探析三相異步電動機的起動控制方式

齊冉澤+范晶彥

[摘 要]本文分析了三相異步電動機起動方式，針對星-三角降壓起動的幾種控制方式進行了探討，分析了各種控制方式的優缺點以及應用場合。

[關鍵詞]三相異步電動機 降壓 起動

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0009-01

引言 在電力拖動系統中，一方面要求電動機具有足夠大的起動轉矩，使拖動系統盡快達到正常運行狀態，另一方面，要求起動電流不要太大，此外，還要求起動設備盡量簡單、經濟、便于操作和維護。

1 .三相異步電動機的起動

三相異步電動機的起動方式有兩種，即在額定電壓下的全壓（直接）起動和降低起動電壓的減壓起動。三相異步電動機直接起動，雖然控制線路結構簡單、使用維護方便，但是起動電流很大（可達電動機額定電流的 4～7 倍），過大的起動電流會造成電網電壓顯著下降，直接影響在同一電網中其他電氣設備的正常工作，甚至使它們停轉或無法起動，所以一般10KW以下的電動機才采用直接起動電動機。對容量較大的電動機的起動，為了不影響電網內其他用電設備的正常供電，多采用降壓起動措施。

2.三相異步電動機降壓起動方式

降壓起動是將電網電壓適當降低后加到電動機定子繞組上進行起動，待電動機起動后，再將繞組電壓恢復到額定值。具體的降壓起動方式有三種。

1）三相電動機定子繞組串聯電阻降壓起動

如圖1所示，將電子繞組串聯電阻進行降壓，電動機起動后（用時間繼電器進行控制）轉換成全壓運行。

降壓起動的目的是減小電動機起動電流，從而減小電網供電的負荷，起動電流一旦減小，必然導致電動機啟動轉矩下降，因此凡采用定子繞組串聯電阻降壓起動的電動機，只適合空載或輕載起動。在實際生產中的電機，廣泛采用的降壓起動是星-三角降壓啟動。

2）星-三角（Y—△）降壓起動

電動機允許直接頻繁起動的情況下采用星三角減壓起動，是在電機起動時將電機接成星型接線，當電機起動后再將電機改接成三角型接線。因為電機起動電流與電源電壓成正比，此時電網提供的起動電流只有全電壓起動電流的1/3 ，但起動力矩也只有全電壓起動力矩的1/3。星三角啟動，屬降壓起動他是以犧牲功率為代價來換取降低起動電流來實現的。所以不能一概而以電機功率的大小來確定是否需采用星三角起動，還的看是什么樣的負載，一般在需要起動時負載輕，運行時負載重可采用星-三角起動。

典型手動控制的Y—△降壓起動的控制線路如圖2所示。

該電路采用了接觸器 KM2 和 KM3 的動斷輔助觸點做電氣連鎖，能保證啟動和運行兩種狀態的準確性與可靠性，也避免了誤按起動按鈕造成相間短路，但該電路在切換的過程中始終靠操作人員來控制其切換時間，有時很難準確把握切換時間的準確性，一旦起動時間過長，電機繞組會因為很大的起動電流而發熱，影響電機的使用壽命，而且要求人員控制其切換時間。

時間繼電器自動控制的 Y- △降壓起動控制電路如圖3所示。

該電路在控制電路中多了一個時間繼電器控制支路，并用時間繼電器的動斷觸點對起動接觸器 KM2 的控電路進行連鎖，既實現了電氣連鎖的安全，又減輕了操作人員的勞動強度。當然，該電路中多了時間繼電器，就增添了又一個維修環節，而且時器間繼電器在具體使用中往往由于電機的頻繁啟動很容易損壞。在實際的時間繼電器控制電路中，應盡量減少繼電器觸點的數量，保證繼電器工作的穩定，如圖4所示。

3）自耦變壓器降壓起動

電路如圖5所示，電動機自耦變壓器減壓起動是將自耦變壓器一次側接在電網上，起動時定子繞組接在自耦變壓器二次側上。這樣，起動時電動機獲得的電壓為自耦變壓器的二次電壓。待電動機轉速接近電動機額定轉速時，再將電動機定子繞組接在電網上即電動機額定電壓上進入正常運轉。這種降壓起動適用于較大容量電動機的空載或輕載起動。

結束語 三相異步電動機的起動控制，并討論了控制電路常見的接法，對于三相異步電動機的起動控制進行了總結。

參考文獻：

[1] 稅書錦.鼠籠式異步電動機故障檢測裝置的研究[D].哈爾濱工業大學.2007.

[2] 單德良.三相異步電動機單相運行分析[D].青島大學.2009.

[3] 刁慶成.三相異步電動機的啟動[J].中外企業家，2013.

[4] 許謬.電機與電氣控制住技術.機械工業出版社.2015.1.