上海西门子S7-1200中国总代理

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2.2.2　三相电动机降压启动控制电路

较大容量的电动机直接启动时，启动电流较大，会对电网产生巨大冲击，所以较大容量的电动机一般都采用降压方式来启动。机额定电流的2倍左右，启动电流特性好、结构简单、价格低；其缺点是启动转矩相应下降为原来三角形直接启动时的1/3，转矩特性差。因而本电路适用于电动机空载或轻载启动的场合。

②自耦变压器降压启动的控制电路　在自耦变压器降压启动的控制电路中，电动机启动电流的限制是靠自耦变压器降压来实现的。该电路的设计思想也是采用时间继电器完成电动机由启动到正常运行的自动切换。启动时串入自耦变压器，启动结束时自动将其切除。当启动电动机时，合上开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM1、KM3与时间继电器KT的线圈同时得电，KM1、KM3主触点闭合，电动机定子绕组经自耦变压器接至电源降压启动。当时间继电器KT延时时间到，一方面其常闭的延时触点打开，KM1、KM3线圈失电，KM1、KM3主触点断开，将自耦变压器切除；另一方面，KT的常开延时触点闭合，接触器线圈KM2得电，KM2主触点闭合，电动机投入正常运转。软启动　前述几种传统的三相异步电动机的启动电路比较简单，不需要增加额外的启动设备；但其启动电流冲击一般很大，启动转矩较小，而且固定不可调。电动机停机时都是控制接触器触点断开，切断电动机电源，电动机自由停车，造成剧烈的电网波动和机械冲击。在直接启动方式下，启动电流为额定值的4～8倍，启动转矩为额定值的0.5～1.5倍；在定子串电阻降压启动方式下，启动电流为额定值的4.5倍，启动转矩为额定值的0.5～0.75倍；在星形—三角形启动方式下，启动电流为额定值的1.8～2.6倍。在星形—三角形切换时也会出现电流冲击，且启动转矩为额定值的0.5倍。对于自耦变压器降压启动，0.85倍。因而上述方法经常用于对启动特性要求不高的场合。

在一些对启动要求较高的场合，可选用软启动装置。它采用电子启动方法，其主要特点是具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，还具有电动机过载保护等功能。

在软启动异步电动机的过程中，软启动器通过控制加到电动机上的电压来控制电动机的启动电流和转矩；启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。一般软启动器可以通过改变参数设定得到不同的启动特性，以满足不同的负载特性要求。子绕组电路；待电动机的转速升高后，转子电流减小，使电流继电器K1先释放，K1的常闭触点复位闭合，使接触器KM2线圈通电吸合，转子电路中KM2的主触点闭合，切除电阻R1；当R1电阻被切除后，转子电流重新增大，使转速平稳。随着转速继续上升，转子电流又会减小，使电流继电器K2释放，它的常闭触点K2复位闭合，接触器KM3线圈通电吸合，转子电路中KM3的主触点闭合，把第二级电阻R2又短接切除。至此，电动机启动过程结束。

中间继电器KA的作用是保证启动时全部启动电阻接入转子绕组的电路，只有在中间继电器KA线圈通电，KA的常开触点闭合后，接触器KM2和KM3线圈才有可能通电吸合，然后才能逐级切除电阻，保证电动机在串入全部启动电阻的情况下启动。

2.2.3　三相异步电动机制动控制电路

三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转，由于惯性的作用，总要经过一段时间，这往往不能适应某些机械工艺的要求，如

**铣床、卧式镗床和组合机床等。无论是从提高生产效率，还是从安全及准确定位等方面考虑，都要求能迅速停车，因此要求对电动机进行制动控制。制动控制方法一般有两大类：机械制动和电气制动。机械制动是用机械装置来强迫电动机迅速停车；电气制动实质上是当电动机停车时，给电动机加上一个与原来旋转方向相反的制动转矩，迫使电动机转速迅速下降。由于机械制动比较简单，下面着重介绍电气制动控制电路，包括反接制动和能耗制动。除此之外，如果在系统中已经使用了软启动器或者变频器，这两种智能化的控制设备也可以很容易地实现软制动，完成电动机的制动控制任务。

（1）反接制动控制电路

反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，产生制动转矩的一种制动方法。

由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于2倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接启动时电流的2倍。因此，反接制动的特点之一是制动迅速，效果好，但冲击大，仅适用于10kW以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求串接一定的电阻，以限制反接制动电流。这个电阻称做反接制动电阻。反接制动的另一个要求是在电动机转速接近于零时，及时切断反相序的电源，防止电动机反向再启动。KA1仍处于工作状态，所以在接触器KM1常闭触点复位后，接触器KM2线圈通电，其常开触点闭合，使定子绕组经3个电阻R获得反相序三相交流电源，对电动机进行反接制动，电动机转速迅速下降。当电动机转速低于速度继电器动作值时，速度继电器常开触点复位，KA1线圈断电，接触器KM2释放，反接制动过程结束。

电动机反向启动和制动停车过程与正转时相同，此处不再赘述。

（2）能耗制动控制电路

所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动的目的。根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制；也可以根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。下面分别用单向能耗制动和正反向能耗制动控制电路为例来说明。同，这里仅是在控制电路中取消了时间继电器KT的线圈及其触点电路，而在电动机轴端安装了速度继电器KS，并且用KS的常开触点取代了KT延时打开的常闭触点。这样一来，该电路中的电动机在刚刚脱离三相交流电源时，由于电动机转子的惯性速度仍然很高，速度继电器KS的常开触点仍然处于闭合状态，所以接触器KA2线圈能够依靠SB1按钮的按下通电自锁。于是，两相定子绕组获得直流电源，电动机进入能耗制动。当电动机转子的惯性速度低于速度继电器KS动作值时，KS常开触点复位，接触器KM2线圈断电释放，能耗制动结束电动机可逆运行能耗制动控制电路　图2-14所示为电动机按时间原则控制的可逆运行的能耗制动控制电路。在很多领域中，要求三相笼型异步电动机的速度为无级调节，其目的是实现自动控制、节能，以提高产品质量和生产效率。电动机调速方法很多，如定子绕组极对数的变极调速和变频调速方式等。变极调速控制*简单，价格便宜，但不能实现无级调速。变频调速控制*复杂，但性能**，随着其成本日益降低，目前已广泛应用于工业自动控制领域。在其正常的正向运转过程中，需要停止时，按下停止按钮SB1，使KM1断电，KM3和KT线圈通电并自锁。电动机可逆运行能耗制动也可以以速度原则，用速度继电器取代时间