三相笼型异步电动机的降压启动控制电路

三相笼型异步电动机全压启动控制线路简单、经济、操作方便，但对于容量较大的笼型异步电动机（大于10 kW）来说，由于启动电流大，会引起较大的电网压降，所以一般采用降压启动的方法，以限制启动电流。降压启动虽可以减小启动电流，但也降低了启动转矩，因此降压启动适用于空载或轻载启动。

三相笼型异步电动机的降压启动方法有定子绕组串电阻（或电抗器）启动、自耦变压器降压启动、Y-△降压启动、延边三角形降压启动等。

（1）定子绕组串电阻降压启动控制

按时间原则控制定子绕组串电阻降压启动控制线路如图8.9所示。启动时，在三相定子绕组中串电阻R，使电动机定子绕组电压降低，启动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。

图8.9　串电阻降压启动控制线路

启动过程如下：

合上电源开关QK，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电吸合并自锁，接触器KM1的主触点闭合使电动机M串电阻R启动，在接触器KM1得电同时，时间继电器KT得电吸合，其延时闭合常开触点的延时闭合使接触器KM2不能得电，经一段时间延时后，接触器KM2得电动作并自锁，将主回路R短接，电动机在全压下进入稳定正常运行，同时KM2的常闭触点断开KM1和KT的线圈电路，使KM1和KT释放，即将已完成工作任务的电器从控制线路中切除，其优点是节省电能和延长电器的使用寿命。

启动电阻一般采用由电阻丝绕制的板式电阻或铸铁电阻，电阻功率大，能够通过较大电流，但电能损耗较大，为了节省电能，可采用电抗器代替电阻，但其价格较贵，成本较高。

（2）自耦变压器降压启动

启动时电动机定子绕组串入自耦变压器，定子绕组得到的电压为自耦变压器的二次电压，启动完毕，自耦变压器被切除，额定电压加于定子绕组，电动机以全压投入运行。按时间原则控制线路如图8.10所示。

图8.10　自耦变压器控制线路

启动过程如下：

合上刀开关QK，按下启动按钮SB2，接触器KM1，KM3和时间继电器KT的线圈通电，接触器KM1常开辅助触头闭合自锁，接触器KM1，KM3主触点闭合将电动机定子绕组经自耦变压器接至电源开始降压启动。时间继电器经一定延时后，其延时常闭触点打开，使接触器KM1，KM3线圈断电，接触器KM1，KM3主触点断开，将自耦变压器从电网上切除。而延时常开触点闭合，使接触器KM2线圈得电，于是电动机直接接到电网上全压运行，完成了整个启动过程。

该控制线路对电网的电流冲击小，损耗功率也小，但是自耦变压器价格较贵，主要用于启动较大容量的电动机。(www.xing528.com)

（3）Y-△降压启动控制

电动机绕组接成三角形时，每相绕组承受的电压是电源的线电压（380 V）；而接成星形时，每相绕组承受的电压是电源的相电压（220 V）。因此，对于正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机，启动时将电动机定子绕组接成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定电压的1/3，从而减小了启动电流（星形启动电流只是原来三角形接法的1/）。待启动后按预先整定的时间换接成三角形接法，使电动机在额定电压下正常运行。按时间原则实现Y-△降压启动控制线路如图8.11所示。

图8.11　Y-△降压启动控制线路

启动过程如下：

当启动电动机时，合上刀开关QK，按下启动按钮SB2，接触器KM，KMY与时间继电器KT的线圈同时得电，接触器KMY的主触点将电动机接成星形并经过KM的主触点接至电源，电动机降压启动。当KT的延时值到达时，KMY线圈失电，KM△线圈得电，电动机主电路换接为三角形接法，电动机投入正常运转。

该线路结构简单、价格低。缺点是启动转矩也相应下降为原来三角形接法的1/3，转矩特性差，因而本线路适用于电网电压380 V，额定电压660/380 V，Y/△接法的电动机轻载启动的场合。

（4）延边三角形降压启动控制

上面介绍的Y-△启动控制有很多优点，但不足的是启动转矩太小，如要求兼取星形连接启动电流小，三角形连接启动转矩大的优点，则可采用延边三角形降压启动。延边三角形降压启动控制线路如图8.12所示。它适用于定子绕组特别设计的电动机，这种电动机共有9个出线头。延边三角形绕组的连接如图8.13所示。启动时将电动机定子绕组接成延边三角形，启动结束后，再换成三角形接法，投入全电压正常运行。

图8.12　延边三角形降压启动控制线路

图8.13　延边三角形绕组的连接

启动过程如下：

合上刀开关QK，按下启动按钮SB2，接触器KM，KMY与时间继电器KT同时得电，电动机定子绕组接成延边三角形，并通过KM的主触点将绕组1，2，3分别接至三相电源进行降压启动。当KT的延时值到达时，接触器KMY线圈失电，KM△线圈得电，定子绕组接成三角形，电动机加额定电压运行。延边三角形的启动与Y-△接法相比，兼顾了二者优点；与自耦变压器接法相比，结构简单，因而这种降压启动的方式得到越来越广泛的应用。

综合以上4种降压启动控制线路可见，一般均采用时间继电器，按照时间原则切换电压实现降压启动。由于这种线路工作可靠，受外界因素（如负载，飞轮转动惯量以及电网电压）变化时的影响较小，线路及时间继电器的结构都比较简单，因而被广泛采用。