三相异步电动机的启动_New
鼠笼式三相异步电动机的启动方法
鼠笼式三相异步电动机的启动方法
鼠笼式三相异步电动机是一种常见的工业电机，其启动方法有多种。
下面我将介绍两种常用的启动方法。
1. 直接启动法：这种方法是最简单也是最常见的启动方式。
在直接启动法中，将电动机的三个绕组分别与三相电源相连，当电源开启时，电动机会直接接受电源供电并开始运转。
这种方法适用于小功率电动机和负载较轻的场合。
但是，在大功率电动机启动时，由于启动电流较大，可能会对电网产生较大的影响，因此需要采取额外的措施来减少启动电流冲击。
2. 自耦变压器启动法：自耦变压器启动法是一种通过降低启动电流来实现电动机启动的方法。
在这种方法中，使用一个自耦变压器将电动机的起动电压降低，从而限制了启动时的电流。
具体实施时，先将电动机的起动电压通过自耦变压器调整到较低的值，然后再将其连接到电源上。
一般情况下，启动过程中自耦变压器会逐渐升高电压，直到达到额定电压，从而实现电动机的平稳启动。
除了上述两种常见的启动方法，还有其他一些启动方式，如星角启动法、自动转子电阻启动法等。
在选择具体的启动方法时，需要根据电动机的功率、负载情况以及对电网影响的要求进行综合考虑，并遵循相关的电气安全标准和规范。
三相异步电动机的起动
流的集肤效应。
h
2）深槽式三相鼠笼异步电动机 电机刚起动时，转子电流集肤效应现象明显，
使得绝大多数转子电流都被挤到槽口很小部分的 导体内（如下图），实际转子导条的电 阻值明显增加，因此起动时起动 电流较小，起动转矩却较大。
随着转子转速的提高，集肤 效应逐渐减弱，转子电阻随转速 就慢慢减小，因此这种电机既限 制了起动电流，同时在整个起动 过程中都有较大的电磁转矩。
设串电抗时定子电压 U&1' 与直接起动时定子额
定电压 U&N 的比值为 u 。则：
U1/ u Zk
UN
Zk X
I
' s
U1/
u
Zk
Is UN
Zk X
Ts' Ts
U1/ UN
2
u2
Zk Zk
X
2
X
1u u
Zk
2）Y－△起动
对于正常运行时定子
绕组采用“D”联结的异步电
动机，起动时定子“Y”联结，
I
'' s
U'
N2
Is U N N1
自耦变压器高压侧的起动
电流
I
' s
，与
I
'' s
之间的关系为：
I
' s
U'
N2
I
'' s
UN
N1
因此，自耦变压器降压起动与直接起动相
比，供电变压器（或电网）提供的起动电流之
间关系为：
I
' s
Is
N2 N1
2
自耦降压起动，与直接
起动时，起动转矩之间关系
三相异步电动机的起动
三相异步电动机的起动
1、起动性能
起动：n = 0 ，s =1, 接通电源。
起动问题：起动电流大，起动转矩小。
一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的 5 ~ 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2) 倍。
缘由：起动时，n = 0 ，转子导体切割磁力线速度很大，→ 转子感应电势→ 转子电流→ 定子电流
后果：频繁起动时造成热量积累，使电机过热；大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作
2、起动方法
(1) 直接起动二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采纳直接起动。
(2) 降压起动：（适用于鼠笼式电动机）
(3) 转子串电阻起动（适用于绕线式电动机）
以下介绍降压起动和转子串电阻起动。
1. 降压起动
(1) Y －D 换接起动
(2) 自耦降压起动
自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成Y 形不能采纳
Y －D 起动的鼠笼式异步电动机。
2 . 绕线式电动机转子电路串电阻起动
转子电路串电阻起动的特点若R 2 选得适当，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。
常用于要求起动转矩较大的生产机械上。
三相异步电动机的正、反转方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。
三相异步电动机直接启动电路工作原理
