三相异步电动机的降压启动控制线路

第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020第一节三相鼠笼异步电动机降压启动控制线第三章三相异步电动机的降压启动控制线路第二节三相绕线转子异步电动机降压启动控制线路第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020前面介绍的各种控制线路在启动时，加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压，属于全压启动，也称直接启动。直接启动的优点：电气设备少，线路简单，维修量较小。缺点：启动电流很大，启动电流一般为额定电流的4～7倍。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采用直接启动。判断一台电动机能否直接启动，还可以用下面的经验公式来确定：PSIINst443第一节三相鼠笼异步电动机降压启动控制线第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020上页公式中Ist—电动机全压启动电流（A）；IN—电动机额定电流（A）；S—电源变压器容量（kVA）；P—电动机功率（kW）凡不满足直接启动条件的，均须采用降压启动。降压启动是指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值正常运转。常见的降压启动方法有四种：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△降压启动。1.1时间继电器时间控制通常是利用时间继电器来实现的。从得到动作信号起至触头动作或输出电路产生跳跃式改变有一定延时时间，该延时时间又符合其准确度要求的继电器称为时间继电器。常用的时间继电器主要有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。根据触头延时的特点，可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。1.JZ7－A系列空气阻尼式时间继电器(2)结构(1)型号及含义：JZ7－A系列空气阻尼式时间继电器的外形和结构如图3‐1所示。它主要由以下几部分组成：第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March20201）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)外形b)结构第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March20204）传动机构由推杆、活塞杆、杠杆及各种类型的弹簧等组成。5）基座用金属板制成，用以固定电磁机构和气室。（3）工作原理JZ7－A系列空气阻尼式时间继电器的工原,示意图如图3‐2所示。图3‐2JS7‐A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a）通电延时型b）断电延时型1—线圈2—铁心3—衔铁4—反力弹簧5—推板6—活塞杆7—塔形弹簧8—弱弹簧9—橡皮膜10—空气室壁11—调节螺钉12—进气孔13—活塞14、16‐微动开关15—杠杆17—推杆第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020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时间继电器的符号第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020（4）常见故障及处理方法。其他常见故障及处理方法见表3‐1。故障现象可能的原因处理方法延时触头不动作（1）电磁线圈断线（2）电源电压过低（3）传动机构卡住或损坏（1）更换线圈（2）调高电源电压（3）排除卡住故障或更换部件延时时间缩短（1）气室装配不严，漏气（2）橡皮膜损坏（1）修理或更换气室（2）更换橡皮膜延时时间变长气室内有灰尘，使气道阻塞清除气室内灰尘，使气道畅通表3‐1JS7—A系列时间电器常见故障及处理方法2.晶体管时间继电器第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020(2)结构(1)型号及含义：JS20系列时间继电器的外形如下页图3‐4a)所示。JS20系列通电延时型时间继电器的接线示意图如下页图3‐4b）所示.第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020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)第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020图3‐5JS20系列通电延时型时继电器的电路图JS20系列通电延时型时继电器的线路如图3‐5所示。它由电源、电容充放电电路、电压鉴别电路、输出和指示电路五部分组成。电源接通后，经整流滤波和稳压后的直流电经过RP1和R2向电容C2充电。当场效应管V6的栅源电压Ugs低于夹断电压Up时，V6截止，因而V7、V8也处于截止状态。随着充电的不断进行，电容C2的电位按指数规律上升，当满足Ugs高于Up时，V6导通，V7、V8也导通，继电器KA吸合，输出延时信号。同是电容C2通过R8和KA的常（3）工作原理第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020开触头放电，为下次动作做好准备。当切断电源时，继电器KA释放，电路恢复原始状态，等待下次动作。调节RP1和RP2即可调整延时时间。晶体管时间继电器适用于以下场合：1）当电磁式时间继电器不能满足要求时。2）当要求的延时精度较高时。3）控制回路相互协调需要无触点输出等。1.2中间继电器(1)中间继电器的型号及含义：(2)中间继电器的结构及工作原理第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020中间继电器的结构及工作原理与接触器基本相同，因而中间继电器又称为接触器式继电器。但中间继电器的触头对数多，且没有主辅之分，各对触头允许通过的电流大小相同，多数为5A。因此，对于工作电流小于5A的电气控制线路，可用中间继电器代替接触器实施控制。常用的中间继电器有JZ7、JZ14等系列为交流中间继电器，其外形、结构及在电路中的符号如图3‐6所示。