毕业设计(论文)-三相异步电动机的启动及调速设计与
三相异步电动机简述及起动方式调速方法.doc
三相异步电动机简述及起动方式调速方法1 三相异步电动机简述及起动方式调速方法概述：自从1887年发明了三相异步电机后，三相异步电动机在全世界得到广泛的应用。
三相异步电机结构简单，无需电刷和换向器，可长期高速运行，只需对轴承进行维护。
相对其他类型电动机而言故障率较低。
我厂500多台电动机基本均为三相异步电动机。
工作原理简述：在三相交流电动机定子上布置有结构完全相同在空间位置各相差120电角度的三相绕组，分别通入三相交流电，则在定子与转子的空气隙间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，故称旋转磁场。
转速的大小由电动机极数和电源频率而定。
转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。
转子铜条（铝条）是短路的，有感应电流产生而产磁场。
在磁场中受到力的作用。
转子就会旋转起来。
电机转动要有三个条件：第一要有旋转磁场，第二转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，电机就速度减慢产生转速差，所以只要有旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。
起动方式：三相异步电机起动方式有：1、直接起动,电机直接接额定电压起动。
2、降压起动: (1)定子串电抗降压起动; (2)星形三角形启动器起动; (3)软起动器起动; (4)用自耦变压器起动。
（5）转子绕线式电机采用转子绕组接电阻分段起动（或碱液水电阻起动），转子绕组接频敏变阻器起动两种方式。
3、变频起动及分段变频起动。
直接起动:直接起动是最好的起动方式之一，它是将电动机的定子绕组直接接入额定电压起动，因此也称为全压起动。
全压起动具有起动转矩大、起动时间短、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省、设备故障率低等优点。
为了能够利用这些优点，目前设计制造的笼型感应电动机都按全压起动时的冲击力矩与发热条件来考虑其机械强度与热稳定性。
所以，只要被拖动的设备能够承受全压起动的冲击力矩，起动引起的压降不超过允许值，就应该选择全压起动的方式。
三相异步电动机的设计及优化(Y160M2-2_15kW)
本科生毕业设计（论文）开题报告题目：三相异步电动机的设计及优化（Y160M2-2 15kw）学院：信息工程学院系电气与自动化工程系专业：电机电器班级：电机电器06级1班学号：6101106047姓名：丁康峰指导教师：肖倩华填表日期：2010 年 4 月 5 日一、选题的依据及意义在自然界各种能源中，电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点，它不但成为人类生产和活动的主要能源，而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。
与此相呼应，作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。
纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入。
特别是近30年来，随着电力电子技术和计算机技术的进步，尤其是超导技术的重大突破和新原理；新结构；新材料；新工艺；新方法的不断推动，电机发展更是呈现出勃勃生机，其前景是不可限量的。
在现代社会中，电能是现代社会最主要的能源之一。
在电能的生产、输送和使用等方面，电机起着重要的作用。
电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
电动机将电能转换成为机械能，用来驱动各种用途的生产机械。
机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业及其他各种矿企业中，广泛地应用各种电动机。
例如，在交通运输中，铁道机车和城市电车是由牵引电机拖动的；在航运和航空中，使用船舶电机和航空电机；在农业生产方面，电力排灌设备、打谷机、榨油机等都是由电动机带动的；在国防、文教、医疗及日常生活中，也广泛应用各种小功率电机和微型电机。
大家应该都知道，电动机的转动是靠电能，电能在日常生活中的作用。
三相异步电动机的起动与调速论文
三相异步电动机的起动与调速2011级机制四班陈传武1106014011摘要：作电动机运行的三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运三相异步电动机而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
关键词三相异步电动机；基本结构；起动；工作原理；调速一、三相异步电动机的基本结构1、定子（静止部分）（1）定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
构造：定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。
定子铁心槽型有以下几种：半闭口型槽，半开口型槽，开口型槽。
（2）定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。
构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
