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　　對于籠型異步電動機，無論采用哪一種降壓起動方法來減小起動電流，電動機的起動轉(zhuǎn)矩都隨著減小。所以，對某些重載下起動的生產(chǎn)機械（如起重機、帶運輸機等）不僅要限制起動電流，而且還要求有足夠大的起動轉(zhuǎn)矩，在這種情況下就基本上排除了采用籠型轉(zhuǎn)子異步電動機的可能性，而采用起動性能較好的繞線式異步電動機。通常繞線轉(zhuǎn)子異步電動機用轉(zhuǎn)子電路串接電阻或串接頻敏變阻器的方法實現(xiàn)起動。
　　（一）轉(zhuǎn)子電路串接起動電阻器
　　繞線電阻異步電動機的轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮瑁瓤山档推饎与娏鳎挚商岣咂饎愚D(zhuǎn)矩，改善電動機的起動性能。其原理如圖3—36所示。當(dāng)異步電動機的轉(zhuǎn)子回路中接入適當(dāng)?shù)碾娮瑁ㄊ筊₂增大），不僅可以使起動電流減小，而且可以使起動轉(zhuǎn)矩增大。如果使轉(zhuǎn)子回路的總電阻（包括串入電阻）R₂與電動機漏感抗X₂₀相等，則起動轉(zhuǎn)矩可達到最大值。
　　起動時，先將變阻器調(diào)到最大位置如圖3—37中R′′′Q，然后合上電源開關(guān)，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動起來。隨著轉(zhuǎn)速的升高，電磁轉(zhuǎn)矩將沿著Tem=f(n)曲線而變化，如圖3—35所示。例如起動后轉(zhuǎn)速沿曲線4變化，轉(zhuǎn)速由零升到某值時，切除一段電阻（由R′′′Q減小到R′′Q），此時電動機的轉(zhuǎn)速跳變（由a點到A點），使轉(zhuǎn)矩沿曲線3變化。之后，將串入的電阻逐漸切除，直到全部切除為止，轉(zhuǎn)速上升到正常轉(zhuǎn)速，此時電動機穩(wěn)定運行于D點（曲線1）。起動完畢后，要用舉刷裝置把電刷舉起，同時把集電環(huán)短接。當(dāng)電動機停止時，應(yīng)把電刷放下，且將電阻全部接入，為下次再起動作好準(zhǔn)備。
　　
　　　　　圖3—38 頻敏電阻器降壓起動
　　a）頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖；b）起動線路圖
　　由于頻敏變阻器在工作時總存在著一定的阻抗，使得機械特性比固有機械特性軟一些，因此，在起動完畢后，可用接觸器將頻敏變阻器短接，使電動機在固有特性上運行。
　　頻敏變阻器是一種靜止的無觸點變阻器，它具有結(jié)構(gòu)簡單、起動平滑、運行可靠、成本低廉、維護方便等優(yōu)點。
　　[例1] 現(xiàn)有一臺異步電動機銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=10kW，nN=1460r/min，UN=380/220V，星/三角聯(lián)結(jié)，ηN=0.868，cosφ1N=0.88，IQ/IN=6.5，TQ/TN=1.5，試求：（1）額定電流和額定轉(zhuǎn)矩；（2）電源電壓為380V時，電動機的接法及直接起動的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；（3）電源電壓為220V時，電動機的接法及直接起動的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；（4）要求采用星—三角起動，其起動電流和起動轉(zhuǎn)矩。此時能否帶60%和25%PN負載轉(zhuǎn)矩。
　　，即127V。所以
　　IQY=1/3×IQD=1/3×224A=74.6A
　　TQY=1/3×TQD=1/3×98.1N.m=32.7 N.m
　　60%TN負載下起動時的反抗轉(zhuǎn)矩
　　T2Q=0.6TN=0.6×65.4N.m=39.2 N.m
　　T2Q>TQ，故不能移動。
　　25%TN負載下起動時的反抗轉(zhuǎn)矩 T2Q=0.25TN=0.25×65.4N.m=16.4N.m
　　T2Q<TQ，故能起動。
