電機(jī)與電氣控制技術(shù)：項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制

項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)623三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器降壓起動(dòng)4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)5在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，不同的生產(chǎn)機(jī)械，不同的生產(chǎn)工藝要求，所需要的電動(dòng)機(jī)的類型、容量各不相同，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求也各有不同，需要采用不同的起動(dòng)控制方案。生產(chǎn)實(shí)際★三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)★三相籠型異步電動(dòng)機(jī)1）定子串電阻減壓起動(dòng)2）自耦變壓器減壓起動(dòng)3）Y-△減壓起動(dòng)4）延邊三角形減壓起動(dòng)1.全壓起動(dòng)2.減壓起動(dòng)1.轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)2.轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)1.何為電鍍行車？起重機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)中輸送物料的重要設(shè)備。行車、吊車、天車都是人們對(duì)起重機(jī)的一個(gè)籠統(tǒng)的叫法。電鍍行車就是電鍍過(guò)程中用來(lái)起吊、運(yùn)送電鍍物品的行車。電鍍專用行車實(shí)物圖電鍍專用行車的生產(chǎn)車間項(xiàng)目情境描述主要部件：行車、吊鉤、吊籃、限位開關(guān)、鍍前處理槽、電鍍槽、鍍后處理槽等。

1槽為鍍前處理槽，槽中裝浸蝕溶液，以去除鍍件上的氧化物及銹蝕物。2槽為電鍍槽，內(nèi)裝電鍍液，鍍件在此槽被涂上鍍層。3槽為鍍后處理槽，對(duì)鍍件進(jìn)行鈍化、熱熔、封閉和除氫等操作，以增強(qiáng)鍍件的防護(hù)性能。2.電鍍操作的主要部件實(shí)際生產(chǎn)中電鍍槽的數(shù)量和用途，由電鍍物品的種類、電鍍液的特性和電鍍工藝要求等因素來(lái)決定。1）電鍍生產(chǎn)側(cè)（原位）電鍍的工序主要包括待鍍品裝籃、吊籃上升、行車前進(jìn)、吊籃下降、槽內(nèi)停留、吊籃上升、……、行車后退等。待電鍍的零件被裝入吊籃→發(fā)出控制信號(hào)→吊籃自動(dòng)上升，至上限位停止上升→行車自動(dòng)前進(jìn)。3.電鍍行車的工藝流程行車在需要停留的槽位停止前進(jìn)→吊籃自動(dòng)下降至下限位→鍍件在槽內(nèi)停留（各槽停留時(shí)間由工藝要求決定）→吊籃再自動(dòng)上升至上限位→行車又前進(jìn)。3）自動(dòng)返回

2）槽位停留行車前進(jìn)至生產(chǎn)末端后，自動(dòng)后退至原位→工人卸下電鍍好的零件（一個(gè)工作周期完成）。3.電鍍行車的工藝流程電鍍行車由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制：一是移行電動(dòng)機(jī)，控制行車的左右移動(dòng)；二是升降電動(dòng)機(jī)，控制吊籃的上升和下降。4.電鍍行車中的電動(dòng)機(jī)1）兩種電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載特性移行電動(dòng)機(jī)控制行車的左右移動(dòng)，是克服摩擦力做功，負(fù)載特性為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；升降電動(dòng)機(jī)控制吊籃的上升和下降，是克服重力做功，負(fù)載特性為位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。2）根據(jù)負(fù)載輕重，判定兩種電動(dòng)機(jī)的類型反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載通常是輕載，所以移行電動(dòng)機(jī)屬于輕載起動(dòng)，適宜于采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)；位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載通常是重載，升降電動(dòng)機(jī)需要重載起動(dòng)，適宜于采用三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指從定子繞組接入三相交流電開始，轉(zhuǎn)子由靜止加速到勻速運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求：一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求任務(wù)1.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案1.有足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，Tst≥(1.1～1.2)TL。2.起動(dòng)過(guò)程平滑，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的沖擊小。3.起動(dòng)電流Ist不能太大。4.起動(dòng)過(guò)程中的功率損耗越小越好。5.起動(dòng)設(shè)備安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)方便。全壓起動(dòng)（直接起動(dòng)）：將額定電壓的交流電源，接到三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，讓其起動(dòng)。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制全壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作方便。三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)過(guò)程速度升高的軌跡，沿著電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性曲線移動(dòng)。二、三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性缺點(diǎn)：1）起動(dòng)電流Ist大，可達(dá)(4~7)IN；

