660V電動機(jī)在一些大中型企業(yè)、工礦企業(yè)中有較多應(yīng)用，其功率一般在幾百千瓦或以上。根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低壓電動機(jī)除了額定電壓380V以外，還有660V和1140V等電壓規(guī)格。這些較高電壓等級的電動機(jī)，與相同功率的380V電動機(jī)相比，額定電流相對較小，這對減小配電線路的導(dǎo)線截面積、優(yōu)化電動機(jī)的制造工藝會有好處。

380V、660V和1140V這幾個電壓等級并不是隨意確定的，它們與相鄰的電壓等級有一個固定的數(shù)學(xué)比值，這個比值就是。例如，660V電壓是380V的倍，1140V電壓是660V電壓的倍。當(dāng)然，1140V電壓是380V電壓的3倍。這樣的一種電壓比值關(guān)系，可以使任何一臺電動機(jī)都能工作在兩種相鄰的電源電壓上。例如，我國的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，380V的電動機(jī)，其定子繞組均為三角形接法。若將這臺電動機(jī)改接成星形接法，就可應(yīng)用在660V的電源系統(tǒng)中。顯而易見，這就擴(kuò)大了電動機(jī)的應(yīng)用靈活性。

這種一機(jī)兩用的應(yīng)用模式，其工作原理可如圖1和圖2所示。其中圖1是將電動機(jī)繞組接成三角形，每相繞組（U1-U2，V1-V2，W1-W2）承受的的是線電壓即380V。而在圖2中，將相同一臺電動機(jī)改接成星形接法，這樣每一相繞組承受的工作電壓依然為380V，但這個380V電壓卻是星形接法電動機(jī)的相電壓，要讓電動機(jī)能夠正常工作，電源電壓則應(yīng)為380V相電壓的倍即660V。

根據(jù)以上分析，只要將電動機(jī)繞組的接線方法給以改變，就能使一臺電動機(jī)即可使用380V的工作電源，也可使用660V工作電源。

對于額定電壓為1140V的電動機(jī)，其繞組接線應(yīng)是星形接法，若欲使用660V的電源電壓，只須將電動機(jī)繞組改接成三角形接法即可。

對于額定電壓更高的電動機(jī)，例如3kV（國家標(biāo)準(zhǔn)中不推薦使用3kV電壓等級）、6kV和10kV的電動機(jī)，則屬于高壓電動機(jī)的范疇啦。

一、660V電動機(jī)啟動控制電路的特點(diǎn)

660V電動機(jī)的啟動控制電路使用主觸點(diǎn)額定工作電壓690V的交流接觸器或真空接觸器作為主控開關(guān)，而盡管主觸點(diǎn)額定工作電壓可以達(dá)到690V，但其線圈的額定電壓一般為380V或220V，為此，須將660V的電源電壓通過控制變壓器將其降低為與接觸器線圈電壓相一致的電壓值。另外，660V的電動機(jī)通常功率較大，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮的作用相對較重要，因此，對電動機(jī)須設(shè)置較完備的保護(hù)，包括過電壓、欠電壓、斷相和相序異常、過載、溫升過大等保護(hù)。實(shí)現(xiàn)這些保護(hù)，需檢測三相電壓，所以使用兩臺控制變壓器進(jìn)行電壓變換。這些特點(diǎn)都是電動機(jī)運(yùn)行操作人員以及維修人員應(yīng)該熟悉掌握的電路知識。

二、660V電動機(jī)啟動控制電路的工作原理

1.一次電路

660V電動機(jī)啟動控制電路的一次電路如圖3所示。圖中L1、L2和L3是660V電動機(jī)工作電源；QS是隔離開關(guān)；三只熔斷器FU用于電動機(jī)或電路的短路保護(hù)；自耦變壓器T提供降壓啟動的較低電壓，可能是電源電壓的65%或80%；熱繼電器用于電動機(jī)的過載保護(hù)；電流互感器TAU、TAV、TAW用于電動機(jī)啟動電流與運(yùn)行電流的測量；交流接觸器KM1、KM2和KM3在二次控制電路的控制下，相互配合完成自耦降壓的啟動過程。

