3.2 双速、多速电动机控制线路
3.2.1 2Y/△接法双速电动机开关控制线路
小容量双速电动机可用组合开关（如经改装的LW5型）进行控制。2Y/△接法的双速电动机定子绕组引出线的接线如图3-37所示，转换开关SA各触点接线如图3-38所示。
图3-37 2Y/△接法双速电动机定子绕组引出线接线
图3-38 2Y/△接法双速电动机开关控制线路组合开关各触点接线
工作原理：合上电源开关QS，当转换开关SA置于“0”位置时，由SA触点闭合表可知，各组触点均处于断开状态，因此电动机为停机状态。当SA置于右侧位置时，触点1-2、5-6、9-10闭合，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，电动机为△连接，电动机低速运行。
当SA置于左边位置时，触点3-4、7-8、11-12闭合，三相电源与电动机引出线D4～D6接通，又由于触点13-14、15-16闭合，电动机引出线D1～D3短接，电动机为2Y连接，电动机高速运行。
3.2.2 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（一）
2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（一）如图3-39所示。电动机低速运行时，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，D4～D6空着，电动机绕组为△接法；高速运行时，电动机引出线D1～D3接通绕组的中心点，三相电源与电动机引出线D4～D6接通，此时电动机绕组作2Y并联，转速增加一倍。
图3-39 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（一）
2Y/△接法的双速电动机定子绕组引出线的接线如图3-40所示。
图3-40 双速电动机定子绕组2Y/△接法
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机可低速运行和高速运行。
控制方法：电动机低速运行时，将定子绕组接成△；高速运行时，定子绕组接成2Y（2Y并联）。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、热继电器FR、接触器KM1～KM3主触点和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、高速启动按钮SB1、低速启动按钮SB2、停止按钮SB3、接触器KM1～KM3和热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，低速运行时，按下低速启动按钮SB2，接触器KM1得电吸合并自锁，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，D4～D6空着，电动机为△连接，电动机低速运行。
高速启动时，按下高速启动按钮SB1，接触器KM3、KM2先后吸合并自锁，D1～D3被KM3主触点短接，三相电源与电动机引出线D4～D6接通，此时电动机为2Y连接，电动机高速运行。
在该线路中，电动机接成2Y时，先由接触器KM3接通定子绕组的中心点，然后KM2才得电吸合，接通电流。这样，可避免接通电源时，因电流过大而烧坏KM3主触点。
KM1～KM3的常闭辅助触点为联锁触点。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-12。
表3-12 电气元件参数
元件选择要求：
1）热继电器的选用 多速电动机由于在不同速度挡运行时，额定电流是不相同的，因此作为过载保护的热继电器应根据具体情况进行选用和整定。
①如果使用中大多数时间运行在低速（或高速）挡，则热继电器应按低速挡（或高速挡）的额定电流整定。
②如果电动机一直不在满载下运行，则可将热继电器动作电流整定在电动机小的额定电流一挡。
③如果两挡速度的额定电流相差不大（通常是这样），可按稍大额定电流一挡整定热继电器；如果在该挡速度下电动机一直不在满载下运行，则可按较小额定电流一挡整定热继电器。
④如果两挡速度的额定电流相差较大，且电动机有可能满载运行，则宜分别用两个热继电器按各挡额定电流整定。
2）接触器、熔断器等选用 接触器、熔断器等电器按应最大一挡额定电流来选用。
3.2.3 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（二）
2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（二）如图3-41所示。该线路只用两只接触器，线路简单，但只能适用于4kW以下的双速电动机。
图3-41 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（二）
合上电源开关QS，低速运行时，按下低速启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，D4～D6空着，电动机为△连接，电动机低速运行。
高速运行时，按下高速启动按钮SB2，接触器KM2得电吸合并自锁，电动机引出线D1～D3被KM2常开辅助触点短接，三相电源与D4～D6接通，电动机为2Y连接，电动机高速运行。
图3-41中交流接触器KM2采用B系列，该系列辅助触点额定电流为10A，而B460型接触器为16A。
3.2.4 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（三）
