三相电动机转子电路中串联电阻启动控制电路工作原理
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。
电动机直接启动与变压器容量的关系
电动机直接启动与变压器容量的关系电机直接起动与变压器容量交流电机的关系因其结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉、转子惯量小而得到广泛应用，但其启动电流高达电动机额定电流的5 ~ 10倍，这不仅造成电动机和拖动设备的电气和机械损坏，而且造成电网电压下降，影响同一电网中其他电气设备的运行。
为了保证电动机启动时的端电压要求，避免对同一电网中其他电气设备的运行造成影响，有必要增加电力变压器的容量。
一般来说，需要直接启动的电机功率不超过变压器容量的20%。
不需要频繁直接起动的电机功率不超过变压器容量的30%。
如果直接启动，不仅要增加变压器的一次投资，更重要的是要增加变压器的基本电费(容量电费)。
因此，这种起动方法很少用于大型电动机。
需要降压启动和软启动方法。
验证电机直接启动的经验公式以下经验公式可用于确定电机是否可以直接启动:在公式中:C系数随总供电容量的比值而变化，如下表所示；IQ-电机启动电流，安培；电机的额定电流，安培；总功率容量1电机容量10.750 0.625 0.550 0.500 0.465 0.438 0.417 0.400 0.381 0.375 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56案例:设置总功率容量2000千瓦和电机容量910千瓦然后:从表中发现c值为0.625，因此在这种情况下可以直接启动电机三相异步电动机三相异步电动机的启动控制电路具有结构简单、运行可靠、经久耐用、价格低廉、维护方便等一系列优点。
与同等容量的DC电机相比，异步电机还具有体积小、重量轻、转动惯量小的特点因此，异步电动机广泛应用于工矿企业三相异步电动机的控制电路主要由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等带触点的电器组成。
三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和卷绕式异步电动机。
它们的结构和起动方法不同，起动控制电路也大不相同。
1、鼠笼异步电动机全电压起动控制电路在许多工矿企业中，鼠笼异步电动机的数量约占电驱动设备总数的85%在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应尽可能直接全电压启动，这样不仅可以提高控制电路的可靠性，还可以减少电器的维护工作量。
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动的动作原理
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动
的动作原理
绕线型异步电动机转子串电阻的起动方法中，转子电阻是逐级切除的，转子电流及转矩会突然变化，产生机械冲击，使运行不平稳。
频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下降而自动减小，它是绕线型异步电动机较为理想的一种起动装置。
（1）频敏变阻器
频敏变阻器就是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。
它的铁心由较厚的钢板叠成，三个绕组接成星形串联在转子电路中，电动机转速增高时，转子和旋转磁场的相对转速减小，转子电流频率降低，频敏变阻器的磁滞损耗减小，阻抗减小，电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路如图1所示。
图1 电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路
（2）电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路的工作过程
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KMl线圈通电自锁，电动机接通三相交流电源转子串频敏变阻器起动，同时时间继电器KT线圈通电延时开始。
延时结束时，KT 的延时闭合触点闭合，K线圈通电并自锁，K的动断触点断开热继电器FR的旁路触点加入电路作过载保护，K的一个常开触点接通KM2线圈，KM2动合触点闭合切除频敏变阻器。
（3）频敏变阻器的使用和调整
使用中当频敏变阻器的起动特性不太理想时，就需要结合现场情况作某些调整，来满足生产的需要。
主要包括如下两点：
①改线圈匝数：频敏变阻器绕组有三个抽头，分别为100％（起动电流过大时用）、85％（出厂）、71％匝数（起动电流过小时用）。
②磁路调整：刚起动和切除频敏变阻器时，防止冲击电流，加大上轭板与铁芯气隙。
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
绕线转子异步电动机的控制线路
绕线转子三相异步电动机，可以通过滑环在 转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性， 从而达到减小启动电流、增大启动转矩以及调节 转速的目的。
YR系列
符号
一、转子绕组串接电阻启动控制线路