（3）机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。
2、转子（旋转部分）（1）三相异步电动机的转子铁心：作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
（2）三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。
构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。
3、三相异步电动机的其它附件端盖：支撑作用。
轴承：连接转动部分与不动部分。
轴承端盖：保护轴承。
风扇：冷却电动机二．三相异步电动机起启动1.直接起动直接起动就是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到具有额定电压的电源上。
这种起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。
2.降压起动如果电动机直接启动时所引起的线路电压较大，必须采用降压起动，就是在启动时将低价在电动机定子绕组上的电压，以减少起动电流。
三相异步电动机的启动和调速
三相异步电动机旳开启与调速
PN (0.2 0.3)Ps
式中PN --电动机额定功率（kW）； PQ--电源变压器容量（kVA）； （0.2～0.3）系数由电动机开启情况来决定，如 电动机是重载、频繁开启旳应取不不小于0.2旳系数； 如电动机是轻载、不频繁开启旳应取不不小于0.3旳系 数。
容量在7.5kW下列旳三相异步电动机一般均可采
三相异步电动机旳开启与调速
图8-9 延边三角形降压开启电动机定子绕组旳连接方式 (a)延边△连结； (b)△连结
三相异步电动机旳开启与调速
2．绕线转子异步电动机旳开启 三相绕线式转子异步电动机与笼型异步电动机旳主要 区别是转子绕组可经过电刷和集电环与开启变阻器或频敏 变阻器串联，以改善电动机旳机械性能，从而到达减小开 启电流，增大增大开启转矩以及平滑调速旳目旳。 （1）转子绕组串入电阻开启 绕线转子异步电动机转子电路串变阻器开启，其控制 原理图如图8-10所示。 开启前将变阻器电阻调到最大位置，使电阻全部接人 转子电路，然后合上QS，伴随电动机转速逐渐升高，将变 阻器旳电阻逐层切除，并最终将变阻器电阻全部短接。
1．按图8-5接线。电机绕组为Y形接法。电动机 与测功机相连。
2．转子每相串入开启与调速电阻箱。 3．接通交流电源，在定子电压为额定电压情况 下，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流 和转矩。
三相异步电动机旳开启与调速
图8-5 绕线式异步电动机转子绕组串电阻开启
三相异步电动机旳开启与调速
（五）绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻 器调速
三相异步电动机旳开启与调速
绕线转子异步电动机转子电路串频敏变阻器开启 旳原理图，如图8-11（b）所示。当电动机开启时， 电动机转速很低，转子频率f2很大（接近f1），铁心中 旳损耗很大，即等效电阻R2很大，所以限制了开启电 流，增大了开启转矩。伴随电动机转速旳增长，转子 电流频率f2下降（f2＝Qf1），于是R2减小，使电动机 逐渐开启。整个开启过程中，因为频敏变阻器旳等值 阻抗随转子电流频率旳减小而减小，从而到达自动变 阻旳目旳，实现了电动机旳无级开启。所以，只需要 一级频敏变阻器就能够平稳地把电动机开启启来。开 启结束后，应将频敏变阻器短接，切除频敏变阻器。
三菱变频器对异步电动机调速控制-三相异步电动机调速控制系统设计
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
题目：三菱变频器对异步电动机调速控制-三相异步电动机调速控制系统设计
信机系机械工程及自动化专业
学号：
学生姓名：
指导教师：（职称：副教授）
（职称：）
2013年5月25日
无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
诚信承诺书
本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）三菱变频器对异步电动机调速控制— 三相异步电动机调速控制系统设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
①熟练地掌握电动机的原理和控制的方法。
②熟练掌握三菱变频器的安装及其原理。
③熟练掌握三菱变频器对异步电动机的调速。
④掌握电动机与变频器之间的连接和注意事项。
⑤能够熟练掌握CAD对电路图等等的绘制。四、接受任务学生：
机械93班姓名
五、开始及完成日期：
自2012年11月7日至2013年5月25日
关键词：三相异步电动机；三菱变频器；变频调速
A
