電機控制與實踐課題組§2.2刀開關(guān)控制的全壓起動老師!什么是全壓起動呢？鼠籠式異步電動機全壓起動是指電動機定子繞組按銘牌規(guī)定接法，并在額定電壓下起動，因此也叫直接起動。全壓起動線路簡單、維護方便，在小功率電動機中得到廣泛應(yīng)用。

通過以下內(nèi)容的學(xué)習(xí)，您將了解到全壓起動的特點和適用的場合，掌握刀開關(guān)種類、作用和參數(shù)，學(xué)會電氣原理的繪制和電氣線路的安裝方法。電機控制與實踐課題組刀開關(guān)控制的全壓起動舉例以下這些都是實際應(yīng)用中全壓起動的例子！電動門電子裝配線這些設(shè)備配的電動機都要較小!電機控制與實踐課題組一、三相交流電動機全壓起動特點電動機全壓起動時，施加的電壓為額定電壓UN，頻率為額定頻率fN，電動機定子繞組按銘牌規(guī)定的接法，電動機轉(zhuǎn)子和定子中不采用任何其它措施。此時得到的機械特性為固有特性。

電動機在接通電源后，在起動的瞬間，轉(zhuǎn)子尚未旋轉(zhuǎn)，此時n=0，s=1，旋轉(zhuǎn)磁場將以最大的相對速度切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流達到最大值，導(dǎo)致定子起動電流IQ也很大，其值約為額定電流的(4～7)倍。盡管起動電流很大，但起動轉(zhuǎn)矩TQ并不大，其值一般在額定轉(zhuǎn)矩TN的(0.9~2.0)倍之間。

圖為Y80L-2型三相籠式電動機的固有特性。從曲線上可以看出，這臺電動機起動能力很弱(起動轉(zhuǎn)矩5.64Nm＜7.4Nm額定轉(zhuǎn)矩)，無法在額定負載下順利起動電動機。電機控制與實踐課題組一、三相交流電動機全壓起動特點三相籠式電動機全壓起動的特點務(wù)請您牢牢記??！1.起動電流大,一般可達額定電流IN的4～7倍,2.起動轉(zhuǎn)矩小,一般為額定電流的0.9~2.0倍我們希望電動機起動時,起動電流小,起動轉(zhuǎn)矩大！很顯然全壓起動做不到這一點!電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動電流過大的原因老師!為什么全壓起動起動時電流會很大呢？有二種方法可以解釋這一點!第一種解釋方法:起動時轉(zhuǎn)子將以最大的相對速度切割磁場，因而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將感應(yīng)出最大的感應(yīng)電流，導(dǎo)致電流很大！第二種解釋方法:從等值電路來看,在電動機起動瞬間(S=1)，等效負載電阻為零

，電路中a、b間短路。電路的總阻抗最小，因此定子電流I1L最大。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動電流過大的影響全壓起動無需專門設(shè)備!方法簡單\可靠,因此它是籠型電動機首選的起動方法!

全壓起動瞬間，起動電流可達額定電流的(4～7)倍，過大的起動電流可能會引起電網(wǎng)電壓明顯降低，進而影響到同一電網(wǎng)上其他設(shè)備的工作，嚴重時連電動機本身也轉(zhuǎn)不起來。如果是頻繁起動，不僅使電動機溫度升高，還會因為過于頻繁的電磁沖擊，影響電動機的壽命。

正因為如此,小功率電動機一般采用直接起動。但對于大容量異步電動機，因為起動電流可達額定電流的(4～7)倍，會對電網(wǎng)不會造成過大影響,一般說來不允許直接起動。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動的判別老師!那么電動機是否可以采用直接起動如何判斷呢？在工程實踐中，電動機是否允許采用直接起動，可按以下經(jīng)驗公式核定，只有在滿足下式的前提下才允許直接起動!式中，IQ為電動機的起動電流；IN為電動機的額定電流；PN為電動機的額定功率(kW)；SN為電源的總?cè)萘?kV·A)。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動判別舉例以下例子可以幫助您理解什么情況下電動機可采用全壓起動!

