三相异步电动机直接起动的问题

三相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定电压，定子回路不串任何电器元件时的起动。这时，三相异步电机的起动却不象直流电动机那样，其起动性能却存在着起动电流很大而起动转矩不大两方面的问题，这恰恰不能满足生产机械对异步电动机起动性能的要求起动转矩要大，以保证生产机械的正常起动。缩小起动时间；起动电流要小。以减小对电网的冲击。

由三相异步电动机机械特性的物理表达式中表5.1分析知道，在额定电压下直接起动三相异步电动机。即转差率 ＝1，主磁通 ≈ ，功率因数cos 很小，造成了起动电流 相当大而起动转矩 并不大的结果。例如，对于普通鼠笼式异步电动机，起动电流 ＝ ＝（4～7） （ 为起动电流倍数）起动转矩 ＝（0.9～1.3） 对于绕线式三相异步电动机的起动转矩 ＜ 。

一般地，尽管三相异步电动机起动时存在短时间较大的电流，由于三相异步电动机不存在换向问题，而对于不频繁起动的异步电动机是可以承受的；对于频繁起动的异步电动机，只要限制每小时最高起动次数，也是可以承受的。但是，起动电流过大，对电网冲击大。使电网电压降低，对于异步电动机的前端供电变压器造成很大影响。使得变压器输入电压下降幅度很大，超过了额定值的允许偏差△ ＝±10%或更严重。这样，一方面反过来影响了异步电动机本身，由于起动转矩 与电压 的平方成正比，导致 下降更多，当负载较重时，异步电动机将不能起动；另一方面，影响由同一台供电变压器供电的其它负载，如电灯会变暗，用电设备失常，重载的异步电动机可能停转等。因此，要求设计容量较大的供电变压器。

综上所述，三相异步电动机直接起动的情况只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小于 的小容量鼠笼式异步电动机。对于大容量鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机可采用如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定子端电阻或电抗。对于绕线式异步电动机还可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于鼠笼式异步电动机，可以结构上采取措施，如增大转子导条的电阻，改进转子槽形。

下面就三相异步电动机起动主要方法进行分析和计算。相应的起动设备参阅课程《工厂电器控制设备》及相关厂家的产品目录。为方便起见，列出起动电流 和起动转矩 的表达式为

式中由于 较大，忽略励群电流 的作用。