3.2　雙速、多速電動機控制線路

3.2.1　2Y/△接法雙速電動機開關控制線路

小容量雙速電動機可用組合開關（如經改裝的LW5型）進行控制。2Y/△接法的雙速電動機定子繞組引出線的接線如圖3-37所示，轉換開關SA各觸點接線如圖3-38所示。

工作原理：合上電源開關QS，當轉換開關SA置于“0”位置時，由SA觸點閉合表可知，各組觸點均處于斷開狀態，因此電動機為停機狀態。當SA置于右側位置時，觸點1-2、5-6、9-10閉合，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，電動機為△連接，電動機低速運行。

當SA置于左邊位置時，觸點3-4、7-8、11-12閉合，三相電源與電動機引出線D₄～D₆接通，又由于觸點13-14、15-16閉合，電動機引出線D₁～D₃短接，電動機為2Y連接，電動機高速運行。

3.2.2　2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（一）

2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（一）如圖3-39所示。電動機低速運行時，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，D₄～D₆空著，電動機繞組為△接法；高速運行時，電動機引出線D₁～D₃接通繞組的中心點，三相電源與電動機引出線D₄～D₆接通，此時電動機繞組作2Y并聯，轉速增加一倍。

2Y/△接法的雙速電動機定子繞組引出線的接線如圖3-40所示。

（1）控制目的和方法

控制目的：電動機可低速運行和高速運行。

控制方法：電動機低速運行時，將定子繞組接成△；高速運行時，定子繞組接成2Y（2Y并聯）。

保護元件：熔斷器FU₁（電動機短路保護），FU₂（控制電路短路保護）；熱繼電器FR（電動機過載保護）。

（2）線路組成

①主電路。由開關QS、熔斷器FU₁、熱繼電器FR、接觸器KM₁～KM₃主觸點和電動機M組成。

②控制電路。由熔斷器FU₂、高速啟動按鈕SB₁、低速啟動按鈕SB₂、停止按鈕SB₃、接觸器KM₁～KM₃和熱繼電器FR常閉觸點組成。

（3）工作原理

合上電源開關QS，低速運行時，按下低速啟動按鈕SB₂，接觸器KM₁得電吸合并自鎖，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，D₄～D₆空著，電動機為△連接，電動機低速運行。

高速啟動時，按下高速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₃、KM₂先后吸合并自鎖，D₁～D₃被KM₃主觸點短接，三相電源與電動機引出線D₄～D₆接通，此時電動機為2Y連接，電動機高速運行。

在該線路中，電動機接成2Y時，先由接觸器KM₃接通定子繞組的中心點，然后KM₂才得電吸合，接通電流。這樣，可避免接通電源時，因電流過大而燒壞KM₃主觸點。

KM₁～KM₃的常閉輔助觸點為聯鎖觸點。

（4）元件選擇

電氣元件參數見表3-12。

元件選擇要求：

1）熱繼電器的選用　多速電動機由于在不同速度擋運行時，額定電流是不相同的，因此作為過載保護的熱繼電器應根據具體情況進行選用和整定。

①如果使用中大多數時間運行在低速（或高速）擋，則熱繼電器應按低速擋（或高速擋）的額定電流整定。

②如果電動機一直不在滿載下運行，則可將熱繼電器動作電流整定在電動機小的額定電流一擋。

③如果兩擋速度的額定電流相差不大（通常是這樣），可按稍大額定電流一擋整定熱繼電器；如果在該擋速度下電動機一直不在滿載下運行，則可按較小額定電流一擋整定熱繼電器。

④如果兩擋速度的額定電流相差較大，且電動機有可能滿載運行，則宜分別用兩個熱繼電器按各擋額定電流整定。

2）接觸器、熔斷器等選用　接觸器、熔斷器等電器按應最大一擋額定電流來選用。

3.2.3　2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（二）

2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（二）如圖3-41所示。該線路只用兩只接觸器，線路簡單，但只能適用于4kW以下的雙速電動機。

合上電源開關QS，低速運行時，按下低速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₁得電吸合并自鎖，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，D₄～D₆空著，電動機為△連接，電動機低速運行。

高速運行時，按下高速啟動按鈕SB₂，接觸器KM₂得電吸合并自鎖，電動機引出線D₁～D₃被KM₂常開輔助觸點短接，三相電源與D₄～D₆接通，電動機為2Y連接，電動機高速運行。

