三相異步電動(dòng)機(jī)星形—三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝

1、項(xiàng)目單元項(xiàng)目單元5 5 三相異步電動(dòng)機(jī)星形三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝三角形降壓起動(dòng)控制線路安裝 5.1訓(xùn)練目標(biāo)訓(xùn)練目標(biāo) 1掌握三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形降壓起動(dòng)控 制線路 2培養(yǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形降壓起動(dòng)電 氣線路的安裝操作能力。 3了解延邊三角形降壓起動(dòng)和自耦變壓器降壓起 動(dòng)控制線路的動(dòng)作原理。 5.2實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器件 任務(wù)所需的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元件見(jiàn)表5-1。 表5-1電動(dòng)機(jī)串電阻降壓起動(dòng)控制的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和元件明細(xì)表 代號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量 M三相異步電動(dòng)機(jī)Y-132S-4 7.5kW、380V、接法、15.4A、 1440r/min 1 QS組合開(kāi)關(guān)HZ10-25

2、/3三極、35A1 FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體35A3 FU2熔斷器RL1-15/2500V、15A、配熔體2A2 KM交流接觸器CJ10-2020A、線圈電壓380V2 KT時(shí)間繼電器JS7-2A線圈電壓380V1 FR熱繼電器JR16-20/3三極、20A、整定電流8.8A1 SB按鈕LA4-3H保護(hù)式、500V、5A、按鈕數(shù)33 XT端子板JX2-1015500V、10A、20節(jié)1 主電路導(dǎo)線BVR-1.51.5mm2(70.25mm)若干 控制電路導(dǎo)線BVR-1.01 mm2 (70.43mm)若干 5.3 5.3 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境

3、1 1星形星形三角形降壓換接起動(dòng)控制線路三角形降壓換接起動(dòng)控制線路 正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型步電動(dòng)機(jī)，可采用星形三角形的降壓換 接起動(dòng)方法來(lái)達(dá)到限制起電流的目的。 起動(dòng)時(shí)，定子繞組首先接成星形，待轉(zhuǎn)速上升到接近額轉(zhuǎn)速時(shí)，將定子繞組的接 線由星形換接成三角形，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài)。因功率在4KW以上的三 相籠型異步電動(dòng)機(jī)均為三角形接法，故都可以采用星形三角形起動(dòng)方法。 1按鈕切換Y/降壓起動(dòng)控制線路 圖5-1為按鈕切換Y/降壓起動(dòng)控制電路。電路工作情況如下： 電動(dòng)機(jī)Y接法起動(dòng)：先合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下SB2，接觸器KM1線圈通電，KM1自鎖 觸點(diǎn)閉合，同時(shí)KM2線圈通電，KM

4、2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)Y接法起動(dòng)，此時(shí)，KM2常閉 互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得KM3線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。 電動(dòng)機(jī)接法運(yùn)行：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，按下SB2，KM2線圈斷電，KM2 主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)暫時(shí)失電，KM2常閉互鎖觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，使得KM3線圈通電，KM3 自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接法運(yùn)行；KM3常閉互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)， 使得KM2線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。 這種起動(dòng)電路由起動(dòng)到全壓運(yùn)行，需要兩次按動(dòng)按鈕不太方便，并且，切換時(shí)間 也不易掌握。為了克服上述缺點(diǎn)，也可采用時(shí)間繼電器自動(dòng)切換控制電路。 圖5-1 按鈕切換Y/降壓起動(dòng)控制電路 2時(shí)間繼電器自動(dòng)切換Y降壓起動(dòng)控制

