项目五 任务3三相笼型异步电动机Y-△降压启动

项目五：电镀行车电动机的起动控制三相异步电动机的软起动623三相笼型异步电动机的Y/△降压起动三相笼型异步电动机的自耦变压器降压起动4三相绕线转子异步电动机的起动控制1三相笼型异步电动机的起动控制方案电镀行车电动机的起动控制电路设计5一、Y-△减压起动原理三相定子绕组引出六个接线端子，起动时三相定子绕组接成Y；起动结束三相定子绕组改接成△。Y-△减压起动原理接线图Y-△减压起动的参数关系：Y接线：线电压为380V，相电压为220V，线电压是相电压的根号3倍；线电流等于相电流。Y接线时的起动电流是指线电流（等于相电流）：

IstY=U相/Zk=UN/（√3Zk）。

该式计算的就是相电流。△接线：

线电压等于相电压，为380V；线电流是相电流的根号3倍。△接线时的起动电流也是指线电流：

Ist△=√3（U相/Zk）=√3UN/Zk。

该式计算的是相电流的根号3倍。Y接线变△接线后，相电压升高根号3倍，线电流变为相电流的根号3倍，阻抗不变，二者起动电流之比：IstY/Ist△=1/3，即：Y接线的起动电流为△接线起动电流的1/3。一、Y-△减压起动原理二、Y-△减压起动控制主电路分析起动时，KM1和KM2主触头闭合，KM3主触头断开，三相定子绕组尾端U2、V2、W2连接在一起，即：星形连接。起动结束，KM1主触头保持闭合，KM2主触头断开（拆除星形），KM3主触头闭合，三相定子绕组首尾顺次连接（U1与W2、V1与U2、W1与V2），构成三角形连接。每相绕组承受的是电源的相电压，即额定电压的，电动机减压起动。每相绕组承受的是电源线电压，即额定电压，电动机进入全压正常运行状态。电源接触器Y接触器△接触器Y/△减压起动主电路KM2和KM3的常闭触头构成电气互锁，确保Y和△接线不会同时接通，避免发生三相电源短路。起动时，合上刀开关，先按下起动按钮SB1，使KM1和KM2同时得电，三相定子绕组Y连接，电动机减压起动。待电动机转速n上升到接近额定转速nN时，按下复式按钮SB2，先切断KM2线圈电路，拆除定子绕组Y接线，随后接通KM3线圈电路，三相定子绕组被接成△，电动机全压运行。三、按钮控制的Y-△减压起动控制电路电气互锁QX4系列自动星形—三角形起动器电路依靠通电延时型时间继电器KT的延时触头，先拆除定子绕组的Y接线，再接通△接线，完成由Y到△联结的切换。KM2和KM3的电气互锁使KM2和KM3不会同时得电，确保Y与△接线不同时接通，避免发生三相电源短路。该Y/△减压起动电路，适用于容量在13~125kW的三相笼型异步电动机的减压起动。四、三接触器式Y-△减压起动控制电路合上QS，按下SB2KM1得电KT得电延时KM1自锁触头闭合KM1主触头闭合，定子绕组接入电源★三接触器式Y-△减压起动控制线路分析KM3得电减压起动KM3主触头闭合，定子绕组接成YKM3常闭触头断开KM2线圈电路，KM2触头不动作KT常闭断开KT常开闭合KM3失电KM3主触头断开，拆除YKM3常闭触头闭合KM2得电KM2常闭断开，使KM3和KT都退出运行KM2主触头闭合，定子绕组接成△KM2自锁闭合，确保KT失电复位后KM2继续得电M全压运行KM2得电KM2辅助常闭触头接于主电路中，由于辅助触头只允许通过小电流，所以该线路只适用于功率较小（4-13kW）的三相笼型电动机的减压起动。注意事项：五、两接触器式Y-△减压起动控制电路合上QS按下SB2SB2常开后闭合，KM1得电SB2常开后闭合，KT得电KM1主触头闭合，定子绕组接入电源KM1自锁触头闭合KM1常闭断开，确保SB2复位后KM2仍不得电★两接触器式Y-△减压起动控制电路分析SB2常闭先断，使KM2不得电减压起动KM2主触头断开KM2常闭触头闭合KT常闭断开KT常开闭合KM1失电KM1主断开KM1常闭闭合KM2得电KM2得电KM2常闭先断开全压运行定子绕组星形延时到瞬时断电，M惯性旋转定子绕组再次接入电源KT失电退出运行拆除定子绕组的YKM2主触后闭合，定子绕组接成△KM2常开后闭合，再次接通KM1减压起动结束后，加在三相定子绕组上的电压上升为额定电压，电动机进入全压正常运行状态。六、Y-△减压起动过程分析×××当转子的转速上升到接近额定转速nN时，通电延时型时间继电器KT延时结束，延时触头动作，切断KM2，接通KM3，完成Y/△换接，减压起动结束。容量在4kW及以上的Y系列三相笼型异步电动机，定子绕组额定接线方式皆为△，具备采用Y-△减压起动的结构条件。1）限流效果好，起动电流仅为全压起动时的1/3。2）起动设备简单，成本低。3）运行比较可靠。Y-△减压起动应用广泛。应用：1）只适用于定子绕组额定接线方式是△的电动机。2）起动转矩仅为全压起动时的1/3，只适合于电动机能空载或轻载起动的场合。3）起动电压不能按实际需要调节，因而可能得不到实际所需要的起动转矩。缺点：优点：七、Y-△减压起动的特点及应用八、读图分析三相笼型异步电动机KT；通电延时型1.该图为哪种类型的电气图？Y-△减压起动电气原理图2.图中L1、L2、L3表示什么？3.图中的PE表示什么？6.图中时间继电器的文字符号是什么？它的延时类型是什么？4.图中电动机能实现何种控制？三相交流电源5.图中是什么结构类型的电动机？保护接地线八、读图分析7.若KM2和KM3同时得电，会怎样？会造成三相电源短路。11.该电路有哪些保护措施？分别由哪些电器元件来实现？短路保护，由熔断器FU1、FU2实现。长期过载保护，由热继电器FR实现。欠压失压保护，由起动按钮SB2和接触器KM1配合来实现。8.请在图中标出自锁环节。9.请在图中标出互锁环节，并指明互锁类型。10.

