转子回路串联电阻起动技术优化方案

图2-19a所示为这种起动方式的接线原理图。起动时，定子绕组接通三相额定电压，转子绕组同时经电动机的集电环和电刷外接起动电阻R。随着电动机的转速上升，由于转子电动势及频率逐渐减小，为了使电动机的转速不下降，要逐级切除起动电阻。待电动机的转速达到稳定后，串接的起动电阻全部切除，再用提刷装置将集电环与电刷分离，并把集电环短接。对起动频繁的电动机，例如起重用电动机，因为处于起动状态的时间长，所以串接的电阻可以不必切除。

图2-19 三相绕线式电动机串电阻起动原理

a）接线原理图 b）机械特性

为了便于操作和控制，生产实际中起动电阻随电动机的转速上升是分段切除的，在切除过程中，有时电动机的电流和转矩突然上升，所以一定要适时掌握。图2-19b所示为采用这种起动方法时电动机的机械特性。

这里介绍两种用接触器控制的起动电路，供应用中参考。

1.按时间原则控制的自动起动电路

图2-20所示为按时间原则短接电阻的自动起动电路。图中，转子串入三级电阻。KM1为定子线路接触器，KM2、KM3、KM4为短接电阻接触器，KT1、KT2、KT3为起动时间继电器。

图2-20 时间原则短接电阻的自动起动电路(www.xing528.com)

需要注意的是，电动机起动后进入正常运行时，只有KM1、KM4线圈长期通电工作，而KT1、KT2、KT3与KM2、KM3线圈的通电时间，均压缩到最低程度。一是电路工作时，这些电器没必要长期处于通电状态；二是为了省电，减少电路故障，保证电路安全可靠工作。

此电路存在两个问题：一旦时间继电器损坏，电路将无法实现电动机的正常起动和运行；另一方面，在起动过程中，短接电阻时将使电动机的电流及转矩突然增大，会产生较大的机械冲击。

2.按电流原则控制的起动电路

图2-21所示为按电流原则短接电阻的起动电路原理接线图。它是按照电动机在起动过程中转子电流变化来控制电动机电阻的切除。

图中KA1、KA2、KA3为电流继电器，其线圈串接在电动机的转子电路中，调节它们的吸合电流相同，而积放电流不同，其中KA1释放电流最大，KA2释放电流次之，KA3释放电流最小。KA4为中间继电器，KM1～KM3为短接电阻接触器，KM4为线路接触器。

图2-21 电流原则短接电阻的起动电路

电路工作情况：合上电源开关Q，按下起动按钮SB2，KM4线圈通电自锁，电动机接通三相交流电源，转子串入全部电阻接为星形起动。同时KM4通电，为KM1～KM3通电工作作准备。由于起动电流大，KA1～KA3吸合电流又相同，故同时吸合，其常闭触头断开，使KM1～KM3处于断电状态，转子电阻全部串入，达到限流和提高起动转矩的目的。随着电动机的转速升高，起动电流逐渐减小，当起动电流减小到KA1释放电流I₁时，KA1首先释放，其常闭触头复位闭合，使KM1通电，KM1主触头短接一段转子电阻R₁，由于转子电阻的减小，转子电流增大，起动转矩加大，电动机的转速加快上升，又使电流下降。当降至KA2释放电流I₂时，KA2通电，其主触头短接第二段转子电阻R₂，于是转子电流上升，起动转矩加大，电动机的转速又上升，如此继续，直至转子电阻全部切除，电动机的起动过程才结束。