在有些场合,如果供电系统中的电力变压器容量裕度不大,或是要起动的电动机的功率在该电源系统中所占比重较大,一般要求电动机的起动要有减压起动措施,避免因电动机直接起动时电流太大造成电网跳闸,减压起动的目的就是为了减少电动机的起动电流。一般在电动机设备独立供电或用电设备较少的情况下,18kW以上的三相交流电动机就需要减压起动;如果大量电气设备工作在同一电网中时,280kW的三相交流电动机可能不需要减压起动。
常见的75kW以下三相交流电动机的自耦减压起动控制电路如图4所示。
图4 常见的75kW以下三相交流电动机的自耦减压起动控制电路
在图4中,SA1为电源控制开关,按下起动按钮SB2,KM2、KM2-1、KM3触头吸合,接触器KM2触头吸合给自耦减压变压器通电,随后接触器KM3触头吸合,自耦减压变压器65%(或85%)的电压输出端接到电动机M1上,电动机在低电压下开始起动运行,KM3-1触头吸合后延时继电器KT1开始计时,延时一定时间后,KT1-1触头吸合,中间继电器KA1的线圈得电,KA1-2触头闭合,KA1自保持,KA1-1断开,KM2和KM3线圈断电断开,KM3-1断开,KT1断电断开,KA1-3触头闭合,KM3-2闭合,KM1吸合,交流电动机M1全压运行,至此电动机进入正常运行状态。在图4中,交流表A通过电流互感器TA1随时检测电动机上L3相的交流值,在减压起动过程中,如果发现起动电流已接近额定电流时,也可由人工按下全压切换按钮SB3,提前是把电动机切换到全压运行。延时继电器KT1和KT2的时间设定,以电动机从起动开始到起动电流接近额定电动机的时间为基础,一般不会超过30s。KT2的作用是在KT1出现故障时仍能断开KM2和KM3线圈,切换到KM1运行,一般情况下,KT2可以不要。HL1为电源指示,HL2为减压起动指示,HL3为正常运行指示。以45kW三相交流电动机为例,45kW电动机自耦减压起动控制电路元件清单见表3。
表3 45kW电动机自耦减压起动控制电路元件清单
图5 电动机自耦减压起动电路
图5的原理与图4差不多,需要提醒的是当电动机电流大于160A时已经没有这么大的热继电器,这时要利用电流互感器TA1、TA2和0~5A小功率的热继电器FR1组成电动机过载保护电路。电动机M1的三相电流IU、IV、IW相量之和为零,即IA+IB+IC=0,得IB=-(IA+IC),所以图5中两个电流互感器的电流之和等于中间相的电流。让该电流三次流过热继电器FR1的主端子,产生与三相电流全接入时同样的发热效果,减压起动时KM1-1不吸合,热继电器内不通过起动电流,正常运行后触头KM1-1吸合,热继电器投入运行,电流表A指示中间相的电流值。注意电流互感器要和电流表配对使用,如电流互感器为100/5的,那么电流表就应该选择5/100的,使电流表直接显示电动机的实际电流值。以132kW电动机为例,132kW电动机自耦减压起动控制电路元件清单见表4
表4 132kW电动机自耦减压起动控制电路元件清单