1、轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)

繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入合適的三相對(duì)稱(chēng)電阻。既能提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又能減小起動(dòng)電流。如要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩，則Sm=1。為縮短起動(dòng)時(shí)間，增大整個(gè)起動(dòng)過(guò)程的加速轉(zhuǎn)矩，使起動(dòng)過(guò)程平滑些，把串接的起動(dòng)電阻逐步切除。

優(yōu)點(diǎn)：減少啟動(dòng)電流，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持較大范圍，需重載啟動(dòng)的設(shè)備如橋式起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。

缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)設(shè)備較多，一部分能量消耗在啟動(dòng)電阻且啟動(dòng)級(jí)數(shù)較少。

2、頻敏變阻器啟動(dòng)

頻敏變阻器是一種有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的新型無(wú)觸點(diǎn)元件。其外部結(jié)構(gòu)與三相電抗器想似，即有三個(gè)鐵芯柱和三個(gè)繞組組成，三個(gè)繞組接成星形，并通過(guò)滑環(huán)和電刷與繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組相接。

當(dāng)繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低，故轉(zhuǎn)子頻率f2很大（接近f1），鐵心中的損耗很大，即等值電阻Rm很大，故限制了啟動(dòng)電流，增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著n的增加，轉(zhuǎn)子電流頻率下降（f2=sf1），Rm減小，使啟動(dòng)電流及轉(zhuǎn)矩保持一定數(shù)值。頻敏變阻器實(shí)際上利用轉(zhuǎn)子頻率f2的平滑變化達(dá)到使轉(zhuǎn)子回路總電阻平滑減小的目的。啟動(dòng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)子繞組短接，把頻敏變阻器從電路中切除。由于頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉(zhuǎn)子電流頻率而變，反應(yīng)靈敏，故叫頻敏變阻器。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，成本較低，維護(hù)方便，平滑啟動(dòng)。

缺點(diǎn)：電感存在，cosΦ較低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不很大，適于繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)輕載啟動(dòng)。

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對(duì)于既要求限制起動(dòng)電流又要求有足夠大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的情問(wèn)一般三相籠型異步電動(dòng)機(jī)往往不能滿(mǎn)足要求。而繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)是解決這個(gè)問(wèn)題的好辦法，繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子一般均Y形連接，三相繞組通過(guò)滑環(huán)與外電路連接。起動(dòng)時(shí)，若轉(zhuǎn)子繞組直接短路，則與鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)一樣，起動(dòng)電流很大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，這就是繞線(xiàn)式電機(jī)的獨(dú)特之處。

1．在轉(zhuǎn)子回路串起動(dòng)變阻器起動(dòng)

采用轉(zhuǎn)子回路串入分級(jí)起動(dòng)電阻的方法，可以降低起動(dòng)電流，增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，甚至可以做到在s＝1起動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst＝Tmax，并且R2在外部，轉(zhuǎn)子溫升大大降低；正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子可通過(guò)電刷直接短路。繞線(xiàn)式電機(jī)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)子電阻R2小，電機(jī)運(yùn)行時(shí)s小，效率高，除了起動(dòng)性能好，還可用于調(diào)速，主要缺點(diǎn)是造價(jià)高，工藝復(fù)雜。

圖 5．31 轉(zhuǎn)子串入分級(jí)起動(dòng)電阻的起動(dòng)過(guò)程

圖QD．4表示繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入分級(jí)起動(dòng)電阻的起動(dòng)過(guò)程，在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，逐段切除電阻，但要保持一定的加速轉(zhuǎn)矩，以縮短起動(dòng)時(shí)間，一般取最大加速轉(zhuǎn)矩T1=（0．7～0．85）Tmax，切換轉(zhuǎn)矩T2=（1．1～1．2）TN。最終切除全部電阻，電機(jī)在A(yíng)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。

異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入分級(jí)起動(dòng)電阻的起動(dòng)方法適用于起動(dòng)要求高，電動(dòng)機(jī)在重載情況下的場(chǎng)合。

2．在轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動(dòng)

繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入分級(jí)切換電阻起動(dòng)，需切換開(kāi)關(guān)等設(shè)備，投資大，維修不便。近年來(lái)發(fā)展了用頻敏變阻器來(lái)代替鑄鐵分級(jí)電阻，可根據(jù)轉(zhuǎn)子頻率f2＝sf1變化自動(dòng)改變阻抗，可以得到近似于恒起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的平滑的機(jī)械特性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛。

頻敏變阻器是由厚鋼板制成的渦流損耗很大的三相電抗器，鐵耗等值電阻Rm值也很大，并且與頻率的平方成正比，在起動(dòng)過(guò)程中，能自動(dòng)、無(wú)級(jí)的減小電阻保持轉(zhuǎn)矩近似不變，使起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)、迅速。起動(dòng)初，f1＝50Hz值最大，串入轉(zhuǎn)子繞組回路后既可限制起動(dòng)電流，同時(shí)又改善轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cosψ2，使得電機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)后，隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增高，轉(zhuǎn)子頻率f2逐漸降低，頻敏變阻器鐵心損耗及反映它的等值電阻Rm也減小，相當(dāng)于逐級(jí)切除電阻，使得電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中始終保持較大的電磁轉(zhuǎn)矩Tem。起動(dòng)完成后，f2很低，Rm≈0，頻敏變阻器幾乎不起作用，起到自動(dòng)切除轉(zhuǎn)子電阻的作用。