軌道交通電工基本技能與實(shí)訓(xùn)課件 項(xiàng)目10 三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)、能耗制動(dòng)控制電路安裝與調(diào)試

項(xiàng)目10三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)、能耗制動(dòng)控制電路的安裝與調(diào)試現(xiàn)代的生產(chǎn)機(jī)械一般由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，通過控制電路來實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)，但大功率電動(dòng)機(jī)在全壓啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流一般為額定電流的4～7倍，而且電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)將導(dǎo)致電源變壓器的輸出電壓下降，因此，對于大功率電動(dòng)機(jī)，在實(shí)際工作過程中采用降壓啟動(dòng)的方法。常用的降壓啟動(dòng)方法有定子繞組串聯(lián)電阻降壓啟動(dòng)、自耦變壓器降壓啟動(dòng)、星三角降壓啟動(dòng)和延邊三角形降壓啟動(dòng)等，這里以常見的星三角降壓啟動(dòng)為例，來介紹三相異步電動(dòng)機(jī)星三角降壓啟動(dòng)控制電路的安裝與調(diào)試。三相異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)控制廣泛應(yīng)用于軌道交通、航空航天、電力、通信、醫(yī)療、交通等領(lǐng)域，比如前面學(xué)習(xí)的軌道交通隧道風(fēng)機(jī)因功率大，就采用降壓啟動(dòng)的方法。項(xiàng)目導(dǎo)學(xué)思維導(dǎo)圖星三角降壓啟動(dòng)控制線路全壓起動(dòng)的缺點(diǎn)：為什么要采用降壓起動(dòng)？三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流一般為額定電流的4~7倍電力變壓器容量不夠大電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)將導(dǎo)致電源變壓器的輸出電壓下降電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,影響同一供電線路中其它電器設(shè)備的正常工作較大容量的電動(dòng)機(jī)需要采用降壓啟動(dòng)第2頁，共27頁。星三角降壓啟動(dòng)控制線路降壓起動(dòng)的方法：本課主講第3頁，共27頁。按下圖連接由時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的星三角降壓啟動(dòng)控制電路，要求：1.將時(shí)間繼電器的切換時(shí)間整定為5S；2.假定電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5KW，求整定熱繼電器的動(dòng)作電流。相電壓:三根相線（火線）與中性線之間的電壓，稱為相電壓。我國的低壓供電系統(tǒng)中，三根相線各自與中性線之間的電壓為220伏。線電壓:三根相線彼此之間的電壓，稱為線電壓。在對稱的三相系統(tǒng)中，線電壓的大小是相電壓的1.73倍。在我國的低壓供電系統(tǒng)中，線電壓為380伏。相電壓與線電壓星三角降壓啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)三相繞組共有六個(gè)外接端子：A-X、B-Y、C-Z（以下以額定電壓380V的電機(jī)為例）。

星三角啟動(dòng)原理Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCY型接法啟動(dòng)：X-Y-Z相連，A、B、C三端接三相交流電壓380V，此時(shí)每相繞組電壓為220，較直接加380V啟動(dòng)電流大為降低，避免了過大的啟動(dòng)電流對電網(wǎng)形成的沖擊。此時(shí)的轉(zhuǎn)矩相對較小，但電動(dòng)機(jī)可達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速。星三角啟動(dòng)原理△型接法運(yùn)行：經(jīng)星形啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)持續(xù)一段時(shí)間（約幾十秒鐘）達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后，電器開關(guān)把六個(gè)接線端子轉(zhuǎn)換成三角形連接并再次接到380V電源時(shí)每相繞組電壓為380V，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速大大提高，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入額定條件下的運(yùn)行過程。星三角啟動(dòng)原理

