電氣控制與S7-1200 PLC應用教程 課件 項目3：星三角降壓啟動控制電路的分析、安裝與調試

項目3：星三角降壓啟動控制電路的分析項目引入前面我們在學電動機控制電路時，都是采用電動機直接啟動的。直接啟動的優(yōu)點是所用電器設備少，電路簡單；缺點是啟動電流大，異步電動機啟動電流是額定電流的4-7倍，對容量較大的電動機（大于10kW），會使電網電壓嚴重下跌，不僅使電動機啟動困難、縮短壽命，而且影響其它用電設備的正常運行。因此，較大容量的電動機需采用降壓啟動。常用的降壓啟動的方式有定子串電阻、星-三角轉換、自耦變壓器、軟啟動等。星三角降壓啟動控制教學視頻：控制電路/newspage/data/videolanding?nid=sv_9842959613217626601/video/BV1Ho4y1p79j/?vd_source=f19de6b5b2de97dad7d77ebc935b4f59主電路：/v?vid=13272766369948233765&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video水泵電動機星三角降壓啟動控制水泵電動機自耦變壓器降壓控制電路水泵電動機軟啟動控制電路項目4：星三角降壓啟動控制電路的分析、安裝與調試

知識目標能夠準確說出時間繼電器和中間繼電器的用途、結構、符號和工作原理；能夠準確說出常見減壓啟動方法及適用范圍。項目預期學習目標

技能目標能夠準確分析星三角降壓啟動控制電路的工作原理。能夠根據電氣原理圖繪制出其安裝接線圖。能夠根據電氣原理圖或接線圖進行元器件的安裝與調試。能用萬用表對電路進行檢查分析，解決存在的故障。具備良好的團隊合作、表達溝通能力。

素質目標守時、安全、規(guī)范、衛(wèi)生、材料節(jié)省意識。→任務1：項目所用電氣元件認知任務2：星三角降壓啟動控制電路的工作原理分析任務3：星三角降壓啟動控制電路的安裝與調試任務4：其它降壓啟動控制電路的分析一、時間繼電器1.定義：時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理實現(xiàn)觸頭延時接通或斷開的自動控制電器。任務一：項目所需電氣元件認知2.作用：在控制電路中用作延時控制，即按預定時間接通或斷開電路。時間繼電器教學視頻：/v?vid=4716789408166932872&tab=recommend3.分類：（1）按動作原理分：

電磁式電動式空氣阻尼式電子式（晶體管式）

數(shù)字式（數(shù)顯式）延時范圍?。?.3-1.6s），延時精度和穩(wěn)定性不高；常用在精度要求不高，工作條件惡劣的場合。延時精度高，延時可調范圍大（幾分鐘到十幾小時），但結構復雜，價格昂貴；常用在精度要求較高的場合。（微型電動機）延時可調范圍較大（0.4-180s），但精度較差；用在一般場合，如機床電器控制中。機械結構簡單，延時范圍寬，精度高，調整方便，壽命長。應用較為廣泛。延時范圍寬，精度高，調整方便，壽命長。應用廣泛。a)電磁式b)電動式JS11

c)空氣阻尼式JS7

d)晶體管式JS20e)數(shù)顯式DH48s各種時間繼電器外觀圖通電延時型

斷電延時型（2）按延時方式分當線圈通電時，時間繼電器延時觸點馬上動作；當線圈斷電時開始計時，當延時時間到，其延時觸點恢復原狀。當線圈通電時，時間繼電器開始計時，當延時時間到，其延時觸點發(fā)生動作。當線圈斷電時，延時觸點瞬間恢復原狀。通電延時動畫斷電延時動畫4.符號：文字符號：KT圖形符號：（1）通電延時線圈與觸點通電延時線圈通電延時閉合常開觸點通電延時斷開常閉觸點圖形符號：（2）斷電延時線圈與觸點斷電延時線圈斷電延時斷開常開觸點斷電延時閉合常閉觸點瞬時常開常閉觸點圖形符號：（3）瞬時觸點(KF)5.安裝接線觀察時間繼電器上面的接線示意圖，②和⑦為電壓輸入端，①和④、⑤和⑧為常閉觸頭，①和③、⑧和⑥為常開觸頭。不同時間范圍所對應的撥碼開關位置及時間刻度片如圖。6.時間整定例如整定20秒,旋轉端蓋使紅色刻度線對應20秒即可。結構：

