常規(guī)或傳統(tǒng)的星/角起運(yùn)控制電路，往往由繼電控制線路構(gòu)成，一般采用時(shí)間繼電器，及相關(guān)控制連線，配合主電路3只交流接觸器的輔助觸點(diǎn)，完成電動(dòng)機(jī)繞組星接降壓起動(dòng)，和角接全壓運(yùn)行的切換控制過(guò)程。原配線的連接較為復(fù)雜，故障率較高，不便于檢修。
星/角起動(dòng)器問(wèn)世后，其體積同于普通繼電器，其造價(jià)與一只普通的時(shí)間繼電器相差不多。有些產(chǎn)品采用繼電器專(zhuān)用插座，安裝與代換方便，并且外部配線簡(jiǎn)潔，用于安裝電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)柜等電力控制設(shè)備時(shí)，可大大節(jié)約人工和配線材料，縮短安裝工時(shí)，并且檢修便捷，受到人們的歡迎。各家低壓電器銷(xiāo)售商，也紛紛生產(chǎn)該類(lèi)產(chǎn)品，作為配電盤(pán)、柜的配套元件。

ST3PR型星/角起動(dòng)控制器

ST3PR型星/角起動(dòng)控制器的外形圖，和電路原理圖，如圖1所示。
ST3PR型星/角起動(dòng)控制器的工作原理：
1、可編程定時(shí)器CD4051BE的引腳功能及定時(shí)原理
CD4541BE是采用CMOS工藝制造的可編程定時(shí)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(nèi)部電路主要由振蕩器、可編程16級(jí)二分頻器、自動(dòng)和手動(dòng)復(fù)位電路、計(jì)數(shù)器、輸出狀態(tài)的邏輯控制電路等部分構(gòu)成。
芯片的各腳功能和信號(hào)用途：1腳接振蕩電阻RTC，2腳接振蕩電容CTC，3腳接保護(hù)電阻RS，共同構(gòu)成振蕩器外接阻容網(wǎng)絡(luò)端．當(dāng)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(dòng)復(fù)位端．該腳為低電平時(shí)．電路在通電時(shí)會(huì)自動(dòng)復(fù)位．使計(jì)數(shù)器清零。6腳（MR端）是手動(dòng)復(fù)位端．該腳為高電平時(shí)，電路復(fù)位。8腳（Q端）是輸出端。9腳是輸出選擇端．用來(lái)選擇Q端在電路初始狀態(tài)是高電平還是低電平,當(dāng)9腳接低電平時(shí),8腳的初始狀態(tài)是低電平。10腳（M端）是單定時(shí)/循環(huán)輸出方式選擇端．當(dāng)M=0時(shí)是選擇單定時(shí)輸出方式．所謂單定時(shí)方式是指電路定時(shí)時(shí)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(fù)位信號(hào)的到來(lái)；當(dāng)M=1時(shí)是選擇循環(huán)輸出方式．循環(huán)方式是指Q端電平將按設(shè)定的時(shí)間作周期性跳變；12、13腳（A、B端）是分頻器編程輸入端．當(dāng)A=B=1，電路可獲得最大的定時(shí)時(shí)間。
表1-1 A、B端的電平狀態(tài)與分頻系數(shù)的關(guān)系表


本例電路，CD4051BE在電路中作為定時(shí)控制，因?yàn)闊o(wú)須太長(zhǎng)的起動(dòng)時(shí)間，故將A、B端（11、12腳）直接接地。調(diào)節(jié)電位器RP1，可將起動(dòng)（星/角轉(zhuǎn)換延時(shí)）時(shí)間整定在0~30秒以內(nèi)。


a）ST3PR型星/角起動(dòng)控制器外形圖


b）ST3PR型星/角起動(dòng)控制器電路原理圖
圖1-1 ST3PR型星/角起動(dòng)控制器電路原理圖
    2、ST3PR型星/角起動(dòng)控制器的工作過(guò)程
裝置上電后，由220V/28V電源變壓器二次側(cè)輸出的AC28V，經(jīng)整流濾波獲得DC36V的繼電器工作電源，再由簡(jiǎn)單12V穩(wěn)壓電路，取得12V穩(wěn)壓供電，作為DC4541BE的工作電源。繼電器KA1得電動(dòng)作，主電路交流接觸器KM1先行閉合（參見(jiàn)下圖1-2主電路）。
由于可編程定時(shí)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(dǎo)通，繼電器KA1的常閉點(diǎn)接通主電路KM2，主電路進(jìn)入星接降壓起動(dòng)階段；由RP1、C1定時(shí)元件決定的延時(shí)時(shí)間到后，CD4541BE的8腳變?yōu)楦唠娖剑w管Q1導(dǎo)通，Q2、Q3截止，繼電器KA1動(dòng)作，常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM2掉電釋放。同時(shí)繼電器KA3失電，其常閉接點(diǎn)接通主電路KM3的線圈供電回路，主電路進(jìn)入角接全壓運(yùn)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(jìn)行的，控制線路的連接較為復(fù)雜；同時(shí)，星、角切換控制，采用繼電器的常閉接點(diǎn)進(jìn)行控制，器件故障時(shí)，存在上電時(shí)可能直接進(jìn)入全壓起動(dòng)的缺點(diǎn)。