KM1中文名称是什么？交流型还是直流型？判断依据呢？接触器；交流型；它的主触头上流过的是交流电。电气互锁自锁定子绕组有9个引出线端子。1.电动机的结构条件延边△接线时，每相绕组承受的电压比△连接时低，比Y连接时高，起动电压Ust、起动电流Ist和起动转矩Tst都介于△连接和Y连接之间。起动结束，定子绕组切换成△全压运行。3.减压起动原理九、拓展—延边三角形减压起动电动机起动时，定子绕组一部分接成Y，一部分接成△，整个定子绕组接成延边三角形。2.定子绕组的连接方式延边△接法△接法4.延边三角形减压起动控制线路分析起动时，KM1和KM2得电，KM3不得电，把定子绕组接成延边△，电动机减压起动。起动结束，KM2断电，KM1和KM3得电，拆除定子绕组的延边△接线，改接成△联结，电动机全压运行。电气互锁适应于定子绕组有9个出线端的电动机。

应用：起动方法U1’/U1NIst’/IstTst’/Tst特点及适用场合全压起动111起动设备最简单，起动电流大，起动转矩小，适用于小容量电动机起动。定子串电阻减压起动1/k1/k1/k2起动设备较简单，起动电流较小，起动转矩较小，只适用于轻载起动，串接电阻时电能损耗大，不能频繁起动，实际采用较少。自耦变压器减压起动1/k1/k21/k2起动设备较复杂，可灵活选择电压抽头，得到合适的起动电流和起动转矩，起动转矩较大，可带较大负载起动，起动较平稳，不宜频繁起动。Y-△减压起动1/√31/31/3起动设备简单，起动电流和起动转矩都较小，可频繁起动，适用于轻载起动，只能用于额定接线方式是△的电动机，实际应用广泛。延边三角形减压起动1/√3~11/3~11/3~1Y/△减压起动的延伸，起动电压、起动电流和起动转矩都介于Y接线和△接线之间，控制很繁琐，对电动机的设计制造有特殊要求，很少采用。

十、三相笼型异步电动机减压起动方法比较例1：一台三相笼型异步电动机的铭牌数据如下：十一、例题解析PN/kWnN/r.minUN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN定子接法401470380900.96.51.22.0△（1）当负载转矩TL为250N.m时，试问在U=UN和U=0.8UN两种情况下，电动机能否起动？（只考虑起动转矩Tst即可，不用考虑起动电流Ist）解：TN=9550×PN/nN=9550×40/1470=260N.mTst/TN=1.2，Tst=1.2TN=312N.m>250N.m=TL所以，U=UN时电动机能起动。由于T∝U2，所以U=0.8UN时，

Tst’=0.82×Tst=0.64×312=199N.mTst’<TL，所以U=0.8UN时，电动机不能起动。（2）若采用Y-△减压起动，当负载转矩TL为0.45TN和0.35TN两种情况下，电动机能否起动？解：∵

TstY=Tst△/3=1.2×TN/3=0.4TN

∴

TL为0.45TN时电动机不能起动；TL为0.35TN时，电动机能起动。（3）若采用降压比k为0.64的自耦变压器减压起动，求起动电流和起动转矩。解：IN=PN/(√3UNηNcosφN)=40×103/(1.732×380×0.9×0.9)=75A由于Ist/IN=6.5，所以Ist=IN×6.5=487.5A。k为0.64时，起动电流Ist'=k2Ist=0.642×487.5=200A；起动转矩Tst'=k2Tst=0.642×Tst=0.64×312=127.8N.m。十一、例题解析例1：一台三相笼型异步电动机的铭牌数据如下：PN/kWnN/r.minUN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN定子接法401470380900.96.51.22.0△例2：有一台拖动空气压缩机的笼型异步电动机，PN=40kW，nN=1465r/min，起动电流Ist=5.5IN，起动转矩Tst=1.6TN，运行条件要求起动转矩必须大于0.9TN，电网允许电动机的起动电流不得超过3.6IN，试问应选用何种起动方法？解：1）由于电动机的起动电流Ist=5.5IN，而电网允许电动机的起动电流不得超过3.5IN，所以，不能直接起动。十一、例题解析2）由于Y-△减压起动时，Ist’/Ist=Tst’/Tst=1/3，而这里有Tst’/Tst≧0.9TN/1.6TN=0.5652>1/3，所以，不可能是Y-△减压起动。（3）自耦变压器减压起动时，Ist’/Ist=Tst’/Tst=1/k2，自耦变压器通常有三个抽头，对应的副边与原边的电压比分别为0.8、0.65、0.4，对应的变比k分别为1/0.8、1/0.65、1/0.4。十一、例题解析例2：有一台拖动空气压缩机的笼型异步电动机，PN=40kW，nN=1465r/min，起动电流Ist=5.5IN，起动转矩T