功能：

在電路中主要是擴展觸點的數(shù)量，起到信號傳遞和分配的作用。二、中間繼電器符號：文字符號：KA

圖形符號：線圈常開觸點常閉觸點(KF)型號說明：

常用型號：JZ7、JZ14、JZ17、JZ18等。

JZ□—□□①②③J：繼電器Z：中間①設計序號②常開觸點數(shù)③常閉觸點數(shù)如：JZ15－62為中間繼電器，設計序號為15，有6對常開觸點、2對常閉觸點。JZ17JZ14JZ8JZ15上海倍源工貿有限公司生產

a)JZ7系列b)ZC1系列由于中間繼電器觸頭容量較小，所以一般不能接到主電路中。對于直流中間繼電器，固定好底座后，先按器件上的圖接線，然后再將中間繼電器安裝在底座上。安裝：中間繼電器與接觸器的區(qū)別與聯(lián)系

兩者結構與工作原理基本相似，不同的是中間繼電器只有輔助觸點，沒有主觸點。而且中間繼電器的觸點較多，容量較大。通常有4對常開和4對常閉觸點。觸點電流為5-10A。在作用上，中間繼電器常用于增加被控制線路的數(shù)量或加大觸點允許的斷開容量。電鈴

圖形與文字符號b)警示燈電鈴和警示燈為電路工作時報警用，本項目中采用的電鈴和警示燈額定電壓均為220V，外形如圖所示。三、電鈴和警示燈HA(PB)HL(PG)四、時間繼電器和中間繼電器的應用電路分析任務1：項目所需電氣元器件認知→任務2：星三角降壓啟動控制電路的工作原理分析任務3：星三角降壓啟動控制電路的安裝與調試任務4：其它降壓啟動控制電路的分析1.降壓啟動的目的

電機的啟動電流近似的與定子的電壓成正比，因此要采用降低定子電壓的辦法來限制啟動電流，即為降壓啟動。采用降壓啟動，啟動電流下降，但是啟動轉矩也會下降，因此只適合必須減小啟動電流，又對啟動轉矩要求不高的場合。

任務二星三角降壓啟動控制電路的工作原理分析電機轉矩M=F×R=C×Φ×I×R

其中：M電機轉矩

R轉動半徑F電磁力C電機常數(shù)φ電機磁通I電流2.星三角降壓啟動原理

指電動機啟動時，把定子繞組接成星形，以降低啟動電壓，減小啟動電流；待電動機啟動后，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運行。式中UY，iY為星型連接時電機每相繞組的電壓與電流，U△,i△為三角形連接時電機每相繞組的電壓與電流。V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1電動機的接線三相異步電動機的兩種接線方法星型三角形(A)(B)(C)(Z)(X)(Y)(A)(B)(C)(Z)(X)(Y)星型接法：KM給電機供電，KMY將電機的繞組接成星形。（1）主電路實現(xiàn)W1U1V1W2U2V2U1V1W1W2U2V2三角形接法：KM給電機供電，KMΔ將電機的繞組接成三角形。3.星三角降壓啟動的實現(xiàn)控制方法：啟動時：電機繞組接成星型，即KM和KMY工作；正常運行：電機繞組接成三角形，即KM和KMΔ工作。切換方法：時間控制。0V11U11（2）控制電路實現(xiàn)按下SB2KM線圈得電KM自鎖觸點閉合KM主觸頭閉合M接成Y型降壓啟動KT延時時間到KMY線圈得電KMY主觸頭閉合KT線圈得電KT通電延時常閉觸頭斷開KMY線圈失電KT通電延時常開觸頭閉合KMΔ線圈得電自鎖KMΔ主觸頭閉合M接成△型全壓運行KT線圈失電Y—△降壓啟動控制過程分析KMY互鎖觸點斷開，實現(xiàn)互鎖0V11U11動畫任務1：項目所需電氣元器件認知任務2：星三角降壓啟動控制電路的工作原理分析→任務3：星三角降壓啟動控制電路的安裝與調試任務4：其它降壓啟動控制電路的分析1.元器件準備

2.繪制布置圖和接線圖

3.安裝布線

任務三星三角減壓啟動控制電路的安裝與調試4.自檢電路

5.通電試車

星三角接線視頻/v?vid=8505823860457439768&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=videoU11V110標線號

