三相异步电动机Y-△降压启动控制线路要点

实验一三相鼠笼式异步电动机Y－△降压起动控制一、实验目的1. 进一步提高按图接线的能力2. 了解时间继电器的结构、使用方法、延时时间的调整及在控制系统中的应用。

3. 熟悉异步电动机Y－△降压起动控制的运行情况和操作方法。

二、原理说明1. 按时间原则控制电路的特点是各个动作之间有一定的时间间隔，使用的元件主要是时间继电器。

时间继电器是一种延时动作的继电器，它从接受信号（如线圈带电）到执行动作（如触点动作）具有一定的时间间隔，此时间间隔可按需要预先整定，以协调和控制生产机械的各种动作。

时间继电器的种类通常有电磁式、电动式、空气式和电子式等。

其基本功能可分为两类，即通电延时式和断电延时式，有的还带有瞬时动作式的触头。

时间继电器的延时时间通常可在0.4s～80s范围内调节。

2、按时间原则控制鼠龙式电动机Y－△降压自动换接起动的控制线路如书所示。

从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接。

因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。

图27-1的控制线路能满足上述要求。

本线路具有以下特点:(1) 接触器KM3与KM2通过动断触头KM3(5-7)与KM2(5-11)实现电气互锁，保证KM3与KM2不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。

(2) 依靠时间继电器KT延时动合触头(11-13)的延时闭合作用，保证在按下SB1后，使KM2先得电，并依靠KT(7-9)先断，KT(11-13)后合的动作次序，保证KM2先断，而后再自动接通KM3，也避免了换接时电源可能发生的短路事故。

(3) 本线路正常运行（△接）时，接触器KM2及时间继电器KT均处断电状态。

(4) 由于实验装置提供的三相鼠笼式电动机每相绕组额定电压为220V，而Y/△换接起动的使用条件是正常运行时电机必须作△接，故实验时，应将自耦调压器输出端(U、V、W)电压调至220V。

实验六三相异步电动机正反转及Y—△降压起动控制线路一、实验目的1.进一步掌握三相异步电动机的正反转控制线路的接线方法。

2.进一步掌握三相异步电动机的Y—△降压起动控制线路的接线方法。

3.熟悉三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路的工作原理。

4.熟悉三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路的接线方法。

二、实验原理1. 三相异步电动机的正反转及Y—△降压起动控制线路如图一所示。

2. 正转Y—△降压起动控制过程如下：三相闸刀开关QS合闸通电后，指示灯D1亮启，表明控制线路处于“准备好”的状态，按起动按钮SB2后且在转换为△形接法（正常运行）之前，该指示灯保持亮启状态，以表明控制线路处于Y降压起动状态。

当转入△形正常运行状态后，D1指示灯熄灭，同时指示灯D2亮启，表明已进入正常运行状态，之后，只要不按停止按钮SB1，指示灯D2将一直保持亮启状态。

3. 反转Y—△降压起动控制过程如下：指示灯D1和D2的亮灭情况与正转降压起动控制过程类似。

三、实验仪器设备四、实验内容与步骤1.将交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮开关在控制板上进行布置。

2.按照图一进行布线联接。

3.全部联接完成后应进行仔细检查核对，直至正确无误。

经指导教师确认接线正确后，方可合闸刀通电。

4.按起动按钮SB2，Y形降压起动，指示灯D1亮启，经延时若干秒后，电动机转换为△形正常运转，指示灯D1熄灭、D2亮启，此时电动机正向运转，按动停止按钮SB1，电动机停止运转。

5.按起动按钮SB3，Y形降压起动，指示灯D1亮启，经延时若干秒后，电动机转换为△形正常运转，指示灯D1熄灭、D2亮启，此时电动机反向运转，按动停止按钮SB1，电动机停止运转。