2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（三）如图3-42所示。
图3-42 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（三）
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机可低速运行，也可由低速自动加速到高速，实现高速运行。
控制方法：电动机低速运行时，将定子绕组接成△；高速运行时，定子绕组接成2Y。速度转换通过选择开关和时间继电器来实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、热继电器FR、接触器KM1～KM3主触点和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、速度选择开关SA、接触器KM1～KM3、时间继电器KT和热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，当转换开关SA置于“低速”位置时，接触器KM1得电吸合，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，电动机为△连接，电动机低速运行。
当SA置于“高速”位置时，时间继电器KT线圈通电，其常开触点闭合，接触器KM1得电吸合，其常闭辅助触点分断联锁，电动机首先接成△而低速运行。经过一段延时后，KT的延时断开常闭触点断开，延时闭合常开触点闭合，接触器KM1失电释放，其常闭辅助触点闭合，接触器KM2、KM3得电吸合并自锁，电动机为2Y连接，电动机高速运行。同时，由于KM2常闭辅助触点断开，时间继电器KT退出工作。
调整时间继电器KT，可以改变电动机从低速启动到高速运行间隔的时间。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-13。
表3-13 电气元件参数
转换开关SA的接线。SA选用LW12-16系列小型万能转换开关，其触点闭合见表3-14。其接线如图3-43所示。
图3-43 LW12-16 0081/41转换开关接线
表3-14 LW12-16 0081/41触点闭合
3.2.5 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（四）
2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（四）如图3-44所示。
图3-44 2Y/△接法双速电动机接触器控制线路（四）
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机低速启动，经过一段延时后自动转换到高速运行。
控制方法：电动机低速运行时，将定子绕组接成△；经过一段延时后，定子绕组自动接成2Y，进入高速运行。通过时间继电器自动实现。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、热继电器FR、接触器KM1～KM3主触点和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM1～KM3、中间继电器KA、时间继电器KT和热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，时间继电器KT线圈通电，其常开触点闭合，接触器KM1得电吸合，继而中间继电器KA得电吸合并自锁，KM1常开触点闭合，三相电源与电动机引出线D1～D3接通，电动机为△连接，投入低速运行。
由于KA吸合，其常闭触点断开，时间继电器KT失电，经过一段延时后，其延时断开常开触点断开，接触器KM1失电释放，接触器KM2和KM3得电吸合，KM2、KM3常开触点闭合，电动机引出线D1～D3被短接，三相电源与D4～D6接通，电动机为2Y连接，自动进入高速运行。
调整时间继电器KT，可以改变电动机从低速启动到高速运行间隔的时间。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-15。
表3-15 电气元件参数
3.2.6 2△/Y接法双速电动机开关控制线路
2△/Y接法的双速电动机定子绕组引出线的接线如图3-45所示，转换开关SA各触点接线如图3-46所示。
图3-45 2△/Y接法双速电动机定子绕组引出线接线
图3-46 2△/Y接法双速电动机开关控制线路转换开关SA各触点接线
工作原理：合上电源开关QS，当转换开关SA置于“0”位置时，由SA触点闭合表可知，各组触点均处于断开状态，电动机处于停机状态。当SA置于右侧位置时，触点1-2、9-10、17-18闭合，三相电源与电动机引出线D1、D4、D7接通，又由于触点19-20闭合，将D3、D6短接，电动机为Y连接，电动机低速运行。
当SA置于左侧位置时，触点1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12、13-14、15-16均闭合，三相电源与电动机引出线D6～D8接通，电动机为2△连接，投入高速运转。
3.2.7 2△/Y接法双速电动机接触器控制线路
2△/Y接法双速电动机接触器控制线路如图3-47所示。
图3-47 2△/Y接法双速电动机接触器控制线路