With the increasing application of VVVF asynchronous motors in the domestic and foreign markets, since the middle of 90's, China's motor manufacturers design, development and production is suitable for various series of Variable-Frequency Adjustable-Speed Three-Phase Asynchronous Motor, different applications such as: General VVVF motor series, crane and metallurgical VVVF motor series, flameproof inverter motor series, VVVF elevator motor series, roller VVVF motor series, inverter-fed motor series. Judging from the current situation, these series motors can basically meet the needs of the domestic market is the principle when the stator winding through three symmetrical three-phase current, stator and rotor rotating magnetic field is generated, according to the right-hand rule, the rotor winding induced electromotive force, the winding is closed, so generate induction current, according to the left, the rotor winding is equivalent to space winding, and electromagnetic torque, starting motor magnetic torque is greater than the resistance of synthesis of torque,, the focus is variable frequency speed control of three-phase asynchronous motor, hand when F1 < fN, for constant torque speed, torque is not changed, the rated speed is reduced, increase the starting torque of Tst, on the other hand, when F1 > fN, for constant power speed, speed regulation and constant power, rated speed increased, reduce the starting torque Tst. VVVF can achieve smooth speed wide range, frequency conversion motor with simple structure, good performance of speed regulation, high speed adjustment, more and more extensive application. The main of this paper is to utilize Mitsubishi inverter frequency, speed control of three-phase asynchronous motor.
三相异步电动机的起动、调速和制动
一、三相异步电动机的起动 3、绕线式电动机转子电路串电阻起动
起动电阻
定子
转子
R
R R
•
电刷
滑环
起动时将适当的R 串入转子电路中，起动后将R 短路。
一、三相异步电动机的起动 3、绕线式电动机转子电路串电阻起动
1）、转子串电阻起动
一、三相异步电动机的起动 3、绕线式电动机转子电路串电阻起动
2）、转子串频敏变阻器起动
Z
W1
V2 V1
U2
起动
正常运行
降压起动时的电流 为直接起动时的 1
3
I lY 1 I l 3
一、三相异步电动机的起动 2、降压起动 (2) Y－ 起动
U V W QS1 FU
U1 V1
W1 △ (运行) QS2
U2 V 2
W2
Y(起动)
Y-△起动线路图
一、三相异步电动机的起动 2、降压起动 (2) Y－ 起动
M 3~
直接起动线路
一、三相异步电动机的起动 2、降压起动
能否直接起动的经验公式：
I st 3 供电 变压 器容 量 ( KVA) IN 4 4 电动 机容 量KW ) (
一、三相异步电动机的起动 2、降压起动 其目的就是要减小起动电流， 但同时也限制了起动转矩，因此 只适用于轻载或空载情况下起动。
注意： 反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。
即切割磁力线的速度很大，造成 I 2 ，引起 I 1 。
为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。
三、三相异步电动机的制动 4.发电反馈制动 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的 电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进 入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。
三相异步电机毕业设计
