星形-三角形減壓起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)和軟啟動(dòng)器常用于大功率電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及運(yùn)行中，儀表維修工熟練掌握這四種電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方式的工作原理及控制回路，對(duì)提電氣設(shè)備維修和控制技能大有幫助。昌暉儀表在本文對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方式做詳細(xì)介紹。
功率較大的三相異步電動(dòng)機(jī)如果采用直接起動(dòng)，由于起動(dòng)電流較大，會(huì)使供電線路的電壓降低， 影響其他設(shè)備的運(yùn)行。所以要采用減壓起動(dòng)。但是減壓起動(dòng)的結(jié)果，會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降較多，所以減壓起動(dòng)只適用于空載或輕載情況下起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
容量較小的電動(dòng)機(jī)，可以直接起動(dòng)，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的容量(視在功率)大于變壓器容量的8%以上或30kW以上的電動(dòng)機(jī)都必須采用減壓起動(dòng)。
昌暉儀表在本文將為大家介紹幾種常用減壓起動(dòng)電路：
1、時(shí)間繼電器自動(dòng)切換三相異步電動(dòng)機(jī)星行-三角形減壓起動(dòng)控制線路
星形-三角形減壓起動(dòng)，也就是起動(dòng)時(shí)采用星形聯(lián)結(jié)，待電動(dòng)機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，切換成三角形聯(lián)結(jié)，全壓運(yùn)行。
①工廠實(shí)物圖
1、2、3是交流接觸器，4是時(shí)間繼電器，5是中間繼電器，6是電流互感器，7是熱繼電器，其中中間繼電器用于補(bǔ)充交流接觸器的輔助觸頭數(shù)量的不足。
②教學(xué)演示成品
1是主電路熔斷器，2是控制電路熔斷器，3、4、5是交流接觸器KM、KM△、KMy，6是熱 繼電器，7是時(shí)間繼電器，8是接線端子排，9是按鈕盒，10是停止按鈕，11是起動(dòng)按鈕，12是主電路導(dǎo)線，13是控制電路導(dǎo)線
③星形-三角形減壓起動(dòng)原理圖
星形-三角形減壓起動(dòng)主電路原理圖1更便于制作，同時(shí)KM可與KM△選同一規(guī)格，主電路原理圖2中，所選用的KM的額定電流應(yīng)比KM△大。
④星形-三角形減壓起動(dòng)控制線路的工作原理
閉合斷路器QS。
按下SB1，1-時(shí)間繼電器KT的線圈得電，計(jì)時(shí)開始；2-KM線圈得電；由2得，3-KM常閉輔助觸頭(位于圖中7與8之間)斷開， 聯(lián)鎖(KM△線圈所在電路斷開)；4-KM常開輔助觸頭閉合； 5-KM主觸頭閉合；由4得，6-KM線圈得電；由6得，7-KM兩個(gè)常開輔助觸頭(位于圖中4與7、3與4之間)閉合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)KM和SB1的自鎖；8-KM主觸頭閉合；由5和8的共同作用， 電動(dòng)機(jī)M以星形聯(lián)結(jié)方式起動(dòng)。
由1，達(dá)到整定時(shí)間得，9-時(shí)間繼電器KT通電延時(shí)斷開觸頭斷開；由9得，10-KMy線圈失電；由10得，11-KMy主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)暫時(shí)失電；12-KM常閉輔助觸頭(位于圖中7與8之間)閉合，KM△線圈得電；13-KMy常開輔助觸頭斷開，由于有結(jié)果8的存在，結(jié)果13對(duì)電路沒(méi)有影響；由12得，14-KM△主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)以三角形聯(lián)結(jié)運(yùn)行；15-KM△常閉輔助觸頭斷開，時(shí)間繼電器KT線圈失電，KT通電延時(shí)斷開觸頭復(fù)位(閉合)。
停止工作原理：按下SB2，各個(gè)觸頭全部復(fù)位，電動(dòng)機(jī)失電停止。
⑤布線圖
事先畫出布線圖，有利于快速、正確地完該控制線路的實(shí)物制作。
⑥星形-三角形減壓起動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：該控制線路制作成本低，因此被廣泛應(yīng)用。
缺點(diǎn)：減壓比固定(0.58倍)，不能根據(jù)需要調(diào)節(jié)減壓比。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小(只有全壓起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的1/3)， 當(dāng)起動(dòng)負(fù)荷較大時(shí)，可能不符合要求。
⑦所需元器件
名稱 數(shù)量 備注
電動(dòng)機(jī) 1 3kW以下小型電動(dòng)機(jī)