因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)在全壓啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流大，約為額定電流的4-7倍，當(dāng)其容量較大時(shí)，將形成對電網(wǎng)的嚴(yán)重沖擊。電氣規(guī)程規(guī)定了可以直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量：公用變壓器系統(tǒng)中（TT系統(tǒng)）≤10KW；小區(qū)配電系統(tǒng)中≤14KW；專用變壓器系統(tǒng)中則以電壓損失10-15%（經(jīng)?；虿唤?jīng)常啟動(dòng)）作為允許直接啟動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)。第7頁，共27頁。一、三相異步電動(dòng)機(jī)要實(shí)行星三角降壓啟動(dòng)？二、三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-△啟動(dòng)工作原理星/角啟動(dòng)是降壓啟動(dòng)的形式之一利用交流接觸器在啟動(dòng)時(shí)將電機(jī)繞組接成星形；此時(shí)電機(jī)繞組獲取的是三相相電壓（220V）.而當(dāng)電機(jī)達(dá)到或接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再通過接觸器將電機(jī)繞組切換成三角形連接。電機(jī)繞組獲得全壓（額定電壓380V）。第8頁，共27頁。（二）根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)容量選用各種電器、導(dǎo)線并實(shí)際接線⒈根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算其額定電流（In）：估算，按每kW2A（僅適用于額定電壓為380V的三相交流異步電動(dòng)機(jī)）2.整定熱繼電器的動(dòng)作電流：電動(dòng)機(jī)功率P=√3UI

若電動(dòng)機(jī)功率為5.5KW，則根據(jù)上述公式，

I=P/√3U=8.35A第10頁，共27頁。整定電流值IFR=（1.1-1.25）IN范圍內(nèi)選取，本題中取IFR=10A—11A

三、三相電動(dòng)機(jī)星/三角啟動(dòng)/運(yùn)行電路

（一）將三角形接380V電機(jī)啟動(dòng)時(shí)采用星型接法：手段:啟動(dòng)電壓為全壓時(shí)的1/√3倍.目的:啟動(dòng)電流降為全壓時(shí)的1/3倍.副作用:啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全壓時(shí)的1/3倍.結(jié)論:只適用于空、輕載情況下啟動(dòng)作用：避免啟動(dòng)大電流對電網(wǎng)的沖擊.第9頁，共27頁。選擇電路元器件⒊主回路熔斷器（1FU）：熔斷器大于或等于熔絲電流，熔絲IN.FU=(1.5-2.5)IN。（當(dāng)使用斷路器時(shí)，可不用熔斷器）⒋交流接觸器（KM）：可在INKM=（1.3-2）1N范同內(nèi)選取。第11頁，共27頁。5.主回路導(dǎo)線：根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率大小選用。6.控制回路導(dǎo)線：可使用不小于1.5mm2絕緣銅導(dǎo)線。7.控制回路熔斷器：可使用5A或10A的熔斷器，裝1-5A的熔絲。第13頁，共27頁。星三角降壓啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)三相繞組共有六個(gè)外接端子：A-X、B-Y、C-Z（以下以額定電壓380V的電機(jī)為例）。

星三角啟動(dòng)原理

Y星

接法：

三角接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXC（三）使用技術(shù)要求⒈Y-△啟動(dòng)器僅適用于△接法的三相鼠籠電動(dòng)機(jī)。⒉只能空載或輕載啟動(dòng)。⒊啟動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間不得過長或過短。⒋容量大的啟動(dòng)器可以啟動(dòng)較小的電動(dòng)機(jī)，而容量小的啟動(dòng)器不能啟動(dòng)大的電動(dòng)機(jī)。第14頁，共27頁。時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的星三角降壓啟動(dòng)控制電路這種情況下，星三角降壓啟動(dòng)主電路的連接如下（1）ABCXYZ實(shí)訓(xùn)室電機(jī)有兩種，第一種如下圖所示，首端為A、B、C，尾端為X、Y、Z這種情況下，星三角降壓啟動(dòng)主電路的連接如下（1）ABCXYZ實(shí)訓(xùn)室電機(jī)有兩種，第一種如下圖所示，首端為A、B、C，尾端為X、Y、Z第二種電機(jī)為單速電機(jī)電機(jī)電源連接選擇電路元器件—數(shù)顯時(shí)間繼電器（新板）：時(shí)間繼電器：利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器。是從得到輸入信號(hào)(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)后才動(dòng)作的繼電器。

