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1、 三相异步电动机降压起动控制电路 三相异步电动机降压启动控制线路 1 降压启动控制原理三相笼型异步电动机直接启动电流大 在电源变压器容量一定的情况下 会引起电源变压器输出电压下降 影响电动机本身的启动以及同一线路中其他负载的正常工作 三相笼型异步电动机的直接启动只适用于小容量电动机的空载和轻载启动 对容量在10kW以上或不能满足式 23 1 条件的三相笼型异步电动机 均应采用降压启动 三相异步电动机降压启动控制线路 23 1 电动机的启动电流 A 电动机的额定电流 A 电源变压器的容量 kVA 电动机的额定功率 kW 电动机的降压启动是在电源电压不变的情况下 降低启动时加在电动机定子绕组上的电
2、压 限制启动电流 当电动机转速基本稳定后 再使工作电压恢复到额定值 三相异步电动机降压启动控制线路 三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有 定子绕组串电阻 或电抗器 降压启动 Y 降压启动 自耦变压器降压启动和延边三角形降压启动等 三相异步电动机降压启动控制线路 图23 5串电阻降压启动手动控制电路 一 定子绕组串电阻 或电抗器 降压启动 三相异步电动机降压启动控制线路 1 串电阻降压启动的工作原理图23 5为三相异步电动机定子绕组串电阻降压启动的手动切换控制电路 启动时 在电动机定子绕组中串入降压电阻R 当电动机转速达到一定数值时 切除串入的电阻 实现降压启动 额定运行 这种方式称为定子绕组
3、串电阻 或电抗器 降压启动 三相异步电动机降压启动控制线路 电路工作过程如下 1 降压启动合上电源开关QS 按下启动按钮SB1 接触器KM1得电 KM1主触点闭合 电动机降压启 同时KM1常开触点闭合自锁 2 全压运行当电动机转速基本稳定后 按下按钮SB2 接触器KM2得电 KM2主触点闭合 R被短接切除 电动机全压运行 同时KM2常开触点闭合自锁 该电路原理简单 但启动 运行分两步操作 不够方便 三相异步电动机降压启动控制线路 2 串电阻降压启动的特点及电阻的计算电动机定子绕组串电阻降压启动不受绕组接法的限制 启动过程平稳 但启动时 加在定子绕组上电压为额定运行时全电压的一半 使得电动机的启
4、动转矩只有额定转矩的四分之一 因此 串电阻降压启动只适用于启动转矩不大的场合 另外 考虑到启动时串入的电阻要消耗电能 故对大容量的电动机 通常用电抗器替代电阻 但它们的控制电路完全相同 三相异步电动机降压启动控制线路 串入的启动电阻 一般选用ZX1 ZX2系列铸铁电阻 其大小和功率可按下面的经验公式计算 23 2 23 3 式中 电动机直接启动时的启动电流 电动机减压启动时的启动电流 手动Y 降压启动控制线路 知识回顾 1 通常规定 电源容量在180KVA以上 电动机容量在7KW以下的三相异步电动机可直接启动 2 判断电动机能否直接启动的经验公式 同学们好 我们已经知道 三相异步电动机直接启动
5、时启动电流约为额定电流的4 7倍 今天我们来学习Y 降压启动控制线路 先来做一个实验 1 如右图所示安装线路 2 仔细观察双投开启式负荷开关 3 通电合闸 仔细观察结果 开关 上方 回Y 比较 手动Y 降压启动控制线路 开关 下方 为什么灯的亮度不一样 L1 L2 L3 U1 V1 W1 U2 V2 W2 B A QS2 开关 B 开关 A 刚才的实验原理是怎样的呢 我们来演示一下 手动Y 降压启动控制线路 L1 U1 V1 W1 U2 V2 W2 B A QS2 开关 A U1 V1 W1 U2 L1 L2 L3 L2 L3 U2 W2 V2 V2 W2 开关 B 转速较慢 星 Y 形连接
6、手动Y 降压启动控制线路 o 这么复杂啊 V2 B A QS2 开关 B L1 L2 L3 L1 L2 L3 U1 V1 U2 U2 W1 V2 W1 W2 W2 U1 V1 开关 A U1 U2 V1 V2 W1 W2 原来是三角形啊 转速较快 呵呵 其实并不难 来 我们分解一下 U2连接到V1 V2连接到W1 W2连接到U1 对啦 走 到下一页 让我们总结一下 手动Y 降压启动控制线路 三相异步电动机定子绕组的连接方式 星形连接 Y 将电动机定子绕组的三个末端连接在一起 三个首端分别接三相电源的连接方式 三角形连接 将电动机三相定子绕组的首 末端依次相连 连接点引出三根线分别接三相电源的连
7、接方式 U2V2W2 L1L2L3 U1 U2 V1 V2 W1 W2 L2L1L3 好象懂了 不过 干嘛要这么麻烦啊 问得好 来 我们看一下刚才的实验记录 手动Y 降压启动控制线路 U线 U线Y U相 U相Y 相 电流 线电流 线 相 知道知道 就是的关系嘛 回实验看看 手动Y 降压启动控制线路 瞧 这是刚才的实验记录 负载无论是接成 形还是Y形 用的都是同一个电源 所以线电压相同 都是380V 相电压却不同 负载接成 形时 两端承受的相电压是380V 接成Y形时 两端承受的相电压却只有220V 哦 那你知道刚才我们测量的是线电流还是相电流吗 我还知道 电流也不同呢 O 形是Y形的三倍 同学
