機電一體化畢業(yè)設(shè)計論文三相異步電動機的減壓啟動

1、編號：_佳木斯職業(yè)學院畢業(yè)論文（設(shè)計）題目三相異步電動機的減壓啟動系 別 機電工程系 專 業(yè) 機電一體化 學生姓名 成 績 指導教師 2010年9月三相異步電動機的減壓啟動摘要：三相異步電機的起動卻不象直流電動機那樣，其起動性能卻存在著起動電流很大而起動轉(zhuǎn)矩不大兩方面的問題，這恰恰不能滿足生產(chǎn)機械對異步電動機起動性能的要求起動轉(zhuǎn)矩要大，以保證生產(chǎn)機械的正常起動?？s小起動時間；起動電流要小。以減小對電網(wǎng)的沖擊。而三相異步電動機的制動是三相異步電動機的起動的逆過程。異步電動機的制動就是使電動機的轉(zhuǎn)矩 t與轉(zhuǎn)速 n反向，即t起反抗運動的作用。使電動機轉(zhuǎn)速由某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速迅速降為零的過程或者使電動機產(chǎn)生

2、的轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩相平衡，從而使電動機的下降轉(zhuǎn)速保持恒定。關(guān)鍵詞：三相異步電動機  減壓啟動 旋轉(zhuǎn)磁場 y系列 estar 03軟起動器目 錄前言1一、y系列三相異步電動機的優(yōu)點 2 1.1 y系列（ip23）三相異步電動機的特點2 1.2 y系列（ip44）三相異步電動機的特點3 1.2.1 效率水平較高3 1.2.2 起動性能較好3 1.2.3 噪聲低振動小3 1.2.4 防護性能較好4 1.2.5 運行可靠使用壽命長4 1.2.6 外形美觀大方4二、estar 03軟起動器的開發(fā)和應(yīng)用4 2.1 自耦降壓起動4 2.2 電子式軟起動器市場分析5 2.3 產(chǎn)品簡介 6 2.3.1

3、原理6 主回路6 控制和保護電路6 人機界面單元6 2.3.2 功能介紹6 2.3.3 應(yīng)用7三、三相鼠籠型異步電動機的減壓啟動7 3.1 星三角減壓啟動7 3.2 定子串電阻減壓啟動8 3.3 自耦減壓啟動8 3.4 軟啟動器和變頻器8 3.4.1 定子繞組串電阻減壓啟動9 3.4.2 y-減壓啟動9 3.4.3 自耦變壓器減壓啟動9結(jié)論11致謝15誠信聲明16前言：作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種

4、材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 下面介紹一下三相異步電動機原理：     當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動

5、勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）。由于導子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。    通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋

6、轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。    我將從三個方面闡述三相異步電動機的減壓啟動：一、 三相異步電動機的優(yōu)點       作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點是調(diào)速困難。

7、繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。    y系列三相異步電動機不僅滿足了國民經(jīng)濟各部門的配套需要，而且還提高了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的互換性，極大地方便了引進設(shè)備的配套和維修。y系列三相異步電動機根據(jù)其外殼的防護等級不同，又可分為ip23（防護式）和ip44（封閉式）兩個基本系列，現(xiàn)將這兩個系列異步電動機的特點簡介如下。    1.1 y系列（ip23）三相異步電動機的特點      

8、 y系列（ip23）為三相防護式籠型異步電動機，其防護結(jié)構(gòu)型式不同于y系列ip44的封閉式結(jié)構(gòu)，但卻比一般防滴式結(jié)構(gòu)要優(yōu)越。它能防止手指觸及機殼內(nèi)帶電導體或轉(zhuǎn)動部分；防止直徑大于12毫米的小形固體異物進入；并防止沿垂直線成60度角或小于60度角的淋水滴入電動機。因此，y系列（ip23）三相異步電動機的外殼防護等級較j2老系列有明顯的提高，從而使其的運行更安全更可靠。該系列三相異步電動機的額定電壓為380伏，額定頻率為50赫茲，功率范圍則以5.5千瓦132千瓦，共有14個功率等級、6個機座號和45個規(guī)格。全系列電動機的功率等級、安裝尺寸均符合iec國際標準，電動機的同步轉(zhuǎn)速有3000、1500、

