第四节手动与自动控制的自耦

第四节　手动与自动控制的自耦 变压器降压启动的控制电路

一、手动与自动控制的自耦降压启动控制电路之一

如图4-7所示，控制方式有两种，手动和自动，通过切换选择开关SA的位置选择。

合上电源自动空气开关QF，合上控制回路熔断器FU1、FU2。信号灯GN灯亮，表示已送电，可以启动电动机。

1.自动控制

把控制选择开关SA置于自动位置，触点1和2接通。按下启动按钮SB2，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→启动按钮SB2常开触点（按下时闭合）→5号线→时间继电器KT常闭触点→7号线→按钮SB3常闭触点→9号线→接触器KM线圈→6号线→运行接触器KM1常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，接触器KM线圈电路接通动作，接触器KM常开触点闭合自保。

主回路中，接触器KM的五个主触点同时闭合，三个接通主电路，两个闭合接通电动机绕组（自耦变压器的一个抽头直接与电动机绕组连接，把自耦变压器TM一部分绕组串入电动机主回路中），自耦变压器TM投入工作。

电动机启动，降压运转，电流表PA的表针所指的电流到最大值，3～4s后启动电流逐渐减小。

接触器KM常开触点闭合→09号线→中间继电器KA是这样接通的。电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→SB1的常闭触点→3号线→接触器KM闭合的常开触点→09号线→中间继电器KA线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA线圈获电动作。中间继电器KA常开触点闭合自保，维持中间继电器KA工作状态。

图4-7　手动与自动控制的自耦变压器降压启动控制电路之一

中间继电器KA常开触点闭合→11号线，为转换电路提供电源。SA的触点1和2接通。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→闭合的中间继电器KA常开触点→11号线→选择开关SA（1和2接通）的触点→13号线→时间继电器KT线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。时间继电器KT线圈得电动作。

时间继电器KT达到整定的时间，延时断开的常闭触点KT先断开，接触器KM线圈断电释放，电动机脱离电源，惯性运转。接触器KM常闭触点复归，时间继电器KT延时5s闭合的常开触点闭合。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→时间继电器KT延时5s闭合的常开触点→17号线→分两路：

（1）→运行接触器KM1线圈；

（2）→中间继电器KA1线圈→8号线→接触器KM常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

运行接触器KM1线圈和中间继电器KA1线圈同时得电动作，接触器KM1常开触点闭合，为接触器KM1线圈电路自保，同时为中间继电器KA1线圈电路旁路保持，维持运行接触器KM1和中间继电器KA1的工作状态。

主回路中，接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得额定电压启动运转，进入正常运行状态。

运行接触器KM1动作时，接触器KM1常闭触点断开，切断接触器KM线圈电路。接触器KM1常开触点闭合，信号灯RD得电灯亮，表示电动机为正常运行状态。

2.手动控制

把控制选择开关SA置于手动位置，触点1和3接通。按下启动按钮SB2，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→启动按钮SB2常开触点（按下时闭合）→5号线→时间继电器KT常闭触点→7号线→按钮SB3常闭触点→9号线→接触器KM线圈→6号线→运行接触器KM1常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，接触器KM线圈电路接通动作，接触器KM常开触点闭合自保。

接触器KM常开触点闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→SB1常闭触点→3号线→接触器KM闭合的常开触点→09号线→中间继电器KA线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA线圈获电动作。中间继电器KA常开触点闭合自保，维持中间继电器KA工作状态。

中间继电器KA常开触点闭合→11号线，为转换电路提供电源。

主回路中的接触器KM五个主触点同时闭合，电动机获得经过自耦变压器TM降压的三相电源启动运转。当转速接近亚同步，即电流表PA回落接近正常运行电流值时，按下正常运行按钮SB3，常闭触点SB3先断开，降压接触器KM线圈电路断电，接触器KM释放，接触器KM五个主触点同时断开，电动机脱离电源，惯性运转。

按到按钮SB3常开触点闭合时，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→中间继电器KA闭合的常开触点→11号线→选择开关SA触点（1和3接通）→15号线→按钮SB3常开触点（按下时闭合）→17号线→接触器KM1线圈和中间继电器KA1线圈→8号线→接触器KM释放回归的常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

接触器KM1和中间继电器KA1同时得电动作，常开触点KM1闭合起自保作用，主回路中，正常运行接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得额定电压启动运转，电动机所驱动的机械设备进入正常运行状态。在电动机正常运行时，中间继电器KA和中间继电器KA1一直处于工作状态。

3.正常停机与故障停机

需要停机时，不管SA是在自动位置还是在手动位置，只要按下停止按钮SB1，其常闭触点断开，控制电路断电，时间继电器KT、中间继电器KA、接触器KM1断电释放，接触器KM1三个主触点同时断开，电动机脱离电源，停止转动，被驱动的机械设备停止工作。

过负荷保护用的热继电器串入电流互感器TA二次线路中，中间继电器KA1的两个常闭触点分别与热继电器EH发热元件并联，电动机降压启动时，启动电流不经过热继电器的发热元件，电动机进入正常运行状态，中间继电器KA1得电动作时，KA1的两个常闭触点断开，热继电器EH起过载保护的作用。这样，能够按照电动机的额定电流对热继电器的工作电流进行调整，起到对电动机过负荷保护作用。

4.常见故障

（1）图4-7中①所指的控制电源R线断线，控制回路没有电源，按下启动按钮SB2，没有反应。

（2）图4-7中②所指的停止按钮SB1常闭触点接触不良，启动按钮SB2常开触点3号线没有电，按下启动按钮SB2，没有反应。

（3）图4-7中③所指的变压器二次回路断线，电动机处于热备用或运行状态时，均没有信号显示。

（4）图4-7中④所指的5号线到接触器KM常开触点的连接线断线。按下启动按钮SB2，电动机降压启动。手离开启动按钮SB2时，电动机停止运转。接触器KM常开触点不能起自保作用。