2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst并不大，為(0.8~1.5)TN。全壓起動(dòng)時(shí)，n=0，s=1，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2和感應(yīng)電流I2很大，會(huì)引起很大的定子電流：I1=Ist≈(5~7)IN；而此時(shí)的功率因數(shù)cosφ2很低。由于起動(dòng)電流I1很大，所以定子電阻R1和電抗X1上的壓降很大，使得E1≈1/2U1，由E1=4.44Kf1N1Φ可知，磁通Φ也只有正常運(yùn)行時(shí)的一半。所以，Tst=CTΦI2cosφ2的值不大，一般為(0.8～1.5)TN。★全壓起動(dòng)時(shí)，為什么起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大？三相異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子，相當(dāng)于變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)，變壓器的工作原理和相應(yīng)的公式，對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子也適用。但是，由于定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組并不像變壓器的繞組那么密集，所以要在變壓器的電磁感應(yīng)公式“U1≈E1=4.44f1N1Φ”中，加一個(gè)略小于1的系數(shù)K，來(lái)表示定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的電壓與磁通關(guān)系?！锲饎?dòng)電流大的危害1）引起電網(wǎng)電壓下降較大，影響在同一電網(wǎng)上并列運(yùn)行的其它電機(jī)和設(shè)備的正常工作。3）使電動(dòng)機(jī)繞組發(fā)熱，絕緣老化，縮短使用壽命。5）可能造成過(guò)流保護(hù)裝置誤動(dòng)作而切斷電源，使電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。2）引發(fā)電網(wǎng)功率振蕩，使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。6）起動(dòng)電流中含有大量的高次諧波，容易引起高頻諧振，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作、自動(dòng)控制失靈等故障。4）起動(dòng)電流大使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也大，會(huì)在定子繞組和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，易造成繞組端部夾緊松動(dòng)、線圈變形、鼠籠條斷裂等機(jī)械故障。★哪些三相異步電動(dòng)機(jī)能夠直接起動(dòng)？1）容量在10kW(也有說(shuō)7kW的)及以下的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)2）符合如下經(jīng)驗(yàn)公式的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)Ist為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，IN為電動(dòng)機(jī)的額定電流，S為電動(dòng)機(jī)所在的電網(wǎng)的容量，PN為電動(dòng)機(jī)的額定容量。例1：一臺(tái)需要經(jīng)常起動(dòng)的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，PN=20kW，Ist/IN=6.5，已知供電變壓器（電源）容量為560kV·A，且有照明負(fù)載，問(wèn)：1）該電動(dòng)機(jī)可否直接起動(dòng)？2）同樣的Ist/IN值，電動(dòng)機(jī)功率多大時(shí)不允許直接起動(dòng)？解：1）將題中參數(shù)值代入經(jīng)驗(yàn)公式：滿足經(jīng)驗(yàn)公式，判定該電動(dòng)機(jī)能夠直接起動(dòng)。得到：6.5<3/4+560/(4x20)=7.752）利用以上經(jīng)驗(yàn)公式，可計(jì)算出Ist/IN=6.5時(shí)，PN≈24.348kW，也就是PN>24.348kW時(shí)，經(jīng)驗(yàn)公式就不成立。因而判定：功率大于24kW的電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)?！锬男┤喈惒诫妱?dòng)機(jī)能夠直接起動(dòng)？限制起動(dòng)電流!1）將電網(wǎng)電壓適當(dāng)降低后，再加到三相定子繞組上讓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。2）待轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n上升到接近額定轉(zhuǎn)速nN時(shí)，將加在三相定子繞組上的低電壓恢復(fù)到額定值，讓電動(dòng)機(jī)在全壓下正常運(yùn)行。三、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)減壓起動(dòng)的目的：減壓起動(dòng)的操作步驟：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與定子相電壓U1的平方成正比，所以減壓起動(dòng)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T(包括起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和最大轉(zhuǎn)矩Tm)會(huì)隨電壓U1降低而大幅度減小。結(jié)論：降低定子端電壓的人為機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)式：減壓起動(dòng)只能用于電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)。三、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)起動(dòng)時(shí)，KM2不得電，其主觸頭保持?jǐn)嚅_；KM1得電，其主觸頭閉合，將電阻串入定子三相繞組，靠電阻的分壓來(lái)減小加在三相定子繞組上的電壓，實(shí)現(xiàn)減壓起動(dòng)。1）起動(dòng)原理1.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻減壓起動(dòng)不改變電源相序當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n上升到接近額定轉(zhuǎn)速nN時(shí)，讓KM2得電，KM2主觸頭閉合，使電阻被短路，三相定子繞組上的電壓上升為額定電壓，減壓起動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。2）起動(dòng)過(guò)程分析當(dāng)轉(zhuǎn)速n上升到接近額定轉(zhuǎn)速nN時(shí)，KT延時(shí)到，其常開觸頭閉合，KM2得電，其常閉觸頭斷開，讓KM1、KT斷電退出運(yùn)行，KM2主觸頭和自鎖觸頭閉合，切除起動(dòng)電阻R，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。起初，KM1和KT得電、KM2不得電，三相定子繞組串入起動(dòng)電阻R，電動(dòng)機(jī)在低電壓下起動(dòng)?！猎陔妱?dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束，全壓運(yùn)行過(guò)程中，控制電路圖（a）中，KM1、KM2、KT都通電工作，而控制電路圖（b）中，只有KM2通電工作，KM1、KT在起動(dòng)結(jié)束就退出運(yùn)行。3.電氣原理圖的優(yōu)化與圖（a）相比，圖（b）既節(jié)約電能，又不影響KM1、KT的使用壽命，屬優(yōu)化電路。優(yōu)點(diǎn)：1）起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單。2）起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，運(yùn)行可靠。3）不受定子繞組接線方式的限制。1）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨電壓的降低而大幅度減小。2）起動(dòng)電阻增加了設(shè)備體積。3）起動(dòng)電阻加大了電能損耗。為了節(jié)省能量，可采用三相電抗器代替起動(dòng)電阻，但三相電抗器體積大，且成本較高。缺點(diǎn)：1）只適合于空載或輕載起動(dòng)。2）電能損耗大，不適用于頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合。3）適用于對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不太高的生產(chǎn)機(jī)械。4）應(yīng)用越來(lái)越少。應(yīng)用：4.定子串電阻減壓起動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)623三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器降壓起動(dòng)4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)5變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，將某一等級(jí)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率另一等級(jí)的交流電壓和電流的靜止電氣設(shè)備。一、變壓器簡(jiǎn)介變壓器具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的功能。1）按用途分：2）按相數(shù)分:電力變壓器、特殊變壓器、儀用互感器、（高壓）試驗(yàn)用變壓器、控制變壓器及調(diào)壓器。3）按每相繞組的個(gè)數(shù)分：4）按冷卻方式分:雙繞組、三繞組、多繞組和自耦變壓器。5）按結(jié)構(gòu)形式分:干式、油浸式。心式、殼式。單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。1.變壓器的分類一次繞組（原繞組/原邊）：接電源，用下標(biāo)1標(biāo)注其參數(shù)。二次繞組（副繞組/副邊）：接負(fù)載，用下標(biāo)2標(biāo)注其參數(shù)。實(shí)際上，一、二次繞組并非繞在兩個(gè)不同的鐵心柱上，而是同心地繞在同一鐵心柱上。通常低壓繞組在內(nèi)，高壓繞組在外。大容量變壓器一般還配備有專門的散熱裝置。2.變壓器的基本結(jié)構(gòu)在一個(gè)閉合的鐵心磁路上，套兩個(gè)相互獨(dú)立、彼此絕緣的繞組，就構(gòu)成了單相變壓器。高、低壓繞組之間，低壓繞組與鐵心柱之間都必須留有一定的絕緣間隙和散熱通道(油道)，并用絕緣紙板筒隔開。安培定則也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流所激發(fā)出的磁場(chǎng)的磁感線方向之間關(guān)系的定則。復(fù)習(xí)：安培定則通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：右手握住通電直導(dǎo)線，大拇指指電流方向，四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：右手握住通電螺線管，四指彎曲與電流方向一致，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的N極。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，一、二次繞組中將分別感應(yīng)出交變電動(dòng)勢(shì)。若在二次繞組兩端接上負(fù)載，便會(huì)有交流電流過(guò)二次繞組。一次繞組接上交流電源，就會(huì)在鐵心中生成同時(shí)交鏈一、二次繞組的交變磁通。一次繞組和二次繞組之間只有磁的耦合，沒(méi)有電的聯(lián)系！3.變壓器的基本工作原理右手螺旋定則空載時(shí)，鐵心中的主磁通Φ由原邊繞組的磁通勢(shì)產(chǎn)生。有載時(shí)，鐵心中的主磁通Φ由原、副邊繞組的磁通勢(shì)共同產(chǎn)生。3.變壓器的基本工作原理4.單相變壓器的電壓變換一次側(cè)電路U1=-E1+(R1

+

jX1)I1=-E1+Z1I1R1、X1、Z1：一次繞組電阻、漏電抗和漏阻抗。U1≈-E1單相變壓器電路圖E1=-j4.44N1fΦm忽略Z1，則：二次側(cè)電路E2=

-j4.44N2fΦm

U2=E2-(R2

+

jX2)I2U2≈E2忽略Z2，則：一、二次繞組的電壓比≈U1U2=kE1E2=N1N2結(jié)論：改變變壓器的變比k，就可改變輸出電壓u2。k是一、二次繞組的匝數(shù)比，稱為變壓器的變比。=E2-Z2I2S9型配電變壓器（10kV）特種變壓器5.變壓器產(chǎn)品實(shí)物圖展示干式變壓器殼式變壓器電力變壓器自耦變壓器二、電力變壓器電力變壓器：

在供、輸、配電系統(tǒng)中，升高或降低電壓的變壓器。當(dāng)電流通過(guò)用電設(shè)備（電阻）后，其設(shè)備兩端產(chǎn)生的電位差（電勢(shì)差）稱為電壓降：U降=IR。電流通過(guò)電阻就會(huì)有能量損失，根據(jù)能量守恒定律，這部分損失的能量一定會(huì)以其他能量的形式釋放出來(lái)，如發(fā)光、發(fā)熱、發(fā)聲或者是機(jī)械能，普通的電阻只會(huì)發(fā)熱。電阻的熱功率公式為：P=I2R。

導(dǎo)線是有電阻的，輸電線路在輸送電能時(shí)既會(huì)有電壓降，又會(huì)有功率損耗。當(dāng)導(dǎo)線的電阻（R=ρl/S）一定時(shí)，輸電線路上的電壓降和功率損耗由輸電電流I決定。發(fā)電站一般遠(yuǎn)離用電區(qū)，而發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電往往是10.5kV和18kV，達(dá)不到高壓輸電要求。若直接向用戶送電，輸電線路上的電壓降和功率損耗都很大，不但不經(jīng)濟(jì)，甚至無(wú)法將電能送出。升壓變壓器發(fā)電站遠(yuǎn)距離輸送用戶降壓變壓器用電區(qū)超高壓電我國(guó)規(guī)定高壓輸電線路電壓為110kV、220kV、330kV和500kV等。輸電電壓U的高低與輸電距離l和輸電功率S有關(guān)。輸電距離越遠(yuǎn)，輸電功率越大，要求的輸電電壓越高。三相變壓器的輸出容量（視在功率）為：輸電功率S相同的情況下，電壓U越高，輸電電流I就越小，輸電線路上的電壓降U降和功率損耗P就越小。輸電電流I小，還可以減小輸電線的截面積S，節(jié)省材料，達(dá)到減小投資和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。在高壓輸電的用戶側(cè)，一定要把電壓降低之后再提供給用戶。二、電力變壓器1.電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)三相油浸式電力變壓器基本結(jié)構(gòu)圖電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的是油浸式電力變壓器。1-信號(hào)式溫度計(jì)2-吸濕器3-儲(chǔ)油柜4-油表5-安全氣道6-氣體繼電器7-高壓套管8-低壓套管9-分接開關(guān)10-油箱11-鐵心12-線圈13-放油閥門1）鐵心12341432奇數(shù)層偶數(shù)層形成閉合磁路，也是固定繞組及其他部件的骨架由鐵心柱和磁軛兩部分組成，大多采用厚度為0.35mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。主要由鐵心、繞組、絕緣套管、油箱及附件等組成。2）繞組變壓器的電路部分用絕緣圓導(dǎo)線或扁導(dǎo)線繞成，有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線兩種。根據(jù)工作電壓的高低，分為高壓繞組和低壓繞組。3）絕緣套管絕緣套管是繞組的引出裝置，裝在變壓器的油箱上，以實(shí)現(xiàn)帶電的繞組引出線與接地的油箱之間的絕緣。1.電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)4）油箱裝在油箱和儲(chǔ)油柜的連通管里。變壓器內(nèi)部故障時(shí)絕緣物產(chǎn)生氣體，使氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)故障信號(hào)或切除變壓器電源。鐵心和繞組浸泡在變壓器油中，不與空氣接觸，避免被潮濕侵蝕。同時(shí)，變壓器油的對(duì)流能夠?qū)⒆儔浩鞴ぷ髦需F心和繞組產(chǎn)生的熱量經(jīng)油箱和油箱上的散熱管散發(fā)出去，降低了變壓器的溫升。安裝在油箱上方的圓筒形的容器，經(jīng)連通管與油箱相連。變壓器的器身（鐵心與繞組）安裝在裝有變壓器油的油箱內(nèi)，變壓器油起絕緣和冷卻作用。5）儲(chǔ)油柜（油枕）柜內(nèi)油面高度隨變壓器油的熱脹冷縮而變化，因?yàn)楣駜?nèi)油與空氣接觸面積小，降低了變壓器油的受潮和老化速度，確保了變壓器油的絕緣性能。6）氣體繼電器采用高強(qiáng)度鋼板焊接而成1.電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)2.心式變壓器與殼式變壓器

