電機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng) ：三相異步電機(jī)啟動(dòng)方案選擇 姓 名 ： 梁笑 專(zhuān) 業(yè) ：09電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí) ： 1 班 學(xué) 號(hào) ： 090320113 指導(dǎo)老師 ： 袁曉玲、 馬宏忠 目 錄1，三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性.32,影響三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性的因素43，三相異步電機(jī)主要起動(dòng)方式比較.43.1直接啟動(dòng).43.2、用自偶變壓器降壓?jiǎn)?dòng).43.3、Y降壓?jiǎn)?dòng).43.4、轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng).53.5、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng).53.6、軟件啟動(dòng)53.7、變頻器.54，Y起動(dòng)的原理.65，Y起動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)性能研究75.1Y起動(dòng)自動(dòng)控制.75.2Y起動(dòng)手動(dòng)控制.86，三相異步交流電機(jī)的Y起動(dòng).

2、9 一， 三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性中最主要的是它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。設(shè)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為T(mén)st，為了機(jī)組能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，必須大于拖動(dòng)機(jī)械在n=0時(shí)的靜負(fù)載力矩TL加上靜摩擦阻力。圖1：電動(dòng)機(jī)負(fù)載特性曲線上圖中曲線1表示異步機(jī)的T-s曲線，曲線2和3表示兩種不同的負(fù)載特性曲線，為了能轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，必須要求a點(diǎn)在b點(diǎn)或c點(diǎn)的上面，否則機(jī)組將轉(zhuǎn)動(dòng)不起來(lái)。根據(jù)力矩平衡關(guān)系可以得出，為了保證能順利加速到額定轉(zhuǎn)速，在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，必須保持正的加速度，也就要求電動(dòng)機(jī)的電磁力矩T在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中大于負(fù)載的制動(dòng)力矩TL。在相同的慣量下，力矩的差額越大，加速越快。慣量大得機(jī)械，起動(dòng)就較慢。對(duì)于重復(fù)起動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō)

3、，加速過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率的影響是很大的。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性的另一個(gè)問(wèn)題是起動(dòng)電流，在起動(dòng)時(shí)電流的大小可以用等值電路來(lái)求得。異步機(jī)在額定電壓下的起動(dòng)電流常大于額定電流好幾倍。起動(dòng)電流太大的影響是：一方面將影響電源的電壓，太大的起動(dòng)電流將產(chǎn)生較大的線路壓降，使得電源電壓在起動(dòng)時(shí)下降，特別當(dāng)電源容量較小時(shí)電壓降更多，可能影響電源上其它電機(jī)的運(yùn)行。另一個(gè)方面，大的起動(dòng)電流將在線路及電機(jī)中產(chǎn)生損耗引起發(fā)熱，特別是當(dāng)加速力矩較小，機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J較大，起動(dòng)很慢的情況下，損耗將很多而發(fā)熱也更嚴(yán)重。由上面可以看出，對(duì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求是不同的，須看負(fù)載的特性，電網(wǎng)的情況等因素而定。有時(shí)要求有大的起動(dòng)力矩，有

4、時(shí)要求限制啟動(dòng)電流的大小，有時(shí)兩個(gè)要求須同時(shí)滿(mǎn)足?？偟膩?lái)說(shuō)，要考慮下列各問(wèn)題： a.應(yīng)該有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特性曲線；b.盡可能小的啟動(dòng)電流；c.啟動(dòng)的操作應(yīng)該很方便；所用的啟動(dòng)設(shè)備應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；啟動(dòng)過(guò)程中的功率損耗應(yīng)盡可能的少。二，影響三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性的因素三相異步電機(jī)啟動(dòng)應(yīng)該滿(mǎn)足以下基本要求1）電動(dòng)機(jī)有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩; 2）一定大小啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩前提下，啟動(dòng)電流越小越好; 3）啟動(dòng)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便; 4）啟動(dòng)過(guò)程中功率損耗越小越好。由于起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)差率較大(起動(dòng)瞬間s=1), 轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很小, 所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大,但轉(zhuǎn)子繞組中的電流很大, 從而使得定子繞組中的電

