按钮接触器中间继电器控制的补偿器降压启动

笼型电动机定子串联电阻降压启动的控制电路

JJ1B-75型自耦降压启动器电路

JK1-125型自耦降压启动器电路

22～75型自耦降压启动电路

11～75型自耦降压启动电路

按钮、接触器控制星三角降压启动控制电路

QX3-13型星三角降压启动器电路

电动机星三角降压启动电路

电动机不带电切换的星三角启动电路

使用中间继电器防飞弧短路的Y星三角启动电路

使用断星合三角隔延时的星三角启动电路

星三角启动电路图

采用继电器和限流电阻构成的软启动电路

图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成 的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源Vcc经电阻 R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正 常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采 用图3所示电路替代RC延迟电路。

图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路

图3 替代RC的延迟电路

图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器 C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。

防浪涌软启动电路

开关电源的输 入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用 容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损 坏；轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作，为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可 靠运行。
图1是采 用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器 C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。

图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路
图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成 的防浪涌电流电路。电源接通瞬间，输入电压经整流（D1～D4）和限流电阻R1对滤波电容器C1充电，防止接通瞬间的浪涌电流，同时辅助电源Vcc经电阻 R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电，当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时，K1动作，其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1，电源进入正 常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数（R2C2），通常选取为0.3～0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡，延迟电路可采 用图3所示电路替代RC延迟电路。

图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路

图3 替代RC的延迟电路

图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路

按钮接触器复合联锁的电动机正反转控制电路图双重互锁得正反转控制线路和自动往复控制线路

图3.6 双重互锁得正反转控制线路 图3.7 自动往复控制线路

复合按钮也具有互锁功能，如图3.6所示电路是在如图3.5（c）的基础上，将正转起动按钮SB2和反转起动按钮SB3的常闭触点串接在对方线圈的支路中，构成互相制约的关系，称为机械互锁。这种电路具有电气、机械双重互锁，它既可实现电动机正转—停止—反转—停止控制，也可实现电动机的正转—反转—停止控制。
图3.7是在正反转控制线路的基础上构成的自动往复控制线路，通过行程开关SQ1和SQ2来实现自动往复。当电动机正转时，拖动工作台前进，到达加工终点，挡铁压下SQ2，其常闭触点断开使电动机停止正转，而SQ2常开触点闭合，又使电动机反转，拖动工作台后退，当后退到加工原点，挡铁压下SQ1电动机停止运行，工作台停止运动。按钮SB3也可使电动机随时停止。
若SQ1、SQ2失灵，则由极限保护行程开关SQ3、SQ4实现保护，避免工作台应超出极限位置而发生事故。

两台电动机的顺序控制线路

顺序控制是指让多台电动机按事先约定的步骤依次工作，在实际生产中有着广泛的应用。本部分重点学习两台电动机的顺序控制，按一定的顺序起动；或按一定的顺序停止。
如图3.19所示电路是同时进行顺序起动和顺序停止的控制线路。
在图中由于KM1常开触点和KM2线圈相串接，所以起动时必须先按下起动按钮SB2，使KM1线圈通电，M1先起动运行后，再按下起动按钮SB4, M2方可起动运行，M1不起动M2就不能起动，也就是说按下M1的起动按钮SB2之前，先按M2的起动按钮SB4将无效。
同时由于KM2的常开触点与停止按钮SB1并接，所以停车时必须先按下SB3，使KM2线圈断电，将M2停下来以后，再按下SB1，才能使KM1线圈失电，继而使M1停车，M1不停止M2就不能停止，也就是说按下M2的停止按钮SB3之前，先按M1的停止按钮SB1将无效。

图3.19 两台电动机的顺序控制线路

自动控制的双速电动机控制线路

如图3.18所示自动控制的双速电动机控制线路中，由时间继电器KT完成从低速起动，自动地转为高速运行的过程。本电路只允许低速起动和高速运行，而无法低速运行，也无法高速起动，工作条件受限制。

