Y-△控制電路常見故障及原因分析

中國船舶重工集團公司第七一五研究所 伍 洲

Y-△控制電路常見故障及原因分析

中國船舶重工集團公司第七一五研究所 伍 洲

Y-△控制電路在使用過程中難免會出現故障，文本列舉Y-△控制電路常見的一些故障模式，并分析造成這些故障的原因，提出解決辦法。

Y-△控制電路；故障原因；判別方法；解決辦法

1 Y-△控制電路簡介

大功率電動機的啟動電流很大，會引起較大的電網電壓下降。必須采用降壓啟動的方法，以限制啟動電流。Y-△控制是一種有效的降低啟動電流的方法。這種啟動方式可使電動機每相繞組所承受的電壓在啟動時降低到直接啟動時的 1 /，線電流降到直接啟動時的 1/3，在很大程度上緩解了電網供電壓力。

典型的Y-△控制電路如圖1所示。

圖1 Y-△控制電路圖

圖1中，K1為斷路器，串在主電路中。K2為過載繼電器，串在△運轉電路中。K2-1為過載繼電器的輔助觸點，是常閉觸點。K1和K2對電路起保護作用。將過載繼電器K2串在△運轉電路而不是串在Y啟動電路或者主電路中，主要原因是啟動時，過載繼電器不通過啟動電流，避免啟動電流引起的誤保護，確保啟動成功，并且延長了過載繼電器的使用壽命，有利于設備維護。在主電路中串入斷路器K1，一方面可以在Y形啟動過程中保護電路，在轉為△形運轉狀態后與K2形成雙重保護，另一方面可以人為將其斷開，有助于安全、快捷的分析判斷問題。

K3、K4、K5為交流接觸器的主觸點，分別串在主電路、△運轉電路、Y啟動電路中。K3-A、K4-A、K5-A為各交流接觸器的線圈。K3-1、K3-2、K4-1、K4-2、K4-3、K5-1為各交流接觸器的輔助觸點。其中，K3-1、K4-2是常閉觸點；K3-2、K4-1、K4-3、K5-1是常開觸點。當線圈通電時,交流接觸器的靜鐵芯產生電磁吸力，將動鐵芯吸合，由于觸點系統是與動鐵芯聯動的，因此動鐵芯帶動三條動觸片同時動作，主觸點閉合，和主觸點機械相連的輔助常閉觸點斷開，輔助常開觸點閉合，從而接通電源。當線圈斷電時，吸力消失，動鐵芯聯動部分依靠彈簧的反作用力而分離，使主觸點斷開，和主觸點機械相連的輔助常閉觸點閉合，輔助常開觸點斷開，從而切斷電源。

K6-A為時間繼電器的線圈，K6-1、K6-2為時間繼電器的觸點。時間繼電器是一種利用電磁原理或機械原理實現延時控制的控制電器，由電磁系統，延時機構和觸點三部分組成。時間繼電器決定控制電路處于何種工作狀態。

K7、K8為Y-△控制單元面板上的自復式開關，分別用于啟動和停止供電。H8-H 、K7-H、H1為指示燈，分別代表Y-△控制處于停止狀態，啟動（Y）狀態還是運轉（△）狀態。

2 Y-△控制電路常見故障原因分析和解決辦法

理論上，Y-△控制電路成熟可靠，但由于元器件老化、工藝裝配不到位、負載短路、過流等原因，不可避免的導致Y-△控制電路不能正常工作。為了在故障發生后能夠快速定位和解決問題，恢復設備的正常工作，本節列舉Y-△控制電路常見的一些故障模式，并分析造成這些故障的原因以及解決辦法。分析的故障模式，均按圖1中所示電路進行分析，且重點考慮元器件損壞引發的故障。

（1）故障模式：Y-△控制單元面板上“停止”、“啟動”、“運轉”三只指示燈均不亮。

首先確認Y-△控制電路處于“停止狀態”。此時，正常情況是“停止”指示燈亮，“啟動”和“運轉”指示燈不亮。導致“停止”指示燈不亮的原因主要有三種。

第1種，故障原因：“停止”指示燈K8-H損壞。判別方法：更換一只新的指示燈，如果在“停止”狀態下，“停止”指示燈亮，則說明是該指示燈本身有問題。解決辦法：更換指示燈。

第2種，故障原因：過載繼電器K2啟動保護功能，使得K2-1斷開。判別方法：用三用表測量過載繼電器兩端是否導通，如不導通，則說明K2保護。解決辦法：查明保護原因后，按下過載繼電器上的復位按鈕。

第3種，故障原因：交流接觸器K3的輔助觸點K3-1損壞，使得指示燈兩電極之間電壓過低。判別方法：K3未吸合的狀態下，用三用表測量K3-1兩端是否導通，如不導通，則說明K3-1存在問題。解決辦法：更換輔助觸點。

（2）故障模式：按下Y-△控制單元面板上的“啟動”開關，控制電路無法進入星形啟動狀態。

按下“啟動” 開關，正常情況是主回路的交流接觸器K3和星形回路的交流接觸器K5立即吸合，控制電路進入星形啟動狀態。導致控制電路無法進入星形啟動狀態的原因主要有六種。