三相异步电动机直接启动电路工作原理一、引言三相异步电动机是工业领域中常见的电动机之一，广泛应用于各种机械设备中，如风机、水泵、压缩机等。
在实际应用中，为了启动电动机，需要一种可靠的启动方法。
本文就三相异步电动机的直接启动电路工作原理进行详细介绍。
二、直接启动电路的组成三相异步电动机直接启动电路由以下几个主要组成部分构成：1.电源供应：一般使用的是三相交流电源。
2.启动电器：包括接触器、断路器、热继电器等。
3.电动机：三相异步电动机。
4.控制电路：提供电机启动、运行和停止控制信号。
三、工作原理1.启动阶段在电动机开始启动的瞬间，通过启动按钮或自动启动信号，将控制电路中的接触器闭合，使电源供应直接连接到电动机的三个相线上。
此时电动机处于起动状态，异步电动机的转子开始旋转。
2.运行阶段当电动机启动后，在控制电路中的热继电器感应到电流上升到设定值时，会保持接触器闭合状态，电动机将继续运行。
在运行阶段，电动机的转子将按照电源的运行频率和电动机的极对数进行旋转，实现机械设备的工作需求。
3.停止阶段当需要停止电动机运行时，通过停止按钮或自动停止信号，将控制电路中的热继电器失去电流，导致接触器打开，电动机的供电被切断，停止旋转。
四、电路中的保护措施为了保证电动机的安全运行和设备的稳定工作，直接启动电路中通常加入了一些保护措施：1.过载保护：当电动机运行过程中，电流超过额定值时，热继电器会感应到电流异常，并切断电源。
2.短路保护：当电路出现短路时，断路器会自动断开电源，避免损坏电动机和设备。
3.相序保护：电动机的启动和运行需要保证三个相线的相序正确，否则电机无法正常工作。
4.接地保护：在电路中加入接地装置，保护电动机和设备免受电流泄露和漏电的影响。
五、总结通过对三相异步电动机直接启动电路工作原理的详细介绍，我们可以了解到直接启动电路是一种简单直接的电动机启动方法。
它通过闭合控制电路中的接触器，将电源直接连接到电动机三个相线上，实现电动机的启动、运行和停止。
三相异步电动机启动方法
三相异步电机的启动方法三相异步电动机的起动方法主要有直接起动、传统减压启动和软启动三种启动方法。
下面就分别做详细介绍。
2.2.1直接起动直接起动，也叫全压起动。
起动时通过一些直接起动设备，将全部电源电压（即全压）直接加到异步电动机的定子绕组，使电动机在额定电压下进行起动。
一般情况下，直接起动时起动电流为额定电流的3〜8倍，起动转矩为额定转矩的1〜2倍。
根据对国产电动机实际测量，某些笼型异步电动机起动电流甚至可以达到8〜12倍。
直接起动的起动线路是最简单的，如图2-2所示。
然而这种起动方法有诸多不足。
对于需要频繁起动的电动机，过大的起动电流会造成电动机的发热，缩短电动机的使用寿命；同时电动机绕组在电动力的作用下，会发生变形，可能引起短路进而烧毁电动机；另外过大的起动电流，会使线路电压降增大，造成电网电压的显著下降，从而影响同一电网的其他设备的正常工作，有时甚至使它们停下来或无法带负载起动。
这是因为Ts及Tm均与电网电压的平方成正比，电网电压的显著下降，可使Ts及Tm均下降到低于Tz0一般情况下，异步电动机的功率小于7.5kW时允许直接起动。
如果功率大于7.5kW,而电源总容量较大，能符合下式要求的话，电动机也可允许直接起动。
I1st1：电源总容量（kv八）1K3I1N4起动电动总功率（kw）如果不能满足上式的要求，则必须采用减压启动的方法，通过减压，把启动电流Ist限制到允许的数值。
图2-2直接启动原理图2.2.2传统减压起动减压起动是在起动时先降低定子绕组上的电压，待起动后，再把电压恢复到额定值。
减压起动虽然可以减小起动电流，但是同时起动转矩也会减小。
因此，减压起动方法一般只适用于轻载或空载情况。
传统减压起动的具体方法很多，这里介绍以下三种减压起动的方法：(1)定子用接电阻或电抗起动定子绕组用电阻或电抗相当于降低定子绕组的外加电压。
由三相异步电动机的等效电路可知：起动电流正比于定子绕组的电压，因而定子绕组用电阻或电抗可以达到减小起动电流的目的。
三相异步电动机的起动与调速
三相异步电动机的起动与调速
三相异步电动机是由三条相线和三个电感器组成的电动机，它可以用来调整电动机的
转速，用于驱动各种各样的机械设备和机械设备，如泵、制冷设备、风机、纺织机械和研
磨机械等。
在使用过程中，我们需要正确的起动和调速，以确保电动机的正常运行。
三相异步电动机的起动主要有直接起动和绕组起动两种方式，分别用于低功率和大功
