5.2.1 定子绕组串电阻降压启动控制线路的安装、调试与检修
任务1自耦变压器降压启动控制线路的安装与检修
常闭触头
常开触头
反作用弹簧 线圈 衔铁 短路环 静铁心
缓冲弹簧 线圈 常开触头 常闭触头
JZ7系列中间继电器外形
JZ7系列中间继电器结构 中间继电器
中间继电器符号
时间继电器 设计序号
延时型式：不标注表示通电 延时；D表示断电延时
标准延时值
任务1 自耦变压器降压启动控制线路的安装与检修
时间继电器的选用 1. 根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系 列。目前在电力拖动控制线路中，大多选用晶体管式时间 继电器。 2. 根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式（通电 延时或断电延时）。同时，还必须考虑线路对瞬时动作触 头的要求。 3. 根据控制线路电压选择时间继电器吸引线圈的电压。
任务1 自耦变压器降压启动控制线路的安装与检修
二、中间继电器
1．功能
用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大。 其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触头的动作。
当其他电器的触头数或触点容量不够时，可借助中间继电器
作中间转换用，来控制多个元件或回路。
任务1 自耦变压器降压启动控制线路的安装与检修
5．较长时间的大电流通过热继电器的感温元件；
热继电器辅助触点跳开，电动机停转。
任务1 自耦变压器降压启动控制线路的安装与检修
故障现象 自耦变压器 原因分析 变压器铁心松动、过载等；变压器线圈接地；电动机短路或其他原因使启
发出“嗡嗡” 动电流过大。 声
自耦变压器 过热
1）自耦变压器短路、接地； 2）启动时间过长或电路不能切换成全压运行：时间继电器延时时间过长、 线圈短路、机械受阻等原因造成不能吸合；时间继电器KT的延时闭合常开 触头不能闭合或接触不良；中间继电器KA有故障导致不能吸合；启动次数
电力拖动课程标准
《电力拖动》课程标准一、课程的性质《电力拖动》是电工电子技术应用专业的一门专业核心课程，其目标是培养学生具备从事企业电气设备控制系统的安装、调试与维护等的基本职业能力，学生应能通过《维修电工》（四级/中级）国家职业资格鉴定，并为后续专业课程的学习作前期准备.二、设计思路在经济建设飞速发展的今天，电气技术领域中新知识、新技术、新工艺、新方法和新设备大量应用,同时电力拖动在生产和生活中得到了广泛的应用，而且电力拖动课程是职业学校机电类专业开设的实践性、应用型很强的核心课程。
这就要求我们从事机电类教学的工作者在理论教学、实践操作中不断总结经验，根据学校实际情况，依据企业人才的需求，结合中等职业教育的培养目标和国家标准,开发理论与实践、知识与技能相结合的电气线路安装与检修能力培养的新课程。
本课程标准的总体设计思路：将“示范与讲解”、“实践与理论”、“技能与知识"、“项目与综合”、“训练与考核”有机地融于一体；变三段式课程体系为项目引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容;变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以学科型课程目标,从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，创设企业工作情景，采用理实一体的教学模式模式，依据工作任务的难易程度组织教学，结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力和理论基础。
本课程标准以电工电子技术应用专业学生的就业为导向，根据行业专家对电工电子技术应用专业所涵盖的岗位群进行任务和职业能力分析,以电机与电机控制系统的安装、维护及故障分析、排除技术为主线,以电工电子技术应用专业学生必须具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合《维修电工》（四级/中级）国家职业资格鉴定中单项考证要求，确定本课程的工作任务模块化、课程内容项目化的教学要求。
