一種自耦變壓器降壓起動控制線路的改進

自耦變壓器降壓起動, 又稱為補償器降壓起動, 可用抽頭調節自耦變壓器的變比以改變起動電流和啟動轉矩大小。傳統自耦變壓器起動大多數是用加時間繼電器來控制。以下是根據某本中級電工培訓指導書上自耦變壓器降壓起動控制線路所存在的弊病做了改進。改進后的控制線路投入使用以來, 運行穩定、可靠, 沒有出現故障。

　　1 原動作原理

　　原電路的控制原理如圖1 所示

　　控制電路的本意是, 按下起動按鈕SB2, 交流接觸器1KM和2KM線圈得電, 觸頭1KM和2KM閉合, 自耦變壓器串入電動機降壓起動; 同時時間繼電器KT 線圈也得電, KT 的觸頭延時動作, KT 常閉觸頭延時先斷開, 1KM、2KM和KT 線圈先后失電, 1KM和2KM主觸頭斷開, 變壓器脫離電動機電路, 而KT 常開觸頭后閉合,1KM常閉閉合, 3KM線圈在1KM和2KM失電之后得電, 3KM主觸頭閉合, 電動機進入全壓運行。再按下停止按鈕使電動機停轉。采用這種控制電路, 電動機的“ 起動- 自動延時- 運行”一次操作完成, 非常方便和安全。但是在正式運行時, 會產生這種現象: 在接線完全正確的情況下線路有時便可正常運行,有時便不能正常運行, 即按下起動按鈕SB2 之后, 電動機降壓起動了, 當轉到全壓運行時,便停下來, 3KM線圈通不了電。

　　2 線路的弊病- 競爭冒險現象

　　分析其圖1 控制線路的弊病是遇到了電磁元件之間的“ 觸點競爭”問題, 即出現了競爭冒險現象, 造成整個電路工作的不可靠。電路運行過程中, 當KT延時到后, 其延時常閉觸點總是由于機械運動原因先斷開而延時常開觸點后閉合, 當延時常閉觸點先斷開后, 1KM 線圈隨即斷電, 1KM1 常閉閉合為3KM 線圈通電做準備, 同時1KMr 常開斷開, KT 線圈隨即斷電, 由于磁場不能突變為零和銜鐵復位需要時間, 故有時候延時常開觸點來得及閉合, 這時3KM線圈可通電, 3KM常開觸點閉合自鎖, 電動機轉入全壓運行。但有時候因受到某些干擾而失控, KT 延時常開觸點來不及閉合, KT 的磁場已消失和銜鐵已復位, 3KM線圈通不了電, 從而導致了前面所提到的故障問題。此線路造成競爭冒險即上述現象的主要原因是設計過程中只考慮了電磁系統與觸點系統的邏輯聯系, 而忽略了觸點系統動作時間性和滯后性對系統的影響, 從而造成競爭冒險。

　　3 改進后的接線方法

　　經過分析, 主要是控制電路中輔助觸點使用不合理造成線路設計的不完善, 針對此線路存在的缺點對原控制電路部分進行改進, 其接線方法見圖2。

　　4 改進后的工作原理

　　接通電源后, 按下起動按鈕SB2, 交流接觸器1KM、2KM線圈得電吸合, 1KM和2KM主觸頭閉合, 自耦變壓器串入電動機降壓起動; 同時, 時間繼電器KT 線圈也得電吸合, KT 瞬時常開觸點閉合自鎖。經一定時間延時后, KT 延時常開觸頭閉合, KT 延時常閉觸頭斷開, 1KM線圈斷電, 1KM1 常閉閉合, 3KM 線圈通電,3KM1 常開觸頭閉合自鎖, 3KM1 常閉觸頭斷開聯鎖, 使2KM及KT 線圈斷電復位, 電動。