5、電路 圖5-2是采用時(shí)間控制環(huán)節(jié)，合上QS，按下SB2，接觸器KM1線圈通電， KM1常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，KM1輔助觸點(diǎn)閉合并自鎖。同時(shí)Y形控制接觸器KM2和 時(shí)間繼電器KT的線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)作Y連接起動(dòng)。KM2常閉 互鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，使形控制接觸器KM3線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。經(jīng)過(guò) 一定時(shí)間后，時(shí)間繼電器的常閉延時(shí)觸點(diǎn)打開(kāi)，常開(kāi)延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使KM2 線圈斷電，其常開(kāi)主觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉互鎖觸點(diǎn)閉合，使KM3線圈通電，KM3 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并自鎖，電動(dòng)機(jī)恢復(fù)連接全壓運(yùn)行。KM3的常閉互鎖觸點(diǎn)分 斷，切斷KT線圈電路，并使KM2不能得電。實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。 SB1為停止按鈕，必須指出，KM

6、2和KM3實(shí)行電氣互鎖的目的，是為了避 免KM2和KM3同時(shí)通電吸合而造成的嚴(yán)重的短路事故。 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)采用Y/降壓起動(dòng)時(shí)，定子繞組星形連接狀態(tài)下起 動(dòng)電壓為三角形連接直接起動(dòng)的電壓的1/ 。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為三角形連接直接 起動(dòng)的1/3，起動(dòng)電流也為三角形連接直接起動(dòng)電流的1/3。與其它降壓起 動(dòng)相比，Y/降壓起動(dòng)投資少，線路簡(jiǎn)單，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。這種起動(dòng)方法， 適用于空載或輕載狀態(tài)下起動(dòng)，同時(shí)，這種降壓起動(dòng)方法，只能用于正常 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組接成三角形的異步電動(dòng)機(jī)。 3 圖5-2 時(shí)間繼電器自動(dòng)切換Y/降壓起動(dòng)控制電路 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境2 2延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路延邊三角形降壓起動(dòng)

7、控制電路 采用Y/降壓起動(dòng)時(shí)，可以在不增加專用起動(dòng)設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)降壓起 動(dòng)，但是其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較低，僅適用于空載或輕載狀態(tài)下的起動(dòng)。而延邊三 角形降壓起動(dòng)是在既不增加專用起動(dòng)設(shè)備，還可適當(dāng)提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種 降壓起動(dòng)方法。 延邊三角形起動(dòng)，是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中將繞組接成延邊三角形，待起 動(dòng)完畢后，將其繞組接成三角形進(jìn)入正常運(yùn)行。為此，電動(dòng)機(jī)每相繞組有 三個(gè)接線頭，其連接情況如圖11-3所示。 圖5-3 延邊三角形起動(dòng)電動(dòng)機(jī)繞組接線 電動(dòng)機(jī)定子繞組接線作延邊三角形連接時(shí)，每相繞組承受的電壓比三角 形連接時(shí)低，又比星形連接時(shí)高，這樣既可實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)，又可提高起動(dòng) 轉(zhuǎn)矩。接成延邊三角形時(shí)每相繞組的相電

8、壓、起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小 是根據(jù)每相繞組的兩部分阻抗的比例（稱為抽頭比）的改變而變化的。在 實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)不同的使用要求，選用不同的抽頭比進(jìn)行降壓起動(dòng)， 待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)以后，再將繞組接成三角形。使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正 常運(yùn)行。 延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路如圖11-4所示。圖中KM1為延邊三角形連 接接觸器，KM2為線路接觸器，KM3為連接接觸器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器。 起動(dòng)時(shí)KM1、KM2通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)接成延邊三角形起動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定延時(shí) 后，KT動(dòng)作使KM1斷電，KM3通電，電動(dòng)機(jī)接成連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境3 3自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路

9、 在自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線路中，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的限制是依靠自耦 變壓器的降壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候，定子繞組得到的電壓是 自耦變壓器的二次電壓，一旦起動(dòng)完畢，自耦變壓器便被短接，額定電壓 即自耦變壓器的一次電壓直接加于定子繞組，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常工作。 圖5-4 延邊三角形降壓起動(dòng)控制線路 1二個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 圖5-5為兩個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路。圖中KM1為降 壓接觸器，KM2為正常運(yùn)行接觸器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器，KA為起動(dòng)中間繼 電器。 電路工作情況：合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1通電并自鎖， 將自耦變壓器T接入，電動(dòng)機(jī)

