降压启动电动机控制电路
降压启动,是指启动时降低加在电动机定子绕组上的电压,待电动机启动起来后再将电压 恢复到额定值,使之运行在额定电压下。降压启动可以减小启动电流,从而减小线路电压降。
传统的降压启动包括定子串电阻或电抗器启动;Y/△ 启动;自耦变压器降压启动;延边三 角形启动等。由于串电阻启动时,将在电阻上消耗大量的电能,所以不宜用于经常启动的电动 机上。用电抗器代替电阻,可克服这一缺点,但设备费用较大,故目前低压电动机较少采用。 由于延边三角形启动采用特制的带“延边绕组”的电动机,对普通电动机不适用,故目前也很 少采用。Y/△ 启动和自耦变压器降压启动目前较为常用,这里介绍Y/△ 启动、自耦变压器降 压启动和定子回路中串接电阻(电抗器)启动控制电路
1)电动机Y-△启动控制电路
(1)电路组成元件:电路由三个接触器、一个时间继电器等元件组成。
电动机启动时,定子绕组接成星形接法,定子绕组上的启动电压大约只有三角形接法的 60%,启动电流和启动转矩只有三角形接法的1/3。但是这种启动方式只能适用于空载或是轻载 启动的电动机。
(2)电路的工作原理:电动机Y-△启动控制电路如图所示。
合上电源总开关QK 后电路为备用状态。按下启动按钮SB2,KM1 线圈带电, KM1 辅助 接点闭合后KM2 线圈、时间继电器KT 线圈带电,KM1 、KM2的主接点闭合,电动机开始星形 接法启动。
经过一个时间继电器KT 预定的延时后,KT 的常闭接点打开,KM2 线圈失电,KM2 的 接 点断开,电动机短时间停电;KT 常开接点闭合,KM3 线圈带电,KM3 的主接点闭合,KM3 常开辅助接点闭合自保持,电动机开始转换为三角形接线运行。
KM3 常闭辅助接点打开互锁将 KM2 线圈电路断开,起到防止KM2 误动作的作用。
主电路接线图
主电路 L1──QK──FU1───KM1──┬────U1 L2──QK──FU1───KM1──┼────V1 L3──QK──FU1───KM1──┼────W1│├──KM2─┬─U2│ ├─V2│ └─W2 (星点短接)│└──KM3─┬─U1-W2├─V1-U2└─W1-V2│FR──M (三相电动机)
控制电路接线图
控制电路 L1──FU2──SB1──SB2──┬──[KM1]──┬──[KM1线圈]──FR──L2│ ││ ├──KT线圈──────┘│ ││ └──KT常闭──KM3常闭──[KM2线圈]─┘│├───────┬──KT常开──KM2常闭──[KM3线圈]─┘│ │└──[KM3辅助常开]────────────┘
符号说明
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QK:三相电源总开关
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FU1/FU2:主电路/控制电路熔断器
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KM1:主接触器(主触点+辅助常开触点+线圈)
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KM2:星形连接接触器(主触点+辅助常闭触点)
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KM3:三角形连接接触器(主触点+辅助常开/常闭触点+线圈)
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KT:时间继电器(线圈+常开/常闭延时触点)
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SB1:停止按钮(常闭)
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SB2:启动按钮(常开)
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FR:热继电器(常闭触点)
工作流程详解
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初始状态:
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合上QK,控制电路通过FU2带电
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KM2和KM3辅助触点构成互锁(KM3常闭闭合,KM2常闭闭合)
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星形启动:
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按下SB2 → KM1线圈得电
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KM1主触点闭合(主电路准备)
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KM1辅助常开闭合(自锁)
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同时:
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KM2线圈经KT常闭→KM3常闭得电 → KM2主触点闭合(电机星形接法)
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KT线圈得电开始计时
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▶ 电动机以1/3额定电压星形启动
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切换三角形运行(KT延时后):
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KT常闭断开 → KM2线圈失电 → KM2主触点断开(星点解除)
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KT常开闭合 → KM3线圈经KM2常闭得电:
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KM3主触点闭合(U1-W2, V1-U2, W1-V2短接,电机转为三角形接法)
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KM3辅助常开闭合(自锁)
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KM3辅助常闭断开(切断KM2和KT回路)
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正常运行:
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电机以额定电压三角形运行
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KT和KM2完全断电(延长寿命)
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停止/保护:
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按SB1 → 整个控制电路失电 → 所有接触器释放
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过载时FR断开 → 控制电路失电
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失压时KM1/KM3自动释放
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关键设计特点
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互锁保护:
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KM2与KM3通过辅助常闭触点互锁,防止同时吸合造成短路
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自动切换:
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KT精确控制星形到三角形的转换时间(通常3-10秒可调)
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节能设计:
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运行后KT和KM2完全断电,减少能耗和发热
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安全防护:
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主电路FU1提供短路保护
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控制电路FU2提供二次保护
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FR提供过载保护
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此电路适用于4kW以上三相异步电动机,可减少启动电流至全压启动的1/3,有效避免电网电压波动。实际应用中需确保KT延时时间与电机启动特性匹配。