（5）图4-7中⑤所指的7号线断线，按下启动按钮SB2，接触器KM线圈没有电，不能动作。

（6）图4-7中⑥或⑩所指的位置断线，等于中间继电器KA1的常闭触点没有与热继电器EH发热元件并联，电动机有很大的启动电流，且启动时间较长，热继电器EH发热元件发热，热继电器EH动作，常闭触点EH断开，切断控制电路而使电动机停止，电动机不能正常地启动。

（7）图4-7中⑦所指的位置，09号线在中间继电器KA常开触点或接触器KM常开触点上断线，KA不能自保。在自动转换过程中，常开触点KA闭合，时间继电器KT得电动作，串接在KM回路中的时间继电器动断触点断开，KM断电释放，KA线圈没有自保回路，KA断电释放，KT断电释放，正常运行的接触器KM不能得电动作。

（8）图4-7中⑧所指的时间继电器KT线圈上的13号线的线头脱落下来。即使中间继电器KA的常开触点闭合，时间继电器KT线圈也得不到电源，不能动作。

（9）图4-7中所指的时间继电器KT常开触点上的17号线掉下或所指的时间继电器KT线圈的17号线断线，即使时间继电器KT常开触点闭合，正常运行接触器KM1也不能得电动作。

（10）图4-7中所指的中间继电器KA1线圈与接触器KM常闭触点连接的8号线断线，不影响电动机进入正常运行状态，但中间继电器KA1不能得电动作，与热继电器EH发热元件并联的常闭触点不断开，电动机过负荷时，热继电器EH发热元件不发热，热继电器EH不能动作，也就不能起到对电动机的保护作用。

（11）图4-7中所指的空气开关QF下侧R相断线，控制电路少一相电源，按下启动按钮SB2，电动机不能启动。图4-7中所指的空气开关QF下侧S相断线，电动机绕组少一相电源，不能启动，如果运行中空气开关QF下侧的S相过热烧断，电动机为单相运转。

（12）图4-7中⑨所指的位置，电流互感器TA2的二次端子K2处松动、虚连时，电动机运转时电流表PA仍有电流指示，同时，接触器KM铁心可能发出异常的响声。

二、手动与自动控制的自耦降压启动控制电路之二

图4-8　手动与自动控制的自耦变压器降压启动控制电路之二

图4-8是电动机容量80~300kW，采用自耦变压器降压启动的电路图，采用三台CJ24－□/3三极式交流接触器，两台接触器用于降压启动回路，接触器KM主触点闭合，把自耦变压器三相绕组中的一部分绕组串入电动机绕组中。接触器KM0动作后，KM0三个主触点闭合，接通降压启动主电路电源。

接触器KM1用于运行主电路中，KM1得电动作，KM1三个主触点闭合，接通主回路电源，电动机进入正常运转状态。控制方式有两种：手动和自动，是通过切换选择开关SA的位置来选择的。

合上电源自动空气开关QF，电源→控制回路熔断器FU1、FU2→控制回路充电，变压器T一次绕组得电，中间继电器KA1常闭触点接通，接在变压器T二次绕组回路中的信号灯GN得电灯亮，表示回路处于送电状态，可以启动电动机。

1.自动控制

将切换选择开关SA切换到自动位置，按下启动按钮SB1，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→启动按钮SB1常开触点（按下时闭合）→21号线→启动接触器KM线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，接触器KM线圈电路接通动作，接触器KM常开触点闭合自保。

主回路中，接触器KM三个主触点同时闭合，将自耦变压器的三个抽头直接与电动机三相绕组连接，自耦变压器部分绕组串入电动机绕组中。

接触器KM常开触点闭合→23号线→接触器KM0线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

接触器KM0线圈电路接通动作→接触器KM0三个主触点同时闭合→接通380V交流电源→自耦变压器TM→电动机得电启动运转。

电流表PA的电流表指针到最大，3~4s后开始逐渐减小，接触器KM0动作时，常开触点KM0闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→接触器KM0闭合的常开触点→5号线→中间继电器KA1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA1线圈得电动作，常开触点KA1闭合，为中间继电器KA1线圈电路自保，维持KA1工作状态。

中间继电器KA1常闭触点断开，绿色信号灯GN断电灯灭，常开触点KA1闭合，降压运行信号灯YE得电灯亮，表示电动机处在降压启动状态中。

中间继电器KA1常开触点闭合，7号线得电，为转换工作程序提供电源。通过切换控制开关SA的位置来选择自动或手动控制。

选择开关SA已在自动位置（触点1和2接通），由于中间继电器KA1常开触点的闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→闭合的中间继电器KA1常开触点→7号线→选择开关SA自动位置（触点1和2接通中）→9号线→时间继电器KT线圈→6号线→接触器KM1常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。时间继电器KT得电动作，延时闭合的常开触点KT（整定时间3~15s）到达整定的时间闭合→11号线→中间继电器KA2线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

中间继电器KA2得电动作，中间继电器KA2常开触点闭合自保，所属触点动作。

接触器KM线圈电路中，中间继电器KA2的常闭触点先断开，把接触器KM和KM0线圈电路切断，接触器KM和KM0断电释放，所属触点复归原始状态，接触器KM0三个主触点同时断开，电动机脱离电源，处在惯性运转中。