10、定子經(jīng)自耦變壓器供電作降壓起動(dòng)，同時(shí)KT通 電，經(jīng)延時(shí)KA通電使KM1斷電KM2通電，自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)在全壓下 正常運(yùn)行。該電路在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)二次涌流沖擊，僅適用于不 頻繁，電動(dòng)機(jī)容量在30kW以下的設(shè)備中。 2三個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 圖5-6為三個(gè)接觸器控制的自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路。圖中選擇開(kāi)關(guān) SA有自動(dòng)與手動(dòng)位置，KM1、KM2為降壓起動(dòng)接觸器，KM3為正常運(yùn)行接觸器， KA為起動(dòng)中間繼電器，KT為時(shí)間繼電器，HL1為電源指示燈，HL2為降壓起 動(dòng)指示燈，HL3為正常運(yùn)行指示燈。 圖5-5 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路之一 圖5-6 自耦變壓器降壓起

11、動(dòng)控制線路之二 電路工作情況：當(dāng)SA置于自動(dòng)控制位置A時(shí)，HL1亮，表明電源正常。按下起動(dòng)按 鈕SB2，KM1、KM2相繼通電并自鎖，HL1暗，KM1觸點(diǎn)先將自耦變壓器作星形連接，再 由KM2觸點(diǎn)接通電源，電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自耦變壓器實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)。同時(shí)KA通電并自 鎖，KT也通電，此時(shí)HL2亮，表示正在進(jìn)行降壓起動(dòng)，在起動(dòng)過(guò)程中由KA觸點(diǎn)將電動(dòng) 機(jī)主電路電流互感器二次側(cè)的熱繼電器FR發(fā)熱元件短接。當(dāng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)已到， 相應(yīng)延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，使KM1、KM2、KA、KT相繼斷電，而KM3通電并自鎖，指示燈HL3 亮進(jìn)入正常運(yùn)行，降壓起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。 若將選擇開(kāi)關(guān)SA扳在手動(dòng)控制M位置，當(dāng)按下起動(dòng)按

12、鈕SB2，電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)過(guò)程 的電路工作情況與自動(dòng)控制時(shí)工作過(guò)程相同，只是在轉(zhuǎn)接全壓運(yùn)行時(shí)，尚需再按下 SB3，使KM1斷電，KM3通電并自鎖，實(shí)現(xiàn)全壓下正常運(yùn)行。 電路的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢投入正常運(yùn)行時(shí)，KM3常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM1、 KM2、KA、KT電路切斷，確保正常運(yùn)行時(shí)自耦變壓器切除，只在起動(dòng)時(shí)短時(shí)接入。 中間繼電器KA斷電后，將熱繼電器FR發(fā)熱元件接入定子電路，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 在操作按鈕SB2時(shí)，要求按下時(shí)間稍長(zhǎng)一點(diǎn)，待KM2通電并自鎖后才可松開(kāi)，不然 自耦變壓器無(wú)法接入，不能實(shí)現(xiàn)正常起動(dòng)。 自耦變壓器降壓起動(dòng)常用于電動(dòng)機(jī)容量較大的場(chǎng)合，因無(wú)大容量的熱繼電器，故 采用電流

