三相异步电动机Y-△降压启动控制线路
三相异步电动机降压启动控制电路
的。时间继电器也是机床中的常用电器之一， 是控制线路中的延时元件
时间继电器
继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有 输出信号的继电器 称为时间继电器。
对于时间继电器而言，当电磁线圈通电或断电 后，经一段时间，延时触头状态才发生变化，即 延时触头才动作。
时间继电器的分类：空气式、电动式、晶体 管式等几大类
降压起动的方法
• 对于空载起动的三相笼型异步电动机常 采用降低电动机定子绕组电压的方法来 减少起动电流，
• 常用的方法有：
•
定子绕组串电阻降压起动
•
星-三角降压起动
•
定子绕组串自耦变压器降压起动
• 空载起动的三相绕线式异步电动机常采 用
• 转子绕组串电阻
• 转子绕组串频敏变阻器降压起动等
一、定子绕组串电阻降压启动控制
直流电磁式时间继电器
2.双金属片时间继电器 由于热惯性的原因，双金属片在受热后会慢慢弯曲，那
么安装在其上的触点的动作就有延时的特性。双金属片时间 继电器就是利用这个原理工作的，其延时时间在1min 以内。
时间继电器
• 常用的时间继电器外观如图2-1所示。
a）
b）
c）
d）
图2-1 时间继电器
a）JS7系列 b）JS11系列 c）JSZ3系列 d）JS14A
JS7-A 系列空气阻尼时间继电器
1．通电延时时间继电器
通电延时时间继电器的结构
当线圈1通电时，衔铁3被吸引，推板5使微动开关16立即 动作；而微动开关15还没有动作。推板5与活塞杆6之间有一段 距离，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下向上移动。在活塞12的表 面固定有一层橡皮膜10。因此当活塞带动橡皮膜向上移动时， 空气室11容积扩张，形成局部真空，这样橡皮膜的上、下表面 就有一定的压力差，正是这个压力差导致活塞12不能迅速上移。 当有空气从进气口14进入时，活塞才逐渐上移，而且移动的速 度取决于进气口的开口大小。移动到最后位置时，杠杆7使微 动开关15动作。
《星三角降压启动控制线路》
《Y-△降压启动控制线路》教案课时安排：理论2学时，实际操作10学时课题内容：课题五三相异步电动机的降压启动控制线路——时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路教学目的：1、掌握三相异步电动机的时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路的组成并能画出其控制线路图。
2、掌握时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路的工作原理。
3、掌握时间继电器的作用与使用方法。
4、掌握三相异步电动机的时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路的安装方法和自检方法。
教学重点：1、掌握电动机在Y-△接法时的接线盒内的接线图2、掌握Y-△降压启动控制线路的原理3、掌握电动机在Y接法和△接法时的主电路的接线方法教学难点：电动机Y-△降压启动控制线路中交流接触器的接线及线路的检测方法课的类型：新授课（含理论及技能操作）教学过程设计时间分配90分钟新课讲授（共70分钟）（10分钟）（10分钟）一、理论知识【任务一】电动机定子绕组Ｙ、△接法如何实现电动机定子绕组Ｙ、△接法接线盒内部接线图【任务二】电动机定子绕组Ｙ、△接法时，其绕组上的电压和电流有什么区别电动机启动时接成Y形，加在每相定子绕组上的启动电压只有△接法的13，启动电流为△接法的13，启动转矩也只有△接法的13。
所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。
结论：凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机，均可采用这种降压启动方法。
（重点）示范：电动机在△、Y接法时接线盒内的接线和出线（30分钟）【任务三】时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路时间继电器自动控制的Y-△降压启动线路原理图该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。
接触器KM做引入电源用，接触器KM Y和KM△分别作Y形降压启动用和△运行用，时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-△自动切换。
SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，FU1作主电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，KH作过载保护。