圖3-41中交流接觸器KM₂采用B系列，該系列輔助觸點額定電流為10A，而B460型接觸器為16A。

3.2.4　2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（三）

2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（三）如圖3-42所示。

（1）控制目的和方法

控制目的：電動機可低速運行，也可由低速自動加速到高速，實現高速運行。

控制方法：電動機低速運行時，將定子繞組接成△；高速運行時，定子繞組接成2Y。速度轉換通過選擇開關和時間繼電器來實現。

保護元件：熔斷器FU₁（電動機短路保護），FU₂（控制電路短路保護）；熱繼電器FR（電動機過載保護）。

（2）線路組成

①主電路。由開關QS、熔斷器FU₁、熱繼電器FR、接觸器KM₁～KM₃主觸點和電動機M組成。

②控制電路。由熔斷器FU₂、速度選擇開關SA、接觸器KM₁～KM₃、時間繼電器KT和熱繼電器FR常閉觸點組成。

（3）工作原理

合上電源開關QS，當轉換開關SA置于“低速”位置時，接觸器KM₁得電吸合，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，電動機為△連接，電動機低速運行。

當SA置于“高速”位置時，時間繼電器KT線圈通電，其常開觸點閉合，接觸器KM₁得電吸合，其常閉輔助觸點分斷聯鎖，電動機首先接成△而低速運行。經過一段延時后，KT的延時斷開常閉觸點斷開，延時閉合常開觸點閉合，接觸器KM₁失電釋放，其常閉輔助觸點閉合，接觸器KM₂、KM₃得電吸合并自鎖，電動機為2Y連接，電動機高速運行。同時，由于KM₂常閉輔助觸點斷開，時間繼電器KT退出工作。

調整時間繼電器KT，可以改變電動機從低速啟動到高速運行間隔的時間。

（4）元件選擇

電氣元件參數見表3-13。

轉換開關SA的接線。SA選用LW12-16系列小型萬能轉換開關，其觸點閉合見表3-14。其接線如圖3-43所示。

3.2.5　2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（四）

2Y/△接法雙速電動機接觸器控制線路（四）如圖3-44所示。

（1）控制目的和方法

控制目的：電動機低速啟動，經過一段延時后自動轉換到高速運行。

控制方法：電動機低速運行時，將定子繞組接成△；經過一段延時后，定子繞組自動接成2Y，進入高速運行。通過時間繼電器自動實現。

保護元件：熔斷器FU₁（電動機短路保護），FU₂（控制電路短路保護）；熱繼電器FR（電動機過載保護）。

（2）線路組成

①主電路。由開關QS、熔斷器FU₁、熱繼電器FR、接觸器KM₁～KM₃主觸點和電動機M組成。

②控制電路。由熔斷器FU₂、啟動按鈕SB₁、停止按鈕SB₂、接觸器KM₁～KM₃、中間繼電器KA、時間繼電器KT和熱繼電器FR常閉觸點組成。

（3）工作原理

合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB₁，時間繼電器KT線圈通電，其常開觸點閉合，接觸器KM₁得電吸合，繼而中間繼電器KA得電吸合并自鎖，KM₁常開觸點閉合，三相電源與電動機引出線D₁～D₃接通，電動機為△連接，投入低速運行。

由于KA吸合，其常閉觸點斷開，時間繼電器KT失電，經過一段延時后，其延時斷開常開觸點斷開，接觸器KM₁失電釋放，接觸器KM₂和KM₃得電吸合，KM₂、KM₃常開觸點閉合，電動機引出線D₁～D₃被短接，三相電源與D₄～D₆接通，電動機為2Y連接，自動進入高速運行。

調整時間繼電器KT，可以改變電動機從低速啟動到高速運行間隔的時間。

（4）元件選擇

電氣元件參數見表3-15。

3.2.6　2△/Y接法雙速電動機開關控制線路

2△/Y接法的雙速電動機定子繞組引出線的接線如圖3-45所示，轉換開關SA各觸點接線如圖3-46所示。

工作原理：合上電源開關QS，當轉換開關SA置于“0”位置時，由SA觸點閉合表可知，各組觸點均處于斷開狀態，電動機處于停機狀態。當SA置于右側位置時，觸點1-2、9-10、17-18閉合，三相電源與電動機引出線D₁、D₄、D₇接通，又由于觸點19-20閉合，將D₃、D₆短接，電動機為Y連接，電動機低速運行。