工作原理：合上电源开关QS，按下低速启动按钮SB1，接触器KM4、KM5得电吸合并自锁，KM4常闭辅助触点断开，切断接触器KM1～KM3线圈回路。此时，三相电源与电动机引出线D1、D4、D7接通，D2、D5、D8断开，D3、D6短接，电动机为Y连接，电动机低速运行。
按下高速启动按钮SB2，接触器KM1～KM3得电吸合并自锁，U相电源与电动机引出线D1、D3、D7接通，V相电源与D2、D4、D6接通，W相电源与D5、D8接通，电动机为2△连接，电动机高速运行。
3.2.8 2Y/Y接法双速电动机接触器控制线路
2Y/Y接法双速电动机接触器控制线路如图3-48所示。2Y/Y接法的双速电动机定子绕组引出线的接线如图3-49所示。
图3-48 2Y/Y接法双速电动机接触器控制线路
图3-49 双速电动机定子绕组2Y/Y接法
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机可低速运行和高速运行。
控制方法：电动机低速运行时，将定子绕组接成Y；高速运行时，定子绕组接成2Y。
保护元件：断路器QF（电动机短路保护）；熔断器FU（控制电路短路保护）；热继电器FR［电动机过载保护（后备保护）］。
（2）线路组成
①主电路。由断路器QF、热继电器FR、接触器KM1～KM3主触点和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU、低速启动按钮SB1、高速启动按钮SB2、停止按钮SB3、接触器KM1～KM3和热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
合上断路器QF。低速运行时，按下低速启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，主触点闭合，定子绕组接成Y，电动机低速启动运行。SB1常闭触点断开，KM1常闭辅助触点断开，双重联锁，接触器KM2、KM3不可能吸合。
高速运行时，按下高速启动按钮SB2，其常闭触点断开，接触器KM1失电释放，主触点断开。同时SB2的常开触点闭合，接触器KM2、KM3得电吸合并自锁，主触点闭合，定子绕组接成2Y，电动机高速启动运行。
控制电路中KM3常开辅助触点的作用是：保证KM3先于KM2吸合，使KM3主触点先于KM2主触点闭合，这样可避免接通电源时，因电流过大而烧坏KM3主触点。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-16。
表3-16 电气元件参数
3.2.9 2Y/2Y接法双速电动机开关控制线路
2Y/2Y接法的双速电动机定子绕组引出线接线如图3-50所示，电动机开关控制线路转换开关SA各触点接线如图3-51所示。
图3-50 双速电动机定子绕组2Y/2Y接法
图3-51 2Y/2Y接法的双速电动机开关控制线路转换开关SA各触点接线
工作原理：合上电源开关QS。当转换开关SA置于“0”位置时，由SA触点闭合表可知，各组触点均处于断开状态，电动机处于停机状态。当SA置于右侧位置时，触点1-2、5-6、7-8、11-12、13-14、17-18闭合，三相电源与电动机引出线D1、D4、D7接通，又由于触点23-24、25-26闭合，D2、D5、D8被短接，电动机接成第一种2Y连接，投入低速运行。
当转换开关SA置于左侧位置时，SA触点1-2、3-4、7-8、9-10、13-14、15-16闭合，三相电源与电动机引出线D1、D4、D7接通，又由于触点19-20、21-22闭合，D3、D6、D9被短接，电动机接成第二种2Y连接投入高速运行。
3.2.10 2Y/2Y接法双速电动机接触器控制线路
2Y/2Y接法双速电动机接触器控制线路如图3-52所示。
图3-52 2Y/2Y接法双速电动机接触器控制线路
工作原理：合上电源开关QS，按下低速启动按钮SB1，接触器KM3～KM5得电吸合并自锁，电动机引出线D1、D3、D4、D6、D7、D9分别与电源U相、V相和W相接通，D2、D5、D8被短接，电动机接成第一种2Y连接，电动机低速运行。
按下高速启动按钮SB2，接触器KM1、KM2、KM6得电吸合并自锁，电动机引出线D1、D2、D4、D5、D7、D8分别与电源U相、V相、W相接通，D3、D6、D9被短接，电动机接成第二种2Y连接，投入高速运行。
3.2.11 带能耗制动的双速电动机正反转控制线路
线路如图3-53所示。SB3为正转按钮；SB4为反转按钮；SB1为低速启动按钮；SB2为高速启动按钮；SB5为停止按钮；KM6为制动接触器，制动时间由时间继电器KT来控制；中间继电器KA的作用是控制电动机转换的先后顺序，即先选择所需要的转速，后选择正反转运行。
图3-53 带能耗制动的双速电动机正反转控制线路
工作原理：如选择低速正转运行，则可先按下低速启动按钮SB1，接触器KM3得电吸合并自锁，电动机为△连接；再按下正转按钮SB3，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机低速正转运行。
如果在电动机低速正转运行中要改成反转运行，可按下反转按钮SB4。这时，接触器KM1失电释放，而接触器KM2得电吸合并自锁。电动机的电源改变相序，电动机改变转向。
如选择高速反转运行，应先按下高速启动按钮SB2，接触器KM4、KM5得电吸合并自锁，电动机为2Y连接；再按下反转按钮SB4，电动机高速反转运行。如果在电动机高速反转运行中要改成正转运行，按下正转按钮SB3即可。
按下停止按钮SB5，则接触器KM6得电吸合并自锁，其常开触点闭合，电源经变压器T降压、整流桥VC整流，供给电动机以直流电源，进行能耗制动。同时，时间继电器KT线圈通电，经过一段延时，其延时断开常闭触点断开，继电器KM6失电释放，制动过程结束。