主電路導(dǎo)線 4mm2或2.5mm2鋁芯線
控制電路導(dǎo)線 2.5mm2或1.5mm2鋁芯線
斷路器 1 也可以用帶熔絲的刀開關(guān)
主電路熔斷器 3 RL1-60/20
控制電路熔斷器 2 RL1-15/5
三相異步電動(dòng)機(jī) 1 三角形聯(lián)結(jié)方式
交流接觸器 3
熱繼電器 1 JR10-10
接線端子排 1 16-20對(duì)接線端子
按鈕 2
電工工具 螺絲刀、尖嘴鉗、剝線鉗
萬(wàn)用表 1
時(shí)間繼電器 1 JS14-P
2、三相異步電動(dòng)機(jī)自耦變壓器減壓起動(dòng)控制線路
自耦變壓器減壓起動(dòng)是利用自耦變壓器來(lái)降低起動(dòng)時(shí)加在定子繞組上的電壓，達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。
所選的自耦變壓器的容量(視在功率)應(yīng)與電動(dòng)機(jī)的容量相當(dāng)，用于減壓起動(dòng)的兩個(gè)交流接觸器工作時(shí)間短，為了節(jié)約成本，可選擇小于主電路的交流接觸器。
①實(shí)物圖
a、自耦變壓器
1、2、3為鋁排(導(dǎo)線)，4為自耦變壓器鐵心(局部)，5、6、7為自耦變壓器繞組，8、9、10為銅纜(導(dǎo)線)，1、8為自耦變壓器繞組5的兩根出線，2、9為自耦變壓器繞組6的兩根出線，3、10為自耦變壓器繞組7的兩根出線，各個(gè)繞組的抽頭在圖中各繞組后面(圖中看不見)
b、電流互感器與局部主電路
1-9為鋁排(1、4、7 為L(zhǎng)12，2、5、8為L(zhǎng)22，3、6、9為L(zhǎng)32)；10、11電流互感器T；12、13交流接觸器(12是原理圖中的KM3，13是原理圖中的KM2)。
C、自耦變壓器減壓起動(dòng)柜元件實(shí)物圖
1、2是按鈕SB1、SB2(按鈕帽在門外)；3是時(shí)間繼電器KT(4個(gè)，其中一個(gè)用于減壓起動(dòng)，另外幾個(gè)用于保護(hù)電路)；4是中間繼電器KA(3個(gè)，其中一個(gè)用于減壓起動(dòng)控制電路，另外3個(gè)用于保護(hù)電路)；5是熱繼電器FR；6是斷路器QS；7、8、9是鋁排；10是電流互感器T1、T2(圖中只能看到1個(gè)，套在主電路導(dǎo)線上，用于測(cè)主電路電流)，給熱繼電器提供電能；11、12、13是交流接觸器(KM3、KM2、KM1)；14是控制電路熔斷器FU2；15、16、17、18是三相自耦變壓器；19是報(bào)警器(電鈴)；20是時(shí)間累計(jì)器(記錄電動(dòng)機(jī)運(yùn)行總時(shí)間)。
②自耦變壓器減壓起動(dòng)原理圖
自耦變壓器減壓起動(dòng)主電路原理圖
自耦變壓器減壓起動(dòng)控制電路原理圖
電流互感器T1、T2通過(guò)三根導(dǎo)線a、b、c與熱繼電器FR相連接，d為短接線，其中接地線可以省略。若選取50/5的電流互感器，熱繼電器的整定值為干路電流的1/10； 自耦變壓器各相繞組有80%、60%兩組抽頭，該電路使用80%抽頭；主電路導(dǎo)體的規(guī)格選擇要根據(jù)電流大小決定，可分別選用鋁排或銅纜；KM1、KM2主觸頭閉合，減壓起動(dòng)；KM3主觸頭閉合，全壓運(yùn)行，這時(shí)KM1必須斷開， 否則自耦變壓器未能脫離電源，電路將會(huì)出現(xiàn)不必要的銅耗和鐵耗
③自耦變壓器減壓起動(dòng)控制電路工作原理
合上電源開關(guān)QS
按下SB2， KM1線圈得電，1-KM1常閉輔助觸頭斷開，聯(lián)鎖(KM3線圈所在的電路斷開)；2-KM1主觸頭閉合；3-KM1常開輔助觸頭閉合；由3得，4-KM2線圈得電；5-時(shí)間繼電器KT線圈得電；由4得，6-KM2主觸頭閉合；7-KM2常開輔助觸頭閉合，自鎖；由2和6的共同作用，電動(dòng)機(jī)M減壓起動(dòng)；由5，經(jīng)過(guò)整定時(shí)間，KT延時(shí)閉合觸頭閉合，8-中間繼電器KA線圈得電；由8得，9-KA常閉觸頭先斷開，10-KA常開觸頭后閉合；由9得，11-KM1線圈失電；由11得，12-KM1主觸頭斷開，13-KM1常閉輔助觸頭閉合；由10和13的共同作用，得，14-KM3線圈得電；由14得，15-KM3常閉輔助觸頭先斷開，聯(lián)鎖(KM2、KT、KA所有觸頭全部復(fù)位，電動(dòng)機(jī)暫時(shí)失電，減壓起動(dòng)結(jié)束)，16-KM3主觸頭閉合，17-KM3常開輔助觸頭后閉合，自鎖；由16、17得， 電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行
④檢測(cè)
斷開QS， 根據(jù)各元件線圈電阻， 然后根據(jù)原理圖， 同時(shí)或分別按下SB2、KM1、KM2、KM3， 測(cè)L1、L2之間的電阻， 計(jì)算其阻值與測(cè)量值是否相符
⑤自耦變壓器減壓起動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：減壓比不固定(80%、75%、60%、50%)， 用戶能根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的需要選擇減壓比(選擇不同的抽頭)
缺點(diǎn)：控制線路制作成本較高
⑥所需元器件
名稱 數(shù)量 備注
電動(dòng)機(jī) 1 3kW以下小型電動(dòng)機(jī)
主電路導(dǎo)線 4mm2或2.5mm2鋁芯線