[例2-1]一臺20kW的三相異步電動機，起動電流與額定電流之比為6.5倍，當(dāng)電源變壓器容量為560kVA時，電動機能否全壓起動？另一臺75kW電動機，其起動電流與額定電流之比為7倍，能否全壓起動？解：對20kW電動機，根據(jù)經(jīng)驗公式有：該電動機全壓起動電流倍數(shù)(6.5)小于電網(wǎng)允許起動電流倍數(shù)(7.75)，所以允許全壓起動對于75kW電動機，根據(jù)經(jīng)驗公式有：該電動機全壓起動電流倍數(shù)(7)大于電網(wǎng)允許起動電流倍數(shù)(2.26)，所以不允許全壓起動，應(yīng)當(dāng)采用降壓起動。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動控制原理圖

圖是最簡單的籠型電動機全壓起動實物電路圖。在這個電路中，我們把閘刀開關(guān)安裝在一塊木板上，然后把木板固定在墻上，通過PVC管或鐵管把電源、閘刀開關(guān)和電動機三者用導(dǎo)線連通構(gòu)成控制電路。老師!這個圖畫起來太麻煩！電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動控制原理圖某電氣控制柜的實物圖電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動控制原理圖電動機正反轉(zhuǎn)控制實物圖老師!實物圖無法畫,也看不懂!有無簡單的畫法?當(dāng)然有！這就是原理圖,原理圖是我們用來描述電路的基本方法！電機控制與實踐課題組二、原理圖繪制的規(guī)則

在電氣控制中，圖紙是很重要技術(shù)資料。無論做什么都要先畫圖，再根據(jù)圖紙進行安裝施工。圖紙不但自己要能看懂，別人也要能看懂。這樣就要求在繪制圖紙時要按一定的規(guī)定進行，這個規(guī)定就是標(biāo)準(zhǔn)。

交通信號燈遵循“紅燈停、綠燈行”，全國人民都知道這個標(biāo)準(zhǔn)，所以交通秩序才不亂。如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，您認為會發(fā)生什么后果？老師!那么我們畫圖時要遵循什么規(guī)矩阿？主要包括GB/T4728:1996-2000《電氣簡圖用圖形符號》、GB/T6988:1993-2000《電氣技術(shù)用文件的編制》、GB7159:1987《電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則》及GB4026:1992《電器設(shè)備接線端子和特定導(dǎo)線線端的識別及應(yīng)用字母數(shù)字系統(tǒng)的通則》等。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖舉例老師!還是請您畫一下電動機全壓起動的原理圖吧？原理圖最大特點：用圖形替代電器元件和電機!電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則下圖是某機床的電氣原理圖,我們以此為例說明原理圖繪制的規(guī)則:電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則

1.電氣控制系統(tǒng)的電路一般分為主電路和輔助電路。輔助電路又可分為控制電路、信號電路、照明電路和保護電路等。

(a)主電路是指從電源到電動機的電路。一般情況下，主電路的電流相對輔助電路的電流要大些。主電路電源部分要水平線繪制，圖中的電源開關(guān)及保護。動力設(shè)備及保護電器支路應(yīng)垂直于電源電路繪制。

(b)控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等應(yīng)垂直繪制在兩條水平電源線之間。耗能元件的一端應(yīng)直接連接在電位低的一端，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。

(c)不論是主電路還是輔助電路，各元件一般應(yīng)按動作順序從上到下，從左到右依次排列。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則2.在電氣原理圖中，所有電器元件的圖形、文字符號、接線端子標(biāo)記必須采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則3.電器元件在原理圖中采用展開畫法，即同一電器元件的各部分可以繪制在電路不同的位置，但需用相同符號標(biāo)出。若有多個同類元件出現(xiàn)，可在文字符號后加上數(shù)字序號，例如KM1、KM2等.電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則4.在原理圖中，所有電器按自然狀態(tài)繪制。即所有按鈕、觸頭按未通電或未受外力時的原始狀態(tài)繪制。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則5.繪制原理圖時，應(yīng)盡量避免線條交叉。對有電聯(lián)接的交叉導(dǎo)線連接點要用黑圓點表示，無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。電機控制與實踐課題組二、電動機全壓起動原理圖繪制規(guī)則6.電路圖中導(dǎo)線的線號標(biāo)志應(yīng)符合以下規(guī)定：

(a)主電路在電源開關(guān)的出線端按相序依次編號為U11、V11、W11。然后按從上至下、從左到右的順序，每經(jīng)過一個電氣元件后，編號要遞增，如U12、V12、W12；U13、V13、W13…………。

(b)對于單臺三相交流電動機(或設(shè)備)的3根引出線按相序依次編號為U、V、W。對于多臺三相交流電動機(或設(shè)備)引出線的編號，可在字母前用不同的數(shù)字加以區(qū)別，例如1U、1V、1W；2U、2V、2W…………。

(c)對于輔助電路的編號，則按“等電位”原則從上至下、從左到右的順序用數(shù)字依次編號，每經(jīng)過一個電氣元件后，編號要依次遞增。

(d)控制電路編號的起始數(shù)字必須是“1”，其它輔助電路的編號依次增加100。如照明電路編號從101開始，指示電路編號就從201開始等。電機控制與實踐課題組三、電動機全壓起動控制刀開關(guān)介紹低壓電器定義:凡是用手動或自動接通或斷開電路，以及能實現(xiàn)對電路或非電對象進行切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)等作用的電器元件都稱為電器。低壓電器則是指用在交流1200V及以下、直流1500V及以下電路中的電器。老師!什么是低壓電器啊?

