电路图识图基础知识-直接启动/接触器启动(十四)
电动机启动方式包括:全压直接启动、经电阻或自耦减压起动、Y-△ 起动、软起动器启动、变频器控制启动等。
1. 三相断路器控制直接启动
全压直接起动。优点是电路简单、操纵控制方便,维护工作量较少,成本低。主要用于小功率电动机的起动。
三相异步电动机的直接全压启动是一种简单而常见的启动方式。然而,在启动过程中,电动机的启动电流可能会达到额定电流的4到7倍,这会导致供电电压显著降低,增加线路损耗,并直接影响同一电源下其他用电设备的正常运行。在严重的情况下,这种情况甚至可能导致同一电源下的电动机停运等事故。因此,直接启动电动机的容量受到限制,通常要求其容量小于10KW。
该电路主要由三相断路器QS、熔断器FU1、连线和三相电动机M组成。在启动时,合上断路器,电动机开始运行;而在停止时,直接断开断路器,电动机随之停止。熔断器在电路中串联,起到保护电动机的作用。当出现故障或异常状态时,故障电流增大,导致熔断器迅速发热并熔断,从而切断电路,保护电动机停止运行。采用断路器控制直接启动适用于不频繁操作的小容量电动机,但无法实现自动化控制或远程操作,且未配备过载和低压保护元件。
电动机的断路器开关控制电路如下图所示。
2. 接触器控制电动机启动、停止电路
接触器控制电动机连续控制电路:采用接触器可以实现电动机的远距离控制,接触器还可以作为电动机的失压保护元件。电路中使用热继电器作为过载保护元件。
接触器控制电动机的启动与停止电路主要由以下组件构成:三相断路器QS、熔断器FU、连线、接触器KM、接触器的主接点和辅助接点、按钮(SB1、SB2)、热继电器FR,以及三相电动机M。当电动机处于检修状态时,需要切断电源总开关QS,从而使电路停电。
在准备启动电动机时,首先合上电路总开关QS,确保主电路和辅助电路通电。启动电动机时,按下常开按钮SB1,接触器KM的线圈得电,接触器的主接点闭合,同时常开辅助接点也闭合,形成自保持回路,从而使接触器线圈持续带电,电动机随之启动运行。
要停止电动机,按下常闭按钮SB2,此时接触器KM的线圈失电,主接点和辅助接点随之打开,电动机停止运行。
热继电器FR串联在电动机的主电路中,若电动机发生故障(如过载或缺相运行),热继电器的辅助回路接点将打开,导致接触器KM的线圈失电,从而停机。熔断器FU1和FU2则用于保护主电路和辅助电路中的元件,防止短路故障。
如果电源电压降至某一阈值或电源停电,接触器线圈也会失电,常开辅助接点返回,KM的主回路接点打开,电动机随即停止运行。接触器控制电动机的直接启动电路如图所示。
上图解释如下:
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主电路(左侧部分):
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电源经三相闸刀开关QS → 熔断器FU1 → 接触器KM主触点 → 热继电器FR热元件 → 电动机M。
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控制电路(右侧部分):
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电源经熔断器FU2 → 停止按钮SB2(常闭) → 启动按钮SB1(常开)和KM辅助触点(并联) → 热继电器FR常闭触点 → 接触器KM线圈。
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符号说明
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QS:三相闸刀开关
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FU1/FU2:熔断器(主电路/控制电路)
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KM:接触器(主触点/辅助触点/线圈)
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FR:热继电器(热元件/常闭触点)
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SB1:启动按钮(常开)
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SB2:停止按钮(常闭)
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M:三相电动机
工作流程
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启动电动机:
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合上QS → 主电路和控制电路带电。
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按下SB1 → KM线圈通电 → KM主触点闭合(电动机运行)→ KM辅助触点闭合(自锁)。
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停止电动机:
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按下SB2 → KM线圈断电 → KM主触点和辅助触点断开 → 电动机停止。
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故障保护:
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过载/缺相:FR热元件动作 → FR常闭触点断开 → KM线圈断电 → 电动机停止。
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失压保护:电源失压 → KM线圈自动断电 → 电动机停止。
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短路保护:
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主电路短路:FU1熔断。
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控制电路短路:FU2熔断。
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检修安全:
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断开QS → 主电路和控制电路完全断电。
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关键设计特点:
KM辅助触点实现自锁,保持连续运行。
FR常闭触点串联在控制回路中提供过载保护。
失压时KM自动释放,确保安全重启。
检修时断开QS实现物理隔离断电。