绕线转子异步电机转子绕组串电阻启动控制电路优化

1.转子绕组串电阻启动控制电路的构成与工作原理

绕线转子异步电动机转子绕组串电阻启动是指启动时，在转子回路串入作Y形联结、分级切换的三相启动电阻器，以减小启动电流、增加启动转矩。随着电动机转速的升高，逐级减小可变电阻，启动完毕后，切除可变电阻，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。

如果电动机转子绕组中串接的外加电阻在每段切除前和切除后，三相电阻始终是对称的，称为三相对称电阻器，如图5-152（a）所示。如果启动时串入的全部三相电阻是不对称的，且每段切除后仍是不对称的，称为三相不对称电阻器，如图5-152（b）所示。

2.按钮操作控制电路

按钮操作的绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路如图5-153所示。

图5-152　转子串接三相电阻

（a）转子串接三相对称电阻器；（b）转子串接三相不对称电阻器

图5-153　按钮操作的绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路

该电路的工作原理较简单，读者可自行分析。该电路的缺点是操作不便，工作的安全性和可靠性较差，所以在生产实际中常采用时间继电器自动控制的电路。

3.时间继电器控制绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路

图5-154为时间继电器自动控制短接启动电阻的控制电路图。串接在三相转子绕组中的启动电阻，一般都接成Y形。在开始启动时，启动电阻全部接入，以减小启动电流，保持较高的启动转矩。随着启动过程的进行，启动电阻应逐段切除。启动完毕时，启动电阻全部被切除，电动机在额定转速下运行。

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图5-154　时间继电器自动控制短接启动电阻的控制电路

该电路利用三个时间继电器KT1、KT2、KT3和三个接触器KM1、KM2、KM3的相互配合来依次自动切除转子绕组中的三级电阻。

为保证电动机只有在转子绕组串入全部外加电阻的条件下才能启动，将接触器KM1、KM2、KM3的辅助常闭触点与启动按钮SB1串接，这样，如果接触器KM1、KM2、KM3中的任何一个因触点熔焊或机械故障而不能正常释放时，即使按下启动按钮SB1，控制电路也不会得电，电动机就不会接通电源启动运转。

停止时，按下SB2即可。

4.电流继电器控制绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路

图5-155为电流继电器自动控制绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路图，它是根据电动机在启动过程中转子回路里电流的大小来逐级切除电阻的。三个过电流继电器KA1、KA2和KA3的线圈串接在转子回路中，它们的吸合电流都一样，但释放电流不同，KA1最大，KA2次之，KA3最小，从而能根据转子电流的变化，控制接触器KM1、KM2、KM3依次动作，逐级切除启动电阻。

图5-155　电流继电器自动控制绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻启动控制电路

由于电动机M启动时转子电流较大，三个过电流继电器KA1、KA2和KA3均吸合，它们接在控制电路中的常闭触点均断开，使接触器KM1、KM2、KM3的线圈都不能得电，接在转子电路中的常开触点都处于断开状态，启动电阻被全部串接在转子绕组中。随着电动机转速的升高，转子电流逐渐减小，当减小至KA1的释放电流时，KA1首先释放，其常闭触点恢复闭合，接触器KM1得电，主触点闭合，切除第一组电阻R1。当R1被切除后，转子电流重新增大，但随着电动机转速的继续升高，转子电流又会减小，待减小至KA2的释放电流时，KA2释放，接触器KM2动作，切除第二组电阻R2，如此继续下去，直至全部电阻被切除，电动机启动完毕，进入正常运转状态。

中间继电器KA的作用是保证电动机在转子电路中接入全部电阻的情况下开始启动。因为电动机开始启动时，转子电流从零增大到最大值需要一定的时间，这样有可能电流继电器KA1、KA2和KA3还未动作，接触器KM1、KM2、KM3就已经吸合而把电阻R1、R2、R3短接，造成电动机直接启动。接入KA后，启动时由KA的常开触点断开KM1、KM2、KM3线圈的通电回路，保证了启动时转子回路串入全部电阻。