机床电气系统安装与调试串电阻降压启动

串电阻降压启动时，加在定子绕组上的电压为直接启动 时的0.5～0.8倍，相应的电动机的降压启动转矩也只有 额定转矩的0.25～0.64倍，所以串电阻降压启动仅仅适 用于启动转矩要求不高的生产机械，即电动机轻载或空 载的场合。
3. 启动电阻的选择
在串电阻降压启动控制线路中，启动电阻参数的选择是很重要的 一个环节。根据经验，启动电阻的选择可利用下式近似估算：
图5-1 接触器控制的串电阻降压启动控制线路
（2）工作原理
主电路中KM1主触头闭合，而KM2主触头断开时，电动 机处于串电阻R降压启动状态；当主触头KM2闭合， KM1也闭合时，电阻R被KM2主触头短接，电动机进入 全压正常运行。
1）电路的控制原理
先合上电源开关QS。
启动时的控制流程如图5-2所示。
R 220 Ie
(
Iq
I
' q
)2
1()
式中，I q 为电动机直接启动时的启动电流，单位为A；
I q 为电动机降压启动时启动时间持续较短，启动电阻也仅在启动时那一瞬间 短暂工作，所以实际选用的电阻功率可取计算值的 30 % 即可。
三相异步电动机的降压启动控制
技能点
◇ 正确使用常见的电工工具、电工仪表； ◇ 正确识别、标识、选用时间继电器及相关辅件； ◇ 正确识读并绘制三相异步电动机降压启动控制系统的原理图、布置图和安装
接线图； ◇ 正确安装和调试三相异步电动机降压启动控制线路； ◇ 能处理三相异步电动机降压启动控制线路的常见故障。
图5-2 电动机串电阻降压启动的控制流程
停止时的控制流程如图5-3所示。
图5-3 电动机停止的控制流程
2）电路的特点
① 只有KM1线圈通电以后，KM2线圈才能通电，即电路首先进入 串电阻降压启动状态，然后才能进入全压运行。也即KM2线圈不能 先于KM1线圈获电，电路不能首先进入全压运行状态。这样才能达 到降压启动、全压运行的控制目的。
2. 时间继电器自动控制串电阻降压启动 启动电阻的短接时间由操作人员的熟练程度来决定，很不 准确。为了解决这个问题，通常采用时间继电器来自动控 制启动电阻R的短接时间。
（1）电路组成
如图5-4所示电路为时间继电器自动控制的串电阻降压启动控制 线路。该电路由交流接触器、热继电器、时间继电器、控制按 钮、启动电阻、电源开关、熔断器、电动机和导线等组成。
② 在这个控制电路中，要先后按下两个控制按钮，电动机才能进 入全压运行状态，并且运行时KM1、KM2两线圈均处于通电工作 状态。
③ 在这个控制电路的操作控制中，操作人员必须具有熟练的操作 技术，才能保证在恰当的时刻短接启动电阻R，否则容易造成不良 后果。短接早时，起不到降压启动的目的；短接晚时，既浪费电能 又会影响负载转矩。
知识点
◇ 定子串电阻降压启动工作原理； ◇ 绕组“ Y—△”转换降压启动工作原理； ◇ 串电阻降压启动控制线路的安装、调试与故障排除； ◇ 绕组“ Y—△”转换降压启动控制线路的安装、调试与故障排除。
§5.1 三相异步电动机降压启动控制的原理
5.1.1 定子绕组串电阻降压启动控制电路
定子绕组串联电阻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。
1）电路的控制原理
先合上电源开关QS。
启动时的控制流程如图5-7所示。
图5-7 时间继电器控制电动机串电阻降压启动的控制流程（2）
停止时：按停止按钮SB2。
2）电路的特点
在进入全压运行后，只有KM2接触器通电工作，KM1接 触器、时间继电器KT 均释放停止工作。这样大大提高 了线路工作的可靠性，也减少了耗电量，提高元器件的 使用寿命。
为克服上述电路的缺点，提高线路工作的可靠性，将线路 进行改造，使之既可实现自动控制降压启动，又使电动机 在全压正常运行时只有一只接触器在工作。
（3）改进后的电路组成
图5-6 改进后的时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路
（4）改进后的电路工作原理
在图5-6中，当KM2的主触头闭合时，不仅短接了启动 电阻R，而且也短接了KM1的主触头，这样电动机全压运 行时只需KM2工作即可，KM1就可复位了。在控制电路中 ，KM1的线圈回路中串接了KM2的辅助常闭触头保证了这 个需求。另外线路中增加了一个KM2的辅助常开触头起自 锁作用。
图5-4 时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路
（2）工作原理
图5-4相对于图5-1增加了一个时间继电器KT，KT的延时 闭合常开触头代替了图5-1中的全压运行按钮SB2。启动 过程只需按一次启动按钮SB1，电路就能首先进入串电阻 降压启动，经过一段时间后自动进入全压运行状态。启 动时间的长短可由时间继电器KT来控制，只要时间继电 器的动作时间事先根据电动机的启动时间长短要求调整 好，那么电动机由降压启动切换到全压运行这个过程就 能得到精确控制。
1）电路的控制原理
先合上电源开关QS。
启动时的控制流程如图5-5所示。
图5-5 时间继电器控制电动机串电阻降压启动的控制流程（1）
停止时：按SB2停止按钮。
2）电路的特点
① 时间继电器自动控制降压启动时间，克服了图5-1线路中人 工操作带来的启动时间不准确的缺点。
② 在电动机运行过程中，所有的接触器和时间继电器均处于 长期通电的工作状态，既带来能量的消耗也降低了控制线路工 作的可靠性。
用来限制启动电流大小的电阻称为启动电阻
这类降压启动控制线路有 ◇ 手动控制； ◇ 按钮和接触器控制； ◇ 时间继电器自动控制等方式
1. 按钮接触器控制串电阻降压启动 （1）电路组成
如图5-1所示电 路为接触器控 制的串电阻降 压启动控制线 路。该电路由 交流接触器、 热继电器、控 制按钮、启动 电阻、电源开 关、熔断器、 电动机和导线 等组成
【例5-1】 一台三相异步电动机，功率为28kW，Iq / Iq=
6.5，额定电流52A，问应串接多大的启动电阻和启动功率？
解：启动电阻为
2
R 220 Ie

Iq Iq

1 220 52
(6.5)2 1 27.2()