較大容量的籠型異步電動機(大于10kW)直接啟動時，電流為其標稱額定電流的4~8倍,啟動電流較大,會對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，所以一般都采用降壓方式來啟動。啟動時降低加在電動機定子繞組上的電壓,啟動后再將電壓恢復到額定值,使之在正常電壓下運行。因電板電流和電壓成正比,所以,降低電壓可以減小啟動電流,防止在電路中產(chǎn)生過大的電壓降,減少對線路電壓的影響。

  降壓啟動方式有定子電路串電阻(或電抗)、星形一三角形、自耦變壓器、延邊三角形和使用軟啟動器等多種。其中定子電路串電阻和延邊三角形方法已基本不用,常用的方法是星形一三角形降壓啟動和使用軟啟動器。

  星形一三角形降壓啟動控制線路

  正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機,可采用星形一三角形降壓啟動方式來限制啟動電流。

  啟動時將電動機定子繞組接成星形,加到電動機的每相繞組上的電壓為額定值的1/√3，從而減小了啟動電流對電網(wǎng)的影響。當轉速接近額定轉速時,定子繞組改接成三角形,使電動機在額定電壓下正常運轉,圖2-8(a)所示為星形一三角形轉換繞組連接示意圖,星形一三角形降壓啟動線路如圖2-8(b)所示。這一線路的設計思想是按時間原則控制啟動過程,待啟動結束后按預先整定的時間換接成三角形接法。

  當啟動電動機時,合上自動開關QA0,按下啟動按鈕SF2,接觸器QA1、QAv與時間繼電器KF的線圈同時得電,接觸器QAv的主觸點將電動機接成星形并經(jīng)過QA1的主觸點接至電源,電動機降壓啟動。當KF的延時時間到,QA、線圈失電,QA線圈得電,電動機主回路換接成三角形接法,電動機投人正常運轉。

  星形一三角形啟動的優(yōu)點是星形啟動電流降為原來三角形接法直接啟動時的1/3,啟動電流約為電動機額定電流的2倍左右,啟動電流特性好、結構簡單、價格低。缺點是啟動轉矩也相應下降為原來三角形直接啟動時的1/3,轉矩特性差。因而本線路適用于電動機空載或輕載啟動的場合。

  (a)星形一三角形轉換繞組連接圖

  圖2-8星形一三角形啟動控制線路

  工程上通常還可采用星形一三角形啟動器來替代上述電路，其啟動與上述原理相同。

  自耦變壓器降壓啟動控制線路

  在自相心壓器降壓啟動的控制線路中,電動機啟動小流的陽制是靠自揭空壓器降壓皇常現(xiàn)的。線路的設計思想也是采用時間繼電器完成電動機由啟動到正常運行的自動切換。啟動時串人自相變壓器，啟動結束時自動將其切除。

  串自耦變壓器降壓啟動的控制線路如圖2-9所示。

  當啟動電動機時,合上自動開關QA0,按下啟動按鈕SF2.接觸器QA1、QA3與時間繼電器KF的線圈同時得電，QA1、QA3主觸點閉合,電動機定子繞組經(jīng)自稠變壓器接至電源降壓啟動。當時間繼電器KF延時時間到，一方面其常閉的延時觸點打開。QA1、QA3線圈失電QA1、QA3主觸點斷開,將自耦變壓器切除;同時，KF的常開延時觸點團合，接觸器線圈QA2得電,QA2主觸點閉合,電動機投人正常運轉。

  串聯(lián)自耦變壓器啟動的優(yōu)點是啟動時對電網(wǎng)的電流沖擊小,功率損耗小。缺點是自耦變壓器相對結構復雜,價格較高。這種方式主要用于較大容量的電動機，以減小啟動電流對電網(wǎng)的影響。

  綜合以上幾種啟動方法可見，一般均采用時間繼電器，按照時間原則切換電壓，由此實現(xiàn)。

  圖2-9定子串自耦變壓器降壓啟動控制線路

  降壓啟動。由于這種線路工作可靠,受外界因素(如負載，飛輪轉動慣量以及電網(wǎng)電壓)的影響較小,線路及時間繼電器的結構都比較簡單,因而在電動機啟動控制線路中多采用時間順序原則控制其啟動過程。