1.2.4 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

三相交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中繞有三相繞組，通過(guò)滑環(huán)可以串入外加電阻（或電抗），從而減少啟動(dòng)電流，同時(shí)也可以增加轉(zhuǎn)子功率因數(shù)和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動(dòng)主要有兩種：一種是按電流原則逐段切除轉(zhuǎn)子外加電阻，另一種是按時(shí)間原則逐段切除轉(zhuǎn)子外加電阻。

加油站1——電流原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路

如圖1-10所示為電流原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路。

圖中，KM1、KM2、KM3為短接電阻接觸器，R1、R2、R3為轉(zhuǎn)子外加電阻，KA1、KA2、KA3為電流（中間）繼電器，它們的線圈串聯(lián)在轉(zhuǎn)子回路中，由線圈中通過(guò)的電流大小決定觸點(diǎn)動(dòng)作順序。KA1、KA2、KA3三個(gè)電流繼電器的吸合電流一致，但釋放電流不一致，KA1最大，KA2次之，KA3最小。

訓(xùn)練場(chǎng)1——電路原理分析

合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下SB1，在啟動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，轉(zhuǎn)子電流最大，三個(gè)電流繼電器同時(shí)全部吸合（電動(dòng)機(jī)串全部電阻啟動(dòng)），隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的逐漸提高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，由于KA1整定值最大，所以最早動(dòng)作，然后隨轉(zhuǎn)子電流進(jìn)一步減小，KA2、KA3依次動(dòng)作，完成逐級(jí)切除電阻的工作。

啟動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下正常運(yùn)行。

其中，n2↑、n2↑↑、n2↑↑↑分別表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐漸提高，I2↓、I2↓↓、I2↓↓↓分別表示轉(zhuǎn)子電流逐漸減小。

加油站2——時(shí)間原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路

如圖1-11所示為時(shí)間原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路。

圖中，KM1、KM2、KM3為短接電阻接觸器；KM4為電源接觸器；R1、R2、R3為3組啟動(dòng)電阻。

KT1、KT2、KT3為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器，這三個(gè)時(shí)間繼電器分別控制三個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3按順序依次吸合，自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子繞組中的三級(jí)電阻（其延時(shí)時(shí)間的大小決定動(dòng)作順序，以達(dá)到按時(shí)間原則逐段切除電阻的目的）。

與啟動(dòng)按鈕SB2串接的KM1、KM2、KM3三個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)的作用是保證電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中接入全部啟動(dòng)電阻的條件下才能啟動(dòng)。若其中任何一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)因熔焊或機(jī)械故障而沒(méi)有釋放，電動(dòng)機(jī)就不能啟動(dòng)。

訓(xùn)練場(chǎng)2——電路原理分析

該電路的原理與電流原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路的工作原理基本相同，請(qǐng)讀者自己分析。

加油站3——繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)電路

繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻啟動(dòng)，不僅使用電器多，控制電路復(fù)雜，啟動(dòng)電阻發(fā)熱消耗能量，而且啟動(dòng)過(guò)程中逐段切除電阻，電流和轉(zhuǎn)矩變化較大，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械造成較大的機(jī)械沖擊。

頻敏變阻器是一種靜止的、無(wú)觸點(diǎn)的電磁元件，它由幾塊30～50mm厚的鑄鐵板或鋼板疊成的三柱式鐵芯和裝在鐵芯上并接成星形的三個(gè)線圈組成。若將其接入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路內(nèi)，則隨啟動(dòng)過(guò)程（轉(zhuǎn)速升高或轉(zhuǎn)子頻率下降）的進(jìn)行，阻抗值自動(dòng)下降。這樣不僅不需要逐段切除電阻而且啟動(dòng)過(guò)程也能平滑進(jìn)行。

頻敏變阻器啟動(dòng)電路的連接種類(lèi)有單組、兩組串聯(lián)、兩組并聯(lián)、二串聯(lián)二并聯(lián)等，如圖1-12所示。頻敏變阻器在啟動(dòng)完畢后應(yīng)切除短接，若電動(dòng)機(jī)本身有短路裝置，則可直接使用。如果沒(méi)有短路裝置，則可另外安裝刀開(kāi)關(guān)來(lái)短路，如圖1-12（e）所示。

如圖1-13所示為繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)控制電路，它是利用敏變阻器的阻抗隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的變化而自動(dòng)變化的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在該電路中，RF為頻敏變阻器，采用的是一種單組連接方法；SB1為停止按鈕開(kāi)關(guān)，SB2為啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)。KM1的三組動(dòng)合觸點(diǎn)用于控制三相電動(dòng)機(jī)的供電；KM2為切換頻敏變阻器的交流接觸器，KM2的另一個(gè)觸點(diǎn)用于控制時(shí)間繼電器KT線圈的供電；KT為時(shí)間繼電器，KT1為延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)，KT2為動(dòng)斷觸點(diǎn)；FR為熱繼電器。

訓(xùn)練場(chǎng)3——電路原理分析

啟動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)SB2，KM1交流接觸器線圈得電吸合，其三組動(dòng)合觸點(diǎn)閉合后自鎖，為三相電動(dòng)機(jī)提供三相電源，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路串入了頻敏變阻器并啟動(dòng)。

在按下SB2以后，KT時(shí)間繼電器線圈也同時(shí)得電工作，經(jīng)延遲一段時(shí)間后，其KT1觸點(diǎn)閉合，接通KM2交流接觸器線圈的供電，使KM2得電吸合，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷對(duì)時(shí)間繼電器KT線圈的供電，KM2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使頻敏變阻器RF被短接，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

上述工作過(guò)程可歸納為