率的电动机。
直接起动只需要将电动机的三个相绕组连接到对应的电源，即可起动电动机。
而绕组起动则需要用一个外置的起动电动机来帮助启动大功率的电动机，以确保电动机的
正常运行。
三相异步电动机调速是指改变电动机的转速和功率输出，从而达到调节电动机运行状
态的目的。
为了调整电动机的转速，可以使用变频器、变阻器和磁控管来实现。
其中，变
频器是利用可变的频率，来控制电动机的转速和功率，而变阻器则是改变电流的大小来调
整速度，而磁控管则是利用可调大小的磁字段，在定宽度脉冲调节之下，改变磁场大小，
以此改变电动机的转速，从而达到调节电动机转速的目的。
三相异步电动机起动与调速既是安全又是关键，一旦有不当的操作，可能会对电动机
的性能产生影响。
因此，在使用三相异步电动机调速之前，应充分考虑电动机的类型、功
率和负荷，以确保其正常运行。
同时，也要确保在安装和操作过程中，能够正确的安装起
动装置，以及恰当的设定和调整，以确保电动机的顺利运行。
三相异步电动机的启动
这种方法启动时电动机 是延边三角形接法，运 行时是三角形接法。
这种接法产生的启动转 矩比Y/△降压启动方法 产生的大，缺点是电动 机需9个抽头。
绕线形异步电动机的启动
转子串接适宜的电阻，可以减小启动电流，并提高 电动机的启动转矩。
启动方法有
〔1〕转子串电阻启动
〔2〕转子串频敏电 动
满足以下条件之一的即可直接启动，否那么应采 用降压启动的方法。
〔1〕容量在10kW以下 〔2〕符合以下经历公式
Ist IN
434供 启 电动 变电 压动 器 kV k机 A 容 W 功 量率
一、直 接 启 动
直接启动的优点 是所需设备少，启动 方式简单，本钱低， 是小型笼形异步电动 机主要采用的启动方 法。
3定子串自耦变压器降压启动这种方法是利用自耦变压器将电源电压降低后再加到电动机定子绕组端达到减小启动电流的目stst自耦变压器降压启动的启动性能好但线路相对较复杂设备体积大目前是三相笼形异步电动机常用的一种降压启动方法
三相异步电动机的启动
教学目标
1、掌握三相异步电动机启动的方法 2、清楚各启动方法的特点、应用范围 3、了解各启动方法的实现过程
电阻是常数，所以为了获
2、具有较大的过载能力
〔1〕转子串电阻启动
取较平滑的启动过程，将
自耦变压器降压启动的启动性能好，但线路相对较复杂，设备体积大，目前是三相笼形异步电动机常用的一种降压启动方法。
启动电阻分为几级，在启 这种方法是利用自耦变压器将电源电压降低后再加到电动机定子绕组端，到达减小启动电流的目的。
这种方法是利用自耦变 压器将电源电压降低后 再加到电动机定子绕组 端，到达减小启动电流 的目的。
I st 2
1 k
三相异步电动机全压启动原理
三相异步电动机全压启动原理
三相异步电动机的全压启动原理是先通过星形连接降低定子绕组上的电压以限制起动电流，然后在电动机转速上升到一定值后，切换为三角形连接，使电动机在全压下正常运行。
具体来说，当电动机起动时，将开关置于“起动”位置，电动机定子绕组被接成星形降压起动。
当电动机转速上升到一定值后，再将开关置于“运行”位置，使电动机定子绕组接成三角形，此时电动机进入全压运行。
此外，还有一种方法是利用自耦变压器分接头来降低电动机的电压，待转速升到一定值时，自耦变压器自动切除，电动机与电源相接，在全压下正常运行。
这种起动方式可以选择自耦变压器的分接头位置来调节电动机的端电压，而起动转矩比星三角降压启动大。
但是，自耦变压器的投资较大，且不允许频繁启动。
它主要适用于星形或三角形连接、容量较大的电动机。
三相异步电动机的启动
三相异步电动机的运行
（2）绕线式三相异步电动机转子串 电阻启动时的机械特性曲线
在整个启动过程中，保持电动机的 转矩在Tst1和Tm之间变化，直到转子中 所串接的电阻器被全部切除，电动机便 稳定运行在额定转速，启动过程结束。
绕线型异步电动机转子串电 阻有级启动机械特性曲线
启动过程中铁损耗和等效电阻不断减小,相当于逐渐 切除转子电路串入的电阻。
绕线型异步电 动机转子串频 敏变阻器启动
三相异步电动机的运行
（2）绕线式三相异步电动机转子串频敏变阻器启动原理
启动时，频率最大，相应频敏变阻器的铁心中涡流损耗
最大，所以频敏变阻器的等效电阻也是最大，既限制了启动
电流，又提高了功率因数，增大了启动转矩。
三相异步电动机的运行