從現(xiàn)在開始，您將接觸到像刀開關(guān)、熔斷器這類低壓電器。掌握這些電器的結(jié)構(gòu)、工作原理與使用方法是您的一項基本技能，它也將影響您對電動機控制的學(xué)習(xí).電機控制與實踐課題組三、電動機全壓起動控制刀開關(guān)介紹這里的電器是指能根據(jù)具體要求接通和斷開電路的“開關(guān)”，因而有時也稱為“開關(guān)電器”。而家用電器則是指在家庭及類似場所中使用的各種電氣設(shè)備，其作用是使人們從繁重、瑣碎、費時的家務(wù)勞動中解放出來。老師!這里的低壓電器與家用電器有什么區(qū)別啊?請您注意噢！這里的“低壓”對人是很危險的！220V的交流電會致人死亡，更何況超過1000V的電壓。只有當(dāng)電壓小于36V以下時，人觸及才沒有危險，因此36V以下的電壓稱為安全電壓。電機控制與實踐課題組三、電動機全壓起動控制刀開關(guān)介紹

刀開關(guān)(簡稱閘刀)種類繁多、結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛。主要用于不頻繁地接通和分斷電流，或用來將電路與電源隔離。常用的刀開關(guān)有開啟式負荷開關(guān)、封閉式負荷開關(guān)、組合開關(guān)、倒順開關(guān)等出來。下圖為幾種常用刀開關(guān)實物.老師!常用的刀開關(guān)有那些?電機控制與實踐課題組三、電動機全壓起動控制刀開關(guān)介紹幾種常用刀開關(guān)的作用見下表:老師!刀開關(guān)主要用來做什么?電機控制與實踐課題組三、電動機全壓起動控制刀開關(guān)介紹除上面介紹的刀開關(guān)外,還有很多其它刀開關(guān),下圖這些都要是刀開關(guān)!好好看看!電機控制與實踐課題組三、開啟式刀開關(guān)(負荷開關(guān))介紹開啟式負荷開關(guān)主要用作隔離開關(guān),也可用作照明電路、電熱電路、小容量電動機不頻繁起動的控制開關(guān)，也可作為分支電路的配電開關(guān)

。安裝注意：開啟式負荷開關(guān)安裝時手柄要向上，不得倒裝或平裝，以避免可能出現(xiàn)的由于重力自動下落引起誤合閘。接線時，應(yīng)將電源線接在上方，負載線接在下端，這樣拉閘后更換熔絲不會帶電。另外操作時一定要果斷迅速！電機控制與實踐課題組三、開啟式刀開關(guān)(負荷開關(guān))介紹老師!開啟式負荷開關(guān)的參數(shù)如何選擇啊？

1.開啟式負荷開關(guān)用于照明電路時，可選用額定電壓為220V或250V的二極開關(guān)，額定電流應(yīng)等于或大于斷開電路中各個負載額定電流的總和。刀開關(guān)最重要的參數(shù)主要有(1)額定絕緣電壓；(2)額定工作電流；

2.開啟式負荷開關(guān)用于控制電動機的全壓起動時,可選用額定電壓為380V或500V的三極開關(guān)，額定電流應(yīng)不小于電動機額定電流的3倍。電機控制與實踐課題組三、開啟式刀開關(guān)(負荷開關(guān))介紹下表為三極HK2型開關(guān)控制電動機時的主要技術(shù)參數(shù)電機控制與實踐課題組三、開啟式刀開關(guān)(負荷開關(guān))介紹所謂帶儲能機構(gòu)是指人在操作時，通過手柄拉伸或壓縮操作機構(gòu)中彈簧，使彈簧儲存能量，當(dāng)手柄到達一定位置時，彈簧中儲存的能量瞬間釋放出來，推動觸頭系統(tǒng)快速動作。因此具有這種機構(gòu)的刀開關(guān)，觸頭的動作速度與操作者的操作速度無關(guān)。

.老師!什么是儲能操作機構(gòu)啊?刀開關(guān)的操作機構(gòu)有帶儲能機構(gòu)和不帶儲能機構(gòu)兩種。絕大多數(shù)手動電器的操作機構(gòu)都具有儲能機構(gòu)考考您！

1.什么是三相籠式電動機全壓起動?籠式電動機全壓起動的特點是什么?2.為什么起動電流過大時可能會造成電網(wǎng)電壓的波動？我國電力部門一般規(guī)定