5、流相應(yīng)增大, 一般為額定電流的47倍, 這么大的起動(dòng)電流起動(dòng)瞬間將產(chǎn)生較大的壓降, 使電網(wǎng)電壓波動(dòng)過(guò)大, 影響電網(wǎng)上其它電機(jī)和設(shè)備的正常運(yùn)行, 而且過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)本身受到電磁力的沖擊, 如果經(jīng)常起動(dòng)便造成繞組過(guò)熱而使絕緣老化, 減少使用壽命, 而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠?qū)⑹闺妱?dòng)機(jī)根本無(wú)法起動(dòng)。三，三相異步電機(jī)主要起動(dòng)方式比較3.1、直接啟動(dòng)直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低。電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的電流是正常運(yùn)行的5倍左右，理論上來(lái)說(shuō)，只要向電動(dòng)機(jī)提供電源的線路和變壓器容量大于電動(dòng)機(jī)容量的5倍以上的，都可以直接啟動(dòng)。這一要求對(duì)于小容量的電動(dòng)機(jī)容易實(shí)現(xiàn)，所以小容量的電動(dòng)機(jī)絕大部分都是直接啟動(dòng)的

6、，不需要降壓?jiǎn)?dòng)。對(duì)于大容量的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一方面是提供電源的線路和變壓器容量很難滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件，另一方面強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，對(duì)電網(wǎng)不利，所以大容量的電動(dòng)機(jī)和不能直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)都要采用降壓?jiǎn)?dòng)。直接啟動(dòng)可以用膠木開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)（斷路器）等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的近距離操作、點(diǎn)動(dòng)控制，速度控制、正反轉(zhuǎn)控制等，也可以用限位開(kāi)關(guān)、交流接觸器、時(shí)間繼電器等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)距離操作、點(diǎn)動(dòng)控制、速度控制、正反轉(zhuǎn)控制、自動(dòng)控制等。3.2、用自偶變壓器降壓?jiǎn)?dòng)采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與其端電壓的平方成比例降低，相同的啟動(dòng)電流的情況下能獲得較大的

7、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如啟動(dòng)電壓降至額定電壓的65，其啟動(dòng)電流為全壓?jiǎn)?dòng)電流的42，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩的42%。自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以直接人工操作控制，也可以用交流接觸器自動(dòng)控制，經(jīng)久耐用，維護(hù)成本低，適合所有的空載、輕載啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)使用，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是人工操作要配置比較貴的自偶變壓器箱（自偶補(bǔ)償器箱），自動(dòng)控制要配置自偶變壓器、交流接觸器等啟動(dòng)設(shè)備和元件。啟動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，只允許連續(xù)啟動(dòng)23次，設(shè)備價(jià)格較高，但性能較好，使用用較廣。 3.3、Y降壓?jiǎn)?dòng)定子繞組為連接的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)接成Y，速度接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)為運(yùn)行，采用這種方式啟動(dòng)時(shí)，每相定子繞組降低到電源電壓的

8、58，啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)時(shí)的33，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為直接啟動(dòng)時(shí)的33。啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。Y降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不需要添置啟動(dòng)設(shè)備，有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或交流接觸器等控制設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是只能用于連接的電動(dòng)機(jī)，大型異步電機(jī)不能重載啟動(dòng)。啟動(dòng)電流小，但二次沖擊電流大，其動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，允許啟動(dòng)次數(shù)較高，設(shè)備價(jià)格較低，適用于釘子繞組為三角形接線的6個(gè)引出端子的中小型電機(jī)。3.4、轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)與電阻連接。外部串接電阻相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組的內(nèi)阻增加了，減小了轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流。從某個(gè)角度講，電動(dòng)機(jī)又像是一個(gè)變壓器，二次電流小，相當(dāng)于變壓器一次繞組的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組電流就相應(yīng)減小。根據(jù)電動(dòng)

9、機(jī)的特性，轉(zhuǎn)子串接電阻會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，有更好的啟動(dòng)性能。在這種啟動(dòng)方式中，由于電阻是常數(shù)，將啟動(dòng)電阻分為幾級(jí)，在啟動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)切除，可以獲取較平滑的啟動(dòng)過(guò)程。根據(jù)上述分析知：要想獲得更加平穩(wěn)的啟動(dòng)特性，必須增加啟動(dòng)級(jí)數(shù)，這就會(huì)使設(shè)備復(fù)雜化。3.5、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)頻敏變阻器啟動(dòng)原理是：電動(dòng)機(jī)定子繞組接通電源電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，由于串接了頻敏變阻器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很低，啟動(dòng)電流很小，故轉(zhuǎn)子頻率較高，f2f1，頻敏變阻器的鐵損很大，隨著轉(zhuǎn)速的提升，轉(zhuǎn)子電流頻率逐漸降低，電感的阻抗隨之減小。這就相當(dāng)于啟動(dòng)過(guò)程中電阻的無(wú)級(jí)切除。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近于穩(wěn)定值時(shí)，頻敏電阻器短接，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)

