星三角降压启动控制线路故障分析

徐孔庆

摘要：电工实训课中故障排除内容是电工实训教学中的难点，如何方便快速地找出故障解决问题，首先要熟悉线路原理，如果有故障分类情况分类统计，则能方便学生快速查找问题，同时也加深对控制线路原理的理解与巩固。

关键词：电工实训;星三角降压启动控制线路;分类统计;故障分析

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）36-0235-02

线路故障排除是电工专业实训课的难点，如何提高此类实训课程的教学效率达到事半功倍的效果是一個值得探讨的课题。三相异步电动机星三角降压启动控制线路（以下简称星三角降压启动控制线路）故障排除是电工专业实训课程中较经典的课程，本人尝试使用分类统计故障的方法对该电路故障进行分析达到较好的教学效果。

分类统计的概念一般是指对资料先进行分类然后汇总统计，然后在分完类的基础上对各类别相关数据分别进行统计、汇总等工作。对初学电工实训的同学来说星三角降压启动控制线路相对还是比较复杂的，有时候碰到一个简单故障可能花费较长时间才能解决问题，为了帮助同学快速排故，进一步理解巩固该电路的原理，对该电路的故障进行分类统计、汇总，方便同学查找、对照。这样不仅在教学规范上有一定的示范效果，而且在提高教学效率上也有一定帮助。

1星三角降压启动控制线路

1.1星三角降压启动控制线路图中各个元器件符号简介

Ll/L2/L3分别表示三根相线;Qs表示空气开关;Ful表示主回路上的保险;Fu2表示控制回路上的保险;FR表示热继电器;SBstp表示停止按钮;SBst表示启动按钮;KT表示时间继电器的线圈;KMY表示星接触器的线圈;KM△表示三角接触器的线圈;KM表示主接触器的线圈。

本文主要分析控制线路部分。虽然该线路一共9根线，但对于初学者来说还是比较复杂的，为了方便分析除l、2、8号线外，其他带支线部分分别用N-N的方式进行标识分辨，如：4-1号线是4号的第一根支线，以此类推。其原理图如图1所示。

1.2星三角接法简介

电机启动时采用星形接法，正常T作转换为三角形接法，简称星三角接法。三相笼型异步电动机容量在lOkW以上或由于其他原因不允许直接启动时，应采用降压启动，降压启动也称减压启动。三相负载的连接方式有两种：星形连接（Y）和三角形连接（△）。三相负载可以星形连接，也可以三角形连接，其接法根据负载的额定电压（相电压）与电源电压（线电压）的数值而定，使每相负载所承受的电压不能大于额定电压。

1.2.1三角形接法

有助于提高电机功率，缺点，启动电流大，绕组承受电压（380V）大。增大了绝缘等级。

1.2.2星型接法

有助于降低绕组承受电压（220V），降低绝缘等级。降低了启动电流。缺点，电机功率减小。

三角形接法的电机在轻载启动时通常采用星三角启动，以降低启动电流。按下启动按钮后控制线路处于Y接法，此时转矩相对较小，降低启动电流到达轻载启动目的。根据电动机的功率大小设定一定的转换到三角接法的时间后，线路恢复为正常△作时的三角形接法，工作电压变为正常380v，功率比启动时的星型接法提高了。

1.3星三角降压启动控制线路工作原理分析

其控制线路工作过程：合上电源开关QS，按下SBst→KM线圈得电→KM常开触点闭合→KMY线圈得电→KM主触点、KMY主触点闭合→电动机M接成星形降压启动;KT线圈得电→当M转速上升到一定值时，KT延时结束→KT常闭触点分断→KMY线圈失电→KMY主触点分断，解除星形连接→KM△线圈得电→KM△主触点闭合→KM△辅助触点闭合→电动机M接成三角形全压运转。停止时按下SBslp即可。

电路调试：Y-A启动调试，电路采用KT时间继电器作通电延时控制，接触器KM作三相电源控制、KMY作星形启动控制、KM△作三角运转控制。按SBst启动按钮，KM吸合自锁，KMY吸合电动机做星形启动，KT吸合延时开始，电动机启动预选时间到，KT延时动断触点断开，延时动合触点接通，使KMy断开，转换成KM△吸合，电动机从星形启动转换成三角运转。KT延时时间应按电动机功率选定。

