三相绕线式异步电动机的启动控制
绕线型异步电动机启动方法
绕线型异步电动机启动方法绕线型异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产中。
在启动绕线型异步电动机时，通常会采用一些特殊的启动方法，以确保电机能够正常启动并达到额定转速。
本文将介绍几种常见的绕线型异步电动机启动方法。
1. 直接启动法直接启动法是最简单也是最常见的一种启动方法。
该方法的原理是将电动机的定子绕组直接与电源相连，通过启动按钮或开关来启动电机。
在启动过程中，电动机会瞬间吸收很大的启动电流，从而产生很大的转矩，使电机能够正常启动。
然而，由于直接启动法会引起电动机启动时的冲击和压力变化，因此需要注意电动机的额定功率和负载条件，以避免过载和损坏。
2. 自耦变压器启动法自耦变压器启动法是一种通过降低启动电流和转矩来实现电动机平稳启动的方法。
该方法通过在电源和电动机之间接入一个自耦变压器，将电动机的电源电压降低，从而降低启动时的电流和转矩。
在启动过程中，自耦变压器会逐渐调整电源电压，使电动机能够平稳启动并逐渐达到额定转速。
自耦变压器启动法适用于大功率的绕线型异步电动机，能够有效降低启动时的冲击和压力。
3. 降压启动法降压启动法是一种通过降低电源电压来实现电动机平稳启动的方法。
该方法通过在电源和电动机之间接入一个降压器，将电动机的电源电压降低到额定电压以下，从而降低启动时的电流和转矩。
在启动过程中，降压器会逐渐调整电源电压，使电动机能够平稳启动并逐渐达到额定转速。
降压启动法适用于小功率的绕线型异步电动机，能够有效降低启动时的冲击和压力。
4. 变频启动法变频启动法是一种通过调整电源频率来实现电动机平稳启动的方法。
该方法通过使用变频器将电源的频率调整到低于额定频率，从而降低启动时的电流和转矩。
在启动过程中，变频器会逐渐调整频率，使电动机能够平稳启动并逐渐达到额定转速。
变频启动法适用于对启动过程要求较高的绕线型异步电动机，能够实现平稳启动和调速控制。
绕线型异步电动机启动方法的选择应根据电动机的额定功率、负载条件和启动要求来确定。
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析
关于三相异步电动机的启动与制动问题的分析摘要现阶段，异步电动机的电力拖动已被广泛地应用在各个工业电气自动化领域中。
本文就三相异步电动机的启动、制动等技术问题进行分析。
关键词三相异步电动机；启动；制动；分析1 三相异步电动机的启动电动机接上电源，转速由零开始增大，直至稳定运转状态的过程，称为启动过程。
对电动机启动的要求是：启动电流小，启动转矩大，启动时间短。
当异步电动机刚接上电源，转子尚未旋转瞬间（n=0），定子旋转磁场对静止的转子相对速度最大，于是转子绕组感应电动势和电流也最大，则定子的感应电流也最大，它往往可达额定电流的5-7倍。
笼型异步电动机的启动方法有直接启动（全压启动）和降压启动两种。
1.1 直接启动直接启动也称全压启动。
启动时，电动机定子绕组直接接入额定电压的电网上。
这是一种最简单的启动方法，不需要复杂的启动设备，但是，它的启动性能恰好与所要求的相反，即：1）启动电流I大。
对于普通笼型异步电动机，启动电流是额定电流的4—7倍。
启动电流大的原因是：启动时n＝0，s＝1，转子电动势很大，所以转子电流很大，根据磁通势平衡关系，定子电流也必然很大。
2）启动转矩TST不大。
对于普通笼型异步电动机，启动转矩倍数KST＝1-2。
由上可见，笼型异步电动机直接启动时，启动电流大，而启动转矩不大，这样的启动性能是不理想的。
过大的启动电流对电网电压的波动及电动机本身均会带来不利影响，因此，直接启动一般只在小容量电动机中使用，如：7.5kW以下的电动机可采用直接启动。
如果电网容量很大，就可允许容量较大的电动机直接启动。
若电动机的启动电流倍数K1、容量与电网容量满足下列经验公式：则电动机便可直接启动，否则应采用下面介绍的降压启动方法。
1.2 降压启动降压启动的目的是为了限制启动电流，但问题是在限制启动电流的同时，启动转矩也受限制，因此它只适用于在空载或轻载情况下启动。