（3）绕线型异步电动机转子串电阻启动优缺点 既能减小启动电流，又能增大启动转矩，因此适合于重载 启动的场合，例如起重机械、卷扬机、龙门吊等。 价格昂贵，启动设备笨重，启动过程电能浪费多；电阻段 数较少时，启动过程转矩波动大；而电阻段数较多时，控制线 路复杂，所以一般只设计为2~4段。
3） 降压启动适用范围。
只适用于正常运行时定子绕组接成△形的笼式异步 电动机。
三相异步电动机 降压启动电路
三相异步电动机的运行
（2）定子绕组串电阻降压启动 1）定子绕组串电阻降压启动方法。
启动时，在定子绕组与电源之间串入启动电阻进 行分压，启动完毕时将电阻短接，电动机全压运行。
2）定子绕组串电阻降压启动原理。
定子绕组串电阻 降压启动原理图
三相异步电动机的运行
（3）自耦变压器降压启动
1）自耦变压器降压启动方法。
启动时，在定子绕组与电源之间串入自耦变压器来降 低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机转速上升到接 近额定转速时，再将电动机与自耦变压器断开，接入额定 电压,电动机在全压下加速到额定转速运行。
三相异步电动机的启动
三相异步电动机的启动异步电动机在接通电源后，从静止状态到稳定运行状态的过度过程。
在起动的瞬间，由于转子尚未加速，此时n2=0，s=1，旋转磁场以最大的相对速度切割转子导体，转子感应电动势的电流最大，致使定子起动电流I1Q也很大，其值约为额定电流的4～7倍。
尽管起动电流很大，但因功率因数甚低，所以起动转矩T Q较小。
过大的起动电流会引起电网电压明显降低，而且还影响接在同一电网的其他用电设备的正常运行，严重时连电动机本身也转不起来。
如果是频繁起动，不仅使电动机温度升高，还会产生过大的电磁冲击，影响电动机的寿命。
一、笼型异步电动机的直接起动直接起动，就是利用刀开关或接触器将电动机定子绕组直接接到额定电压的电流上，故又称全压起动。
直接起动的优点是起动设备和操作都比较简单，其缺点就是起动电流大、起动转矩小。
对于小容量异步电动机，因电动机起动电流较小，且体积小、惯性小、起动快，一般说来，对电网、对电动机本身都不会造成影响。
因此，可以直接起动，但必须根据电源的容量来限制直接起动电动机的容量。
1．定子电路串接电阻起动起动时，先合上电源隔离开关Q1，将Q2扳向“起动”位置，电动机即串入电阻R Q起动。
待转速接近稳定值时，将Q2扳向“运行”位置，R Q被切除，使电动机恢复正常工作情况。
由于起动时，起动电流在R Q上产生一定的电压降，使得加在定子绕组的电压降低了，因此限制了起动电流。
调节电阻R Q的大小可以将起动电流限制在允许的范围内。
采用定子串电阻降压起动时，虽然降低了起动电流，但也使起动转矩大大减小。
定子串电阻降压起动线路图假设定子串电阻起动后，定子端电压由U1降低到U/1时，电动机参数保持不变，则起动电流与定子绕组端电压成正比，于是有U1/U/1=I1Q/I′1Q=K u定子串电阻降压起动，只适用于空载和轻载起动。
由于采用电阻降压起动时损耗较大，它一般用于低电压电动机起动中。
2．星/三角降压起动对于正常运行时定子绕组规定是三角形联结的三相异步电动机，起动时可以采用星型联结，使电动机每相所承受的电压降低，因而降低了起动电流，待电动机起动完毕，在接成三角形，故称这种起动方式为星/三角降压起动。
三相异步电动机的启动特性
b.启动转矩较小 T s t (0 .8~ 1 .5 )T N
启动时 S1 ，转子功率因数 cos2
而启动转矩 T s tK mI2 sc t o 2 ss t却不大。
R2 R22 X220
很低，因
2021/10/10
2
Байду номын сангаас
异步电动机的固有启动特性如图所示：
显然，异步电动机的这种启动性能和生产机械的要求是相矛盾 的，为了解决这些矛盾，必须根据具体情况，采取不同的启动方法。
2021/10/10
10
二、线绕式异步电动机的启动方法 鼠笼式异步电动机的启动转矩小，启动电流大，因此不能满足
某些生产机械需要高启动转矩低启动电流的要求。
线绕式异步电动机由于能在转子电路中串电阻，因此具有较大 的启动转矩和较小的启动电流，即具有较好的启动特性。
在转子电路中串电阻的启动方法常用的有两种：逐级切除启动电 阻法和频敏变阻器启动法。
启动转矩为TA，加速转矩Ta1 = TA −TL，这里TL
为负载转矩。在加速转矩的作用下，转速沿曲线Ⅲ 上升，轴上输出转矩相应下降.