2故障分类分析

2.1控制线路断路故障

星三角降压启动控制线路加上支路一共28根线。其中某根线断路会造成什么故障现象？本人统计了所有控制线路的单根线断路故障情况如下：

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

2） KM不工作的故障位置有：0-1号、3-5号。

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

4） KMY不工作的故障位置有：0-3号、4-2号、6号。

5） KT不工作的故障位置有：0-2号、4号、4-1号、3-4号。

6） KMY、KT不工作的故障位置有：0-6号、3-4号、4号。

7） KT、KM△不工作的故障位置有：4-1号。

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

从上面统计情况看不难发现：同一故障现象造成的断路原因各不相同，如果故障情况进一步复杂，则有可能几种故障交杂一起，也可以参考上述统计情况，当然还应该考虑线路器件的逻辑关系，有时不能是故障现象的简单组合。本文的故障仅限断路情况，现实情况还存在短路故障，由于篇幅有限，本文不再一一赘述。

2.2控制线路器件断路故障

电工实训要求安装线路前必须逐一检查各器件的工作状态，但也不免有检测错误或遗漏等情况存在。器件故障分断路和短路两种，因此如果器件损坏情况不同则会造成不同的故障现象，其中断路故障相对较多，本文主要分析断路故障，主要有线圈断路故障和触点断路或接触不良故障，对应的故障情况分类统计如下：

l） KM、KMy、KM△、KT都不工作的故障位置有：SBstp、SBst触点断路。

2）KM△不工作的故障位置有：KM△线圈断路、KMY辅助常闭触点断路、KT辅助常开触点断路。

3） KMY不工作的故障位置有：KMy線圈断路、KT辅助常闭触点断路。

4） KT、KM△不工作的故障位置有：KT线圈断路。

5） KT、KMY不工作的故障位置有：KM△辅助常闭触点断路。

6） KM不工作、SBst不能自锁的故障位置有：Kl线圈断路。

7） KT的常开触点不能自锁的故障位置有：KM△辅助常开触点断路。

8）SBst不能自锁的故障位置有：KM辅助常开触点断路。

从上述统计情况可以发现不同类别的故障位置可能造成同一故障现象。同样由于器件之间的逻辑关系产生的故障现象有时不是简单地对应于该器件上，故障位置可能出现在其他器件上。

2.3控制线路器件故障判断方法简介

对于类似星三角降压启动控制线路的故障检测方法主要有电阻测量法、电压测量法两种。电阻测量法主要适用于断电情况下的故障判断，而电压测量法主要适用通电情况下的检测。

下面举例简要介绍下两种判断方法的使用：

例1：故障现象：按下SBst所有接触器及时间继电器都不工作。 故障分析：对照上述故障情况统计可得故障点可能在：SB-stp、SBst触点断路，0号、l号、2号、2-1号、2—2号、3一l号、8号断路。

故障判断：1）采用电阻测量法。先切断电源，把万用表的转换开关打到电阻档Rx2K档，依次测量SBstp的常闭触点间电阻值、SBst常开触点闭合时的电阻值以及0号、1号、2号、2-1号、2—2号、3一l号、8号线路的电阻值，如上述阻值无穷大，则为断路故障。

2）采用电压测量法。检测时把万用表转换开关旋转到交流电压500v档，依次测量上述故障点位置与8号或l号线间的电压，若电压为380v为正常，电压为Ov则可能该处断路。

3结束语

星三角降压启动控制线路故障分类统计的思路及方法在电工线路故障分析中具有一定的通用性，对电类其他实训课教学也有一定的启示作用，不仅方便学生快速查找故障原因，还能对线路的原理反思和总结也具有一定的巩固效果。

参考文献：

[1]周绍敏.电工基础[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]孟宪雷.电动机星三角降压启动控制线路的常见故障分析[J].工业技术，2017（8）.

【通联编辑：唐一东】