《减压启动器的安装》电子教材Word文件下载.docx
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因此，减压启动需要在空载或轻载情况下进行。
二、减压启动器的分类与外形结构
鼠笼式异步电动机常见的减压启动方法有四种：
自耦变压器减压启动；
Y-△减压启动；
延边三角形减压启动；
定子绕组串接电阻减压启动。
（一）自耦变压器减压启动器
自耦变压器减压启动控制是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。
待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运行。
自耦变压器启动的优点是自耦变压器的不同抽头可供不同负载启动时选择，适用于Y形或△形接法的电动机；
缺点是体积大、价格高、质量重。
1.手动自耦减压启动器
常用的手动自耦减压启动器有QJD3系列油浸式和QJ10系列空气式两种。
QJD3系列油浸式手动自耦减压启动器其外形如图3-1-1所示，主要由薄钢板制成的防护式外壳、自耦变压器、接触系统（触头浸在油中）、操作机构及保护系统等五个部分组成，具有过载和失压保护功能。
适用于一般工业用交流50Hz或60Hz、电压380V、功率为10～75kW三相笼型异步电动机作不频繁减压启动和停止用。
a）外形b）电路图
图3-1-1QJD3系列手动自耦减压启动器
其动作原理如下：
当手柄扳到“停止”位置时，装在主轴上的动触头与上、下两排静触头都不接触，电动机处于断电停止状态。
当手柄向前推到“启动”位置时，装在主轴上的动触头与上面一排启动静触头接触，三相电源L1、L2、L3通过右边三个动、静触头接入自耦变压器，又经自耦变压器的三个65％（或80％）抽头接入电动机进行减压启动；
左边两个动、静触头接触则把自耦变压器接成了Y形。
当电动机的转速上升到一定值时，将手柄向后迅速扳到“运行”位置，使右边三个动触头与下面一排的三个运行静触头接触，这时，自耦变压器脱离，电动机与三相电源L1、L2、L3直接相接全压运行。
停止时，只要按下停止按钮SB，失压脱扣器KV线圈失电，衔铁下落释放，通过机械操作机构使启动器掉闸，手柄便自动回到“停止”位置，电动机断电停转。
由于热继电器KH的常闭触头、停止按钮SB、失压脱扣器线圈KV串接在U、W两相电源上，所以当出现电源电压不足、突然停电、电动机过载和停车时都能使启动器掉闸，电动机断电停转。
启动器根据额定电压和额定功率，以选定其触头额定电流及启动用自耦变压器等结合而分类，其数据见表对表中额定工作电流和热保护整定电流另有要求者除外）。
表3-1-1QJD3系列手动自耦减压启动器数据
型号
额定工作电压（V）
控制的电动机功率（kW）
额定工作电流（A）
热保护额定电流（A）
最大启动时间（s）
QJD3-10
380
10
19
22
30
QJD3-14
14
26
32
QJD3-17
17
33
45
40
QJD3-20
20
37
QJD3-22
42
QJD3-28
28
51
63
QJD3-30
56
QJD3-40
74
85
60
QJD3-45
86
120
QJD3-55
55
104
160
QJD3-75
75
125
QJ10系列空气式手动自耦减压启动器
该系列启动器适用于交流50Hz、电压380V及以下、容量75kW及以下的三相笼型异步电动机，作不频繁减压启动和停止用。
图3-1-2QJ10系列空气式手动自耦减压启动器电路图
在结构上，QJ10系列启动器也是由箱体、自耦变压器、保护装置、触头系统和手柄操作机构五部分组成。
它的触头系统有一组启动触头、一组中性触头和一组运行触头，其电路图如图3-1-2所示。
动作原理如下：
当手柄扳到“停止”位置时，所有的动、静触头均断开，电动机处于断电停止状态；
当手柄向前推到“启动”位置时，启动触头和中性触头同时闭合，三相电源经启动触头接入自耦变压器TM，又经自耦变压器的三个抽头接入电动机进行减压启动，中性触头则把自耦变压器接成了Y形；
当电动机的转速上升到一定值后，将手柄迅速扳到“运行”位置，启动触头和中性触头先同时断开，运行触头随后闭合，这时自耦变压器脱离，电动机与三相电源L1、L2、L3直接相接全压运行。
停止时，按下SB即可。
2.XJ01系列自耦减压启动箱
XJ01系列自耦减压启动箱是我国生产的自耦变压器减压启动自动控制设备，广泛用于交流为50Hz、电压为380V、功率为14～300kW的三相笼型异步电动机的减压启动。
XJ01系列自耦减压启动箱的外形及内部结构如图3-1-3所示。
图3-1-3XJ01系列空气式手动自耦减压启动器
XJ01系列自耦减压启动箱是由自耦变压器、交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器和按钮等电器元件组成。