当转矩下降至TB时，加速转矩下降到 Ta2 = TB −TL，这时，为了使系统保持较大的加速 度，让3KM 闭合，使各相电阻中的Rst3被短接 （或切除），启动电阻由R3减为R2，电动机的机 械特性曲线由曲线Ⅲ变化到曲线Ⅱ，只要R2的大小
解：根据经验公式算出
356 k0 VA 7.7 5Ist6.5 4 42k0W IN 满足上述关系，故允许直接启动。
6.543456Pk0NVkW A
可算出，额定功率大于24kW的电动机不允许直接启动。
2021/10/10
6
2．电阻或电抗器降压启动 异步电动机采用定子串电阻或电抗器的降压启动原理接线图如
三相异步电动机的启动
本节要点： 一、三相异步电动机的起动 1、起动电流大的原因 2、起动转矩不大的原因 二、三相笼型异步电动机的起动 1、直接起动 2、降压起动 三、三相绕线型异步电动机的起动 1、转子回路串电阻起动 2、转子串接频敏变阻器启动
2023年8月26日 星期六
§4－6 三相异步电动机的启动
二、三相笼型异步电动机的起动
㈠直接起动 通常认为满足下列条件之一的即可直接启动，否则
应采用降压启动的方法。 ⑴容量在10kW以下 ⑵符合下列经验公式
Ist IN
3 4
供电变压器容量kV A 4 启动电动机功率kW
直接启动的优点是所需设备少，启动
方式简单，成本低，是小型笼形异步电动
机主要采用的启动方法，如图所示。
一、三相异步电动机的起动
起动指电动机接通电源后由静止状态加速到稳定运行状态的 过程.对电动机的起动性能要求二：起动电流小,起动转矩要大。
1、起动电流大的原因 起动时, n 0, s,转 1子感应电动势大,使转子电流大,根据磁动势
平衡关系,定子电流必然增大。
2、起动转矩不大的原因
从下述公式分析 Tst
Ist′= Ist / K2（Ist为全压启动电流，K=U1/U2） Tst′= Tst/K2（Tst为全压启动转矩） 自耦变压器副边设有2 ~ 3种抽头
2种：80%U1、65%U1 3种：80%U1、60%U1、40%U1
适用于电动机绕组是Y形接法或是△形接法，可以选 择抽头，使Ist 小、Tst 较大，用于容量较大又不频繁启 动的电动机。 缺点：设备费用较高。 5、异步电动机降压启动方法的比较（表3—6） 三、三相绕线型异步电动机的起动 ㈠转子回路串电阻起动
2023年8月26日 星期六
三相异步电动机有几种启动方式
直接启动、自耦启动、软启动的方式及区别直接启动就是接通电源直接启动自耦起动这种方式在起动时电机接于低压侧，电流较小，能减小线路压降，减小对其它设备的影响。
软起动是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。
直接启动就是接通电源设备直接启动自耦起动是一种常见的降压起动方式，但存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。
运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
软起动一般有下面几种起动方式。
a斜坡升压软起动。
这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。
其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。
b斜坡恒流软起动。
这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至起动完毕。
起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。
电流上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。
该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的起动。
c阶跃起动。
开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为阶跃起动。
通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。
d脉冲冲击起动。
在起动开始阶段，让晶闸管在级短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流起动。
该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。
再说一下软起动与传统减压起动方式的不同之处：笼型电机传统的减压起动方式有星三角起动、自耦减压起动、电抗器起动等。
简述三相异步电机的三种启动方法
简述三相异步电机的三种启动方法
三相异步电机的三种启动方法是：
