异步电动机的起动方法

电动机从接通电源开始转动，转速逐渐上升直到稳定运转状态，这一过程称为起动。电动机能够起动的条件是起动转矩T_st必须大于负载转矩T₂。

电动机在刚接通电源瞬间,n=0，s=l，旋转磁场和转子的相对速度最大，此时起动电流I_st也最大。一般中小型鼠笼式三相异步电动机的起动电流约为额定电流的5~7倍。

过大的起动电流会在电源线路上产生较大的电压降落，影响同一变压器供电的其他负载的正常工作。

电动机在起动时，尽管起动电流较大，但由于转子的功率因数cos₂很低，因此电动机的起动转矩实际上是不大的。电动机就不能在满载下起动，应设法提高。

所以在实际应用中要根据电动机的起动转矩，起动电流和电网电源的要求, 采用适当的起动方法。

1.直接起动

直接起动就是采用闸刀开关或接触器直接将额定电压加到电动机上。其优点：

如果电动机和照明负载共用一台变压器供电，则电动机起动时引起的电压降不能超过额定电压的5%；若电动机由独立的变压器供电，起动频繁时，则电动机功率不能超过变压器容量的20%，若电动机不经常起动，则其功率只要不超过变压器容量的30%即可直接起动。一般30kW以下的鼠笼式异步电动机可考虑采用直接起动。

2.降压起动

降压起动的目的是为了减小电动机起动时对电网的影响, 其方法是在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机转速接近稳定时，再把电压恢复到正常值。由于电动机的转矩与其电压平方成正比，所以降压起动时转矩亦会相应减小。降压起动的具体方法主要有以下两种:

(1)星形—三角形（Y—△）换接起动

如果电动机在工作时其定子绕组是联接成三角形的鼠笼式异步电动机，那么在起动时可把它联接成星形，等到转速接近额定值时再换接成三角形，如下图所示为鼠笼式异步电动机（Y—△）换接起动的接线电路图。（在起动时，先将闸刀开关Q₁合上接通三相电源，然后将组合开欧关Q₂向右闭合，使动触电与静触电联接，电动机的定子绕组构成星形联结，这时每相绕组上的起动电压只有它的额定电压的1/。当电动机到达一定转速后，迅速把开关Q₂向左闭合，定子绕组转换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。）

采用这种起动方式，电动机的起动电流和起动转矩都降低到直接起动时的三分之一，因此该起动方法只适用于空载或轻载起动。

(2)自耦降压起动

若在正常运行时定子绕组为星形联结，可利用三相自耦降压变压器将电动机在起动过程中的端电压阵低,下图为自耦降压起动电路接线示意图。

在起动时,先将闸刀开关Q₁合上接通三相电源，然后将开关Q₂向下合到"起动"位置，降低电动机每相定子绕组上的电压起动，待电动机转速升高后，再将开关Q₂向上合到"运行"位置，将自耦降压变压器从电源脱离，进入全压状态运行。

自耦降压变压器上常备有2～3组抽头，输出不同的电压(例如为电源电压的80%、60%、40%)，供用户选用。这种方法的优点是使用灵活，不受定子绕组接线方式的限制，缺点是设备笨重、投资大。降压起动的专用设备称为起动补偿器。

采用自耦变压器降压起动，在减小起动电流的同时，起动转矩也会减小，如果选择的自藕变压器的降压比为k(k<0)，则起动电流I_st和起动转矩T_st都为直接起动的k²倍。

3.转子串接电阻起动

绕线型电动机可以采用在转子回路中串电阻R_st的起动方法，如下图所示为绕线型电动机起动接线电路图。

这样既可以限制起动电流，同时又增大了起动转矩。因此,对要求起动转矩较大的生产机械，例如起重机、锻压机等常采用绕线型电动机拖动。电动机起动结束后，随着转速的上升将起动电阻逐段切除。