KM、KM0的常闭触点复归（接通状态），为接通KM1线圈电路作准备，中间继电器KA2常开触点闭合。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→闭合的中间继电器KA1常开触点→7号线→闭合的中间继电器KA2常开触点→15号线→接触器KM0常闭触点→17号线→接触器KM常闭触点→19号线→接触器KM1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。接触器KM1控制电路接通，运行接触器KM1得电动作。

主电路中，接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得全压启动连续运转，进入正常运行状态。

（1）时间继电器KT线圈电路中的常闭触点KM1断开，切断时间继电器KT电路。

（2）串入降压启动信号灯回路中的常闭触点KM1断开，降压运行信号灯YE灯灭，表示结束降压运行。

（3）常开触点KM1闭合，红色信号灯RD得电灯亮，表示电动机处于正常运行状态。

电动机进入全压运行后，控制箱上只有红灯是亮着的。电动机在正常运行过程中，中间继电器KA1和中间继电器KA2一直在工作中。

中间继电器KA2的作用有两个：

（1）时间继电器KT延时闭合常开触点未达到整定时间时，中间继电器KA2的两个常闭触点分别与热继电器EH发热元件并联，防止启动时间过长，热元件发热，引起热继电器EH误动作，电动机不能启动；

（2）中间继电器KA2线圈得电动作后，两个与热继电器EH发热元件并联的常闭触点KA2断开，热继电器发热元件有电流流过，电动机发生过负荷运行时，热继电器EH才能起到对电动机的保护作用。

2.手动控制

将切换选择开关SA切换到自动位置（触点1和3接通），按下启动按钮SB1，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→启动按钮SB1常开触点（按下时闭合）→21号线→启动接触器KM线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相上，接触器KM线圈电路接通动作，接触器KM常开触点闭合自保。

主回路中，接触器KM三个主触点同时闭合，将自耦变压器的三个抽头直接与电动机三相绕组连接，自耦变压器部分绕组串入电动机绕组中。

接触器KM常开触点闭合→23号线→接触器KM0线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

接触器KM0线圈电路接通动作→接触器KM0三个主触点同时闭合，接通380V交流电源→自耦变压器TM的部分绕组→电动机得电启动运转。

电流表PA的电流表指针到最大，3~4s后电流开始逐渐减小，接触器KM0动作时，常开触点KM0闭合。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→接触器KM0闭合的常开触点→5号线→中间继电器KA1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA1线圈得电动作→常开触点KA1闭合，为中间继电器KA1线圈电路自保，维持KA1的工作状态。

中间继电器KA1常闭触点断开，绿色信号灯GN断电，灯灭，常开触点KA1闭合，降压运行信号灯YE得电，灯亮，表示电动机处在降压启动状态中。

中间继电器KA1常开触点闭合，7号线得电，为转换工作程序提供电源（切换控制开关SA已在手动转换控制位置）。

电动机降压启动时，电流表PA的指针到最大，3~4s时间后开始逐渐减小，接近电动机额定电流时，按下停止按钮SBS，其常闭触点断开。接触器KM和KM0线圈断电释放，接触器KM和KM0主触点断开，电动机脱离电源，电流表PA指示为“0”，电动机处在惯性运转中。

立即按下正常运行启动按钮SB，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→中间继电器KA1闭合的常开触点→7号线→选择开关SA手动位置触点（1和3接通）→13号线→正常运行启动按钮SB常开触点（按下时闭合）→11号线→中间继电器KA2线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，中间继电器KA2线圈获电动作；

（1）接触器KM线圈电路中的常闭触点KA2先断开，切断接触器KM和KM0线圈的控制电路，降压启动回路缺一相电源，如果按下启动按钮SB1，接触器KM和KM0线圈不能得电动作，从而防止误停和降压启动。这是串接常闭触点KA2的作用。

（2）接触器KM和KM0常闭触点复归（常闭），为接通KM1线圈作电路准备；

（3）中间继电器KA2常开触点闭合，为中间继电器KA2线圈电路自保，维持中间继电器KA2的工作状态，中间继电器KA2常开触点闭合。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→中间继电器KA1闭合的常开触点→7号线→中间继电器KA2闭合的常开触点→15号线→接触器KM0常闭触点→17号线→接触器KM常闭触点→19号线→接触器KM1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，运行接触器KM1线圈得电动作。

降压启动信号灯回路中的常闭触点KM1断开，降压运行信号灯YE灭，表示结束降压运行，接触器KM1常开触点闭合→25号线→红色信号灯RD得电，灯亮，表示电动机处于正常运行状态。

电动机进入全压运行后，控制箱上只有红灯是亮着的，电动机在正常运行中，中间继电器KA1和中间继电器KA2一直在吸合中。

主电路中，接触器KM1的三个主触点同时闭合，电动机获得全压启动运转，电动机进入正常运行状态。

3.常见故障

（1）图4-8中①所指的控制回路熔断器FU1熔断或下面1号线断线，控制回路没有电源，按下启动按钮SB2，没有反应。

（2）图4-8中②所指的停止按钮SBS常闭触点接触不良，启动按钮SB2常开触点，3号线没有电，按下启动按钮SB2，没有反应。

（3）如果图4-8中①所指的控制回路熔断器FU1没有熔断（有电），变压器T二次回路中，图4-8中③所指的位置断线，电源送电时，信号灯GN不亮。降压运行时，灯YE不亮。

（4）在自动转换的程序中，图4-8中⑤所指的中间继电器KA2常开触点损坏，接触不上或与中间继电器KA2线圈连接的11号线断线，时间继电器KT延时闭合的常开触点闭合时，中间继电器KA2得电动作后，常开触点KA2闭合，但不能为中间继电器KA2自保。