（1）KM、KMY

、KMΔ主觸頭的接線：注意要分清進線端和出線端。如接觸器KMY的進線必須從三相定子繞組的末端引入，若誤將其首端引入，則在KMY吸合時，會產生三相電源短路事故。（2）電動機的接線端與接線端子排上出線端的連接。接線時要保證電動機三角形接法的正確性，即接觸器KMΔ主觸頭閉合時，應保證定子繞組的U1與W2、V1與U2、W1與V2相連接。接線要點萬用表打在R×1檔（1）按下KM，表棒分別接在U11—U1；V11—V1；W11—W1，這時表針指在零。（2）按下KMY，表棒接在W2—U2；U2—V2；V2—W2，這時表針也指在零。（3）按下KMΔ，表棒分別接在U1—W2；V1—U2；W1—V2，這時表針指在零。主電路自檢要點任務一Ｙ-△減壓啟動控制電路安裝1）星三角減壓啟動電路，只適用于正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機。2）接線時要保證三角形接法的正確性，即接觸器KM△主觸頭閉合時，應保證定子繞組的U1與W2、V1與U2、W1與V2相連接。3）電動機星三角減壓啟動電路，由于啟動力矩只有三角形接法時的1/3，所以只適用于輕載或空載電動機的啟動。注意事項1.Ｙ形聯(lián)結時，啟動過程正常，但隨后電動機發(fā)出異常聲音，轉速也急劇下降。分析現(xiàn)象：接觸器切換動作正常，表明控制電路接線無誤。問題出現(xiàn)在接上電動機后，從故障現(xiàn)象分析，很可能是電動機主回路接線有誤，使電路由星型連接轉到三角形連接時，送入電動機的電源順序改變了，電動機由正常啟動突然變成了反序電源制動，強大的反向制動電流造成了電動機轉速急劇下降和異常聲音。處理故障：核查主回路接觸器及電動機接線端子的接線順序。故障分析與處理拓展實踐：電動機延時啟動控制電路安裝與調試任務1：項目所需電氣元器件認知任務2：星三角降壓啟動控制電路的工作原理分析任務3：星三角降壓啟動控制電路的安裝與調試→任務4：其它降壓啟動控制電路的分析一、定子繞組串電阻降壓啟動控制電路1.電路圖任務四其它降壓啟動控制電路分析2.啟動電阻啟動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻，它的阻值小，功率大，允許通過較大的電流。二、自耦變壓器降壓啟動控制電路

1.什么是自耦變壓器降壓啟動？電動機啟動時，利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的電壓，當電動機轉速接近于額定轉速時，將自耦變壓器斷開，使電動機進入全壓運行。/x/page/c3206d9bgys.html自耦變壓器外形與接線圖2.自耦變壓器外形與符號TM（TA）普通三相變壓器外形自耦變壓器僅用于變比不大的場合，一般k約為1.5-2。

M3~FU1KM2FRQSL1L3L2TMKM1KM1主電路2.電氣原理圖正常運行接觸器變壓器電源接觸器★主電路降壓原理自耦變壓器按照星型連接，啟動時將電源電壓加到自耦變壓器的一次側，電動機定子繞組接到自耦變壓器的二次側，構成降壓啟動電路，啟動一定時間后，轉速達到預定值時，將自耦變壓器切除，電動機定子繞組直接接到電源電壓，進入全壓運行。KM1閉合、KM2斷開-

降壓啟動；KM1斷開、KM2閉合-

全壓運行。KM1線圈得電KM1自鎖觸點閉合KM1主觸頭閉合M串自耦變壓器T降壓啟動KT延時時間到KT線圈得電KT通電延時常開觸頭閉合KA線圈得電按下SB2KM1輔助動合觸點閉合KA自鎖觸點閉合KA常閉觸點斷開KM1線圈失電KT線圈失電KM1聯(lián)鎖觸點閉合KM2線圈得電M全壓運行3.工作原理分析KM1輔助動斷觸點斷開對KM2聯(lián)鎖KM1主觸頭斷開KM1輔助動合觸點斷開KM2主觸頭閉合三盞指示燈的作用：HL1全壓運行指示，HL2為降壓啟動指示，HL3為通電停車指示。三、軟啟動控制電路

1.什么是軟啟動？電動機啟動時，利用軟啟動器來降低加在電動機定子繞組上的電壓和電流，當設置的啟動時間到時，用旁路接觸器將軟啟動器斷開，使電動機進入全壓運行。/v?pd=wisenatural&vid=50343855889528960042.軟啟動器外形與工作原理軟啟動器除了可實現(xiàn)電動機的軟啟動、軟停車外，還具有過載、缺相、過壓、欠壓等多種保護功能。軟啟動器主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反