電動機(jī)啟動時，首先使接觸器KM3的主觸點(diǎn)閉合，使自耦變壓器呈星形接法，然后接觸器KM2合閘，電動機(jī)開始降壓啟動，待電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升至接近額定轉(zhuǎn)速時，斷開接觸器KM3和KM2，合上接觸器KM1，電動機(jī)啟動過程結(jié)束，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

2.二次控制電路

660V電動機(jī)的二次控制電路見圖4。

圖4中的控制電源L11、L12、L13與一次電路使用相同的一個電源，它的電路接入點(diǎn)可參見圖3，在交流接觸器KM1的主接點(diǎn)與熔斷器FU之間。

二次控制電路使用了FU1～FU5共5只熔斷器；T1和T2是2臺控制變壓器，變壓比是660V/380V；它們輸出的380V電壓作用：一是作為二次控制電路的控制電源，二是給電動機(jī)保護(hù)器XJ提供電壓信號；這里使用的電動機(jī)保護(hù)器XJ具有功能完善的電壓保護(hù)功能，這些功能包括過電壓、欠電壓、缺相和相序異常等保護(hù)。變壓器T1的容量是500VA，它要給二次電路中的指示燈、中間繼電器、時間繼電器和交流接觸器的驅(qū)動部件（線圈）供電，所以功率較大；T2的容量是50VA，它僅向電動機(jī)保護(hù)器XJ提供工作電源與電壓信號，所以其功率相對較小。

電路工作時，如果電源電壓正常，而且相序正確，電動機(jī)保護(hù)器的常開觸點(diǎn)XJ-1閉合，中間繼電器KA1線圈得電，其動合觸點(diǎn)KA1-1閉合，二次電路可以正常工作。如果電源電壓偏高、過低，或相序錯誤，電動機(jī)保護(hù)器的常開觸點(diǎn)XJ-1斷開，中間繼電器KA1線圈失電，其常開觸點(diǎn)KA1-1斷開，則所有交流接觸器線圈斷電并退出運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的電壓保護(hù)。

圖4控制電路中有一個“手動-自動”切換開關(guān)，它的作用是，在電動機(jī)自耦降壓啟動過程中，可以選擇由時間繼電器KT實(shí)現(xiàn)降壓啟動與全壓運(yùn)行的切換，也可選擇使用按鈕SB3進(jìn)行手動切換。這個“手動-自動”切換開關(guān)共有三個檔位，當(dāng)將其旋轉(zhuǎn)至自動檔時，觸點(diǎn)3和4接通（與自動檔對應(yīng)的虛線上有個小黑點(diǎn)），時間繼電器KT線圈得電，延時時間到達(dá)時，自動實(shí)現(xiàn)切換；當(dāng)將其旋轉(zhuǎn)至手動檔時，觸點(diǎn)5和6接通（與手動檔對應(yīng)的虛線上有個小黑點(diǎn)），這時可通過操作按鈕SB3實(shí)現(xiàn)切換。

SB1和SB2分別是啟動柜上的停止與啟動按鈕；按下啟動按鈕SB2，交流接觸器KM3線圈得電動作，其主觸點(diǎn)在電流為零的情況下將自耦變壓器T的三相繞組接成星形；接觸器KM3的輔助觸點(diǎn)KM3-1使接觸器KM2的線圈和時間繼電器KT的線圈得電（“手動-自動”切換開關(guān)旋轉(zhuǎn)至自動檔位）進(jìn)入工作狀態(tài)，并由輔助觸點(diǎn)KM2-3自保持。接觸器KM2的主觸點(diǎn)接通自耦變壓器T的三相電源，電動機(jī)開始降壓啟動過程。時間繼電器KT的延時時間應(yīng)根據(jù)負(fù)載等情況調(diào)整為8～20秒，延時結(jié)束后，其延時動合觸點(diǎn)KT-1閉合，這將依次出現(xiàn)以下動作：1.中間繼電器KA2線圈得電動作，觸點(diǎn)KA2-2進(jìn)行自保持；它的動斷觸點(diǎn)KA2-1切斷接觸器KM2的線圈電源，KM2的動合觸點(diǎn)2-3斷開，KM3線圈失電釋放，變壓器T的星中點(diǎn)打開；KM3的輔助動斷觸點(diǎn)KM3-2復(fù)位閉合，為接觸器KM1吸合作好準(zhǔn)備。2.中間繼電器KA2的動合觸點(diǎn)K2-3閉合，接觸器KM1線圈得電動作，主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)由啟動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為全壓運(yùn)行狀態(tài)；3.接觸器KM1的動斷觸點(diǎn)KM1-3斷開，使中間繼電器KA2線圈并退出運(yùn)行。至此，交流接觸器KM2、KM3、時間繼電器KT、中間繼電器KA2的線圈全部斷電，電動機(jī)完成啟動過程。

