星三角降压启动

教学过程实训五降压启动控制线路知识点部分课题引入：对于因直接启动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用减压起动，此时，启动转矩下降，启动电流也下降，只适合必须减小起动电流，又对启动转矩要求不高的场合。

常见降压起动方法：定子串电阻降压启动、Y/Δ启动控制线路、延边三角启动、自耦变压器降压启动。

三相鼠笼式异步电动机的启动控制（1）一、全压启动控制线路1、全压启动的基本原理启动时加在电动机定子绕组上的电压为额定电压。

2、启动特点开关直接控制熔断器FU：短路保护开关QS：闸刀开关、铁壳开关等。

适用于不频繁起动的小容量电动机，不能远距离、自动控制。

二、定子串电阻降压启动1、定子串电阻降压启动的基本原理三相笼形异步电动机启动时，在电动机定子电路串入电阻或电抗器，使加到电动机定子绕组端电压降低，减少了电动机上的启动电流。

当电动机的转速接近额定值时，切除了电阻，电源电压直接加在电动机上，启动过程结束。

2、定子串电阻减压起动控制电路：主电路(a)：在刚起动时，KM1主触头闭合，串入电阻R降压起动，在正常运行时， KM2主触头闭合，切除电阻R。

控制电路(b)：按SB2，线圈KM1、KT得电，KM1主触头闭合，电动机串入电阻降压起动，KT延时到，KM2线圈得电，电阻被短路，电动机正常起动。

起动后，KM1与KT一直得电，浪费电能。

三、Y/Δ启动控制线路1、Y/Δ启动的基本控制电路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，进而限制起动电流。

当反映起动过程结束的定时器发出指令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。

2、分析主电路(a)：KM2与KM3的主触点同时闭合，会造成电源短路，控制电路必须能够避免这种情况发生。

控制电路(b) ：按下SB2，KM1、KM3线圈得电，它们的主触点闭合，电动机在Y方式下降压起动；自锁触点KM1闭合，同时KT线圈得电，延时开始，松开SB2， KM1、KM3线圈继续得电，保证电动机工作，KT延时时间到，KM3线圈失电，KM2线圈得电，电动机在△方式下工作。

时间继电器KT的延时动断触点和延时动合触点似乎不会使KM3和KM2的线圈同时得电，但是，接触器的吸合时间和释放时间的离散性使得电路的工作状态存在不确定性。

控制电路(b)不确定性：存在电磁时间常数和机械时间常数，继电器和接触器从线圈得电或失电到触点完成动作需要时间，即吸合时间和释放时间（继电器：十几到几十ms，接触器：几十到数百ms）。

假设KM2吸合时间是15ms，KM3释放时间是25ms，时间继电器KT的延时动断触点和延时动合触点同时动作，星--三角变换时，KM3和KM2的主触点有约10ms的时间同时接通。

控制电路(c) ：改进控制电路(b)，避免短路，节约电能将KM3的动断辅助触点串联在KM2的线圈控制电路中，只有当KM3的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM2得电。

将KM2的动断辅助触点串联在KM3的线圈控制电路中，只有当KM2的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许KM3得电，保证电路工作可靠。

3、星--三角降压起动控制电路工作流程：控制电路(b)控制电路(c)0：电动机的初始状态；1：电动机的第一种状态；2：电动机的第二种状态四、自耦变压器降压启动控制线路1、自耦变压器降压启动的基本控制线路2、控制线路分析按SB2，KM1线圈得电，主触点闭合，将自耦变压器接入，电动机降压起动，当KT延时时间到，起动结束，KM1线圈断电，KM2线圈得电，主触点闭合，将自耦变压器切除，电动机全压运行。

评价：自耦变压器降压起动比较适合大容量电动机，由于变压器的K可以通过抽头调整，所以可适应不同需要，但是设备较贵。

五、延边三角形降压启动1、延边三角形降压启动的基本原理启动时将电动机一部分定子绕组接成Y形，一部分接Δ形。

2、控制线路分析三相鼠笼式异步电动机的启动控制（2）一、转子绕组串电阻降压启动1、线路构思：串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。

在启动前，启动电阻全部接入电路，随启动过程可将电阻逐段切除。

实现这一控制有两种方法，其一是按时间原则控制，即用时间继电器控制电阻自动切除；其二是按电流原则控制，即用电流继电器来检测转子电流大小的变化来控制电阻的切除，当电流大时，电阻不切除，当电流小到某一定值时，切除一段电阻，使电流重新增大，这样便可控制电流在一定范围内。

上图是依靠时间继电器自动短接启动电阻的控制线路。

2、线路的工作情况：转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三只时间继电器及KM1、KM2、KM3三只接触器的相互配合来实现。

启动时，合上刀开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM通电，电动机串接全部电阻启动，同时时间继电器KT1线圈通电，经一定延时后KT1常开触头闭合，使KM1通电，KM1主触头闭合，将R1短接，电机加速运行，同时KM1辅助常开触头闭合，使KT2通电。