为了充分体现项目任务引领、理论实践一体的课程思想,要将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，以典型电气元件和设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在完成各个项目训练的过程中逐渐加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。
三相异步电动机降压启动电路的安装与维修
任务九 三相笼型异步电动机降压启 动控制线路的安装与维修
技能目标： 1.能对时间继电器进行时间的调节与型号的转变。 2.掌握三相异步电动机定子绕组串接电阻降压控制线路的安装 与维修技能。 3.掌握三相异步电动机Y-△降压启动控制线路的安装与维修技 能。 二、任务所需设备、工具、材料 见表5-46 三、教学课时与教学方式 表5-47
二、电路原理分析
1.降压启动：
由以上分析可见，指示灯HLl亮，表示电源有电．电动机处于
停止状态；指示灯HL2亮，表示电动机处于降压启动状态；指示灯
HL3亮，表示电动机处于全压运行状态。停止时，按下停止按钮SB2，
控制电路失电，电动机停转。
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任务九 三相笼型异步电动机降压启 动控制线路的安装与维修
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任务九 三相笼型异步电动机降压启 动控制线路的安装与维修
知识链接2 定子绕组串接电阻降压启动控制线路 定子绕组串接电阻降压启动是指在电动机启动时，把电阻串接 在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子绕 组上的启动电压，待电动机启动后，再将电阻短接，使电动机在额 定电压下正常运转。 一、电路图的识读与分析 定子绕组串接电阻降压启动电路图如图5-54所示 1.定子绕组串接电阻降压启动是指在电动机启动时，把电阻串 接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子 绕组上的启动电压，待电动机启动后，再将电阻短接，
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任务七 三相笼型异步电动机降压启 动控制线路的安装与维修
XJ01型自动控制自耦变压器降压启动控制线路如图5-55所示。 XJOl系列自动控制补偿器是广泛应用于自耦变压启动的自动控制设 备，适用于交流50 Hz、电压380V、功率14～75 kW的三相笼型异步 电动机的降压启动。
实验四三相异步电动机定子串电阻降压起动手动控制线路
实验四 三相异步电动机定子串电阻降压起动手动控制线路
1． 实验元件
代号 名称 型号
规格 数量 备注 QS1 低压断路器 DZ47 5A/3P 1 FU 螺旋式熔断器 RL1-15 配熔体3A 3 QS2 组合开关 HZ10-10/3
10A 1 R 电阻 90Ω1.3A 3 M
三相鼠笼式异步
电动机
380V 0.45A120W
1
2．
实验电路图
3．
实验过程
如图4-1所示，合上电源开关QS1，由于定子绕组中串联电阻，起动降压作用，所以这时加到电动机定子绕组上的电压不是额定电压，这样就限制了起
动电流。
随着电动机的起动，转速升高。
当电动机转速接近额定转速时，立即合上QS2，将电阻R短接，定子绕组上的电压便上升到额定工作电压（全压）运行，使电动机处于正常运转状态。
4．检测与调试
确认接线正确后，先把开关QS1、QS2放在断开位置，接通交流电源，合开关QS1，电机降压起动，观察起动电流冲击值，电机起动转速升高后，合QS2，将电阻R短接。
然后停机，QS2仍在“合”位置，合QS1使电机全压直接起动，观察电流表指示的冲击值，以作比较。
若操作中有不正常现象，应停机并分析排除后才可接通电源使电机正常工作。
定子绕组串电阻(或电抗器)的降压起动控制线路
定子绕组串电阻（或电抗器）的降压起动控制线路
降压起动控制线路：所谓降压起动就是使电压适当降低后再加到电动机定子绕组上，目的是为了限制起动电流，等电动机起动以后，再使电动机的定子绕组上的电压恢复到额定值。
