自耦變壓器降壓啓動原理圖解

採用自耦變壓器可以實現降壓啟動。其工作原理如下:

一、啟動

用接好短路線的KM1,作為自耦變壓器的星點,用KM2作為自耦變壓器的電源輸入開關。啟動時,通過KM1接通自耦變壓器的星點,通過KM2接通自耦變壓器的電源,啟動開始。

二、運行

啟動後經過一段時間,通過KM2先斷開自耦變壓器的電源,通過KM1後斷開自耦變壓器的星點,才能通過KM3接入運行電源

三、控制電路

要做到KM1、KM2、KM3有序地投入和切除,就要做好控制電路的轉換順序。

要用到的元件有:啟動按鈕一個;停止按鈕一個;接觸器KM1、KM2、KM3三個;延時用的時間繼電器一個;電機過流熱敏繼電器一個。控制電路的工作程序有四步:原始狀態;啟動狀態;運行狀態;停止狀態。由此可得到如下的元件工作狀態表如下表所示。

自耦變壓器降壓啟動原理圖解

前幾天有人用如下圖所示的自耦變壓器降壓啟動電路時,出現了有時能工作,有時不能工作的現象。現在我們來分析一下原因。

自耦變壓器降壓啟動原理圖解

分析電路的工作情況

一、啟動電路的工作情況

KM1得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2或按下KM2的強制按鈕,KM1就會得電工作。

KM1失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KT常閉觸點因計時時間到而斷開;KM3常閉觸點因得電工作而斷開。

KM2得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2;因受KM1常開觸點的控制,按下KM2的強制按鈕時,必須先按下KM1的強制按鈕,否則無效。換言之,就是要KM1先得電工作以後,KM2才能得電工作。

KM2失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KM1常開觸點因失電而斷開;KM3常閉觸點因得電工作而斷開。且KM2的常開觸點起自鎖作用。

由此可見,啟動時KM1先得電,KM2後得電;轉換時KM1先失電,KM2後失電。

這樣,第一個問題也就來了:正常轉換時應為:KM2先失電,KM1後失電。現在的情況是:轉換時KM1先失電,KM2後失電。失電的順序出了問題。

二、啟動到運行的轉換工作情況

KT得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2;按下KM2的強制按鈕時,必須先按下KM1的強制按鈕,否則無效;KT就會得電工作。

KT失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KM3常閉觸點因得電工作而斷開。

KM3得電工作的條件為:KT常開觸點因計時時間到而閉合;KM3常開觸點因得電工作而閉合(自鎖);KM3就會得電而工作。

KM3失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KM1常閉觸點因得電工作而斷開。

由此可見,啟動到運行時,KT的常閉觸點因計時時間到而斷開,使得KM1、KM2先後失電;又因KM1、KM2先後失電而引起KT也失電;KM1、KM2、KT的各觸點此時引起竟爭。

這樣,第二個問題也就來了:如果KM1常閉觸點、KT延時閉合觸點竟爭勝利,則KM3得電而工作;如果KM1常閉觸點、KT延時閉合觸點竟爭失敗,則KM3不能得電,也就不能工作。這樣,就出現了有時能工作,有時不能工作的現象。

三、問題的修正

1、第一個問題,即KM1、KM2失電順序問題的修正

修正這個問題,首先要從KM1、KM2失電的順序入手,即先解決在轉換時KM1先失電,KM2後失電的問題。因為這不僅是KM1、KM2失電順序問題,而且也是觸點竟爭的問題。

修改KM1得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2或按下KM1的強制按鈕,KM1就會得電工作。

修改KM1失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KM3常閉觸點因得電工作而斷開。其邏輯式為:。修改後,把原來得電條件項中的KM2換成了KM1;去掉了停止項中KT的常閉觸點。

修改KM2得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2或KM1的強制按鈕,KM1就會得電工作。

修改KM2失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KT常閉觸點因計時時間到而斷開;KM3常閉觸點因得電工作而斷開。其邏輯式為:。修改後,把原來得電條件項中的KM2換成了KM1;去掉了停止項中KM1的常開觸點;停止項中加上了KT的延時斷開觸點。

這樣,在轉換時,KM2由KT的延時斷開觸點控制,先於KM1失電;KM2由KM3常閉觸點控制,後於KM1失電。解決了在轉換時KM1、KM2失電順序的問題。

2、第二個問題,即KM1、KM2、KT各觸點引起竟爭的修正

修改KT得電工作的條件為:按下啟動按鈕SB2;按下KM1的強制按鈕;KT就會得電工作。其邏輯式為:。修改後,把原來得電條件項中的KM2換成了KM1。

修改KM3失電停止的條件為:電機電流過大,使FR動作;按下停止按鈕SB1;KM2常閉觸點因得電工作而斷開。其邏輯式為:。修改後,把原來失電條件項中的KM1常閉觸點換成了KM2常閉觸點。

這樣,在轉換時,延時時間到KT的延時斷開觸點,使KM2失電,KM2失電後,其常閉觸點為KM3得電作好了準備;而KM1和KT不失電,以保證KT的延時閉合觸點繼續工作,隨後KM3由KT延時閉合觸點接通而得電;KM3得電後,其常閉觸點斷開,切斷KM1、KM2、KT的全部供電電路,完成了由啟動延時到運行的轉換。解決了在轉換時KM1、KM2、KT各觸點引起的竟爭,也就解決了有時能工作,有時不能工作的現象,使控制電路能順利地完成由啟動到運行,再到停止的全過程。

由這個實例可以看出二個常內見的問題:

一、控制電路的控制程序轉換是有先後順序的。這就象兩個人傳遞東西一樣,有四個步驟:第一個步驟是,一個人手拿一樣東西,伸手去遞給另一個人;第二個步驟是,另一個人伸手去接東西;第三個步驟是,兩個人都要同時拿住東西;第四個步驟,遞東西的人先放手。只有這樣,東西才會順利地從一個人的手中,傳遞到另一個的手中。這裡的關鍵所在是第三個步驟,即兩個人都要同時拿住東西,否則就不會順利地完成傳遞。控制電路的程序轉換也是一樣,上一個程序輸出的控制信號,要能順利地傳遞到下一個程序去,就要有“同時拿住東西”這個點,否則控制電路就會出錯。

二、時間繼電器的轉換問題。時間繼電器在沒有轉換任務完成前,其線圈是不能復位的。只有當轉換任務完成後,才能復位。復位信號往往都是轉換任務完成時,末級被控元件反過來去復位。

實例中,時間繼電器KT在沒有對KM3得電轉換前,就由KM1、KM2的失電而復位,引起了各觸點間的竟爭,其結果就是我們平時俗話所說的那樣,運氣好,就是竟爭獲勝,電路工作;運氣壞,就是竟爭失敗,電路不工作。正常情況下時間繼電器的延時斷開觸點使KM2失電時,線圈是不能復位(通電延時繼電器是斷電覆位)的,因為任務還沒有完成,後面還有一個KM3得電的轉換。當KM3得電後,KT的任務才算完成,此時才可以復位。修正後,當KM3得電之時,恰恰是KT的轉換任務完成之時,再由KM.3的常閉觸點去切斷其供電電路,使KT復位的。

以上兩點問題,在設計控制電路時一定要加以考量。


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