（5）在手动转换的程序中，由于图4-8中⑦所指的13号线与中间继电器KA2常开触点的连接线断线，触点损坏，接触不上。按下启动按钮SB时，中间继电器KA2得电动作后，常开触点KA2闭合，作为维持中间继电器KA2工作状态的常开触点KA2上没有电，不能为中间继电器KA2自保，当手离开启动按钮SB时，中间继电器KA2断电释放。

（6）图4-8中⑥所指的，由7号线引接到中间继电器KA2常开触点的连接线断线或⑧所指的接触器KM1线圈上的4号线断线，即使中间继电器KA2动作并能自保，但中间继电器KA2常开触点上没有电或接触器KM1线圈上的4号线断线，KM1的线圈上没有工作电压，KM1不能动作。

（7）图4-8中④所指的位置，中间继电器KA1常开触点与线圈连接的5号线断线，KA1得电动作后，常开触点KA1闭合，由于5号线断线，不能为中间继电器KA1自保。

（8）图4-8中所指的正常运行接触器KM1的S相负荷侧断线，电动机处于单相运转状态。

（9）图4-8中⑨所指的位置，接触器KM常开触点与线圈连接的21号线断线。按下启动按钮SB1时，接触器KM线圈得电动作，KM常开触点闭合，接触器KM0得电动作，电动机降压运转。手离开时，KM断电释放，电动机停止运转。

（10）图4-8中⑩所指的降压启动接触器KM0线圈上的23号线断线，虽然KM的常开触点闭合，但由于23号线的断线，电源接触器KM0线圈少一相电源而不能动作。

三、手动与自动控制的自耦降压启动控制电路之三

图4-9是自耦变压器降压启动主电路，图4-9（a）采用两台交流接触器，短接热继电器EH发热元件的中间继电器KA2触点为常闭触点。图4-9（b）采用三台交流接触器，短接热继电器EH发热元件的中间继电器KA2触点为常开触点。图4-10是自耦变压器降压启动控制电路，用于容量80~300kW电动机的控制，控制方式有两种，手动和自动，是通过切换选择开关SA的位置来选择的。

合上电源自动空气开关QF，电源→控制回路熔断器FU1、FU2→控制回路得电→变压器T一次绕组得电→中间继电器KA1常闭触点接通→27号线→信号灯GN得电灯亮，表示回路为送电状态，可以启动电动机。

1.降压启动自动切换

启动前，先把控制选择开关SA置于自动位置，触点3和4接通。

按下启动按钮SB2，电源R相→控制回路熔断器FU1→停止按钮SB1常闭触点→3号线→启动按钮SB2常开触点（按下时闭合）→19号线→启动接触器KM线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，接触器KM线圈电路接通，KM得电动作，常开触点KM闭合自保。

图4-9　手动与自动控制自耦变压器降压启动电路之三的主电路

接触器KM动作，常开触点KM闭合→5号线→中间继电器KA1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，中间继电器常KA1线圈得电动作，常开触点KA1闭合自保。中间继电器常KA1常开触点闭合→13号线带电，为手动和自动切换作电路准备。

由于接触器KM动作，主回路中，KM的五个主触点同时闭合，三个接通主电路，两个闭合接通电动机绕组，自耦变压器的三个抽头直接与电动机绕组连接，把自耦变压器TM一部分绕组串入电动机主回路中，自耦变压器TM投入工作，电动机获得比额定电压低20%的电压启动运转。

中间继电器KA1常闭触点断开，信号灯GN断电，灯灭。中间继电器KA1常开触点闭合→25号线→信号灯YE得电，灯亮，表示电动机处于降压运转状态。

电动机启动之初，电流表PA的电流针到最大，3~4s后电流开始逐渐减小，电动机处于降压运转状态。

由于中间继电器KA1常开触点闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→闭合的中间继电器KA1常开触点→13号线→选择开关SA接通的触点3和4→7号线→时间继电器KT线圈→6号线→接触器KM1常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→FU2控制回路熔断器→电源T相。时间继电器KT得电动作，其常开触点KT延时5s闭合→11号线→中间继电器KA2线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→FU2控制回路熔断器→电源T相。电路接通，中间继电器KA2线圈得电动作。

图4-10　手动与自动控制自耦变压器降压启动电路之三的控制电路

（1）启动接触器KM线圈电路中的常闭触点KA2先断开，把KM线圈电路切断，KM断电释放，KM的五个主触点同时断开，电动机脱离电源，处于惯性运转。

（2）接触器KM释放，所属触点复归原始状态，接触器KM常闭触点复归（常闭），为接通KM1线圈作电路准备。

（3）中间继电器KA2常开触点闭合，为中间继电器KA2线圈电路自保，维持中间继电器KA2的工作状态。中间继电器KA2常开触点的闭合，运行接触器KM1回路中的接触器KM常闭触点复位（接通）。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→中间继电器KA1闭合的常开触点→13号线→中间继电器KA2闭合的常开触点→15号线→接触器KM常闭触点→17号线→接触器KM1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。运行接触器KM1线圈得电并动作。

串入降压启动信号灯回路中的常闭触点KM1断开，降压运行信号灯YE灯灭，表示结束降压运行，常开触点KM1闭合→21号线→红色信号灯RD得电，灯亮，表示电动机为正常运行状态。