9、1000、750及600轉(zhuǎn)/分，繞組采用b級絕緣材料，電動機均為a形接法，其冷卻方式為ic01。1.2 y系列（ip44）三相異步電動機的特點    （ip44）三相異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式籠型異步電動機，它適用于拖動無性能要求的各種機械設(shè)備，如鼓風機、空氣壓縮機、水泵和金屬切削機床等。其額定電壓為380伏，額定頻率為50赫茲功率范圍為0.55160千瓦，共有22個功率等級。電動機的同步轉(zhuǎn)速有3000、1500、1000、750及600轉(zhuǎn)分，其冷卻方式為ic0141。在y系列基本系列的基礎(chǔ)上，適當變更部分電磁結(jié)構(gòu)設(shè)計或加工工藝，即可派生出許多不同類型的派生系列和

10、專用系列。    y系列（ip44）三相異步電動機具有以下良好性能和結(jié)構(gòu)特點。    1.2.1 效率水平較高 y系列（ip44）小型三相異步電動機保持了j02系列電動機效率水平比較高的優(yōu)點，其效率加權(quán)平均值比j02系列高出0.413%，達到了國際水平。由于y系列電動機效率水平的提高，就給社會帶來了巨大的節(jié)電經(jīng)濟效益。    1.2.2 起動性能較好 y系列（ip44）全系列電動機的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩比j02系列電動機的平均值高33%，起動轉(zhuǎn)矩達到j(luò)q02系列高起動轉(zhuǎn)矩電動機的水平，其最小轉(zhuǎn)矩均保證在0.8倍的額定

11、轉(zhuǎn)矩以上，并且大部分還達。到或超過1倍的額定轉(zhuǎn)矩。因此，其起動性能非常優(yōu)良，帶負載起動也十分順利。    1.2.3 噪聲低振動小 y系列（ip44）三相異步電動機規(guī)定有聲功率噪聲標準，按噪聲限值分為l級和2級，以供用戶選用。由于該系列采用電機專用軸承，因而運轉(zhuǎn)噪聲大為降低，經(jīng)實測其噪聲低于j02系列實際水平約510分貝，振動也比j02系列電動機有較大地減小。       1.2.4 防護性能較好 y系列（ip44）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計已滿足了對外界固體物和濺水的防護要求，這樣就能有效防止異物對電動機和人體的危

12、害。1.2.5 運行可靠使用壽命長。y系列（ip44）三相異步電動機的繞組均采用b級絕緣材料。當海拔不超過1000米，冷卻空氣的溫度不超過40時，電動。機定子繞組的溫升限度（電阻法）不超過80k。因而，除極少數(shù)規(guī)格外電動機一般均有15k以上的溫升裕度。較大的溫升裕度則能延長電動機的使用壽命，并提高電動機運行的可靠性。        1.2.6 外形美觀大方。y系列（ip44）三相異步電動機的端蓋、接線盒、風罩等主要結(jié)構(gòu)部件的外形，都比傳統(tǒng)老產(chǎn)品要美觀、大方。全系列電動機比j02系列的體積平均縮小15%，重量平均減輕12%。 二、est

13、ar 03軟起動器的開發(fā)和應(yīng)用     交流三相鼠籠式異步電動機的廣泛使用，對電動機的起動提出了越來越高的要求。從原來的直接起動，到星三角起動，到自耦降壓起動，直到現(xiàn)在的電子式軟起動器。新冶電氣公司結(jié)合多年實際應(yīng)用的經(jīng)驗而開發(fā)的estar 03系列電子式軟起動器，很好地解決了電動機起動時對電網(wǎng)和機械設(shè)備的沖擊，同時具備軟停車、故障保護、節(jié)能、通訊等功能?？蓮V泛應(yīng)用于冶金、石化、市政、制造等行業(yè)。 2.1自耦降壓起動星-三角起動由于對電機六出線的要求和低可靠性，一般只在10kw以下小功率電機使用。自耦降壓起動由于其實用性和低廉的價格得到了廣泛的應(yīng)用，但由于

