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常規或傳統的星/角起運控制電路，往往由繼電控制線路構成，一般采用時間繼電器，及相關控制連線，配合主電路3只交流接觸器的輔助觸點，完成電動機繞組星接降壓起動，和角接全壓運行的切換控制過程。原配線的連接較為復雜，故障率較高，不便于檢修。
星/角起動器問世后，其體積同于普通繼電器，其造價與一只普通的時間繼電器相差不多。有些產品采用繼電器專用插座，安裝與代換方便，并且外部配線簡潔，用于安裝電動機降壓起動柜等電力控制設備時，可大大節約人工和配線材料，縮短安裝工時，并且檢修便捷，受到人們的歡迎。各家低壓電器銷售商，也紛紛生產該類產品，作為配電盤、柜的配套元件。

ST3PR型星/角起動控制器

ST3PR型星/角起動控制器的外形圖，和電路原理圖，如圖1所示。
ST3PR型星/角起動控制器的工作原理：
1、可編程定時器CD4051BE的引腳功能及定時原理
CD4541BE是采用CMOS工藝制造的可編程定時集成電路．采用14腳雙列直插式塑料封裝形式，電源電壓范圍是3V~18V．典型值為10V。其內部電路主要由振蕩器、可編程16級二分頻器、自動和手動復位電路、計數器、輸出狀態的邏輯控制電路等部分構成。
芯片的各腳功能和信號用途：1腳接振蕩電阻RTC，2腳接振蕩電容CTC，3腳接保護電阻RS，共同構成振蕩器外接阻容網絡端．當1、2腳外接元件值確定之后，即決定了振蕩器的振蕩頻率,振蕩頻率f＝1/(2.3?RTC?CTC)。5腳（AR端）是自動復位端．該腳為低電平時．電路在通電時會自動復位．使計數器清零。6腳（MR端）是手動復位端．該腳為高電平時，電路復位。8腳（Q端）是輸出端。9腳是輸出選擇端．用來選擇Q端在電路初始狀態是高電平還是低電平,當9腳接低電平時,8腳的初始狀態是低電平。10腳（M端）是單定時/循環輸出方式選擇端．當M=0時是選擇單定時輸出方式．所謂單定時方式是指電路定時時間到后，輸出端Q的電平跳變后始終保持不變。直到下一次復位信號的到來；當M=1時是選擇循環輸出方式．循環方式是指Q端電平將按設定的時間作周期性跳變；12、13腳（A、B端）是分頻器編程輸入端．當A=B=1，電路可獲得最大的定時時間。
表1-1 A、B端的電平狀態與分頻系數的關系表


本例電路，CD4051BE在電路中作為定時控制，因為無須太長的起動時間，故將A、B端（11、12腳）直接接地。調節電位器RP1，可將起動（星/角轉換延時）時間整定在0~30秒以內。


a）ST3PR型星/角起動控制器外形圖


b）ST3PR型星/角起動控制器電路原理圖
圖1-1 ST3PR型星/角起動控制器電路原理圖
    2、ST3PR型星/角起動控制器的工作過程
裝置上電后，由220V/28V電源變壓器二次側輸出的AC28V，經整流濾波獲得DC36V的繼電器工作電源，再由簡單12V穩壓電路，取得12V穩壓供電，作為DC4541BE的工作電源。繼電器KA1得電動作，主電路交流接觸器KM1先行閉合（參見下圖1-2主電路）。
由于可編程定時器芯片的9腳（Q輸出選擇端）接地，8腳（Q端）輸出為低電平，晶體管Q1截止，Q2、Q3導通，繼電器KA1的常閉點接通主電路KM2，主電路進入星接降壓起動階段；由RP1、C1定時元件決定的延時時間到后，CD4541BE的8腳變為高電平，晶體管Q1導通，Q2、Q3截止，繼電器KA1動作，常閉接點斷開，接觸器KM2掉電釋放。同時繼電器KA3失電，其常閉接點接通主電路KM3的線圈供電回路，主電路進入角接全壓運行階段。
本裝置電源的通、斷與主電路控制回路的得電是同步進行的，控制線路的連接較為復雜；同時，星、角切換控制，采用繼電器的常閉接點進行控制，器件故障時，存在上電時可能直接進入全壓起動的缺點。

XJQ-2型星/角起動器

   該裝置屬于“改良型”星/角起動控制器，具有常開接點控制輸出、控制接線簡單、控制便捷、故障閉鎖和指示、工作過程指示等功能。控制接線圖如圖1-2所示，裝置僅有5個接線端子（兩個電源輸入端子和三個控制輸出端子），在KA2、KA3接點控制回路中，只需要串入KM2、KM3的互鎖觸點；系統的起動和停止，利用裝置面板上所設的SB1、SB2按鈕操作就可以了，進一步簡化了控制配線；裝置具有時間鎖定電路，在一定程度上避免了上電時直接進入全壓起動的可能。