8、们 一起想一想 刚才实验中测量的 到底是线电流还是相电流呢 I线 3I线Y P 3PY 明白了 该这么说 接时线电流是Y接时线电流的三倍 所以启动时采用Y接就能减小启动电流了 线电流0 451 34 回实验看看 手动Y 降压启动控制线路 猜出来了吗 哈哈 是线电流啊 相电流是指流过定子绕组的电流 要测量它可不太方便哦 所以我们都习惯去测量线电流 三相异步电动机起动时电流很大 是额定电流的4 7倍 这么大的电流 对电路很不利 所以 对喽 不过要注意 由于线电压一样 线电流却只有 接时的1 3 所以Y接时电动机的功率只有 接时的1 3 只能空载或轻载起动 解决方法是 用接触器控制的电路来取代手动Y
9、 启动器 在主电路中 我们用接触器KMY来完成定子绕组的Y接 KM 来完成定子绕组的 接 时间继电器自动控制的Y 降压启动控制线路 你能自己完成右边主电路的连线吗 U2 V1 L2L1L3 KMY KM L1 L2 L3 V2 U1 V1 U2 W1 W2 L1 L2 L3 V2 U1 V1 U2 W1 W2 U2 V1 V2 W1 W2 U1 V2 W1 U1 W2 将KMY KM 和电动机如图连接 就能完成主电路的Y 转换 时间继电器自动控制的Y 降压启动控制线路 当KMY闭合 KM 分断时 主电路接成Y形 当KM 闭合 KMY分断时 主电路接成 形 三相异步电动机降压启动控制线路 图23
10、 3Y 降压启动手动控制电路 用按钮控制的Y 降压启动控制电路已经完成了 这个电路有什么不便之处 1 从降压启动到全压运行 需分别按两次按钮 2 从Y形到 形的时间不易掌握 改善方法 用时间继电器来控制 那该怎么解决呢 改善的方法是 时间继电器自动控制的Y 降压启动控制线路 1 电磁系统由线圈 铁心和衔铁组成 2 触头系统包括两对瞬时触头 一常开 一常闭 和两对延时触头 一常开 一常闭 瞬时触头和延时触头分别是两个微动开关的触头 3 空气室空气室为一空腔 由橡皮膜 活塞等组成 橡皮膜可随空气的增减而移动 顶部的调节螺钉可调节延时时间 图3 1JZ7 A系列空气阻尼式时间继电器的外形和结构a 外
11、形b 结构 图3 4JS20系列时间继电器的外形与接线a 外形b 接线示意图 b a 优点 延时范围较大 0 4 180s 且不受电压和频率波动的影响 可以做成通电和断电两种延时形式 结构简单 寿命长 价格低 缺点 延时误差大 难以精确地整定延时值 且延时值易受周围环温度 尘埃等的影响 时间继电器在电路图中的符号如图3 3所示 图3 3时间继电器的符号 通电延时型空气式时间继电器 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 线圈 微动开关2 微动开关1 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 时间继电器线圈通电后 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 恢复弹簧 调节螺钉
12、 1结构及工作原理 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 释放弹簧 活塞 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 线圈 微动开关2 微动开关1 断电后立刻复位 恢复弹簧 调节螺钉 1结构及工作原理 释放弹簧 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 线圈 恢复弹簧 调节螺钉
13、断电延时时间继电器 释放弹簧 杠杆 动铁心 静铁心 线圈 进气孔 出气孔 调节螺钉 断电延时时间继电器通电后 释放弹簧 杠杆 静铁心 进气孔 出气孔 调节螺钉 断电后开始延时 线圈 微动开关 释放弹簧 杠杆 静铁心 进气孔 出气孔 调节螺钉 断电后开始延时 线圈 微动开关 释放弹簧 杠杆 进气孔 出气孔 动铁心 静铁心 线圈 恢复弹簧 调节螺钉 断电后开始延时 2 符号 断电延时型时间继电器的符号 通电延时型时间继电器符号 1 6时间控制线路 1 通电延时型控制线路 SB2 KA KT t KM 2 断电延时型控制线路 SB2 KA KT KM SB1 KA KT t KM 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 QX4系列Y 自动启动器电路如图3 13所示 图3 13QX4系列Y 自动启动器电路图
