第二章　電動機降壓啟動控制電路

一、自耦變壓器降壓啟動控制電路

1.自耦變壓器降壓啟動原理

自耦變壓器高壓側接電網，低壓側接電動機。啟動時，利用自耦變壓器分接頭來降低電動機的電壓，待轉速升到一定值時，自耦變壓器自動切除，電動機與電源相接，在全壓下正常運行。

自耦變壓器降壓啟動是利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的電壓，達到限制啟動電流的目的。電動機啟動時，定子繞組加上自耦變壓器的二次電壓。啟動結束后，甩開自耦變壓器，定子繞組上加額定電壓，電動機全壓運行。自耦變壓器降壓啟動分為手動控制和自動控制兩種。

（1）手動控制電路原理

自耦變壓器降壓啟動控制電路如圖2-1所示。對正常運行時為星形接線及要求啟動容量較大的電動機，不能采用星-三角（-△）啟動法，常采用自耦變壓器啟動方法，自耦變壓器啟動法是利用自耦變壓器來實現降壓啟動的。用來降壓啟動的三相自耦變壓器又稱為啟動補償器，其原理和外形如圖2-1（b）所示。

用自耦變壓器降壓啟動時，先合上電源開關Q1，再把轉速開關Q2的操作手柄推向“啟動”位置，這時電源電壓接在三相自耦變壓器的全部繞組上（高壓側），而電動機在較低電壓下啟動，當電動機轉速上升到接近于額定轉速時，將轉換開關Q2的操作手柄迅速從“啟動”位置投向“運行”位置，這時自耦變壓器從電網中切除。

（2）自動控制電路原理

圖2-2是交流電動機自耦降壓啟動自動切換控制電路，自動切換靠時間繼電器完成，用時間繼電器切換能可靠地完成由啟動到運行的轉換過程，不會造成啟動時間的長短不一的情況，也不會因啟動時間長造成燒毀自耦變壓器事故。

控制過程如下：

① 合上空氣開關QF，接通三相電源。

② 按啟動按鈕SB2，交流接觸器KM1線圈通電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，將自耦變壓器線圈接成星形，與此同時KM1輔助常開觸點閉合，使得接觸器KM2線圈通電吸合，KM2的主觸頭閉合，由自耦變壓器的低壓抽頭（如65%）將三相電壓的65%接入電動機。

③ KM1輔助常開觸點閉合，使時間繼電器KT線圈通電，并按已整定好的時間開始計時，當時間到達后，KT的延時常開觸點閉合，使中間繼電器KA線圈通電吸合并自鎖。

④ 由于KA線圈通電，其常閉觸點斷開使KM1線圈斷電，KM1常開觸點全部釋放，主觸頭斷開，使自耦變壓器線圈封星端打開；同時，KM2線圈斷電，其主觸頭斷開，切斷自耦變壓器電源。KA的常閉觸點閉合，通過KM1已經復位的常閉觸點，使KM3線圈得電吸合，KM3主觸頭接通，電動機在全壓下運行。

⑤ KM1的常開觸點斷開也使時間繼電器KT線圈斷電，其延時閉合觸點釋放，也保證了在電動機啟動任務完成后，使時間繼電器KT可處于斷電狀態。

⑥ 欲停車時，可按SB1，則控制回路全部斷電，電動機切除電源而停轉。

⑦ 電動機的過載保護由熱繼電器FR完成。

2.電氣控制部件與作用

線路所選元器件作用表如表2-1 所示。

3.電路接線組裝　

自耦變壓器降壓啟動自動控制電路運行電路圖如圖2-3所示。

4.電路調試與檢修

① 電動機自耦降壓電路適用于任何接法的三相籠式異步電動機。

② 自耦變壓器的功率應與電動機的功率一致，如果小于電動機的功率，自耦變壓器會因啟動電流大發熱損壞而絕緣燒毀繞組。

③ 對照原理圖核對接線，要逐相檢查核對線號，防止接錯線和漏接線。

④ 由于啟動電流很大，應認真檢查主回路端子接線的壓接是否牢固，確保無虛接現象。

⑤ 空載試驗：拆下熱繼電器FR與電動機端子的連接線，接通電源，按動SB2啟動KM1與KM2動作吸合，KM3與KA不動作。時間繼電器的整定時間到達時，KM1和KM2釋放以及KA和KM3動作吸合切換正常，反復試驗幾次檢查線路的可靠性。

⑥ 帶電動機試驗：經空載試驗無誤后，恢復與電動機的接線。在帶電動機試驗中應注意啟動與運行的接換過程，注意電動機的聲音及電流的變化，電動機啟動是否困難，有無異常情況，如有異常情況應立即停車處理。

⑦ 再次啟動：自耦降壓啟動電路不能頻繁操作，如果啟動不成功，第二次啟動應間隔4min以上，在60s連續兩次啟動后，應停電4h再次啟動運行，這是為了防止自耦變壓器繞組內啟動電流太大而發熱損壞自耦變壓器的絕緣。

⑧ 帶負荷啟動時，電動機聲音異常，轉速低不能接近額定轉速，轉換到運行時有很大的沖擊電流。

分析現象：電動機聲音異常，轉速低不能接近額定轉速，說明電動機啟動困難，懷疑是自耦變壓器的抽頭選擇不合理，電動機繞組電壓低，啟動力矩小，拖動的負載大所造成的。處理：將自耦變壓器的抽頭改接在80％位置后，再試車故障排除。

⑨ 電動機由啟動轉換到運行時，仍有很大的沖擊電流，甚至掉閘。

分析現象：這是電動機啟動和運行的接換時間太短，時間太短，電動機的啟動電流還未下降至轉速接近額定轉速就切換到全壓運行狀態所致。處理：調整時間繼電器的整定時間，延長啟動時間，現象排除。