主回路中，接触器KM1三个主触点同时闭合，接通主电路，电动机获得三相交流电源启动运转，进入正常运转状态。

电动机进入全压运行后，控制箱上只有红灯RD是亮着的。电动机正常运行时，中间继电器KA1和中间继电器KA2一直在工作中。

2.手动控制

把选择开关SA置于手动位置，其触点5和6接通，为手动切换电路作准备。

按下启动按钮SB2，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→启动按钮SB2常开触点（按下时闭合）→19号线→启动接触器KM线圈→8号线→中间继电器KA2常闭触点→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。接触器KM线圈电路接通并动作，KM常开触点闭合自保。

接触器KM动作，常开触点KM闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→闭合的接触器KM常开触点→5号线→中间继电器KA1线圈得电动作，常开触点KA1闭合自保。中间继电器常KA1常开触点闭合，13号线得电，为手动切换控制作电路准备。

中间继电器KA1常闭触点断开，信号灯GN断电，灯灭。中间继电器KA1常开触点闭合，信号灯YE得电，灯亮，表示电动机为降压运转状态。

主回路的接触器KM五个主触点同时闭合，电动机获得经过自耦变压器TM降压的三相电源启动运转，电动机处于降压运转状态。电流表PA的指针到最大，3~4s后，转速接近亚同步，电流开始逐渐减小，即电流表回落接近正常运行电流值。这时，可以手动切除自耦变压器TM。

按下正常运行按钮SB3，按到其常开触点闭合时，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SB1常闭触点→3号线→中间继电器KA1闭合的常开触点→13号线→选择开关SA（5和6接通）的触点→9号线→按钮SB3常开触点（按下时闭合）→11号线→中间继电器KA2线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA2得电动作。

中间继电器KA2常闭触点先断开，接触器KM线圈电路断电，接触器KM释放，五个主触点同时断开，电动机M脱离电源惯性运转。

按钮SB3常开触点下面的常开触点KA2闭合，为中间继电器KA2线圈电路自保。

常开触点KA2闭合→15号线→接触器KM释放回归的常闭触点→17号线→接触器KM1线圈→4号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。接触器KM1线圈得电动作。接触器KM1常开触点闭合自保，维持接触器KM1工作状态。

接触器KM1常闭触点断开，切断时间继电器KT电路。

接触器KM1常闭触点断开，信号灯YE断电，灯灭。接触器KM1常开触点闭合→21号线→信号灯RD得电，灯亮，表示电动机进入正常运转状态。

主回路中，正常运行接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得额定电压启动运转，电动机所驱动的机械设备进入正常运行。

3.正常停机与故障停机

（1）需要停机时，不管SA是在自动位置还是手动位置，只要按下停止按钮SB1，控制电路断电，时间继电器KT、中间继电器KA、接触器KM1控制电路断电释放，接触器KM1主触点断开，电动机脱离电源，停止转动，被驱动的机械设备停止工作。

（2）过负荷时，电流互感器TA二次线路中的热继电器EH动作，控制电路中的热继电器EH常闭触点断开，控制电路断电，接触器KM1释放，KM1三个主触点断开，电动机脱离电源，停止转动。

在主电路中，过负荷保护的热继电器串入电流互感器TA二次线路中，中间继电器KA2的两个常闭触点分别与热继电器EH发热元件并联，在电动机降压启动过程中，启动电流不经过热继电器EH的发热元件。

4.常见故障

（1）图4-10中①所指的控制回路熔断器FU1熔断或下面1号线断线，控制回路没有电源，按下启动按钮SB2，回路没有反应。

（2）图4-10中②所指的停止按钮SB1常闭触点接触不良，3号线断。启动按钮SB2常开触点上的3号线没有电，按下启动按钮SB2，没有反应。

（3）图4-10中③所指的01号线断，合上空气开关QF后，信号灯GN灯不亮。

（4）图4-10中⑤所指的中间继电器KA1常开触点上的5号线断线。接触器KM2常开触点闭合，但中间继电器KA1常开触点不能维持中间继电器KA1的工作状态。

（5）控制选择开关SA在自动位置时，由于图4-10中④所指的7号线的线头从选择开关SA的接线端子4上脱落、断线，或图中4-10中⑥所指的7号线与时间继电器KT线圈连接的线头松动或脱落，在中间继电器KA1动作时，虽然KA1常开触点闭合，但时间继电器KT不能得电动作。

（6）控制选择开关SA在手动转换位置时，图4-10中⑧所指的9号线断线，按下启动按钮SB3，因常开触点SB3上没有电，中间继电器KA2线圈不能得电动作。

按下启动按钮SB3时，中间继电器KA2线圈得电动作。图4-10中所指的KA2常开触点到11号线的连接线断线。手离开启动按钮SB3时，中间继电器KA2线圈断电释放，因为KA2的常开触点一侧没有与11号线连接，所以，不能为中间继电器KA2电路自保。

（7）图4-10中所指的位置，7号线从时间继电器KT常开触点上脱落，时间继电器KT动作，延时闭合的KT常开触点上没有电，中间继电器KA2线圈不能动作。

（8）图4-10中⑦所指的位置断线，在时间继电器KT常开触点延时闭合后，7号线到中间继电器KA2线圈的11号线断线，KA2线圈不能得电动作。

（9）电动机运转中，图4-10中所指的4号线从中间继电器KA2线圈上掉下，中间继电器KA2线圈断电释放，闭合的KA2常开触点断开，切断接触器KM1线圈电路，KM1断电释放，电动机断电，停止运转。

（10）图4-10中⑨所指的17号线断线，中间继电器KA2动作，虽然常开触点KA2闭合，但接触器KM1线圈不能得电动作，电动机不能进入正常运转状态。

（11）图4-10中所指的接触器KM常开触点上的19号线断线。按下启动按钮SB2，KM线圈得电动作，松手后KM线圈断电释放。如果图4-10中中所指的8号线或所指的19号线从接触器KM线圈端子上脱落、断线，按下启动按钮SB2，接触器KM不会得电动作。