當SA置于左側位置時，觸點1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12、13-14、15-16均閉合，三相電源與電動機引出線D₆～D₈接通，電動機為2△連接，投入高速運轉。

3.2.7　2△/Y接法雙速電動機接觸器控制線路

2△/Y接法雙速電動機接觸器控制線路如圖3-47所示。

工作原理：合上電源開關QS，按下低速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₄、KM₅得電吸合并自鎖，KM₄常閉輔助觸點斷開，切斷接觸器KM₁～KM₃線圈回路。此時，三相電源與電動機引出線D₁、D₄、D₇接通，D₂、D₅、D₈斷開，D₃、D₆短接，電動機為Y連接，電動機低速運行。

按下高速啟動按鈕SB₂，接觸器KM₁～KM₃得電吸合并自鎖，U相電源與電動機引出線D₁、D₃、D₇接通，V相電源與D₂、D₄、D₆接通，W相電源與D₅、D₈接通，電動機為2△連接，電動機高速運行。

3.2.8　2Y/Y接法雙速電動機接觸器控制線路

2Y/Y接法雙速電動機接觸器控制線路如圖3-48所示。2Y/Y接法的雙速電動機定子繞組引出線的接線如圖3-49所示。

（1）控制目的和方法

控制目的：電動機可低速運行和高速運行。

控制方法：電動機低速運行時，將定子繞組接成Y；高速運行時，定子繞組接成2Y。

保護元件：斷路器QF（電動機短路保護）；熔斷器FU（控制電路短路保護）；熱繼電器FR［電動機過載保護（后備保護）］。

（2）線路組成

①主電路。由斷路器QF、熱繼電器FR、接觸器KM₁～KM₃主觸點和電動機M組成。

②控制電路。由熔斷器FU、低速啟動按鈕SB₁、高速啟動按鈕SB₂、停止按鈕SB₃、接觸器KM₁～KM₃和熱繼電器FR常閉觸點組成。

（3）工作原理

合上斷路器QF。低速運行時，按下低速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₁得電吸合并自鎖，主觸點閉合，定子繞組接成Y，電動機低速啟動運行。SB₁常閉觸點斷開，KM₁常閉輔助觸點斷開，雙重聯鎖，接觸器KM₂、KM₃不可能吸合。

高速運行時，按下高速啟動按鈕SB₂，其常閉觸點斷開，接觸器KM₁失電釋放，主觸點斷開。同時SB₂的常開觸點閉合，接觸器KM₂、KM₃得電吸合并自鎖，主觸點閉合，定子繞組接成2Y，電動機高速啟動運行。

控制電路中KM₃常開輔助觸點的作用是：保證KM₃先于KM₂吸合，使KM₃主觸點先于KM₂主觸點閉合，這樣可避免接通電源時，因電流過大而燒壞KM₃主觸點。

（4）元件選擇

電氣元件參數見表3-16。

3.2.9　2Y/2Y接法雙速電動機開關控制線路

2Y/2Y接法的雙速電動機定子繞組引出線接線如圖3-50所示，電動機開關控制線路轉換開關SA各觸點接線如圖3-51所示。

工作原理：合上電源開關QS。當轉換開關SA置于“0”位置時，由SA觸點閉合表可知，各組觸點均處于斷開狀態，電動機處于停機狀態。當SA置于右側位置時，觸點1-2、5-6、7-8、11-12、13-14、17-18閉合，三相電源與電動機引出線D₁、D₄、D₇接通，又由于觸點23-24、25-26閉合，D₂、D₅、D₈被短接，電動機接成第一種2Y連接，投入低速運行。

當轉換開關SA置于左側位置時，SA觸點1-2、3-4、7-8、9-10、13-14、15-16閉合，三相電源與電動機引出線D₁、D₄、D₇接通，又由于觸點19-20、21-22閉合，D₃、D₆、D₉被短接，電動機接成第二種2Y連接投入高速運行。