启动时，通过启动设备使加到电动机上的电压小于额定电压，待电动机转速上升到一定数值时，再使电动机承受额定电压，保证电动机在额定电压下稳定工作。
绕线转子异步电动机起动控制线路
一般采用三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻
启动控制系统。
传统继电器控制的行车串电阻降压启动
电源开关
热继电器 停止按钮 启动按钮
切除第三组电 阻R3接触器
电源接触器
切除第一组电 阻R1接触器
切除第二组电 阻R2接触器
为了限制启动电流，电路用3个时间继电器KT1、KT2、KT3 分别控制3个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合，自动切除转 子绕组中的三级电阻。串接在三相转子绕组中的起动电阻，一般 都接成星形接线。在起动前，起动电阻全部接入电路，在起动过 程中，起动电阻被逐步地短接。 KM1、KM2和KM3 3个常闭辅助触 头与启动按钮SB1串接的作用 保证电动机在转子绕组中接入全部启动电阻的条件 下才能启动，如果接触器KM1、KM2、KM3中任何一个触头 因熔焊或机械故障没有释放恢复闭合时，电动机M就不能 接通电源直接启动。
按下停止按钮SB1，KM、KM3失电，电机停转。
传统继电器控制的行车串电阻降压启动
传统继电器控
三相绕线式异步电动机可以通过滑环在转子 绕组回路串入适当的电阻来限制启动电流，增大 启动转矩。因此，重载启动要求启动转矩大的设 备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等生产机械 常使用三相绕线式异步电动机。
制的行车串电
阻降压启动
对启动控制频繁，启动转矩要求大的场所，
传统继电器控制的绕线式电机串电阻启动
XXXXX 传统继电器控制的行车串电阻降压启动
三相鼠笼式异步电动机存在 异步电动机的转子绕组， 除了笼形以外还有绕线转 子式，故称绕线转子异步 电动机。 启动电流大、启动转矩不大 的缺点，只能用于空载或轻 载启动。
一、绕线式电机串电阻启动
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM线圈通电并 自锁，KT1同时通电，KT1常开触头延时闭合，接触器KM1通电动作， 使转子回路中KM1常开触头闭合，切除第一级起动电阻 R1，同时使 KT2通电，KT2常开触头延时闭合，KM2通电动作，切除第二级起动电 阻R2，同时使KT3通电，KT3常开触头延时闭合，KM3通电并自锁，切 除第三级起动电阻R3，KM3的另一副常闭触点断开，使KT1线圈失电， 进而KT1的常开触头瞬时断开，使KM1、KT2、KM2、KT3依次断电子释 放，恢复原位。只有接触器KM3保持工作状态，电动机的起动过程结 束，进行正常运转。
三相异步电动机的起动方法
三、三相绕线式异步电动机起动电阻的计算（略）
三相异步电动机起动
~ ~
KM1 KM2
W1 U1 I 2 a 1 W2 U 2 I1
起动时接触器KM2和KM3 的主触头闭合，转速上升到 一定值时，KM2和KM3断开 KM1闭合，电机全压运行。
M 3~
KM3
三相异步电动机起动
起动电流和起动转矩
I st U1 U1 U1 a 1 a U1 U 2 I 2 U1
三相异步电动机起动
二、转子串频敏变阻器起动
三相异步电动机起动
铁心损耗越大，则Rm越大。而铁耗与磁通的频率（等于转 子频率f2=sf1）的平方成比例。开始起动时，s较大，故f2较 大，Rm也较大；随着起动过程的进行，s逐渐变小，所以f2 变小，所以Rm变小。 起动完毕后，将转子回路短路。 频敏变阻器静止无触点，结构简单，成本低，所以应用较 为广泛
~~
三相异步电动机起动
M 3~
三相异步电动机起动