由于电动机转矩与电压平方成正比，所以降压起动的起动转矩大为降低，因此，减压起动方法仅适用于空载或轻载下起动的场合。
减压起动一般有下列几种方法。
（１）定子绕组串电阻（或电抗器）的降压起动控制线路起动时，可以手动也可自动，其线路如图７－４（ａ），为手动控制线路。
合上电源开关ＱＳ１，由于定子绕组中串联电阻，起减压作用，所以这时加到电动机定子绕组上的电压低于额定电压，这样就限制了起动电流。
随着电动机的起动，转速逐渐升高。
当电动机转速接近额定转速时，立即合上ＱＳ２，将电阻Ｒ短接，定子绕组上的电压便上升到额定工作电压，电动机处于正常运转状态。
手动控制线路在实际使用过程中，既不方便也不可靠。
故一般均采用接触器、时间继电器来实现自动控制〔图７－４（ｂ），其动作过程为：合上电源开关ＱＳ１，按下起动按钮ＳＢ１，接触器ＫＭ１与时间继电器ＫＴ的线圈同时通电ＫＭ１主触头闭合，由于ＫＭ２线圈的回路中，串有时间继电器ＫＴ延时闭合的动合触头而不能吸合，这时电动机定子绕组中串有电阻Ｒ，进行降压起动，电动机的转速逐步升高，当时间继电器ＫＴ达到预先整定的时间后，其延时闭合的动合触头闭合，ＫＭ２吸合，主触头闭合，将起动电阻Ｒ短接，电动机便处在额
定电压下运转。
通常ＫＴ的延时时间为４－８ｓ。
降压启动控制线路的安装
降压启动控制线路的安装基础知识1 三相异步电动机降压启动控制三相异步电动机容量在lOkW以上或由于其他原因不允许直接启动时，应采用降压启动。
降压启动也称减压启动。
常见的降压启动方法有Y-△降压启动、定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动、自耦变压器降压启动和延边三角形降压启动等，其控制方法有手动控制和自动控制。
在生产实际中用得最多的是Y-△降压启动、定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动和自耦变压器降压启动自动控制线路。
基础知识2 定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动自动控制线路定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动是指在电动机三相定子绕组串入电阻(或电抗器)，启动时利用串入的电阻(或电抗器)起降压限流作用；待电动机转速上升一定值时，将电阻(或电抗器)切除，使电动机在额定电压下稳定运行。
由于定子电路中串入的电阻要消耗电能，因此大、中型电动机常采用串联电抗器的启动方法，它们的控制电路是一样的。
定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动，加到定子绕组上的电压一般只有直接启动时的一半，而电动机的启动转矩和所加电压平方成正比，故串电阻(或电抗器)降压启动的启动转矩仅为直接启动的1／4。
因此，定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动仅适用于启动要求平稳，启动次数不频繁的电动机空载或轻载启动。
常见的定子绕组串电阻(或电抗器)降压启动自动控制线路如图6．16所示。
图中主电路由两只接触器KMl、KM2的主触点构成串接电阻和短接电阻控制，其切换由控制电路的时间继电器定时自动完成。
1、电气原理图如图6.16图6．16定子绕组串电阻降压启动自动控制线路2、工作原理分析停止时，按下SB3即可。
电路特点：电阻串接在定子绕组与电源间，启动时串电阻，启动结束后，将电阻短接，全压运行。
串电阻启动的缺点是降低了电动机的启动转矩，同时启动电阻也消耗了一部分功率。
如果启动频繁，电阻温升增大，对精密机床的影响较大，故目前这种启动方法在实际生产中的应用正在减少。
