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【摘 要】与鼠笼式异步电动机相比，绕线式异步电动机具有良好的启动和调速性能，一般用于需要经常启动、调速和启动转矩较大的生产机械上，如矿井提升机、带式输送机及矿井大中型绞车等。
【关键词】绕线式；电动机控制
0.前沿
绕线式异步电动机常用的启动方法是在转子回路串人三相电阻或串人频敏变阻器，前看多用于需要调速的场合。
1.绕线式电动机串电阻启动工作原理
绕线式异步电动机的转子绕组可通过3个滑环与外电路连接。所以，启动时可在电动机外电路串人不同的电阻，以改善它的启动性能。
电动机启动时转子回路接人全部电阻。在启动过程中，随着电动机转速的升高，逐段将转子电阻切除（通过控制接触器将电阻短接），最后将转：子绕组短接。根据电阻切除的方法不同，可分为三相平衡切除和不平衡切除两种。如果三相启动电阻对称，每次切除量也对称，称为平衡启动电阻，如果三相电阻不对称，每次切除量也不对称，称为不平衡启动电阻。不平衡启动电阻一般用于不经常启动的小容量电动机，且多为手动控制。大容量电动机则多采用平衡启动电阻启动。
转子串入电阻后，一方面使转子电流减小，从而使启动电流减小：另一方面转子回路的功率因数得到改善，因而使启动转矩增大。所以这种方式允许在重载下启动。
电动机转串平衡启动电阻启动时的特性曲线。启动时，转子串入全部电阻，电动机工作在R1特性曲线的1点，对应的启动转矩为M1。因为启动转矩M1大于电动机负载转矩ML，所以电动机开始加速，工作点沿R1特性曲线上升。随着转速的升高，电动机转矩减小，当运行到2点时，由外电路控制使接触器触点1KM闭合，切除第一段电阻，此时2点对应酶转矩称为切换转矩M2。由于转速惯性，电动机将工作在R2曲线上的3点，对应转矩为M1，则电动机加速。当转速上升到4点时，又对应电动机的切换转矩，外电路控制使触点2KM闭合，切除第二段电阻，工作点平移至5点后沿R3特性曲线上升。如此一段一段地切除电阻，电动机就在不同的曲线上加速，最后将所有串接电阻全部切除，电动机稳定工作在固有特性曲线的额定工作点N，从而完成启动过程。
启动电阻根据需要分成若干段，段数越多，平均启动转矩越大，启动时的转矩波动越小，启动越平稳。
绕线式电动机转子串电阻的控制电路。它是按电流（转矩）的变化控制接触器动作来逐段切除启动电阻的。
电路中电动机电流由主电路电流互感器TA二次所接的三相电流继电器KA取得，继电器的吸合电流整定为切换转矩M2对应的电流I2。
启动前，闭合电源隔离开关QS，接通控制回路，各接触器和继电器均为无电状态。
启动时，按下启动按钮SBq，主接触器KM闭合，电动机串人全部电阻启动；辅助触点KM1闭合，形成自保；触点KM2闭合，为中间继电器1K通电做准备。
电动机启动瞬间，由于启动电流I大于切换转矩对应的电流I2，使电流继电器KA吸合，其触点KA2打开，各加速接触器（控制启动电阻的接触器）暂不能送电；触点KA1闭合，电流从控制电源Ll端→触点KA1→2K2→1K2→KM2→中间继电器1K→电源L3端，使中间继电器1K有电吸合。
继电器1K有电吸合后，引起以下触点变化：
（1）触点1K1闭合，形成自保；
（2）触点1K2打开，切断以上继电器1K通路，保证继电器2K仍受电流继电器常开触点KAl控制；
（3）触点1K3闭合，使第一级加速接触器1KM处于待通状态。