对于14～75kW的产品，采用自动控制方式；
100～300kW的产品，具有手动和自动两种控制方式，由转换开关进行切换。
时间继电器为可调式，在5～120s内可以自由调节控制启动时间。
自耦变压器备有额定电压60％和80％两挡抽头。
补偿器具有过载和失压保护，最大启动时间为2min（包括一次或连续数次启动时间的总和），若启动时间超过2min,则启动后的冷却时间应不少于4h才能再次启动。
（二）Y-△减压启动器
Y-△减压启动器是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，限制启动电流。
待电动机启动后，再把定子绕组改接成△形，使电动机全压运行。
我国生产的J02及Y系列三相鼠笼式异步电动机，功率在4KW以上者正常运行时都采用△形接法。
凡是在正常运行时定子绕组作△形连接的异步电动机，均可采用这种减压启动方法。
Y-△减压启动方法的优点是设备简单、价格低。
一般做成自动切换。
缺点是启动转矩只有用△接法时直接启动时的1/3，即启动转矩降低很多，故只能用于轻载或空载启动的设备上。
1.手动Y-△减压启动器如图3-1-4所示。
图3-1-4QX1型手动Y-△启动器外形结构图
手动Y-△启动器外部有启动（Y）、停止（O）、运行（△）三个位置，内部有8对触头。
QX1控制电动机的容量为13kW，启动器的正常操作频率为30次/h。
2.Y-△自动减压启动器如图3-1-5所示。
图3-1-5QX4系列Y-△减压启动器
QX4系列星三角起动器，适用于交流380伏，50Hz，功率为160KW以下的三相鼠笼型感应电动机降压起动之用，起动方式由“Y”自动换成“△”运行。
对电动机具有过载，断相与失压保护功能，广泛用于压缩机，风机，水泵等设备配套。
（三）延边△减压启动
延边△减压启动是指电动机启动时，把定子绕组的一部分接成“△”，另一部分接成“Y”，使整个绕组接成延边△，如图3-1-6a）所示。
待电动机启动后，再把定子绕组改接成△形全压运行，如图3-1-6b）所示。
a）延边△接法b）△接法
图3-1-6延边△减压启动电动机定子绕组的连接方式
延边△减压启动是在Y一△减压启动的基础上加以改进而形成的一种启动方式，它把Y形和△形两种接法结合起来，使电动机每相定子绕组承受的电压小于△接法时的相电压，而大于Y形接法时的相电压，并且每相绕组电压的大小可随电动机绕组抽头（U3、V3、W3）位置的改变而调节，从而克服了Y一△减压启动时启动电压偏低、启动转矩偏小的缺点。
电动机接成延边△时，每相绕组各种抽头比的启动特性见表。
表3-1-2延边△电动机定子绕组不同抽头比的启动特性
定子绕组抽头比K=Z1:
Z2
相似于自耦变压器的抽头百分比
启动电流为额定电流的倍数Ist/IN
延边△启动时每相绕组电压（V）
启动转矩为全压启动时的百分比
1:
1
71％
3～3.5
270
50％
2
78％
3.6～4.2
296
60％
2:
66％
2.6～3.1
250
42％
当Z2绕组为0时即为Y连接
58％
2～2.3
220
33.3％
由图3-1-6和表3-1-2可以看出，采用延边△启动的电动机需要有9个出线端，这样不用自耦变压器，通过调节定子绕组的抽头比K，就可以得到不同数值的启动电流和启动转矩，从而满足了不同的使用要求。
（四）定子绕组串电阻减压启动
定子绕组串接电阻减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行。
由于串联电阻上有电能的损耗，一般使用电抗器以减少电能的损耗，但电抗器体积较大、成本较高。
学习情境二减压启动器控制线路分析
1．能说明时间继电器的种类、用途，明确其图形符号及文字符号。
2．能描述空气阻尼式时间继电器的工作原理。
3．能正确检修、安装及选择时间继电器。
4.能正确识读Y-△减压启动控制线路原理图，明确线路所需元器件的图形符号、文字符号。
5．能描述Y-△减压启动控制线路的工作原理。
知识准备
一、时间继电器的用途与种类
“叮铃铃……”上课铃响了，同学们在教室里坐好，准备上课。
我们的行动要靠定时来约束和统一管理。
对于电气设备要实现自动化，也需要按照时间先后次序准确执行。
时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来实现触头延时闭合或分断的自动控制电器。
当时间继电器的感测部分接收到信号后，需经过一定时间段延时，其执行机构才会动作并输出信号操作控制电路。
因此时间继电器主要用于各种自动控制电路中作为延时元件，按预设时间接通或分断电路。
1.时间继电器的分类
时间继电器的种类很多，常用的主要有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等类型，目前在电力拖动控制线路中，应用较多的是空气阻尼式和晶体管式时间继电器，如图3-2-1所示。