3、填写元器件清单，如表6．29FU1KM2U11V11W11QSKM1U12V12W12KM11SB L1L2L3FRPEU14W14V14M 3~FR SB224KM23567KM1KM2KM2KT 1WUVKM1按下SB1电动机M 串电阻降压启动KM1自锁触头闭合自锁电动机M 全压启动KM1线圈得电KM1主触头闭合KT 线圈得电至转速上升一定值时，KT 延时结束KM2线圈得电KM 2常闭断开KM1、KT 线圈失电KM 2自锁闭合自锁KM 2主触头闭合KM1主触头、R 被短接表6．29 元器件及导线明细表文字符号名称规格数量MY132M—45.5kW、380V、△、接法、11.6A、1 440r／minQS 额定电流:FU1 熔断器电流：熔体电流：FU2 熔断器电流：熔体电流：KM 额定电流：额定电压：KT 线圈电压：FR 热整定电流：SBXT 额定电流：BV主电路导线截面积：控制电路导线截面积：4、画实际布线图（见附表）5、线路检测：(1)主电路接线检查。
一、定子绕组串接电阻降压启动控制线路
KM1 KM2
降压启动: 按下SB1 KM1线圈得电
Ｒ
KT
KH
U V
M 3～
W KM1 KT KM2
2.时间继电器控制串联电阻降压启动
QS L1 L2 L3
SB2
FU1
FU2
KH
KM1
KM2
SB1
KM1 KM2
松开SB1, 继续电动机 降压启动
Ｒ
KM2
KM1 KT
KH U V M 3～
W
KM1 KT KM2
KH U V M 3～
W
KM1 KT KM2
2.时间继电器控制串联电阻降压启动
QS L1 L2 L3
SB2
FU1
FU2
KH
KM1自锁触头断 KM1 开,解除自锁 Ｒ KM1主触头断开， 电动机全压运行 KM1动合辅助触 头断开,KT线圈 失电,KT延时闭 U 合触头瞬时断开
KM2
SB1 KM2 KM1
KM1 KM2
KT
KH V M 3～ W
KM1
KT
KM2
2.时间继电器控制串联电阻降压启动
QS L1 L2 L3
SB2
FU1
FU2
KH
停：
按下SB2
KM1 Ｒ
KM2
SB1
KM1 KM2
KM2
KM1 KT
KH U V M 3～
W
KM1 KT KM2
一、定子绕组串接电阻降压启动控制线路
电动机启动时，在电动机的定子绕组上串联电 阻，由于电阻的分压作用，使加在电动机的定子绕
组上的电压低于电源电压，待启动后，再将电阻短
接，电动机便在额定电压下正常运行。
串联电阻降压启动控制电路的安装与调试
项目七：《三相异步电动机降压启动控制线路的安装与调试》学生工作页任务一：串联电阻降压启动控制电路的安装与调试任务计划分析任务单、识读串联电阻降压启动控制电路图，设计操作方案1．识读电路图并绘制布置图、接线图，时间15分钟。
2．按照电路图配齐所需电器元件，并对元件进行必要的检测，时间20分钟。
3．，时间。
4．，时间。
小组成员分工实训过程引导问题1）如何在主回路串联电阻实现降压？2）主回路怎样切换？3）控制回路如何实现串联电阻的切换？4）实现自动切换需要什么元件？1、学生学习关于串联电阻降压启动控制电路的知识，弄懂电路实现的原理，所需的元件，电路的连接方式。
电动机启动时，在电动机的定子绕组上串联电阻，由于电阻的作用，使加在电动机的定子绕组上的电压低于电源电压，待启动后，再将电阻，电动机便在额定电压下正常运行。
学生查阅资料、思考、充分讨论，得出结论。
线路组成：用按钮、时间继电器、接触器来控制电动机串联电阻控制电路。
线路特点：用接触器KM2主触头代替了“手动控制串联电阻降压启动电路”中的来短接电阻R，用时间继电器KT来控制电动机从降压启动到全压启动的时间，从而实现了自动控制。
只要调整好KT触头动作时间，电动机由降压启动切换成全压运行的过程就能准确可靠自动完成。
2、熟悉电气原理图，分析控制电路实现电动机顺序控制线路的控制关系。
根据控制电路的顺序控制电气原理图绘制控制电路实现电动机顺序控制线路电器元件布置图、电气安装接线图布置图接线图3、学生按表选择所用电器元件并检验型号及性能。
电动机串电阻降压起动控制的实训设备和元件明细表检查交流接触器、时间继电器、电阻器等元器件是否完好。
电器元件检测记录4、按照电器元件布置图固定电器元件。
各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理。
紧固各元件时要，紧固程度适当。
操作心得：5、学生按电气安装接线图接线。
注意接线要牢固，接触要良好，文明操作。
关键技术：该线路的主电路中，KM2的二对主触头不是直接并接在启动电阻R两端，而是把接触器KMl的也并接了进去，这样接触器KMl和时间继电器KT 只作短时间的降压启动用，待电动机全压运转后就全部从线路中切除，从而延长了接触器KMl和时间继电器KT的使用寿命，节省了电能，提高了电路和可靠性。