10、束。 轉(zhuǎn)子串電阻或頻敏變阻器雖然啟動(dòng)性能好，可以重載啟動(dòng)，由于只適合于價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，所以只是在啟動(dòng)控制、速度控制要求高的各種升降機(jī)、輸送機(jī)、行車(chē)等行業(yè)使用。起動(dòng)電流較大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，允許啟動(dòng)次數(shù)由電阻容量決定，多用于降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的沖擊。3.6、軟啟動(dòng)器軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱(chēng)為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管交流調(diào)壓器。運(yùn)用不同的方法，改變晶閘管的觸發(fā)角，就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，軟起動(dòng)器的輸出是一個(gè)平滑的升壓過(guò)程，直到晶閘管全

11、導(dǎo)通，電機(jī)在額定電壓下工作軟啟動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)是降低電壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流小，適合所有的空載、輕載異步電動(dòng)機(jī)使用。缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，不適用于重載啟動(dòng)的大型電機(jī)。通常為斜坡電壓?jiǎn)?dòng)，也可突跳啟動(dòng)，起動(dòng)電流、轉(zhuǎn)矩、上升和下降時(shí)間可調(diào)，有多種控制方式，可帶多種保護(hù)，允許啟動(dòng)次數(shù)較高，設(shè)備價(jià)格最高。3.7、變頻器通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱(chēng)作“變頻器”。該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC）。變頻器同時(shí)改變輸出頻率與電壓，也就是改變了電機(jī)運(yùn)行曲線上的n0，使電機(jī)運(yùn)行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機(jī)以較小

12、的啟動(dòng)電流，獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動(dòng)重載負(fù)荷。變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能，應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，價(jià)格昂貴但性能良好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡(jiǎn)單，所以不只是用于啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而是廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。隨著技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，變頻器一定還會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。四，Y起動(dòng)的原理圖2 Y起動(dòng)的原理圖如上圖2所示，所謂Y一啟動(dòng)，是指啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組接成星形，啟動(dòng)結(jié)束進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，電動(dòng)機(jī)繞組接成三角形。在啟動(dòng)時(shí)。電機(jī)定子繞組因是星形接法，所以每相繞組所受的電壓降低到運(yùn)行電壓的根號(hào)三分之一(約57.7)，啟動(dòng)電流

13、為直接啟動(dòng)時(shí)的13，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也同時(shí)減小到直接啟動(dòng)的13。所以這種啟動(dòng)方式只能工作在空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。例如，軸流風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)將出風(fēng)閥門(mén)打開(kāi)，離心水泵應(yīng)將出水閥門(mén)關(guān)閉，使設(shè)備處于輕載狀態(tài)。圖1是電動(dòng)機(jī)Y啟動(dòng)的一次電路圖，U1U2、V2V2、WlW2是電動(dòng)機(jī)M的三相繞組。如果將U2、V2和W2在接線盒內(nèi)短接，則電動(dòng)機(jī)被接成星形；如果將U1和W2、V1和U2、W1和V2分別短接，則電動(dòng)機(jī)被接成三角形。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的Y啟動(dòng)的二次控制電路見(jiàn)圖2?，F(xiàn)在分析Y啟動(dòng)電路的工作過(guò)程。按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM3和時(shí)間繼電器的線圈得電，KM3的主觸點(diǎn)閉合，將電動(dòng)機(jī)的三相繞組接成星形；KM3的輔助觸點(diǎn)(常開(kāi))K

14、M33同時(shí)閉合使接觸器KM2動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入星形啟動(dòng)狀態(tài)，KM2的輔助觸點(diǎn)KM21閉合，使電路維持在啟動(dòng)狀態(tài)。待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度時(shí)，時(shí)間繼電器KT延時(shí)時(shí)間到。其延時(shí)觸點(diǎn)(常閉)斷開(kāi)，接觸器KM3線圈失電主觸點(diǎn)斷開(kāi)，輔助觸點(diǎn)(常例)KM31閉臺(tái)。接觸器KMl得電工作電動(dòng)機(jī)進(jìn)入三角運(yùn)行狀態(tài)。這里時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整在515秒之間。按下停止按鈕，或電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)電流使熱繼電器FH動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)均會(huì)停止運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)停運(yùn)時(shí)綠燈HG點(diǎn)亮；啟動(dòng)過(guò)程中黃燈HY點(diǎn)亮；運(yùn)行過(guò)程則紅燈HR點(diǎn)亮。電流表PA和電壓表PV用于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量。熱繼電器的調(diào)整應(yīng)根據(jù)負(fù)載輕重和運(yùn)行電流的大小，在熱態(tài)