a）JS7－A系列空气阻尼式b）JS20系列晶体管式c）JS14S系列数显式
图3-2-1时间继电器
2.时间继电器工作方式
通电延时型时间继电器在其感测部分接收到信号后开始延时，一旦延时完毕就立即通过执行机构输出信号以操作控制电路，当输入信号消失后，继电器立即恢复到动作前状态。
断电延时型时间继电器在其感测部分接收到输入信号后执行机构立即动作，但当输入信号消失后，继电器必须经过一定时间段延时后才能恢复到动作前状态，并且有信号输出。
3.时间继电器符号
线圈一般符号通电延时线圈断电延时线圈常开触头常闭触头延时断开瞬时闭合常闭触头
瞬时断开延时闭合常闭触头延时闭合瞬时断开常开触头瞬时闭合延时断开常开触头
图3-2-2时间继电器的符号
二、JS7—A系列空气阻尼式时间继电器
空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，其外形和结构如图3-2-3所示，主要由电磁系统、延时机构和触头系统三部分组成，电磁系统为直动式双E形电磁铁，延时机构采用气囊式阻尼器，触头系统是借用LX5型微动开关，包括两对瞬时触头（1常开1常闭）和两对延时触头（1常开1常闭）。
根据触头延时的特点，可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。
触头系统
电磁系统延时机构
a）外形b）结构
1－线圈2－反力弹簧3－衔铁4－铁心5－弹簧片6－瞬时触头
7－杠杆8－延时触头9－调节螺钉10－推杆11－活塞杆12－宝塔形弹簧
图3-2-3空气阻尼式时间继电器外形及结构图
JS7—A系列空气阻尼式时间继电器是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作时间的，其结构原理示意图如图3-2-4所示。
a）通电延时型b）断电延时型
1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜
10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14-微动开关SQ115-杠杆16-微动开关SQ2
图3-2-4JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理示意图
图a）是通电延时型时间继电器，当电磁系统的线圈通电时，微动开关SQ2的触头瞬时动作，而SQ1的触头由于气囊中空气阻尼的作用延时动作，其延时的长短取决于进气道快慢，可通过旋动调节螺钉13进行，延时范围有0.4～60s和0.4～180s两种。
当线圈断电时，微动开关SQ1和SQ2的触头均瞬时复位。
JS7—A系列断电延时型和通电延时型时间继电器的组成元件是通用的。
若将图中通电延时型时间继电器的电磁机构旋出固定螺钉后反转180°
安装，即为图3-2-4b）所示断电延时型时间继电器。
其工作原理可自行分析。
型号说明：
JS7-□A
结构设计稍有改动
继电器基本规格代号1－通电延时，无瞬时触头；
时间2－通电延时，有瞬时触头；
设计序号3－断电延时，无瞬时触头；
4－断电延时，有瞬时触头
表3-2-1JS7-A系列空气阻尼式时间继电器主要技术参数
瞬时动作触头对数
有延时的触头对数
触头额定电压（V）
触头额定电流（A）
线圈电压（V）
延时范围（s）
额定操作频率（次/h）
通电延时
断电延时
常开
常闭
JS7－1A
JS7－2A
JS7－3A
JS7－4A
－
5
24、36、110、127、220、380、420
0.4～60及0.4～180
600
空气阻尼式时间继电器的特点是延时范围大（0.4～180s），结构简单，价格低，使用寿命长，但整定精度往往较差，只适用于一般场合。
三、时间继电器的选用与安装使用
1.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。
在延时精度要求不高的场合，一般可选用价格较低的JS7—A系列空气阻尼式时间继电器，反之，对精度要求较高的场合，可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。
2.时间继电器的安装与使用
（1）时间继电器应按说明书规定的方向安装。
无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电后，释放时衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5°
。
（2）时间继电器的整定值，应预先在不通电时整定好，并在试车时校正。