按钮控制的双速电动机控制线路

改变磁极对数调速称作为变极调速，它是有极调速，而且只适用于鼠笼式异步电动机。可以通过改变电动机定子绕组的连接方式，来改变磁极对数，实现变极调速，双速电动机就是将定子绕组三角形接法改接成双星形接法，也称为△/Y Y 接法，使电动机的磁极对数减少一半，达到变极调速的目。
如图3.18所示电路，是用按钮手动控制变速，完成从低速转换为高速或者从高速转换为低速的控制线路。

图3.17 按钮控制的双速电动机控制线路
低速按钮为SB2，控制接触器KM1线圈通电，KM1主触点闭合，使电动机定子绕组为三角形连接，电动机以低速起动。
如需转换为高速运行，可由高速按钮SB3控制 KM2线圈通电， KM2主触点闭合，使电动机定子绕组为双星形连接，，电动机以高速运行。
本图中，低速按钮SB2和高速按钮SB3可以任意操作，无顺序方面的限制，所以可以由低速起动转为高速运行，也可以高速起动后转为低速运行；或者低速起动并运行，或者高速起动并运行。但是接触器KM1和接触器KM2不能同时工作，所以它们的辅助常闭触点串接在对方的线圈回路中，以实现互锁。

时间原则控制的单向能耗制动控制线路

能耗制动也是常用的电气制动方法之一。停机时，在切断电动机三相电源的同时，给电动机定子绕组任意两相间加一直流电源，以形成恒定磁场，此时电动机的转子由于惯性仍继续旋转，转子导体将切割恒定磁场产生感应电流。载流导体在恒定磁场作用下产生的电磁转矩，与转子惯性转动方向相反，成为制动转矩，，使电动机迅速停机，由于这种制动方法是消耗转子的动能来制动的，所以称为能耗制动。
图3.17是时间原则控制的单向能耗制动控制线路。

图3.17 时间原则控制的单向能耗制动控制线路
停止时，电动机定子绕组脱离三相电源的同时，接触器KM2线圈通电，KM2主触点闭合，使桥式整流器VC能将交流电变为直流电送入定子绕组，进行能耗制动，电动机转子转速迅速下降，当时间继电器KT的延时时间一到，电动机转速接近零，延时触点断开，使KM2和KT的线圈断电，电动机脱离直流电源，制动过程结束。
本电路中，应当根据制动过程所需的时间，来调节时间继电器KT的延时时间。
有的电路中采用速度继电器，利用速度继电器的触点控制接触器KM2来实现直流电源的通断，成作为速度原则控制的能耗制动电路。
能耗制动的特点是，它比反接制动所消耗的能量小，其制动电流比反接制动时要小得多，而且只动过程平稳，无冲击，但能耗制动需要专用的直流电源。通常此种制动方法适用于电动机容量较大、要求制动平稳与制动频繁的场合。

单向运行反接制动的控制线路

电动机断开电源后，由于惯性不会马上停下来，需要一段时间才能完全停止。这种情况对于某些生产机械是不适宜的，如起重机的吊钩需要准确定位；万能铣床要求立即停转等；都要求采取相应措施使电动机脱离电源后立即停转，这就是对电动机进行制动，所采取的措施就是制动方法。
电动机有两种不同类型的制动方法：机械制动和电气制动。机械制动实际上就是利用电磁铁操纵机械装置，迫使电动机在切断电源后迅速停止转动的方法；电气制动实质上是在电动机停止转动过程中产生一个与实际转动方向相反的转矩来迫使电动机迅速停止转动的方法。重点掌握电气制动方法常用的反接制动和能耗制动控制线路。
1．反接制动控制线路。
反接制动是常用的电气制动方法之一。停机时，在切断电动机三相电源的同时，交换电动机定子绕组任意两相电源线的接线顺序，改变电动机定子电路的电源相序，使旋转磁场方向与电动机原来的旋转方向相反，产生与转子旋转方向相反的制动转矩，使电动机迅速停机。
进行反接制动时，由于反向旋转磁场的方向和电动机转子做惯性旋转的方向相反，因而转子与反向旋转磁场的相对速度接近于两倍同步转速，所以转子电流很大，定子绕组中的电流也很大。其定子绕组中的反接制动电流相当于全压起动时电流的两倍。为减小制动冲击和防止电动机过热，应在电动机定子电路中串接一定阻值的反接制动电阻，同时，在采用反接制动方法时，还应在电动机转速接近零时，及时切断反向电源，以避免电动机反向再起动。如图3.16所示电路就是用速度继电器来检测电动机转速变化，并自行及时切断电源。