三相异步电动机Y-△降压启动控制线路要点
讲授新课
一、概念 1.电动机的降压启动是在电源电压不变的情况下， 降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，限制启动 电流，当电动机转速基本稳定后，再使工作电压恢复 到额定值。 2.三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有：定 子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；Y-△降压启动； 自耦变压器降压启动和延边三角形降压启动等。
缺点：手动、电路操作起来不方便
时间继电器自动控制Y-△降压启动线路
QS L1 L2 L3 0 FU2 1 FR 2 SB2 KM SB1 4 V1 W 1 KM△ 5 KT 6 M 3～ PE W 2 U2 V2 KMY KM△ KT KMY KM 3
FU1
“ “Y” △”接法 接法
FR U1
KM KMY 7
4kw
△
二、Y-△降压启动的特点
1.Y-△降压启动方法简便、经济可靠。Y接的启动 电流是正常运行△接的 1/3 ，启动转矩也只有正常运 行时的 1/3 ，因而， Y-△启动只适用于空载或轻载的 情况。另外，电动机额定运行状态是 Y 接的，不可采 用本方法启动。
额定运行状态 是Y接法
2.手动控制的 Y-△降压启动
3.目前中国生产的三相异步电动机，功率在4kW以 下的绕组一般采用Y形接法，4kW以上的一律采用△形 接法。 4.电动机定子绕组Y连接时的电压为△接时的，额 定运行为△接且容量较大的电动机，在启动时将定子 绕组作Y接，当转速升到一定值时，再改为△接，可 以达到降压启动的目的。这种启动方式称为三相异步 电动机的Y-△降压启动。Y接称为星形连接，△接称 为三角形连接。
操作按钮SB1和SB2，观察电动机的降压启动过程； 改变时间继电器KT的延时时间，比较电动机的降压启 动过程。
2．故障分析
三相笼型异步电动机Y-△降压启动
（3）若采用降压比k为0.64的自耦变压器降压启动，求启动 电流和启动转矩。
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，启动电流Ist'=k2Ist=0.642×487.5=200A； 启动转矩Tst'=k2Tst=0.642×Tst=0.64×312=127.8N.m。
2）启动转矩仅为全压启动时的1/3，只适合于电动 机能空载或轻载启动的场合。 3）启动电压不能按实际需要调节，因而可能得不 到实际所需要的启动转矩。
应用： Y-△降压启动应用广泛。
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-△降压启动的结构条件。
八、读图分析
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。
自锁
8.请在图中标出自锁环节。
电气互锁
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。
11.该电路有哪些保护措施？分别由哪些电器元件来实现？
M全压运行
五、两接触器控制的Y-△降压启动线路
注意事项：
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 笼型电动机的降压启动。
★两接触器控制的Y-△降压启动控制线路分析
合上QS 按下SB2
《星三角降压启动控制线路》教案
《Y-△降压启动控制线路》教案的缺陷。
三、导入新课(5分钟) 【复习提问】1、异步电动机直接启动时，启动电流是额定电流的多少倍？2、直接启动可能会造成哪些问题？怎样解决？3、常见的降压启动方法有哪几种？【新课引入】降压启动的含义:是指利用启动设备将电压适当降低后，夹道电动机的定子绕组上进行启动,待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定电压正常运转。
Y-△降压启动的含义:是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。
经几秒，当电动机启动后，再把定子绕组接成△形，使电动机全压运行。
四、新课讲授（共70分钟）（10分钟) （10分钟）一、理论知识【任务一】电动机定子绕组Ｙ、△接法如何实现?电动机定子绕组Ｙ、△接法接线盒内部接线图【任务二】电动机定子绕组Ｙ、△接法时，其绕组上的电压和电流有什么区别？电动机启动时接成Y形,加在每相定子绕组上的启动电压只有△接法的13，启动电流为△接法的13,启动转矩也只有△接法的13。
所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。
