同步电动机起动方法措施的介绍

同步电动机只有在定子旋转磁场与转子励磁磁场相对静止时，才能得到平均电磁转矩，稳定地实现机电能量地转换。如将静止的同步电动机通入励磁电流后直接投入电网，则定子旋转磁场将以同步转速相对于转子磁场运动，转子上承受的是交变的脉振转矩，平均值为零，因此，转子不能自行起动。下面以图4-15说明不能执行起动的原因。

图4-15　同步电动机的起动

从图4-15可看出当静止的三相同步电动机的定、转子接通电流时，定子三相绕组产生旋转磁场，转子绕组产生固定磁场。

假设起动瞬间，定、转子磁极的相对位置如图4-15（a）所示，旋转磁场产生逆时针方向转矩。由于旋转磁场以同步速旋转，而转子本身存在惯性，不可能一下子达到同步速。这样定子的旋转磁场转过180°到了图4-15（b），这时转子上又产生一个顺时针转矩。由此可见，在一个周期内，作用在同步电动机转子上的平均起动转矩为零。所以，同步电动机就不能自行起动。

三相同步电动机的起动方法有3种：辅助电动机起动法、变频起动法和异步起动法。下面分别这三种起动方法。

（1）辅助电动机起动。通常选用与同步电动机极数相同的异步电动机（容量一般为主机的）作为辅助电动机。(www.xing528.com)

（2）变频起动。在同步电动机开始起动时，转子先加上励磁电流，定子边通入频率极低的三相交流电流，由于电枢磁动势转速极低，转子便开始旋转，定子边电源频率逐渐升高，转子转速也随之逐渐升高；定子边频率达到额定值后，转子也达到额定转速，起动过程完毕。

（3）异步起动。三相异步电动机异步起动法就是在转子极靴上装一个起动绕组（阻尼绕组），利用异步电动机起动原理来起动，具体步骤如下：

1）首先将三相同步电动机的励磁绕组通过一个附加电阻短接，该附加电阻约为励磁绕组电阻的10倍，并且励磁绕组不可开路。

2）起动过程中采用定子绕组建立的旋转磁场，在转子的起动绕组中产生感应电动势及电流，而产生类似于异步电动机的电磁转矩。

3）当三相同步电动机的转速接近同步转速时，将附加电阻切除，励磁绕组与励磁电源连接，依靠同步转矩保持电动机同步运行。

在三相同步电动机异步起动时，如果为限制起动电流，可采用减压起动。当转速达到同步转速时，电压恢复至额定值，然后再给直流励磁，使同步电动机进入同步运行。

值得注意的是，起动同步电动机时，励磁绕组不能开路，否则在大转差时，气隙旋转磁密在励磁绕组里感应出较高的电动势，有可能损坏它的绝缘。但是，在起动过程中，不能把励磁绕组短路，否则，励磁绕组中感应的电流产生的转矩，有可能使电动机无法起动到接近同步转速。解决这个问题的方法就是在同步电动机起动过程中，在它的励磁绕组中串入大约5～10倍励磁绕组电阻值的附加电阻，这样就可以克服上述缺点，达到起动的目的。等起动到接近同步转速时，再把所串的电阻去除，通以直流电流，电动机自动进入同步状态，完成起动过程。