五、实验注意事项1.通电前应熟悉线路的操作顺序。

2.运行时应注意观察电动机、各电器元件和线路各部分工作是否正常。

若发现异常情况，必须立即切断电源开关。

六、实验报告内容1.简述三相异步电动机正反转及Y—△降压起动控制线路的工作原理。

三相异步电动机Y—△降压起动（1）线路设计思想Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。

这一设计思想仍是按时间原则控制起动过程。

所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。

而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。

凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。

（2）典型线路介绍定子绕组接成Y—△降压起动的自动控制线路如图所示。

工作原理：1、按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源。

同时，时间继电器KT 及接触器KM2线圈得电。

2、接触器KM2线圈得电，其常开主触点闭合，电动机M定子绕组在星形连接下运行。

KM2的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM3不得电。

3、时间继电器KT的常开触点延时闭合；常闭触点延时继开，切断KM2线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。

4、接触器KM3线圈得电，其主触点闭合，使电动机M由星形起动切换为三角形运行。

停车5、按SB1 辅助电路断电各接触器释放` 电动机断电停车线路在KM2与KM3之间设有辅助触点联锁，防止它们同时动作造成短路；此外，线路转入三角接运行后，KM3的常闭触点分断，切除时间继电器KT、接触器KM2,避免KT、KM2线圈长时间运行而空耗电能，并延长其寿命。

三相鼠笼式异步电动机采用Y—△降压起动优点：定子绕组星形接法时，起动电压为直接采用三角形接法时的1/3，起动电流为三角形接法时的1/3，因而起动电流特性好，线路较简单，投资少。

缺点：起动转矩也相应下降为三角形接法的1/3，转矩特性差。

所以该线路适用于轻载或空载起动的场合。

另外应注意，Y—△联接时要注意其旋转方向的一致性。

三相异步电动机Y—Δ自动降压启动控制实验1、实验目的⑴学会三相异步电动机Y—Δ自动降压启动控制的接线和操作方法。

⑵理解三相异步电动机Y—Δ自动降压启动的概念。

⑶理解三相异步电动机Y—Δ自动降压启动的基本原理。

⑷了解时间继电器的作用和动作情况。

2、预习内容及要求⑴Y—Δ转换启动的作用三相异步电动机的Y—Δ转换起动方式是大容量电动机起动常用的降压起动措施，但它只能应用于Δ形连接的三相异步电动机。

在起动过程中，利用绕组的Y形连接即可降低电动机的绕组电压及减少绕组电流，达到降低起动电流和减少电机起动过程对电网电压的影响。

待电动机起动过程结束后再使绕组恢复到Δ形连接，使电动机正常运行。

⑵电动机Y—Δ启动控制原理①控制线路及电路组成三相异步电动机的Y—Δ变换起动控制的连接线路如图3-6所示，它主要有以下元器件组成：图3-6 三相异步电动机Y—Δ自动降压启动控制线路a.起动按钮（SB2）。

手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。

b.停止按钮（SB1）。

手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。

c.主交流接触器（KM1）。

电动机主运行回路用接触器，起动时通过电动机起动电流，运行时通过正常运行的线电流。

d.Y形连接的交流接触器（KM3）。

用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器，起动时通过Y形连接降压起动的线电流，起动结束后停止工作。

e.Δ形连接的交流接触器（KM2）。

用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器，通过绕组正常运行的相电流。

f.时间继电器（KT）。

控制Y—Δ变换起动的起动过程时间（电机起动时间），即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间。

g.热继电器（或电机保护器FR）。

热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等。

②控制原理三相异步电动机Y—Δ转换启动的控制原理大致如下：i.按下启动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM2常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。

《Y-△降压启动控制线路》教案
（10分钟）
（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-△降压启动控制线路
时间继电器自动控制的Y-△降压启动线路原理图
机在
△、Y
接法
时接
线盒
内的
接线
和出
线
分析
电路
原理，
总结
线路
优点。