心式變壓器

殼式變壓器2.心式變壓器與殼式變壓器

心式變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繞組的裝配和絕緣工藝都比較簡(jiǎn)單。殼式變壓器特種變壓器。高、低壓繞組套在同一鐵心柱上，低壓在內(nèi)，高壓在外。鐵心接地，電位為0，低壓繞組在內(nèi)，易于與鐵心絕緣。易于加強(qiáng)對(duì)繞組的機(jī)械支撐，繞組能承受較大的電磁力，適于通過(guò)大電流。國(guó)產(chǎn)電力變壓器。特點(diǎn)：應(yīng)用：機(jī)械強(qiáng)度高，制造工藝復(fù)雜，所用材料較多。繞組大部分被鐵心包圍，高壓繞組也靠近鐵心柱，絕緣處理較困難。特點(diǎn)：應(yīng)用：11221.額定容量SN

視在功率，是變壓器在額定工作條件下輸出能力的保證值。額定值標(biāo)注在變壓器油箱表面的銘牌上，是正確、合理、經(jīng)濟(jì)地使用變壓器的依據(jù)。

單相變壓器：

三相變壓器：三、變壓器的銘牌與額定值

N=（P2N/P1N）×100%2.額定效率

N變壓器的輸出與輸入額定有功功率之比，用百分?jǐn)?shù)表示。3.額定電壓U1N/U2N

4.額定電流I1N/I2N

指在U1N作用下，一、二次繞組在允許發(fā)熱條件下工作時(shí)，允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流值?！嘧儔浩鞯念~定電壓和額定電流是指線電壓和線電流。U1N是指保證變壓器一次繞組正常工作的電壓值。U2N指一次繞組加額定電壓，并且分接開關(guān)置于額定分接頭處時(shí)，二次繞組的空載電壓值。即：當(dāng)U1=U1N時(shí)，U20=U2N。5.額定頻率f1

我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為50Hz。1.自耦變壓器的基本結(jié)構(gòu)自耦變壓器的一、二次繞組共用一個(gè)繞組，通電工作時(shí)繞組之間不僅有磁的耦合，而且有電的直接聯(lián)系。三相自耦變壓器結(jié)構(gòu)示意圖和電路原理圖環(huán)形鐵心單相自耦調(diào)壓器原理圖降壓自耦變壓器原理圖三相自耦變壓器常用作較大容量三相異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)設(shè)備；自耦調(diào)壓器常在實(shí)驗(yàn)室中作調(diào)壓設(shè)備。四、自耦變壓器2.自耦變壓器的工作原理1）電壓關(guān)系≈U1U2E1E2=N1N2=k忽略漏阻抗，則：外加電壓U1一定，改變繞組的匝數(shù)N2（降壓變）或N1（升壓變），就能改變自耦變壓器的變比k，從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓U2的目的。2）電流關(guān)系注意：I1與

I2

相位相反。I1I2N2N1≈1k=I=

I1＋I(xiàn)2

公共繞組的電流：降壓變壓器中，I1<I2。

升壓變壓器中，I1>I2。降壓變升壓變3.自耦變壓器的特點(diǎn)

SN一定時(shí)，變比k越接近1，感應(yīng)功率的值越小，傳遞功率所占比例越大，經(jīng)濟(jì)效果越顯著，所以自耦變壓器常用于變比k<2的場(chǎng)合。②一次繞組從電源吸收的功率，由電路直接傳送到負(fù)載，稱為傳遞功率。自耦變壓器提供給負(fù)載的視在功率，包括感應(yīng)功率和傳遞功率兩部分。傳遞功率的存在，使自耦變壓器比相同容量的雙繞組變壓器的結(jié)構(gòu)尺寸更小、材料更省、損耗更少、效率更高。①由電磁感應(yīng)產(chǎn)生并傳送到負(fù)載，稱為電磁功率或感應(yīng)功率。因?yàn)樽择钭儔浩鞯囊淮蝹?cè)和二次側(cè)之間有電的直接聯(lián)系，所以一次側(cè)的電氣故障會(huì)波及到二次側(cè)，也可能會(huì)把高電壓引入低壓繞組。為確保使用安全，自耦變壓器必須正確接線，外殼必須接地，用在低壓側(cè)的電氣設(shè)備都應(yīng)設(shè)置高壓保護(hù)和短路保護(hù)。注意事項(xiàng)：五、儀用變壓器儀用互感器分為電流互感器和電壓互感器。1）儀用互感器能夠使測(cè)量回路與被測(cè)回路隔離，保證工作的安全可靠，特別在繼電保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。使用儀用互感器的好處：2）使用儀用互感器時(shí)，用普通量程的電壓表和電流表就能夠測(cè)量高電壓和大電流。儀用互感器比直接測(cè)量高電壓、大電流電路時(shí)所用的儀表、繼電器規(guī)格小得多，便于制造，也大大減小了測(cè)量?jī)x表的備用容量。儀用變壓器又稱儀用互感器，是利用變壓器既可變壓又可變流的原理，制造出來(lái)的專供測(cè)量用的變壓器。1.電壓互感器

國(guó)產(chǎn)電壓互感器的額定電壓等級(jí)一次繞組與被測(cè)電路并聯(lián)，輸入電壓是U1。二次繞組與阻抗很大的儀表線圈串聯(lián)，二次側(cè)電流近似為0，輸出電壓是U2。二次側(cè)電壓通常設(shè)計(jì)為U2N=100V，一次側(cè)電壓U1N選用與被測(cè)電路額定電壓相同的電壓等級(jí)，如：3kV、6kV、10kV等。

U1U2≈N1N2=ku因?yàn)镹1很大、N2很小，所以ku總是遠(yuǎn)大于1，即：電壓互感器能將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓來(lái)測(cè)量。電壓互感器實(shí)際上是空載運(yùn)行的降壓變壓器。ku是電壓互感器的電壓比。電壓互感器原理圖②鐵心和二次繞組的一端必須牢固接地，防止一次高壓繞組絕緣損壞時(shí)，高電壓傳到鐵心和二次繞組而使操作人員觸電。①二次繞組禁止短路，防止短路電流損壞電壓互感器。③電壓互感器有一定的額定容量，使用時(shí)二次側(cè)不宜接過(guò)多的儀表，否則將影響互感器測(cè)量的準(zhǔn)確度。即：應(yīng)在電壓互感器二次側(cè)電路中串聯(lián)熔斷器作短路保護(hù)。電壓互感器的使用注意事項(xiàng)電壓互感器實(shí)物照2.電流互感器電流互感器實(shí)質(zhì)上是短路運(yùn)行的升壓變壓器。一次繞組與被測(cè)電路串聯(lián)，流過(guò)的電流I1就是被測(cè)電流；二次繞組與電流表或儀表的電流線圈構(gòu)成閉合回路，流過(guò)的電流是I2。電流互感器的額定電流等級(jí)由于二次繞組所接儀表的阻抗很小，所以二次繞組工作在接近短路的狀態(tài)。因?yàn)镹1很小、N2很大，所以ki總是遠(yuǎn)大于1，即：電流互感器能將大電流轉(zhuǎn)換成小電流來(lái)測(cè)量。ki是電流互感器的電流比。I1I2=N2N1=ki

