2.3 三相异步电动机的减压起动

一般起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值，使之在正常电压下运行。电枢电流和电压成正比，所以降低电压可以减小起动电流，不至于在电路中产生过大的电压降，减少对电路电压的影响。

减压起动方法有定子电路串电阻（或电抗）、星形-三角形联结、自耦变压器、延边三角形和使用软起动器等。其中延边三角形方法已基本不用，常用的方法是星形-三角形减压起动和使用软起动器。

2.3.1 笼型异步电动机的星形-三角形减压起动控制电路

正常运行时定子绕组接成三角形，而且三相绕组6个抽头引出的笼型异步电动机常采用星形-三角形减压起动方法达到限制起动电流的目的。起动时，首先将定子绕组接成星形联结，待转速上升到接近额定转速时，将定子绕组的接线由星形联结成三角形联结，电动机便进入全电压正常运行状态。因功率在4kW以上的三相笼型异步电动机均为三角形联结，故都可以采用星形-三角形联结减压起动方法，如图2-11所示。

图2-11中各电气元器件工作顺序见表2-2。

2.3.2 定子串电阻的减压起动控制电路

电动机定子绕组串电阻减压起动式电动机起动时，在三相定子绕组中串接电阻分压，使加在定子绕组上的电压降低，起动后再将电阻短接，电动机即可在全压下运行。这种起动方式不受接线方式的限制，设备简单，常用于中小型生产机械中。对于点动控制的电动机，也常用串电阻减压方式限制电动机起动时的电流。图2-12为定子绕组串电阻减压起动控制电路，工作过程中各电气元器件动作顺序见表2-3。

2.3.3 自耦变压器减压起动控制电路

在自耦变压器减压起动控制电路中，电动机起动电流的限制是靠自耦变压器减压实现的。电路的设计思想和串电阻起动电路基本相同，也是采用时间继电器完成电动机由起动到正常运行的自动切换，所不同的是起动时串接自耦变压器，起动结束时自动将其切除。

自耦变压器减压起动的优点是起动时对电网的电流冲击小，功率损耗小。缺点是自耦变压器结构相对复杂，价格较高。这种方式主要用于负载容量大、正常运行时定子采用星形联结而不能采用星形-三角形减压起动的笼型异步电动机，以减小起动电流对电网的影响。自耦变压器（补偿器）减压起动分手动控制和自动控制两种。工厂常采用XJ01系列自耦变压器实现减压起动的自动控制，其控制电路如图2-13所示，工作过程中各电气元器件动作顺序见表2-4。

2.3.4 绕线式转子异步电动机转子绕组串接电阻起动控制电路

在大、中容量电动机的重载起动时，增大起动转矩和限制起动电流两者之间的矛盾十分突出。三相绕线式转子电动机的优点之一是可以在转子绕组中串接电阻或频敏变阻器进行起动，由此达到减小起动电流，提高转子电路的功率品质因数和增加起动转矩的目的。一般在要求起动转矩较高的场合，绕线式转子异步电动机的应用非常广泛，如桥式起重机吊钩电动机、卷扬机等。

转子绕组串接起动电阻起动控制串接于三相转子电路中的起动电阻，一般都成星形联结。在起动前，起动电阻全部接入电路；在起动过程中，起动电阻被逐级地短接。电阻被短接的方式有三相电阻不平衡短接法和三相电阻平衡短接法。不平衡短接法是转子每相的起动电阻按先后顺序被短接，而平衡短接法是转子三相的起动电阻同时被短接。使用凸轮控制器短接电阻宜采用不平衡短接法，因为凸轮控制器中各对触头闭合顺序一般是按不平衡短接法设计的，故控制电路简单，如桥式起重机就是采用这种控制方式。使用接触器短接电阻时宜采用平衡短接法。下面介绍使用接触器控制的平衡短接法起动控制。

转子绕组串电阻起动控制电路如图2-14所示。该电路按照电流原则实现控制，利用电流继电器根据电动机转子电流大小的变化控制电阻的分组切除。KA₁～KA₃为欠电流继电器，其线圈串接于转子电路中，KA₁～KA₃这3个电流继电器的吸合电流值相同，但释放电流值不同，KA₁的释放电流最大，首先释放，KA₂次之，KA₃的释放电流最小，最后释放。电动机刚起动时起动电流较大，KA₁～KA₃同时吸合动作，使全部电阻接入。随着电动机转速升高电流减小，KA₁～KA₃依次释放，分别短接电阻，直到将转子串接的电阻全部短接。

起动过程如下：合上开关QK→按下起动接钮SB₂→接触器KM通电，电动机M串入全部电阻减压起动→中间继电器KA通电，为接触器KM₁～KM₃通电做准备→随着转速的升高，起动电流逐步减小，首先KA₁释放→KA₁常闭触头闭合→KM₁通电，转子电路中KM₃常开触头闭合→短接第一级电阻R₁→然后KA₂释放→KA₂常闭触头闭合→KM₂通电、转子电路中KM₂常开触头闭合→短接第二级电阻R₂→KA₃最后释放→KA₃常闭触头闭合→KM₃通电，转子电路中KM₃常开闭合→短接最后一段电阻R₃，电动机起动过程结束。