5.1.1 定子绕组串电阻降压启动控制电路

《机床电气控制系统运行与维护》
定子绕组串电阻降压启动控制
定子绕组串联电阻启动是指在启动时把电阻串接在主电路中，通过
电阻的分压作用来降低定子绕组上的启动电压。 用来限制启动电流大小的电阻称为启动电阻。
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
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学习情境五 三相异步电动机的降压启动控制 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
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电动机全压启动时，启动电流为额定电流的4～7倍。过大的 启动冲击电流对电动机本身和电网都会造成不利影响。因此容量 较大的电动机需要采用降压启动。
（一）按钮接触器控制串电阻降压启动
(1) 电路构成
பைடு நூலகம்
图5-1 接触器控制的串电阻降压启动控制线路
《机床电气控制系统运行与维护》 (2) 工作原理
启动时：合上电源开关QS
停止时：
图5-2 电动机串电阻降压启动的控制流程
图5-3 电动机停止的控制流程
《机床电气控制系统运行与维护》 (3) 线路特点 （a）电路首先进入串电阻降压启动状态，才能进入全压运行。 （b）先后按下两个控制按钮，电动机才能进入全压运行状态，运 行时KM1、KM2两线圈均处于通电工作状态。 （c）操作人员须保证在恰当的时刻短接启动电阻R。 注意： 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。 因此通常采用时间继电器来自动控制启动电阻R的短接时间。
2．怎样选择启动电阻？若启动电阻选择不当，会有什么后果？
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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。
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。
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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。
线路特点：
(a) 时间继电器自动控制降压启动时间，克服了人工操作带来的启 动时间不准确的缺点。 (b) 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，既消耗能量也降低了可靠性。
为提高可靠性，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。
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由于启动时间持续较短，启动电阻也仅在启动时的 一瞬间短暂工作，所以实际选用的电阻功率取计算值的 30%即可。
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【例5-1】 一台三相异步电动机，功率为28kW，Iq / Iq' =6.5， 额定电流为52A，应串接多大的启动电阻，启动功率是多少？ 解：启动电阻为
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（二）时间继电器控制串电阻降压启动
(1) 电路构成
图5-4 时间继电器控制的串电阻降压启动控制线路
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(2) 工作原理
启动时：合上电源开关QS
图5-5
时间继电器控制的串电阻降压启动控制流程（1）
停止时：按SB2停止按钮
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(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电路
《机床电气控制系统运行与维护》 线路的工作原理：合上电源开关QS。 启动时：
停止时:按停止按钮SB2
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线路特点：
在进入全压运行后，只有KM2接触器通电工作，KM1接触器、
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三、启动电阻的选择
启动电阻的选择可用下式近似估算：
220 R Ie ( Iq
' Iq
) 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的启动电流，单位为A； Ie 为电动机的额定电流，单位为A；
由于启动时间持续较短，启动电阻的功率可取计算值的 30 % 。
220 R Ie Iq 220 1 (6.5)2 1 27.2() Iq 52
2
启动功率为 P=Ie2R=522×27.2=73548.8（W）≈73.55（kW）
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1．试述三相异步电动机采用降压启动的原因及实现降压启动的方法。