三相异步电动机起动控制电路优化

以三相感应电动机为例有全压直接起动和减压起动两种方式。较大容量（大于10kW）的电动机，因起动电流较大（可达额定电流的4～7倍），一般采用减压起动方式来降低起动电流。

1.全电压直接起动控制电路

（1）单向全电压起动控制 电动机容量在10kW以下者，一般采用全电压直接起动方式来起动。普通机床上的冷却泵、小型台钻和砂轮机等小容量电动机可直接用开关起动，如图2-25a所示。

图2-25b所示是采用接触器直接起动的电动机单向全电压起动控制电路，主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M组成。

图2-25 单向全电压起动控制电路

控制电路由起动按钮SB₂、停止按钮SB₁、接触器KM的线圈及其常开辅助触点、热继电器FR的常闭触点和熔断器FU₂组成。

三相电源由QS引入，按下起动按钮SB₂，接触器KM的线圈通电，其主触点闭合，电动机直接起动运行。同时与SB₂并联的辅助触点KM闭合，将“SB₂”短接，其作用是当放开起动按钮SB₂后，仍可使KM线圈通电，电动机继续运行。这种依靠接触器自身的辅助触点来使其线圈保持通电的现象称为自锁或自保。带有自锁功能控制电路具有失压保护作用。起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。

按停止按钮SB₁，接触器KM的线圈断电，其常开主触点断开，电动机停止转动。同时KM的自锁触点断开，故松手后SB₂虽仍闭合，但KM的线圈不能继续得电。

（2）点动控制 所谓点动，即按下按钮时电动机转动工作，手松开按钮时电动机停止工作。点动控制多用于机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。

图2-26列出了实现点动控制的几种常见控制电路。图2-26a是基本的点动控制电路。图2-26b是带手动开关SA的点动控制电路，打开SA将自锁触点断开，可实现点动控制。合上SA可实现连续控制。图2-26c增加一个点动用的复合按钮SB₃，点动时用其常闭触点断开接触器KM的自锁触点，实现点动控制。连续控制时，可按起动按钮SB₂。图2-26d是用中间继电器实现点动的控制电路，点动时按SB₃，中间继电器KA的常闭触点断开接触器KM的自锁触点，KA的常开触点使KM通电，电动机点动。连续控制时，按SB₂即可。

图2-26 实现点动控制的几种常见控制电路

（3）多点控制 大型机床为操作方便，常常要求在两个或两个以上的地点都能进行操作。实现多点控制的控制电路如图2-27a所示，即在各操作地点各安装一套按钮，其接线原则是各按钮的常开触点并联连接，常闭触点串联连接。

多人操作的大型冲压设备，为了保证操作安全，要求几个操作者都能发布主令信号（如按下起动按钮）后，设备才能压下。此时应将起动按钮的常开触点串联，如图2-27b所示。(www.xing528.com)

2.减压起动控制电路

较大容量（大于10kW）的笼型异步电动机一般都采用减压起动的方式起动。下面介绍星形—三角减压起动及自耦变压器减压起动的方法。

（1）星形—三角形减压起动控制电路 正常运行时定子绕组接成三角形的三相异步电动机，都可采用星形—三角形减压起动的方法。起动时，定子绕组首先接成星形，起动电压为三角形直接起动电压的1/3，起动电流为三角形直接起动电流的1/3。经一段延时后，待转速上升到接近额定转速时再接成三角形。

图2-28所示为容量在13kW以上的电动机所采用的由3个接触器换接的星形—三角形减压起动控制电路。起动时，按SB₂，接触器KM₁、KM₃线圈得电，KM₁、KM₃的主触点使定子绕组接成星形，电动机减压起动。同时时间继电器KT线圈得电，经一段延时后电动机已达到额定转速，其延时断开常闭触点KT断开，使KM₃失电，而延时闭合常开触点KT闭合，接触器KM₂线圈得电，使电动机定子绕组由星形换接到三角形连接，实现全电压运行。

图2-27 多点控制的控制电路

图2-28 星形—三角形减压起动控制电路

图2-28中KM₃动作后，它的常闭触点将KM₂的线圈断开，这样防止了KM₂再动作。KM₂动作后，它的常闭触点将KM₃的线圈断开，可防止KM₃再动作。这样的两对常闭触点，常称为“互锁”触点。这种互锁关系，可保证起动过程中KM₂与KM₃的主触点不能同时闭合，以防止电源短路。KM₂的常闭触点同时也使时间继电器KT断电。

（2）自耦变压器减压起动控制电路 对于容量较大的正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机，可采用自耦变压器减低电动机的起动电压。

图2-29所示为自耦变压器减压起动控制电路。起动时，合上电源开关QS，按起动按钮SB₂，接触器KM₁线圈和时间继电器KT线圈得电，由KT瞬时动作的常开触点闭合自锁，接触器KM₁主触点闭合，将电动机定子绕组经自耦变压器接至电源，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，电动机减压起动。经过一段延时后，时间继电器延时断开常闭触点，使KM₁失电，自耦变压器从电网上切除。而延时常开触点闭合，接触器KM₂线圈得电，于是电动机直接接到电网上进入全电压正常运行。

图2-29 自耦变压器减压起动控制电路

吸合状态时，如果另一只接触器动作，就会造成电源短路事故。若有接触器常闭触点互相联锁，则只要一个接触器处在吸合状态位置时，其常闭触点必然将另一个接触器线圈电路切断，故能避免电源短路事故的发生。