　　通過以上計算可知，采用不同的起動方法時，其起動電流及起動轉(zhuǎn)矩的大小是不同的。如要使電動機帶負載起動，必須使起動轉(zhuǎn)矩大于反抗轉(zhuǎn)矩。
　　第二節(jié) 鼠籠式異步電動機的起動
　　鼠籠式異步電動機Y－△啟動電路（時間繼電器自動切換）
　　
　　　　　圖3—36 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動 圖3—37 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的機械特性曲線
　　繞線轉(zhuǎn)子異步電動機不僅能在轉(zhuǎn)子回路串入電阻減小起動電流，增大起動轉(zhuǎn)矩，而且還可以在小范圍內(nèi)進行調(diào)速，因此，廣泛地應(yīng)用于起動較困難的機械（如起重吊車、卷揚機等）上。但它的結(jié)構(gòu)比籠型異步電動機復(fù)雜，造價高，效率也稍低。在起動過程中，當(dāng)切除電阻時，轉(zhuǎn)矩突然增大，會在機械部件上產(chǎn)生沖擊。當(dāng)電動機容量較大時，轉(zhuǎn)子電流很大，起動設(shè)備也將變的龐大，操作和維護工作量大。為了克服這些缺點，目前多采用頻敏變阻器作為起動電阻。
　　（二）繞線轉(zhuǎn)子電動機轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器
　　頻敏變阻器是一個三相鐵心繞組（三相繞組接成星形），鐵心一般做成三柱式，由幾片或幾十片較厚（30～50mm）的E形鋼板或鐵板迭裝制成，其結(jié)構(gòu)和起動線路如圖3—38所示。
　　電動機起動時，電阻繞組中的三相交流電通過頻敏變阻器，在鐵心中便產(chǎn)生交變磁通，該磁通在鐵心中產(chǎn)生很強的渦流，使鐵心發(fā)熱，產(chǎn)生渦流損耗，頻敏變阻器線圈的等效電阻隨著頻率的增大而增加，由于渦流損耗與頻率的平方成正比，當(dāng)電動機起動時（s=1），轉(zhuǎn)子電流（即頻敏變阻器線圈中通過的電流）頻率最高（f2=f1），因此頻敏變阻器的電阻和感抗最大。起動后，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的逐漸升高，轉(zhuǎn)子電流頻率（f2=sf1）便逐漸降低，于是頻敏變阻器鐵心中的渦流損耗及等效電阻也隨之減小。實際上頻敏電阻器相當(dāng)于一個電抗器，它的電阻是隨交變電流的頻率而變化的，故稱為頻敏變阻器，它正好滿足了繞線轉(zhuǎn)子異步電動機起動的要求。
　　　　　
　　不管星形聯(lián)結(jié)還是三角形聯(lián)結(jié)，定子繞組相電壓相同（等于其額定相電壓），則
　　TN=9550PN/nN=9550×10/1460N?m
　　（2）電源電壓為380V時，電動機正常運行應(yīng)為星形聯(lián)結(jié)，直接起動時：
　　IQY=6.5INY=6.5×19.9A=129.35A
　　TQY=1.5TN=1.5×65.4N.m=98.1N.m
　　（3）電源電壓為220V時，電動機正常運行應(yīng)為三角形聯(lián)結(jié)，直接起動時：
　　IQD=6.5IND=6.5×34.4A=224A
　　TND=1.5TN=1.5×65.4N?m=98.1N?m
　　（4）星—三角起動只適用于正常運行為三角形的電動機，故正常運行應(yīng)在三角形，相應(yīng)電源電壓為220V。起動時為星形聯(lián)結(jié)，定子繞組相電壓等于其額定相電壓的1/
　　鼠籠式異步電動機Y－△自動啟動電路（時間繼電器自動切換）
　　該電路電動機啟動過程的Y－△轉(zhuǎn)換是靠時間繼電器自動完成的。
　　 控制電路分析如下：
　　1、合上空氣開關(guān)QF引入三相電源。
　　2、按下啟動按鈕SB2，交流接觸器KM1線圈回路通電吸合并通過自己的輔助常開觸點自鎖，其主觸頭閉合接通電動機三相電源，時間繼電器KT線圈也通電吸合并開始計時，交流接觸器KM3線圈通過時間繼電器的延時斷開接點通電吸合，KM3的主觸頭閉合將電動機的尾端連接，電動機定子繞組成Y形連接，這是電動機在Y形接法下降壓啟動。