14、其對有色金屬的大量耗費和落后的控制方式，在歐美已遭淘汰，在國內(nèi)市場也日益萎縮。替代以上幾種起動方式的正是日益流行的電子式軟起動器。電子式軟起動器是采用電力電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)和微處理器技術(shù)而研制生產(chǎn)的新型控制設(shè)備。與傳統(tǒng)起動設(shè)備相比，性能更可靠，使起動更平滑，對電網(wǎng)沖擊更小，此外還具有限流調(diào)節(jié)、軟停車、節(jié)能、智能通訊、智能保護等傳統(tǒng)起動方式所沒有的功能。2.2 電子式軟起動器市場分析電子式軟起動器于上世紀八十年代初在國外得到應(yīng)用，九十年代初由美國ab公司引入國內(nèi)。但由于其相對昂貴的價格和國內(nèi)認識的普及，近四五年才得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)市場上，自藕方式每個千瓦6080元左右，磁控的每千瓦12

15、0元左右，自藕和磁控的體積較大且故障率較高，維修費較高。電子軟起動器每個千瓦在100元到200元之間，其中國產(chǎn)的多在100到120元，而進口的多在200元左右。2001年，電子式軟起動器國內(nèi)銷售額在4億元左右。由于自耦起動方式和電子式軟起動器之間顯著的差價，自耦起動方式仍占據(jù)70%以上的市場份額。以水泵行業(yè)為例，全國有大小泵廠3000余家，其中規(guī)模較大的有300多家，這些泵廠每年配套的起動設(shè)備都在500臺套以上，而絕大多數(shù)采用自耦起動方式。另外，壓縮機、鼓引風機行業(yè)都是類似情況。具體到冶金行業(yè)，由于冶金行業(yè)的高能耗，以前對電動機的起動并沒有引起很大的重視。但由于近兩年的電網(wǎng)負荷緊張和技改投入的

16、加大，起動設(shè)備的改進也受到越來越多的關(guān)注，電子式軟起動器的采用日益普及。由于終端用戶的要求的提高和電子式軟起動器價格的逐步下降，電子式軟起動器近幾年一直保持30%以上的增長率。電子式軟起動器最終必將替代自耦起動方式已為大家所公認。所以，估計在45年內(nèi)，國內(nèi)軟起動器的市場銷售額將達到10億左右。2.3 產(chǎn)品簡介 2.3.1 原理estar 03軟起動器結(jié)合了電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微處理器技術(shù)，是專為三相異步電動機而設(shè)計的一種全數(shù)字智能化起動設(shè)備。其基本原理是通過對功率器件即可控硅的控制而實現(xiàn)對電機的起動控制，采用電壓斜率的工作原理，控制輸出給電動機的電壓從可整定的初始值經(jīng)過可整定的斜率時間上升

17、到供電電網(wǎng)全壓。從而降低對電機電源的容量要求，并減少對供電電網(wǎng)的影響和機械傳動的沖擊。estar 03系列軟起動器主要由三部分組成：1、主回路：由六只晶閘管組成，以實現(xiàn)對交流三相電源進行斬波，控制電壓幅度輸出給電機；2、控制和保護電路：包括微控制器電路、光電隔離電路、過零檢測電路、可控硅觸發(fā)電路、電流檢測電路、溫度檢測電路等等，是軟起動器的核心部分，控制晶閘管的導通和關(guān)閉，從而完成對電機的起動和停車的理想化的控制；3、人機界面單元：用以實現(xiàn)用戶的參數(shù)設(shè)置、顯示設(shè)備的運行狀態(tài)等，給用戶提供簡單易用的人機界面。2.3.2功能介紹estar 03軟起動器有限流控制和電壓斜坡兩種工作方式：1、在限流控