学号 *************密级武汉大学东湖分校本科毕业设计（论文）132S-6 3KW三相鼠笼式异步电动机设计院（系）名称：机电工程学院专业名称：电气工程及其自动化****：***指导教师：杨长安教授二〇一四年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OFWUHAN DONGHU UNIVERSITYY132S-6 3KW Three-phase asynchronous motor design a rat trap typeCollege ：College of Electromechanical EngineeringSubject ：Electric Engineering and AutomationName ：WuWenJieDirected ：YangChangAnMAY,2014郑重声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要这篇论文是应届生毕业论文，它设计的主要内容有三相异步电动机的电磁设计以及它的用途。
全文分为5章，第1和第2章主要是介绍了异步电机的概念，基本结构和工作原理。
第3章建立在对电机理论的了解上，简要的讲述了电机设计的基本理论，主要原则，设计要求。
第4章是在前面4章的理论基础上，对电机参数的具体计算，这是全文的重点内容，也是该设计是否达标的具体体现。
第5章是对电机如何降低起动电流的专题研究，目的是为了更加深刻的体会，理解电机理论。
了解这些参数及工作特性将有助于我们为下面Y132S-6 3KW三相鼠笼式异步电动机设计做好准备。
关键词：异步电动机；设计；优化；绘图AbstractThis essay is a fresh graduate thesis, electromagnetic design of its main contents design of three-phase asynchronous motor and its use. The full text is divided into 5 chapters, the first and the second chapter mainly introduces the concept of asynchronous motor, the basic structure and working principle.The third chapter based on the motor theory understanding, briefly describes the basic theory, motor design principle, design requirements. The fourth chapter is in front of the theory on the basis of the 4 chapter, the specificcalculation of motor parameters, which are the focus of this paper, but also embodies the design standards. The fifth chapter is the study of how to reduce the starting current of the motor, the purpose is to understand more deeply,understand the motor theory. Understanding these parameters and working characteristics will help us prepare for the following Y132S-6 3KW three-phasesquirrel cage asynchronous motor design.Keywords: asynchronous motor; design; optimization; drawing目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)第1章异步电机概念 (2)1.1异步电机的类型、特点和用途 (2)1.2异步电机的发展趋势 (2)第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理 (4)2.1 三相异步电动机的基本结构 (4)2.3三相异步电动机的工作原理 (5)第3章电机设计基本理论 (7)3.1电机制造与设计的概况 (7)3.2电磁设计 (9)第4章毕业设计手算程序及优化方案 (12)4.1手算程序 (12)4.2电磁方案的调整 (29)第5章专题研究之提高启动转矩 (31)结论 (33)参考文献 (34)前言在直流电机、异步电机和同步电机等三大基本类型的电机中，中小型笼型转子异步电动机属于量大面广的产品，生产及应用及其普遍，其设计计算的难度和工作量比较适中，与电机学和电机设计等课程的基本内容联系非常密切。
毕设论文--异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析
异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析摘要在分析SPWM原理的基础上，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了SPWM调速系统的仿真模型并说明了规则采样法的可行性。
该模型主要利用S-函数模拟自然采样法和规则采样法的控制规则并应用电力系统工具箱构建逆变桥和电机，能够比较好的模拟真实的系统并实现变频调速的功能。
通过对仿真结果的分析，对比自然采样法和规则采样法控制性能的差异，得出了规则采样法在工程实际中应用的可行性。
