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[摘 要]本文主要阐述了星—三角降压启动控制技术的应用和自耦变压器降压启动控制等技术问题。
[关键词]排水设备 电气控制 技术 应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-159-01
煤矿井下排水设备一般由笼型异步电动机拖动，电动机的启动和控制实施降压启动、软启动和PLC自动控制。降压启动适用在直接启动电流超过允许值，且启动转矩又不需太大的异步电动机。笼型电动机的降压启动控制分为星一三角启动器控制、自耦变压器降压启动控制。
1、星一三角降压启动控制技术应用
电动机在运行时其定子绕组为三角形连接，启动时要把其定子绕组改成星形连接，电动机绕组的电压降为线电压的1/43，在电动机转速达到额定转速时，再换回三角形连接。电动机绕组电压为线电压投入运行。其控制方式采用星一三角启动器和继电器控制。
1.1、星一三角启动器的控制
星一三角启动器的控制线路组成如图1所示。
（1）启动。先合隔离开关QS，引入三相电源，把启动器手柄右扳，使右侧一排动触点与静触点连接，电动机三相绕组的尾端U2、V2、W2短接，首端U1、V1、W1分别接三相电源L1、L2、L3，电动机星形连接启动。
（2）运行。在电动机接近额定转速时，把手柄往左扳，左侧一排动触点与静触点相接，W1、V2与电源L2连接，U2、V1与电源L3连接，W2、U1与L1连接，电动机连接成三角形运行。
（3）停止。将手柄扳到中间位置，停转。
因星一三角启动器的体积较小，可靠性强，经济适用，可用于4～10kw三角形连接的异步电动机进行降压启动运行控制。
1.2、星一三角降压启动继电控制装置
控制装置的电路如2图所示。其动作原理如下。
（1）启动。合隔离开关QS，引入三相电源，控制回路电源有电。按下启动按钮SB2，启动接触器KM1、KM3和时间继电器KT线圈得电吸合，KM2主触点将电动机定子绕组首端与三相电源接通，KM3主触点将定子绕组尾端短接，电动机成星形连接通电启动。KM2的辅助动合触点闭合，实现自保；时间继电器KT的动断触点经整定延时ΔT后断开，使接触器KM3线圈断电，KM3主触点断开对电动机定子尾端的短接，辅助动合触点KM3闭合，同时KT的动合触点也在延时ΔT 后闭合，使接触器KM2线圈得电，其连接于电动机定子尾端的主触点KM2与电动机绕组的首端及三相电源接通，电动机按三角形连接运行。同时其辅助动合触点KM2闭合自锁，维持主电路及电动机全压运行。其中KM2和KM3的动断触点为互锁，以确保KM2和KM3只有一个得电动作，从而使电动机星一三角转换正确，避免短路事故。
（2）停止。按下停止按钮SB1，使KM1、KM2线圈失电，其主触点断开，电动机停转。
（3）保护。短路时电路中熔断器FU熔断，切断电源实现保护护。
2、自耦变压器降压启动控制
自耦变压器降压启动控制运用特制的三相自耦变压器把电动机降压启动。自耦变压器降压启动采用自耦减压启动柜控制，适合交流50Hz、60Hz，电压为380v或660v，功率为11 一300kw 的三相笼型电动机做降压启动、运行和停止控制，并对电动机进行过载、断相、短路等保护，对自耦变压器装有启动时间的过载保护。自耦变压器降压启动控制分为手动控制和继电器控制。
2.1、手动控制
自耦变压器降压启动手动控制电路如图3所示，三相电源由L1、L2、L3接入。
（1）启动。先把启动器手柄扳向“启动”位置，启动触点把自耦变压器与二相电源连接，其星接触点把自耦变压器尾端短接为星形，自耦变压器的抽头经接线柱U、V、W与电动机连接，电动机降压启动。
（2）运行。在转速接近额定转速时，把启动器手柄扳向“运行”位置，把三相电源经其运行触点和热继电器的热元件FR 直接与电动机连接，切除自耦变压器，全压运行。
（3）停止。把手柄扳向“停止”位，切断电动机电源，电动机停止。然后按下停止按钮SB，断开失压脱扣线圈K，脱扣机构使开关跳闸，断电停机。
（4）过载保护。在电动机过载时，热继电器动作，其触点FR 断开失压脱扣线圈，开关脱扣跳闸实现保护。
2.2、继电器拉制。自耦变压器降压启动继电器控制线路如图4所示。其工作如下。
（1）启动。合上隔离开关Q，接通主回路、控制回路和控制变压器T的电源，电源指示灯HL1亮。按下启动按钮SB2，接触器KM和时间继电器KT线圈得电。KM1主触点吸合，接通自祸变压器TV，自耦变压器抽头给电动机定子绕组实现降压启动。KM的二个辅助动合触点（3—6）、（11—13）闭合，分别实现自锁和接通啟动指示灯HL2。KM1的辅助动断NA（8—9）、（11—12）断开电源指示灯HL1和KM2线圈回路，保证KM2不得电。
（2）运行。继电器KT得电后延时ΔT，电动机M已接近额定转速，KT延时动合触点（3—7）闭合，接通继电器KA线圈，二个KA动合触点（3—7）、（3—8）闭合，实现自锁和接通接触器KM2线圈，主回路中KM2动合触点闭合，短接自耦变压器，主回路中的KM2动断触点断开自耦变压器中性点，电动机全压运行，KM2的辅助动合触点（10—14）闭合，接通运行指示灯HL3；同时二个KA动断触点（4—5）、（11—12）分别断开KM1线圈和启动指示灯HL2，KM1主触点断开，切除自祸变压器TV。