18、制工作方式時，設(shè)備可根據(jù)用戶的限流值自動優(yōu)化電機起動過程；2、在電壓控制工作方式時，根據(jù)用戶設(shè)定的起動電壓和起動時間控制電機的加速過程，同時對電機的起動電流進行監(jiān)控和保護。estar 03軟起動器具備完善的保護功能，具有電源輸入缺相檢測、電機過流、過載保護、可控硅溫升保護等保護措施。estar 03軟起動器除實現(xiàn)電機軟起動功能，還具備軟停車功能，可實現(xiàn)負載設(shè)備的平穩(wěn)停車，有效消除泵類負載的水錘效應(yīng)。2.3.3應(yīng)用estar 03系列電子式軟起動器可應(yīng)用于各行各業(yè)，如冶金、石化、市政、建筑、消防、礦山等，典型應(yīng)用是這類設(shè)備，如用三相異步電動機來驅(qū)動的鼓風機、泵和壓縮機的軟起動和軟停止。也可用它來

19、控制帶有變速機構(gòu)、皮帶或鏈帶傳動裝置的設(shè)備，如傳送帶、磨床、刨床、鋸床、包裝機和沖壓設(shè)備等。由于estar 03系列電子式軟起動器所具有的高性價比，相信必將為越來越多的用戶所采用。三、三相鼠籠型異步電動機的減壓啟動  電機減壓啟動方式比較，目前主要的減壓啟動有星三角減壓啟動、定子串電阻減壓啟動、自耦減壓啟動、軟啟動器和變頻器3.1星三角減壓啟動   用于定子繞組在正常運行時為三角形接法的電動機，電動機在啟動時，定子繞組首先要接成星形，直至電動機即將達到額定轉(zhuǎn)速時（時間不能過長，以免造成電動機欠壓運行的損傷），在切換為三角形。下圖1為控制電路，圖1中主電路有三組接觸

20、器主觸點分別將電動機的定子繞組接成三角形和星形，即km1、km3線圈的點，主觸點閉合時，繞組接成星形；km1、km2主觸點閉合時，接為三角形；兩種接線方式的切換必須在短時間內(nèi)完成；時間繼電器來完成定時自動切換。3.2定子串電阻減壓啟動   電動機串電阻減壓啟動是電動機啟動時，在三相定子繞組中串接電阻分壓，使定子繞組上的壓降降低，啟動后再降電阻短接，電動機即可在全壓下運行。這種啟動方式不受接線方式的限制，設(shè)備簡單，常用于中小型設(shè)備和用于限制機床點動調(diào)整時的啟動電流。下圖2中km1、km2主觸點構(gòu)成串電阻接線和短接電阻接線，并由控制電路按時間原則實現(xiàn)從啟動狀態(tài)到正常工作狀態(tài)的自

21、動切換。3.3自耦減壓啟動   利用自耦變壓器來降低啟動電壓，達到限制啟動電流的目的。啟動時，電源電壓加在自耦變壓器的高壓繞組上，電動機的定子繞組與自耦變壓器的低壓繞組聯(lián)接，當電動機的轉(zhuǎn)速達到一定值時，將自耦變壓器切除，電動機直接與電源相接，在正常電壓下運行。   自耦減壓啟動適用于負載容量較大，正常運行使定子繞組聯(lián)接成星形而不能采用星三角啟動方式的籠型異步電動機。此種方式設(shè)備費用大，通常用于啟動大型和特殊用途的電動機。3.4軟啟動器和變頻器    兩種設(shè)備都是通過改變電源頻率對電動機實現(xiàn)速度控制。區(qū)別在于：軟器的調(diào)節(jié)幅度大

22、，時間短，只能在50hz穩(wěn)定運行，不能在050之間穩(wěn)定，所以只能用于設(shè)備的啟動控制，啟動結(jié)束后即可退出運行；變頻可以在050hz之間任意調(diào)節(jié)和運行，特別實用于需要變速運行的設(shè)備。 減壓啟動雖然減小了啟動電流，但是也降低了啟動轉(zhuǎn)矩，因此僅適用于空載或輕載啟動。3.4.1定子繞組串電阻減壓啟動    定子串電阻(電抗)降壓起動是指起動時，在電動機定子繞組上串聯(lián)電阻(電抗)，起動電流在電阻上產(chǎn)生電壓降，使實際加到電動機定子繞組中的電壓低于額定電壓，待電動機轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再將串聯(lián)電阻(電抗)短接，使電動機在額定電壓下運行。定子串電阻降壓起動控制線路線路動作原理：由上