1. 直接启动法：通过直接将三相电源接到电机的定子绕组上进行启动。
在启动过程中，电机的起动电流较大，容易引起电网的电压波动。
因此，直接启动法适用于功率较小、负载较轻的情况。
2. 单次电流启动法：通过在电机的定子绕组上串入一个较大的电阻，使电机在起动过程中产生较大的起动电流，从而提高转矩。
启动过程中，电阻逐渐减小，最终接通全电源。
单次电流启动法适用于功率较大、负载较重的情况。
3. 自耦变压器启动法：通过在电机的定子电路中接入一个自耦变压器，将电机的起动电压降低，从而限制了起动时的起动电流。
在启动过程中，逐步提高电压至额定值。
自耦变压器启动法适用于功率较大、负载较重，且要求起动过程平稳的情况。
三相异步电动机的两种启动方式 三相异步电动机如何操作
三相异步电动机的两种启动方式三相异步电动机如何操作作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
三相异步电动机有直接起动和降压起动两种。
1）直接起动即在额定电压下起动。
这种方法的起动电流很大，可达到额定电流的4～7倍。
依据规定单台电动机的起动功率，不宜超过配电变压器容量的30％。
2）降压起动利用起动设备将电压降低后，再加到电动机上，当电动机转速升到确定值时，再转接到额定电压下运行。
这种方法虽可减小起动电流，但电动机的转矩与电压的平方成正比，电动机的起动转矩也因此而减小，所以只适用于笼型电动机空载或轻载起动的场合。
一般常用的降压起动方法有以下几种：（1）星三角降压起动：起动时将定子三相绕组作星形连接，以限制起动电流，待转速接近额定转速时再换接成三角形，使电动机全压运行。
接受这种起动方法，起动电流较小，起动转矩也较小，所以一般适用于正常运行为三角形接法的、容量较小的电动机作空载或轻载起动。
也可频繁起动。
（2）自耦变压器降压起动：将自耦变压器高压侧接电网，低压侧接电动机。
起动时，利用自耦变压器分接头来降低电动机的电压，待转速升到确定值时，自耦变压器自动切除，电动机与电源相接，在全压下正常运行。
这种起动方法，可选择自耦变压器的分接头位置来调整电动机的端电压，而起动转矩比星三角降压起动大。
但自耦变压器投资大，且不允许频繁起动。
它仅适用于星形或三角形连接的、容量较大的电动机。
（3）延边三角形降压起动：起动时，定子绕组接成延边三角形，以减小起动电流，待电动机起动后，再换接成三角形，使电动机在全压下运行。
这种起动方法，可通过调整定子绕组的抽头比，来取得不同数值的起动转矩，从而克服了星三角降压起动电压偏低、起动转矩较小的缺点。
三相异步电动机的6种启动方法选择与比较
三相异步电动机的6种启动方法选择与比较1、直接启动直接启动的优点是所需设备少，启动方式简单，成本低。
电动机直接启动的电流理论上来说，只要向电动机提供电源的线路和变压器容是正常运行的 5 倍左右，量年夜于电动机容量的 5 倍以上的，都可以直接启动。
这一要求关于小容量的电动机容易实现，所以小容量的电机绝大部分都是直接启动的，不需要降压启动。
关于年夜容量的电动机来说，一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件，另一方面强年夜的启动电流冲击电网和电动机，影响电动机的使用寿命，对电网不利，所以年夜容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。
直接启动可掖棵胶木开关、铁壳开关、空气开关(断路器)等实现电动机的近距离操作、点动控制，速度控制、正反转控制等，也可掖棵限位开关、交流接触器、时间继电器等实现电动机的远距离操作、点动控制、速度控制、正反转控制、自动控制等。
2、用自偶变压器降压启动采用自耦变压器降压启动，电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低，相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转。
如启动电压降至额定电压的65%，其启动电流为全压启动电流的42%，启动转矩为全压启动转矩的42%。
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人工操作控制，也可掖棵交流接触器自动控制，经久耐用，维护成本低，适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用，在生产实践中得到广泛应用。
缺陷是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱(自偶补偿器箱)，自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动设备和元件。