结论：凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机,均可采用这种降压启动方法。
（重点）示范：电动机在△、Y接法时接线盒内的接线和出线（30分钟）【任务三】时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线路时间继电器自动控制的Y—△降压启动线路原理图该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间继电器和两个按钮组成。
接触器KM做引入电源用，接触器KM Y和KM△分别作Y形降压启动用和△运行用，时间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-△自动切换.SB1是启动按钮，SB2是停止按钮,FU1作主电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，KH作过载保护。
线路的工作原理如下：降压启动:先合上电源开关QF。
分析电路原理，总结线路优点KM Y线圈得电KM Y常开触头闭合KM线圈得电KM自锁触头闭合自锁KM主触头闭合KM Y主触头闭合电动机M接成Y形降压启动KM Y联锁触头分断对KM△联锁KT线圈得电当M转速上升到一定值时，KT延时结束KT常闭触头分断KM Y线圈失电KM Y常开触头分断KM Y主触头分断，解除Y形连接KM Y联锁触头闭合KM△线圈得电按下SB1。
三相异步电动机Y-△降压启动控制线路
4kw
△
新课
什么是Y-Δ降压启动？ 是指电动机启动时，把定子绕组接成 Y形，以降低启动电压，限制启动电流。 经几秒，当电动机启动后，再把定子绕组 接成Δ形，使电动机全压运行。这种启动 方式称为三相异步电动机的Y-Δ降压启动。 Y接称为“星形连接” ，Δ接称为“三角 形连接”。
定子绕组的连接方式
定子绕组的手工接线方式
W2 U1 U2 V1 V2 W1
W2
U1
U2
V1
V2
W1
L1
L2
星形连接
L3
L1
L2 三角形连接
L3
在电路中我们怎样实现 Y-Δ自动换接呢？
新课
时间继电器自动控制的Y-Δ降压启动线路图
QS L1 L2 L3 0 FU2 1 FR 2 SB2 KM SB1 4 V1 W 1 KM△ 5 KT 6 M 3～ KM△ KT KMY KM KM△ 3
三相异步电动机Y-Δ降压启动控制线路
三、器材准备
交流接触器、晶体管式时间继电 器、热继电器、按钮、接线端子排、 熔断器、螺丝刀、尖嘴钳、万用表、 导线若干。
一看到大标题，问题小伙伴就要问 了：为什么要采用降压启动呢？
新课导入 知识回顾
1、异步电动机直接启动时，启动电流有什么特 点？启动电流是额定电流的多少倍？ 三相异步电动机直接启动时，启动电流很 大，一般为额定电流的4-7倍。 2、直接启动可能会造成哪些问题？怎样解决？ 造成电网电压波动，影响同一供电线路上 其他电气设备正常工作，减小自身启动转矩。 采用降压启动。
3．按图接线 按电气原理图，先接主电路从左向右、 自上而下地、先串联后并联的接线原则， 从开关QF的下端开始接线，最后接电源线。
电 动 机 定 子 绕 组 接 法
《星三角降压启动控制线路》教案
《Y-△降压启动控制线路》教案
范华维
（10分钟）（30分钟）
电动机定子绕组Ｙ、△接法接线盒内部接线图
【任务二】电动机定子绕组Ｙ、△接法时，其绕组上
的电压和电流有什么区别
电动机启动时接成Y形，加在每相定子绕组上的
启动电压只有△接法的1
3
，启动电流为△接法的1
3
，
启动转矩也只有△接法的1
3。
所以这种降压启动方法，
只适用于轻载或空载下启动。
结论：凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的
异步电动机，均可采用这种降压启动方法。
【任务三】时间继电器自动控制Y-△降压启动控制线
法时接
线盒内
的接线
和出线
分析电
路原理，
总结线
路优点
路
时间继电器自动控制的Y-△降压启动线路原理图
该线路由三个接触器、一个热继电器、一个时间
继电器和两个按钮组成。
接触器KM做引入电源用，接
触器KM Y和KM△分别作Y形降压启动用和△运行用，时
间继电器KT用作控制Y形降压启动时间和完成Y-△自
动切换。
SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，FU1作主
电路的短路保护，FU2作控制电路的短路保护，KH作
过载保护。
线路的工作原理如下：
降压启动：先合上电源开关QF。
示范：时
间继电。
星-三角降压启动控制线路
KT KT
M U2 3~ V2
W2
以上控W制3 线U3 路V3 和教材中图2—4K6M所3 示KT延K边M1三角KM2
形降压开启控制线路有哪KM些3 相同点和不同点KM？3 KM2
五、固态开启器
1.主要特点： 全数字自动控制； 开启电流小，开启转矩
大、平稳； 开启参数可根据负载类