关键词：SPWM，异步电机，MATLAB，仿真，规则采样法，自然采样法The Simulation and Analysis of the Fundmental Principle of Asynchronous Motor SPWM Speed AdjustingABSTRACTBase on analizing SPWM principle, the SPWM velocity modulation system's simulation model has been constructed by using the MATLAB/SIMULINK software.After analizing the results of simulation,the feasibility of the regular sample law is given out. This model mainly uses the S- function analogue natural sampling law and the regular sampling method control rule and construct inverter and machine ,this model can simulate the real system and realize the frequency conversion velocity modulation function. The simulation results is given out in this paper, though analizing the simulation results and constrasting the difference of the control performance of natural sampling law and regular sampling,the application feasibility of the regular sampling law in the project has been obtained.KEYWORDS: SPWM ,aynchronous motor,MATLAB,simulation, regular sampling law, ntural sampling law目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1交流调速系统的发展 (1)1.2交流调速系统的基本类型 (2)1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型 (2)1.2.2 同步电动机调速的基本类型 (4)2 Siulink 仿真基础 (5)2.1 Simulink简介 (5)2.1.1 Simulink 启动 (5)2.1.2 Simulink 组成 (5)2.1.3 仿真过程 (6)2.2 Simulink 模块库简介 (6)2.3电力系统工具箱简介 (6)2.4 S-函数简介 (6)2.4.1 S-函数的基本概念 (6)2.4.2 S-函数的使用 (7)2.4.3 与S-函数相关的一些术语 (7)2.4.4 S-函数的工作原理 (8)2.4.5 编写M文件S-函数 (9)3 异步电动机变压变频调速系统 (11)3.1概述 (11)3.2变压变频调速的基本控制方式 (11)3.2.1 基频以下调速 (11)3.2.2 基频以上调速 (12)3.3异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性 (12)4 PWM控制技术 (15)4.1 正弦脉宽调制原理及其优点 (15)4.1.1 SPWM原理 (15)4.1.2 SPWM的优点 (18)4.1.3关于SPWM的开关频率 (19)4.2 同步调制和异步调制 (19)4.2.1 异步调制 (19)4.2.2 同步调制 (19)4.2.3 分段同步调制 (20)4.3 SPWM波形的生成 (20)4.3.1 自然采样法 (20)4.3.2 规则采样法 (21)5 异步电动机SPWM变频调速仿真系统的设计 (23)5.1自然采样法系统的设计 (23)5.1.1 三角波的生成 (23)5.1.2 自然采样法SPWM 脉冲的生成 (25)5.1.3 直流电源 (25)5.1.4 逆变器的设计 (25)5.1.5 系统总框图的设计 (26)5.2 规则采样法系统的设计 (26)5.2.1 规则采样法脉冲的生成 (26)5.2.2 规则采样法系统总框图的设计 (28)5.3仿真分析 (28)5.3.1 额定转速（50HZ）的波形 (29)5.3.2 性能对比分析 (30)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 交流调速系统的发展[1]直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
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毕业设计-三相异步电动机的启动及调速系统设计与应用毕业设计（论文）任务书摘要文章从理论上研究了三相异步电动机的启动方法与调速系统的设计，给出了三相异步电动机在工作时采用了电动机拖动生产机械，有足够大的启动转矩，保证了生产机械正常启动。
启动平滑，设备安全可靠，结构简单，操作方便等特点。
有许多启动方法，如：直接启动，鼠笼式异步电动机降压启动，三相鼠笼式异步电动机Y-△启动绕线式三相异步电动机的启动及各种运行状态。