1C闭合，2C,3C,4C断开，额定电压，串入电阻 （R'+R''+R'''）,起动点在3的a点，起动转矩T2<TM; 转速上升到b时，T=T1,闭合2C，切除电阻R'''，则工作点 从3的b跳到2的c,T=T2 转速上升到d时，T=T1,闭合3C，切除电阻R''，则工作点 从2的d跳到1的e,T=T2 转速上升到f时，T=T1,闭合4C，切除电阻R'，则工作点 从1的f跳到0的g,T=T2 转速继续上升经h到达稳定运行点j。 起动电阻器有金属丝电阻器/铸铁电阻器/水电阻器等，但 都按短时方式设计。
三相鼠笼式异步电动机的起动方法 起动方法有：直接起动/降压起动 一、直接起动（全压起动） 通过三相闸刀或磁力起动器直接接通额定电压电源 方法简单，操作方便，起动电流大（4~7倍额定电流）
基于PLC的三相绕线式异步电机启动控制
ｋ ｙ ｒ ｓ ｗｏ ｎ －ｏｏ ａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｍｏｏ Ｐ Ｅ； ｔ ｔ ｇｃ ｎｒ ｌ ｅ ｗｏ ｄ ： ｕ ｄ ｒｔ ｒ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｔｒ； Ｉ ｓ ｒｉ ｏ ｔ ｓ ａ ｎ ｏ
Ｏ引言
三相 鼠笼式异 步 电动机存在 启动 电流大 、 动 启
１ 电接触器控制电路分析 继
靠性低。 Ｌ 控制系统能在一般高温 、 ＰＣ 振动、 冲击和粉尘
恶劣环境中稳定有效地工作 。 采用Ｐ Ｃ Ｌ 控制技术， 系统
体积小， 故障率低， 硬接线少维修方便， 控制精 准， 可靠
伺 服 及 ＰＬ 控 制 系 统 Ｃ
０ ≯ ≯◇｜ ０≯参一 ｉ 嚣 ｜
基于 Ｐ Ｃ的三相绕线式异 步电机 启动控制 Ｌ
朱 望德 吴 闻ｚ ，
（． １江铜 集 团公 司教 育 培 训 中 心 ， 西 贵 溪 ３ ５ ２； ． 西 铜 业 集 团公 司德 兴 铜 矿 ， 西 贵 溪 ３ ５ ２ ） 江 ３ ４ ｌ ２江 江 ３ ４ １
转矩 不大的缺点， 只能用于 空载或轻载启动 。 三相 绕
线式异步 电动机可 以通过滑环在转 子绕组 回路串入 适 当的 电阻来 限制启动 电流， 增大启 动转矩 。 因此， 重载启动 要求 启动转 矩大 的设 备 如桥式起 重机 、 卷 扬 机 、 门吊车 等生产机 械常使 用三相 绕 线式异步 龙 电动机 。 对启动 控制频 繁， 启动转 矩要求 大的场所 ，
动控 制系统 。
再过１后， 接触器Ｋ 主触头闭合， ｓ Ｍ３ 切除第三组电阻Ｒ ， ３
启动继 电接触器控 制系统存在 以下缺点 ： 电接触器 继 属硬器件， 控制电路接线繁杂， 元器件和接点多， 触点
易 磨 损， 障率 高 ， 制 功 能改 变不 方 便 ， 用性 差 ， 故 控 通 可
三相绕线式异步电动机启动控制与实现概述重点难点(精)
任务六三相绕线式异步电动机起动控制与实现
一、单元概述
本单元首先介绍了控制电路常用低压电器中的组合开关、电流继电器、主令控制器和凸轮控制器。
其中组合开关由若干个动触点及静触点分别装在数层绝缘件内组成，手柄转动时动触点随之变换位置通、断电路。
电流继电器属保护电器，它的线圈串接在被保护电路中，当保护电路中的电流增大时，线圈电流高于整定值，继电器动作。
主令控制器常用来控制频繁操作的多回路控制电路，如起重机械升降控制电路。
凸轮控制器靠凸轮运动来使触头动作，主要用于控制绕线电机的起动和调速，在起重机械的升降控制电路中应用较广泛。
本单元介绍了三相绕线式异步电动机转子串电阻起动控制，在绕线型异步电动机转子串电阻的起动方法中，首先串入全部起动电阻起动，此时具有小的起动电流和较大的起动转矩，起动一段时间后，转子电阻中第一级被切除，电动机转矩加大转速提升，随后转子电阻中第一级和第二级同时被切除，电动机在大转矩下正向转动，然后依次切除起动电阻，电动机起动完毕进入正常运行状态。
二、重点
三相绕线式异步电动机转子串电阻起动过程
三、难点
主令控制器通断表、凸轮控制器触头分和表。
三相异步电动机的起动与调速实验报告
三相异步电动机的起动与调速实验报告LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020实验五三相异步电动机的起动与调速—・实验目的通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。
