李继忍

（枣矿集团八亿橡胶输送带公司，山东 枣庄 277000）

电动机降压启动故障分析与改进

李继忍

（枣矿集团八亿橡胶输送带公司，山东 枣庄 277000）

通常交流异步电动机采用的降压起动方式有：星三角启动、自耦降压起动、串电抗器（电阻）降压启动、延边三角形启动等，在电路控制中他们都有一个共同的装置：星点接触器。本文介绍了以星三角启动为例，星点接触器出现一个断相故障时的起动数据分析与改进原理。改进后降低了故障点，实现了交流异步电动机在降压起动过程中的安全性与可靠性。

降压起动；电路控制；星点故障；数据分析

0 引言

目前，电力拖动被广泛用于煤炭、机械、石油、冶金、交通、纺织、轻工、国防和农业生产等行业，在国民经济占有重要地位，是社会生产不可缺少的一种传动方式。根据有关统计，电网总负载中，动力负载约占59%，而异步电动机占总动力负载的85%。由此可知异步电动机在生产中的重要性。而异步电动机的降压起动是电力拖动的重要组成部分，是在工农业生产中最常见的电动机的驱动和控制方式。

1 星三角起动分析

星三角降压启动时，是把异步电动机的定子绕组接成星形（Y），以降低启动电压，限制启动电流；等到电动机启动后，再把其定子绕组改接成三角形（△），因而使得电动机全压运行。采用星形-三角形启动方式，启动电流小不会对电网造成过大的冲击，但是转矩会变小，只能适用于无载或者轻载启动的场合。星三角降压启动的最大的优点就是价格低廉、设备简单，因而获得较广泛使用。星三角降压起动中（图1-1），设电网电压为U，电动机每相阻抗为Z。如果三角形连接直接启动，每相绕组的电压为U，流经每相绕组的电流为U/ Z。因为定子绕组为三角形连接，线电流等于相电流的倍，由电网供给的启动电流为如果Y连接启动，每相绕组电压降低为U/√3，流过每相绕组的电流，因为定子绕组为Y连接，线电流等于相电流，由此可知电网供给的启动电流是。

即电动机星三角降压启动时，由电网供给的启动电流可减小到原来的1/3，同时启动转矩也减小到原来的1/3。

星三角启动的控制线路（图1-2）中必须保证接触器KM2和KM3一个吸合时，另一个不能吸合，这就叫做互锁。一般的方法是在控制线路中接触器KM2与KM3线圈的支路里分别串联对方的一个常闭辅助触点。因此，任一接触器线圈能否被接通，都将取决于另一个接触器是否处在释放状态，如果KM2已接通，其常闭辅助触点把KM3的线圈断电，从而保证接触器KM2与KM3不会同时吸合。这一对常闭辅助触点叫做互锁触点。

2 星点故障分析

异步电动机启动特性的问题就是启动电流大。电动机在额定电压下的启动电流通常是额定电流的4～7倍。启动电流太大有两个方面的影响：一是影响电源的电压，很大的启动电流将产生较大的线路阻抗，使得电源电压下降，同时若电源容量较小会使电压降的更多，很可能会影响到该电源上其它电动机的运行。而是较大的启动电流会在线路及电动机中产生损耗引起发热，特别注意的是当加速力矩较小而机组的转动惯量较大，启动很慢的情况下，损耗会更多而发热也会更严重。因此必须实施降压启动。

异步电动机的转动是通过一个旋转磁场与感应在转子绕组内部所产生的电流相互作用而产生电磁转矩来实现的。当对称的三相交流电通过三相定子绕组时，会在空间产生旋转磁场并切割转子导体，在转子中产生感应电动势及感应电流，且转速低于同步速并与同步旋转方向一致。如果电动机降压启动处在星点闭合时刻而星点接触器有任一触点出现开路现象时，根据电机学原理其定子绕组不可能产生旋转磁场，旋转力矩为零，电机只震动而不转动，实际上是处于短路状态，其短路电流为额定电流的3.464--6.062倍，比电动机额定电流大的多，若热继电器不灵敏的话，电机迅速发热甚至烧坏。此时一般情况下的处理方式是进行更换星点接触器。

3 星点改进方式

如图（1-2），当合上电源开关QS，按下启动按钮SB2时，接触器KM1、KM3和时间继电器KT线圈通电，接触器KM1主触点和自锁触点均闭合。电动机按Y形接法启动，此时，若接触器KM3其中任一触点出现开路故障时，电动机无法正常运行甚至烧坏。如果把主线路中星点接触器接法改造为如图（1-3）接触器KM3。如此改进会出现一个公共回路保证了星点有效闭合，所以星点接触器KM3不论任何一相触点出现开路故障或者是虚接现象，都不会出现设备安全问题而影响正常使用，也不用更换接触器。

改进后不但能提高设备运行效率，而且减少设备故障率、降低设备维修成本。

［1］周鹗，电机学［M］.中国电力出版社，1999（02）.

［2］彭鸿才.电机原理及拖动（第二版）［M］.机械工业出版社，2008（04）.

［3］陈伯时.电力拖动自动控制系统（第三版）［M］.机械工业出版社，2010（07）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.152

李继忍（1985-），男，山东滕州人，专科，山东亿和橡胶输送带有限公司设备部部长，研究方向∶自动化。