四、手动与自动控制的自耦降压启动控制电路之四

图4-11是电动机容量80~300kW，采用自耦变压器降压启动的电路，控制线路中增加了过负荷报警信号，控制方式有两种，手动和自动，是通过切换选择开关SA的位置来选择的。

1．自动控制

合上电源自动空气开关QF，接触器KM和接触器KM1主触点电源侧带电。合上控制回路熔断器FU1、FU2后，控制回路充电，信号灯GN亮，表示已送电，允许进行开机的操作，把控制选择开关SA置于自动位置。

（1）启动电动机。

按下启动按钮SB1，电源R相→控制回路熔断器FU1→停止按钮SBS常闭触点→3号线→启动按钮SB1常开触点（按下时闭合）→19号线→接触器KM线圈→10号线→中间继电器KA2常闭触点→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，接触器KM线圈电路接通动作，常开触点KM闭合自保。

主回路中，接触器KM五个主触点同时闭合，两个将自耦变压器的两个抽点直接与电动机绕组连接，三个主触点接通主电路，自耦变压器部分绕组串入电动机主回路中，自耦变压器TM投入工作，电动机开始降压启动运转，电动机处于降压运转状态，电动机启动之初，电流表PA的指针到最大，3~4s后开始逐渐减小。接触器KM动作时，其常闭触点KM断开，切断接触器KM1线圈控制电路。常开触点KM闭合时，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→接触器KM闭合的常开触点→5号线→中间继电器KA1线圈→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA1获电动作，常开触点KA1闭合，为中间继电器KA1线圈电路自保，维持KA1的工作状态。

图4-11　手动与自动控制自耦变压器降压启动控制电路之四

中间继电器KA1常闭触点断开，绿色信号灯GN断电，灯灭，常开触点KA1闭合，降压运行信号灯YE得电，灯亮，表示电机处在降压启动状态中。

中间继电器KA1常开触点闭合→7号线得电，为转换工作程序提供电源。通过切换控制开关SA的位置来选择自动或手动控制。

（2）自动转换工作原理。

选择开关SA已在自动位置（触点1和2接通），中间继电器KA1常开触点的闭合。

电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→中间继电器KA1常开触点闭合中→7号线→选择开关SA自动位置（触点1和2接通中）→9号线时间继电器KT线圈→8号线→接触器KM1常闭触点→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。时间继电器KT得电动作，延时闭合的常开触点KT（整定的时间3～6s）到达整定的时间闭合→送给中间继电器KA2线圈一个电源→13号线→中间继电器KA2线圈得电动作，中间继电器KA2常开触点闭合自保，所属触点动作。

串入启动接触器KM线圈电路中的常闭触点KA2先断开，切断接触器KM线圈电路，接触器KM断电释放，所属触点复归原始状态，接触器KM五个主触点同时断开，电动机脱离电源，处在惯性运动中。

接触器KM常闭触点先复归，为接通KM1线圈电路作准备，KM1电路中的中间继电器KA2常开触点闭合时，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→中间继电器KA1常开触点闭合中→7号线→中间继电器KA2常开触点闭合中→15号线→接触器KM常闭触点→17号线→接触器KM1线圈→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。

运行接触器KM1控制电路接通，运行接触器KM1得电动作，主电路中的接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得全压启动运转，进入正常运行状态。

时间继电器KT线圈电路中的常闭触点KM1断开，切断时间继电器KT电路。

降压启动信号灯回路中的常闭触点KM1断开，降压运行信号灯YE断电，灯灭，表示结束降压运行。常开触点KM1闭合，红色信号灯RD得电，灯亮，表示电动机处于正常运行状态。电动机进入全压运行后，控制箱上只有红灯是亮着的。电动机正常运行时，中间继电器KA1和KA2一直在工作中。

（3）中间继电器KA2在电路中的有两个作用。

时间继电器KT延时闭合常开触点未达到整定时间时，中间继电器KA2的两个常闭触点分别与热继电器EH发热元件并联，防止启动时间过长，热元件发热，而引起热继电器EH误动作，使电动机不能启动。

延时常开触点KT闭合时，中间继电器KA2线圈得电动作，两个与热继电器EH发热元件并联的常闭触点KA2断开，热继电器EH发热元件有电流流过，电动机发生过负荷运行时，热继电器EH能起到对电动机的保护作用。

2．手动控制

（1）启动电动机。

按下启动按钮SB1，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→启动按钮SB1常开触点（按下时闭合）→19号线→接触器KM线圈→10号线→中间继电器KA2常闭触点→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相上，接触器KM线圈电路接通动作，常开触点KM闭合自保。

主回路中，接触器KM五个主触点同时闭合，两个将自耦变压器的两个抽头直接与电动机绕组连接，三个闭合后接通主电路，自耦变压器部分绕组串入电动机主回路中，自耦变压器TM投入工作，电动机开始启动运转。处于降压运转状态。电动机启动之初，电流表PA的指针到最大，3~4s后，启动电流开始逐渐减小，接触器KM动作时，其所属的常开触点KM闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→接触器KM闭合的常开触点→5号线→中间继电器KA1线圈→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。中间继电器KA1获电动作，常开触点KA1闭合，为中间继电器KA1线圈电路自保，维持KA1的工作状态。