（3）时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。
（4）通电延时型和断电延时型可在整定时间内自行调换。
小词典
（5）使用时，应经常清除灰尘及油污，否则延时误差将增大。
晶体管式时间继电器
晶体管式时间继电器也称为半导体时间继电器或电子式时间继电器，具有机械结构简单、延时范围宽、整定精度高、体积小、耐冲击和耐震动、消耗功率小、调整方便及寿命长等优点，所以发展迅速，已成为时间继电器的主流产品，应用越来越广。
晶体管式时间继电器按结构分为阻容式和数字式两类；
按延时方式分为通电延时型、断电延时型及带瞬动触头的通电延时型。
JS20系列晶体管时间继电器是全国推广的统一设计产品，适用于交流50Hz、电压380V及以下或直流电压220V及以下的控制电路中作延时元件，按预定的时间接通或分断电路。
它具有体积小、重量轻、精度高、寿命长、通用性强等优点。
JS20系列晶体管时间继电器的外形如图3-2-1b）所示，它具有保护外壳，其内部结构采用印刷电路组件。
安装和接线采用专用的插接座，并配有带插脚标记的下标牌作接线指示，上标盘上还带有发光二极管作为动作指示。
结构形式有外接式、装置式和面板式三种。
外接式的整定电位器可通过插座用导线接到所需的控制板上；
装置式具有带接线端子的胶木底座；
面板式采用通用八大脚插座，可直接安装在控制台的面板上，另外还带有延时刻度和延时旋钮供整定延时时间用。
JS20系列通电延时型时间继电器的接线图如图3-2-5a）所示。
a）接线示意图b）电路图
图3-2-5JS20系列通电延时型时间继电器的接线示意图和电路图
JS20系列通电延时型时间继电器的电路图如图3-2-5b）所示。
它由电源、电容充放电电路、电压鉴别电路、输出和指示电路五部分组成。
电源接通后，经整流滤波和稳压后的直流电，经过RP1和R2向电容C2充电。
当场效应管V6的栅源电压Ugs低于夹断电压Up时，V6截止，因而V7、V8也处于截止状态。
随着充电的不断进行，电容C2的电位按指数规律上升，当满足Ugs高于Up时，V6导通，V7、V8也导通，继电器KA吸合，输出延时信号。
同时电容C2通过R8和KA的常开触头放电，为下次动作做好准备。
当切断电源时，继电器KA释放，电路恢复原始状态，等待下次动作。
调节RP1和RP2即可调整延时时间。
当电磁式时间继电器不能满足要求，要求的延时精度较高，或者控制回路相互协调需要无触头输出等情况。
JS20系列晶体管式时间继电器的型号含义如下：
JS20-□□/□□
辅助规格代号：
0装置式3装置式带瞬动触头
1面板式4面板式带瞬动触头
时间继电器2外接式5外接式带瞬动触头
设计序号0无波段开关；
1有波段开关
标准延时值派生代号：
不标注表示通电延时；
D表示断电延时
表3-2-2JS20系列晶体管式时间继电器主要技术参数
结构
形式
延时整定元件位置
延时触头对数
不延时触头对数
误差
环境温度（℃）
工作电压
功
率
消
耗
机
械
寿
命
（万次）
通电
延时
断电
重复
综合
交流
直流
JS20-口/00
JS20-口/01
JS20-口/02
装置式
面板式
内接
外接
0.1～300
-
±
3
-10～40
36
110127220380
24
48
110
≤5
1000
JS20-口/03
JS20-口/04
JS20-口/05
JS20-口/10
JS20-口/11
JS20-口/12
0.1～3600
JS20-口D/00
JS20-口D/01
JS20-口D/02
0.1～180
JS7—A系列时间继电器常见故障及处理方法
1.延时触头不动作
可能原因：
电磁线圈断线；
电源电压过低；
传动机构卡住或损坏。
处理方法：
更换线圈；
调高电源电压；
排除卡住故障或更换部件。
2.延时时间缩短
气室装配不严，漏气；
橡皮膜损坏。
修理或更换气室；
更换橡皮膜。
3.延时时间变长
气室内有灰尘，使气道阻塞。
清除气室内灰尘，使气道畅通。
四、Y-△减压启动控制线路
1.手动控制Y-△减压启动控制线路
如图3-2-6所示是双投开启式负荷开关手动控制Y-△减压启动控制线路。
线路的工作原理如下：
启动时，先合上电源开关QS1，然后把开启式负荷开关QS2扳到“启动”位置，电动机定子绕组便接成Y形减压启动；
当电动机转速上升并接近额定值时，再将QS2扳到“运行”位置，电动机定子绕组改接成△形全压正常运行。
手动Y-△启动器专门作为手动Y-△减压启动用，有QX1和QX2系列，按控制电动机的容量分为13kW和30kW两种，启动器的正常操作频率为30次/h。
QX1型手动Y-△启动器的外形结构图、接线图和触头分合图如图3-2-7、3-2-8所示。
启动器有启动（Y）、停止（0）和运行（△）三个
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