23、分析可見，按下起動按鈕sb2后，電動機m先串電阻r降壓起動，經(jīng)一定延時（由時間繼電器kt確定）后，全壓運行。且在全壓運行期間，時間繼電器kt和接觸器km1線圈均斷電，不僅節(jié)省電能，而且增加了電器的使用壽命。3.4.2 y-減壓啟動 y-換接起動只適用于定子繞組為形聯(lián)結(jié)，且每相繞組都有兩個引出端子的三項籠型異步電動機，它是指起動時，將電動機定子繞組接成星形，待電動機的轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再換成三角形連接。這樣，電動機起動時每相繞組的工作電壓為正常時繞組電壓的1/ ，起動電流為三角形直接起動時的1/3。起動過程：三個接觸器  km1、km2、km3和一個通電延時型的時間繼電器kt，當接觸

24、器km1、km3主觸點閉合時，電動機m星形連接；當接觸器km1、km2主觸點閉合時，電動機m三角形連接。線路動作原理為：y-換接起動線路（兩接觸器） 兩個接觸器km1、km2，而且電動機由星形接法轉(zhuǎn)換為三角形接法是在切斷電源的同時間內(nèi)完成。即按下按鈕sb2，接觸器km1通電，電動機m結(jié)成星形起動，經(jīng)過一段時間后，km1瞬時斷電，km2通電，電動機m結(jié)成三角形，然后km1再通電，電動機m三角形全壓運行。3.4.3 自耦變壓器減壓啟動為自耦降壓起動時的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩，ist、tst直接起動時的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩，k自耦變壓器的變比。    自耦變壓器設(shè)有三個抽頭，

25、qj2型三個抽頭比( )分別為55，64，73；qj3型為40，60，80，可得到三種不同的電壓，以便根據(jù)起動轉(zhuǎn)矩的要求而靈活選用。結(jié)論    異步電動機的起動問題是它在運行中的一個特殊問題。常用的方法有全壓直接起動、自耦減壓起動、y-起動、軟起動、變頻起動等。在電網(wǎng)和負載兩方面都允許全壓直接起動的情況下，鼠籠式異步電動機仍以直接起動為宜，因為操縱控制方便，而且比較經(jīng)濟。自耦減壓起動器是經(jīng)常被用來起動較大容量鼠籠式異步電動機的減壓起動裝置。雖然自耦減壓起動器是一種老式的起動設(shè)備，但利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應(yīng)不同負載起動的需要，又能得到更大的起動轉(zhuǎn)矩，加之

26、還因裝設(shè)有熱繼電器和低電壓脫扣器而具有較完善的過載和失壓保護，所以，至今仍被廣泛應(yīng)用。然而，巨大的起動電流，特別是有大容量電動機或者有多臺電動機需要同時起動時，對電網(wǎng)的影響極大。例如，對中小容量的電網(wǎng)來說，巨大的起動電流會引起很大的線路壓降，并因而影響到電網(wǎng)的供電質(zhì)量。嚴重時，甚至能影響到電網(wǎng)中其他電氣設(shè)備的正常運行。不言而喻，較大的起動電流會在線路上和電動機本身中產(chǎn)生相當大的有功功率損耗。特別是在加速轉(zhuǎn)矩較小，負載機組的轉(zhuǎn)矩慣量又較大，而且起動又很頻繁時，這個因素就更不容忽視。再有，直接起動固然起動轉(zhuǎn)矩較大，對于重型負載有利，但對一般的輕型負載來說,就有可能發(fā)生機械沖擊，從而導致傳動皮帶被撕