忽略勵(lì)磁電流，則有：二次側(cè)額定電流設(shè)計(jì)為I2N=5A，I1N有100A、500A、2000A等多個(gè)等級(jí)。電流互感器原理圖①電流互感器運(yùn)行時(shí)二次繞組絕不許開路。若二次繞組開路，則電流互感器成為空載運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)一次繞組中流過(guò)的大電流全部成為勵(lì)磁電流，鐵心中的磁通密度猛增，磁路嚴(yán)重飽和。一方面會(huì)使鐵心過(guò)熱而燒壞繞組絕緣，另一方面，因二次繞組匝數(shù)很多，將感應(yīng)出很高的電壓，可能使絕緣擊穿，危及儀表及操作人員的安全。因此，電流互感器的二次繞組電路中絕不允許裝熔斷器。在運(yùn)行中若要拆下電流表，應(yīng)先將二次繞組短路后再拆除。②電流互感器的鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地，以免絕緣損壞時(shí)，高壓側(cè)電壓傳到低壓側(cè)而危及人身及儀表安全。③電流表內(nèi)阻抗應(yīng)很小，否則將影響測(cè)量精度。電流互感器的使用注意事項(xiàng)六、自耦變壓器減壓起動(dòng)電網(wǎng)電壓加在自耦變壓器一次繞組上，自耦變壓器二次繞組的電壓加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上，電動(dòng)機(jī)在低壓下起動(dòng)。自耦變壓器被切除，電網(wǎng)電壓直接加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。自耦變減壓起動(dòng)原理圖起動(dòng)時(shí)，雙投開關(guān)Q投向起動(dòng)側(cè)。自耦變減壓起動(dòng)等效電路起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組串入降壓自耦變壓器，定子繞組電壓為自耦變壓器的二次側(cè)電壓。起動(dòng)完成，切除自耦變壓器，定子繞組加上額定電壓，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。起動(dòng)結(jié)束，雙投開關(guān)Q投向運(yùn)行側(cè)。自耦變壓器減壓起動(dòng)的參數(shù)關(guān)系自耦變壓器的變比k﹥1。1）在限制起動(dòng)電流相同的情況下，自耦變壓器減壓起動(dòng)比串電阻減壓起動(dòng)獲得的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大。線路復(fù)雜，設(shè)備價(jià)格較高、體積較大，不允許頻繁起動(dòng)。起動(dòng)電壓降為直接起動(dòng)時(shí)的（1/k）?！?/p>

U1U2E1E2=N1N2=k起動(dòng)電流Ist和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst都降為直接起動(dòng)時(shí)的（1/k2）。自耦變壓器減壓起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：自耦變壓器減壓起動(dòng)的缺點(diǎn)：2）自耦變壓器一般有三個(gè)抽頭（50%、65%、80%），用戶可根據(jù)電網(wǎng)允許的起動(dòng)電流和機(jī)械負(fù)載所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，靈活選擇變比k。自耦變壓器減壓起動(dòng)控制線路1自耦變壓器星形連接。KM1、KM2為減壓起動(dòng)接觸器，KM3為正常運(yùn)行接觸器。KT為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器。KA為中間繼電器。該線路適用于較大容量三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)，KM1、KM2、KT通電。起動(dòng)結(jié)束，正常運(yùn)行時(shí)，KA、KM3通電。自耦變壓器減壓起動(dòng)控制線路2自耦變壓器星形連接。KM1、KM2為減壓起動(dòng)接觸器，KM3為正常運(yùn)行接觸器。KT為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器。XJ01系列自耦減壓起動(dòng)電氣原理圖自動(dòng)控制的自耦減壓起動(dòng)器電路自耦變壓器星形連接處的電流為變壓器一、二次電流之差，電流值小，故可用KM2輔助觸頭來(lái)連接。KT為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器

KA為中間繼電器HL1、HL2、HL3分別為電源指示燈、減壓起動(dòng)指示燈和正常運(yùn)行指示燈。KM1為減壓起動(dòng)接觸器KM2為正常運(yùn)行接觸器

七、自耦變壓器減壓起動(dòng)接線示意圖賞析

七、自耦變壓器減壓起動(dòng)接線示意圖賞析七、自耦變壓器減壓起動(dòng)接線示意圖賞析

自耦減壓箱項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)623三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器降壓起動(dòng)4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)5一、Y-△減壓起動(dòng)原理三相定子繞組引出六個(gè)接線端子，起動(dòng)時(shí)三相定子繞組接成Y；起動(dòng)結(jié)束三相定子繞組改接成△。Y-△減壓起動(dòng)原理接線圖Y-△減壓起動(dòng)的參數(shù)關(guān)系：Y接線：線電壓為380V，相電壓為220V，線電壓是相電壓的根號(hào)3倍；線電流等于相電流。Y接線時(shí)的起動(dòng)電流是指線電流（等于相電流）：

IstY=U相/Zk=UN/（√3Zk）。

該式計(jì)算的就是相電流。△接線：

線電壓等于相電壓，為380V；線電流是相電流的根號(hào)3倍?！鹘泳€時(shí)的起動(dòng)電流也是指線電流：

Ist△=√3（U相/Zk）=√3UN/Zk。

該式計(jì)算的是相電流的根號(hào)3倍。Y接線變△接線后，相電壓升高根號(hào)3倍，線電流變?yōu)橄嚯娏鞯母?hào)3倍，阻抗不變，二者起動(dòng)電流之比：IstY/Ist△=1/3，即：Y接線的起動(dòng)電流為△接線起動(dòng)電流的1/3。一、Y-△減壓起動(dòng)原理二、Y-△減壓起動(dòng)控制主電路分析起動(dòng)時(shí)，KM1和KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭斷開，三相定子繞組尾端U2、V2、W2連接在一起，即：星形連接。起動(dòng)結(jié)束，KM1主觸頭保持閉合，KM2主觸頭斷開（拆除星形），KM3主觸頭閉合，三相定子繞組首尾順次連接（U1與W2、V1與U2、W1與V2），構(gòu)成三角形連接。每相繞組承受的是電源的相電壓，即額定電壓的，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)。每相繞組承受的是電源線電壓，即額定電壓，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行狀態(tài)。電源接觸器Y接觸器△接觸器Y/△減壓起動(dòng)主電路KM2和KM3的常閉觸頭構(gòu)成電氣互鎖，確保Y和△接線不會(huì)同時(shí)接通，避免發(fā)生三相電源短路。起動(dòng)時(shí)，合上刀開關(guān)，先按下起動(dòng)按鈕SB1，使KM1和KM2同時(shí)得電，三相定子繞組Y連接，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)。待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n上升到接近額定轉(zhuǎn)速nN時(shí)，按下復(fù)式按鈕SB2，先切斷KM2線圈電路，拆除定子繞組Y接線，隨后接通KM3線圈電路，三相定子繞組被接成△，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。三、按鈕控制的Y-△減壓起動(dòng)控制電路電氣互鎖QX4系列自動(dòng)星形—三角形起動(dòng)器電路依靠通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT的延時(shí)觸頭，先拆除定子繞組的Y接線，再接通△接線，完成由Y到△聯(lián)結(jié)的切換。KM2和KM3的電氣互鎖使KM2和KM3不會(huì)同時(shí)得電，確保Y與△接線不同時(shí)接通，避免發(fā)生三相電源短路。該Y/△減壓起動(dòng)電路，適用于容量在13~125kW的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)。四、三接觸器式Y(jié)-△減壓起動(dòng)控制電路合上QS，按下SB2KM1得電KT得電延時(shí)KM1自鎖觸頭閉合KM1主觸頭閉合，定子繞組接入電源★三接觸器式Y(jié)-△減壓起動(dòng)控制線路分析KM3得電減壓起動(dòng)KM3主觸頭閉合，定子繞組接成YKM3常閉觸頭斷開KM2線圈電路，KM2觸頭不動(dòng)作KT常閉斷開KT常開閉合KM3失電KM3主觸頭斷開，拆除YKM3常閉觸頭閉合KM2得電KM2常閉斷開，使KM3和KT都退出運(yùn)行KM2主觸頭閉合，定子繞組接成△KM2自鎖閉合，確保KT失電復(fù)位后KM2繼續(xù)得電M全壓運(yùn)行KM2得電KM2輔助常閉觸頭接于主電路中，由于輔助觸頭只允許通過(guò)小電流，所以該線路只適用于功率較?。?-13kW）的三相籠型電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)。注意事項(xiàng)：五、兩接觸器式Y(jié)-△減壓起動(dòng)控制電路合上QS按下SB2SB2常開后閉合，KM1得電SB2常開后閉合，KT得電KM1主觸頭閉合，定子繞組接入電源KM1自鎖觸頭閉合KM1常閉斷開，確保SB2復(fù)位后KM2仍不得電★兩接觸器式Y(jié)-△減壓起動(dòng)控制電路分析SB2常閉先斷，使KM2不得電減壓起動(dòng)KM2主觸頭斷開KM2常閉觸頭閉合KT常閉斷開KT常開閉合KM1失電KM1主斷開KM1常閉閉合KM2得電KM2得電KM2常閉先斷開全壓運(yùn)行定子繞組星形延時(shí)到瞬時(shí)斷電，M慣性旋轉(zhuǎn)定子繞組再次接入電源KT失電退出運(yùn)行拆除定子繞組的YKM2主觸后閉合，定子繞組接成△KM2常開后閉合，再次接通KM1減壓起動(dòng)結(jié)束后，加在三相定子繞組上的電壓上升為額定電壓，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行狀態(tài)。六、Y-△減壓起動(dòng)過(guò)程分析×××當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速nN時(shí)，通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT延時(shí)結(jié)束，延時(shí)觸頭動(dòng)作，切斷KM2，接通KM3，完成Y/△換接，減壓起動(dòng)結(jié)束。容量在4kW及以上的Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組額定接線方式皆為△，具備采用Y-△減壓起動(dòng)的結(jié)構(gòu)條件。1）限流效果好，起動(dòng)電流僅為全壓起動(dòng)時(shí)的1/3。2）起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低。3）運(yùn)行比較可靠。Y-△減壓起動(dòng)應(yīng)用廣泛。應(yīng)用：1）只適用于定子繞組額定接線方式是△的電動(dòng)機(jī)。2）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為全壓起動(dòng)時(shí)的1/3，只適合于電動(dòng)機(jī)能空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。3）起動(dòng)電壓不能按實(shí)際需要調(diào)節(jié)，因而可能得不到實(shí)際所需要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：七、Y-△減壓起動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用八、讀圖分析三相籠型異步電動(dòng)機(jī)KT；通電延時(shí)型1.該圖為哪種類型的電氣圖？Y-△減壓起動(dòng)電氣原理圖2.圖中L1、L2、L3表示什么？3.圖中的PE表示什么？6.圖中時(shí)間繼電器的文字符號(hào)是什么？它的延時(shí)類型是什么？4.圖中電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)何種控制？三相交流電源5.圖中是什么結(jié)構(gòu)類型的電動(dòng)機(jī)？保護(hù)接地線八、讀圖分析7.若KM2和KM3同時(shí)得電，會(huì)怎樣？會(huì)造成三相電源短路。11.該電路有哪些保護(hù)措施？分別由哪些電器元件來(lái)實(shí)現(xiàn)？短路保護(hù)，由熔斷器FU1、FU2實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)，由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。欠壓失壓保護(hù)，由起動(dòng)按鈕SB2和接觸器KM1配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。8.請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出自鎖環(huán)節(jié)。9.請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出互鎖環(huán)節(jié)，并指明互鎖類型。10.