调速就是在一定的负载下，根据生产的需要人为的改变电动机的转速，这是生产机械经常向电动机提出的要求。
调速性能的好坏往往影响到生产机械的工作效率和产品质量。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
关键词：三相异步电动机，电机转速，功率因数目录第一章概述 (4)1.1引言 (4)第二章三相异步电动机启动方案 (5)2.1三相异步电动机直接启动 (5)2.2.1定子串电抗器启动 (6)2.2.2星-三角启动 (8)2.2.3 自耦减压启动 (10)2.3绕线式三相异步电动机的启动 (12)2.3.1 转子回路串电阻 (12)2.3.2 转子串频敏变阻器起动 (13)第三章三相异步电动机调速系统 (14)3.1概述 (14)3.2异步电动机调速系统的组成 (15)第四章三相异步电动机调速系统的设计与应用 (22)4.1三相异步电动机调压调速系统的工作原理 (22)4.2三相异步电动机调速系统的结构原理图以及系统实现 (23)参考文献 (27)第一章概述1.1 引言在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，一是要具有较高的机电能量转换效率；二是应能根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。
因此,调速技术一直是研究的热点。
长期以来,直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。
直流电动机在额定转速以下运行时,保持励磁电流恒定,可用改变电枢电压的方法实现恒定转矩调速;在额定转速以上运行时,保持电枢电压恒定,可用改变励磁的方法实现恒功率调速。
因此,20 世纪80 年代以前,在变速传动领域中,直流调速一直占据主导地位。
近几年来,科学技术的迅速发展为交流调速技术的发展创造了极为有利的技术条件和物质基础。
交流电动机的调速系统不但性能同直流电动机的性能一样,而且成本和维护费用比直流电动机系统更低,可靠性更高。
目前,国外先进的工业国家生产直流传动的装置基本呈下降趋势,而交流变频调速装置的生产大幅度上升。
以日本为例,1975 年在调速领域,直流占80 %, 交流占20 %;1985 年交流占80 %, 直流占20 % 。
到目前为止,日本除了个别的地方还继续采用直流电机驱动外,几乎所有的调速系统都采用交流变频装置。
当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用目前，交流调压器一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中，主电路接法有多种方案，用相位控制改变输出电压。
调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。
总之，随着现代新技术的发展，电气传动控制技术的发展极为迅速，控制手段不断更新，控制方式日趋优化，其控制技术和装置已成为现代生活的组成部分。
全新的数控技术已经使调速技术更加完善，更加以人为本，使控制技术更加先进合理，这种整体的组合将会带来很大的经济效益和社会效益。
第二章三相异步电动机启动方案2.1三相异步电动机直接启动三相异步电动机直接启动是指电动机直接加额定电压，定子回路不串任何电器元件时的启动。
特点：电动机定子绕组的工作电压和启动电压相等。
三相异步电动机的启动要满足生产机械对异步电动机启动性能的要求启动转矩要大，以保证生产机械的正常启动。
缩短启动时间；启动电流要小。
以减小对电网的冲击。
由三相异步电动机机械特性的物理表达式知道，在额定电压下直接起动三相异步电动机。
即转差率S＝1，主磁通≈额定磁通的1/2，功率因数cos很小，造成了起动电流相当大而起动转矩并不大的结果。
例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动电流＝（4～7）IN（为起动电流倍数）起动转矩＝TN（0.9～1.3）对于绕线式三相异步电动机的起动转矩T S＜TN。
起动电流过大，对电网冲击大。
使电网电压降低，对电机前端供电变压器影响大。
使得变压器输入电压幅度下降，超过了额定值的允许偏差△＝±10%或更严重。
这样，一方面影响了异步电机本身，由于Tst与电压 U的平方成正比，导致Tst 下降更多，当重载时电机将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载的异步电机可能停转等。
下面两种情况不能直接启动。
变压器与电机容量之比不足够大。
启动转矩不能满足要求。
综上所述，三相异步电机直接起动的情况只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小于7.5kw的小容量鼠笼式异步电机。
对于大容量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。
对于鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增大转子导条的电阻，改进转子槽形。
总结：直接起动即全压起动。
直接启动的条件：由于直接启动的启动电流很大，因此在什么情况下采用直接启动，有关供电、动力部门都有规定，主要取决于电动机的功率与供电变压器的容量之比值。