27、裂、齒輪被打壞等事故。因此盡管直接起動方法簡單，起動設(shè)備也簡單，價格便宜，但為了限制電和機械的沖擊，以及保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，在某種場合，就得采取減壓起動方式，或者在繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子電路中串入阻抗進行起動。由電機原理可知，電動機的起動電流iq正比于電動機的端電壓，所以降低端電壓，可使起動電流成比例地減小。例如，當電動機降低到其額定值的1/k時，起動電流亦將降低到全電壓起動時的1/k。這樣看來，似乎降低電動機的端電壓是減小起動時的電流沖擊，從而tz解決異步電動機起動問題的有效措施，并且電壓降低越多對起動越有利了。其實也不盡然。因為在把電動機的端電壓降低到1/k額定電壓時，雖然起動電流也降低到

28、全電壓起動的1/k，但與此同時，電動機的起動轉(zhuǎn)矩也降低了，而且是按1/k2的比例大幅度地降低，更何況起動時功率因數(shù)的下降還會加重這種情況。因此，決不能簡單地認為降低電動機端電壓是隨時隨地都可行的起動方式。 星三角起動，對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說，如果在起動時將定子繞組接成星形，待起動完畢后再接成三角形，就可以降低起動電流，減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的起動方式稱為星三角減壓起動，或簡稱為星三角起動（y-起動）。設(shè)電源的線電壓為uc，繞組在起動時的每相抗為z0，當定子繞組接成星形（即y形）時，線電流和它的相電流相等，這就是說，采用星三角起動時，起動電流只是原來按三角形接

29、法直接起動時的1/3。如果直接起動時的起動電流以67ie計，則在星三角起動時，起動電流才22.3倍。起動電流降低了，起動轉(zhuǎn)矩將會是怎樣呢？眾所周知，電動機的轉(zhuǎn)矩m是同加在繞組上的電壓的平方u2成正比。由于三角形接法時的相電壓等于線電壓，而星形接法時的相電壓只是線電壓的1/3½，這就是說采用星三角起動時，起動轉(zhuǎn)矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。由此可見，采用星三角起動方式時，電流特性很好，而轉(zhuǎn)矩特性較差，所以客觀存在只適用于無載或者輕載起動的場合。換句話說，由于起動轉(zhuǎn)矩小，星三角起動的優(yōu)點還是很顯著的，因為基于這個起動原理的星三角起動器，同任何別的減壓起動器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡

30、單，價格也最便宜。除此之外，星三角起動方式還有一個優(yōu)點，即當負載較輕時，可以讓電動機在星形接法下運行。此時，額定轉(zhuǎn)矩與負載可以匹配，這樣能使電動機的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。眾所周知，自耦減壓起動器的最大優(yōu)點是起動轉(zhuǎn)矩較大，當其繞組抽頭在80%處時，起動轉(zhuǎn)矩可達直接起動時的64%。設(shè)電動機的起動轉(zhuǎn)矩為其額定轉(zhuǎn)矩的1.4倍，則在減壓起動時，線電流為直接起動時的64%，起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的90%。然而據(jù)調(diào)查，自耦減壓起動器多半工作于65%抽頭處，而且起動也頗順利。根據(jù)分析，此時電動機的起動轉(zhuǎn)矩公為直接起動時的42%，與星三角起動時的1/3比較，只不過大89%而已。可以預計，在這種場合采用星三角起動器也未嘗不可，何況實際上也有飼料粉碎機、水泵等采用星三角減壓起動而運轉(zhuǎn)正常的例子。如果顧及到高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機的推廣，星三角起動方式的應(yīng)用更有著廣闊的前景。星三角起動可通過手動和自動操作控制方式實現(xiàn)。圖1就是自動星三角起動器的線路，其中a是利用按鈕和交流接觸器來實現(xiàn)自動操作的線路 ，b是利用時間繼電器和交流接觸器來實現(xiàn)自動操作的線路?，F(xiàn)按后一種線路來介紹自動星三角起動器的工作原理。 起動時，按下起動按鈕qa，接觸器yc立即動作，它的主觸頭將定子繞組接成y形連接以備起動：其常開輔助觸頭將接觸器qc的線