KM1中文名稱是什么？交流型還是直流型？判斷依據(jù)呢？接觸器；交流型；它的主觸頭上流過(guò)的是交流電。電氣互鎖自鎖定子繞組有9個(gè)引出線端子。1.電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)條件延邊△接線時(shí)，每相繞組承受的電壓比△連接時(shí)低，比Y連接時(shí)高，起動(dòng)電壓Ust、起動(dòng)電流Ist和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst都介于△連接和Y連接之間。起動(dòng)結(jié)束，定子繞組切換成△全壓運(yùn)行。3.減壓起動(dòng)原理九、拓展—延邊三角形減壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，定子繞組一部分接成Y，一部分接成△，整個(gè)定子繞組接成延邊三角形。2.定子繞組的連接方式延邊△接法△接法4.延邊三角形減壓起動(dòng)控制線路分析起動(dòng)時(shí)，KM1和KM2得電，KM3不得電，把定子繞組接成延邊△，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)。起動(dòng)結(jié)束，KM2斷電，KM1和KM3得電，拆除定子繞組的延邊△接線，改接成△聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。電氣互鎖適應(yīng)于定子繞組有9個(gè)出線端的電動(dòng)機(jī)。

應(yīng)用：起動(dòng)方法U1’/U1NIst’/IstTst’/Tst特點(diǎn)及適用場(chǎng)合全壓起動(dòng)111起動(dòng)設(shè)備最簡(jiǎn)單，起動(dòng)電流大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，適用于小容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。定子串電阻減壓起動(dòng)1/k1/k1/k2起動(dòng)設(shè)備較簡(jiǎn)單，起動(dòng)電流較小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，只適用于輕載起動(dòng)，串接電阻時(shí)電能損耗大，不能頻繁起動(dòng)，實(shí)際采用較少。自耦變壓器減壓起動(dòng)1/k1/k21/k2起動(dòng)設(shè)備較復(fù)雜，可靈活選擇電壓抽頭，得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，可帶較大負(fù)載起動(dòng)，起動(dòng)較平穩(wěn)，不宜頻繁起動(dòng)。Y-△減壓起動(dòng)1/√31/31/3起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都較小，可頻繁起動(dòng)，適用于輕載起動(dòng)，只能用于額定接線方式是△的電動(dòng)機(jī)，實(shí)際應(yīng)用廣泛。延邊三角形減壓起動(dòng)1/√3~11/3~11/3~1Y/△減壓起動(dòng)的延伸，起動(dòng)電壓、起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都介于Y接線和△接線之間，控制很繁瑣，對(duì)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)制造有特殊要求，很少采用。

十、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)方法比較例1：一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：十一、例題解析PN/kWnN/r.minUN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN定子接法401470380900.96.51.22.0△（1）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為250N.m時(shí)，試問(wèn)在U=UN和U=0.8UN兩種情況下，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（只考慮起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst即可，不用考慮起動(dòng)電流Ist）解：TN=9550×PN/nN=9550×40/1470=260N.mTst/TN=1.2，Tst=1.2TN=312N.m>250N.m=TL所以，U=UN時(shí)電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)。由于T∝U2，所以U=0.8UN時(shí)，

Tst’=0.82×Tst=0.64×312=199N.mTst’<TL，所以U=0.8UN時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。（2）若采用Y-△減壓起動(dòng)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為0.45TN和0.35TN兩種情況下，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？解：∵

TstY=Tst△/3=1.2×TN/3=0.4TN

∴

TL為0.45TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)；TL為0.35TN時(shí)，電動(dòng)機(jī)能起動(dòng)。（3）若采用降壓比k為0.64的自耦變壓器減壓起動(dòng)，求起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。解：IN=PN/(√3UNηNcosφN)=40×103/(1.732×380×0.9×0.9)=75A由于Ist/IN=6.5，所以Ist=IN×6.5=487.5A。k為0.64時(shí)，起動(dòng)電流Ist'=k2Ist=0.642×487.5=200A；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst'=k2Tst=0.642×Tst=0.64×312=127.8N.m。十一、例題解析例1：一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/r.minUN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN定子接法401470380900.96.51.22.0△例2：有一臺(tái)拖動(dòng)空氣壓縮機(jī)的籠型異步電動(dòng)機(jī)，PN=40kW，nN=1465r/min，起動(dòng)電流Ist=5.5IN，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=1.6TN，運(yùn)行條件要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于0.9TN，電網(wǎng)允許電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不得超過(guò)3.6IN，試問(wèn)應(yīng)選用何種起動(dòng)方法？解：1）由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流Ist=5.5IN，而電網(wǎng)允許電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不得超過(guò)3.5IN，所以，不能直接起動(dòng)。十一、例題解析2）由于Y-△減壓起動(dòng)時(shí)，Ist’/Ist=Tst’/Tst=1/3，而這里有Tst’/Tst≧0.9TN/1.6TN=0.5652>1/3，所以，不可能是Y-△減壓起動(dòng)。（3）自耦變壓器減壓起動(dòng)時(shí)，Ist’/Ist=Tst’/Tst=1/k2，自耦變壓器通常有三個(gè)抽頭，對(duì)應(yīng)的副邊與原邊的電壓比分別為0.8、0.65、0.4，對(duì)應(yīng)的變比k分別為1/0.8、1/0.65、1/0.4。十一、例題解析例2：有一臺(tái)拖動(dòng)空氣壓縮機(jī)的籠型異步電動(dòng)機(jī)，PN=40kW，nN=1465r/min，起動(dòng)電流Ist=5.5IN，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=1.6TN，運(yùn)行條件要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于0.9TN，電網(wǎng)允許電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不得超過(guò)3.6IN，試問(wèn)應(yīng)選用何種起動(dòng)方法？依題意要求：Tst’/Tst≧0.9TN/1.6TN=0.5652；