二.预习要点1.复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。
2.复习异步电动机的调速方法。
三.实验项目1-异步电动机的直接起动。
2•异步电动机星形——三角形(*△)换接起动。
3.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。
4.绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。
四.实验设备及仪器1- SMEL电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。
2.电机导轨及测功机、转矩转速测量(NMEL-13F)。
3.电机起动箱(NMEL-09)。
5-鼠笼式异步电动机(M04)。
6.绕线式异步电动机(M09)。
7.开关板(NMEL-0B5)。
五.实验方法图5-1异步电动机直接启动接线1.三相笼型异步电动机直接起动试验。
按图5-1接线，电机绕组为△接法。
起动前，把转矩转速测量实验箱(NMEL-13F)中“转矩设定"电位器旋钮逆时针调到底，“转速控制"、“转矩控制”选择“转矩控制”，检查电机导轨和NMEL-13F的连接是否良好。
a.把三相交流电源调节旋钮逆时针调到底，合上绿色“闭合"按钮开关。
调节调压观察起动瞬器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。
（电机起动后，观 察NMEL-13F 中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整 次序，再重新起动电机。
）b .断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使 电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值，读取电压值U K 、电流值I K 、转矩值 T K ,填入表5-1中。
U N :电机额定电压，V ；表5-1测量值U K （V ）I K （A ）T K O图5-3绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动接线图2. 星形——三角形（丫-/\）起动 按图5-2接线，电压表、电流表 的选择同前，开关S 选用MEL-05.a •起动前，把三相调压器退到零 位，三刀双掷开关合向右边（Y ）接 法。
三相绕线式异步电动机启动控制
KM1
KA KM2 KM3 KM4
控制电路
一、转子绕组串电阻启动控制线路
3.电流原则控制
➢工作原理：
电动机启动时转子电流最大，KA1、KA2、KA3都吸合，其常闭触头 都打开，KM2、KM3、KM4主触头处于断开状态，全部启动电阻均串 接在转子绕组中。
电动机转速逐渐升高，转子电流逐渐减小，当电流减小至KA1的释放 电流时，KA1首先释放，其常闭触头复位，使接触器KM1得电主触头 闭合，切除第一级电阻R1。
三相绕线式异步电动机启动控制
绕线异步电动机的优点：
可以在转子绕组中串接电阻来改善电动 机的机械特性，从而达到减小启动电流、 增大启动转矩及平滑调速之目的。
绕线异步电动机降压启动原理：
起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大 值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电 阻逐级减小。
➢电气原理图：
FU1
KM1
三个欠电流继电器的线圈串 FR 接在转子回路中，电流继电 器的吸合电流一样，但释放 电流不同，KA1的释放电流 最大，KA2其次，KA3最小。
3M～
KM4 R3
KI3 KM3
R2
KI2
KM2 R1
KI1
主电路
FR
SB1
SB2