图3.16 单向运行反接制动的控制线路
图中，利用速度继电器KS的触点来控制接触器KM2线圈的得失电，以便通断反相序电源。当电动机起动后，转速上升到120 r/min 以上时，速度继电器KS的触点闭合，为制动做好准备。停车时，电动机虽然脱离电源，但是依靠惯性仍然以很高的速度旋转，所以速度继电器KS的常开触点依然闭合，此时由于停止按钮SB1动作以及KM1的常闭触点的复位，使KM2线圈通电并自锁，接入反相序电源，定子绕组串接制动电阻开始制动。 电动机转速迅速下降，当转速小于100 r/min 时，KS的触点复位断开，使KM2线圈断电，电动机及时脱离电源，制动结束。
该控制电路在进行制动时，在三相定子绕组中均串接了制动电阻，可同时对制动电流和制动转矩进行限制。如果仅在两相定子绕组中串接制动电阻，那么只能限制制动转矩，而对未加制动电阻的那一相，仍具有较大的电流。
反接制动的特点是方法简单，无需直接电源，制动快、制动转矩大，但是也有制动过程冲击强烈、易损坏传动零件，能量消耗也较大。此种制动方法适用于10kW以下的小容量电动机，特别是一些中小型普通车床、铣床中的主轴电动机的制动，常采用这种反接制动。

时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路

图3.15所示电路是基于时间原则的起动控制线路。KT1、KT2、KT3为通电延时时间继电器，其延时时间与起动过程所需时间相对应。R1、R2、R3为转子外接电阻，起动后随着起动时间的增加，转子回路三段起动电阻的短接是靠三个时间继电器KT1、KT2、KT3与三个接触器KM1、KM2 、KM3相互配合来完成的。
由接触器的线圈通电，触点动作，不仅通过主触点短接部分起动电阻，而且使对应时间继电器的线圈通电，经过延时后，其延时触点接通下一个接触器线圈，接触器的主触点又短接另一部分起动电阻，……依次类推，直至转子起动电阻被全部短接，起动过程结束，电动机进入全压运行。

图3.15 时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路
串频敏变阻器起动中通过了解频敏变阻器的组成和调整因素，懂得频敏变阻器的频率特性非常适合控制绕线式异步电动机的起动过程，完全可以取代转子绕组串电阻起动控制线路中的各段起动电阻，起动过程中其阻抗随转速升高而自动减小，因而可以实现平滑无级的起动。串接频敏变阻器构成的起动控制线路中，从起动到运行的过程是由频敏变阻器自身的特性而平滑完成的。手动或自动的控制方式只是为了在起动过程完成后，完全切除转子绕组中的频敏变阻器。

电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路

三相绕线式异步电动机的转子中有三相绕组，可以通过滑环串接外接电阻或频敏变阻器，实现降压起动。按照起动过程中转子串接装置的不同，分为串电阻起动和串频敏变阻器起动两种起动方式。
串电阻起动中包括基于电流原则的起动和基于时间原则的起动控制线路，图3.14所示电路是基于电流原则的起动控制线路。在电动机的转子绕组中串接KI1、KI2、KI3这三个具欠电流继电器的线圈，它们具有相同的吸合电流和不同的释放电流。在起动瞬间，转子转速为零，转子电流最大，三个电流继电器同时吸合，随着转子转速的逐渐提高，转子电流逐渐减小， KI1、KI2、KI3依次释放，其常闭触点依次复位，使相应的接触器线圈依次通电，通过它们的主触点的闭合，去完成逐段切除起动电阻的工作。