Ist’/Ist≦3.6IN/5.5IN≈0.6545。當(dāng)自耦變壓器的變比k取1/0.8時(shí)，1/k2=0.64，剛好滿足0.6545≧1/k2≧0.5652，故應(yīng)選用自耦變壓器減壓起動(dòng)方法，且應(yīng)選副邊與原邊的電壓比為0.8的抽頭接線。項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)623三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器降壓起動(dòng)4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)53.在三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)適當(dāng)阻值的電阻，既能限制起動(dòng)電流Ist，又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，適用于要求電動(dòng)機(jī)重載起動(dòng)的場(chǎng)合。1.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流Ist大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst并不大。一、籠型與繞線型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方法比較2.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)時(shí)，由于電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst隨電壓的降低而大幅度減小，只能用于空載或輕載起動(dòng)。結(jié)論：1）無(wú)需重載起動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)；2）需要重載起動(dòng)的場(chǎng)合，應(yīng)選用三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。二、復(fù)習(xí)：三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組一樣，是由導(dǎo)線做成的三相對(duì)稱繞組。繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖繞線轉(zhuǎn)子外加變阻器接線示意圖轉(zhuǎn)子三相繞組一端接成星形，另一端由三相引出線分別接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集電環(huán)上，通過(guò)滑環(huán)和電刷連接外電路。在電刷與外電路連接處，可串接電阻或電動(dòng)勢(shì)來(lái)改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻人為機(jī)械特性的線性段的斜率增大。帶同樣的負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子所串的電阻值越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n就降得越低，穩(wěn)定性就變得越差。1.轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)關(guān)鍵參數(shù)的變化n1和Tm不變。2.轉(zhuǎn)子串電阻對(duì)運(yùn)行性能的影響sm隨外接電阻的增大而增大。在一定范圍內(nèi)增大轉(zhuǎn)子電阻，可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。當(dāng)所串電阻使sm的數(shù)值增大到1時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)最大值：Tst=Tm。此后，若繼續(xù)增大轉(zhuǎn)子電阻，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst反而會(huì)減小。三、復(fù)習(xí)：轉(zhuǎn)子串電阻人為機(jī)械特性TL在繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的三相轉(zhuǎn)子繞組中串入多級(jí)對(duì)稱電阻。起動(dòng)時(shí)，接入全部起動(dòng)電阻；起動(dòng)過(guò)程中隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐級(jí)切除起動(dòng)電阻；起動(dòng)結(jié)束，起動(dòng)電阻全部被切除，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入額定運(yùn)行狀態(tài)。轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)原理接線圖短接電阻有平衡短接法和不平衡短接法。采用凸輪控制器短接起動(dòng)電阻時(shí)，一般采用不平衡短接法。因?yàn)橥馆喛刂破鞯挠|頭數(shù)量有限，采用平衡短接法時(shí)不夠用。1.起動(dòng)原理采用接觸器控制短接起動(dòng)電阻時(shí)，均采用平衡短接法。2)不平衡短接法是依次輪流短接各相電阻。1)平衡短接法是依次同時(shí)短接三相電阻。四、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的機(jī)械特性2.起動(dòng)過(guò)程a點(diǎn)為三級(jí)起動(dòng)電阻全部串入時(shí)的起動(dòng)點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)的人為機(jī)械特性上。因?yàn)闄C(jī)械慣性，起動(dòng)過(guò)程逐級(jí)切除起動(dòng)電阻時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n不能突變。電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程：起動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)沿機(jī)械特性曲線上的a→b→c→d→e

→f→g→h的軌跡移動(dòng)。起動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)在固有機(jī)械特性上的h點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。四、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)起動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩下降到T2時(shí)，就切除一級(jí)起動(dòng)電阻，使轉(zhuǎn)矩躍變?yōu)樽畲笃饎?dòng)轉(zhuǎn)矩T1，以加速起動(dòng)過(guò)程。T1>T2>TL3.轉(zhuǎn)矩關(guān)系繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)的機(jī)械特性TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩。T1為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又稱為最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩或上切換轉(zhuǎn)矩。T2稱為切換轉(zhuǎn)矩或下切換轉(zhuǎn)矩。四、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)時(shí)間原則控制的轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)電氣原理圖4.起動(dòng)控制電路KM1為接入電源的接觸器KM2、KM3、KM4為短接起動(dòng)電阻接觸器KT1、KT2、KT3為短接起動(dòng)電阻時(shí)間繼電器起動(dòng)結(jié)束，正常運(yùn)行時(shí)，只有KM1、KM4兩個(gè)接觸器通電，其它的接觸器和時(shí)間繼電器都斷電退出運(yùn)行。多條件啟動(dòng)四、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)用于要求重載起動(dòng)或頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合，若同時(shí)有調(diào)速要求則更為可取。5.特點(diǎn)及應(yīng)用1）電阻值的選擇要特別注意，因?yàn)楫?dāng)所串聯(lián)的電阻超過(guò)一定數(shù)值后，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而會(huì)減小。2）電阻值的計(jì)算較麻煩。3）起動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)切除起動(dòng)電阻時(shí)，轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩都突然增大，會(huì)產(chǎn)生電氣沖擊和機(jī)械沖擊。4）控制線路比較復(fù)雜。1）既能減小起動(dòng)電流，又能增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2）當(dāng)串入的電阻值適當(dāng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩接近最大轉(zhuǎn)矩。3）正常運(yùn)行時(shí)，可以利用分級(jí)電阻來(lái)調(diào)速。

優(yōu)點(diǎn)：

缺點(diǎn)：應(yīng)用：四、轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)轉(zhuǎn)子串分級(jí)電阻起動(dòng)的過(guò)程中，每短接一次起動(dòng)電阻，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩都會(huì)突然增大一次，從而產(chǎn)生電氣沖擊和機(jī)械沖擊，容易損壞電動(dòng)機(jī)。五、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)用一個(gè)頻敏變阻器代替多級(jí)起動(dòng)電阻，是優(yōu)化繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的最佳方案！增加起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)，能夠獲得更加平穩(wěn)的起動(dòng)特性。起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)越多，其電氣控制電路就越復(fù)雜。利用增加起動(dòng)電阻的級(jí)數(shù)來(lái)?yè)Q取起動(dòng)過(guò)程的平滑性，并不可?。☆l敏變阻器是一個(gè)鐵心損耗很大的三相電抗器。各相等效電路與變壓器空載運(yùn)行的等效電路一致。R2為轉(zhuǎn)子繞組電阻，數(shù)值較小sX2為轉(zhuǎn)子繞組電抗RP為頻敏變阻器每相繞組電阻，數(shù)值不大sXmP為頻敏變阻器的每相電抗RmP為反映頻敏變阻器鐵心損耗的等效電阻鐵心做成三柱式，由較厚的鋼板疊成。每柱上繞一個(gè)線圈，三個(gè)線圈一端聯(lián)結(jié)成星形，另一端串接到轉(zhuǎn)子繞組上。頻敏變阻器結(jié)構(gòu)與接線轉(zhuǎn)子等效電路五、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)原理頻敏變阻器的鐵損與轉(zhuǎn)子電流的頻率f2的平方成正比，即：f2越大頻敏變阻器的鐵損越大，其等效電阻RmP就越大。起動(dòng)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速n的上升，轉(zhuǎn)子電流頻率f2自動(dòng)減小，等效電阻RmP隨之自動(dòng)減小，相當(dāng)于平滑地切除了轉(zhuǎn)子電阻。由于f2