　　3、當(dāng)時間繼電器KT整定時間到時后，其延時常開觸點打開，交流接觸器KM3線圈回路斷電，主觸點打開定子繞組尾端的接線，KM3的輔助常閉觸點閉合為KM2線圈的通電做好準(zhǔn)備。
　　4、時間繼電器KT動作使，其延時常開觸點閉合，接通KM2線圈回路，使得KM2通電吸合并通過自己的輔助常開觸點自鎖，KM2主觸頭閉合將定子繞組接成三角形，電動機在△接法下運行。
　　5、電動機的過載保護由熱繼電器FR完成
　　6、線路中的互鎖環(huán)節(jié)有：KM2常閉觸點接入KM3線圈回路。
　　KM3常閉觸點接入KM2線圈回路。
　　7、空氣開關(guān)下面的電流互感器和電流表，是為了測量電動機電流，便于監(jiān)視電動機的運行情況。
　　 安裝注意事項：
　　1、Y－△降壓啟動電路，只適用于△形接線，380V的鼠籠異步電動機。不可用于Y形接線的電動機應(yīng)為啟動時已是Y形接線，電動機全壓啟動，當(dāng)轉(zhuǎn)入△形運行時，電動機繞組會應(yīng)電壓過高而燒毀。
　　2、接線時應(yīng)先將電動機接線盒的連接片拆除。
　　3、接線時應(yīng)特別注意電動機的首尾端接線相序不可有錯，如果接線有錯，在通電運行會出現(xiàn)啟動時電動機左轉(zhuǎn)，運行時電動機右轉(zhuǎn)，應(yīng)為電動機突然反轉(zhuǎn)電流劇增燒毀電動機或造成掉閘事故。
　　4、如果需要調(diào)換電動機旋轉(zhuǎn)方向，應(yīng)在電源開關(guān)負荷側(cè)調(diào)電源線為好，這樣操作不容易造成電動機首尾端接線錯誤。
　　5、起動時間；
　　起動時間過短；起動時間過短電動機的轉(zhuǎn)速還為提起來，這時如果切換到運行，電動機的啟動電流還會很大，造成電壓波動。
　　起動時間過長；起動時間過長電動機的轉(zhuǎn)速隨以轉(zhuǎn)起來，但因起動時間過長，電動機會應(yīng)低電壓大電流電動機發(fā)熱燒毀。

　　起動時間調(diào)整；為了防止起動時間過短或過長，時間繼電器的初步時間確定一般按電動機功率1KW約0.6~0.8秒整定。
　　6、電動機Y－△降壓啟動電路，由于啟動力矩只有原來的 ，所以只適用于輕載或空載的電動機。
　　常見故障：
　　1、Y啟動過程正常，但按下SB3后電動機發(fā)出異常聲音轉(zhuǎn)速也急劇下降，這是為什么？
　　分析現(xiàn)象：接觸器切換動作正常，表明控制電路接線無誤。問題出現(xiàn)在接上電動機后，從故障現(xiàn)象分析，很可能是電動機主回路接線有誤，使電路由Y接轉(zhuǎn)到△接時，送入電動機的電源順序改變了，電動機由正常啟動突然變成了反序電源制動，強大的反向制動電流造成了電動機轉(zhuǎn)速急劇下降和異常聲音。
　　處理故障：核查主回路接觸器及電動機接線端子的接線順序。
　　2、線路空載試驗工作正常，接上電動機試車時，一起動電動機，電動機就發(fā)出異常聲音，轉(zhuǎn)子左右顫動，立即按SB1停止，停止時KM2和KM3的滅弧罩內(nèi)有強烈的電弧現(xiàn)象。這是為什么？
　　分析現(xiàn)象：空載試驗時接觸器切換動作正常，表明控制電路接線無誤。問題出現(xiàn)在接上電動機后，從故障現(xiàn)象分析是由于電動機缺相所引起的。電動機在Y起動時有一相繞組為接入電路，電動機造成單相啟動，由于缺相繞組不能形成旋轉(zhuǎn)磁場，使電動機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向不定而左右顫動。
　　處理故障：檢查接觸器接點閉合是否良好，接觸器及電動機端子的接線是否緊固。
　　3、空載試驗時，一按起動按鈕SB2，KM2合KM3就噼叭噼把切換不能吸合。這是為什什么？
　　分析故障：以啟動KM2和KM3就反復(fù)切換動作，說明時間繼電器沒有延時動作，一按SB2起動按鈕，時間繼電器線圈得電吸合，接點也立即動作，造成了KM2和KM3的相互切換，不能正常啟動。分析問題出現(xiàn)在時間繼電器的接點上。
　　處理故障；檢查時間繼電器的接線，發(fā)現(xiàn)時間繼電器的接點使用錯誤，接到時間繼電器的瞬動接點上了，所以一通電接點就動作，將線路改接到時間繼電器的延時接點上故障排除。
　　（時間繼電器往往有一對延時動作接點，還有一對瞬時動作接點，接線前應(yīng)認(rèn)真檢查時間繼電器的接點的使用要求。）