三相异步电动机起动控制电路

三相异步电动机被广泛地应用在数控机床上，是数控机床的重要组成部分。其起动方式主要有直接起动和减压起动两类。

1.直接起动

直接起动是指电动机直接加额定电压和负载使电动机起动，此时起动电流可达额定电流的5～7倍，对电网冲击很大，变压器容量小，电动机有可能无法起动。所以通常功率比较小时，如数控机床的刀架电动机、切削液电动机等往往选择直接起动方式。

2.减压起动

减压起动是指在起动时，通过某种方法降低加在电动机定子绕组上的电压，从而减小起动电流，待电动机起动过程结束（转子转速接近额定转速）后，再将电压恢复到额定值。大容量笼型异步电动机的起动电流很大，会引起电网电压降低，甚至影响同一供电电网中其他设备的正常工作，所以不能进行直接起动，应采用减压起动。但是减压起动时，起动转矩也将降低，因此，减压起动适用于空载或轻载下起动。三相笼型异步电动机减压起动的常用方法有：定子电路串电阻或电抗器减压起动、-△减压起动、自耦变压器（补偿器）减压起动等。

（1）定子电路串电阻减压起动控制电路

电动机串电阻减压起动是电动机起动时，在三相定子绕组中串接电阻分压，使定子绕组上的电压降低，起动后再将电阻短接，电动机就可在全压下运行。图7-21所示为电动机定子电路串电阻减压起动控制电路。图中，KM1为串电阻减压起动接线接触器，KM2为短接电阻全压运行接线接触器，KT为时间继电器。控制电路按时间原则，实现从起动状态到正常状态的自动切换。工作过程如下所述。

图7-21 电动机定子电路串电阻减压起动控制电路

先合上电源开关QS。

①减压起动。按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，KM1主触点闭合，KM1自锁触点闭合，电动机串联电阻减压起动。同时，KM1辅助常开闭合，时间继电器KT线圈通电。

②全压运行。经过一定时间后，电动机的转速上升到接近额定转速时，KT的延时闭合触点闭合，KM2线圈通电，KM2互锁触点断开，使KM1线圈断电，其触点复位，时间继电器KT的线圈也断电，其触点复位。同时，KM2主触点闭合，自锁触点闭合，将电阻短接，电动机全压运行。

③停止。按下SB1，KM2线圈断电，各触点复位，电动机断电停止运行。这种起动方法不受接线方式的限制，设备简单、操作方便，但串接电阻电能损耗较大，只适用于中小型设备控制，在机床点动调整时可用来限制起动电流。

（2）-△减压起动控制电路

-△减压起动是指电动机起动时，将定子绕组接成联结减压起动，当转速上升至接近额定转速时再将其换接成△联结全压运行。-△减压起动适用于正常工作时定子绕组作△联结的电动机，这种起动方式简便、经济，使用较为普通，但起动转矩只有全压起动的1/3，故只适用于空载或轻载起动。

1）按钮切换-△减压起动图7-22所示为按钮切换-△减压起动控制电路。

KM、KM为电动机减压起动接线控制接触器，KM、KM△为电动机△全压运行接线控制接触器。为防止电源短接，KM、KM△线圈不能同时通电吸合。工作原理如下所述。

先合上电源开关QS。

①减压起动（接法）。按下按钮SB2，接触器KM线圈通电自锁，KM主触点闭合。同时，接触器KM线圈通电，KM主触点闭合，电动机以联结减压起动。此时，接触器KM常闭互锁触点断开，使接触器KM△线圈不能通电，实现了电气互锁。

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图7-22 按钮切换-△减压起动控制电路

②全压运行（△接法）。当电动机转速升高到一定值（接近额定转速）时，按下按钮SB3，接触器KM线圈断电，KM主触点断开，KM常闭互锁触点恢复闭合，使接触器KM△通电自锁。同时，KM△主触点闭合，电动机接成△联结全压运行。此时，接触器KM△常闭互锁触点断开，使接触器KMY线圈不能通电，实现电气互锁。

③停止。按下停止按钮SB1，各电器触点复位，电动机停止转动。

2）时间继电器自动切换-△减压起动电路图7-23所示为时间继电器自动切换-△减压起动控制电路。

图7-23 时间继电器自动切换-△减压起动控制电路

起动时，电动机定子绕组按联结减压起动，经时间继电器KT延时后（电动机转速已接近额定转速），自动转换到△联结全压运行。工作原理如下所述。

先合上电源开关QS。

①减压起动。按下按钮SB2，接触器KM和时间继电器KT的线圈通电，KM常开主触点、常开辅助触点闭合，使接触器KM线圈通电并自锁，KM主触点闭合，电动机M按联结起动。同时，接触器KM常闭辅助触点断开，使接触器KM△线圈不能通电，实现电气互锁。

②全压运行。经时间继电器KT延时一定时间后，KT常闭触点延时断开，KM线圈断电，其常开主触点断开，常闭互锁触点闭合，使接触器KM△线圈通电并自锁，KM△常开主触点闭合，电动机恢复△联结全压运行。KM△的常闭互锁触点断开，时间继电器KT线圈断电，KT触点复位，为下次起动备用。

（3）自耦变压器（补偿器）减压起动控制电路

补偿器减压起动利用自耦变压器来降低起动时的电压，达到限制起动电流的目的。起动时，电源电压加在自耦变压器的高压绕组上，电动机的定子绕组与自耦变压器的低压绕组连接。当电动机的转速达到一定值时，将自耦变压器切除，电动机直接与电源相接，在正常电压下运行。对于容量较大的正常运行，定子绕组接成联结的笼形异步电动机，可采用自耦变压器减压起动的方法。

工厂常采用XJ01系列自动补偿器实现减压起动的自动控制。图7-24所示为自耦变压器减压起动控制电路。KM1为电动机定子绕组接自耦变压器的二次电压控制接触器，KM2为电动机定子绕组接电源电压接触器。该控制电路的工作原理如下所述。

先合上电源开关QS。

①减压起动。按下起动按钮SB2，时间继电器KT和接触器KM1线圈通电，KT瞬时动作的常开触点闭合自锁，KM1主触点闭合，电动机减压起动。

图7-24 自耦变压器减压起动控制电路

②全压运行。经过一段延时后，KT延时断开，常闭触点断开，使KM1线圈断电，将自耦变压器从电网上切除；而KM1延时闭合，常开触点闭合，接触器KM2线圈通电，电动机直接接电源电压全压运行。