一、定子繞組串電阻降壓起動控制電路

1．手動切除電阻控制電路

圖6－9所示為按鈕控制的手動切換電路。圖中R為起動電阻，SB2為起動按鈕，SB3為

結束起動切換至全壓的按鈕。控制過程如下：合上電源開關QS，按下起動按鈕SB2，KM1線圈通電自鎖，電動機定子回路串電阻進行降壓起動。當電動機轉速上升至一定值時，按下SB3，KM2通電自鎖，KM2主觸點閉合短接電阻R，電動機進入全壓運行。

    該電路從起動到全壓運行都是由操作人員掌握，很不方便。且若由于某種原因導致KM2不能動作時，電阻不能被短接，電動機將長期在低電壓下運行，嚴重時將燒毀電動機。因此，應對此電路進行改進，如加互鎖或信號電路。

圖6－9  手動切除電阻的控制電路

2．自動切除電阻的控制電路

電氣控制電路中需要自動實現(xiàn)電路的切換時常使用時間繼電器，此種控制稱為時間控制原則。圖6－10是使用時間繼電器實現(xiàn)從降壓至全壓自動切換的控制電路，且時間可調。

但圖（a）電路在電動機運行時，接觸器KM1、KM2和時間繼電器KT線圈都通電，消耗功率。為了避免這一缺點，可改進為圖（b）所示電路。電路的控制過程如下：合上電源開關QS、按下起動按鈕SB2→KM1、KT線圈同時通電KT輔助觸點自鎖→ KM1主觸點接通電源，電動機串電阻起動→ 時間繼電器KT延時結束 →KT動合觸點延時閉合→ 接觸器KM2線圈通電→     

KM2動合輔助觸點閉合自鎖，動斷輔助觸點斷開使KM1線圈斷電，繼而KT線圈斷電。KM2主觸點閉合，切除起動電阻R，電動機轉入全壓運行。

該電路在正常運行時只保留KM2通電，使電路的可靠性增加，能量損耗減少，顯然比（a）圖要合理。

電路中時間繼電器的延時時間根據(jù)電動機起動時間的長短進行調整。由于起動時間的長短與負載大小有關，負載越大，起動時間越長。對負載經常變化的電動機，若對起動時間控制要求較高時，需要經常調整時間繼電器的整定值，就顯得很不方便。

                                  （a）                     (b)

圖6－10  時間繼電器控制的串電阻降壓起動控制電路

二、自耦變壓器降壓起動控制電路

自耦變壓器降壓起動是指電動機起動時，利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的起動電壓。當電動機起動，轉速上升到接近一定值時，短接自耦變壓器，電動機進入全壓運行。采用自耦變壓器降壓起動時，由于用于電動機降壓起動的自耦變壓器通常有三個不同的中間抽頭（匝數(shù)比一般為65％、73％、85％），使用不同的中間抽頭，可以獲得不同的限流效果和起動轉矩等級，因此，有較大的選擇余地。常用于大容量的電動機。

自耦變壓器起動可分為手動控制和自動控制兩種。

（一）手動控制

1．采用刀開關控制的自耦變壓器降壓起動

手動控制可以采用專用的起動器，如QJ10系列手動自耦降壓起動器控制10~75KW以內的電動機。也可以采用三極雙投開關來實現(xiàn)小容量電動機的控制，如圖6－11所示。起動時，合上開關QS1，將開關QS2扳至“起動”位置，使電源加至自耦變壓器一次繞組上，而電動機的定子繞組與自耦變壓器的抽頭連接，電動機進入降壓起動階段。電動機轉速升至一定值時，將QS2迅速扳至“運行”位置，使電動機直接與電源相接，進入全壓運行。

圖6－11  刀開關實現(xiàn)電動機自耦變壓器降壓起動

２．按鈕接觸器控制的自耦變壓器降壓起動控制電路

圖6－12是用按鈕控制電動機從利用自耦變壓器降壓起動切換至全壓運行的電路。該電路控制過程如下：合上QS，按下起動按鈕SB2→KM1、KM2線圈通電，KM2自鎖觸點閉合自鎖。主回路中KM1、KM2主觸點閉合，電動機接入自耦變壓器降壓起動→ 轉速上升至一定值時，按下按鈕SB3→KA得電，動斷輔助觸點斷開，KM1斷電；KM1動合輔助觸點斷開，使KM2斷電。KM1動斷輔助觸點閉合，與已經閉合的KA動合輔助觸點一起使KM3通電且自鎖。

該電路的優(yōu)點是：起動時若誤按SB3，KM3線圈不會通電，避免了由于誤操作造成直接起動的情況。起動完畢后，接觸器KM1、KM2線圈均斷電，即使KM3出現(xiàn)故障無法使電動機全壓運行，也不會使電動機長期運行在低壓下。

圖6－12  按鈕接觸器控制的自耦變壓器降壓起動電路

（二）自動控制

圖6－13是按時間運則控制的自耦變壓器降壓起動控制電路。其控制過程如下：合上開關QS，按下起動按鈕SB2 →KM1、KT線圈通電，KM1自鎖觸點閉合；主回路中KM1主觸點閉合，電動機接入自耦變壓器降壓起動→ 電動機轉速上升到一點值后，此時時間繼電器KT結束延時→KT動合觸點延時閉合，KA通電自鎖→KA動斷輔助觸點斷開，KM1斷電，電動機失電→KA動合輔助觸點閉合，經已經復位的KM1動斷輔助觸點使KM2通電。主回路中KM2動斷輔助觸點首先斷開，然后KM2動合主觸點閉合，電動機進入全壓運行。

