9.1 三相异步电动机的起动

杭州电子科技大学《电机学》自动化学院第九章三相异步电动机的基本调速原理三相异步电动机的起动主要解决两个方面的问题：

如何限制三相异步电动机的起动电流，防止对电动机和机械设备造成太大的冲击；(2)如何在有限的电流情况下提升三相异步电动机的起动转矩，

使得电动机可以正常起动。三相异步电动机调速的依据(1)改变供电的频率f1

：变压变频。(2)改变转差率s

：转子串电阻调速、定子电路串阻抗调速、

改变电枢电压调速等。(3)改变极对数p

：改变定子绕组的极对数。9.1三相异步电动机的起动9.1.1电动机的起动条件(1)起动时，电机对电网造成的电压降不能超过规定的数值。(2)起动功率不超过供电设备和电网的过载要求。(3)电动机的起动转矩应大于传动机械静转矩。(4)起动时应保证电动机及其起动设备的动稳定和热稳定性。三相异步电动机的起动方法有三种：（1）直接起动，适合于7.5kW以下的三相异步电动机；（2）降压起动；（3）软起动。9.1.2三相异步电动机的直接起动异步电动机可以直接起动，是其显著的优点。起动转矩转子功率因数起动电流直接起动时，起动电流大、起动转矩不大，功率因数低。三相异步电动机的直接起动会产生不良后果：由于电压下降太多，如果负载比较重，因为起动转矩与线电压的平方成正比，

可能使电机无法正常起动。(2)如果接在同一台变压器上还有其他设备，就可能导致这些设备无法工作。为有效降低三相异步电动机的起动电流：降低供电电源的电压；加大定子边的电阻或者电抗；加大转子边的电阻或者电抗。9.1.3三相鼠笼式异步电动机的起动

三相鼠笼式异步电机的降压起动可以选择：(1)Y-∆起动(也称星-三角起动)；(2)自耦变压器降压起动；(3)定子串电抗起动；(4)定子串电阻起动。定子串电抗起动时电机的起动转矩下降比较多，而定子串电阻起动的功耗比较大，因此，这两种方法很少采用。1.Y-∆起动相电流对比线电流对比起动转矩对比Y-∆起动方法简单，起动电路仅需要一个Y-∆转换开关，价格便宜，在轻载情况下具有很大的优势。∆直接起动时的起动转矩Y起动时的起动转矩2.自耦变压器降压起动自耦变压器自耦变压器一、二次侧电流电源侧起动电流电机的起动电流直接起动自耦变压器起动起动转矩对比直接起动自耦变压器有多个抽头可供选择。例如QJ2型自耦变压器有55%(即N2/N1=55%)、64%和73%三种抽头可以选择；QJ3型自耦变压器有40%、60%和80%三种抽头可以选择。

与Y-∆起动相比，自耦变压器降压起动相对比较灵活，通过变比的选择可以拖动较大的负载起动，因此自耦变压器降压起动在较大容量的三相鼠笼式异步电动机上被广泛应用。

自耦变压器降压起动的缺点是体积较大，价格相对较高。9.1.4三相绕线式异步电动机的起动三相鼠笼式异步电动机：直接起动，很大的起动电流，但起动转矩不大；降压起动，可以减小起动电流，但是起动转矩也随着电压的平方关系在下降。因此三相鼠笼式异步电动机只能用于空载或者轻载起动。在需要较大起动转矩时，不得不考虑价格相对较高的三相绕线式异步电动机。三相绕线式异步电动机最大的优点是可以在转子回路中串入电阻、频敏变阻器来改善起动和调速的性能。1.转子串电阻起动2.转子串频敏变阻器起动频敏变阻器9.1.5三相异步电动机的软起动三相异步电动机的软起动：采用三相反并联功率器件和控制电路，通过控制功率器件的触发使得电动机的输入电压按照不同的要求而变化，从而将电机的起动电流限制在一定的范围内，实现无级平滑起动。三相异步电动机的软起动主要包括两种：(1)恒流软起动；(2)斜坡恒流软起动。三相异步电动机软起动器可以将起动电流限制在1~4倍的额定电流之内。能够实现三相异步电动机软起动的电力电子电路称软起动器。(a)恒流软起动：起动电流Im

可以限定在1~4倍的额定电流范围之内。

适合于转动惯量或者负载