3、Y-△降压启动定子绕组为△连接的电动机，启动时接成Y，速度接近额定转速时转为△运行，采用这种方式启动时，每相定子绕组降低到电源电压的58%，启动电流为直接启动时的33%，启动转矩为直接启动时的33%。
启动电流小，启动转矩小。
Y-△降压启动的优点是不需要添置启动设备，有启动开关或交流接触器等控制设备就可以实现，缺陷是只能用于△连接的电动机，x大型异步电机不能重载启动。
三相异步发电机的启动
异常噪音
检查电机轴承、风扇等部件是 否损坏，紧固松动部件，更换
损坏部件。
振动过大
检查电机安装基础是否牢固， 调整电机与负载的连接，消除
振动源。
转速不稳定
检查电源电压是否稳定，调整 负载平衡，确保电机在稳定状
态下运行。
优化启动过程的方法与措施
采用软启动器
选用高效电机
通过软启动器逐步增加电机电压，减小启 动电流冲击，降低对电网和电机的冲击。
05
三相异步发电机启动性能 评估与改进
启动性能评估指标
启动电流
启动时的电流大小是评估三相异步发电机启动性能的重要指标。过大 的启动电流可能导致电网电压波动，影响其他设备的正常运行。
启动转矩
启动转矩反映了电机在启动过程中的带载能力。启动转矩 不足可能导致电机无法成功启动或在启动过程中失速。
启动时间
案例二：降压启动方式应用
1 2 3
启动过程
在发电机启动时，通过降低电网电压的方式来减 小启动电流，待发电机转速接近额定转速时，再 将电网电压恢复到正常值。
优缺点
降压启动方式可以减小启动电流，降低对电网的 冲击，但需要使用降压装置，增加了系统的复杂 性和成本。
适用范围
适用于中大功率、重载启动的三相异步发电机。
高可靠性要求
随着工业应用对电机可靠性要求的不断提高，如何在保证电机高性能的同时提高其可靠性和寿命将是未 来面临的重要挑战。
06
总结与展望
研究成果总结
揭示了三相异步发电机启动过程中的电磁暂态特性，阐明了启动过程中的电压、电 流和功率因数变化规律。
提出了基于优化算法的三相异步发电机启动控制策略，实现了快速、平稳的启动过 程。
优点
三相异步电动机的启动方法
三相异步电动机的启动方法
三相异步电动机的启动方法
一、概述
三相异步电动机是一种常用的无极调速电动机，广泛应用于工业领域。
启动是控制三相异步电动机运行的基本操作，但由于三相异步电动机的特点，启动方法也不同。
二、常见启动方法
1、电容启动
电容启动是最常用的启动方法，它通过串接电容器的变成在三相异步电动机马达的主电路中，从而减小电机起动时的母线电压，降低电机的电流和转矩，从而实现软启动。
2、自启动
自启动的启动方法是将马达的空载转子压缩到一定的角度，然后快速断开，以达到自启动的目的。
但是这种方法可能会导致电流过大，从而造成设备损坏。
三、三相电动机自动启动方法
1、调频定时启动
调频定时启动是指使用调频器实现定时启动，即通过调节电动机的工作频率来实现定时启动。
这种方法可以有效地控制启动时间，减少设备损坏的机会。
2、自动启动控制器
自动启动控制器是一种特殊的启动装置，它能够对电机的启动过
程进行监控和控制，可以根据短时时序模型对电机的起动进行控制，以保证电机启动时的转矩及电流是在合理的范围内。
3、电子启动器
电子启动器是将电动机和负载组合在一起，通过控制负载的转矩和电流来启动电动机。
它能够满足更多的对启动的要求，可以满足工厂更高的功率要求。
四、总结
从上面的介绍，我们可以得出结论：三相异步电动机的启动方法有很多，如电容启动、自启动、调频定时启动、自动启动控制器和电子启动器等。
根据不同的应用场合，可以选择不同的启动方法，以获得最佳的启动效果。
三相异步电动机启动
三相笼形异步电动机开启时，在
电动机定子电路串入电阻或电抗器，
使加到电动机定子绕组端电压降低， 降低了电动机上旳开启电流。图4.6是 三相笼形电动机定子绕组串电阻降压
开启旳原理图，其工作情况为：合上 刀开关Q，在开始起动时，KM1主触 点闭合，KM2主触点断开，电动机经 电阻接入电源，电动机在低压状态下
三相笼形异步电动机 旳Y/△降压开启简朴，运营 可靠，应用较广泛。但它只 合用于正常运转时定子绕组 为△接旳电动机。
图4.7 Y/△降压开启原理图
（3）定子串自耦变压器降压开启
这种措施是利用自
耦变压器将电源电压降 低后再加到电Байду номын сангаас机定子 绕组端，到达减小开启 电流旳目旳，如图4.8所 示。
设自耦变压器旳一 次侧电压U1（即电源 电压），电流为I1，二 次侧电压为U2，电流 为I2，变压比为k，则 ;
4.2 三相异步电动机旳开启
所谓三相异步电动机旳开启过程是指三相异步电动机从接入 电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。
根据上一节旳分析知，三相异步电动机在开启时开启转矩 Tst 并 不大，但转子绕组中旳电流I很大，一般可达额定电流旳4～7倍， 从而使得定子绕组中旳电流相应增大为额定电流旳4～7倍。这么 大旳开启电流将带来下述不良后果。