三相异步电动机y-△降压启动控制电路工作原理
三相异步电动机Y-Δ降压启动控制电路是一种常见的电动机
启动方式，多用于大功率电动机的启动过程中。

其工作原理如下：
1. 电源供电：当三相异步电动机需要启动时，通过主控制开关将电源连接到电动机的三相输入端。

2. Δ连接：在启动过程中，控制电路将电动机的三个定子绕组
分别连接成一个Δ形状，即将每个定子绕组的一个端子与另
一个定子绕组的另一个端子连接在一起。

3. 降压启动：通过一个时间继电器或者其他启动控制器来控制一个对应的继电器，使得在启动过程中，电动机的每个定子绕组通过一个降压启动器，即一个定子绕组与外部电阻串联连接，以降低电动机的电压。

4. 加载转矩：在降压启动的过程中，电动机的电压被降低，电机的转矩也被降低。

这样可以减轻电动机启动时的机械冲击，并且可以避免过大的电流冲击对线路和电机的损坏。

5. 过渡到Y连接：当电动机达到设定的启动时间或者转速后，控制电路将继电器动作，切断降压启动器的连接，在短时间内，使得电动机的三个定子绕组组成Y形状连接，使得电动机能
够正常运行。

总的来说，Y-Δ降压启动控制电路通过降低电动机的电压，减
小启动时的机械冲击，确保电动机的安全启动，并在启动后切换为正常运行状态。

《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。

三相异步电动机Y-△降压起动的控制设计《电⽓控制与PLC应⽤》课程设计说明书设计题⽬：三相异步电动机Y-△换接起动控制设计专业及班级：XXX指导教师：XXX学⽣姓名：XXX学号：XXXX设计时间：XXXXXXXX⽬录⼀、设计题⽬ (1)⼆、控制要求 (1)三、设计内容 (1)1、设计原理 (1)2、I/O配置接线图 (2)3、⼯作过程 (3)4、程序设计梯形图 (4)5、程序设计指令图 (4)6、元件介绍 (4)总结 (8)参考⽂献 (9)⼀、设计题⽬利⽤三菱可编程控制器实现三相异步电动机Y-△降压起动的控制设计。

⼆、控制要求接触器1KM~3KM的作⽤分别是控制电源、Y形起动、△运⾏。

①按下起动按钮SB2后，电动机M先作Y起动，10s钟后⾃动转换为△运⾏。

②若任何情况下外部按下停⽌按钮SB1或热继电器FR动作时，都会导致电动机停⽌。

三、设计内容1、设计原理容量较⼤的电动机。

通常采⽤降压启动⽅式。

降压启动的⽅式很多，有星三⾓启动，⾃耦降压启动，串联电抗器降压启动，延边三⾓形启动等。

本⽂介绍电动机的星三⾓(Y⼀△)启动⽅式。

所谓Y⼀△启动，是指启动时电动机绕组接成星形，启动结束进⼊运⾏状态后，电动机绕组接成三⾓形。

在启动时。

电机定⼦绕组因是星形接法，所以每相绕组所受的电压降低到运⾏电压的57.7％，启动电流为直接启动时的1／3，启动转矩也同时减⼩到直接启动的1／3。

所以这种启动⽅式只能⼯作在空载或轻载启动的场合。

电动机Y－△启动的电路图，U1－U2、V2－V2、Wl－W2是电动机M的三相绕组。

如果将U2、V2和W2在接线盒内短接则电动机被接成星形；如果将U1和W2、V1和U2、W1和V2分别短接，则电动机被接成三⾓形。

实现电动机的Y－△启动控制电路见图1。

图1 2、I/O配置接线图图2 I/O配置接线图表1 I/O配置表2 硬件配置表3、⼯作过程按下启动按钮SB1，接触器KM3线圈得电，KM3的主触点闭合，KM3辅助触点（常开）闭合，接触器KM1和时间继电器的线圈得电，KM1主触点闭合，将电动机的三相绕组接成星形，电动机进⼊星形启动状态；KM1的辅助触点KM1－1闭合，使电路维持在启动状态。