15、(熱繼電器接入電路，并經(jīng)過(guò)啟動(dòng)電流的預(yù)熱)實(shí)地進(jìn)行。觀察電流表的讀數(shù)按照讀數(shù)的1.2倍整定其電流調(diào)整鈕。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)1.2倍的異常電流時(shí)熱繼電器會(huì)在20分鐘內(nèi)動(dòng)作。如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流是隨負(fù)載不斷變化的，則整定值可按較大電流值計(jì)算選取但最大不能超過(guò)電動(dòng)機(jī)額定電流的1.2倍。五，Y起動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)性能研究5.1 Y起動(dòng)自動(dòng)控制   圖3 三相異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)控制線路圖三相異步電動(dòng)機(jī)的Y起動(dòng)自動(dòng)控制如圖3所示。1，主要元器件介紹：a.起動(dòng)按鈕（SB2）。手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，可控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行。b.停止按鈕（SB1）。手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，可控制電動(dòng)機(jī)的停止運(yùn)行。c.主交流接觸器（KM1）。電

16、動(dòng)機(jī)主運(yùn)行回路用接觸器，起動(dòng)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，運(yùn)行時(shí)通過(guò)正常運(yùn)行的線電流。d.Y形連接的交流接觸器（KM3）。用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)作Y形連接的交流接觸器，起動(dòng)時(shí)通過(guò)Y形連接降壓起動(dòng)的線電流，起動(dòng)結(jié)束后停止工作。e.形連接的交流接觸器（KM2）。用于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束后恢復(fù)形連接作正常運(yùn)行的接觸器，通過(guò)繞組正常運(yùn)行的相電流。f.時(shí)間繼電器（KT）?？刂芛變換起動(dòng)的起動(dòng)過(guò)程時(shí)間（電機(jī)起動(dòng)時(shí)間），即電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)開(kāi)始到額定轉(zhuǎn)速及運(yùn)行正常后所需的時(shí)間。g.熱繼電器（或電機(jī)保護(hù)器FR）。熱繼電器主要設(shè)置有三相電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)；電機(jī)保護(hù)器主要設(shè)置有三相電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)、斷相保護(hù)、短路保護(hù)和平橫保護(hù)等。2，控

17、制原理：三相異步電動(dòng)機(jī)Y轉(zhuǎn)換啟動(dòng)的控制原理大致如下：a.按下啟動(dòng)按鈕SB2后，電源通過(guò)熱繼電器FR的動(dòng)斷接點(diǎn)、停止按鈕SB1的動(dòng)斷接點(diǎn)、形連接交流接觸器KM2常閉輔助觸頭，接通時(shí)間繼電器KT的線圈使其動(dòng)作并延時(shí)開(kāi)始。此時(shí)時(shí)間繼電器KT雖已動(dòng)作，接點(diǎn)應(yīng)斷開(kāi)，但其延時(shí)接點(diǎn)是瞬間閉合延時(shí)斷開(kāi)的（延時(shí)結(jié)束后斷開(kāi)），同時(shí)通過(guò)此KT延時(shí)接點(diǎn)去接通Y形連接的交流接觸器KM3的線圈回路，則交流接觸器KM3帶電動(dòng)作，其主觸頭去接通三相繞組，使電動(dòng)機(jī)處于Y形連接的運(yùn)行狀態(tài)；KM3輔助常開(kāi)觸頭閉合去接通主交流接觸器KM1的線圈。b.主交流接觸器KM1帶電啟動(dòng)后，其輔助觸頭進(jìn)行自保持功能（自鎖功能）；而KM1的主觸頭

18、閉合去接通三相交流電源，此時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程開(kāi)始。c.當(dāng)時(shí)間繼電器KT延時(shí)斷開(kāi)接點(diǎn)（動(dòng)斷接點(diǎn)）KT的時(shí)間達(dá)到（或延時(shí)到）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束時(shí)間后，時(shí)間繼電器KT接點(diǎn)隨即斷開(kāi)。d.時(shí)間繼電器KT接點(diǎn)斷開(kāi)后，則交流接觸器KM3失電。KM3主觸頭切斷電動(dòng)機(jī)繞組的Y形連接回路；同時(shí)接觸器KM3的常閉輔助觸頭閉合，去接通形連接交流接觸器KM2的線圈電源。e.當(dāng)交流接觸器KM2動(dòng)作后，其主觸頭閉合，使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行于形連接狀態(tài)；而KM2的常閉輔助觸頭斷開(kāi)使時(shí)間繼電器KT線圈失電，并對(duì)交流接觸器KM3聯(lián)鎖。電動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。f.啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)按形連接正常運(yùn)行。5.2 Y起動(dòng)手動(dòng)控制圖4 三相異步