=sf1，起動(dòng)之初，n=0，s=1，轉(zhuǎn)子電流頻率f2

=f1，頻敏變阻器的等效電阻RmP很大，而此時(shí)每相電抗sXmP也很大，相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子回路串入了大電阻，限制了Ist，增大了Tst。起動(dòng)瞬間，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入頻敏變阻器。當(dāng)n接近nN時(shí)，sXmP和RmP都很小，相當(dāng)于起動(dòng)電阻被切除。此時(shí)，將頻敏變阻器短接，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)便回到固有機(jī)械特性上，電動(dòng)機(jī)就能正常地穩(wěn)定運(yùn)行了。而且，隨著轉(zhuǎn)速n的不斷上升，轉(zhuǎn)差率s的值從1逐漸減小到0.01~0.07，頻敏變阻器的每相電抗sXmP也隨之減小了許多。起動(dòng)過(guò)程中，過(guò)電流繼電器KA3的線圈被中間繼電器KA2的常閉觸頭短路，起動(dòng)電流不經(jīng)過(guò)KA3的線圈，可避免因起動(dòng)電流大而造成KA3誤動(dòng)作。轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)控制電流互感器頻敏變阻器過(guò)電流繼電器紅色電源指示燈綠色正常運(yùn)行指示燈中間繼電器中間繼電器KA3為過(guò)電流繼電器KA1、KA2為中間繼電器為確保起動(dòng)完全結(jié)束后，再切除頻敏變阻器，KT1的延時(shí)時(shí)間一般要比電動(dòng)機(jī)的實(shí)際起動(dòng)時(shí)間多2~3s。轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)控制多條件起動(dòng)KT2確保頻敏變阻器被切除，即：起動(dòng)完全結(jié)束，起動(dòng)電流消失后，才讓過(guò)電流繼電器KA3投入運(yùn)行，避免KA3在起動(dòng)過(guò)程中誤動(dòng)作。3）轉(zhuǎn)子等效電阻能隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高自動(dòng)且連續(xù)地減小，起動(dòng)過(guò)程平滑性好。用于對(duì)起動(dòng)性能要求較高的，三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)大功率重載起動(dòng)。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用頻敏變阻器價(jià)格較高，增加了設(shè)備的初投資。2）可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。優(yōu)點(diǎn)：1）可減小起動(dòng)電流。應(yīng)用：項(xiàng)目五：電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)623三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器降壓起動(dòng)4三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制1三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案電鍍行車電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)5電鍍專用行車工作流程圖電鍍操作的主要部件：行車、吊鉤、吊籃、限位開關(guān)、鍍前處理槽、電鍍槽、鍍后處理槽等。

1.電鍍行車的工作流程電鍍的工序主要包括待鍍品裝籃、吊籃上升、行車前進(jìn)、吊籃下降、槽內(nèi)停留、吊籃上升、……、行車后退等。2.電鍍行車中的電動(dòng)機(jī)（1）根據(jù)工作條件和起動(dòng)要求選擇電動(dòng)機(jī)電鍍車間通常用的是三相交流電，所以控制電鍍行車的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都是三相異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，三相異步電動(dòng)機(jī)有籠型和繞線型之分。三相籠型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，適用于輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、造價(jià)也比較高，適用于重載起動(dòng)的場(chǎng)合。電鍍行車由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制：一是移行電動(dòng)機(jī)，控制行車的左右移動(dòng)；二是升降電動(dòng)機(jī)，控制吊籃的上升和下降。2.電鍍行車中的電動(dòng)機(jī)（2）兩種電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載特性移行電動(dòng)機(jī)控制行車的左右移動(dòng)，是克服摩擦力做功，負(fù)載特性為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；升降電動(dòng)機(jī)控制吊籃的上升和下降，是克服重力做功，負(fù)載特性為位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。（3）根據(jù)負(fù)載輕重，判定兩種電動(dòng)機(jī)的類型反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載通常是輕載，所以移行電動(dòng)機(jī)屬于輕載起動(dòng)，適宜于采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)；位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載通常是重載，升降電動(dòng)機(jī)需要重載起動(dòng)，適宜于采用三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。（1）三個(gè)備選起動(dòng)控制方案：直接起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、Y-△降壓起動(dòng)。3.移行電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案（2）起動(dòng)備選方案的可行性分析（3）確定起動(dòng)控制方案①電動(dòng)機(jī)容量在10kW以下時(shí)，直接起動(dòng)是最佳起動(dòng)方式。移行電動(dòng)機(jī)帶鍍件左右移動(dòng)屬于輕載，容量在10kW以下的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)就能帶動(dòng)，所以確定采用直接起動(dòng)方案。②如果電動(dòng)機(jī)容量超過(guò)了10kW，且鍍件的重量經(jīng)常變化，也就是負(fù)載轉(zhuǎn)矩經(jīng)常變化時(shí)，宜采用自耦變壓器降壓起動(dòng)。自耦變壓器有三個(gè)抽頭，選擇不同的抽頭，可得到不同的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，便于適應(yīng)鍍件重量的變化。③如果電動(dòng)機(jī)容量超過(guò)了10kW，且鍍件的重量相對(duì)穩(wěn)定，也就是負(fù)載轉(zhuǎn)矩相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，宜采用Y-△降壓起動(dòng)。Y-△降壓起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，工作可靠，限流效果好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩恒定。（1）兩個(gè)備選起動(dòng)控制方案：轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)。4.吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案（2）備選起動(dòng)控制方案的可行性分析①轉(zhuǎn)子回路串對(duì)稱電阻分級(jí)起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電阻可兼作調(diào)速電阻用。缺點(diǎn)：起動(dòng)電阻會(huì)消耗電能，而且起動(dòng)過(guò)程中每切除一級(jí)起動(dòng)電阻，都會(huì)產(chǎn)生電氣沖擊和機(jī)械沖擊。應(yīng)用：重載起動(dòng)，但對(duì)起動(dòng)的平滑性要求不高的場(chǎng)合。②轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)過(guò)程平滑性好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：頻敏變阻器的初投資較大，且不能用來(lái)調(diào)速。應(yīng)用：對(duì)起動(dòng)性能要求比較高的重載起動(dòng)場(chǎng)合。（3）確定起動(dòng)控制方案4.吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制方案由于電鍍吊鉤升降電動(dòng)機(jī)只要求重載起動(dòng)，對(duì)起動(dòng)的平滑性沒(méi)有要求，起動(dòng)結(jié)束正常運(yùn)行時(shí)也不需要調(diào)速，所以，兩種備選起動(dòng)控制方案都可以采用?？紤]到雖然頻敏變阻器的初投資較大，但是它的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益好，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)平滑起動(dòng)，運(yùn)行維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。因此，確定采用三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)。（1）設(shè)置控制按鈕5.電鍍行車系統(tǒng)中的需要設(shè)置的低壓電器（2）設(shè)置限位開關(guān)（3）設(shè)置時(shí)間繼電器移行電動(dòng)機(jī)停止按鈕SB1、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2、SB3。

在每個(gè)槽位上方分別設(shè)置行車移行到位限位開關(guān)SQ1~SQ3和移行到末端限位開關(guān)SQ4。在原位和每個(gè)槽位上方設(shè)置吊籃上升到位限位開關(guān)ST0、ST1~ST3。在原位和每個(gè)槽位下方設(shè)置吊籃下降到位限位開關(guān)ST0′、ST1′、ST2′和ST3′。設(shè)置通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT1、KT2、KT3，分別對(duì)應(yīng)鍍件在1槽、2槽、3槽內(nèi)停留的時(shí)間。設(shè)置通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT4和KT5，分別對(duì)應(yīng)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)所需的時(shí)間，以便起動(dòng)結(jié)束及時(shí)切除頻敏變阻器。設(shè)置通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT6、KT7，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)結(jié)束后，延時(shí)一定的時(shí)間，才讓過(guò)電流繼電器KA3投入運(yùn)行。6.移行電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。（1）保留原電路中的主電路（2）去掉原電路的機(jī)械互鎖、限位保護(hù)和正反轉(zhuǎn)循環(huán)功能移行電動(dòng)機(jī)選定的是直接起動(dòng)控制，由于電鍍移行電動(dòng)機(jī)需要正反轉(zhuǎn)，而且是運(yùn)行到末端后自動(dòng)反轉(zhuǎn)，與三相異步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制的有很多相同或者類似之處，所以選取三相異步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往復(fù)循環(huán)控制電氣原理圖作為基礎(chǔ)電路，再根據(jù)電鍍移行電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作需要，進(jìn)行修改完善。修改完善的具體步驟為：為了方便檢修，保留原電路的停止按鈕SB1、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2、SB3，無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)直接切換，因而去掉機(jī)械互鎖。采用了新的限位保護(hù)，去掉原有的限位保護(hù)。原來(lái)的正反轉(zhuǎn)是無(wú)限循環(huán)的，這里完成一次正轉(zhuǎn)、一次反轉(zhuǎn)就停車，所以保留正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的自動(dòng)切換，去掉反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的自動(dòng)切換?！镫妱?dòng)機(jī)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制線路1.FU作短路保護(hù)2.FR作長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)3.起動(dòng)按鈕與接觸器配合作欠壓失壓保護(hù)4.SQ3和SQ4作限位保護(hù)機(jī)械互鎖電氣互鎖限位保護(hù)6.移行電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖設(shè)計(jì)（4）行車移行到各槽位上方自動(dòng)停止和自動(dòng)再起動(dòng)控制（3）從原位開始的起動(dòng)控制電鍍移行電動(dòng)機(jī)要有“移行到達(dá)各槽位上方自動(dòng)停止”、“鍍件提升到上限位自動(dòng)再起動(dòng)左行”的功能?！耙菩械竭_(dá)各槽位上方自動(dòng)停止”功能，由槽位上方的限位開關(guān)SQ1~SQ3斷開正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈電路，再由KM1主觸頭復(fù)位斷開，切斷移行電動(dòng)機(jī)正序電來(lái)實(shí)現(xiàn)?！板兗嵘缴舷尬蛔詣?dòng)再起動(dòng)左行”功能，可通過(guò)吊籃提升到槽位上方限位開關(guān)ST1~ST3接通正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈電路，再由KM1主觸頭閉合為移行電動(dòng)機(jī)接通正序電，從而使移行電動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，帶動(dòng)行車?yán)^續(xù)前進(jìn)。在原位時(shí)，吊籃上升至上限位后，行車自動(dòng)前進(jìn)，可以利用原位的上限位開關(guān)ST0的常開觸頭接通正轉(zhuǎn)接觸器KM1，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)使之正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行車前進(jìn)。（5）行車自動(dòng)返回控制（6）行車返回原位的停車控制6.移行電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖設(shè)計(jì)行車前進(jìn)至生產(chǎn)末端能自動(dòng)后退返回，顯然要由末端限位開關(guān)SQ4完成由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)的自動(dòng)切換：SQ4常閉觸頭切斷正轉(zhuǎn)接觸器KM1，斷開移行電動(dòng)機(jī)的正序電，移行電動(dòng)機(jī)不再正轉(zhuǎn)，行車停止前進(jìn)；SQ4常開觸頭接通反轉(zhuǎn)接觸器KM2，接通移行電動(dòng)機(jī)的反序電，移行電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行車后退。行車返回原位后能自動(dòng)停下，由工人卸下鍍件，準(zhǔn)備開始下一個(gè)工作周期。既然行車原位起動(dòng)是依靠原位上限位開關(guān)ST0的常開觸頭實(shí)現(xiàn)的，那么行車到原位停止就可利用ST0的常閉觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。（7）經(jīng)過(guò)前面6個(gè)步驟的修改，得到電鍍移行電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的