KM1 KM1
KA
KM2 KM3 KM4
KI1 KI2 KI3
铁心损耗很大的三相电抗器，由铸铁板或钢板叠成的三柱式铁心，在每个铁心 上装有一个线圈，线圈的一端与转子绕组相连，另一端作星形连接。 频敏变阻器的等效阻抗值与频率有关，电动机刚启动时，转速较低，转子电流 的频率较高，相当于在转子回路中串接一个阻抗很大的电抗器，随着转速的升 高，转子频率逐渐降低，其等效阻抗自动减小，实现了平滑无级启动。
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三相绕线式异步电动机的启动控制
绕线式异步电动机R与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。
一、绕线式异步电动机转子串电阻启动
1.方法
启动时，在绕线式异步电动机的转子回路中串入合适的三相对称电阻，如果正确选取电阻器的电阻值，使转子回路的总电阻值R2=X20，由前面分析可知，此时S m=1，即最大转矩产生在电动机启动瞬间，从而缩短起动时间，达到减小启动电流增大启动转矩的目的。
随着电动机转速的升高，可变电阻逐级减小。
启动完毕后，可变电阻减小到零，转子绕组被直接短接，电动机便在额定状态下运行。
这种启动方法的优点是不仅能够减少启动电流，而且能使启动转矩保持较大范围，故在需要重载启动的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等场合被广泛采用。
其缺点是所需的启动设备较多，一部分能量消耗在启动电阻，而且启动级数较少。
2.绕线式异步电动机转子串电阻启动控制线路
串接在三相转子回路的启动电阻，一般接成星形。
利用时间继电器控制电阻自动切除，即转子回路三段启动电阻的短接是依靠KT1、KT2、KT3三个时间继电器及KM1、KM2、KM3三个接触器的相互配合来实现。
图2-70绕线式异步电动机转子串电阻控制线路
线路工作原理分析：
与启动按钮SBl串接的接触器KMl、KM2、和KM3常闭辅助触头的作用是保证电动机在转子绕
组中接入全部外加电阻的条件下才能启动。
如果接触器KMl、KM2、和KM3中任何—个触头因熔焊或机械故障而没有释放时，启动电阻就没有被全部接入转子绕组中，从而使启动电流超过规定的值。
把KMl、KM2和KM3的常闭触头与SBl串接在一起，就可避免这种现象的发生，因三个接触器中只要有一个触头没有恢复闭合，电动机就不可能接通电源直接启动。
停止时按下SB2即可。
二、转子回路串接频敏变阻器启动控制
绕线式异步电动机转子绕组串接电阻的启动方法：若想获得良好的启动特性，一般需要较多的启动级数，所用电器多，控制线路复杂，设备投资大，维修不便，同时由于逐级切除电阻，会产生一定的机械冲击力。
在工矿企业中广泛采用频敏变阻器代替启动电阻，来控制绕线式异步三动机的启动。
频敏变阻器是一种阻抗值随频率明显变化(敏感于频率)、静止的无触点电磁元件，它实质上是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。
在电动机启动时，将频敏变阻器串接在转子绕组中，由于频敏变阻器的等值阻抗随转子电流频率减小而减小，从而达到自动变阻的目的，因此只需要用一级频敏变阻器就可以平稳地把电动机启动起来。
串接频敏变阻器启动的不足之处：由于有电感存在，使功率因数较低，启动转矩并不很大。
因此当绕线式异步电动机在轻载启动时，采用频敏变阻器法启动优点较明显，如重载启动，一般采用串电阻启动。
图转子回路串接频敏变阻器启动
1.串接频敏变阻器启动的控制线路
如图所示为转子绕组串接频敏变阻器的启动控制线路。
串接频敏变阻器启动过程中，中间继电器KA未得电，KA的两对常闭触头将热继电器FR的热
元件短接，以免因启动过程较长，而使热继电器过热产生误动作。
启动结束后，中间继电器KA才得电动作，其两对常闭触头分断，FR的热元件便接入主电路工作。
图中TA为电流互感器，其作用是将主电路中的大电流变成小电流，串入热继电器的热元件反映过载程度。
2.线路工作原理
线路工作原理如下：。