應(yīng)用：適用于定時(shí)控制。數(shù)顯時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)正面?zhèn)让娴酌骐娐钒宓鬃?1113456電路板底座連線由時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的星三角降壓啟動(dòng)控制電路控制電路部分可以分解成以下三個(gè)簡單電路的組合由時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的星三角降壓啟動(dòng)控制電路控制電路部分可以分解成以下三個(gè)簡單電路的組合++電機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路時(shí)間繼電器控制電路KM3控制電路

第一步：安裝第一個(gè)支路若以上兩步檢測正常，表明所接第一支路正確。1、接線：依次安裝1→2→3→4→5，然后把6號(hào)線和7號(hào)線并入3號(hào)線和4號(hào)線兩端，即完成1→7號(hào)線的安裝；2、測量：用萬用表電阻檔RX100檔測量FU2輸出端的電阻R1-5（1）按下SB2，R1-5=1500歐姆；

松開SB2，R1-5=無窮大；（2）推下KM1交流接觸器，R1-5=1500歐姆；

松開KM1，R1-5=無窮大。（3）按下SB2（或推下KM1），同時(shí)按下SB1，R1-5=無窮大。

第一步：安裝第一個(gè)支路

第一步：安裝第一個(gè)支路1、接線：即安裝8→13號(hào)線，先依次安裝8→9→10→11號(hào)線，然后把12、13號(hào)線并入9號(hào)線和11號(hào)線兩端.2、測量：用萬用表RX100檔測量8號(hào)線和13號(hào)線之間的電阻R8-13。（1）未插入時(shí)間繼電器時(shí)，R8-13=無窮大；（2）插入時(shí)間繼電器，R8-13=1200歐；若以上兩步檢測正常，表明所接第二支路正確。第二步：安裝第二個(gè)支路第二步：安裝第二個(gè)支路第二步：安裝第二個(gè)支路

1、接線：

即14→19號(hào)線，先依次安裝14→15→16→17號(hào)線，然后把18、19號(hào)線并入時(shí)間繼電器3,4兩端，2、測量：用萬用表RX100檔測量14號(hào)線和17號(hào)線之間的電阻R14-17。（1）推下KM3，R14-17=1500歐；（2）短接14-15號(hào)線，R14-17=1500歐姆。第三步：安裝第三個(gè)支路若以上三步檢測正常，表明所接第三支路正確。第三步：安裝第三個(gè)支路第三步：安裝第三個(gè)支路由時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的星三角降壓啟動(dòng)控制電路星三角降壓啟動(dòng)控制線路M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第17頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2按下啟動(dòng)按鈕SB2星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第18頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2接觸器KM1、KM2、KT線圈得電星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第19頁，共27頁。接觸器KM1常開輔助觸點(diǎn)閉合接觸器KM1主觸點(diǎn)閉合接觸器KM2主觸點(diǎn)閉合M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2KM3常閉觸點(diǎn)斷開星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第20頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2電機(jī)以星形連接啟動(dòng)星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第21頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2KT延時(shí)閉合觸點(diǎn)閉合KT延時(shí)斷開觸點(diǎn)斷開星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖…一段時(shí)間之后…第22頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2KM2線圈失電KM2常閉觸點(diǎn)閉合KM2主觸點(diǎn)斷開星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第23頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2KM3線圈得電星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第24頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2KM2常閉觸點(diǎn)打開KM3常開觸點(diǎn)閉合KM3主觸點(diǎn)閉合KT線圈失電星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第25頁，共27頁。M3~KM1KM2KTKM3KTKTKM3KM3KM3KM1KM1KM2KM2FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2電機(jī)全壓運(yùn)行星三角降壓啟動(dòng)控制線路星三角降壓起動(dòng)控制線路圖第26頁，共27頁。按下SB2KT線圈斷電接三角形電機(jī)全壓運(yùn)行星三角降壓啟動(dòng)控制線路工作原理：KM1常開觸點(diǎn)閉合自鎖KM1主觸點(diǎn)閉合KM2主觸點(diǎn)閉合KM2常閉觸點(diǎn)斷開KT延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)斷開KT延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合接星形電機(jī)降壓起動(dòng)KM3線圈失電KM2線圈失電KM3線圈得電KM3常開觸點(diǎn)閉合自鎖KM3主觸點(diǎn)閉合（KM1主觸點(diǎn)已閉合）KM3常閉觸點(diǎn)斷開第27頁，共27頁。KM1線圈得電KM2線圈得電KT線圈得電任務(wù)10.2：三相異步電動(dòng)機(jī)雙向啟動(dòng)能耗制動(dòng)控制按圖連接三相異步電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車時(shí)能耗制動(dòng)的控制電路，要求：1.