完整控制電路如下。電鍍移行電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電氣原理圖（8）綜合審查6.移行電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)綜合審查，該圖能滿足電鍍移行電動(dòng)機(jī)的所有控制要求。7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖宜采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)。選取三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)的電氣原理圖為基礎(chǔ)電路，結(jié)合吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作需要，進(jìn)行修改完善。轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)控制電氣原理圖吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制的主電路7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖不論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，在起動(dòng)之初，KM3和KM4的常開觸頭都是斷開的，接入頻敏變阻器起動(dòng)。起動(dòng)結(jié)束，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)利用KM3/KM4的常開觸頭閉合來(lái)切除頻敏變阻器。

（1）修改主電路在原圖的主電路中，去掉不必要的電壓表和電流表。將控制過(guò)電流繼電器KA3接入和切除的中間繼電器改為KA4。KM1作正轉(zhuǎn)接觸器，加入交換了L1、L2兩相電源相序的反轉(zhuǎn)接觸器KM2。由KM3和KM4兩個(gè)接觸器控制頻敏變阻器接入和切除，其他部分不變，修改后的主電路如圖所示。吊鉤升降電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖（2）修改控制電路（2）正轉(zhuǎn)接觸器KM1的控制正轉(zhuǎn)接觸器KM1控制吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的上升，KM1能否得電由正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2和三個(gè)通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT1、KT2、KT3來(lái)控制。SB2的常開觸頭和KT1、KT2、KT3的延時(shí)閉合觸頭并聯(lián)，任意一個(gè)觸頭閉合，都能讓KM1得電。將鍍件裝入吊籃后，工人用起動(dòng)按鈕SB2發(fā)出起動(dòng)控制信號(hào)。KT1、KT2、KT3的延時(shí)時(shí)間分別對(duì)應(yīng)鍍件在1槽、2槽、3槽內(nèi)停留的時(shí)間，以起到鍍件在各槽處理完后就讓吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)吊籃上升的作用。吊籃上升到上限位，壓下上限位開關(guān)，上限位開關(guān)的常閉觸頭切斷KM1線圈，斷開吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的正序電，吊鉤升降電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，吊籃停止上升。ST0、ST1、ST2和ST3分別對(duì)應(yīng)原位、1槽、2槽和3槽的上限位開關(guān)，它們的常閉觸頭串聯(lián)，任意一個(gè)上限位開關(guān)動(dòng)作，都能讓KM1斷電，讓電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，也就是讓吊籃停止上升。7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖（3）吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)起動(dòng)過(guò)程吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)提升運(yùn)動(dòng)由正轉(zhuǎn)接觸器KM1控制，直接借用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)的控制電路部分。起動(dòng)瞬間，通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT4和正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈同時(shí)得電，KM1立即動(dòng)作接通正序電，KT4延時(shí)；反轉(zhuǎn)接觸器KM2和控制頻敏變阻器的接觸器KM3、KM4都不得電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器起動(dòng)，既有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又能將起動(dòng)電流限制在允許范圍內(nèi)。起動(dòng)結(jié)束，KT4延時(shí)閉合觸頭閉合，KM3得電動(dòng)作，切除頻敏變阻器，吊鉤升降電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，帶動(dòng)吊籃上升。（4）反轉(zhuǎn)接觸器KM2的控制反轉(zhuǎn)接觸器KM2控制吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的下降，KM2能否得電由反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3和三個(gè)槽位限位開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3來(lái)控制。SB3的常開觸頭和SQ1、SQ2、SQ3的常開觸頭并聯(lián)，任意一個(gè)觸頭閉合，都能讓KM2得電。起動(dòng)按鈕SB3只在檢修時(shí)會(huì)用到，在正常電鍍過(guò)程用不上它。當(dāng)鍍件運(yùn)行到1槽、2槽、3槽的槽位上方時(shí)，對(duì)應(yīng)的SQ1、SQ2、SQ3的常開觸頭閉合，使移行電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)不再帶動(dòng)鍍件前進(jìn)，而使吊鉤升降電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)吊籃下降。ST0′、ST1′、ST2′和ST3′分別對(duì)應(yīng)原位、1槽、2槽和3槽的下限位開關(guān)，它們的常閉觸頭串聯(lián)，吊籃下降到下限位時(shí)，對(duì)應(yīng)的下限位開關(guān)動(dòng)作，就能讓KM2斷電，讓電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，吊籃停止下降。此時(shí)，如果停在原位，就供工人裝卸鍍件；如果停在任意一個(gè)槽位下，則讓鍍件在槽內(nèi)停留接受電鍍處理。7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖（5）吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)起動(dòng)過(guò)程吊鉤升降電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)下降運(yùn)動(dòng)與正轉(zhuǎn)提升運(yùn)動(dòng)雖然運(yùn)動(dòng)方向相反，但是起動(dòng)過(guò)程很類似，同屬于轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)，仍然是直接借用原圖的起動(dòng)控制電路。起動(dòng)瞬間，通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT5和反轉(zhuǎn)接觸器KM2同時(shí)得電，KM2立即動(dòng)作接通反序電，KT5延時(shí)；正轉(zhuǎn)接觸器KM1和控制頻敏變阻器的接觸器KM3、KM4都不得電，轉(zhuǎn)子串入頻敏變阻器起動(dòng)，將起動(dòng)電流限制在允許范圍內(nèi)。起動(dòng)結(jié)束，KT5延時(shí)閉合觸頭閉合，KM4得電動(dòng)作，切除頻敏變阻器，吊鉤升降電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，帶動(dòng)吊籃下降。7.設(shè)計(jì)吊鉤升降電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電氣原理圖（6）鍍件在槽內(nèi)停留的控制鍍件在槽內(nèi)停留的時(shí)間由電鍍的工藝要求決定，通常是已知的，可以預(yù)先設(shè)定。一旦吊籃下降到下限位，吊鉤升降電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，就起動(dòng)對(duì)應(yīng)槽位的通電延時(shí)型時(shí)間繼電器KT1、KT2、KT3。鍍件在槽內(nèi)停留接受電鍍處理的過(guò)程，時(shí)間繼電器一直在延時(shí)；電鍍處理完成，延時(shí)正好結(jié)束，KT1或KT2或KT3的延時(shí)閉合觸頭閉合，接通正轉(zhuǎn)接觸器KM1，讓吊鉤升降電動(dòng)機(jī)