图3‐6JZ7等系列为交流中间继电器a)实物图b)结构c)符号1—静铁心2—短路环3—衔铁4—常开触头5—常闭触头6—反作用弹簧7—线圈8—缓冲弹簧a)b)c)第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020中间继电器的安装、使用、常见故障处理方法与接触器相似，可参见接触器有关内容。(3)中间继电器的安装与使用及常见故障处理定子绕组串接电阻降压启动是指在电动机启动时，把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子绕组上的启动电压。待电动机启动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。时间继电器自动控制电路图如图3‐7a)所示。线路的工作原理如下：合上电源开关QS。1.3定子绕组串接电阻降压启动控制第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020停止时，按下SB2即可实现。串电阻降压启动的缺点：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。图3‐7时间继电器自动控制降压启动电路图第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March20201.4自耦变压器（补偿器）降压启动控制线路自耦变压器降压启动是指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。1.手动控制补偿器降压启动线路QJ3系列手动控制补偿器的结构图如下页图3‐8a）所示。它主要由箱体、自耦变压器、保护装置、触头系统和手柄操作机构五部分组成。QJ3系列补偿器的电路图如下页图3‐8b）所示，其动作原理如下：当手柄板到“停止”位置时，装在主轴上的动触头与两排静触头都不接触，电动机处于断电停止状态。当手柄向前推到“启动”位置时，动触头与上面的一排启动静触头接触，三相电源L1、L2、L3通过右边三个动、静触头接入自耦变压器，又经自耦变压器的三个65%（或80%）抽头接入电动机进行降压启动；左边两个动、静触头接触则把自耦变压器接成了Y形。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020当电动机的转速上升到一定值时，将手柄向后迅速扳到“运行”位置，使右边三个动触头与下面一排的三个运行静触头接触，这时，自耦变压器脱离，电动机与三相电源L1、L2、L3直接相接全压运行。停止时，只要按下停止按钮SB，欠压脱扣器KV线圈失电，衔铁下落释放，通过机械操作机构使补偿器掉闸，手柄便自动回到“停止”位置，电动机断电停转。图3‐8QJ3系列手动控制补偿器a)结构图b)、c)电路图1—启动静触头2—热继电器3—自耦变压器4—欠压保护装置5—停止按钮6—操作手柄7—油箱第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020QJ10系列空气式手动补偿器的电路如图3‐8c）所示，其动作原理如下：当手柄扳到“停止”位置时，所有的动、静触头均断开，电动机处于停止状态；当手柄向前推至“启动”位置时，启动触头和中性触头同时闭合，三相电源经启动触头接入自耦变压器TM，再由自耦变压器的65%（或80%）抽头处接入电动机进行降压启动，中性触头则把自耦变压器接成Y形；当电动机转速升至一定值后把手柄迅速扳至“运行”位置，启动触头和中性触头先同时断开，运行触头随后闭合，电动机进入全压运行。停止时，按下SB即可。2.按钮、接触器、中间继电器控制补偿器降压启动控线路按钮、接触器、中间继电器控制的补偿器降压启动电路如右图3‐9所示。右图3‐9按钮、接触器、中间继电器控制补偿器降压启动电路图第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020(1)降压启动：其线路的工作原理如下：合上电源开关QS。(2)全压运转：当电动机转速上升到接近额定转速时，第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020停止时，按下SB3即可。优点：1）启动时若操作者误按SB2，接触器KM3线圈也不会得电，避免电动机全压启动；2）由于接触器KM1的常开触头与KM2线圈串联，所以当降压启动完毕后，接触器KM1、KM2均失电，即使接触器KM3出现故障使触头无法闭合时，也不会使电动机在低压下运行。缺点：从降压启动到全压运转，需两次按动按钮，操作不便，且间隔时间也不能准确掌握。3.时间继电器自动控制补偿器降压启动线路第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020图3‐10XJ01型自动控制补偿器降压启动的电路图XJ01系列自动控制补偿器是由自耦变压器、交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器和按钮等电器元件组成。XJ01型自动控制补偿器降压启动的电路如图3‐10所示。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020自耦变压器降压启动的优点是：启动转矩和启动电流可以调节。缺点：设备庞大，成本较高。因此，这种方法适用于额定电压为220/380V、接法为△/Y形、容量较大的三相异步电动机的降压启动。1.5Y－△降压启动控制线路Y－△降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。待电动机启动后，再把定子绕组改接成△形，使电动机全压运行。凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机，均可采用这种降压启动方法。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△接法z的。所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。3131311.按钮、接触器控制Y－△降压启动线路按钮和接触器控制Y－△降压启动电路如下页图3‐11所示。第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020图3‐11按钮、接触器控制Y－△降压启动电路图线路的工作原理如下：第三章返回第一张上一张幻灯片下一张幻灯片8March2020先合上电源开关QS。（1）电动机Y形接法降压启动（2）电动机△形接法全压运行：当电动机转速上升并接近额定值时，停止时按下SB3即