电气控制系统基本控制电路

如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源）的 情况下，电动机启动比较频繁，则常按经验公式来估算( 或变压器供动力和照明公用时：电动机功率小于变压器容 量的5％，允许直接启动)。
满足下列关系则可直接启动
一、直接起动控制电路（全Βιβλιοθήκη 起动）1、开关控制直接起动
• 电路保护措施：
FU——短路保护
• 优点：
ABC
A
BC
Az Bx Cy
xyz
定子绕组星形连接状态下起动电压为三角形连接起动电压的 起动电流为三角形连接直接起动电流的
起动转矩为三角形连接直接起动转距的
主电路分析 KM1:电源的接入与切除 起动瞬间---星形接法
KM1、KM3闭合 KM2断开 正常工作---三角形接法 KM1、KM2闭合 KM3断开
用两个控制按钮，控制接触器KM线图的 通、断电，从而控制电动机（M）启动 和停止。
起停过程：
合上QS，按动起动按钮SB2—>KM 线圈通电并自锁－>M通电工作。
KM自锁触点，是指与SB2并联的常 开辅助触点，其作用是当按钮SB2闭合 后又断开，KM的通电状态保持不变， 称为通电状态的自我锁定。
停止按钮SB1，用于切断KM线圈电 流并打开自锁电路，使主回路的电动机 M定子绕组断电停止工作。
定子串电阻起动的缺点：限流的同时也降低了启动转矩； 起动时在电阻上功率消耗较大，若起动 频繁，电阻的温升对精密机床会产生影 响，大容量异步电动机常采用串电抗器。
3、自耦变压器减压起动控制
在自耦变压器减压起动的控制线路中，电动机起动电流的 限制是依靠自耦变压器的降压作用来实现的。起动时，电动机 定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，待电动机转速接 近额定转速时，自耦变压器便被短接，此时电源电压即额定电压 直接加于定子绕组，电动机进入全电压正常工作。
在工厂现场中，常采用丫一△ 自动起动器，简便且经济。
2、定子串电阻减压起动控制电路
QS • 原理：
电动机在起动时在三相定子绕组中
串接电阻，使电动机定子绕组电压降
FU
低，以限制起动电流。起动结束后再
将电阻短接，使电动机在额定电压下
KM1
正常运行。
• 主电路：
R
KM1实现串电阻起动
KM2实现全压运行
FR
FU
控制方法简单、经济、实用。
• 缺点：
操作不方便、不安全，无过载 、零压等保护措施，不能实现 远距离控制和自动控制
• 适用于不频繁起动的小容量电 动机,如小型台钻、砂轮机、冷 却泵等。
２、接触器控制直接起动
主电路：
三相电源经QS、FU2、KM的主触点， FR的热元件到电动机三相定子绕组。
控制电路：
它的缺点是自耦变压器价格较贵，而且不允许频繁起动，故 通常用来起动大型和特殊用途的电动机。
三、三相笼型异步电动机的正反转控制线路
QS
• 工作原理
将接至电动机的三相电源
起动瞬间---串入电阻；
KM1闭合、KM2断开
正常工作---短接电阻
M
KM2闭合、KM1断开
KM2
控制线路：
1、基本原理：用时间继 电器KT控制KM1、 KM2切换。
2、KM1、KM2允许同时 吸合，但是电动机正常 运行后，一般应该将 KM1释放，以降低运行 损耗。
3、图（a）为KM1不退 出的控制线路。
要求：KM2、 KM3主触点 不能同时闭合
QS FU KM1 FR M
KM2
KM3
• 控制电路存在缺陷： 若KM3线圈断线，电动机就有全压起动的可能。
• 改进方案
星形——三角形减压起动方法适用于在空载或轻载状态下 起动，且只能用于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步 电动机。 （GB规定：4kW及以上的异步电动机定子的连接方法为△。）
L1 L2 L3
QS FU
KM2
KM1 R
FR
M
不足之处： 起动完成后KM1、KT 不退出，运行损耗大； 有全压启动的可能（ KM1故障）
改进电路（一）
改进电路（二）
定子串电阻起动方式由于不受电动机接线形式的限制，设 备简单，常用于中小型生产机械，另外在机械设备做点动调整 时，也可采用这种限流方法以减轻对电网的冲击。
该方法适用于对启动转矩要求不高或空载、轻载下起动的设备。
•
减压起动常用的方法： • • •
星--三角变换减压起动： 定子串电阻或电抗器减压起动： 自耦变压器减压起动 延边三角形减压起动
1、星--三角变换减压起动控制电路
➢ 针对全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星 形，降低电动机的绕组相电压。当起动过程结束时再将电动机的定子绕组 改接成三角形接法实现全压工作。
XJ01型自耦变压器减压起动器控制电路
一般工厂常用的自耦变压器起动方法是采用成品的减压补 偿起动器，这种成品的补偿减压起动器包括手动控制和自动控 制两种形式。
自耦变压器降压起动方法适用于起动较大容量和正常运行时 定子绕组接成星形而不能采用星形——三角形起动方式的笼型 异步电动机，起动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。 （80%，65%,50%)
一般笼型异步电动机起动电流 约为额定电流的4~7倍。 原因： 危害：教材P60 2、起动转矩小 原因 危害
对电动机起动的主要要求 （1）有足够大的启动转矩 （2）在满足启动转矩要求的前
提下，启动电流越小越好。
不同类型与容量 的异步电动机可采取
直接起动
减压起动
一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的 情况下，若电动机启动频繁，电动机功率小于变压器容量 的20%时允许直接启动；若电动机不经常启动，电动机功 率小于变压器容量的30%时也允许直接启动。
电气控制系统基本控制电路
第一节 三相笼型异步电动机基本控制电路环节
简介电动机的分类 三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用 等一系列优点获得了广泛的应用。它的控制线路大都由继电器、 接触器、按钮等有触点电器组成。 对它的起动控制有全压起动和降压起动两种方式
异步电动机的起动有两个特点： 1、起动电流大
自锁-----依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电。
二、三相笼型异步电动机减压起动控制
• 较大容量的笼型异步电动机（大于10KW）因启动电流较大，一般都采用
降压起动方式来起动。 • 原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以限制起动电流，起
动后再将电压恢复到额定值。 起动电流
降压 起动转矩