圖6－13  按時間原則控制的自耦變壓器降壓起動控制電路

三、星形－三角形降壓起動控制電路

凡是正常運行時定子繞組接成三角形接法的三相籠型感應電動機，都可采用星形—三角形降壓起動。起動時，定子繞組先接成Y形，由于每相繞組的電壓下降為正常工作電壓的1/，故起動電流下降為全壓起動的1/3。當轉速接近一定值時，電動機定子繞組改接成D形，進入正常運行。此種降壓起動方式簡便、經濟，可用于操作較頻繁的場合，但其起動轉矩只有全壓起動時的1/3。

    1．手動控制電路

手動控制可以采用專用的星－三角起動器，常用有QX1、QX2兩個系列，是一種觸點數(shù)量較多的手動電器。起動時，將手柄扳至“Y”位置，起動結束后，將手柄扳至“D”位置。如要停止，將手柄扳至“0”位置。手動星－三角起動器不帶任何保護，所以要與其他保護電器配合使用。

采用按鈕控制的手動星形－三角形起動電路如圖6－14所示。

其控制過程為：按下起動按鈕SB2→KM1、KM3線圈同時通電→ KM1輔助觸點自鎖，KM1主觸點接通電源；KM3主觸點將電動機三相繞組尾端短接，電動機星形起動→ 電動機轉速上升至一定值時，按下SB3 →KM3線圈斷電→KM3主觸點斷開；KM3動斷輔助觸點閉合，為KM2線圈通電作好準備→ SB3按鈕動合輔助觸點閉合，KM2線圈通電自鎖 →KM2主觸點閉合，電動機“D”接法運行；KM2動斷輔助觸點斷開，使KM3線圈不能通電。

此電路采用按鈕手動控制星形－三角形的切換，同樣存在操作不方便，切換時間不易掌握的缺點?？刹捎脮r間繼電器控制的自動“Y-D”降壓起動控制。

圖6－14  按鈕控制的手動“Y-D”降壓起動控制電路

2．自動星－三角降壓起動控制電路

圖6－15為使用三個接觸器和一個時間繼電器的按時間原則控制的電動機“Y-D”降壓起動控制電路。它是產品QX3-13型“Y-D”降壓起動器的電氣控制線路。

電路的控制過程如下：合上開關QS，接通電源，按下起動按鈕SB2→KM1、KM3、KT線圈同時通電→KM1動合輔助觸點閉合自鎖；KM1、KM3動合主觸點閉合，電動機接成星形起動     電動機轉速上升至一定值時，時間繼電器延時結束→KT延時動斷觸點斷開，KM3斷電，電動機斷開星形接法；KM3動斷輔助觸點閉合，為KM2通電作好準備→KT延時動合觸點閉合，KM2線圈通電自鎖，電動機接成三角形運行。同時KM2的動斷輔助觸點斷開，使KM3和KT線圈都斷電。

圖6－15  自動“Y-D”降壓起動控制電路

以上三個接觸器控制的電路適合控制功率為13kW以上的電動機，對13kW以下的電動機的控制可以采用兩個接觸器實現(xiàn)，此時主回路中KM3主觸點其中一對直接用導線接通，另外兩對用KM2的動斷輔助觸點代替。在實現(xiàn)控制時，必須注意：由于輔助觸點允許斷開的電流較小，因此，從星形切換至三角形時，必須讓KM1主觸點斷開，使電動機斷開電源后，才能使KM2通電，主觸點閉合，電動機接成三角形。最后再由KM1通電，使電動機再次接通電源。

電動機采用星－三角降壓起動的電路簡單、成本低。但由于起動時起動電流降低為直接起動電流動三分之一，起動轉矩也降為直接起動轉矩的三分之一，因此，這種方法僅僅適合于電動機輕載或空載起動的場合。

四、延邊三角形降壓起動控制電路

三相籠型異步電動機星－三角降壓起動時雖然不用增加起動設備，起動方式相對簡單，但其起動轉矩卻只有額定電壓起動時的1/3，因此一般只適用于空載或輕載起動。而采用延邊三角形起動時，每相繞組承受的電壓比三角形接線時低，又比星形接法時高，介于兩者之間，這樣既不增加起動用專用設備，實現(xiàn)降壓起動，又可提高起動轉矩。

延邊三角形起動即是在電動機起動過程中將繞組接成延邊三角形，起動結束后，將繞組換接成三角形進入全壓運行狀態(tài)。

圖6－16為延邊三角形接線原理圖。KM3為延邊三角形聯(lián)結接觸器，KM1為線路接觸器，KM2為三角形聯(lián)結接觸器圖。6－17所示為延邊三角形降壓起動控制電路。電動機起動過程如下：合上電源開關QS，按下起動按鈕SB2→KM1、KM3、KT線圈同時通電，KM1自鎖觸點閉合。主回路中KM1、KM3主觸點閉合使電動機聯(lián)結成延邊三角形降壓起動→當電動機轉速達到一定值時，時間繼電器KT動作→KT延時動斷輔助觸點斷開使KM3線圈斷電釋放；延時動合輔助觸點接通使KM2線圈通電自鎖，電動機聯(lián)結成三角形正常運轉。KM2動作后通過動斷輔助觸點切斷KM3和KT線圈支路。

圖6－16  延邊三角形連接原理圖

圖6－17  延邊三角形降壓起動控制電路