星三角降壓啟動控制線路故障分析

徐孔慶

摘要：電工實訓課中故障排除內容是電工實訓教學中的難點，如何方便快速地找出故障解決問題，首先要熟悉線路原理，如果有故障分類情況分類統計，則能方便學生快速查找問題，同時也加深對控制線路原理的理解與鞏固。

關鍵詞：電工實訓;星三角降壓啟動控制線路;分類統計;故障分析

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）36-0235-02

線路故障排除是電工專業實訓課的難點，如何提高此類實訓課程的教學效率達到事半功倍的效果是一個值得探討的課題。三相異步電動機星三角降壓啟動控制線路（以下簡稱星三角降壓啟動控制線路）故障排除是電工專業實訓課程中較經典的課程，本人嘗試使用分類統計故障的方法對該電路故障進行分析達到較好的教學效果。

分類統計的概念一般是指對資料先進行分類然后匯總統計，然后在分完類的基礎上對各類別相關數據分別進行統計、匯總等工作。對初學電工實訓的同學來說星三角降壓啟動控制線路相對還是比較復雜的，有時候碰到一個簡單故障可能花費較長時間才能解決問題，為了幫助同學快速排故，進一步理解鞏固該電路的原理，對該電路的故障進行分類統計、匯總，方便同學查找、對照。這樣不僅在教學規范上有一定的示范效果，而且在提高教學效率上也有一定幫助。

1星三角降壓啟動控制線路

1.1星三角降壓啟動控制線路圖中各個元器件符號簡介

Ll/L2/L3分別表示三根相線;Qs表示空氣開關;Ful表示主回路上的保險;Fu2表示控制回路上的保險;FR表示熱繼電器;SBstp表示停止按鈕;SBst表示啟動按鈕;KT表示時間繼電器的線圈;KMY表示星接觸器的線圈;KM△表示三角接觸器的線圈;KM表示主接觸器的線圈。

本文主要分析控制線路部分。雖然該線路一共9根線，但對于初學者來說還是比較復雜的，為了方便分析除l、2、8號線外，其他帶支線部分分別用N-N的方式進行標識分辨，如：4-1號線是4號的第一根支線，以此類推。其原理圖如圖1所示。

1.2星三角接法簡介

電機啟動時采用星形接法，正常T作轉換為三角形接法，簡稱星三角接法。三相籠型異步電動機容量在lOkW以上或由于其他原因不允許直接啟動時，應采用降壓啟動，降壓啟動也稱減壓啟動。三相負載的連接方式有兩種：星形連接（Y）和三角形連接（△）。三相負載可以星形連接，也可以三角形連接，其接法根據負載的額定電壓（相電壓）與電源電壓（線電壓）的數值而定，使每相負載所承受的電壓不能大于額定電壓。

1.2.1三角形接法

有助于提高電機功率，缺點，啟動電流大，繞組承受電壓（380V）大。增大了絕緣等級。

1.2.2星型接法

有助于降低繞組承受電壓（220V），降低絕緣等級。降低了啟動電流。缺點，電機功率減小。

三角形接法的電機在輕載啟動時通常采用星三角啟動，以降低啟動電流。按下啟動按鈕后控制線路處于Y接法，此時轉矩相對較小，降低啟動電流到達輕載啟動目的。根據電動機的功率大小設定一定的轉換到三角接法的時間后，線路恢復為正常△作時的三角形接法，工作電壓變為正常380v，功率比啟動時的星型接法提高了。

1.3星三角降壓啟動控制線路工作原理分析

其控制線路工作過程：合上電源開關QS，按下SBst→KM線圈得電→KM常開觸點閉合→KMY線圈得電→KM主觸點、KMY主觸點閉合→電動機M接成星形降壓啟動;KT線圈得電→當M轉速上升到一定值時，KT延時結束→KT常閉觸點分斷→KMY線圈失電→KMY主觸點分斷，解除星形連接→KM△線圈得電→KM△主觸點閉合→KM△輔助觸點閉合→電動機M接成三角形全壓運轉。停止時按下SBslp即可。

電路調試：Y-A啟動調試，電路采用KT時間繼電器作通電延時控制，接觸器KM作三相電源控制、KMY作星形啟動控制、KM△作三角運轉控制。按SBst啟動按鈕，KM吸合自鎖，KMY吸合電動機做星形啟動，KT吸合延時開始，電動機啟動預選時間到，KT延時動斷觸點斷開，延時動合觸點接通，使KMy斷開，轉換成KM△吸合，電動機從星形啟動轉換成三角運轉。KT延時時間應按電動機功率選定。