將能耗制動(dòng)的時(shí)間整定為5S；2.假定電動(dòng)機(jī)的額定功率為3KW，求整定熱繼電器的動(dòng)作電流。SB1SB2SB3SB3SB1一、電路結(jié)構(gòu)分析（1）+1、我們先看控制電路因此，我們得出結(jié)論：控制電路由原來學(xué)過的正反轉(zhuǎn)控制電路和將要學(xué)習(xí)能耗制動(dòng)控制電路組成。一、電路結(jié)構(gòu)分析（2）+2、我們再看主電路因此，我們同樣得出結(jié)論：主電路也由原來學(xué)過的正反轉(zhuǎn)控制電路和將要學(xué)習(xí)的能耗制動(dòng)控制電路組成。一、電路結(jié)構(gòu)分析（3）

3、復(fù)合按鈕（停止按鈕SB1）的結(jié)構(gòu)補(bǔ)充：按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2SB2常閉點(diǎn)斷開補(bǔ)充：按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖補(bǔ)充：按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM1線圈得電M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM1主觸點(diǎn)閉合KM1常開輔助觸點(diǎn)閉合自鎖電機(jī)正轉(zhuǎn)M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖松開正轉(zhuǎn)按鈕SB2電機(jī)依然正傳試想：若此時(shí)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3主電路會(huì)短路嗎？為什么？試想：若此時(shí)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3能夠直接實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)嗎？M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM2線圈得電KM1自鎖觸點(diǎn)打開KM1主觸點(diǎn)打開M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM2線圈得電M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖電機(jī)反轉(zhuǎn)KM2主觸點(diǎn)閉合KM2常開輔助觸點(diǎn)閉合自鎖引申：雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路

即在電路中即利用到了接觸器的互鎖，又利用到了按鈕的聯(lián)鎖，實(shí)現(xiàn)了雙重保護(hù)，使電路更加安全。電路結(jié)構(gòu)電路原理電路實(shí)訓(xùn)電路結(jié)構(gòu)

電源電路：L1、L2、L3、QS主電路：FU1、KM1、KM2主觸頭、FR、電機(jī)控制電路：FU2、FR常閉觸頭、SB3正轉(zhuǎn)控制電路：SB1常開、KM1自鎖觸頭、KM2聯(lián)鎖觸頭、SB2聯(lián)鎖按鈕、KM1線圈反轉(zhuǎn)控制電路：SB2常開、KM2自鎖觸頭、KM1聯(lián)鎖觸頭、SB1聯(lián)鎖按鈕、KM2線圈引申：雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路正轉(zhuǎn)控制反轉(zhuǎn)控制引申：雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路電路工作原理M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2KM2KM1雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖引申：雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2KM2KM1雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2引申：雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2KM2KM1雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM1線圈得電M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2KM2KM1雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖KM1主觸點(diǎn)閉合KM1常開輔助觸點(diǎn)閉合自鎖電機(jī)正轉(zhuǎn)KM1常閉輔助觸點(diǎn)打開互鎖M3~KM1KM2KM1KM1FRSB1SB2L2L1L3QFFU1FU2SB3KM2KM2KM2KM1雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)制線路圖M3~