型任意调整； 可连续、频繁开启；可
KM1 SB2
KM3
KM2 KT
KM2 KT
KM3 KT KM1 KM2
KM3
KM2
KM3
延边三角形降压开启控制原理
QS FU1
FU2
L1
L2
L3
KH 3
KH SB1
按SB2 KM3线圈 得电
KM1
U1 V1W1 M U2 3~ V2 W2
W3 U3 V3
KM1 SB2
KM3
KM2 KT
KM2 KT
KM2 KT
KM2 KT
KM3 KT KM1 KM2
KM3
KM2
KM3
延边三角形降压开启控制原理
QS FU1
FU2
L1
L2
L3
KH 3
KH SB1
KM1线圈得电
KM1
KM1自锁触头
闭合,自锁,松开
SB2
U1 V1W1
KM1主触头闭
M U2
合,电动机延边 3~ V2
三角形降压开 启,
W3
U3
V3
W2
VW KH
M 3～
KMY
SB2
SB1 KM△
KM KMY
KM△
KT
KMY
KT KMY KM KM△
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时间继电器自动控制Y-△降压启动线路
QS L1 L2 L3 0 FU2 1 FR 2 SB2 KM SB1 4 V1 W 1 KM△ 5 KT 6 M 3～ PE W 2 U2 V2 KMY KM△ KT KMY KM KM△ 3
FU1
Байду номын сангаас
“△”接法 “Y” 接法
FR U1
降压启动 全压运行
1 4 0 2 3 5
M 3～ PE W 2 U2 V2 KMY KM△ KT
KMY
三、电路连接 1．检查元器件 （1）根据Y-△降压启动的电气原理图检查各电器元件型 号规格和数量，用万用表的欧姆档检测各电器元件的 常开、常闭触点的通断情况。 （2）对空气阻尼式时间继电器，用手操作检查延 时情况，再检查时间继电器的瞬时、延时动作触点 的位置。为了便于改变接线，三相异步电动机接线 盒内都有一块接线板，三相定子绕组的六个端子排 成上下两排。
3．按图接线
按电气原理图，先接主电路后接控制电路、从左向右、 自上而下地、先串联后并联的接线原则，从刀开关QS的下 端开始接线，最后接电源线。
Y-△降压启动控制线路图
四、电路检查及故障分析 1．电路检查与通电试车 接线完成后，对照电路图，自行检查电路中有无漏 接、错接和短接；接线端的连接是否牢固。断开控制电 路，对主电路用万用表的欧姆档（或校灯）对各连接点 作通断检查；断开主电路，对控制电路的各连接点作通 断检查。通断检查中，要注意是否有并联支路或其他回 路对被测部分的影响，防止产生误判断。检查完毕，再 经指导老师检查确认后，通电试车。
操作按钮SB1和SB2，观察电动机的降压启动过程； 改变时间继电器KT的延时时间，比较电动机的降压启 动过程。
2．故障分析
通电试车时，如发现电路不能正常工作或出现振 动、冒烟等异常现象，应立即切断电源，查找原因， 故障排除后再通电试车。 将电路故障现象记录下来，同时将分析故障的思 路、排除故障的方法和找到的故障原因记录下来。
a
b
c
上排接线端子自左向右编号为1（U1）、2（V1）、3（W1）， 下排为6（W2）、4（U2）、5（V2）；如图所示。图（b） 为Y接接线端子的连接示意图；图（c）为△接接线端子的 连接示意图。
2．元器件安装 将检查合格的电器元件按图的位置固定在实验线路板上， 也可根据自己的设计将各电器元件合理地布置在线路板上。
复合按钮控制的降压启动控制线路
复合按钮控制的降压启动控制线路
本电路特点 为避免电源短路，本电路中的接触器KM2和KM3不 能同时通电，因而按钮SB2采用了复合式结构，保证 动作时，先断开KM2线圈的通路，然后再接通KM3线圈 的通路。出于同样的考虑，把KM2和KM3的常闭触点， 串入对方线圈的通路中，实现双重联锁，提高电路安 全的可靠性。此外，本控制电路还可以防止工作人员 误操作引起的电动机启动顺序错误，如未操作Y接启 动按钮SB1而直接按下△接按钮SB2，由于KM1未通电 动作，所以电路不会工作。
KM KMY 7
降压启动 全压运行
延时 开始 断开 计时
KMY 8
时间继电器自动控制Y-△降压启动线路的 工作原理：
QS L1 L2 L3 0 FU2 1 FR 2 SB2 KM SB1 4 V1 W 1 KM△ 5 3
FU1
“△”接法 “Y” 接法
FR U1
KM KMY 7 KT 6 KMY 8 KM KM△
Y-△降压启动的特点
1.Y-△降压启动方法简便、经济可靠。Y接的启动 电流是正常运行△接的1/3，启动转矩也只有正常运 行时的1/3，因而，Y-△启动只适用于空载或轻载的 情况。另外，电动机额定运行状态是Y接的，不可采 用本方法启动。
额定运行状态 是Y接法
2.手动控制的 Y-△降压启动
手动控制的Y△降压启动，启 动过程需要两次 操作，并且由Y接 向△接切换需人 工完成，切换时 间不易准确掌握。