13、互感器后使用小容量的熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 5.4 5.4 訓(xùn)練內(nèi)容和步驟訓(xùn)練內(nèi)容和步驟 1訓(xùn)練內(nèi)容和控制要求 圖5-2是星形/三角形的降壓起動(dòng)控制電氣原理圖，即實(shí)訓(xùn)電路。線路的動(dòng)作過(guò)程： 先合上電源開(kāi)關(guān)QS。 按下按鈕SB2KM1線圈得電KM1觸點(diǎn)閉合自鎖KM2線圈得電KM1主觸點(diǎn)、KM2 主觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)M接成星形降壓起動(dòng)同時(shí)KT線圈得電、KM2聯(lián)鎖分?jǐn)喈?dāng)M轉(zhuǎn)速 上升到一定值時(shí)，KT延時(shí)結(jié)束KT常閉觸點(diǎn)分?jǐn)郖M2線圈失電KM2主觸點(diǎn)分?jǐn)?解除星形連接KM2聯(lián)鎖閉合KM3線圈得電KM3主觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)M接成三角形 全壓運(yùn)轉(zhuǎn)KM3聯(lián)鎖分?jǐn)啵筀T線圈失電。停止時(shí)按下SB1即可。 2訓(xùn)練步驟及

14、要求 （1）分析三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)控制電氣控制線路的原理圖。 （2）繪制電氣安裝接線圖，正確標(biāo)注線號(hào)。 將主電路中QS、FU1、KM1、FR、KM3排成功直線，KM2與KM3并列放置，將KT與KM1 并列放置，并且與KM2在縱方向?qū)R，使各電器元件排列整齊，走線美觀，檢查維護(hù) 方便。注意主電路中各接觸器主觸點(diǎn)的端子號(hào)不能標(biāo)錯(cuò)；輔助電路的并列支路較多， 應(yīng)對(duì)照電氣原理圖看清楚連線方位和順序。尤其注意連接端子較多4號(hào)線，應(yīng)認(rèn)真核 對(duì)，防止漏標(biāo)編號(hào)。三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)控制電氣控制線路的電氣 安裝接線圖如圖5-7所示。 圖5-7星形/三角形的降壓起動(dòng)控制電氣安裝接線圖

15、L1 L2 L3 L1 L2 L3 U1V1W1U1V1 U2 V2 W2 1 0 4 0 1 2 3 FR KM1 QS 8 8 U2 V2W2 KM3 4 50 4 7 UV W PE M 3 XT234 KT 4 SB1 SB2 3 3 2 6 4 70 W V V U U W XXX V/ W W VU U/ U/ W/ W/ 5 6 50 7 8 KM2 V/ V U UV W （3）檢查各電器元件。特別是時(shí)間繼電器的檢查，對(duì)其延時(shí)類型、延時(shí)器的動(dòng)作 是否靈活，將延時(shí)時(shí)間調(diào)整的5S（調(diào)節(jié)延時(shí)器上端的針閥）左右。 （4）固定電器元件，安裝接線。要注意JS7-1A時(shí)間繼電器的安裝方位。如

16、果設(shè)備 安裝底板垂直于地面，則時(shí)間繼電器的銜鐵釋放方向必須指向下方，否則違反安裝 規(guī)程。 （5）按電氣安裝接線圖連接導(dǎo)線。注意接線要牢固，接觸要良好，文明操作。 （6）在接線完成后，用萬(wàn)用表檢查線路的通斷。分別檢查主電路，輔助電路的啟 動(dòng)控制、聯(lián)鎖線路、KT的控制作用等，若檢查無(wú)誤，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查允許后，方可 通電調(diào)試。 3.注意事項(xiàng) （1）進(jìn)行Y/啟動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)，接法必須是連接。額定電壓必須等于三相電 源線電壓。其最小容量為2、4、8極的4千瓦。 （2）接線時(shí)要注意電動(dòng)機(jī)的接法不能接錯(cuò)，同時(shí)應(yīng)該分清電動(dòng)機(jī)的首端和尾端 的連接。 （3）電動(dòng)機(jī)、時(shí)間繼電器、接線端板的不帶電的金屬外殼或底板應(yīng)可靠接地。 4.思考與練習(xí) 5-1三相異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)的目的是什么？ 5-2時(shí)間繼電器的延時(shí)長(zhǎng)短，對(duì)啟動(dòng)有何影響？ 5-3采用星形-