中间继电器KA1常闭触点断开，绿色信号灯GN断电灯灭，常开触点KA1闭合，降压运行信号灯YE得电灯亮，表示电机M处在降压启动状态中。

中间继电器KA1常开触点闭合→7号线得电，为转换工作程序提供电源。

（2）手动转换电路工作原理。

电动机转速达到或接近额定转速时（选择开关SA已在手动位置，触点1和3接通），按下正常运行按钮SB，电源R相→控制回路熔断器FU1→停止按钮SBS常闭触点→中间继电器KA1闭合的常开触点→选择开关SA手动位置（触点1和3接通）→11号线→正常运行启动按钮SB按下时闭合→13号线→中间继电器KA2线圈→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相，中间继电器KA2线圈获电动作，常闭触点先断开。

切断接触器KM线圈电路，KM断电释放，KM三个主触点断开，电动机脱离电源，处在惯性运动中。

接触器KM断电释放，所属触点复归原始状态，接触器KM的辅助常闭触点复归，为接通KM1线圈作电路准备。

中间继电器KA2常开触点闭合，为中间继电器KA2线圈电路自保，维持中间继电器KA2的工作状态。由于中间继电器KA2常开触点的闭合，电源R相→控制回路熔断器FU1→1号线→停止按钮SBS常闭触点→3号线→中间继电器KA2闭合的常开触点→15号线→接触器KM常闭触点→17号线→接触器KM1线圈→6号线→热继电器EH常闭触点→2号线→控制回路熔断器FU2→电源T相。运行接触器KM1得电动作。

主电路中，接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得全压启动运转，进入正常运行状态。

降压启动信号灯回路中的常闭触点KM1断开，降压运行信号灯YE灭，表示结束降压运行，常开触点KM1闭合，红色信号灯RD得电，灯亮，表示电动机处于正常运行状态。电动机进入全压运行后，控制箱上只有红灯是亮着的。电动机正常运行时，中间继电器KA1和KA2一直在工作中。

（3）过负荷停机。

电动机过负荷时，热继电器EH动作，常闭触点EH断开，电动机停止运行。常开触点EH闭合，电源T相→控制回路熔断器FU2→2号线→热继电器EH常开触点闭合中→4号线→控制开关SA0接通的触点→21号线→电铃HA线圈→电源N极。电铃HA获得220V交流电源，响铃报警。断开控制开关SA，响铃停止。

