【摘 要】本文分析了三相異步電動(dòng)機(jī)的由來、啟動(dòng)進(jìn)程與啟動(dòng)方式，并針對(duì)星- 三角降壓?jiǎn)?dòng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】三相異步發(fā)動(dòng)機(jī) 降壓?jiǎn)?dòng)

1 三相異步電動(dòng)機(jī)的由來

三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)是由于其定子繞組中通入三相交流電后，在定子繞組周圍產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，促使轉(zhuǎn)子不斷地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。但是三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步，更不會(huì)超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈中的感應(yīng)電流是由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，如果三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速大小相等，那么，磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體不能切割磁力線，轉(zhuǎn)子線圈中也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中也就不會(huì)受到電磁力的作用而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)——三相異步電動(dòng)機(jī)因此而得名。

2 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程和啟動(dòng)方式

電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)是一種簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)方法，但由于直接啟動(dòng)電流可達(dá)電動(dòng)機(jī)額定電流的4～7倍，過大的啟動(dòng)電流會(huì)造成電網(wǎng)電壓顯著下降，直接影響在同一電網(wǎng)工作的其他電動(dòng)機(jī)，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法啟動(dòng)，故直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量受到一定的限制。對(duì)容量較大的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，為了不造成電網(wǎng)電壓的大幅度降落，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng)，也不影響電網(wǎng)內(nèi)其他用電設(shè)備的正常供電，在生產(chǎn)技術(shù)上，多采用降壓?jiǎn)?dòng)措施。所謂降壓?jiǎn)?dòng)是將電網(wǎng)電壓適當(dāng)降低后加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上進(jìn)行啟動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，再將繞組電壓恢復(fù)到額定值。降壓?jiǎn)?dòng)的目的是減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，從而減小電網(wǎng)供電的負(fù)荷。但由于啟動(dòng)電流的減小，必然導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降，因此凡采用降壓?jiǎn)?dòng)措施的電動(dòng)機(jī)，只適合空載或輕載啟動(dòng)。在實(shí)際生產(chǎn)中的電機(jī)，廣泛采用的降壓?jiǎn)?dòng)措施是星-三角降壓?jiǎn)?dòng)。

3 星-三角降壓?jiǎn)?dòng)

3.1 星-三角降壓?jiǎn)?dòng)的理論依據(jù)星-三角降壓?jiǎn)?dòng)一般用Y-△符號(hào)表示，這種降壓?jiǎn)?dòng)方式只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接的三相異步電動(dòng)機(jī)。在啟動(dòng)時(shí)，將繞組連接成星形，使每相繞組電壓降至原電壓的1/√3，啟動(dòng)結(jié)束后再將繞組切換成三角形連接，使三相繞組在額定電壓下正常運(yùn)行。這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備成本較低，使用方法簡(jiǎn)便易操作，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的1/3，即啟動(dòng)較慢。

3.2 星-三角降壓?jiǎn)?dòng)所用電氣控制器材Y-△啟動(dòng)器，接觸器（三個(gè)，KM1，KM2，KM3，根據(jù)電機(jī)容量選擇型號(hào)），控制按鈕（SB紅綠黑三聯(lián)按鈕），熱繼電器（FR，根據(jù)電機(jī)大小選擇其型號(hào)），主電路和控制電路熔斷器（FU1，主電路熔斷器根據(jù)電機(jī)容量大小選擇，F(xiàn)U2，控制電路一般用5A的熔斷器就可以了），時(shí)間繼電器（KT），隔離開關(guān)（QS，根據(jù)電機(jī)大小選擇型號(hào)），繞組為三角形連接的電機(jī)（M），接線排，導(dǎo)線適量。

3.3 星-三角降壓?jiǎn)?dòng)控制電路原理圖

3.3.1 接觸器切換控制的Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路。①電路原理圖（如圖1所示）。②電路動(dòng)作過程分析。圖1為接觸器切換的Y-△降壓起動(dòng)控制電路。電路工作過程如下：電動(dòng)機(jī)Y接法啟動(dòng)：先合上電源開關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB2（綠色，此處接其常開觸點(diǎn)），接觸器KM1線圈通電，KM1自鎖觸點(diǎn)（接其常開觸點(diǎn)）閉合，同時(shí)KM2線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)Y接法啟動(dòng)，此時(shí)，KM2常閉互鎖觸點(diǎn)（串接在KM3線圈的控制回路中）斷開，使得KM3線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。電動(dòng)機(jī)Δ接法運(yùn)行：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值（一般到其額定轉(zhuǎn)速的70%左右）時(shí)，按下SB3（黑色，其常閉觸頭和常開觸頭均接入電路中）后，SB3的常閉觸頭先斷開，KM2線圈斷電，KM2主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)暫時(shí)失電，KM2常閉互鎖觸點(diǎn)恢復(fù)閉合；接著SB3的常開觸點(diǎn)閉合，使得KM3線圈通電，KM3自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)Δ接法運(yùn)行；KM3常閉互鎖觸點(diǎn)（串接在KM2線圈的控制回路中）斷開，使得KM2線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。③該電路優(yōu)缺點(diǎn)分析。該電路采用了接觸器KM2和KM3的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)做電氣連鎖，能保證啟動(dòng)和運(yùn)行兩種狀態(tài)的準(zhǔn)確性與可靠性，也避免了誤按啟動(dòng)按鈕造成相間短路。

3.3.2 時(shí)間繼電器自動(dòng)控制的Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路

①電路原理圖（如圖2所示）②電路動(dòng)作過程分析。圖2是采用時(shí)間繼電器控制的Y-△降壓?jiǎn)?dòng)控制電路，合上QS，按下SB2，接觸器KM1線圈通電，KM1常開主觸點(diǎn)閉合，KM1輔助觸點(diǎn)閉合并自鎖。同時(shí)Y形控制接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT的線圈通電，KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)作Y連接啟動(dòng)。KM2常閉互鎖觸點(diǎn)斷開，使Δ形控制接觸器KM3線圈不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。經(jīng)過一定時(shí)間后，時(shí)間繼電器KT的常閉延時(shí)觸點(diǎn)打開，常開延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使KM2線圈斷電，其常開主觸點(diǎn)斷開，常閉互鎖觸點(diǎn)閉合，使KM3線圈通電，KM3常開觸點(diǎn)閉合并自鎖，電動(dòng)機(jī)恢復(fù)Δ連接全壓運(yùn)行。KM3的常閉互鎖觸點(diǎn)分?jǐn)?，切斷KT線圈電路，并使KM2不能得電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。③該電路優(yōu)缺點(diǎn)分析。該自動(dòng)控制線路中，主電路結(jié)構(gòu)和接觸器切換控制的Y-△啟動(dòng)電路相同。在控制電路中多了一個(gè)時(shí)間繼電器控制支路，并用時(shí)間繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)啟動(dòng)接觸器KM2的控制電路進(jìn)行連鎖，既實(shí)現(xiàn)了電氣連鎖的安全，又減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，因而在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。