2.3 三相異步電動機減壓起動控制電路

直接起動是一種簡單、經濟、可靠的起動方法。但直接起動電流可達額定電流的4～7倍，過大的起動電流會導致電網電壓大幅度下降，這不僅會減小電動機本身的起動轉矩，而且會影響在同一電網上其他設備的正常工作。因此，較大容量的電動機需采用減壓起動的方法來減小起動電流。

通常規定，電源容量在180kVA以上、電動機容量在7kW以下的三相異步電動機可采用直接起動。

三相籠型異步電動機減壓起動的方法有：定子繞組串電阻（電抗）起動、自耦變壓器減壓起動、—△減壓起動和延邊三角形減壓起動等。減壓起動的實質是，起動時減小加在電動機定子繞組上的電壓，以減小起動電流；而電動機起動后再將電壓恢復到額定值，使電動機進入正常工作狀態。

2.3.1 定子串電阻起動控制電路

圖2-14 電動機定子繞組串電阻減壓自動起動控制電路和改進電路

a）控制電路 b）改進電路

圖2-14a所示為電動機定子繞組串電阻減壓自動起動控制電路。圖中SB₁為起動按鈕，SB₂為停止按鈕，R為起動電阻，KM₁為電源接觸器，KM₂為切除電阻用接觸器，KT為起動時間繼電器。

電路的工作原理是，合上電源開關QS，按下起動按鈕SB₁，KM₁得電并自鎖，電動機定子繞組串入電阻R減壓起動，同時KT得電，經延時后KT常開觸點閉合，KM₂得電主觸點將起動電阻R短接，電動機進入全壓正常運行。

電動機定子繞組串電阻減壓自動起動控制電路的缺點是，當電動機M全壓正常運行時，接觸器KM₁和時間繼電器KT始終帶電工作，從而使能耗增加，縮短電器壽命，增加了出現故障的幾率。而圖2-14b所示電路就是針對上述電路的缺陷而改進的，該電路中的KM₁和KT只作短時間的減壓起動用，待電動機全壓運行后就從電路中切除，從而延長了KM₁和KT的使用壽命，節省了電能，提高了電路的可靠性。

2.3.2 自耦變壓器減壓起動控制電路

自耦變壓器減壓起動是指電動機起動時利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的起動電壓。待電動機起動后，再將自耦變壓器脫離，使電動機在全壓下正常運行。

圖2-15 自耦變壓器減壓起動控制電路

1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器減壓起動控制電路

圖2-15所示為按鈕、接觸器控制的自耦變壓器減壓起動控制電路。圖中KM₁為變壓器星點接觸器，KM₂為變壓器電源接觸器，KM₃為運行接觸器，KA為起動中間繼電器，SB₁為起動按鈕，SB₂為運行按鈕。工作原理如下。

合上電源開關QS。電路的工作原理為：按下起動按鈕SB₁，KM₁、KM₂吸合將變壓器投入運行，電動機經變壓器減壓起動，待電動機轉速接近額定轉速時，按下SB₂，KM₁、KM₂斷電將變壓器切除，KM₃吸合電動機全壓運行。

2.時間繼電器控制自耦變壓器減壓起動控制電路

圖2-16所示為時間繼電器自動控制自耦變壓器減壓起動控制電路，該電路是在圖2-15的基礎上改進的，用時間繼電器KT代替了按鈕SB₂進行自動切換，并用個按鈕實現兩地控制。工作原理讀者可自行分析。

圖2-16 時間繼電器自動控制自耦變壓器減壓起動控制電路

2.3.3 星形-三角形減壓起動控制電路

星形-三角形（-△）減壓起動是指電動機起動時，定子繞組為星形聯結，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，再把定子繞組改成三角形聯結，使電動機全壓運行。-△起動只能用于正常運行時為△的電動機。

1.按鈕、接觸器控制-△減壓起動控制電路

圖2-17a和b為按鈕、接觸器控制-△減壓起動控制電路，接觸器KM₁用于引入電源，接觸器KM₂為電動機定子繞組聯結起動，接觸器KM₃為△聯結運行，SB₁為起動按鈕，SB₂為-△切換按鈕，SB₃為停止按鈕。電路的工作原理為，按下起動按鈕SB₁，KM₁、KM₂得電吸合，KM₁自鎖，電動機定子繞組星形聯結起動，待電動機轉速接近額定轉速時，按下SB₂，KM₂斷電、KM₃得電并自鎖，電動機定子繞組轉換成三角形聯結全壓運行。

2.時間繼電器控制-△減壓起動控制電路

圖2-17c為由時間繼電器自動控制-△減壓起動控制電路，星形-三角形減壓起動控制電路是在圖2-17b的基礎上進行了改進，由時間繼電器KT代替手動按鈕SB₂進行自動切換。電路的工作原理是，按下起動按鈕SB₁，KM₁、KM₂得電吸合，電動機定子繞組星形聯結起動，同時KT也得電，經延時后時間繼電器KT常閉觸點打開，使得KM₂斷電，常開觸點閉合，使得KM₃得電閉合并自鎖，電動機定子繞組由星形聯結切換成三角形聯結正常運行。

2.3.4 延邊三角形減壓起動控制電路

延邊三角形減壓起動是指當電動機起動時，把電動機定子繞組的一部分為△聯結，而另一部分為聯結，使整個定子繞組聯結為延邊三角形，待電動機起后，再把定子繞組切換成△全壓運行，如圖2-18b所示。當電動機采用延邊三角形聯結減壓起動時，每相繞組承受的起動電壓比三角形聯結時低，又比星形聯結時高，起動電壓介于星形聯結和三角形聯結之間，而起動電流和起動轉矩也是介于星形和三角形聯結之間。

圖2-17 -△減壓起動控制電路

圖2-18 延邊三角形減壓起動控制電路

a）主電路 b）電動機繞組接線圖 c）控制電路

圖2-18所示為延邊三角形減壓起動控制電路，圖2-18a所示為主電路，KM₁、KM₂吸合時，為延邊三角形減壓起動，當KM₁、KM₃吸合時，為三角形聯結方式全壓運行。圖2-18c所示為控制電路，從主電路的控制要求來看，延邊三角形減壓起動控制電路與-△減壓起動控制電路完全一樣。