三相异步电动机——降压启动控制路线

降压启动控制路线

#一、降压启动总体描述

##（1）采用降压启动的原因
电动机全压起动是一种简单、经济、可靠的起动方法但是，全压起动时，起动电流可以达到额定电流的4到8倍，当电动机容量大于10kW时，过大的起动电流会对电网产生很大的冲击，所以一般采用降压起动。

##（2）降压启动的描述
降压起动是指起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值正常运行。电动机的起动转矩与加在定子上的电压的平方成正比，降压起动会使起动转矩大大降低，因此降压起动只适用于空载和轻载起动的场合。

##（3）三相异步电动机的降压起动设计思路
三相异步电动机的降压起动控制电路，设计思想一般是按时间原则控制起动过程，即实现起动到正常运行的自动切换。时间控制电路是通过时间继电器触点的延时动作实现的。时间继电器的整定时间一般是降压后电动机的转速从零开始升高到额定转速所需要的时间。

#二、降压启动方式
##（1）定子回路串电阻或电抗
##（2）自耦变压器
##（3）Y-转换
##（4）延边三角形
##（5）自耦变压器

#三、定子串电阻的降压起动控制线路

##（1）控制线路图如下；

##（2）线路器件的组成
**One->**两个交流继电器：
KM1用于电动机串接电阻降压控制，KM2用于电动机接全压控制。
**Two->**一个时间继电器:
KT采用的是通电延时型时间继电器。

## (3) 定子串电阻降压启动过程
线路的控制过程：合上开关QS， 按下起动按钮SB1，KM1线圈通电，使得KM1主触头闭合，定子串电阻R起动，KM1的辅助触头同时闭合并自锁，电机持续运行。时间继电器KT同时通电，延时一段时间后，KT常开触点闭合， KM2的线圈通电，使得KM2主触点 短接电阻， M全压运行。KM2的辅助常开触点闭合并自锁 ，M连续运行。KM2辅助常闭触点断开，使得KM1线圈断电， KT线圈断电。

##（4）定子串电阻降压启动优缺点
优点：不受电动机接线形式的限制设备简单、经济因电阻在电路中有分压作用，使绕组电压降低，从而减小了起动电流。待电动机转速接近额定转速时，再将串接电阻短接，使电动机在额定电压下正常运行。
缺点：串接电阻有能量损失，电压降低后，起动转矩与电压的平方成比例的减小

# 四、定子串自耦变压器降压启动控制线路
##（1）控制线路如下；

##（2）描述
定子电路串接的电阻R改成自耦变压器，就是自耦变压器降压起动的控制电路。电动机起动电流的限制是靠自耦变压器降压来实现的。采用时间继电器完成电动机由起动到正常运行的自动切换。起动时串入自耦变压器，起动结束后自动将其切除。

##（3）线路控制过程
线路的控制过程：闭合QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1、KM3与时间继电器KT的线圈得电，KM1 KM3主触点闭合，电动机定子绕组经由自耦变压器接至电源降压起动。当时间继电器KT延时时间到，其常闭的延时触点打开，KM1、KM3线圈失电，KM1、KM3主触点断开，将自耦变压器切除；同时，KT的常 开延时触点闭合，接触器线圈KM2得电，KM2主触点闭合，电动机投人正常运行。KM2的辅助触点断开，断开时间继电器线圈电路。

##（4）定子串自耦变压器降压启动优缺点
优点：起动时对电网的电流冲击小、功率损耗小。
缺点：自耦变压器结构复杂、价格高。主要用于在较大容量的电动机，以减小起动电流对电网的影响。

#五、Y—Δ降压起动的控制线路
##（1）整体描述
Y—Δ转换降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形降压起动，当电动机转速上升到额定转速时，再将电动机绕组方式改成三角形连接，全压运行。正常运行时定子绕组接成三角形的三相鼠笼式异步电动机，可以采用Y—Δ转换降压起动方式来限制起动电流。

起动时将电动机定子绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的 1/根号3（也就是相电压）。当转速接近额定转速时，定子绕组改成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。按时间原则控制起动过程，起动时绕组接成星型。

##（2）三相鼠笼式异步电动机的绕组接线
三相对称的定子绕组分别用U1 U2 V1 V2 W1 W2来表示；
星形接法

三角形接法

电动机接线盒

星形接法

三角形接法

##（3）Y—Δ降压起动的控制线路图

线路图组成
Y—Δ转换降压起动控制线路起动时接成星形，起动后改成三角形，所以接线方式不是接线盒的固定接线方式，而是由交流接触器控制六个接线端的接线。
三个交流接触器:
KM用于电源接入控制，KMY用于电动机定子绕组星型接线控制，KMD用于定子绕组三角型接线控制。
一个时间继电器:
KT采用通电延时型时间继电器。

Y—Δ降压起动的原理分析
控制过程分析如下：合上开关QS，按下起动按钮SB2，使KM、KMY、KT同时通电，KM通电使KM的主触点闭合，辅助常开触点闭合并自锁，M接通电源。KMY通电 ，KMY的主触点闭合，定子绕组接成星型，M降压起动，KT通电，延时一段时间之后，它的延时触点动作，其中，常闭触点断开，常开触点闭合。当常闭触点断开的时候，KMY断电 KMY的触点复原；常开触点闭合会使得KMD通电，KMD的主触点闭合并自锁，定子绕组接成三角型，M全压正常运行。KMD的辅助常闭触点断开，使得KT线圈失电，KT 触点复原。

Y—Δ降压起动的优缺点
优点：星形起动电流降为原来三角形接法直接起动时的1/3，起动电流约为电动机额定电流的2倍，起动电流特性好、结构简单、价格低。
缺点：起动转矩降为原来三角形直接起动时的1/3，转矩特性差。
详细分析可见另一篇博客星三角启动的具体分析。