(一)口诀
自耦减压起动器,串在起动电路里。
两档减压靠抽头,百分八十和六五。
起动电流和转矩,正比压方来相求。
八零抽头点六四,零点四二对六五。
国产型号QJ,2型3型两系列。
电流最大三百安,千瓦达到一百三。
出厂连接六五档,转矩不足八零上。
起动过程靠手柄,合闸过程要快行。
起动完成往回拉,迅速过零到合闸。
跳闸按动停车钮,失压机构来脱钩。
热继电器管过流,按规设定好保护。
油箱油面常检查,如若降低要添加。
(二)说明
“自耦减压起动器,串在起动电路里”是说,将一个三相自偶减压变压器串联在三相异步电动机的起动电源电路中。电动机起动时,将通过该变压器的减压作用,为电动机施加一个低于额定电压的电压,从而起到降低起动电流的作用。起动完成后,断开自耦变压器与电动机电源的连接电路,使电动机在线路电压下运行。
“两档减压靠抽头,百分八十和六五”是说,这种用途的专用自耦变压器有两个轴头,一个是在全部线圈的80%处,一个是在全部线圈的65%处。
“起动电流和转矩,正比压方来相求。八零抽头点六四,零点四二对六五”是说,起动电流和起动转矩均与起动电压的二次方成正比,设用额定电压起动的数值为1,则使用80%和65%的抽头时,分别将降低为0.64和0.42(见表6-9)。推算过程是:先利用电压与线圈的匝数成正比关系求出不同抽头时的电压值,然后再利用起动电流和转矩与电压二次方的关系求得起动和电流转矩。实际上可直接利用匝数比值的平方来求取。
2.实用的QJ型电动机减压起动用手动自耦变压起动器介绍
图6-30和图6-31所示分别为实用的国产QJ3型电动机减压起动用手动自耦变压起动器的外形、内部结构和接线示意图。
表6-9 自耦变压器绕组抽头与起动性能的关系
图6-30 QJ3型手动自耦降压起动器外形及结构
图6-31 QJ3型手动自耦减压起动器接线示意图
其各部分的功能如下:(www.daowen.com)
(1)外壳:保护内部电器元件和防护外部物体进入到内部。
(2)自耦变压器:利用线圈的抽头供给电动机一个低于电源电压的电压值,实现减压起动。有两种不同比例的抽头(本规格为65%和80%),适合于不同起动要求的负载(一般使用65%的抽头,而80%用于需要较高起动转矩的负载)。
(3)操作手柄(合闸手柄):实现起动及运转功能,是操作机构的一部分,操作机构还包括联锁装置(机械联锁,防止误将手柄直接扳到“运行”位置)等。当手柄在“起动、停、运行”指示牌的“停”位置时,装在主轴上的动触点与两排静触点都不接触,电动机不通电,处于停止状态。合闸时,向上(顺时针方向)推动到“起动、停、运行”指示牌的“起动”位置时,动触点与上面的一排静触点接通,电源通过三副软金属带、动触点、起动静触点、三个65%抽头的自耦变压器接至电动机,电动机减压起动。保持一段时间,待电动机起动完成达到正常转速后,迅速向逆时针方向拉动,越过“停”,到达“运行”的位置,此时动触点与下面一排运行静触点接通,电源通过三副软金属带、动触点、运行静触点、热继电器的热元件至电动机,使电动机在电源电压下运行。在此期间,由于电动机有瞬间的断电时间,所以会产生很短时间的振动和一定幅度的冲击电流。过后,电动机即将进入正常的运行状态。
如需要停止电动机,只要按下停止按钮SB,失压脱扣器K线圈断电,衔铁释放,通过机械机构使补偿器手柄自动回到“停止”位置,电动机失电停转。
(4)热继电器:起过载(过电流)保护作用。起动时不接入,运行时接入,设定保护电流应为被保护电动机的额定电流。
注:图6-30c给出的类型为一种用智能保护器代替热继电器的新型起动器,智能保护器还具有断相保护、接地保护等功能。
(5)失压脱扣器(失压继电器):起欠电压和失压保护作用,它由线圈(跨接在两相之间电压为电源的线电压,如380V)、铁心和衔铁组成。线圈两端电压在额定电压的75%以上时,所产生的磁通能够吸住衔铁,保持不触动合闸脱扣机构,使开关保持在合闸状态;当电源电压降低到额定电压的35%以下时,失压脱扣器的衔铁释放,通过其脱扣机构使开关跳闸,切断电动机的电源电路,电动机断电停转。
(6)停止按钮:实现手动跳开本开关,切断电动机的电源电路。是一个常闭的自复位按钮,和失压脱扣器线圈串联,所以将其按下时,实际上是断开了失压脱扣器线圈的电源,在失压脱扣器的作用下使开关跳闸。
(7)触点系统:用于减压起动与全压运行的切换。触点系统包括两排静触点和一排动触点,全部装在补偿器的下部,浸在绝缘油中。
(8)油箱:内装变压器油,北方地区用20#及以下,南方地区用20#以上。主触点浸在其中。绝缘油的作用是熄灭触点电弧和对通电的触点进行散热。绝缘油必须保持清洁,防止水分和杂质掺入,以保证其良好的绝缘性能。
(9)接线端子:具有电源端L1、L2、L3和电动机端子U、V、W(老产品为D1、D2、D3)。
3.自耦变压器绕组抽头的选用原则
在该设备出厂时,通常连接好65%的抽头。当连接65%的抽头电动机起动困难时,应改接为80%的抽头起动(本口诀“出厂连接六五档,转矩不足八零上”)。
所谓“起动困难”,是指起动时间超过30s(指30kW以下电动机,容量超过30kW时,可适当延长一些时间)。
4.QJ2和QJ3型自耦减压起动器的规格和使用参数
配置自耦减压起动器的规格要根据要求的起动电流大小来决定,可查询相关手册或产品样本后进行配置。专业厂生产的型号为QJ2和QJ3系列产品的部分性能参数见表6-10(额定电压380V,额定频率为50Hz)。
表6-10 QJ2和QJ3型自耦减压起动器的技术数据
5.自耦减压起动器使用操作方法及安全注意事项
(1)自耦减压起动器的容量应与起动的电动机容量相匹配。
(2)安装的位置应便于操作。外壳应做良好的接地或接零。
(3)操作时,首先将手柄快速推向“起动”方向,观察电动机的起动过程是否正常。若达到正常转速,则迅速有力地来回手柄,越过“停”或“断”,达到“运行”位置,完成从起动到运行的切换过程(本口诀“起动过程靠手柄,合闸过程要快行。起动完成往回拉,迅速过零到合闸”)。
(4)起动时间达到厂商规定的最长时间后,再次起动应在4h以后(起动时间的规定见设备铭牌,一般在30~60s),这是为了防止自耦变压器绕组内起动电流太大而发热损坏其绝缘。自耦变压器的线圈是按短时工作制设计的,一般只能带负载连续起动两次。
(5)要想使电动机断电停转,则按动停止按钮即可(本口诀“跳闸按动停按钮,失压机构来脱钩”)。要注意防止手柄弹回时打伤操作者。
(6)绝缘油的油面不应低于油位线(本口诀“油箱油面常检查,如若降低要添加”)。
6.用接触器和时间继电器等电器元件组成的串自耦变压器减压起动电路见图6-32。
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