两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路

自耦变压器降压起动的方法是指利用自耦变压器来降低电动机起动电压、限制起动电流的一种三相鼠笼式异步电动机的起动方法。
电动机起动时，使电动机定子绕组和自耦变压器副边相联接，进行减压起动，起动完毕后，使电动机定子绕组和自耦变压器副边脱离，而直接和电源相联接，电动机便进入全电压下正常运行。
如图3.11为两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路。
途中，通过时间继电器KT和中间继电器KA，自动完成电动机从降压起动到全压运行的过渡。本电路中接触器KM1与接触器KM2互锁，接触器KM2的常闭触点串接于自耦变压器的副边，接触器KM2的主触点闭合时短接自耦变压器。

图3.11 两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路之一

当降压起动时，接触器KM1工作，通过其主触点将三相电源接入自耦变压器的原边，接触器KM1与接触器KM2互锁关系，接触器KM2线圈无法通电，保证了自耦变压器的副边通过接触器KM2的常闭触点与电动机的定子绕组相连。
当起动结束进入全压运行时，接触器KM2工作，此时KM1线圈无法通电，不仅使自耦变压器被短接，而且接触器KM2的常闭触点断开，保证了自耦变压器的副边与电动机的定子绕组分离。

但是能实现这样功能的控制线路并不是唯一的，如图3.12也是两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路，但是所用的触点有所不同。
电动机定子绕组可以通过接触器KM1主触点和自耦变压器接入电源；也可以通过接触器KM2将三相电源直接进入电动机的定子绕组，而完全脱离自耦变压器。

图3.12 两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路之二
图中起动时，接触器KM1工作，三相电源通过其主触点接入自耦变压器的原边，同时KM1辅助常开触点闭合，使电源通过自耦变压器的副边接入电动机的定子绕组。全压运行时，接触器KM2工作，接触器KM1不工作，使自耦变压器完全脱离电路。

本电路中接触器KM1与接触器KM2互锁由时间继电器KT中状态互为相反地延时触点来实现，只是在工作过程中，要求时间继电器KT始终通电，不仅通过KT完成降压起动到全压运行的过渡，而且由它的瞬时触点来实现自锁。
所以电路还可以作进一步修改，如图3.13所示：

图3.13 两个接触器控制的自耦变压器降压起动控制线路之三

图3.12与图3.13相比较，主电路没有改变，但是全压运行时，断开了时间继电器KT，电路的自锁由接触器KM1与接触器KM2的辅助常开触点来实现。

三个接触器控制的星形-三角形降压起动的控制线路

正常运行定子绕组为三角形联接的三相鼠笼式异步电动机，可采用Y--△ 降压起动方式达到限制起动电流的目的。如图3.10所示，电动机起动时，KM1 、KM3线圈得电，定子绕组先暂时连接为Y形，进行降压起动。当起动完毕，电动机转速达到稳定转速时，KM1 、KM2定子绕组接为△形，使电动机在全压下运行，由星形转为三角形是靠时间继电器KT来实现的。

图3.10 三个接触器控制的Y--△ 降压起动的控制线路

合上电源开关，按下起动按钮SB2，使接触器KM1线圈通电并自锁，随即接触器KM3线圈也通电，KM1 、KM3的主触点闭合，电动机接成星形联接，接入三相电源进行降压起动。在KM3线圈通电的同时，时间继电器KT线圈也处于通电状态，经过一段时间的延时后，KT的常闭触点断开，接触器KM3线圈失电，KT的另一对常开触点闭合，接触器KM2线圈通电并自锁，KM2主触点闭合，电动机接成三角形联接，电动机在全电压下运行。
当KM2线圈通电后，常闭触点断开，使KT线圈断电，避免了时间继电器长期工作。KM2 、KM3的常闭触点也为互锁触点，以防止KM2 、KM3线圈同时通电，其主触点闭合造成主电路电源短路。

用电流继电器控制机械扳手

用电流继电器控制机械扳手