控制電路導(dǎo)線 2.5mm2或1.5mm2鋁芯線
斷路器 1 也可以用帶熔絲的刀開關(guān)
主電路熔斷器 3 RL1-60/20
控制電路熔斷器 2 RL1-15/5
時(shí)間繼電器 1
電流互感器 2
自耦變壓器 1 三相，抽頭80%為宜
三相異步電動(dòng)機(jī) 1 三角形聯(lián)結(jié)方式
交流接觸器 3
熱繼電器 1 JR10-10
接線端子排 1 16-20對(duì)接線端子
按鈕 2
電工工具 螺絲刀、尖嘴鉗、剝線鉗
萬(wàn)用表 1
3、三相異步電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)控制線路
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，三相定子繞組串聯(lián)分壓電阻，實(shí)現(xiàn)減壓起動(dòng)，起動(dòng)結(jié)束后，再將電阻短接，使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。由于電阻的限流作用，三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，利用串聯(lián)電阻分壓，降低繞組起動(dòng)電壓和干路起動(dòng)電流，同時(shí)串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)控制線路有定子繞組不受電動(dòng)機(jī)接線形式的限制、控制電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
①自制分壓電阻器
自制電阻的材料規(guī)格和減壓起動(dòng)過(guò)程中各電學(xué)量的參考值
②串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)原理圖
③串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)控制電路工作原理
先合上電源開關(guān)QS。
按下SB1，KM1線圈得電，1-KM1常開輔助觸頭閉合，自鎖，2-KM1主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)，3-時(shí)間繼電器KT線圈得電；由3得，4-經(jīng)過(guò)整定時(shí)間，KT延時(shí)閉合觸頭閉合；由4得，5-KM2線圈得電；由5得，6-KM2常閉輔助觸頭先斷開，聯(lián)鎖(即KM2此時(shí)不可能得電)；7—KM2常開輔助觸頭后閉合，自鎖；由6得，8-KM1線圈失電，9-KT線圈失電，KT延時(shí)閉合觸頭斷開(復(fù)位)；由8得，11-KM1主觸頭斷開，斷開電阻，減壓起動(dòng)結(jié)束；由5得，8—KM2主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。
停止過(guò)程：按下SB2，KM2線圈失電，所有觸頭全部復(fù)位。
④串聯(lián)電阻減壓起動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)瞬間，電阻分壓大，限流明顯，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)影響小。起動(dòng)結(jié)束時(shí)，電阻分壓逐步變小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩逐步增大。
缺點(diǎn)：電阻絲耗能。
4、三相異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器
電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器是一種減壓起動(dòng)器，是繼星形-三角形起動(dòng)器、自耦減壓起動(dòng)器后，較先進(jìn)的起動(dòng)器。
軟起動(dòng)器串接于電源與被控電動(dòng)機(jī)之間，控制軟起動(dòng)器內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電動(dòng)機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至軟起動(dòng)器主電路連接圖起動(dòng)結(jié)束，賦予電動(dòng)機(jī)全電壓。
軟起動(dòng)時(shí)具有起動(dòng)電流小、起動(dòng)速度平穩(wěn)可靠、對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備沖擊小等優(yōu)點(diǎn)，且起動(dòng)曲線可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)整。
籠型異步電動(dòng)機(jī)在不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場(chǎng)合都可應(yīng)用軟起動(dòng)器。
①軟起動(dòng)器主電路連接圖
②軟起動(dòng)器電氣控制總電路接線圖
軟起動(dòng)器完成對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程后，旁路電磁接觸器的線圈得電、吸合，三相電源經(jīng)旁路電磁接觸器給三相電動(dòng)機(jī)供電。
