工业技术 ●Ｉ 浅谈三相绕线式异步电动机频敏降压起动 梁志刚 （迁安市轧一钢铁有限公司） 中图分类号：Ｆ２７０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４ｘ（２０１０）１卜００１７一Ｏ１ 频敏变阻器降压起动是三绕线式异步电动机常见的一种起动方式，是利用 时间继电器ＫＴ、中间继电器ＫＭ、转子电路接触器ＫＭ２相继获电动作，完成 频敏变阻器的阻抗随着转子电流频率的变化而有显著变化的特点来实现的。 变阻器是一种无触点电磁元件，相当于一个等值阻抗，在电动机起动过程中，等 值阻抗会随转子电流频率减小而自动下降，也就是自动变阻功能。电源刚接通 时，电动机转速等于零，转差率Ｓ－１，则转子电势频率ｆ２＝定子电势频率ｆｌ。随 着转速升高，转差率Ｓ逐渐减小，转子电势频率ｆ２相应降低。所以频敏变阻器 的阻抗在开始时最大，随着转速上升，ｆ２相应降低，变阻器阻抗随之减小，使绕 线式异步电动机在起动过程近于恒值起动转矩，从而电动机平稳地起动起来。 频敏变阻器降压起动工作原理以电动机单方向旋转为例，如图１所示。 该图为电动机单方向旋转，转子串接频敏变阻器，达到整定时间后自动短 接的电气电路。图中ＫＭ１为电动机定子回路电源接触器，ＫＭ２为电动机转子回 路短接频敏变阻器接触器，ＫＭ为中间继电器。ＫＴ为通电延时时间继电器，作用 是整定电动机起动时间。ＦＲ是５安培热继电器，作用是电动机过电流时断开二 次控制回路电源，设备自动停机。该电气电路工作原理是：合上电源开关ＱＦ， 起动时按下起动按钮ＳＢ２，接触器ＫＭｌ电磁线圈获电动作，其常开辅助点闭合自 锁，电动机转子电路串入频敏变阻器起动。随着电动机转速平稳上升，频敏变 阻器阻抗逐渐自动下降，当转速上升到接近额定转速时，时间继电器ＫＴ延时达 到整定时间后，其延时闭合的常开触点闭合，中间继电器ＫＭ获电动作，其常开 触点闭合，接触器ＫＭ２获电动作，将频敏变阻器短接，起动过程结束。电动机需 要停止运转时，按下停止按钮ＳＢ１即可。中间继电器ＫＭ在这里的作用是在起 动时，由其常闭触点将热继电器的发热元件短接，以免因起动时间过长造成热 继电器误电动作，起动结束后，ＫＭ常闭点断开把热继电器投入使用。 频敏变阻器降压起动控制系统由电气开关元件组成，在使用过程中难免出 现各种形式的故障。某矿山企业球磨设备采用三相绕线式异步电动机拖动，起 动方式为频敏变阻器降压起动。电气控制采用图１配线方式，组装完毕调试时 遇到停机后二次起动的故障现象，该故障会引起重大安全事故。该起动柜主接 触器ＫＭ１为ＣＪ２０ ８００Ａ大容量接触器，转子电路ＫＭ２为ＣＪ２０—６００Ａ接触器。按 图检查，配线无错误，各电气元件均是新元件，未发现异常。再次送电试验，起 动过程正常，接下起动按钮ＳＢ２，接触器ＫＭ１动作，电动机转子电路串入频敏变 阻器动行，时间继电器ＫＴ达到整定时间后动作正常，中间继电器ＫＭ动作正常， 转子回路ＫＭ２动作正常，频敏变阻器短接退出运行。起动过程结束，各电气元 件获电后动作均正常，当按下停止按钮ＳＢ１停机时，接触器ＫＭ２，中间继电器 ＫＭ，瞬断动作处于备停状态，时间继电器ＫＴ已经在起动过程结束后失电处于备 停状态。而主接触器ＫＭＩ电磁线圈失电释放动作缓慢，延时近３秒左右。故障 查明，分析如下：接下停止按钮ＳＢ１后，接触器ＫＭ２、中间继电器ＫＭ、时间继电 器ＫＴ处于备停状态，而停止按钮ＳＢ１按下后松开时立即自动复位，常闭点立即 为通状态，接触器ＫＭ１电磁线圈失电后又立即获电动作仍处于工作状态，继而 二次起动过程。结合故障原因，将原来停止按钮ＳＢ１更换为同型号拍式自锁急 停按钮。停机时，拍下急停按钮，其闭点断开自锁，保证了接触器ＫＭ１电磁线圈 彻底断电动作，使设备安全停机。 根据图１二次控制线路分析，该电路存在两点隐患故障，第一点是当接触 器ＫＭ２触点发生粘连时，会引起电动机直接起动现象。第二点是当时间继电器 ＫＴ发生线圈断线，触点粘连等故障时，会引起电动机转子长期串接频敏变阻器 运行的现象。因此该球磨设备的起动柜，二次控制回路的原理图改用图２配线 方式。 ＦＵ 图２所示，二次控制回路中，按钮更换为急停按钮，停机后需要再次起动 时，将铵钮手动旋出复位即可。另外在回路中分别串入时间继电器ＫＴ的延时 断开点和瞬间闭合点，可以避免因时间继电器故障引起的转子长期串接频敏变 阻器运行的现象。在回路中串入接触器ＫＭ２的常闭点的作用有两点：第一点是 可以在起动过程结束后断开时间继电器线圈电源，使ＫＴ处于备停状态：第二点 是可以避免因接触器ＫＭ２触点粘连时引起的电动机直接起动现象。 频敏变阻器降压起动，轻载起动时一般起动时间小于２０秒，重载起动时起 动时间往往大于２０秒，允许连续起数次，但总起动时间不得超过８Ｏ秒。 频敏变阻器降压起动已被广泛应用，是三相交流绕线式异步电动机的一种 常见的，也是主要的起动方式。如水泵、空压机、轧钢机、空气压缩机等。我 们电气工作人员应在安装调试、日常维护的工作中积累经验，使之为企业的生 产发挥更好的功效。 科技博览ｌ １７