3.2.12 三速电动机自动加速控制线路
三速电动机可用组合开关手动控制（原理与双速电动机类同），也可用接触器自动控制。
图3-54所示为双层绕组、恒转矩、三速电动机定子绕组引出线接线图。
三速电动机自动加速控制线路如图3-54所示。
图3-54 三速电动机自动加速控制线路
（1）控制目的和方法
控制目的：电动机先从低速启动，经中速过渡，再进入高速运行。自动进行。
控制方法：利用时间继电器自动转换电动机速度。
保护元件：熔断器FU1（电动机短路保护），FU2（控制电路短路保护）；热继电器FR（电动机过载保护）。
（2）线路组成
①主电路。由开关QS、熔断器FU1、热继电器FR、接触器KM1～KM3主触点和电动机M组成。
②控制电路。由熔断器FU2、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器KM1～KM3、中间继电器KA、时间继电器KT1及KT2和热继电器FR常闭触点组成。
（3）工作原理
①初步分析。低速启动运行时，定子绕组接成1△，则接触器KM1应吸合，KM2、KM3应释放。
由低速自动转换为中速运行时，定子绕组由1△变成Y，则KM1、KM3释放，KM2吸合。
由中速自动转换为高速运行时，定子绕组由Y变成2△，则KM1、KM2释放，KM3吸合。
②顺着分析。合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，中间继电器KA得电吸合并自锁，其常开触点闭合，接触器KM1得电吸合，电动机为1△连接，电动机低速启动运行。同时，时间继电器KT1线圈通电，经过一段延时后，其延时断开常闭触点断开，KM1失电释放，而延时闭合常开触点闭合，接触器KM2得电吸合，电动机为Y连接，并进入中速运行。同时，时间继电器KT2线圈通电，经过一段延时后，其延时断开常闭触点断开，KM2失电释放，而延时闭合常开触点闭合，接触器KM3得电吸合并自锁，电动机为2△连接，进入高速运行。
由于KM3的常闭辅助触点断开，中间继电器KA、接触器KM1及KM2和时间继电器KT1及KT2均失电释放。
（4）元件选择
电气元件参数见表3-17。
接触器采用B系列，其辅助触点额定电流为10A。若采用B460专用型，辅助触点额定电流为16A。
表3-17 电气元件参数
3.2.13 三速电动机接触器控制线路
三速电动机接触器控制线路如图3-55所示。图中SB1～SB3分别是电动机低速、中速和高速运行的启动按钮。
图3-55 三速电动机接触器控制线路
工作原理：合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，电动机为1△连接，电动机低速启动运行。在电动机运行过程中，若按下启动按钮SB2，接触器KM2得电吸合并自锁，其常闭辅助触点断开，KM1失电释放，电动机转换为Y连接，投入中速运行。同样，按下启动按钮SB3，电动机2△连接，投入高速运行。低、中、高三速均由各自接触器的常闭辅助触点联锁，从而保证不能同时启动两种速度而引起短路事故。
若KM1、KM3采用只有三副主触点的普通交流接触器，则可各将两只接触器并联使用。
3.2.14 四速电动机转换开关控制线路
四速电动机转换开关控制线路如图3-56所示。线路中转换开关SA触点闭合情况见表3-18。
图3-56 四速电动机转换开关控制线路
表3-18 转换开关SA触点闭合情况
定子绕组1△、2△、1Y、2Y接线，分别对应电动机转速n1、n2、n3、n4（n1<n2<n3<n4）。
工作原理：合上电源开关QS，将转换开关SA置于所需要的转速挡位。假如要得到第一挡转速（低速），可将SA置于“Ⅰ”的位置，这时，SA触点（副）4、5、6、9闭合，电动机为1△连接。同时，SA触点20也闭合。按下启动按钮SB1，接触器KM得电吸合并自锁，电动机启动运行。触点20是联锁触点，在每次更换速度时，它先于主电路触点断开。
若要在电动机运行过程中改变转速，可扳动转换开关SA。这时，触点20断开，接触器KM失电释放，电动机和电源分开。触点4、5、6、9则在电动机电路断开时分开。转换开关SA在新位置，另一组触点闭合。同时，触点20再次闭合。再按动启动按钮SB1，则电动机在另一转速下启动运行。
3.2.15 四速电动机接触器控制线路
四速电动机接触器控制线路如图3-57所示。如果电动机容量较小（额定电流小于5A），则可用中间继电器（触点数较多）代替接触器。该线路可实现四种转速的正转运行和一种最高速的反转运行。线路中，通过各接触器的常闭辅助触点实现联锁，以保证不能同时启动两种转速而引起短路事故。该线路允许随时按动任何一个转速的启动按钮，便可获得相应的转速。既不必事先按停止按钮，也不必考虑电动机在工作时的转速。图中，SB1与SB6，SB2与SB7，SB3与SB8，SB4与SB9，SB5与SB10均为联动按钮。
图3-57 四速电动机接触器控制线路
工作原理：合上电源开关QS。假如需要按第二挡转速运行，则可按下启动按钮SB2。接触器KM2得电吸合并自锁，电动机为2△连接，电动机按第二挡转速运行。由于KM2常开辅助触点闭合，KM6得电吸合，使得KM6常闭辅助触点断开，为操作其他按钮（转速）做好准备。欲使电动机按同方向的第四挡转速运行，可按下按钮SB4。接触器KM4得电吸合，使KM7吸合，其常闭辅助触点断开，KM2失电释放，继而KM6也释放。同时，KM4失电释放，又使KM7释放，故常闭辅助触点KM7、KM5、KM6均闭合。于是，KM4吸合并自锁，电动机为2YY连接，进入第四挡转速运行。