XJQ-2型星/角起動(dòng)器

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


圖1-2 XJQ-2型星/角起動(dòng)器控制接線圖
    1、XJQ-2型星/角起動(dòng)器電路原理簡(jiǎn)述
XJQ-2型星/角起動(dòng)器的整機(jī)電路，如圖1-3所示。整機(jī)電路由受控工作電源電路、星接延時(shí)電路、時(shí)間鎖定電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路等幾部分組成。
［受控工作電源——起、停控制電路］從電網(wǎng)經(jīng)電源變壓器降壓引入的AC20V，整流濾波為24V非穩(wěn)定直流電壓，用于工作繼電器KA1~KA3的線圈電源；DC24V經(jīng)穩(wěn)壓集成電路處理為DC12V穩(wěn)定電源后，進(jìn)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(shí)器、電壓比較器控制電路。
裝置的起、停控制，是利用對(duì)11V工作電源的通、斷控制來(lái)進(jìn)行的。按下SB1時(shí)，單向晶閘管Q0獲得觸發(fā)電流而導(dǎo)通，隨后由后續(xù)控制電路產(chǎn)生的工作電流產(chǎn)生“自維持”導(dǎo)通，控制電路得到11V工作電源開(kāi)始工作；按下SB2時(shí)，因Q0的流通電流為0而自行關(guān)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(dòng)器電路原理圖
［星/角切換延時(shí)控制電路］起動(dòng)按鈕SB1有兩組雙聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn)，其中一組用于C1的充電回路。按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，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(shí)變?yōu)楦唠娖剑w管Q2導(dǎo)通，繼電器KA2得電，主電路中KM2動(dòng)作，電動(dòng)中進(jìn)入星接降壓起動(dòng)階段；松開(kāi)SB1按鈕后，C1所儲(chǔ)存電荷經(jīng)電阻R1、電位器RP1的串聯(lián)回路進(jìn)行泄放，因?yàn)榉烹姷臅r(shí)間常數(shù)較大，調(diào)節(jié)RP1，可實(shí)現(xiàn)約10~60秒的延時(shí)時(shí)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(shí)，1N輸出端變?yōu)榈碗娖剑琄A1繼電器失電釋放，星接起動(dòng)過(guò)程結(jié)束；此時(shí)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(dǎo)通，繼電器KA3動(dòng)作，主電路接觸器KM3閉合，進(jìn)入角接全壓運(yùn)行階段。
［時(shí)間鎖定電路］異常情況發(fā)生時(shí)，如C1充電回路中的SB1常開(kāi)觸點(diǎn)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(shí)，有可能造成裝置上電即發(fā)生角接全壓起動(dòng)動(dòng)作，可能帶來(lái)相關(guān)損失。2N、3N（定時(shí)電路/電壓比較器）電路組成時(shí)間監(jiān)控和鎖定電路，盡可能避免該類(lèi)故障的發(fā)生。控制機(jī)理如下：
電壓比較器1N~3N的同相輸入端均接有積分定時(shí)電路，其定時(shí)時(shí)間滿足1N>2N>3N的要求，從而實(shí)現(xiàn)依據(jù)時(shí)間進(jìn)行邏輯判斷，故障時(shí)強(qiáng)制N3的輸出端為低電平，使電路無(wú)法具備輸出“角運(yùn)行”信號(hào)的條件。若因SB1觸點(diǎn)接角不良故障，造成電容C11無(wú)法形成充電回路時(shí)，此時(shí)1N的輸出端變?yōu)榈碗娖剑綦x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(shè)計(jì)使C3充電速度快于C2，當(dāng)2N的10腳電壓高于9腳電壓值時(shí)，2N輸出端8腳變?yōu)楦唠娖剑綦x二極管D4正偏導(dǎo)通，將3N的反相輸入端6腳鉗位為高電平，將3N輸出端強(qiáng)制為低電平，此時(shí)雖然已然按下起動(dòng)按鈕SB1，11V可控電源已經(jīng)形成，但因?yàn)?N的鉗制作用，繼電器KA2、KA3均無(wú)得電動(dòng)作條件，同時(shí)“故障”指示燈點(diǎn)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?yōu)楦唠娖剑珼5、D6正偏導(dǎo)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(shí)，3N輸出狀態(tài)反轉(zhuǎn)，晶體管Q4導(dǎo)通，將2N的同相輸入端電壓鉗制為低電平，使其失去時(shí)間鎖定作用，裝置正常運(yùn)行。二極管D1、D2、D3為放電二極管，當(dāng)裝置異常掉電，或停機(jī)信號(hào)產(chǎn)生后，為C1、C2、C3提供電荷的快速泄放通道，實(shí)現(xiàn)“清零”作用，使裝置在短時(shí)間重新上電時(shí)，不影響電路的定時(shí)功能。
2、XJQ-2型星/角起動(dòng)器的故障檢修
一般來(lái)講，該類(lèi)星/角起動(dòng)控制器，是做一個(gè)如同繼電器一樣的獨(dú)立部件被應(yīng)用的，檢修是以代換為主。當(dāng)出現(xiàn)控制失靈故障時(shí)，首先應(yīng)排除外圍5個(gè)端子的接線有無(wú)異常故障，再拆開(kāi)裝置外殼進(jìn)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(duì)于集成運(yùn)算電路來(lái)說(shuō)，故障率較高，也便于檢測(cè)和判斷。
繼電器驅(qū)動(dòng)電路，由晶體管Q1~Q3擔(dān)任，其工作狀態(tài)又同時(shí)取決于1N~3N電壓比較器的輸出端電平狀態(tài)。電壓比較器的輸出是對(duì)兩輸入端電平高低的比較（邏輯判斷）結(jié)果，當(dāng)同相輸入端電平高于反相輸入端電平時(shí)，輸出端為高電平，反之為低電平，檢測(cè)結(jié)果與之相符，則說(shuō)明運(yùn)放電路是好的，否則即已壞掉，更換即能修復(fù)故障。另外，裝置還具有“星”、“角”、“故障”等相關(guān)指示，可以結(jié)合其指示狀態(tài)，配合檢測(cè)電路各關(guān)鍵點(diǎn)電壓值，得出準(zhǔn)確和快速的故障判斷。