经延时后，KT2常开触头闭合，使KM2通电，KM2主触头闭合，将R2短接，电机继续加速运行，同时KM2辅助常开触头闭合，使KT3通电。

经延时后，其常开触头闭合，使KM3通电，R2被短接，电机进入稳定运行。

说明：线路中KM1、KM2、KM3的常闭接点的串联的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。

二、转子绕组串频敏变阻器启动1、线路构思：2、线路分析：线路中利用转换开关SA实现受动和自动控制的变换。

用中间继电器KA的常闭触头短接热继电器FR的热元件，以防启动时误动作。

自动控制时，将SA“Z”位置，合上刀开关QS，按下启动按钮SB1，KM1和KT线圈通电，电动机串接频敏变阻器UT启动，待启动结束后，KT的触头延时闭合，使中间继电器KA线圈通电，其常开触头闭合使接触器KM2通电，将UT短接，电动机进入稳定运行，同时KA的常闭触头打开，使热元件与电流互感器二次串接，起手动控制时，将将SA“S”位置，按下启动按钮SB1，KM1通电，电动机串接频敏变阻器UT启动，当看到电流表中读数降到电机额定电流，按下手动按钮SB2，KA线圈通电，KM2通电，将UT短接，电动机进入稳定运行。

过载保护作用。

本课小结：介绍了定子串电阻降压启动控制线路、延边三角启动控制线路、Y/Δ启动控制线路、自耦变压器降压启动控制线路的分析方法。

能力培养部分一、三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路1、实训目的1）通过对三相异步电动机降压起动的接线，进一步掌握降压起动在机床控制中的应用。

2）了解不同降压起动控制方式时电流和起动转矩的差别。

3）掌握在各种不同场合下应用何种起动方式。

2、选用部件 1）实训设备序 号 型 号 名 称数 量 1 DJ16 三相鼠笼异步电动机(△/220V) 1件 2 DJ24 三相鼠笼异步电动机(△/220V) 1件 3 D61 继电接触控制挂箱（一） 1件 4 D62 继电接触控制挂箱（二） 1件 5 D41 三相可调电阻箱 1件 6D32交流电流表1件2）屏上挂件排列顺序 D41、D61、D62、D32 3、实训方法1）手动接触器控制串电阻降压起动控制线路：把三相可调电压调至线电压220V ，按下屏上“关”按钮。

按图3-1接线。

图中FR1、SB1、SB2、SB3、KM1、KM2选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R 用D41上180Ω电阻，安培表用D32上2.5A 档，电机用DJ24（△/220V ）。

A B CKM 1Q 1L 1L 2L 3220VFR 1KM 2KM 1KM 2KM 1M 3~ARRFU 4F U 3图3-1 手动接触器控制串电阻降压起动控制线路(1) 按下“开”按钮，合上Q1开关，接通220V 交流电源。

(2) 按下SB1，观察并记录电动机串电阻起动运行情况、安培表读数。

(3) 再按下SB2，观察并记录电动机全压运行情况、安培表读数。

(4)按下SB3使电机停转后，按住 SB2不放，再同时按SB1，观察并记录全压起动时电动机和接触器运行情况、安培表读数。

(5)试比较I 串电阻/I 直接= ，并分析差异原因。

2）时间继电器控制串电阻降压起动控制线路：关断电源后，按图3-2接线。

图中FR1、SB1、SB2、KM1、KM2、KT1选用D61挂件，FU1、FU2 、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，R 选用D41上180Ω电阻，安培表选用D32上2.5A 档，电机用DJ24（△/220V ）。

(1) 起动电源，合上Q1，接通220V 交流电源。

(2) 按下SB2，观察并记录电动机串电阻起动时各接触器吸合情况、电动机运行状态、安培表读数。

(3) 隔一段时间，时间继电器KT1吸合后，电动机全压运行时各接触器吸合情况、电动机运行状态、安培表读数。

ABCKM 2F U 1Q 1L 1L 2L 3220V F U 2KM 1KM 2KM 1M 3~AKT 1KT 1KM 2FR 1KM 1R RR FU 4F U 3图3-2 时间继电器控制串电阻降压起动控制线路3）接触器控制Y-Δ降压起动控制线路：图3-3 接触器控制Y-Δ降压起动控制线路关断电源后，按图3-3接线。

图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、KM3、FR1用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，安培表用D32上2.5A 档，电机选用DJ24（△/220V ）。

(1) 起动控制屏，合上Q1，接通220V 交流电源。

(2) 按下SB1，电动机作Y 接法起动，注意观察起动时，电流表最大读数IY 起动= A 。

A B CKM 1F U 1Q 1L1L 2L 3220V FR 1F U 2KM3KM 1KM 2KM 1M3~A KM 2SB 2SB 2K M 3KM 3KM 2KM 3Z XY FU 4F U 3(3) 按下SB2，电机为Δ接法正常运行，观察Δ运行时，电流表电流为I Δ运行= A 。

(4) 按SB3停止后，先按下SB2，再同时按下起动按钮SB1，观察电机在Δ接法直接起动时电流表最大读数I Δ起动= 安。

(5) 比较IY 起动/I Δ起动= ，结果说明什么问题？4）时间继电器控制Y-Δ降压起动控制线路：AB CKM 1F U 1Q 1L 1L 2L 3220V FR 1FU 4KM 3KM 1KM 2KM 1M 3~AKM 2KT 1KM 3KM 3KM 2KT 1ZX YKM 3KT 1F U 2F U 3图3-4 时间继电器控制Y-Δ降压起动控制线路关断电源后，按图3-4接线。

图中SB1、SB2、KM1、KM2、KM3、KT1、FR1选用D61挂件，FU1、FU2、FU3、FU4、Q1选用D62挂件，安培表用D32上2.5A档，电机用DJ24（△/220V）。