三相笼式异步电动机降压启动控制方案

容量大于10 kW的三相笼式异步电动机直接启动时，电流较大，为额定电流的4～8倍，这将对电网产生巨大冲击，所以容量较大的三相笼式异步电动机一般都采用降压方式启动。所谓降压启动，是指启动时降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机启动后，再将电压恢复到额定值，并在额定电压下运行。因电枢电流与电压成正比，所以降低电压可以减小启动电流，减小电路的电压降，进而减小对线路电压的影响。

降压启动方法有：星形（也称Y形）—三角形（也称△形）降压启动、自耦变压器降压启动、延边三角形和使用软启动等多种方式。以下将主要介绍几种常用降压启动方法。

1.Y形—△形降压启动控制

对于正常运行时定子绕组接成△形的笼式异步电动机，可采用Y形—△形降压启动方法，以达到限制启动电流的目的。启动时，将电动机定子绕组先接成Y形，此时加到电动机定子绕组上的电压为相电压，为额定电压的，从而减小了启动电流；当转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组改接成△形，使电动机在额定电压下正常运转。

图2-10所示的是Y形—△形降压启动线路。该线路按时间原则控制启动过程，待启动结束后按预定整定的时间换接成△形接法。当合上刀开关QS，按下启动按钮SB2时，接触器KM1、KM2与时间继电器KT的线圈同时得电并自锁，电动机接成Y形降压启动，同时时间继电器开始定时；当电动机转速接近额定转速时，KT的延时时间到，KT动作，KT的常闭触点断开，KM2线圈断电，KM2主触点断开；同时KT的常开触点闭合，KM3线圈通电并自锁，其主触点闭合，使电动机接成△形全压运行。当KM3通电吸合后，KM3常闭触点断开，使KT线圈断电，避免时间继电器长期工作。KM3、KM2常闭触点实现互锁控制，可有效防止Y形和△形同时接通造成电源短路。

图2-10　Y形—△形启动控制线路

Y形—△形启动的优点在于，Y形启动电流只是原来△形接法直接启动时的1/3，启动电流小且特性好、线路简单、投资小。缺点是限制启动电流的同时，启动转矩也相应下降为原来△形的直接启动时的1/3，转矩特性差。因此只适用于电动机空载或轻载启动的场合。(www.xing528.com)

2.自耦变压器降压启动控制

在自耦变压器降压启动方法中，通过自耦变压器的降压来降低电动机启动电流。该方法将自耦变压器的原边接电源，副边低压侧接定子绕组。电动机启动时，定子绕组接到自耦变压器的副边低压侧，待电动机转速上升接近额定转速时，把自耦变压器切除，将额定电压直接加到电动机定子绕组，电动机进入全压正常运行状态。

图2-11所示的是自耦变压器降压启动控制线路，采用时间继电器的设计思路完成电动机由启动到正常运行的自动切换。启动时串入自耦变压器，启动结束时自动将其切除。

图2-11　耦变压器降压启动的控制线路

该电路的工作原理是：启动电动机时，合上刀开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM1、KM3与时间继电器KT的线圈同时得电并自锁，KM1、KM3主触点闭合，KT的瞬时触点闭合，自耦变压器接入电动机定子绕组，电动机降压启动；同时时间继电器KT开始定时。当电动机转速上升到接近额定转速时，时间继电器KT延时时间到，KT动作，一方面KT的常闭延时触点断开，KM1、KM3线圈失电，KM1、KM3主触点断开，将自耦变压器切除；另一方面KT的常开延时触点闭合，接触器KM2线圈得电，KM2主辅常开触点均闭合，电动机投入正常运转；同时KM2辅助常闭触点断开使KT线圈失电，避免时间继电器长期工作。

自耦变压器启动方法启动时对电网的电流冲击小，功率损耗小，且启动转矩可以通过改变自耦变压器触头的位置来调节，因此适合于较大容量的电动机。缺点是自耦变压器的结构相对较为复杂，成本价格较高，且不适合于频繁启动。