鼠笼式转子与绕线式转子三相异步电动机传统启动方式对比分析与选择

杨勇

摘 要：本文对鼠笼式转子三相异步电动机与绕线式转子三相异步电动机传统启动方式下的启动原理进行了说明，并对两种转子三相异步电动机的在传统启动方式下的启动性能进行了深入的对比分析。给出了根据不同性质负载合理的选取三相异步电动机传统启动方法的理论依据。

关键词：鼠笼式转子；绕线式转子；三相异步电动机；启动方式

1 引言

三相异步电动机直接启动（在额定工作电压下不改变转子回路电阻启动）过程中，启动电流为额定工作电流值的4-7倍。该电流产生的热损耗容易导致电动机的绝缘老化或损伤，直接启动产生的冲击性转矩也容易损坏传动机构，同时启动过程中的冲击电流会引起供电网电压下降，从而影响电网内其它电动机的启动及用电设备正常运行，这将影响企业的安全与正常生产，因此对三相异步电动机的启动方式进行合理的选择是摆在企业电气技术人员的重要任务。

2 鼠笼式转子三相异步电动机启动方式

鼠笼式转子是在三相异步电动机转子槽中安放铜条，两侧分别用铜环将铜条端部短路；或者由铸铝一次浇筑而成鼠笼状结构，故称鼠笼式转子。由于鼠笼式转子结构无法形成开路状态，所以在转子回路中无法串入电阻，只能从定子回路入手采取措施改善电动机的启动性能。

2.1 定子回路串电阻或电抗器启动

是在电动机定子回路中串入电阻或电抗器，分担部分电压，降低电动机定子绕组两端电压，从而降低电动机的启动电流。

2.2 星--角启动

适用于定子绕组三角接法电动机，启动时将定子绕组星接，启动完毕改为角接。该方法使电动机启动过程中电动机定子绕组两端电压降低为额定运行时电压的1/√3，从而降低电动机的启动电流。

2.3 自耦变压器降压启动

自耦变压器实为降压变压器，将自耦变压器一次绕组接电源，二次绕组接电动机定子绕组两端，降低电动机定子绕组两端电压，从而降低电动机的启动电流。

2.4 鼠笼式转子三相异步电动机启动方式下电动机输出转矩

以上所述传统的鼠笼式转子三相异步电动机启动方式均属于降压启动范畴，即通过降低电动机定子绕组两端电压来达到降低启动电流的目的。由于三相异步电动机电磁转矩与电动机定子绕组两端电压的平方成正比例关系，上述方法在达到降低电动机启动电流的目的同时，损失了大部分的输出转矩。所以该方法具有局限性，只适用于空载启动或轻载启动。

3 绕线式转子三相异步电动机启动方式

绕线式转子是在三相异步电动机转子槽中安放绕组，三相绕组一端短路，另一端分别连接转子轴上的滑环，滑环通过电刷连接外电路并可以短接。这样即可以在绕线式转子回路中串入电阻。

3.1 转子回路串电阻启动

在绕线式三相异步电动机转子回路中串入对称电阻，降低电动机启动电流。启动过程中，分级切除对称电阻，从而保证电动机足够的输出转矩。

3.2 转子回路串频敏变阻器启动

频敏变阻器是阻值可以根据转子电频率变化而变化的可变电阻，将频敏变阻器串入绕线式三相异步电动机转子回路中，启动初始阶段转子电频率高，频敏变阻器阻值高，随着转子转速的逐渐提高，转子电频率逐渐降低，频敏变阻器阻值随之降低，这样既降低了电动机启动电流，还可以平滑地切除电阻。

3.3 绕线式转子三相异步电动机启动方式下电动机输出转矩

三相异步电动机的输出转矩与转子电流的有功分量成正比例关系，绕线式三相异步电动机转子回路中串入对称电阻，降低了启动电流，但是由于功率因数提高了，不但没有降低电动机的启动转矩，反而提升了启动转矩。该方法适用于重载启动，较比鼠笼式三相异步电动机启动性能更为优良。

4 结束语

鼠笼式转子三相异步电动机启动方式属于降压启动，该方式是以损失大部分启动转矩为代价达到控制电动机启动电流的目的；绕线式转子三相异步电动机启动方式降低了启动电流，提升了启动转矩，体现出更好的启动性能。其中绕线式三相异步电动机转子回路中串入对称电阻，启动过程中，需要分级切除对称电阻，启动时出现阶跃性输出转矩，启动不平稳；而转子回路串频敏变阻器启动方式，由于频敏变阻器阻值是连续变化的，所以启动转矩相对稳定，启动过程比较平稳，是比较好的选择。

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