感应电机常见启动方式详解说明

目前有四种启动鼠笼式感应电动机的方法，这些是在线直接 (DOL)、定子电阻、自耦变压器和星三角启动，而对于滑环感应电机，更喜欢转子电阻启动。

或许你会认为感应电动机是自启动的，那么为什么我们还需要了解感应电动机启动方法呢？不要着急，小编主要介绍几种感应电动机及其启动方法，读完之后应该会消除这个疑虑。

为什么需要感应电机启动方法？

众所周知，在向感应电动机提供三相交流电源时，会产生旋转磁场。该磁场与转子导体相连并为转子产生扭矩。这样，感应电动机就启动了。但是，此过程需要来自交流电源的高浪涌电流。那么，这会导致什么问题？

其实，特定负载的高电流要求可能会在交流配电系统中造成严重的压降，它还会影响同一系统内连接的其他电气负载。它甚至会烧毁电机绕组。在极端情况下，它可能会导致完全停电。

但是，如果可以限制感应电动机的启动电流，那么就可以很容易地避免这个问题。因此，采用感应电动机启动方法，可以有效的将启动电流降低到安全值。

感应电动机的启动方法有哪些？

所有感应电动机的启动方法都使用启动器将启动电流限制在安全值。因此，对于鼠笼式感应电动机来说，这些启动方法可以是以下之一：

• 直接在线启动 (DOL)
• 初级或定子电阻启动
• 自耦变压器启动
• 星三角（Star-Delta）启动

而对于滑环感应电机，建议使用更高效的启动方法：

• 转子电阻启动

直接在线启动

这是启动低额定感应电机（即最高1.5kW）最经济的方法，该启动器向感应电动机施加全电压。因此，额定满载电流流过电机绕组。

有人可能会说，这不是自相矛盾吗？因为上面说限制启动电流是必不可少的，而这个启动器根本就没有抑制启动电流啊。没有错，但这里要理解的一点是，这种方法仅限于低额定电机情况下。

这些电机的启动电流需求在允许的范围内，不会在供电系统中产生高压骤降。因此，向电机端子施加全额定电压没有问题。此外，直接在线启动器由过压、欠压和热保护电路组成。因此，如果有任何波动，控制电路会断开电机与交流电源的连接。从而保护感应电动机。

主要优点

• 最经济的启动器。
• 提供了高启动扭矩。
• 不需要任何特殊安排来启动电机。

主要缺点

• 仅适用于低额定感应电机。
• 电机绕组上出现高电流应力。

初级电阻启动

该方法使用电阻器产生电压降，从而降低电机的启动电流。每个定子引线由一个与其串联的可变电阻器组成。因此，在启动过程中，电路中存在完整的电阻。它会导致电压降，所以，电机端子两端的电压会降低。随着电机加速，电阻器逐渐断开。

当电机达到全速时，所有电阻都断开，电机端子上出现额定电压。因此，使用此启动器，启动电流和启动转矩按平方比减小。

主要优点

• 提供了电机的平滑加速。
• 这种方法在启动时提供了更高的功率因数。
• 对于低输出负载，这种方法比自耦变压器启动器更便宜。

• 电阻散热。
• 对于变化的负载，用这种方法调整电压并不容易。

自耦变压器启动

在所有感应电动机启动方法中，目的是降低启动电压，从而降低启动电流。在这种方法中，自耦变压器可以完成这项工作。自耦变压器由50%、60%和80%点的分接组成。因此，最初，全额定电压的一小部分出现在电机端子上。

选择降低的电压会降低电机的启动电流。当感应电机加速时，一种机制会改变分接以增加施加的电压。当感应电机达到全速时，它最终将自耦变压器从电路中断开，因此，额定电压出现在电机端子上。

因此，使用这种方法，线路电流和启动转矩按平方比减小。

主要优点

• 这种速度控制方法适用于星形和三角形连接的电机。
• 启动器的内部损耗很小。
• 它在启动时提供更高的扭矩。
• 它适用于较长的启动时间。

• 启动功率因数低。
• 成本较高。

星三角启动

该方法通过物理重新配置启动器绕组来降低电压。因此，在启动期间，绕组以星形连接，当感应电动机达到全速时，一种机制将电路切换为三角形连接的绕组。

星形连接的绕组将电压降低到线电压的57.7%。因此，随着电压的降低，启动电流减小，电机安全启动。当电机达到全速时，转换开关将星形连接的绕组与主电源断开，并重新连接三角形连接的绕组。三角形连接的绕组不会降低任何电压，并允许全线电压到电机端子。

实际上，该方法将启动电流和启动转矩降低了1/3倍。

主要优点

• 这种方法便宜、有效、高效。
• 适用于高惯性负载。
• 它不需要抽头变换器，因此热损失很低。

• 这种方法只适用于三角形接法的电机。
• 电压的降低是固定的，没有灵活性。

转子电阻启动

上面讨论的感应电动机启动方法适用于鼠笼式感应电动机。那么，这是否意味着我们不能将它们用于滑环感应电机？

其实，所有这些感应电动机启动方法都可以启动滑环感应电动机。但是，转子电阻启动方法用于滑环感应电机会带来更多好处。这种方法要求转子电路的每一相都有一个可变的外部电阻。

如上图所示，电机以其端子上的额定电压启动，转子中的高电阻会降低启动电流，但会增加启动转矩。随着感应电机加速，电阻逐渐从电路断开。在达到全速时，所有外部电阻都与电机电路断开。

主要优点

• 提供了更高的启动转矩。
• 提供了平稳和广泛的速度控制。

• 仅适用于滑环感应电动机。
• 由于存在滑环和电刷，因此需要更多维护。

总结

感应电机启动方式的意义在于，在实际工程应用中，根据不同的工作条件和要求，选择合适的启动方式可以实现电机的高效、稳定、安全运行，同时也能够延长电机的使用寿命，降低运行成本。

简单来说，选择合适的启动方式可以减少电机启动时对电网的冲击，提高电网的稳定性；降低电机的起动电流，避免因起动电流过大而引起的电源电压降低和线路热损耗增加等问题；控制电机的起动次数和负载的变化，避免电机启动过于频繁和因负载变化引起的过载和失速等问题；同时，还能保护电机，延长电机的使用寿命。

因此，在选择感应电机启动方式时，需要根据实际需求和工作条件，选择合适的启动方式，以实现电机的高效、稳定、安全运行，同时也能降低维护成本和提高电机的使用寿命。

值得一提的是，以上只是感应电机启动的几种常见方式，还有降压、电容、变频等其它启动方式，由于不常用，所以本文就不逐个详述了。