I st 2
1 k
I st
图4.8 自耦变压器降压开启
开启时，经自耦变压器后，加在三相笼形异步电动机定子绕 组开启端时旳旳线1电/k压，为即U1/Uk1，此Ist2时 电k 动机定子绕组上旳开启电压为全压 二次式侧中电流Ist2。——电U动2 机I电st1 压为U1/k时旳开启电流，即自耦变压器
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三相异步电动机的启动
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三相异步电动机的启动
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。
一、鼠笼式异步电动机的启动
1、直接启动
即启动时加在电动机定子绕组上的电压为额定电压。
三相异步电动机直接启动的条件（满足一条即可）
1、容量在7.5KW以下的电动机均可采用。
2、电动机在启动瞬间造成的电网电压降不大于电源电压正常值的10%，对于不常启动的电动机可放宽到15%。
3、可用经验公式粗估电动机是否可直接启动
优点：所需启动设备简单，启动时间短，启动方式简单、可靠，所需成本低。
缺点：对电动机及电网有一定冲击
2、降压启动
在电动机启动时降低定子绕组上的电压，启动结束时加额定电压的启动方式。
降压启动能起到降低电动机启动电流目的，但由于转矩与电压的平方成正比，因此降压启动时电动机的转矩减小较多，故只适用于空载或轻载启动。
A、自耦变压器（亦称补偿器）降压启动
（1）接线：自耦变压器的高压边投入电网，低压边接至电动机，有几个不同电压比的分接头供选择。
（2）特点：设自耦变压器的变比为K，原边电压为U1，副边电压U2= U1/K，副边电流I2（即通过电动机定子绕组的线电流）也按正比减小，又因为I1= I2/K，则电源供给电动机的启动电流为直接启动时1/K2倍。
因电压降低了1/K倍，转矩降为1/K2倍。
自耦变压器副边有2~3组抽头，如二次电压分别为原边电压的80 %、60%、40%。
优点：可按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，定子绕组采用Y或Δ。
缺点：设备体积大，投资较贵。
B、星—三角（Y—Δ ）降压启动
（1）接线：启动时先将定子接成星形，启动完再接成Δ。
（2）特点：启动电流、电源电流和启动转矩只有直接启动时1/3。
优点：设备简单，价格低。
缺点：只用于正常运行时为Δ 接法，降压比固定，有时不能满足启动要求。
C、延边三角形启动
即启动时将电动机一部分定子绕组接成Y形，另一部分接Δ形。
特点：启动是，每相绕组所承受的电压，比接成全星形接法时大，启动转矩较大，但绕组结构较复杂，应用受限制。
D、串电阻（或电抗）降压启动
对鼠笼异步电动机可采用在启动时给定子电路中串联降压电阻（或电抗器）的办法来启动电动机，待电动机启动结束时再将电阻（或电抗器）短接，这种启动方法简单，但定子串电阻起动耗能多，主要用于低压小功率电动机；定子串电抗启动投资大，主要用于高压大功率电动机。
由于电阻上有热能损耗，用电抗器则体积、成本较大，此法很少用。
二、绕线式异步电动机的启动
1、转子串电阻启动
绕线转子异步电动机转子串入合适的三相对称电阻。
既能提高起动转矩，又能减小起动电流。
如要求起动转矩等于最大转矩，则Sm=1。
为缩短起动时间，增大整个起动过程的加速转矩，使起动过程平滑些，把串接的起动电阻逐步切除。
优点：减少启动电流，启动转矩保持较大范围，需重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机等。
缺点：启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻且启动级数较少。
2、频敏变阻器启动
频敏变阻器是一种有独特结构的新型无触点元件。
其外部结构与三相电抗器想似，即有三个铁芯柱和三个绕组组成，三个绕组接成星形，并通过滑环和电刷与绕线式电动机三相转子绕组相接。
当绕线式电动机刚开始启动时，电动机转速很低，故转子频率f2很大（接近f1），铁心中的损耗很大，即等值电阻Rm很大，故限
制了启动电流，增大了启动转矩。
随着n的增加，转子电流频率下降（ f2=s f1), Rm减小，使启动电流及转矩保持一定数值。
频敏变阻器实际上利用转子频率f2的平滑变化达到使转子回路总电阻平滑减小的目的。
启动结束后，转子绕组短接，把频敏变阻器从电路中切除。
由于频敏变阻器的等值电阻Rm和电抗Xm随转子电流频率而变，反应灵敏，故叫频敏变阻器。
优点：结构较简单，成本较低，维护方便，平滑启动。
缺点：电感存在，cosΦ较低，启动转矩并不很大，适于绕线式电动机轻载启动。