（4）正常停机。

按下停止按钮SBS，控制电路断电，接触器KM1断电释放，电动机停止运转。

（5）电动机运行时容易发生故障的位置。

图4-11中①所指的停止按钮SBS触点上的1号线脱落。

图4-11中②所指的信号灯回路中的25号线断或③所指的信号灯GN的2号线断。

图4-11中④所指的热继电器EH常开触点上的2号线断线。

图4-11中⑤所指的电铃HA线圈上的21号线断线。

图4-11中⑥所指的时间继电器KT线圈上的9号线断线。

图4-11中⑦所指的中间继电器KA1常开触点上的7号线断或中间继电器KA2常开触点上的7号线断线。

图4-11中⑧所指的中间继电器KA2常开触点上的13号线断线。

图4-11中⑨所指的中间继电器KA2常开触点上的11号线断线。

图4-11中⑩所指的接触器KM的常开触点上19号线断线。

图4-11中所指的接触器KM的常闭触点上17号线断线。

图4-11中所指的接触器KM线圈上的19号线断线。

3.常见故障

（1）降压启动的控制电路中，控制选择开关SA在自动位置时，电动机降压运转后，电动机不能自动投入全压运转的电路故障原因有以下几点。

选择开关SA内触点1和2接触不良或未接触。

时间继电器KT未动作，线圈线头脱落，线圈烧毁。

时间继电器KT动作，正常运行接触器KM1不动作的原因是：

时间继电器KT的延时闭合的常开触点接触不良或未接触；

降压启动接触器KM释放后，串入正常运行接触器KM1控制电路中的常闭触点KM接触不良或接触器KM1线圈线头脱落，线圈烧毁。

（2）降压启动的控制电路中，控制开关SA在手动控制或自动控制位置时，按下启动按钮SB1，电动机均不能启动的故障原因。

主电源开关QF未合。

控制回路熔断器FU1、FU2熔断。

停止按钮SBS常闭触点接触不良或连接线头脱落。

热继电器EH动作后未复归，常闭触点EH处于断开位置。

时间继电器KT常闭触点接触不良。

接触器KM1常闭触点接触不良。

启动按钮SB1的常开触点接触不良或连接线19号线断，见图4-8中所指的位置。

（3）按下启动按钮SB1后，电动机降压运转，不能自动而只能手动切换到电动机正常运转状态的故障。

电动机能够降压启动并运转，说明降压启动控制电路工作正常，但电动机降压启动运转后，在规定的时间内不能自动转换到正常运行状态，主要的故障原因有以下几点。

①中间继电器KA2未吸合。故障点是中间继电器KA2线圈线头脱落，线圈烧毁。

②时间继电器KT未动作。故障点是时间继电器KT线圈线头脱落，线圈烧毁。

③时间继电器KT动作，正常运行接触器KM1不动作的原因是：

时间继电器KT的延时闭合的常开触点接触不良或未接触；

降压启动接触器KM释放后，串入正常运行接触器KM1控制电路中的常闭触点KM接触不良或连接线断了。

④按钮SB出现故障。SB未按到常开触点接通位置；SB常开触点接触不良，SB常开触点两端线头松脱。

（4）电动机线圈烧毁的故障。

电动机超负荷运转，电流表PA指针到最大，不能自动停机，造成电动机线圈烧毁的故障原因有以下两点。

①热继电器EH的触点被调整螺钉顶住（实际是将常开触点顶在了闭合位置，用表检测是接通的，误认为是常闭触点）不能断开，安装时，没有检查到。

②热继电器EH的整定值过大（大于电动机额定电流的40%），过负荷时，热继电器EH不动作。

（5）机械设备（电动机）状态信号灯方面故障原因。

①合上控制回路熔断器FU1、FU2，电源信号灯GN不亮。

中间继电器KA1常闭触点接触不良。

信号灯GN灯丝断了。

控制回路熔断器FU1、FU2其中一个熔断。

②降压启动时，降压运行信号灯YE不亮。

中间继电器KA1常开触点接触不良。

信号灯YE灯丝断了。

接触器KM1的常闭触点接触不良。

③正常运行信号灯RD不亮。

信号灯RD灯丝断了。

接触器KM1的常开触点接触不良。

五、无选择控制方式的自耦减压启动控制电路

图4-12为无选择控制方式的自耦减压启动控制电路，自耦减压启动控制柜必须安装在机前方便控制的地方。按下启动按钮后，一定要等到电动机正常运行后才能离开。以便降压启动后，在规定的时间内不能自动转换到正常运行状态的情况下，能够及时处理，避免发生自耦变压器部分绕组过热烧毁的事故。

合上电源空气开关QF，合上控制保险FU1、FU2，控制回路得电，变压器T一次绕组得电，变压器T二次绕组回路中的信号灯GN得电，灯亮，表示为送电状态，可以启动电动机。

1.电动机降压启动自动切换到正常运行状态

按下启动SB2，启动接触器KM线圈，中间继电器KA2线圈、时间继电器KT线圈同时得电动作，辅助开点KM闭合自保，KA2闭合，加强回路保持。KA2两个开点闭合，短接热继电器EH发热元件，防止误动作。

接触器KM开点闭合，KA1线圈得电动作，KA1闭点断开，信号灯GN断电，灯灭。KA1开点闭合，信号灯YE得电，灯亮，表示处于降压运转。

接触器KM动作，主回路中KM的五个主触点同时闭合，三个接通主电路，两个闭合，把自耦变压器TM部分绕组串入主回路中，电动机启动，降压运转。

电动机启动之初，大的启动电流使电流表PA的指针到最大，3～4s后，启动电流逐渐减小，时间继电器KT（延时4s）闭点断开，接触器KM线圈断电释放，主回路中KM的五个主触点同时断开，电动机断电，处于惯性运转中。

图4-12　无选择控制方式的自耦减压启动控制电路

这时，时间继电器KT（延时4s）开点闭合，KA3线圈、KM1线圈同时得电动作。运行接触器KM1开点闭合自保。

接触器KM1动作，主回路中，KM1三个主触点同时闭合，电动机得到三相交流电源启动运转。电动机进入正常运转状态。

KM1的开点闭合，信号灯RD得电，灯亮，表示电动机处于正常运转。中间继电器KA3常闭触点断开，KA2线圈断电释放。

短接热继电器EH发热元件的KA2两个开点断开，热继电器EH发热元件通电，热继电器EH起过负荷保护的作用。

电动机正常运转时，控制箱上只有红灯RD是亮着的，中间继电器KA1和KA2一直在工作中。

2.电动机降压启动手动切换到正常运行状态的操作

按下降压启动按钮SB2，电动机降压启动后，转速接近额定转速，启动电流开始逐渐减小，即电流表指针回落到接近正常运行的电流值，这时要进行手动切除自耦变压器TM的操作。

按停止按钮SB1，接触器KM断电释放，看到电流回零，立即按正常运行按钮SB3，这样操作是最好的。

也可以直接按正常运行按钮SB3，KM回路中的常闭触点SB3先断开，接触器KM断电释放，KM的五个主触点同时断开，电动机脱离电源，处在惯性运转中。

按到SB3开点闭合时，KA3线圈和KM1线圈同时得电动作。

接触器KM1开点闭合自保。KA3闭点断开，KA2线圈断电，KM1常闭触点断开，信号灯YE断电，灯灭。KM1常开触点闭合，信号灯RD得电，灯亮，表示电动机进入正常运转状态。

主回路中，运行接触器KM1三个主触点同时闭合，电动机获得额定电压启动运转，进入正常运行状态。

需要停机时，按下SB1，其常闭触点断开，KM1断电释放，KM1主触点断开，电动机脱离电源，停止转动。

当过负荷时，电流互感器TA二次线路中的热继电器EH动作，控制电路中的热继电器EH常闭触点断开，接触器KM1断电释放。接触器KM1三个主触点断开，电动机脱离电源，停止转动。

电路中，过负荷保护的热继电器串入电流互感器TA二次线路中，中间继电器KA2的两个常开触点分别与热继电器EH发热元件并联，电动机降压启动过程中，启动电流不经过热继电器EH的发热元件。

3.常见故障

图4-12中①所指的控制回路熔断器FU1熔断或③所指的控制回路熔断器FU2熔断。

图4-12中②所指的变压器T二次回路002号线断。

图4-12中④所指的中间继电器KA1线圈上的15号线断线。

图4-12中⑤所指的接触器KM常开触点上的接线断线。

图4-12中⑥所指的接触器KM线圈上的9号线脱落。

图4-12中⑦所指的中间继电器KA2线圈上的11号线断线。

图4-12中⑧所指的时间继电器KT线圈上的5号线断线。

图4-12中⑨所指的时间继电器KT常开触点上的13号线断线。

图4-12中⑩所指的接触器KM1线圈上的8号线断线。

图4-12中所指的接触器KM1常开触点上的13号线断线。

图4-12中所指的接触器KM1线圈上的13号线断线。