三相感应电动机的启动方法
以下四种方法广泛用于启动三相感应电动机 −
直接在线启动器
自耦变压器启动器
星三角启动器
转子电阻启动器
在本章中,我们将详细讨论每种启动方法。
直接在线启动器
顾名思义,直接在线 (D.O.L.) 启动器是一种通过将三相感应电动机直接连接到三相平衡交流电源来启动的启动器,如图 1 所示。
在这种方法中,感应电动机的启动电流非常高,约为满载电流的 4 到 10 倍。这是因为,静止状态下电动机的阻抗很低。因此,直接启动 (D.O.L.) 方法适用于低功率额定值电动机,通常最高可达 7.5 kW。
自耦变压器启动器
在这种感应电动机启动方法中,使用三相自耦变压器为电动机提供三相电。自耦变压器主要用于降低启动时的电源电压,然后在电动机达到足够速度时将电动机连接到全电源电压。
自耦变压器启动器的电路布置如图 2 所示。用于启动感应电动机的自耦变压器的接线方式是,当它接入电路时,60% 到 80% 的电源电压会施加到电动机上。
在启动的瞬间,自耦变压器接入电路,因此会降低电动机的电压。因此,启动电流被限制在安全值。当电动机达到额定速度的 80% 左右时,自耦变压器会通过转换开关从电路中移除,然后电动机会连接到全电源电压。自耦变压器启动器具有功率损耗低、启动电流小等优点。因此,该方法适用于功率等级超过 25 马力的相对较大的感应电动机。
星三角启动器
在该方法中,三相感应电动机以星形连接电动机启动,并以三角形连接电动机运行。
由星三角启动器启动的感应电动机具有设计用于三角形操作的定子绕组,并在启动期间以星形连接。当电动机达到足够的速度时,绕组连接从星形变为三角形。
图 3 显示了星三角启动器的电路布置。这里,定子绕组的六个端子连接到转换开关。在启动瞬间,转换开关以星形连接定子绕组。因此,每个定子相获得的电压等于 V/√3,其中 V 是全线电压。这样,定子绕组在启动期间获得的电压降低。
当电机达到特定速度时,转换开关将定子绕组的连接转换为三角形。现在每个相都获得全线电压 V,电机以正常速度运行。但是,这种三相感应电机的启动方法会导致电机的启动转矩大幅降低。这种方法最适合中型感应电机,最高约 25 马力。
转子电阻启动器
这种启动方法仅适用于滑环感应电机。在该方法中,可变星形连接变阻器通过滑环插入转子电路,并将全电源电压施加到定子绕组。转子电阻起动器的电路布置如图 4 所示。
在启动瞬间,星形连接变阻器的手柄设置在"关闭"位置。因此,在转子电路的每个相中插入最大电阻,并降低启动电流。同时,该电阻增加了启动扭矩。
当电机加速时,通过移动变阻器手柄,外部电阻逐渐从转子电路中移除。一旦电机达到正常速度的约 80%,手柄就会切换到"开启"位置,这样整个外部电阻就会从转子电路中移除。