1.转子串接三相电阻启动原理 启动时，在转子回路串入作Y形连接、分级切换 的三相启动电阻器，以减小启动电流、增加启动转矩。 随着电动机转速的升高，逐级减小可变电阻。启动完 毕后，切除可变电阻器，转子绕组被直接短接，电动 机便在额定状态下运行。
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
KA1 KM KA2
KA动合触头 闭合 因启动电流 大,KA1,KA2. R3 KA3的动断触 头断开,继续串 R2 联全部电阻启 R1 动
KM1 KM2
KM3 KM3 KA3 KM2 KA2 KM1 KA1
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
KM3
QS L1 L2 L3
FU2
KH SB5
FU1 KM
KM 3 KH M 3～ KM3 R3 KM2 R2 KM1 R1 KM KM1 KM2 SB1 KM1 SB2 KM2 SB3 SB4 KM3
松开SB4
电动机继续运 行
KM3
3.时间继电器自动控制线路
L1 L2 L3
QS
FU2 KH FU1 KM 3 SB2 KM
KA3
KM
KA
KM1
KM2 KM3
QS L1 L2 L3 FU1
FU2
KH SB2
KA
SB1 KM KM 3 KH
M
3～
电动机常用原理接线图
直流电动机正反转单按钮控制两台电动机顺序启动反序停止三相异步鼠笼电动机电容制动控制电路图用两个时间继电器控制电动机间歇正反转三地控制三相电动机正反转两地控制一台电动机频敏变阻启动原理图用一个时间继电器,和三个按钮,控制一个灯220和电机380,要求电机能自动运行60秒停止接近开关导通后电机停止接近开关断开后延时N秒电机启动运用时间继电器使电磁铁动作2秒后复位,经过3分钟后动作2秒后复位,再经过5分钟后动作2秒复位利用电接点压力表自动控制水泵两台电动机既可分别启动和停止,也可以同时启动和停止.正转停止后,必须过预定的时间(如5S)后才能反转,反转停止后,必须过预定的时间(如5S)后才能正转用三个时间继电器控制正反转并要有间隙三相异步电动机转子串联电阻启动三相异步电动机启动控制线路图（带故障指示灯）电机有点动还有正常运行用3个继电器控制电动机断相保护用四个时间继电器控制正反转并要有间隙点动与长动的正反转控制电路二台电机按时间顺序起动由时间控制反序停止缺相保护原理图原理：运行中的三相380伏电动机缺一相电源后，变成两相运行，如果运行时间过长则有烧毁电动机的可能。
为了防止缺相运行烧毁电动机，可以采用多种保护方案。
下图为一种三相电动机断相保护电路，当电动机运行时发生断相后三相电压不平衡，桥式整流则有电压输出，当输出的直流电压达到中间继电器KA动作值时，KA动作，于是与自锁触点串联的常闭触点断开，使KM线圈断电其主触头全部释放，电动机停止。
电动机可逆带限位控制电路原理图控制两台电机，第一台启动后第二台才能启动，第一台停止后第二台才能停止电路图三台电动机顺序启动反序停止工作原理在正常情况下，按下启动按钮SB1，电流通过按钮到时间继电器KT5的常闭触头KT4-1(因为时间继电器此时没有工作常闭触头KT5-1是闭合导通的)到交流接触器线圈KM1形成回路，接触器主触头闭合机械泵得电开始运行，同时接触器辅助触头KM1-1闭合，接触器长期得电保持、时间继电器KT1也得电开始计时为旋转阀的启动做准备，当KT1达到设定时间后，时间继电器延时闭合的常开触头KT1-1闭合接通交流接触器KM2线圈、时间继电器KT2，接触器KM2主触头闭合，旋转阀得电运行，时间继电器KT2开始计时为KM3的启动做准备同时交流接触器辅助触头KM2-1、KM2-2动作，KM2-1闭合，KM2长期保持，KM2-2断开，切断时间继电器KT1，使时间继电器停止工作；当KT2达到设定时间后，时间继电器延时闭合的常开触头KT2-1闭合接通交流接触器KM3线圈，接触器KM3主触头闭合，压缩机得电运行，同时接触器辅助触头KM3-1闭合，接触器长期得电保持。
转子串电阻原理
转子串电阻原理
转子串电阻是指将几个电阻串联连接在一起，并且连接在同一个电导体上，形成一个整体电阻。
转子串电阻常用于电动机的外部电路中，用来控制电动机的工作方式和速度。
转子串电阻的原理是通过调节电阻的大小来改变电动机的转速和扭矩。
当电阻的阻值较大时，电流通过电阻的能力较小，因此电动机的转速较低，扭矩较大；而当电阻的阻值较小时，电流通过电阻的能力较强，电动机的转速较高，扭矩较小。
转子串电阻的实现方法有两种：一种是通过机械的方式调节电阻的阻值，例如使用可变电阻器或者切换不同的固定电阻来实现调节；另一种是通过电子元器件来实现，例如使用可控硅等电子器件进行调节。
使用转子串电阻可以实现电动机的多种工作方式，例如全速运行、定速运行、启动和制动等。
在启动电动机时，通过增加转子串电阻的阻值可以限制电流，防止电动机过载启动；在制动过程中，可以通过增加转子串电阻的阻值来增加制动力矩，从而快速制动电动机。
总之，转子串电阻是一种通过调节电阻大小来实现电动机转速和扭矩控制的方法，通过改变电阻的阻值可以实现不同的工作方式和效果。
三相异步电动机启动方法
三相异步电动机启动方法1.直接启动法直接启动法是最简单的一种启动方法，直接将电动机连接到电源上，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
该方法的优点是结构简单，投资低，但启动电流大，对电网负荷大，容易造成电网压降，同时对电动机和负载有一定冲击。
2.自耦变压器启动法自耦变压器启动法是利用变压器来降低启动电动机的电流和电压的一种方法。