2故障分類分析

2.1控制線路斷路故障

星三角降壓啟動控制線路加上支路一共28根線。其中某根線斷路會造成什么故障現象？本人統計了所有控制線路的單根線斷路故障情況如下：

1） KM、KMY、KM△、KT都不工作的故障位置有：0號、1號、2號、2-1號、2-2號、3一l號、8號。

2） KM不工作的故障位置有：0-1號、3-5號。

3） KM△不工作的故障位置有：0-4號、3-6號、5號、5-1號、5-2號、7號、7-1號、7-2號。

4） KMY不工作的故障位置有：0-3號、4-2號、6號。

5） KT不工作的故障位置有：0-2號、4號、4-1號、3-4號。

6） KMY、KT不工作的故障位置有：0-6號、3-4號、4號。

7） KT、KM△不工作的故障位置有：4-1號。

8） KM△、KMy、KT不工作的故障位置有：0-5號、0-6號、3-3號、3-4號、4號。

從上面統計情況看不難發現：同一故障現象造成的斷路原因各不相同，如果故障情況進一步復雜，則有可能幾種故障交雜一起，也可以參考上述統計情況，當然還應該考慮線路器件的邏輯關系，有時不能是故障現象的簡單組合。本文的故障僅限斷路情況，現實情況還存在短路故障，由于篇幅有限，本文不再一一贅述。

2.2控制線路器件斷路故障

電工實訓要求安裝線路前必須逐一檢查各器件的工作狀態，但也不免有檢測錯誤或遺漏等情況存在。器件故障分斷路和短路兩種，因此如果器件損壞情況不同則會造成不同的故障現象，其中斷路故障相對較多，本文主要分析斷路故障，主要有線圈斷路故障和觸點斷路或接觸不良故障，對應的故障情況分類統計如下：

l） KM、KMy、KM△、KT都不工作的故障位置有：SBstp、SBst觸點斷路。

2）KM△不工作的故障位置有：KM△線圈斷路、KMY輔助常閉觸點斷路、KT輔助常開觸點斷路。

3） KMY不工作的故障位置有：KMy線圈斷路、KT輔助常閉觸點斷路。

4） KT、KM△不工作的故障位置有：KT線圈斷路。

5） KT、KMY不工作的故障位置有：KM△輔助常閉觸點斷路。

6） KM不工作、SBst不能自鎖的故障位置有：Kl線圈斷路。

7） KT的常開觸點不能自鎖的故障位置有：KM△輔助常開觸點斷路。

8）SBst不能自鎖的故障位置有：KM輔助常開觸點斷路。

從上述統計情況可以發現不同類別的故障位置可能造成同一故障現象。同樣由于器件之間的邏輯關系產生的故障現象有時不是簡單地對應于該器件上，故障位置可能出現在其他器件上。

2.3控制線路器件故障判斷方法簡介

對于類似星三角降壓啟動控制線路的故障檢測方法主要有電阻測量法、電壓測量法兩種。電阻測量法主要適用于斷電情況下的故障判斷，而電壓測量法主要適用通電情況下的檢測。

下面舉例簡要介紹下兩種判斷方法的使用：

例1：故障現象：按下SBst所有接觸器及時間繼電器都不工作。 故障分析：對照上述故障情況統計可得故障點可能在：SB-stp、SBst觸點斷路，0號、l號、2號、2-1號、2—2號、3一l號、8號斷路。

故障判斷：1）采用電阻測量法。先切斷電源，把萬用表的轉換開關打到電阻檔Rx2K檔，依次測量SBstp的常閉觸點間電阻值、SBst常開觸點閉合時的電阻值以及0號、1號、2號、2-1號、2—2號、3一l號、8號線路的電阻值，如上述阻值無窮大，則為斷路故障。

2）采用電壓測量法。檢測時把萬用表轉換開關旋轉到交流電壓500v檔，依次測量上述故障點位置與8號或l號線間的電壓，若電壓為380v為正常，電壓為Ov則可能該處斷路。

3結束語

星三角降壓啟動控制線路故障分類統計的思路及方法在電工線路故障分析中具有一定的通用性，對電類其他實訓課教學也有一定的啟示作用，不僅方便學生快速查找故障原因，還能對線路的原理反思和總結也具有一定的鞏固效果。

參考文獻：

[1]周紹敏.電工基礎[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]孟憲雷.電動機星三角降壓啟動控制線路的常見故障分析[J].工業技術，2017（8）.

【通聯編輯：唐一東】