（3）停止。按下停止按钮SB1，使一切接触器线圈失电，其主触点断开，电动机停转。
[关键词]排水设备 电气控制 技术 应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-159-01
煤矿井下排水设备一般由笼型异步电动机拖动，电动机的启动和控制实施降压启动、软启动和PLC自动控制。降压启动适用在直接启动电流超过允许值，且启动转矩又不需太大的异步电动机。笼型电动机的降压启动控制分为星一三角启动器控制、自耦变压器降压启动控制。
1、星一三角降压启动控制技术应用
电动机在运行时其定子绕组为三角形连接，启动时要把其定子绕组改成星形连接，电动机绕组的电压降为线电压的1/43，在电动机转速达到额定转速时，再换回三角形连接。电动机绕组电压为线电压投入运行。其控制方式采用星一三角启动器和继电器控制。
1.1、星一三角启动器的控制
星一三角启动器的控制线路组成如图1所示。
（1）启动。先合隔离开关QS，引入三相电源，把启动器手柄右扳，使右侧一排动触点与静触点连接，电动机三相绕组的尾端U2、V2、W2短接，首端U1、V1、W1分别接三相电源L1、L2、L3，电动机星形连接启动。
（2）运行。在电动机接近额定转速时，把手柄往左扳，左侧一排动触点与静触点相接，W1、V2与电源L2连接，U2、V1与电源L3连接，W2、U1与L1连接，电动机连接成三角形运行。
（3）停止。将手柄扳到中间位置，停转。
因星一三角启动器的体积较小，可靠性强，经济适用，可用于4～10kw三角形连接的异步电动机进行降压启动运行控制。
1.2、星一三角降压启动继电控制装置
控制装置的电路如2图所示。其动作原理如下。
（1）启动。合隔离开关QS，引入三相电源，控制回路电源有电。按下启动按钮SB2，启动接触器KM1、KM3和时间继电器KT线圈得电吸合，KM2主触点将电动机定子绕组首端与三相电源接通，KM3主触点将定子绕组尾端短接，电动机成星形连接通电启动。KM2的辅助动合触点闭合，实现自保；时间继电器KT的动断触点经整定延时ΔT后断开，使接触器KM3线圈断电，KM3主触点断开对电动机定子尾端的短接，辅助动合触点KM3闭合，同时KT的动合触点也在延时ΔT 后闭合，使接触器KM2线圈得电，其连接于电动机定子尾端的主触点KM2与电动机绕组的首端及三相电源接通，电动机按三角形连接运行。同时其辅助动合触点KM2闭合自锁，维持主电路及电动机全压运行。其中KM2和KM3的动断触点为互锁，以确保KM2和KM3只有一个得电动作，从而使电动机星一三角转换正确，避免短路事故。
（2）停止。按下停止按钮SB1，使KM1、KM2线圈失电，其主触点断开，电动机停转。
（3）保护。短路时电路中熔断器FU熔断，切断电源实现保护护。
2、自耦变压器降压启动控制
自耦变压器降压启动控制运用特制的三相自耦变压器把电动机降压启动。自耦变压器降压启动采用自耦减压启动柜控制，适合交流50Hz、60Hz，电压为380v或660v，功率为11 一300kw 的三相笼型电动机做降压启动、运行和停止控制，并对电动机进行过载、断相、短路等保护，对自耦变压器装有启动时间的过载保护。自耦变压器降压启动控制分为手动控制和继电器控制。
2.1、手动控制
自耦变压器降压启动手动控制电路如图3所示，三相电源由L1、L2、L3接入。
（1）启动。先把启动器手柄扳向“启动”位置，启动触点把自耦变压器与二相电源连接，其星接触点把自耦变压器尾端短接为星形，自耦变压器的抽头经接线柱U、V、W与电动机连接，电动机降压启动。
（2）运行。在转速接近额定转速时，把启动器手柄扳向“运行”位置，把三相电源经其运行触点和热继电器的热元件FR 直接与电动机连接，切除自耦变压器，全压运行。
（3）停止。把手柄扳向“停止”位，切断电动机电源，电动机停止。然后按下停止按钮SB，断开失压脱扣线圈K，脱扣机构使开关跳闸，断电停机。
（4）过载保护。在电动机过载时，热继电器动作，其触点FR 断开失压脱扣线圈，开关脱扣跳闸实现保护。
2.2、继电器拉制。自耦变压器降压启动继电器控制线路如图4所示。其工作如下。
（1）启动。合上隔离开关Q，接通主回路、控制回路和控制变压器T的电源，电源指示灯HL1亮。按下启动按钮SB2，接触器KM和时间继电器KT线圈得电。KM1主触点吸合，接通自祸变压器TV，自耦变压器抽头给电动机定子绕组实现降压启动。KM的二个辅助动合触点（3—6）、（11—13）闭合，分别实现自锁和接通啟动指示灯HL2。KM1的辅助动断NA（8—9）、（11—12）断开电源指示灯HL1和KM2线圈回路，保证KM2不得电。
（2）运行。继电器KT得电后延时ΔT，电动机M已接近额定转速，KT延时动合触点（3—7）闭合，接通继电器KA线圈，二个KA动合触点（3—7）、（3—8）闭合，实现自锁和接通接触器KM2线圈，主回路中KM2动合触点闭合，短接自耦变压器，主回路中的KM2动断触点断开自耦变压器中性点，电动机全压运行，KM2的辅助动合触点（10—14）闭合，接通运行指示灯HL3；同时二个KA动断触点（4—5）、（11—12）分别断开KM1线圈和启动指示灯HL2，KM1主触点断开，切除自祸变压器TV。
（3）停止。按下停止按钮SB1，使一切接触器线圈失电，其主触点断开，电动机停转。