2.3 三相異步電動機的減壓起動

一般起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，起動后再將電壓恢復到額定值，使之在正常電壓下運行。電樞電流和電壓成正比，所以降低電壓可以減小起動電流，不至于在電路中產生過大的電壓降，減少對電路電壓的影響。

減壓起動方法有定子電路串電阻（或電抗）、星形-三角形聯結、自耦變壓器、延邊三角形和使用軟起動器等。其中延邊三角形方法已基本不用，常用的方法是星形-三角形減壓起動和使用軟起動器。

2.3.1 籠型異步電動機的星形-三角形減壓起動控制電路

正常運行時定子繞組接成三角形，而且三相繞組6個抽頭引出的籠型異步電動機常采用星形-三角形減壓起動方法達到限制起動電流的目的。起動時，首先將定子繞組接成星形聯結，待轉速上升到接近額定轉速時，將定子繞組的接線由星形聯結成三角形聯結，電動機便進入全電壓正常運行狀態。因功率在4kW以上的三相籠型異步電動機均為三角形聯結，故都可以采用星形-三角形聯結減壓起動方法，如圖2-11所示。

圖2-11中各電氣元器件工作順序見表2-2。

2.3.2 定子串電阻的減壓起動控制電路

電動機定子繞組串電阻減壓起動式電動機起動時，在三相定子繞組中串接電阻分壓，使加在定子繞組上的電壓降低，起動后再將電阻短接，電動機即可在全壓下運行。這種起動方式不受接線方式的限制，設備簡單，常用于中小型生產機械中。對于點動控制的電動機，也常用串電阻減壓方式限制電動機起動時的電流。圖2-12為定子繞組串電阻減壓起動控制電路，工作過程中各電氣元器件動作順序見表2-3。

2.3.3 自耦變壓器減壓起動控制電路

在自耦變壓器減壓起動控制電路中，電動機起動電流的限制是靠自耦變壓器減壓實現的。電路的設計思想和串電阻起動電路基本相同，也是采用時間繼電器完成電動機由起動到正常運行的自動切換，所不同的是起動時串接自耦變壓器，起動結束時自動將其切除。

自耦變壓器減壓起動的優點是起動時對電網的電流沖擊小，功率損耗小。缺點是自耦變壓器結構相對復雜，價格較高。這種方式主要用于負載容量大、正常運行時定子采用星形聯結而不能采用星形-三角形減壓起動的籠型異步電動機，以減小起動電流對電網的影響。自耦變壓器（補償器）減壓起動分手動控制和自動控制兩種。工廠常采用XJ01系列自耦變壓器實現減壓起動的自動控制，其控制電路如圖2-13所示，工作過程中各電氣元器件動作順序見表2-4。

2.3.4 繞線式轉子異步電動機轉子繞組串接電阻起動控制電路

在大、中容量電動機的重載起動時，增大起動轉矩和限制起動電流兩者之間的矛盾十分突出。三相繞線式轉子電動機的優點之一是可以在轉子繞組中串接電阻或頻敏變阻器進行起動，由此達到減小起動電流，提高轉子電路的功率品質因數和增加起動轉矩的目的。一般在要求起動轉矩較高的場合，繞線式轉子異步電動機的應用非常廣泛，如橋式起重機吊鉤電動機、卷揚機等。

轉子繞組串接起動電阻起動控制串接于三相轉子電路中的起動電阻，一般都成星形聯結。在起動前，起動電阻全部接入電路；在起動過程中，起動電阻被逐級地短接。電阻被短接的方式有三相電阻不平衡短接法和三相電阻平衡短接法。不平衡短接法是轉子每相的起動電阻按先后順序被短接，而平衡短接法是轉子三相的起動電阻同時被短接。使用凸輪控制器短接電阻宜采用不平衡短接法，因為凸輪控制器中各對觸頭閉合順序一般是按不平衡短接法設計的，故控制電路簡單，如橋式起重機就是采用這種控制方式。使用接觸器短接電阻時宜采用平衡短接法。下面介紹使用接觸器控制的平衡短接法起動控制。

轉子繞組串電阻起動控制電路如圖2-14所示。該電路按照電流原則實現控制，利用電流繼電器根據電動機轉子電流大小的變化控制電阻的分組切除。KA₁～KA₃為欠電流繼電器，其線圈串接于轉子電路中，KA₁～KA₃這3個電流繼電器的吸合電流值相同，但釋放電流值不同，KA₁的釋放電流最大，首先釋放，KA₂次之，KA₃的釋放電流最小，最后釋放。電動機剛起動時起動電流較大，KA₁～KA₃同時吸合動作，使全部電阻接入。隨著電動機轉速升高電流減小，KA₁～KA₃依次釋放，分別短接電阻，直到將轉子串接的電阻全部短接。

起動過程如下：合上開關QK→按下起動接鈕SB₂→接觸器KM通電，電動機M串入全部電阻減壓起動→中間繼電器KA通電，為接觸器KM₁～KM₃通電做準備→隨著轉速的升高，起動電流逐步減小，首先KA₁釋放→KA₁常閉觸頭閉合→KM₁通電，轉子電路中KM₃常開觸頭閉合→短接第一級電阻R₁→然后KA₂釋放→KA₂常閉觸頭閉合→KM₂通電、轉子電路中KM₂常開觸頭閉合→短接第二級電阻R₂→KA₃最后釋放→KA₃常閉觸頭閉合→KM₃通電，轉子電路中KM₃常開閉合→短接最后一段電阻R₃，電動機起動過程結束。