第1種，故障原因：面板“啟動”開關K7損壞。判別方法：按下面板“啟動”開關不松手，其常開觸點不導通。解決辦法：更換“啟動”開關的常開觸點。

第2種，故障原因：面板“停止”開關K8損壞。判別方法：未按下面板“停止”開關情況下，其常閉觸點不導通。解決辦法：更換“停止”開關的常閉觸點。

第3種，故障原因：主回路交流接觸器K3損壞。判別方法：按住面板“啟動”開關不松手，使K3線圈兩端的電壓為AC380V，若此時K3無法吸合，則說明K3損壞。解決辦法：更換主回路交流接觸器。

第4種，故障原因：星形回路交流接觸器K5損壞。判別方法：按住面板“啟動”開關不松手，使K5線圈兩端的電壓為AC380V，若此時K5無法吸合，則說明K5損壞。解決辦法：更換星形回路交流接觸器。

第5種，故障原因：交流接觸器K4的輔助觸點K4-2損壞，使得K5線圈兩端電壓過低。判別方法：K4未吸合的狀態下，用三用表測量K4-2兩端是否導通，如不導通，則說明K4-2存在問題。解決辦法：更換輔助觸點。

第6種，故障原因：交流接觸器K3的輔助觸點K3-2損壞，松開自復位式“啟動”開關后，K3、K5線圈均斷電。判別方法：K3吸合的狀態下，用三用表測量K3-2兩端是否導通，如不導通，則說明K3-2存在問題。解決辦法：更換輔助觸點。

（3）故障模式：未按下Y-△控制單元面板上的“啟動”開關，控制電路自行進入啟動狀態。

正常情況下，只要不按下“啟動”開關，Y-△控制單元將停留在“停止”狀態。導致在未按下“啟動”開關的情況下，控制單元自行啟動的原因主要有兩種。

第1種，故障原因：交流接觸器K3的輔助觸點K3-2損壞，導致無論是否按下K7，K3、K5線圈均通電。判別方法：K3未吸合的狀態下，用三用表測量K3-2兩端是否導通，如導通，則說明K3-2存在問題。解決辦法：更換輔助觸點。

第2種，故障原因：面板“啟動”開關K7損壞。判別方法：未按下面板“啟動”開關情況下，其常開觸點導通。解決辦法：更換“啟動”開關的常開觸點。

（4）故障模式：Y-△控制電路從星形啟動狀態轉變為三角形運轉狀態失敗。

正常情況下，星形啟動狀態維持若干秒后，時間繼電器K6跳轉，使Y-△控制電路從星形啟動狀態切換到三角形運轉狀態。導致切換失敗的原因主要有三種。

第1種，故障原因：時間繼電器K6損壞，導致無法進行Y-△切換。判別方法：觀察K6上的指示燈，同時測量K6-1、K6-2的通斷情況，如果與正常情況不符，則說明K6存在問題。解決辦法：更換時間繼電器。

第2種，故障原因：三角形回路交流接觸器K4損壞。判別方法：直接在K4線圈兩端施加AC380V，若此時K4無法吸合，則說明K4損壞。解決辦法：更換三角形回路交流接觸器。

第3種，故障原因：交流接觸器K4的輔助觸點K4-3損壞，時間繼電器K6復位后，K4線圈斷電。判別方法：K4吸合的狀態下，用三用表測量K4-3兩端是否導通，如不導通，則說明K4-3存在問題。解決辦法：更換輔助觸點。

上述三種故障原因，產生的故障現象不完全相同。如果是第一種故障原因，故障現象可能是Y-△控制電路長期保持在星形啟動狀態而無法切換。如果是第二種故障原因，結束星形啟動狀態，但無法切換到三角形運轉狀態。如果是第三種故障原因，故障現象是可以切換到三角形運轉狀態，但無法保持。由于繼電器動作在一瞬間即可完成，因此第二、三種故障原因導致的故障現象非常相似。

（5）故障模式：Y-△控制電路進入運轉狀態后，無法切換到停止狀態。

正常情況下，無論Y-△控制電路處于啟動狀態還是運轉狀態，只要按下面板上的“停止”開關，Y-△控制電路的所有交流接觸器線圈均斷電，觸點斷開，停止向負載供電，控制電路立刻切換到停止狀態。導致Y-△控制電路進入運轉狀態后，無法切換到停止狀態的原因主要有一種。

故障原因：面板“停止”開關K8損壞。判別方法：按下面板“停止”開關不松手，其常閉觸點導通。解決辦法：更換“停止”開關的常閉觸點。

3 結語

本文對Y-△控制電路常見的五種故障模式進行了詳細的原因分析，指明故障原因的判別方法，對每種故障原因提出相應的解決辦法。在實際使用過程中，Y-△控制電路還可能出現一些其它問題，只要我們掌握了Y-△控制電路的原理，結合實際工作中得到的經驗，相信問題和故障都可以迎刃而解。

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伍洲（1985—），工程師，主要從事電源設計工作。