自耦变压器实现电动机减压起动

三相异步电动机起动时，用自耦变压器降低电源电压，即一次侧接在电网上，二次侧接在电动机的定子绕组上。这样电动机定子绕组获得的是变压器的二次电压U₂，设自耦变压器的变压比K=U₁/U₂>1，则电动机所加的电压为电网额定电压的1/K，这样起动时，电网供给的起动电流减小为直接全压起动的1/K²，电动机的起动转矩为直接起动时的1/K²。待起动后，再将电动机改接到电网上正常运行，其原理如图2-16所示。

自耦变压器的二次绕组上有多个抽头，以获得不同电压比K，从而满足不同起动场合的需求。例如：减压比值的百分数有40%、60%、80%或55%、64%、73%或65%、80%等。

自耦变压器减压起动时，通常有手动和自动控制两种方式。

图2-16 自耦变压器起动原理图

a）自耦变压器接线原理图 b）自耦变压器一相原理图

1.手动控制的自耦变压器减压起动

常用的QJ10系列空气式手动自耦减压起动器（俗称起动补偿器），适用于电压380V以下，容量75kW及以下的三相笼型异步电动机，用于不频繁降压起动和停止，其原理图形如图2-17所示。

QJ10系列手动自耦减压起动器由起动触头、运行触头、联结触头、手动操作机构、自耦变压器保护元件与箱体部分组成，具有过载，断相和欠电压等保护装置。二次绕组有两种分接头，可获得80%或65%U_N两种电压。

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图2-17 QJ10系列手动自耦减压起动原理接线图

当操作手柄置于“停止”位置时，起动触头、运行触头、联结触头均断开，电动机不通电，处于停止状态；当手柄置于“起动”位置时，起动触头与联结触头闭合，自耦变压器接成联结，接在三相电源上，经自耦变压器二次侧的80%或65%抽头接到三相笼型异步电动机的定子接线端（U、V、W），获得减压起动。当电动机转速接近额定转速时，将手柄迅速扳到“运行”位置，起动触头、联结触头断开，运行触头闭合后，三相电源直接送入电动机定子，电动机在额定电压下正常运行。当需要停止时，按下停止按钮SB，欠电压脱扣线圈K断电，经机械操作机构自动使操作手柄返回“停止”位置，运行触头断开，电动机切断三相电源，电动机停转。

2.自动控制的自耦变压器减压起动

自动控制的自耦变压器减压起动是由自耦变压器、接触器、时间继电器、按钮和一些保护电器元件组成的减压起动控制电路。图2-18所示为XJ01系列自动控制的自耦变压器减压起动原理接线图。

图2-18 XJ01系列自耦减压起动器电路图

图中，ZOB为自耦降压变压器，KM1为减压起动接触器，KM2为运行接触器，KA为中间继电器，KT为减压起动时间继电器，HL1、HL2、HL3分别为电源、减压起动、正常运行的指示信号灯。

电路工作情况：合上电源开关Q，HL1灯亮，表明电源电压正常。按下起动按钮SB2，KM1、KT线圈同时通电并自锁，将自耦变压器ZOB接入，电动机定子经自耦变压器供电做减压起动，同时，HL1灭，HL2亮，显示电动机正进行减压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间继电器KT通电延时闭合触头（3-7）闭合，使KA线圈通电并自锁，其触头KA（4-5）断开，使KM1线圈断电释放，将自耦变压器切除；触头KA（10-11）断开，HL₂灭；而触头KA（3-8）闭合，使KM₂线圈通电吸合，电源电压全部加在电动机定子上，电动机进入正常运转，同时HL3指示灯亮，表明电动机减压起动结束，进行正常运行。

除上述系列起动器外，生产实际中还有如JJ1系列等自耦减压起动控制柜。读者可查阅有关资料或手册选用。