2.4 三相异步电动机的起动设备和起动方法

维修电动机时，需要经常对电动机进行起动和运行试验，为了保证电动机和维修人员的安全，了解三相异步电动机的起动设备和起动方法是十分必要的。

1. 什么是电动机的起动

电动机从接通电源开始转动，转速逐渐上升直至达到稳定运转状态，这一过程称为起动。电动机能够起动的条件是起动转矩必须大于负载转矩。

电动机在刚接通电源瞬间，旋转磁场和转子的相对速度最大，此时起动电流也最大。一般中小型笼型三相异步电动机的起动电流约为额定电流的5～7倍。电动机不是频繁起动时，起动电流对电动机本身影响不大。因为起动电流虽大，但起动时间很短（1～3s），从发热角度考虑没有问题；并且一经起动后，转速很快升高，电流便很快减小了。但当起动频繁时，由于热量的积累，可以使电动机过热。因此，在实际操作时，应尽可能不让电动机频繁起动。

但是，电动机的起动电流对线路是有影响的。过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压损失，而使负载端的电压降低，影响邻近负载的正常工作。

2. 电动机常用起动设备

由上述可知，异步电动机起动时的主要缺点是起动电流较大。为了减小起动电流，必须采取一些措施，即配备一些所需的起动设备、采取适当的起动方法等。

三相异步电动机的起动设备因电动机容量不同有许多型号供选用，其常用的电气设备主要有刀开关、熔断器、接触器、Y-△起动器、起动补偿器等，详细内容可参考第1章。

3. 笼型异步电动机的起动方法

（1）直接起动

直接起动就是采用闸刀开关或接触器直接将额定电压加到电动机上，如图2-22所示。这种起动方法的主要优点是简单、方便、经济，起动速度快；缺点是起动电流大，使线路电压下降，影响负载正常工作。

图2-23所示为采用交流接触器的直接起动电路图，主电路由转换开关QS、熔断器FU1、接触器KM（主触点）、电动机M组成；控制电路由熔断器FU2、停止按钮SB1、起动按钮SB2、接触器KM（线圈）和动合辅助触点组成。

电路的工作原理如下：合上电源总开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM线圈得电，其通电回路为：转换开关QS→熔断器FU1→熔断器FU2→1号线→停止按钮SB1→起动按钮SB2→接触器KM线圈→2号线→熔断器FU2→熔断器FU1→转换开关QS→电源L2。接触器KM线圈得电后，其主电路中接触器KM主触点闭合，接通电动机M的三相电源，电动机起动运转。同时并接在3、4号线之间接触器KM的辅助触点闭合，并形成自锁。

当松开起动按钮SB2时，由于并接在2号线和3号线之间KM的辅助常开触点闭合自锁，接触器KM通过以下途径保持得电：转换开关QS→熔断器FU1→熔断器FU2→1号线→停止按钮SB1→接触器KM辅助触点→接触器KM线圈→2号线→熔断器FU2→熔断器FU1→转换开关QS→电源L2。此时电动机M保持连续运行。

当需要电动机M停止时，按下停止按钮SB1，接触器KM线圈回路电源被切断失电，电动机M停转。

当起动按钮SB2松开时，由于与之并联的接触器KM辅助常开触点和主触点同时闭合，因而使接触器线圈电路仍然接通，主触点保持闭合位置，电动机继续运转。故称KM的这个辅助触点为自锁触点。

一台电动机能否直接起动有一定的规定，一般要求，如果电动机和照明负载共用一台变压器供电，电动机起动时引起的电压降不能超过额定电压的5%；若电动机由独立的变压器供电，起动频繁时，则电动机功率不能超过变压器容量的20%；若电动机不经常起动，则其功率只要不超过变压器容量的30%即可直接起动。一般30kW以下的笼型异步电动机可考虑采用直接起动。

（2）减压起动

减压起动的目的是为了减小电动机起动时对电网的影响，其方法是在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机转速接近稳定时，再把电压恢复到正常值。由于电动机的转矩与其电压的平方成正比，所以减压起动时转矩也会相应减小。减压起动的具体方法主要有以下两种：一种是利用Y-△起动器进行减压起动；另一种是利用起动补偿器进行减压起动。