时分断KMY线圈失电KMY主触头断开KMY常开触头恢复断开KMY常闭触头恢复闭合KM△线圈得电KM△常闭触头断开，解除对KMY的联锁KT线圈失电，KT常闭触头瞬时闭合KM△主触头闭合电动机全压运行KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路L1L2L3FU1FU2KMKM△SB1SB2KMUVWQSKMYKMKMYKM△KMYKTKM△停止:按下SB2KMYKTM3～KHKH2.时间继电器自动控制Y—△降压启动控制线路FU1QSFU2FU1QS该线路中，接触器KMY得电后，通过KMY的辅助常开触头使接触器KM得电动作，这样KMY的主触头是在无负载的条件下进行闭合的，故可延长接触器KMY主触头的使用寿命。KM△SB1SB2KMUVWKMYKMKM△KTKM△KMYM3～KHKHKMKMYKTKTKM△FU2FU1QSL1L2L3QX3系列自动启动器控制降压启动控制线路

启动时，把定子三相绕组的一部分联接成三角形，另一部分联接成星形，每相绕组上所承受的电压，比三角形联接时的相电压要低，比星形联接时的相电压要高，电动机延边三角形降压启动，待电动机启动运转后，再将绕组联接三角形，全压运行。四、延边△降压启动控制线路延边三角形降压启动电动机定子绕组的联接方式原始状态U1U2U3W3W1W2V2V3V1延边三角形降压启动电动机定子绕组的联接方式启动时U1U2U3W3W1W2V2V3V1延边三角形降压启动电动机定子绕组的联接方式正常运转时U1U2U3W3W1W2V2V3V1KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2延边三角形降压启动控制原理L1L2L3FU1FU2KHKM1KM2U1V1W1QSKM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3KM3电路组成分析M3~KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2L1L2L3FU1FU2KHKM1KM2U1V1W1QSKM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3KM3合上电源开关QS延边三角形降压启动控制原理M3~KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2L1L2L3KHKM1KM2U1V1W1KM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3KM3按SB2KM3线圈得电FU1FU2QS延边三角形降压启动控制原理M3~KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2L1L2L3KHKM1KM2U1V1W1KM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3KM3KM3联锁触头分断，对KM2联锁KM3主触头闭合联结成延边三角形KM

动合辅助触头闭合FU1FU2QS延边三角形降压启动控制原理M3~KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2L1L2L3KHKM1KM2U1V1W1KM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3KM3KM1线圈得电KM1自锁触头闭合,自锁,松开SB2KM1主触头闭合,电动机延边三角形降压启动,KT线圈得电FU1FU2QS延边三角形降压启动控制原理M3~KTKM2SB2KM3KM1KTSB1KM2L1L2L3KHKM1KM2U1V1W1KM1KM2W3U3V3KH3W2U2V2KM3KTKM3