1.2.4 三相异步电动机的减压起动控制

通常对较小容量的三相异步电动机均采用直接起动方式，起动时将电动机的定子绕组直接接在交流电源上，电动机在额定电压下直接起动。对于大、中容量的电动机，因起动电流较大，一般应采用减压起动方式，以防止过大的起动电流引起电源电压的波动，影响其他设备的正常运行。减压起动方式是指在起动时将电源电压降低到一定的数值后再施加到电动机定子绕组上，待电动机的转速接近同步转速后，再使电动机回到电源电压下运行。

常用的减压起动方式有星-三角减压起动（在2.3节介绍）、自耦变压器减压起动、定子串电阻（或电抗）减压起动、软起动（固态减压起动器）、延边三角形减压起动等。目前，星-三角减压起动和软起动两种方式应用最广泛。

定子绕组串电阻（或电抗）减压起动是在三相异步电动机的定子绕组电路中串入电阻（或电抗），起动时，利用串入的电阻（或电抗）起减压限流作用，待电动机转速升到一定值时，将电阻（或电抗）切除，使电动机在额定电压下稳定运行。由于定子绕组电路中串入的电阻要消耗电能，所以大、中型电动机常采用串电抗器的减压起动方法，它们的控制线路是一样的。

1.时间继电器控制的串电阻减压起动控制

时间继电器控制的串电阻减压起动控制线路的原理图如图1-35所示，起动时只需按一次起动按钮，从起动到全压运行由时间继电器自动完成。

图1-35a所示控制线路工作原理如下：欲起动电动机，先合上电源开关QS，然后用“动作序列图”法来分析：

采用该控制线路，在电动机运行时，接触器KM1、KM2和时间继电器KT线圈内都通有电流。为了避免这一缺点，可改进为图1-35b所示的控制线路。

读者可以自行分析图1-35b所示控制线路工作原理。当电动机全压运行时，只有接触器KM2接入电路，KM1和时间继电器KT的线圈都失电。

图1-35 时间继电器控制的串电阻减压起动控制线路的原理图

2.自耦变压器减压起动控制线路

自耦变压器减压起动控制线路中，电动机起动电流是通过自耦变压器的减压作用实现的。在电动机起动时，定子绕组上的电压是自耦变压器的二次端电压，待起动完成后，自耦变压器被切除，定子绕组重新接上额定电压，电动机在全电压下进入稳态运行。

图1-36为自耦变压器减压起动控制线路。起动时，合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1和时间继电器KT的线圈通电，KT瞬时常开触点闭合自锁，接触器KM1主触点闭合，电动机定子绕组经自耦变压器接至电源并减压起动。时间继电器经过一段延时后，其延时常闭触点断开，使接触器KM1线圈断电，KM1主触点断开，从而将自耦变压器从电网上切除；KT延时常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电，电动机直接接入电网全压运行，完成整个起动过程。

与串电阻减电压起动相比较，在同样的起动转矩时，自耦变压器减压起动对电网的电流冲击小、功率损耗小；但其结构相对较为复杂，价格较贵，而且不允许频繁起动。因此，这一方法主要用于起动容量大的电动机。起动转矩可以通过改变抽头的连接位置得到改变。

3.固态减压起动器

固态减压起动器是一种集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖的电动机控制装置。它可以实现交流异步电动机的软起动、软停止功能，同时还具有过载、断相、过电压、欠电压、过热等多项保护功能，是传统减压起动装置最理想的更新换代产品。

图1-36 自耦变压器减压起动控制线路

固态减压起动器由电动机的起停控制装置和软起动控制器组成。其核心部件是软起动控制器，它是由功率半导体器件和其他电子元器件组成的。软起动控制器的主要结构是一组串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制线路，利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电动机的输入电压按不同的要求而变化，从而实现不同的起动功能。起动时，使晶闸管的导通角从零开始，逐渐前移，电动机的端电压从零开始，按预设函数关系逐渐上升，直至达到满足起动转矩而使电动机顺利起动，再使电动机全电压运行。