Y△降压起动，主电路与控制电路注意事项星三角启动是最常用的降压启动，成本最低，启动时相电压为正常运行时相电压1/√3，启动电流为正常运行时电流的1/3。

一般4KW以上的电机绕组都采用△接法，7.5KW以上的电机采用降压启动。

星型接法的电机可以直接启动，不可以采用星三角启动运行。

电机线圈电机线圈原理图线电压表示电源相与相之间电压，相电压表示每组线圈绕组的电压。

线圈△接法时，每组线圈首尾相联，在相联处通入三相电压，电源的线电压等于相电压。

线电流是√3倍相电流。

当电机线圈Y型接法时，线圈尾部连接在一起，头部端通入三相电源。

线电压是相电压的√3倍，线电流等于相电流。

当△接法的电机采用Y接法启动时，每组线圈电压从380V降低到了220V，启动时的电源线电流降低到了原来的三分之一。

降低启动目的就是为了降低启动电流，降低启动电流就是为了减少对电网的冲击。

Y/△主电路Y/△主电路KM1接触器作为星三角启动的主接触器，KM2接触器为Y接法启动，帮电机线圈尾部短接在一起，KM2主触点的另一端用短接线连接在一起。

KM3接触器为△接法运行，KM3接触器的输出电源线端或电机线端，与KM1接触器相比较，必须有一端相序向前或向后移序，才能保证电机正常运行。

KM1、KM2接触器吸合电机Y接法运行。

KM1、KM3接触器吸合电机△接法运行。

Y/△控制电路Y/△电路图星三角控制电路是由通电延时时间继电器KT控制切换的。

当按下按钮SB2，KM1、KM2、KT通电，当达到时间继电器设定时间时，KM2、KT失电停止，KM1、KM3通电，电机正常运转。

KM2与KM3接触器之间必须接互锁来保证不能同时吸合，造成短路。

在电机正常运转时，是帮时间继电器断电的，来增加时间继电器的使用寿命，时间继电器线圈应注意接在KM3常闭触点下，而不能接在KT延时常闭触点下。

注意事项常开触点与常闭触点是同时动作时，是有时间顺序的，常闭先断开，常开后闭合，这是非常重要的。

课程：西门子S7-200PLC定时器、计数器的应用课题：三相异步电动机Y-△降压启动控制线路2、断开延时定时器（TOF）输入端（IN）接通时，定时器位立即为“1”，并把当前值设为0。

输入端（IN）断开时，定时器开始计时，当断开延时定时器（TOF）的计时当前值等于设定时间时，定时器位断开为“0”，并且停止计时。

TOF指令必须用负跳变（由on到off）的输入信号启动计时。

3、有记忆功能的接通延时型定时器（TONR）输入端（IN）接通时，接通有记忆接通延时定时器（TONR），并开始计时，当定时器（TONR）的当前值等于或大于设定值时，该定时器位被置位为“1”。

定时器（TONR）累计值达到设定值后，定时器（TONR）继续计时，一直计到最大值32767。

查阅STEP7-MicroWin软件中有关TOF指令的内容。

查阅STEP7-MicroWin软件中有关TONR指令的内容。

结合STEP7-MicroWin软件的帮助文件，讲解TOF定时器的特点。

结合STEP7-MicroWin软件的帮助文件，讲解TONR定时器的特点。

写出TOF指令的主要特点。

写出TONR指令的主要特点。

输入端（IN）断开时，定时器（TONR）的当前值保持不变，定时器位不变。

输入端（IN）再次接通，定时器当前值从原保持值开始再往上累计时间，继续计时。

可以用定时器（TONR）累计多次输入信号的接通时间。

上电周期或首次扫描时，定时器（TONR）的定时器位为“0”，当前值保持，可利用复位指令（R）清除定时器（TONR）的当前值。

4、应用定时器的注意事项1）不能把一个定时器号同时用作断开延时定时器（TOF）和接通延时定时器（TON）（相当于同一定时器号既用作模拟断电延时型的物理时间继电器功能，又用作模拟通电延时型的物理时间继电器功能）。

2）使用复位（R）指令对定时器复位后，定时器位为“0”，定时器当前值为0。

3）有记忆接通延时定时器（TONR）只能通过复位指仿照教师演示的简单应用程序，自行编程调试，理解三种定时器的工作原理和特点。