較大容量的籠型異步電動(dòng)機(jī)(大于10kW)直接啟動(dòng)時(shí)，電流為其標(biāo)稱額定電流的4~8倍,啟動(dòng)電流較大,會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，所以一般都采用降壓方式來(lái)啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓,啟動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值,使之在正常電壓下運(yùn)行。因電板電流和電壓成正比,所以,降低電壓可以減小啟動(dòng)電流,防止在電路中產(chǎn)生過(guò)大的電壓降,減少對(duì)線路電壓的影響。

  降壓?jiǎn)?dòng)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(dòng)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?jiǎn)?dòng)和使用軟啟動(dòng)器。

  星形一三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制線路

  正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī),可采用星形一三角形降壓?jiǎn)?dòng)方式來(lái)限制啟動(dòng)電流。

  啟動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形,加到電動(dòng)機(jī)的每相繞組上的電壓為額定值的1/√3，從而減小了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),定子繞組改接成三角形,使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn),圖2-8(a)所示為星形一三角形轉(zhuǎn)換繞組連接示意圖,星形一三角形降壓?jiǎn)?dòng)線路如圖2-8(b)所示。這一線路的設(shè)計(jì)思想是按時(shí)間原則控制啟動(dòng)過(guò)程,待啟動(dòng)結(jié)束后按預(yù)先整定的時(shí)間換接成三角形接法。

  當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)QA0,按下啟動(dòng)按鈕SF2,接觸器QA1、QAv與時(shí)間繼電器KF的線圈同時(shí)得電,接觸器QAv的主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)接成星形并經(jīng)過(guò)QA1的主觸點(diǎn)接至電源,電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)KF的延時(shí)時(shí)間到,QA、線圈失電,QA線圈得電,電動(dòng)機(jī)主回路換接成三角形接法,電動(dòng)機(jī)投人正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

  星形一三角形啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是星形啟動(dòng)電流降為原來(lái)三角形接法直接啟動(dòng)時(shí)的1/3,啟動(dòng)電流約為電動(dòng)機(jī)額定電流的2倍左右,啟動(dòng)電流特性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低。缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來(lái)三角形直接啟動(dòng)時(shí)的1/3,轉(zhuǎn)矩特性差。因而本線路適用于電動(dòng)機(jī)空載或輕載啟動(dòng)的場(chǎng)合。

  (a)星形一三角形轉(zhuǎn)換繞組連接圖

  圖2-8星形一三角形啟動(dòng)控制線路

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

  自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路

  在自相心壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制線路中,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)小流的陽(yáng)制是靠自揭空壓器降壓皇?，F(xiàn)的。線路的設(shè)計(jì)思想也是采用時(shí)間繼電器完成電動(dòng)機(jī)由啟動(dòng)到正常運(yùn)行的自動(dòng)切換。啟動(dòng)時(shí)串人自相變壓器，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)自動(dòng)將其切除。

  串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制線路如圖2-9所示。

  當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)QA0,按下啟動(dòng)按鈕SF2.接觸器QA1、QA3與時(shí)間繼電器KF的線圈同時(shí)得電，QA1、QA3主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)定子繞組經(jīng)自稠變壓器接至電源降壓?jiǎn)?dòng)。當(dāng)時(shí)間繼電器KF延時(shí)時(shí)間到，一方面其常閉的延時(shí)觸點(diǎn)打開(kāi)。QA1、QA3線圈失電QA1、QA3主觸點(diǎn)斷開(kāi),將自耦變壓器切除;同時(shí)，KF的常開(kāi)延時(shí)觸點(diǎn)團(tuán)合，接觸器線圈QA2得電,QA2主觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)機(jī)投人正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

  串聯(lián)自耦變壓器啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的電流沖擊小,功率損耗小。缺點(diǎn)是自耦變壓器相對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較高。這種方式主要用于較大容量的電動(dòng)機(jī)，以減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。

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

  圖2-9定子串自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路

  降壓?jiǎn)?dòng)。由于這種線路工作可靠,受外界因素(如負(fù)載，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及電網(wǎng)電壓)的影響較小,線路及時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單,因而在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制線路中多采用時(shí)間順序原則控制其啟動(dòng)過(guò)程。