圖1-2 XJQ-2型星/角起動器控制接線圖
    1、XJQ-2型星/角起動器電路原理簡述
XJQ-2型星/角起動器的整機電路，如圖1-3所示。整機電路由受控工作電源電路、星接延時電路、時間鎖定電路、繼電器驅動電路等幾部分組成。
［受控工作電源——起、停控制電路］從電網經電源變壓器降壓引入的AC20V，整流濾波為24V非穩定直流電壓，用于工作繼電器KA1~KA3的線圈電源；DC24V經穩壓集成電路處理為DC12V穩定電源后，進一步由起、停按鍵SB1、SB2、單向晶閘管等元件組成的起、停控制電路處理為11V受控電源，供1N~3N定時器、電壓比較器控制電路。
裝置的起、停控制，是利用對11V工作電源的通、斷控制來進行的。按下SB1時，單向晶閘管Q0獲得觸發電流而導通，隨后由后續控制電路產生的工作電流產生“自維持”導通，控制電路得到11V工作電源開始工作；按下SB2時，因Q0的流通電流為0而自行關斷，控制電路失去11V工作電源停止工作。


圖1-3 XJQ-2型星/角起動器電路原理圖
［星/角切換延時控制電路］起動按鈕SB1有兩組雙聯常開觸點，其中一組用于C1的充電回路。按下起動按鈕SB1時，C1被快速充電兩端電位上升為11V，電壓比較器的同相輸入端3腳和輸出端1腳同時變為高電平，晶體管Q2導通，繼電器KA2得電，主電路中KM2動作，電動中進入星接降壓起動階段；松開SB1按鈕后，C1所儲存電荷經電阻R1、電位器RP1的串聯回路進行泄放，因為放電的時間常數較大，調節RP1，可實現約10~60秒的延時時間整定。C1上電壓由放電作用緩慢下降，至1N的2腳分壓值以下時，1N輸出端變為低電平，KA1繼電器失電釋放，星接起動過程結束；此時鉗位二極管D6反偏截止，電壓比較器3N的同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，晶體管Q3導通，繼電器KA3動作，主電路接觸器KM3閉合，進入角接全壓運行階段。
［時間鎖定電路］異常情況發生時，如C1充電回路中的SB1常開觸點接觸不良，或1N比較器因故障原因造成上電后輸出端為低電平時，有可能造成裝置上電即發生角接全壓起動動作，可能帶來相關損失。2N、3N（定時電路/電壓比較器）電路組成時間監控和鎖定電路，盡可能避免該類故障的發生。控制機理如下：
電壓比較器1N~3N的同相輸入端均接有積分定時電路，其定時時間滿足1N>2N>3N的要求，從而實現依據時間進行邏輯判斷，故障時強制N3的輸出端為低電平，使電路無法具備輸出“角運行”信號的條件。若因SB1觸點接角不良故障，造成電容C11無法形成充電回路時，此時1N的輸出端變為低電平，隔離二極管D5、D6反偏截止，因C2充電作用，使3N的輸出端7腳保持上電期間的低電平；由于電路設計使C3充電速度快于C2，當2N的10腳電壓高于9腳電壓值時，2N輸出端8腳變為高電平，隔離二極管D4正偏導通，將3N的反相輸入端6腳鉗位為高電平，將3N輸出端強制為低電平，此時雖然已然按下起動按鈕SB1，11V可控電源已經形成，但因為2N的鉗制作用，繼電器KA2、KA3均無得電動作條件，同時“故障”指示燈點亮，提示操作人員控制器存在故障。
正常情況下，上電后，1N的輸出端變為高電平，D5、D6正偏導通，在1N輸出期間，2N、3N不具備輸出高電平條件，直到1N輸出低電平時，3N輸出狀態反轉，晶體管Q4導通，將2N的同相輸入端電壓鉗制為低電平，使其失去時間鎖定作用，裝置正常運行。二極管D1、D2、D3為放電二極管，當裝置異常掉電，或停機信號產生后，為C1、C2、C3提供電荷的快速泄放通道，實現“清零”作用，使裝置在短時間重新上電時，不影響電路的定時功能。
2、XJQ-2型星/角起動器的故障檢修
一般來講，該類星/角起動控制器，是做一個如同繼電器一樣的獨立部件被應用的，檢修是以代換為主。當出現控制失靈故障時，首先應排除外圍5個端子的接線有無異常故障，再拆開裝置外殼進行檢修。控制器的供電電源電路、起、停按鈕和工作繼電器，相對于集成運算電路來說，故障率較高，也便于檢測和判斷。
繼電器驅動電路，由晶體管Q1~Q3擔任，其工作狀態又同時取決于1N~3N電壓比較器的輸出端電平狀態。電壓比較器的輸出是對兩輸入端電平高低的比較（邏輯判斷）結果，當同相輸入端電平高于反相輸入端電平時，輸出端為高電平，反之為低電平，檢測結果與之相符，則說明運放電路是好的，否則即已壞掉，更換即能修復故障。另外，裝置還具有“星”、“角”、“故障”等相關指示，可以結合其指示狀態，配合檢測電路各關鍵點電壓值，得出準確和快速的故障判斷。