安装绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制电路

知识学习

学习目标：

1.掌握绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制电路的结构。

2.掌握绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制电路的工作原理。

3.掌握绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制电路的安装与调试。

知识要点：

1.启动时，转子回路所串电阻全部接入。

2.随着电动机转速的升高，逐级切除所串电阻。

3.启动完毕，所串电阻全部切除。

一、电路分析

绕线转子异步电动机转子串电阻启动电路如图 6-4 所示。

图6-4　绕线转子异步电动机转子串电阻启动电路

电路的工作原理如下：

（1）合上低压断路器QF：

（2）停车：

按下停止按钮 SB2→所有接触器线圈断电→接触器常开触头断开→电动机断电停转。

电动机启动后，随着转速的逐渐升高，启动电流逐渐下降。图 6-4 所示电路中，启动电阻的逐段切除采用人工操作，是手动控制电路。图 6-5 所示为过电流继电器控制的绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动电路，图 6-6 所示为时间继电器控制的绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动电路，这两个电路均实现了自动控制。过电流继电器的工作原理可参考“工作任务群五”中的“知识拓展”部分。

图6-5　过电流继电器控制的绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动电路

图6-6　时间继电器控制的绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动电路

二、时间继电器控制的绕线转子异步电动机转子回路串电阻启动电路的安装与调试

1．器材准备

识读时间继电器控制的绕线转子异步电动机转子串电阻启动电路的原理图（见图 6-6），熟悉电路所用电器元件的作用和电路的工作原理。所用电器元件见表 6-1。

表6-1　电器元件明细表

2．检查所用的电器元件

要求所有元器件外观应完整无损，附件、备件齐全。

3．用万用表、绝缘电阻表检测电器元件及电动机

有关技术数据应符合要求。

4．绘制布置图并安装电器元件

在控制板上按布置图安装电器元件，并贴上醒目的文字符号。

5．绘制接线图并进行线槽布线

在控制板上按接线图进行线槽布线。

6．接线完毕，用万用表检查控制电路是否存在故障

具体方法参照“工作任务群五”的检测方法，用万用表检查电路通断情况，用手动操作来模拟触头分合动作。如存在故障则应先排除，经教师检查合格后再通电试车，如无故障经教师复查后通电试车。

特别提示(www.xing528.com)

1.安装接线要按电路安装工艺进行。

2.按 0.95～1.05 倍电动机额定电流调整热继电器的整定电流；时间继电器延时时间要在通电前进行整定。

3.电阻器要尽可能放在箱体内，若置于箱体外，必须采取遮护或隔离措施，以防发生触电事故。

4.如果出现故障，要立即切断电源，并独立分析、检修，注意不要惊慌失措。如果需要通电试车或带电检修时，须有教师现场监护。

5.通电试车成功后，将工具、器件以及导线放在规定位置，并清理好现场。

技能训练

工作任务：绕线转子异步电动机转子串电阻启动电路的安装与调试。

任务目标：1.能正确选用电器元件。

2.能用万用表对电器元件进行检测。

3.掌握相关电器元件的电气符号，能按电路图进行正确的安装接线。

4.能按照正确方法检测主电路和控制电路。

5.培养遵守实验、实习场地规章制度的意识。

任务实施：

1.准备工作

（1）人员组织：1 人。

（2）资料组织：记录本 1 本，记录笔 1 支。

2.实际操作

（1）人员组织：1 人。

（2）考核时间：120 min。

（3）测评标准：

知识拓展：绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器启动控制电路

绕线转子异步电动机采用转子串电阻启动时，若要获得良好的启动特性，一般需要多级启动电阻，电路复杂、成本高、维修不便，且逐级切除电阻时会产生一定的机械冲击力。因此，对于工矿企业中不频繁启动的设备，广泛采用频敏变阻器代替启动电阻来控制绕线转子异步电动机的启动。

一、频敏变阻器的工作原理

频敏变阻器的外形、结构和电气符号如图 6-7 所示。

图6-7　频敏变阻器的外形、结构和电气符号

1—接线柱；2—线圈；3—底座；4—铁心。

频敏变阻器实际上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器，它有一个三柱铁心，每个柱上有一个绕组，三相绕组一般接成星形。频敏变阻器的阻抗随着电流频率的变化而有明显的变化：电流频率高时，阻抗值也高；电流频率低时，阻抗值也低。在电动机启动瞬间，转子电流频率最大，此时频敏变阻器的等效阻抗也最大（Rf 与 Xd 最大），限制了启动电流，并可获得较大启动转矩。随着转子转速的升高，电流频率逐渐降低，频敏变阻器的等效阻抗也自动减小，从而使电动机转速平滑上升，电动机可以近似地得到恒转矩特性，实现了电动机的无级启动。启动完毕后切除频敏变阻器即可。

二、转子串频敏变阻器启动控制电路的原理分析

转子串频敏变阻器启动控制电路如图6-8 所示。

图6-8　转子串频敏变阻器启动控制电路

启动过程可分为自动控制和手动控制，由转换开关SA 完成。

（1）自动控制启动过程：合上断路器QF，接通三相电源，SA 扳向自动位置（A）。

起过载保护作用的热继电器接在电流互感器的二次侧，这是为了提高热继电器的灵敏度和可靠性。另外，在启动期间，中间继电器KA 的常闭触头将热继电器的热元件短接，是为了防止启动电流大引起热继电器误动作。在进入正常运行后，KA 常闭触头断开，热继电器接入电流互感器二次回路，进行过载保护。

（2）手动控制启动过程：合上断路器 QF，接通三相电源，SA 扳至手动位置（M），时间继电器 KT 不起作用。用按钮 SB2 手动控制中间继电器 KA 和接触器 KM2，启动完成后短接频敏变阻器 Rf。

串频敏变阻器启动控制电路的优点是：具有良好的启动性能，无电流和机械冲击，结构简单，价格低廉，使用维护方便。缺点是启动转矩较小、功率因数较低，不宜用于重载启动。