若欲對電動機(jī)的啟動狀態(tài)、全壓運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行手動切換，可在電動機(jī)啟動之前將圖4中的“手動-自動”切換開關(guān)旋轉(zhuǎn)至手動檔位，啟動過程中，由操作人員根據(jù)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，在適當(dāng)時刻操作切換按鈕SB3，即可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)工作狀態(tài)的切換。

圖4中SB1是停止按鈕，按壓之則電動機(jī)停止運(yùn)行。熱繼電器FR可對電動機(jī)的過電流等異常進(jìn)行保護(hù)。出現(xiàn)異常時，其動斷觸點(diǎn)斷開，接觸器KM1線圈斷電釋放，電動機(jī)停止運(yùn)行。紅燈HR是運(yùn)行指示燈，黃燈HY是啟動指示燈，綠燈HG是停止指示燈。PA1、PA2和PA3是3只電流表，可同時測量三相電流。電壓表PV可用來測量電源電壓。

以上介紹的是自耦降壓啟動電路的一種典型應(yīng)用，根據(jù)電動機(jī)功率大小的不同，電網(wǎng)容量的差異，對測量和保護(hù)功能的要求變化，二次控制電路也有很多種派生方案，這些方案之間的主要區(qū)別有：1.功率幾十千瓦以下的小功率電動機(jī)，二次電路中可不使用中間繼電器，直接由時間繼電器的觸點(diǎn)去控制接觸器線圈的通斷電。2.電網(wǎng)供電系統(tǒng)空裕容量不足，電動機(jī)負(fù)載較輕，啟動時電動機(jī)可接自耦變壓器65%的抽頭，用以減小啟動電流；否則接80%抽頭。3.短時間運(yùn)行的電動機(jī)，或保護(hù)功能完善的場合，可僅用一只電流表測量單相電流。4.大功率電動機(jī)自耦降壓啟動柜往往裝有手動-自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，該開關(guān)轉(zhuǎn)向“自動”檔時，降壓啟動狀態(tài)與全壓運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，由時間繼電器控制自動完成。轉(zhuǎn)向“手動”檔時，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由操作人員根據(jù)啟動電流的變化幅度以及電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升情況通過操作按鈕實(shí)現(xiàn)。

三、啟動裝置故障維修1例

一臺額定電壓660V的電動機(jī)，使用圖4所示的啟動控制電路，啟動前將手動-自動轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇在自動檔。按壓啟動按鈕SB2后，電動機(jī)開始降壓啟動，但是較長時間未能切換至全壓運(yùn)行狀態(tài)，還發(fā)現(xiàn)自耦變壓器出現(xiàn)異味和冒煙的異常情況。隨即按壓停機(jī)按鈕SB1。之后將手動-自動轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇在手動檔，啟動過程中用按鈕SB3進(jìn)行降壓啟動和全壓運(yùn)行的切換，操作得以成功。

根據(jù)以上異常情況的介紹，分析認(rèn)為故障應(yīng)該在控制切換動作的時間繼電器或相關(guān)電路出現(xiàn)問題。于是單刀直入，直接找見時間繼電器KT，檢查其接線，或者準(zhǔn)備將其更換后再試。但發(fā)現(xiàn)故障的過程很順利，是時間繼電器的線圈接線端子螺釘松動；將其擰緊后再試，故障得以排除，電動機(jī)啟動過程恢復(fù)正常。

我們之所以能較快地排除故障，是基于對啟動控制電路工作原理的充分了解。維修時根據(jù)故障現(xiàn)象直接查找懷疑的故障電路或元器件。因此，平時熟悉自己維護(hù)的電氣設(shè)備的工作原理，對設(shè)備出現(xiàn)故障時的快速維修會大有裨益。
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