浅谈三相异步电动机的各种启动及调速方法

电气自动化《新世纪水泥导报》#$$’年第#期

浅谈三相异步电动机的各种启动及调速方法

刘国锋

摘

要

福建水泥股份有限公司炼石水泥厂（!"!#$$）

当前三相异步电动机的各种启动及调速方法各有优缺点。对其存在的问题，都能找到适当的解决方法，以充分发挥其在生产中的效能。

关键词

三相异步电动机

启动

调速

水泥生产设备动力拖动有%"&以上是采用三相异步电动机。但是，三相异步电动机也存在一些缺点，如：直接启动时启动电流大，调速性能差，功率因数低等。在实际使用中，如果要限制启动电流冲击，需要调速、提高功率因数等，就必须采用适当的方法，才能克服缺点，解决问题。本文将探讨如何解决三相异步电动机的三大缺点、问题并介绍各种启动及调速方法。

’启动问题

三相异步电动机一般分为两类：一是鼠笼式异步电动

机；二是绕线式异步电动机。后者结构较复杂，但其启动性能较好，启动电流小，而且启动转矩大。三相鼠笼式异步电动机的启动方法，一般有三种，即直接启动，降压启动、软启动。三相绕线式异步电动机的启动方法，一般有两种，即转子串电阻启动，转子串频敏变阻器启动。

’(’直接启动

三相异步电动机直接启动，其启动电流可达额定电流的

)*+倍，

而启动转矩只有额定转矩的’*#倍。虽然，启动电流很大，但启动转矩并不大。因此，直接启动方法只适用于小容量电动机启动。较大容量的电动机在其额定容量不超过供电变压器额定容量的#$&*!$&时，也可直接启动。

’(#降压启动

由于，三相异步电动机直接启动的启动电流达额定电流

的)*+倍，对于较大容量的电动机，这样大的电流，不仅对电动机绕组及拖动的设备造成电气和机械的冲击损伤，而且对电网造成电压下降，影响共网的其它电气设备运行。因此，较大容量的电动机，一般采用降压启动，来降低启动电流。但降压启动，其启动转矩较小，因为，启动转矩与端电压的平方成正比，所以，降压启动不适用于重负载启动。降压启动，一般有四种，即定子串电阻或电抗启动，自耦变压器降压启动，,-!启动，

延边三角形启动。（’）定子串入电阻或电抗启动。三相异步电动机在启动时，先在定子绕组上串入电阻，用以降低启动电压，待电动机转速接近稳定时，把电阻短接。这种方法虽能达到降低启动电流的目的，但启动转矩较小，所以，只能用于轻载或空载启动的场合。如果，电动机容量大，则启动电阻上的损耗也大，

!0

万方数据

因此，定子电路串电阻启动只适用于小容量的电动机。大、中容量的电动机一般要用定子串电抗启动。

（#）自耦变压器降压启动。电动机启动时，自耦变压器将降低的电压加到电动机定子绕组上，待启动完毕，切除自耦变压器。自耦变压器一般有几个不同电压比的分接头可供选择。如./!自耦变压器，其抽头分别为电源电压的)$&、0$&、%$&。如果，电动机容量较小，负载轻，可选用较低电压启动。如果负载重，可选用较高电压启动。自耦变压器启动一般不适用于频繁启动场合。

（!）,-!换接启动。电动机启动时，定子绕组先接成,形，待启动完毕，切换成!形运行。这种启动方法，其启动电流减少了’1!，但启动转矩也减少’1!。因此，,-!换接启动，只适用于轻载或空载启动的场合，同时，要求电动机定子绕组是!接法。

（!）延边三角形启动。延边三角形启动是将定子绕组一部分接成!形，另一部分由!形的顶点延伸接到电源，达到降压启动，降低启动电流的目的，启动完毕，换接成全!形接入电源。这种启动方法比,-!形换接的启动转矩大，但定子绕组较复杂，有2个出线端头。

’(!软启动

三相异步电动机采用软启动，一般分为机械式软启动与

电气式软启动两种。机械式软启动一般采用液力偶合器。液力偶合器是利用液体动能传递功率，属于柔性传动，在电动机启动过程中，偶合器内流道逐步充油，逐步可控地启动大惯量负载，实现软启动。电气式软启动又分为两种：一是频率不变软启动；二是频率可变软启动。

（’）频率不变软启动。此软启动是以晶闸管调压技术为基础，解决异步电动机启动问题。如我厂窑头一次高压风机的电机为,#"$3-#""45、!%$6、’$78。由于该电动机直接启动时冲击电流大，风机及电机振动大。采用的软启动器为法国施耐德产品，型号为89:-)0;’)<、+"45，启动电流设定为!倍的额定电流，启动时间设定为"#=，使用软启动器后，该电机及风机启动过程平稳、无冲击、振动小。

（#）频率可变软启动。这种软启动方法是采用变频器启动，一般用于对电机启动条件要求较高的场合。我厂石灰石矿山有条长!(+4>，输送量为0$$?1@的钢芯胶带输送机，配