3.2.10　2Y/2Y接法雙速電動機接觸器控制線路

2Y/2Y接法雙速電動機接觸器控制線路如圖3-52所示。

工作原理：合上電源開關QS，按下低速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₃～KM₅得電吸合并自鎖，電動機引出線D₁、D₃、D₄、D₆、D₇、D₉分別與電源U相、V相和W相接通，D₂、D₅、D₈被短接，電動機接成第一種2Y連接，電動機低速運行。

按下高速啟動按鈕SB₂，接觸器KM₁、KM₂、KM₆得電吸合并自鎖，電動機引出線D₁、D₂、D₄、D₅、D₇、D₈分別與電源U相、V相、W相接通，D₃、D₆、D₉被短接，電動機接成第二種2Y連接，投入高速運行。

3.2.11　帶能耗制動的雙速電動機正反轉控制線路

線路如圖3-53所示。SB₃為正轉按鈕；SB₄為反轉按鈕；SB₁為低速啟動按鈕；SB₂為高速啟動按鈕；SB₅為停止按鈕；KM₆為制動接觸器，制動時間由時間繼電器KT來控制；中間繼電器KA的作用是控制電動機轉換的先后順序，即先選擇所需要的轉速，后選擇正反轉運行。

工作原理：如選擇低速正轉運行，則可先按下低速啟動按鈕SB₁，接觸器KM₃得電吸合并自鎖，電動機為△連接；再按下正轉按鈕SB₃，接觸器KM₁得電吸合并自鎖，電動機低速正轉運行。

如果在電動機低速正轉運行中要改成反轉運行，可按下反轉按鈕SB₄。這時，接觸器KM₁失電釋放，而接觸器KM₂得電吸合并自鎖。電動機的電源改變相序，電動機改變轉向。

如選擇高速反轉運行，應先按下高速啟動按鈕SB₂，接觸器KM₄、KM₅得電吸合并自鎖，電動機為2Y連接；再按下反轉按鈕SB₄，電動機高速反轉運行。如果在電動機高速反轉運行中要改成正轉運行，按下正轉按鈕SB₃即可。

按下停止按鈕SB₅，則接觸器KM₆得電吸合并自鎖，其常開觸點閉合，電源經變壓器T降壓、整流橋VC整流，供給電動機以直流電源，進行能耗制動。同時，時間繼電器KT線圈通電，經過一段延時，其延時斷開常閉觸點斷開，繼電器KM₆失電釋放，制動過程結束。

3.2.12　三速電動機自動加速控制線路

三速電動機可用組合開關手動控制（原理與雙速電動機類同），也可用接觸器自動控制。

圖3-54所示為雙層繞組、恒轉矩、三速電動機定子繞組引出線接線圖。

三速電動機自動加速控制線路如圖3-54所示。

（1）控制目的和方法

控制目的：電動機先從低速啟動，經中速過渡，再進入高速運行。自動進行。

控制方法：利用時間繼電器自動轉換電動機速度。

保護元件：熔斷器FU₁（電動機短路保護），FU₂（控制電路短路保護）；熱繼電器FR（電動機過載保護）。

（2）線路組成

①主電路。由開關QS、熔斷器FU₁、熱繼電器FR、接觸器KM₁～KM₃主觸點和電動機M組成。

②控制電路。由熔斷器FU₂、啟動按鈕SB₁、停止按鈕SB₂、接觸器KM₁～KM₃、中間繼電器KA、時間繼電器KT₁及KT₂和熱繼電器FR常閉觸點組成。

（3）工作原理

①初步分析。低速啟動運行時，定子繞組接成1△，則接觸器KM₁應吸合，KM₂、KM₃應釋放。

由低速自動轉換為中速運行時，定子繞組由1△變成Y，則KM₁、KM₃釋放，KM₂吸合。

由中速自動轉換為高速運行時，定子繞組由Y變成2△，則KM₁、KM₂釋放，KM₃吸合。

②順著分析。合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB₁，中間繼電器KA得電吸合并自鎖，其常開觸點閉合，接觸器KM₁得電吸合，電動機為1△連接，電動機低速啟動運行。同時，時間繼電器KT₁線圈通電，經過一段延時后，其延時斷開常閉觸點斷開，KM₁失電釋放，而延時閉合常開觸點閉合，接觸器KM₂得電吸合，電動機為Y連接，并進入中速運行。同時，時間繼電器KT₂線圈通電，經過一段延時后，其延時斷開常閉觸點斷開，KM₂失電釋放，而延時閉合常開觸點閉合，接觸器KM₃得電吸合并自鎖，電動機為2△連接，進入高速運行。

