全压启动控制回路

12.2.1　全压启动控制回路

图12-4　单向全压启动控制线路

如图12-4所示为三相笼型异步电动机单向全压启动控制线路。主电路由刀开关QS、熔断器FU1、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件和电动机M构成。控制线路由热继电器FR的常闭触点、停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM常开触点以及它的线圈组成。这是最基本的电动机控制线路。

1．控制线路工作原理

启动时，合上刀开关QS，主电路引入三相电源。按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电，其常开主触点闭合，电动机接通电源开始全压启动，同时接触器KM的辅助常开触点闭合，使接触器KM线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮SB2后，接触器KM线圈仍能通过其辅助触点通电使其线圈保持通电的现象称为自锁。起自锁作用的触点称为自锁触点。

要使电动机停止运转，按停止按钮SB1，接触器KM线圈失电，则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机M自动停车，同时松开接触器KM自锁触点也断开，控制回路解除自锁。松开停止按钮SB1，控制电路又回到启动前的状态。

2．控制线路的保护环节

（1）短路保护

当控制线路发生短路故障时，控制线路应能迅速切除电源，熔断器FU1是作为主电路短路保护作用的，但它达不到过载保护的目的。这是因熔断器的规格是根据电动机的启动电流大小作适当选择的；另一方面熔断器的保护特性分散性很大，即使是同一种规格的熔断器，其特性曲线也很不相同。熔断器FU2为控制线路的短路保护。

（2）过载保护

电动机长期超载运行，会造成电动机绕组温升超过允许值而损坏，通常要采取过载保护。过载保护的特点是：负载电流越大，保护动作时间越快，但不能受电动机启动电流影响而动作。

过载保护由热继电器FR来完成。一般来说，热继电器发热元件的额定电流按电动机额定电流来选取。由于热继电器热惯性大，即使热元件流过几倍的额定电流，热继电器也不会立即动作，因此在电动机启动时间不长的情况下，热继电器是不会动作的。只有过载时间比较长时，热继电器动作，常闭触点FR断开，接触器KM线圈失电跳闸，主触点KM断开主电路，电动机停止运转，实现了电动机的过载保护。

（3）欠压和失压保护

在电动机正常运行时，如果因为电源电压的消失而使电动机停转，那么在电源电压恢复时电动机就可能自行启动，电动机的自动启动可能会造成人身事故或设备事故。防止电源电压恢复时电动机自动启动的保护也叫零电压保护。

在电动机正常运行时，电源电压过分降低会引起电动机转速下降和转矩降低，若负载转矩不变，使电流过大，造成电动机停转和损坏电机。由于电源电压过分降低可能会引起一些电器释放，造成电路不正常工作，可能会产生事故。因此需要在电源电压下降达到最小允许的电压值时将电动机电源切除，这样的保护称为欠电压保护。

如图12-4所示电路中，依靠接触器本身实现欠压和失压保护。当电源电压低到一定程度或失电时，接触器KM的电磁吸力小于反力，电磁机构会释放，主触点把主电源断开，电动机停止运转。这时如果电源恢复，由于控制电路失去自锁，电动机不会自行启动。只有操作人员再次按下启动按钮SB2，电动机才会重新启动。

以上三种保护是三相笼型电动机常用的保护环节，它对保证三相笼型异步电动机安全运行非常重要。