该方法先将电动机连接到较低电压绕组上，通过启动开关在低电压状态下启动电动机。
启动后，将电源切换到较高电压绕组上，使电动机正常运行。
该方法能够有效降低启动电流，减少电网压降，但需要额外的变压器设备，投资较高。
3.带电阻启动法带电阻启动法是通过在电动机的转子电路中串联电阻来限制启动电流的一种方法。
启动时，电动机的转子电路中串联电阻，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上。
待电动机达到一定转速后，电阻逐渐减少，直至完全断开，电动机进入正常工作状态。
该方法能够有效降低启动电流，减少对电网的冲击，但需要额外的电阻设备，且需要手动控制电阻的切换。
4.星-三角起动法星-三角起动法是通过改变电动机的连接方式来降低启动电流的一种方法。
首先将电动机的定子绕组连接成星形，通过启动按钮将电源连接到电动机的定子上，实现星形启动。
待电动机达到一定转速后，切换为三角形连接，电动机进入正常工作状态。
该方法适用于小容量的电动机，能够有效降低启动电流，减少对电网的冲击。
5.频率变换法频率变换法是通过变频器将电源频率变换为适合电动机启动的频率的一种方法。
变频器通过改变输入电源的频率和电压，使电动机能够在较低频率下启动，并逐渐提高频率到额定频率。
该方法能够实现启动电流平滑调整，减少对电网的冲击，但设备投资较高。
以上是一些常见的三相异步电动机启动方法，每种方法都有其适用的情况和优劣势。
在选择启动方法时，需要根据电动机的容量、负载特性和电网条件等因素进行综合考虑，选择最合适的启动方法。
三相绕线式异步电动机启动控制
KM1
KA KM2 KM3 KM4
控制电路
一、转子绕组串电阻启动控制线路
3.电流原则控制
➢工作原理：
电动机启动时转子电流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常闭触头 都打开，KM2、KM3、KM4主触头处于断开状态，全部启动电阻均串 接在转子绕组中。
电动机转速逐渐升高，转子电流逐渐减小，当电流减小至KA1的释放 电流时，KA1首先释放，其常闭触头复位，使接触器KM1得电主触头 闭合，切除第一级电阻R1。
三相绕线式异步电动机启动控制
绕线异步电动机的优点：
可以在转子绕组中串接电阻来改善电动 机的机械特性，从而达到减小启动电流、 增大启动转矩及平滑调速之目的。
绕线异步电动机降压启动原理：
起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大 值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电 阻逐级减小。
➢电气原理图：
FU1
KM1
三个欠电流继电器的线圈串 FR 接在转子回路中，电流继电 器的吸合电流一样，但释放 电流不同，KA1的释放电流 最大，KA2其次，KA3最小。
3M～
KM4 R3
KI3 KM3
R2
KI2
KM2 R1
KI1
主电路
FR
SB1
SB2
KM1 KM1
KA
KM2 KM3 KM4
KI1 KI2 KI3
铁心损耗很大的三相电抗器，由铸铁板或钢板叠成的三柱式铁心，在每个铁心 上装有一个线圈，线圈的一端与转子绕组相连，另一端作星形连接。 频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动时，转速较低，转子电流 的频率较高，相当于在转子回路中串接一个阻抗很大的电抗器，随着转速的升 高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实现了平滑无级启动。
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三相电动机转子电路中串联电阻启动控制
电路工作原理
为了限制启动电流并提高启动转矩，线绕转子异步电动机的启动可在转子电路中串接几级启动电阻或串入频敏电阻器。
本文主要叙述在三相绕线式电动机转子电路中串联电阻的启动掌握电路，其线路图如下图所示。
绕线式异步电动机转子电路串联电阻启动掌握电路图
三相绕线式电机转子串电阻启动工作原理及运行过程：合上电源开关QS后，时间继电器KT1、KT2余KT3接通，它们的延时闭合的常闭触点马上断开，使KM1，KM2，KM3临时不会接通，以便电动机定子绕组加上额定电压启动时，转子电路中串接有启动电阻RI、R2与R3以限制启动电流并提高起动转矩。
启动时，首先按下按钮SB1，接通欠电压继电器KAV，它的动合触点闭合，当电源电压严峻降低或电路突然失电时，KAV的动合触点断开对电动机起爱护作用，然后按下按钮SB2，接通线路接触器KM，电动机定子绕组加上额定电压启动。
KM在掌握电路里的动断帮助触点断开，时间继电器KT1断电，它的延时闭合的常闭触点等一段时间闭合，接触器KM1接通，切除电动机转子电路串接的启动电阻R1。
这时，电动机在转子电路里只有启动电阻R2与R3的人为特性上运行，连续加速.
接触器KM1接通以后，它的动断触点断开，使时间继电器KT2断电，
它的延时闭合的常闭触点等一段时间闭合，接通接触器KM2，又将电动机转子里的启动电阻R2切除了，电动机在只有电阻R3的人为特性上运行，连续加速。
接触器KM2接通以后，它的常闭触点断开，时间继电器KT3断电，它的延时闭合的常闭触点等一段时间闭合，使接触器KM3接通，将启动电阻R3切除。
至此，电动机转子电路无外加电阻，运行于自然特性上。
启动过程到此结束。