19、電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)接線圖Y起動(dòng)手動(dòng)控制接線如圖4所示。圖中手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)SA有兩個(gè)位置，分別是電動(dòng)機(jī)定子繞組星形和三角形連接。線路動(dòng)作原理為：起動(dòng)時(shí)，將開(kāi)關(guān)SA置于“起動(dòng)”位置，電動(dòng)機(jī)定子繞組被接成星形降壓起動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再將開(kāi)關(guān)SA置于“運(yùn)行”位置，使電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。要提高控制電路的可靠性，方法很多，可以從以下兩個(gè)方面考慮：（1） 改變電路結(jié)構(gòu)，合理考慮控制電器之間的相互制約作用，消除由于控制電器的拒動(dòng)而引起電動(dòng)機(jī)的其他故障。（2） 增加延時(shí)觸頭或消除相關(guān)觸點(diǎn)間的相互制約關(guān)系，克服由于時(shí)間的不確定性而引發(fā)的觸頭動(dòng)作競(jìng)爭(zhēng)。在Y起動(dòng)控制電路中，如果線路設(shè)計(jì)

20、不合理過(guò)不完善，會(huì)降低控制電路工作的準(zhǔn)確性和可靠性。我們可以通過(guò)改變線路的結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)性能以及增加延時(shí)觸頭等來(lái)改變各個(gè)觸頭間的約束關(guān)系，提高控制電路的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，還要樹(shù)立科學(xué)的設(shè)計(jì)思路的，對(duì)其控制原理予以重視，在設(shè)計(jì)中消除隱患，確保電路的正常工作。六，三相異步交流電機(jī)的Y起動(dòng)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)采用全壓直接啟動(dòng)時(shí)，控制線路簡(jiǎn)單，維修工作量較少。但是，并不是所有異步電動(dòng)機(jī)在任何情況下都可以采用全壓?jiǎn)?dòng)。這是因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)?dòng)電流一般可達(dá)額定電流的4-7倍。過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)降低電動(dòng)機(jī)壽命，致使變壓器二次電壓大幅度下降，減少電動(dòng)機(jī)本身的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至使電動(dòng)機(jī)根本無(wú)法啟動(dòng)，還要影響同一供電網(wǎng)

21、路中其它設(shè)備的正常工作。判斷一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)能否全壓?jiǎn)?dòng)，一般容量在10kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)。10kW以上的三相異步電動(dòng)機(jī)是否允許直接啟動(dòng)，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量和電源變壓器容量的比值來(lái)確定。對(duì)于給定容量的三相異步電動(dòng)機(jī)，一般用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估計(jì)：Ist/IN（3/4電源變壓器容量）/（4×電動(dòng)機(jī)容量）式中 Ist:電動(dòng)機(jī)全電壓起動(dòng)電流；IN:電動(dòng)機(jī)額定電流。若計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足上述經(jīng)驗(yàn)公式，一般可以全壓?jiǎn)?dòng)，否則不予全壓?jiǎn)?dòng),應(yīng)考慮采用降壓?jiǎn)?dòng)。有時(shí)，為了限制和減少啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)機(jī)械設(shè)備的沖擊作用，允許全壓?jiǎn)?dòng)的電動(dòng)機(jī)，也多采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。下面分析三相異步電動(dòng)機(jī)的星-三角降壓?jiǎn)?/p>

22、動(dòng)。圖5 星三角啟動(dòng)時(shí)的電流及電壓圖5中啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)供給電動(dòng)機(jī)的初始啟動(dòng)電流為三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)供給的電流為因此有,星-三角啟動(dòng)時(shí)的減壓系數(shù)由于電磁轉(zhuǎn)矩T=f(a2)所以星三角啟動(dòng)時(shí)，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TK、最小轉(zhuǎn)矩Tmin都降低為額定電壓時(shí)的1/3，與定子串電阻或電抗減壓?jiǎn)?dòng)相比，在減壓系數(shù)相同且電動(dòng)機(jī)初始轉(zhuǎn)矩相同的情況下，星三角啟動(dòng)時(shí)電網(wǎng)供給的電流較小。星三角啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、操作方便，缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，適合于小功率電動(dòng)機(jī)空載或輕載啟動(dòng)。 圖6 Y-降壓?jiǎn)?dòng)主電路及控制電路Y-降壓起動(dòng)也稱(chēng)為星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)星三角降壓?jiǎn)?dòng)。所不同的是，在啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，每相繞組承受的電壓為電源的相電壓220V，減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。而在其啟動(dòng)后期則按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法，每相繞組承受的電壓為電源的線電壓380V，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。凡是正常運(yùn)行時(shí)定