由于KM₃的常閉輔助觸點斷開，中間繼電器KA、接觸器KM₁及KM₂和時間繼電器KT₁及KT₂均失電釋放。

（4）元件選擇

電氣元件參數見表3-17。

接觸器采用B系列，其輔助觸點額定電流為10A。若采用B460專用型，輔助觸點額定電流為16A。

3.2.13　三速電動機接觸器控制線路

三速電動機接觸器控制線路如圖3-55所示。圖中SB₁～SB₃分別是電動機低速、中速和高速運行的啟動按鈕。

工作原理：合上電源開關QS，按下啟動按鈕SB₁，接觸器KM₁得電吸合并自鎖，電動機為1△連接，電動機低速啟動運行。在電動機運行過程中，若按下啟動按鈕SB₂，接觸器KM₂得電吸合并自鎖，其常閉輔助觸點斷開，KM₁失電釋放，電動機轉換為Y連接，投入中速運行。同樣，按下啟動按鈕SB₃，電動機2△連接，投入高速運行。低、中、高三速均由各自接觸器的常閉輔助觸點聯鎖，從而保證不能同時啟動兩種速度而引起短路事故。

若KM₁、KM₃采用只有三副主觸點的普通交流接觸器，則可各將兩只接觸器并聯使用。

3.2.14　四速電動機轉換開關控制線路

四速電動機轉換開關控制線路如圖3-56所示。線路中轉換開關SA觸點閉合情況見表3-18。

定子繞組1△、2△、1Y、2Y接線，分別對應電動機轉速n₁、n₂、n₃、n₄（n₁<n₂<n₃<n₄）。

工作原理：合上電源開關QS，將轉換開關SA置于所需要的轉速擋位。假如要得到第一擋轉速（低速），可將SA置于“Ⅰ”的位置，這時，SA觸點（副）4、5、6、9閉合，電動機為1△連接。同時，SA觸點20也閉合。按下啟動按鈕SB₁，接觸器KM得電吸合并自鎖，電動機啟動運行。觸點20是聯鎖觸點，在每次更換速度時，它先于主電路觸點斷開。

若要在電動機運行過程中改變轉速，可扳動轉換開關SA。這時，觸點20斷開，接觸器KM失電釋放，電動機和電源分開。觸點4、5、6、9則在電動機電路斷開時分開。轉換開關SA在新位置，另一組觸點閉合。同時，觸點20再次閉合。再按動啟動按鈕SB₁，則電動機在另一轉速下啟動運行。

3.2.15　四速電動機接觸器控制線路

四速電動機接觸器控制線路如圖3-57所示。如果電動機容量較小（額定電流小于5A），則可用中間繼電器（觸點數較多）代替接觸器。該線路可實現四種轉速的正轉運行和一種最高速的反轉運行。線路中，通過各接觸器的常閉輔助觸點實現聯鎖，以保證不能同時啟動兩種轉速而引起短路事故。該線路允許隨時按動任何一個轉速的啟動按鈕，便可獲得相應的轉速。既不必事先按停止按鈕，也不必考慮電動機在工作時的轉速。圖中，SB₁與SB₆，SB₂與SB₇，SB₃與SB₈，SB₄與SB₉，SB₅與SB₁₀均為聯動按鈕。

工作原理：合上電源開關QS。假如需要按第二擋轉速運行，則可按下啟動按鈕SB₂。接觸器KM₂得電吸合并自鎖，電動機為2△連接，電動機按第二擋轉速運行。由于KM₂常開輔助觸點閉合，KM₆得電吸合，使得KM₆常閉輔助觸點斷開，為操作其他按鈕（轉速）做好準備。欲使電動機按同方向的第四擋轉速運行，可按下按鈕SB₄。接觸器KM₄得電吸合，使KM₇吸合，其常閉輔助觸點斷開，KM₂失電釋放，繼而KM₆也釋放。同時，KM₄失電釋放，又使KM₇釋放，故常閉輔助觸點KM₇、KM₅、KM₆均閉合。于是，KM₄吸合并自鎖，電動機為2YY連接，進入第四擋轉速運行。