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根据故障点的情况，采取正 确的检修方法排除故障
检修完毕通电试车
《机床电气控制系统运行与维护》
1．如果KM1接触器线圈短路损坏，试分析可能产生的故障现象。
2．如果KM2接触器的辅助常开触点（自锁触点）忘了接，试分析可能 产生的故障现象。
《机床电气控制系统运行与维护》
《机床电气控制系统运行与维护》
（6）按电气安装接线图进行连接，可先连接主电路，然后连接控制线 路，控制电路连接时可优先采用电位（或节点）连接法进行。
（7）在通电前检查控制线路时，先用万用表电阻100Ω档测量控制电路 时的电源进线两端，若电阻很大，表明正常，若电阻很小，表明控制线 路有问题，应检查线路，直到正常为止。
《机床电气控制系统运行与维护》 2）调试
（1）通电前做好三件事：控制电路检查无误后，检查三相电源；清理实 训台，无其他杂乱物；做好绝缘防护措施。 （2）按照安全操作规程，通电试车时，应先从电源开关到负载进行操作； 断电时要从负载到电源进行操作。
《机床电气控制系统运行与维护》
2.控制线路的检修
常见的故障大致有以下几类：
（1）启动电阻引起的； （2）时间继电器引起的； （3）交流接触器引起的； （4）热继电器引起的。
《机床电气控制系统运行与维护》
【故障排除例5-1】
故障现象： 用万用表检测线路无短路，进行空载试验时，按下启动按钮SB1，一会 儿就闻到控制箱有一股烧焦味，立刻按下停止按钮SB2，打开控制箱，发现 启动电阻烧焦了。 分析：根据故障现象可知，说明启动电阻因过热烧了。 导致这种故障的原因： ① 电动机可能有短路现象； ② 启动电阻参数选择太小； ③ 频繁启动造成过热。 检查：用万用表检查电动机，无短路问题，说明是启动电阻本身的问题。 处理：重新计算启动电阻参数，更换新的启动电阻，按规范操作试车， 故障排除。
《机床电气控制系统运行与维护》 （4）主电路连接导线截面按照负载的大小选择，控制电路连接导线一 般为1.5mm2或1.0mm2的软导线，主电路导线用红、黄、绿和棕色（N 线），控制线路导线用黑色，接地线可用黄色、绿色线；
（5）线路连接时，连接端点只能连接两根导线；导线端头需安装接 线叉片或接线鼻；电气装置连接导线端头还应套上有电气节点编号 的套管；电器连接端头必须牢靠。电器间的连接导线必须从线槽中 行走，并留有适当的裕量。
《机床电气控制系统运行与维护》
学习情境五 三相异步电动机的降压启动控制
5.2 三相异步电动机降压启动控制线路的安装、
调试与维护
5.2.1 定子绕组串电阻降压启动控制线路的安装、 调试与检修
《机床电气控制系统运行与维护》
1.安装与调试的注意要点
1）安装 （1）首先要熟悉电气控制线路的工作原理； （2）根据所选电动机的相关参数，确定所需的电气设备、电气元件的型 号和数量、导线规格等，并了解电器各部件图形符号与实物的联系； （3）在安装板或控制箱上进行电器布置；
图5-16 降压启动故障举例
《机床电气控制系统运行与维护》
【故障排除例5-3】
故障现象：如图5-17所示，在控制电路中人为设置一故障： FU2熔丝熔断。
图5-17 故障 串电阻降压启动控制电路故障检修步骤和方法
检 修 步 骤 用试验法观察故障现象 用逻辑分析法判断故障范围 用测量法确定故障点 控制电路故障 合上QS，按下SB1时，KM1、KM2、KT均不吸合 由故障现象得知：故障点可能在控制电路的公共支路上 用电阻测量法找到故障点为FU2熔丝断路 更换FU2的熔丝 切断电源重新连接好故障点，在老师同意并监护下，合上QS，按下 SB1，观察线路和电动机的运行情况是否正常
《机床电气控制系统运行与维护》
【故障排除例5-2】
故障现象：空载试验时，按下启动按钮SB1， 发现KM2的主触点马上吸合动作，降压启动成 了全压启动。 分析：如图5-16所示，从故障现象来看，故 障多出在时间继电器上，要么是时间继电器 延时整定时间调得太短或者是把瞬时常开触 点当成延时常开触点。 检查处理：仔细检查时间继电器各接线，发 现在该接延时常开触点的地方接成了瞬时常 开触点。调整后重新接线，再次按规范操作 试车，故障排除。