多臺電動機起動控制電路設計

電動機接通電源，轉子從靜止到以n2勻速運行這個過程叫起動過程。起動時由于轉差率s=1，定子內形成的旋轉磁場轉速n1與轉子轉速n2的相對速度最大，所以在轉子電路中感生的電源電動勢和電流最大，根據變壓器原理定子繞組內的電流也最大。一般中小型籠型異步電動機的起動電流Ist(線電流)是它額定電流In和5~7倍，例：Y132M-4型電動機，額定電流In=15.4A，Ist/In=7,所以Ist=107.8A。
由于起動時間短，對電動機本身影響不大，但過大的起動電流在短時間內會在線路上造成較大的電壓降落，而使負載兩端的電源降低，影響附近負載的正常工作，尤其對在附近工作的電動機，電壓突然降低會使它們的轉速下降，電流增大，甚至堵轉。在實際工程中多數大中型電動機采取降壓起動技術來降低起動電流。但小型電動機一般直接起動，如果有多臺電動機同時起動也會造成上述向題。
一、一種三臺電動機起動控制電路
在實際工程和實驗中有很多多臺小型電動機同時工作的情況，如上分析不宜同時起動。筆者在教學和實驗中設計了一種結構簡單、分時起動的控制電路，可用于小型電動機的群動控制。下面以三臺電動機為例，分析其工作原理。主回路及控制回路電路圖分別如圖1、圖2所示。

圖1

圖2
1、主回路
合上空氣開關QF，接通三臺電動機電源。HL1—交流接觸器KM1工作指示燈（電動機M1工作指示）； HL2—時間繼電器KT1工作指示燈（起動時亮，運行時滅）；HL3—交流接觸器KM2工作指示燈（電動機M2工作指示）；HL4—時間繼電器KT2工作指示燈（起動時亮，運行時滅）；HL5—交流接觸器KM3工作指示燈（電動機M3工作指示）。
2、控制回路
K為轉換開關，1為自動起動、停電后來電自動工作；2為手動起動、失壓保護。
以2點工作為例：按下SB2，交流接觸器KM1的線圈帶電，主回路中KM1主觸點閉合，電動機M1起動；KM1常開觸點①閉合（自鎖）KM1常開觸點②閉合，時間繼電器KT1線圈帶電，KT1常開觸點③延時閉合，KM2線圈帶電，主觸點（主回路中）閉合，電動機M2起動；KM2常開觸點①③自鎖；KM2常開觸點④閉合，時間繼電器KT2線圈帶電，KT2常開觸點⑤延時閉合，主觸點（主回路中）閉合，電動機M3起動；KM3常開觸點⑤①自鎖，KM3常開觸點⑥閉合，中間繼電器KA線圈帶電，KA常閉觸點⑦⑧斷開。三臺電動機起動完畢。
如要停電動機，按鈕止按鈕SB3，KM1失電，主觸點斷開，M1停，M2、M3也一樣停止。在工作中斷電，需重新按SB2起動，具有失壓保護。KR1、KR2、KR3為熱繼電器，起過載保護作用。FU為熔斷器，起短路保護作用。
如果要求電路停電又重新來電后自動投入工作，將轉換開關置1，按合SB1（不能自動復位）工作過程如上所述，停止時按斷SB1。
三、控制電路特點
1、本電路由時間繼電器KT1、KT2延時，分別起動M1、M2、M3，時間間隔幾秒種，達到了分時起動、降低起動電流的目的。
2、中間繼電器KA在三臺電動機起動后工作，使兩個時間繼電器斷電，延長時間繼電器的壽命、減少損耗。
3、轉換開關K使電路更靈活，有兩種工作狀態：運行時突然斷電，后續來電可以自動工作不需失壓保護；后續來電電動機必須再次手動起動（帶失壓保護）。可根據實際情況來選擇工作狀態。
4、從各個信號指示燈可觀察各元件工作情況，如當電動機運行時HL2仍然亮，可斷定KA或KT1出現故障。
總的來說這種電路接線簡單、造價低、控制靈活，對中型電動機也適用，在采取降壓起動的同時加入本電路即可。但這種電路仍存在缺點：當電動機臺數多時實際接線會更復雜，采用時間繼電器數目多，故障率高。建議采用PLC進行控制。