一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的情况下：1：若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容量的20%时允许直接启动； 2：若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的30%时也允许直接启动。
如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源）的情况下，电动机启动比较频繁，则常按经验公式来估算，满足下列关系则可直接启动。
全压起动条件：（1）异步电动机功率低于7.5KW（2）： k f 小于或等于1/4乘以3加电源总容量/启动电动机容量直接起动时的影响：（1）起动电流较大，可达额定电流的4～7 倍，甚至达到8～12倍。
（2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。
（3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成短路而烧毁电动机。
（4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他电器设备造成影响。
2.2三相鼠笼式异步电动机启动2.2.1 定子串电抗器启动起动时电抗器接入定子电路，起动后，切除电抗器，进入正常运行。
三相异步电动机直接起动时，每相等效电路如图1——1所示。
电源额定电压n U .直接加在短路阻抗k k k jX R Z +=上，定子侧串入电抗X 起动时，每相等效电路如图1——2所示，Un 加在（jX+k Z ）上，而k Z 上的电压是U /。
定子侧串电抗起动可以理解为增大定子侧电抗值，也可以理解为降低定子侧实际所加电压，其目的是减小起动电流。
在定子侧串入电抗后，其堵转电流为I /s图1---1 直接起动 图1---2 定子串电抗起动k k N s Z U jX Z U I '.1.')(=+= 三相异步电动机直接起动的时候转子功率因数很低，这是由于电动机设计时，短路阻抗中K K K Z R jX =+，K K X Z »所致，一般的说，0.9K K X Z >。
因此，串电抗起动时，可以近似把Z K 的模值与X 相加，而不考虑阻抗角，误差不大。
设串电抗时电动机定子电压'1.U 与直接起动时定子的额定电压N U .比值为u ，则： '1K n K z U U U Z X==+ ''11k s s k Z I U U I U Z X===+ ''22211()()k s s k Z T U u T U Z X===+ 式中， '.SS I I 分别是定子串电抗与不串电抗时候的堵转电流；',S S T T 分别是定子串电抗与不串电抗时候的堵转转矩，当选定u 时，定子应串的电抗为： k Z uu X .1-= 从减小起动电流和改善电网电压品质的角度看，定子回路中串电阻或是串电抗效果是一样的。
但是串电阻将增加起动损耗，浪费电能，只有在电机容量较小时才允许使用，大中型电机仅采用串电抗起动。
定子回路串电阻或是电抗都能减小起动电流，使得电网的冲击电流减小，对改善电网的稳定性是有利的。
但是，问题的另一面是，随着起动电流的减小，电机产生的起动转矩也随着变化，有必要对起动转矩进行校验，看它是否能满足生产工艺的要求，拖动系统是否能顺利的升速到要求的转速根据图示的等值电路，起动时的电磁功率为：1..Ω==q K s D M R I P对于恒定的同步角速度Ω，起动转矩和起动电流的平方成正比。
利用这个重要关系式可以得出结论：不管是定子回路串电阻还是电抗，只要能将起动电流改变为直接起动是的a 倍，则起动转矩就将变成直接起动时的2a 倍。
显然，如果起动电流是直接起动时的1/2，则起动转矩将是直接起动时的1/4。
因为鼠笼异步机的直接起动转矩本来就不大，采用定子回路串电阻或是电抗后起动转矩就更小，必须对这种起动转矩的大幅度下降进行校验，看它是否能保证拖动系统顺利完成起动任务。
一般地说由于起动转矩较小，所以定子回路串阻抗的起动方法只适用于轻载起动或者是空载起动的生产机械。
2.2.2 星-三角启动凡正常运行时定子绕组接成三角形的是三相鼠笼式异步电动机，在启动时临时成星形，待电动机启动后接近额定转速时，在将定子绕组通过Y－△降压启动装置接换成三角形运行，这种启动方法叫Y－△降压启动。
属于电动机降压启动的一种方式，由于启动时定子绕组的电压只有原运行电压的，启动力矩较小只有原力矩的，所以这种启动电路适用于轻载或空载启动的电动机。
三相异步电动机Y－△降压控制接线示意图特点：定子绕组星形接法时，启动电压为直接启动采用三角形接法的1/3，起动电流为三角形接法的1/3因而启动电流特性好，线路比较简单，投资少，其中启动转矩特性差，所以该线路适应用于轻载或空载启动场合。
线路分析如下：1、合上空气开关QF接通三相电源，2、按下启动按钮SB2，首先交流接触器KM3线圈通电吸合，KM3的三对主触头将定子绕组尾端联在一起。
KM3的辅助常开触点接通使交流接触器KM1线圈通电吸合，KM1三对主常触头闭合接通电动机定子三相绕组的首端，，电动机在Y接下低压启动。
3、随着电动机转速的升高，待接近额定转速时（或观察电流表接近额定电流时），按下运行按钮SB3，此时BS3的常闭触点断开KM3线圈的回路，KM3失电释放，常开主触头释放将三相绕组尾端连接打开，SB3的常开接点接通中间继电器KA线圈通电吸合，KA的常闭接点断开KM3电路（互锁），KM3的常开接点吸合，通过SB2的常闭接点和KM1常开互锁接点实现自保，同时通过KM3常闭接点（互锁）使接触器KM2线圈通电吸合，KM2主触头闭合将电动机三相绕组连接成△，使电动机在△接法下运行。