多臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)

電動(dòng)機(jī)接通電源，轉(zhuǎn)子從靜止到以n2勻速運(yùn)行這個(gè)過(guò)程叫起動(dòng)過(guò)程。起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)差率s=1，定子內(nèi)形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2的相對(duì)速度最大，所以在轉(zhuǎn)子電路中感生的電源電動(dòng)勢(shì)和電流最大，根據(jù)變壓器原理定子繞組內(nèi)的電流也最大。一般中小型籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流Ist(線(xiàn)電流)是它額定電流In和5~7倍，例：Y132M-4型電動(dòng)機(jī)，額定電流In=15.4A，Ist/In=7,所以Ist=107.8A。
由于起動(dòng)時(shí)間短，對(duì)電動(dòng)機(jī)本身影響不大，但過(guò)大的起動(dòng)電流在短時(shí)間內(nèi)會(huì)在線(xiàn)路上造成較大的電壓降落，而使負(fù)載兩端的電源降低，影響附近負(fù)載的正常工作，尤其對(duì)在附近工作的電動(dòng)機(jī)，電壓突然降低會(huì)使它們的轉(zhuǎn)速下降，電流增大，甚至堵轉(zhuǎn)。在實(shí)際工程中多數(shù)大中型電動(dòng)機(jī)采取降壓起動(dòng)技術(shù)來(lái)降低起動(dòng)電流。但小型電動(dòng)機(jī)一般直接起動(dòng)，如果有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)也會(huì)造成上述向題。
一、一種三臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路
在實(shí)際工程和實(shí)驗(yàn)中有很多多臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作的情況，如上分析不宜同時(shí)起動(dòng)。筆者在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分時(shí)起動(dòng)的控制電路，可用于小型電動(dòng)機(jī)的群動(dòng)控制。下面以三臺(tái)電動(dòng)機(jī)為例，分析其工作原理。主回路及控制回路電路圖分別如圖1、圖2所示。

圖1

圖2
1、主回路
合上空氣開(kāi)關(guān)QF，接通三臺(tái)電動(dòng)機(jī)電源。HL1—交流接觸器KM1工作指示燈（電動(dòng)機(jī)M1工作指示）； HL2—時(shí)間繼電器KT1工作指示燈（起動(dòng)時(shí)亮，運(yùn)行時(shí)滅）；HL3—交流接觸器KM2工作指示燈（電動(dòng)機(jī)M2工作指示）；HL4—時(shí)間繼電器KT2工作指示燈（起動(dòng)時(shí)亮，運(yùn)行時(shí)滅）；HL5—交流接觸器KM3工作指示燈（電動(dòng)機(jī)M3工作指示）。
2、控制回路
K為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，1為自動(dòng)起動(dòng)、停電后來(lái)電自動(dòng)工作；2為手動(dòng)起動(dòng)、失壓保護(hù)。
以2點(diǎn)工作為例：按下SB2，交流接觸器KM1的線(xiàn)圈帶電，主回路中KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)；KM1常開(kāi)觸點(diǎn)①閉合（自鎖）KM1常開(kāi)觸點(diǎn)②閉合，時(shí)間繼電器KT1線(xiàn)圈帶電，KT1常開(kāi)觸點(diǎn)③延時(shí)閉合，KM2線(xiàn)圈帶電，主觸點(diǎn)（主回路中）閉合，電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)；KM2常開(kāi)觸點(diǎn)①③自鎖；KM2常開(kāi)觸點(diǎn)④閉合，時(shí)間繼電器KT2線(xiàn)圈帶電，KT2常開(kāi)觸點(diǎn)⑤延時(shí)閉合，主觸點(diǎn)（主回路中）閉合，電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)；KM3常開(kāi)觸點(diǎn)⑤①自鎖，KM3常開(kāi)觸點(diǎn)⑥閉合，中間繼電器KA線(xiàn)圈帶電，KA常閉觸點(diǎn)⑦⑧斷開(kāi)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢。
如要停電動(dòng)機(jī)，按鈕止按鈕SB3，KM1失電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，M1停，M2、M3也一樣停止。在工作中斷電，需重新按SB2起動(dòng)，具有失壓保護(hù)。KR1、KR2、KR3為熱繼電器，起過(guò)載保護(hù)作用。FU為熔斷器，起短路保護(hù)作用。
如果要求電路停電又重新來(lái)電后自動(dòng)投入工作，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置1，按合SB1（不能自動(dòng)復(fù)位）工作過(guò)程如上所述，停止時(shí)按斷SB1。
三、控制電路特點(diǎn)
1、本電路由時(shí)間繼電器KT1、KT2延時(shí)，分別起動(dòng)M1、M2、M3，時(shí)間間隔幾秒種，達(dá)到了分時(shí)起動(dòng)、降低起動(dòng)電流的目的。
2、中間繼電器KA在三臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后工作，使兩個(gè)時(shí)間繼電器斷電，延長(zhǎng)時(shí)間繼電器的壽命、減少損耗。
3、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K使電路更靈活，有兩種工作狀態(tài)：運(yùn)行時(shí)突然斷電，后續(xù)來(lái)電可以自動(dòng)工作不需失壓保護(hù)；后續(xù)來(lái)電電動(dòng)機(jī)必須再次手動(dòng)起動(dòng)（帶失壓保護(hù)）?？筛鶕?jù)實(shí)際情況來(lái)選擇工作狀態(tài)。
4、從各個(gè)信號(hào)指示燈可觀(guān)察各元件工作情況，如當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)HL2仍然亮，可斷定KA或KT1出現(xiàn)故障。
總的來(lái)說(shuō)這種電路接線(xiàn)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、控制靈活，對(duì)中型電動(dòng)機(jī)也適用，在采取降壓起動(dòng)的同時(shí)加入本電路即可。但這種電路仍存在缺點(diǎn)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)多時(shí)實(shí)際接線(xiàn)會(huì)更復(fù)雜，采用時(shí)間繼電器數(shù)目多，故障率高。建議采用PLC進(jìn)行控制。