三相异步电动机串电阻降压启动的继电器-接触器控制线路

■应知点:

了解三相异步电动机定子串电阻降压启动的继电器—接触器控制线路工作原理。

■应会点:

掌握三相异步电动机定子串电阻降压启动的继电器—接触器控制线路安装和故障分析。

一、任务简述

二、相关知识

定子串电阻(电抗)降压启动是指，启动时在电动机定子绕组上串联电阻(电抗)，启动电流在电阻上产生电压降，使实际加到电动机定子绕组中的电压低于额定电压，待电动机转速上升到一定值后，再将串联电阻(电抗)短接，使电动机在额定电压下运行。

1.接触器控制的串接电阻启动电路

启动时，三相定子绕组串接电阻R，降低定子绕组电压，以减小启动电流。启动结束应将电阻短接。

电路的工作原理如图4－20所示，启动时串接电阻R降压启动，启动完毕后，KM2主触点将R短路，电动机全压运行。

具体工作原理如下:

降压启动操作:

停机操作:

按下SB3→KM3、KM2线圈断电释放→电动机M失电停机

由工作原理可发现，接触器控制的串接电阻启动电路是顺序启动的一个应用实例，只不过是把电动机M2换成了电阻R，不同的是电阻R与M1串联，而顺序控制M1、M2是并联关系。

2.时间继电器控制的串接电阻降压启动电路

图4－20　接触器控制的串接电阻降压启动

接触器控制的串接电阻启动过程，需要在启动完毕后迅速启动KM2接触器将电阻R短路，启动KM2的时间较难把握。改用时间继电器后，就可以设定时间，当启动完毕时，迅速启动KM2使电动机全压运行。

时间继电器控制的串接电阻降压启动电路如图4－21所示。

图4－21　时间继电器控制的串接电阻降压启动电路

其工作原理如下:

同时时间继电器KT线圈得电→KT常开触点延时闭合(此时恰好启动结束)→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→电阻R被短路→电动机M全压运行。

图4－21是最简单的时间继电器控制的串接电阻降压启动电路。它的缺点是电动机全压运行时，KM1、KM2、KT线圈均处于工作状态，电能浪费较大。可以设法在全压运行时让KM1、KT线圈失电不工作，这样的电路更节能。

三、应用实施

1.控制电路

本任务采用时间继电器控制电动机定子串电阻降压启动的节能控制线路，如图4－22所示。

图4－22　定子串电阻降压启动的节能控制线路

2.工作原理

线路动作原理:

由上分析可见，按下启动按钮SB2后，电动机M先串电阻R降压启动，经一定延时(由时间继电器KT确定)后，全压运行。且在全压运行期间，时间继电器KT和接触器KM1线圈均断电，不仅节省电能，而且延长了电器的使用寿命。

3.线路安装(www.xing528.com)

线路安装按照先主后辅，而且一定要套线号。线路安装完后用电阻法检查是否有短路性故障。

4.通电试车

检查完后通电试车，如有问题，检查排除故障。

5.电动机串接电阻降压启动的电阻选择

电动机串接电阻降压启动，电阻要耗电发热，因此不适于频繁启动电动机。串接的电阻一般都是用电阻丝绕制而成的功率电阻，体积较大。串电阻启动时，由于电阻的分压，电动机的启动电压只有额定电压的0.5~0.8倍，由转矩正比于电压的平方可知，此时M q＝(0.25~0.64)M e。

由以上可知，串电阻降压启动仅适用于对启动转矩要求不高的场合，电动机不能频繁地启动，电动机的启动转矩较小，仅适用于轻载或空载启动。

启动电阻可由下式确定，即

串电阻启动的优点是控制线路结构简单，成本低，动作可靠，提高了功率因数，有利于保证电网质量。但是，由于定子串电阻降压启动，启动电流随定子电压成正比下降，而启动转矩则按电压下降比例的平方倍下降。同时，每次启动都要消耗大量的电能。因此，三相笼型异步电动机采用电阻降压的启动方法，仅适用于要求启动平稳的中小容量电动机以及启动不频繁的场合。大容量电动机多采用串电抗降压启动。

四、操作技能考评

通过对本任务相关知识的了解和应用操作实施，对本任务实际掌握情况进行操作技能考评，具体考核要求和考核标准如表4－5所示。

表4－5　任务操作技能考核要求和考核标准

续表

教学小结

1.串电阻降压启动适用于启动转矩较小的电动机。

2.虽然启动电流较小，启动电路较为简单，但电阻的功耗较大，启动转矩随电阻分压的增加下降较快，所以串电阻降压启动的方法使用还是比较少的。

思考与练习

1.三相异步电动机定子串电阻降压启动控制中所串联的电阻起到什么作用?