浅析三相异步电动机的起动方式

浅析三相异步电动机的起动方式

李志强

（南阳医学高等专科学校第一附属医院后勤保障科，河南，南阳，473058）

【摘要】三相异步电动机应用广范，平稳起动是安全运行第一步。它的起动方式有直接起动、降压起动、软起动等。

【关键词】三相异步电动机；直接起动；降压起动

【Abstract】thethree-phaseasynchronousmotoriswidelyusedintheapplicationofthewiderange.Thefirststepisthesafeoperationofthethreephaseinductionmotor.Itsstartingmodehasdirectstarting,startingfromthestart,softstart,etc..

【Keywords】threephaseasynchronousmotor,directstart,startup

前言

电动机作为重要的动力装置，已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。电机的控制包括电机的起动、调速和制动。异步电动机由于具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高、工作特性较好等优点，因而在电力拖动平台上得到了广泛应用。据统计，其耗电量约占全国发电量的40%左右。当电机并入电网时，电机转速从静止加速到额定转速的过程称为电机的起动过程。异步电动机的起动性能最重要的是起动电流和起动转矩。因此在电机的起动过程中，如何作为工程技术人员，需加细致计算，如何保证降低起动电流，增大起动转矩，设备启动可靠，节省投资。

1、三相异步电动机的起动性能

在刚起动时，由于旋转磁场对静止的转子有很大的相对速度，磁通切割转子导条的速度很快，这时绕组中感应出的电动势和产生的转子电流都很大。一般中小型鼠笼式电动机的定子起动电流与额定电流之比约5~7，过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的压降，从而影响邻近负载的工作。

其次转子电流较大，但转子的功率因数很小，启动转矩与额定转矩之比约1.0~2.2。

由上可知三相异步电动机的主要缺点是起动电流过大，因此必须采用合适的起动方式。

2、三相异步电动机的起动

2.1三相异步电动机的起动要求与常见的起动方式

异步电动机启动时的要求：

（1）电动机有足够大的启动转矩。

（2）一定大小启动转矩前提下，启动电流越小越好。

（3）启动所需设备简单，操作方便。

（4）启动过程中功率损耗越小越好。

起动条件

（1）电动机起动时，会对电网造成压降，对配电母线上接有照明或对电压波动敏感的设备时，电动机频繁起动时，不宜低于90%，电机不频繁起动时，不宜低于80%。

（2）起动容量不大于超过电源容量和供电变压器的过负荷能力。

（3）电动机的起动转矩应大于传动机械的静阻转矩。

（4）大型电动机起动时应保证电动机起动设备的动稳定和热稳定。

2.2起动方式

三相异步电动机的起动有直接起动、降压起动、软起动等。

2.2.1直接起动

就是利用闸刀开关或接触器将电动机直接连到具有额定电压的电源上。

一般规定，7.5KW以下的笼型异步电动机可以直接起动。7.5KW以上电源容量能够满足下述条件的也可以直接起动，即起动电流倍数。

2.2.2降压起动

为了解决直接起动带来的一系列问题，人们采用了各种降压起动技术，目前应用较为普遍的有自耦变压器起动、串电阻或串电抗起动、Y-△启动和延边三角形起动等方法。这些传统降压起动方法在很大程度上缓解了大容量电机在相对较小容量电网上起动时的矛盾。

如果电动机直接起动时引起线路压降过大，就宜采用降压起动，就是在起动时，降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流。

2.2.2.1星形－三角形（Y－△）换接起动

如果电动机在工作时其定子绕组是联成三角形的，那么在起动时，可把它联成星形，等到转速接近额定值时，这样，在起动时，就把定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的。

当定子绕组联成星形，即降压起动时

IY=为起动时每相绕组的等效阻抗。

当定子绕组联成三角形时，即直接起动时，

I即降压起动的电流为直接起动的1/3.

由于转矩和电压的平方成正比，所以起动转矩也减小到直接起动的1/3,因此这种方法只适于空载或轻载起动。

2.2.2.2自耦降压起动

对于容量较大且正常运行时定子绕组接成星形的笼型异步电动机，可采用自耦变压，器降压起动。它是指起动时，将自耦变压器接入电动机的定子回路，待电动机的转速上升到一定值后，再切除自耦变压器，使电动机定子绕组获正常工作电压。这样，起动时电动机每相绕组电压为正常工作电压的1/K倍（K—自耦变压器的匝数比。K=N1/N2），起动电流也为全压起动电流的1/K²倍。

自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，待电动机起动后，再将自耦变压器脱离，使电分理处机在全压下正常工作。

自耦降压起动适用于容量较大的或正常运行时联成星形不能采用三角起动的鼠笼异步电动机。

2.2.2.3定子串电阻或电抗减压起动

由于大型电动机容量大，起动电流对电网冲击较大，负载要求电动机提供较大的起动力矩，浇线式异步电动机就显出其优势，只要转子回路串接的电阻合适，就既可减小起动电流又可增加起动力矩。它常用于要求起动转矩较大的生产机械，如卷扬机、锻压机、起重机、转炉等。

定子串电阻(电抗)降压起动是指起动时，在电动机定子绕组上串联电阻(电抗)，起动电流在电阻上产生电压降，使实际加到电动机定子绕组中的电压低于额定电压，待电动机转速上升到一定值后，再将串联电阻(电抗)短接，使电动机在额定电压下运行。在鼠笼式电动机的定子绕组中串电阻（或电抗）而降压起动的方法。起动时将电阻（或电抗）串入鼠笼式电动机定子绕组中降低电压起动，待电动机转速上升到一定值后再将电阻（或电抗）短路，电动机在额定电压下正常运转。电阻（或电抗）降压起动法，只适用于起动转矩较小，而起动次数不太频繁的电动机上。

3、需要注意的几个问题

：三相异步电动机起动时应注意以下事项：

3.1电动机接通电源起动前，应提醒在场人员不要站在电动机或被拖动机械的两侧，以免杂物飞出而造成伤害事故。

3.2接通电源前就应做好切断电源的准备，以便接通电源后，万一电动机不旋转、起动缓慢和发出不正常的响声，能立即切断电源进行检查。

3.3起动多台电动机时，要先起动容量大的，后起动容量小的，逐台单独起动。

3.4不可逆转的电动机，起动后如果发现旋转方向与标志的方向相反，则应立即切断电源。停机后，只要将三根电源线中的任意两根对调一下，即可纠正电动机的旋转方向。

3.5如果电动机的负载有几个转动部分，应由数人分工观察各转动部分，以便电动机起动时能及时判断所拖动的机械设备工

作是否正常，并监视各种仪表的读数。若发现异常情况，应停机检查。

4、总结

综上所述,异步电动机的启动方式非常多,且都有一定的应用领域和优缺点。如选择启动方法不当,启动时会对电网造成较强干扰,尤其是大功率电动机的重载启动,可能对设备构成严重威胁。所以为保证启动控制电路的电动机平稳、安全运行,必须针对具体使用要求对启动方案的技术经济指标统筹考虑,合理、科学的选择启动方式和相应的启动设备

参考文献：

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