电动机启动后，随着转速的上升，启动电流（转矩）下降到I2时，电流继电器KA释放，其触点KA1打开，暂缓中间继电器2K通电；触点KA2闭合，电流从电源Ll端→KA2→2KM2→1KM2→已闭合的1K3→接触器1KM→电源L3端，使第一级加速接触器1KM有电吸合，引起以下触点变化：
（1）主触头闭合，切除第一段加速电阻。
（2）触点1KM1闭合，形成自保。
（3）触点1KM2打开，切断以上电流通路，保证接触器2KM仍受电流继电器常闭触点KA2控制。
（4）触点1KM3闭合，使中间继电器2K处于待接通状态。
电动机切除第一段电阻后，主电路电流又一次增大，使I>I2电流继电器KA又一次吸合，其触点KA2打开，保证接触器2KM和3KM暂不通电；常开触点KA1闭合，处于待接通状态的中间继电器2K有电吸合：其触点2K1自保，触点2K2打开，作用同于1K2；触点2K3，闭合，使第二段加速接触器2KM待接通。
随着转速的上升，主电路电流I下降到I2时，电流继电器KA又一次释放，其触点KAl打开，暂缓继电器3K通电；触点KA2闭合，第二段加速接触器2KM有电吸合，主触头闭合，切除第二段电阻；触头2KM1闭合，形成自保，触头2KM2打开，作用同于1KM2；触头2KM3闭合，使中间继电器3K处于待接通状态。
经过相同过程切除第三段电阻后，电动机在额定状态下稳定运行。
停车时，按下停止按钮SBt，主接触器KM失电，主触头断开，电动机停车，触点KM2打开，各中间继电器、加速接触器相继断电释放，为下一次启动做准备。
2.绕线式电动机串频敏变阻器启动
绕线式异步电动机串频敏变阻器启动，具有启动电流小，启动转矩大，启动过程损耗小等特点。
频敏变阻器是一种特殊的铁心电抗器，它可等效成电阻与感抗的并联电路，所以这是一种转子回路串接阻抗的启动方法。
频敏变阻器等值电路，rb为频敏变阻器线圈电阻；Rp是反映频敏变阻器铁心损耗的等效电阻，频率越高，铁损越大，则Rp，越大；XL是频敏感抗。
开始启动时，电动机转速n=o，则转子电流频率最高，频敏变阻器阻抗最大；此时，XL>Rp，电流/大部分流过Rp，相当于转子回路串接电阻启动，因而启动电流得到限制，且启动转矩较大。随着转速n的升高，转子电流频率降低，XL，Rp的值减小，相当于连续自动减小启动阻抗。当转速继续上升，转子电流频率进一步降低，并使XL 转子回路串接频敏变阻器启动的控制电路。该电路用于绕线式电动机的不可逆控制。它由主回路和控制回路两部分组成。控制回路中的时间继电器KT用于控制频敏变阻器串人转子回路启动的时间。
启动前，首先闭合自动开关Q，主回路有电；闭合开关SA，控制回路有电，绿色指示灯HG亮。
启动时，按下启动按钮1SB，接触器1KM有电吸合；主触头闭合，电动机转子串人频敏变阻器RF启动；常开触点1KM1闭合，形成自保；触点1KM2闭合，红色指示灯亮，表示电动机正在启动；触点1KM3闭合，时间继电器KT有电，其常开触点经一段延时后闭合，接通中间继电器K。
中间继电器有电后，通过其常开触点使接触器2KM有电吸合，其主触头闭合切除频敏变阻器；同时辅助触点2KM1打开，绿色指示灯HG灭，表示电动机降压启动结束且进入全压运行状态。
停车时，按下停止按钮2SB，接触器1KM失电，主触头断开，电动机停转；同时其他继电器、接触器恢复原态，为下次启动做准备。
需要注意的是，由于电动机启动电流较大，频敏变阻器容易发热，所以转子回路串频敏变阻器启动方法只能用于电动机的偶尔启动。
【关键词】绕线式；电动机控制
0.前沿
绕线式异步电动机常用的启动方法是在转子回路串人三相电阻或串人频敏变阻器，前看多用于需要调速的场合。
1.绕线式电动机串电阻启动工作原理
绕线式异步电动机的转子绕组可通过3个滑环与外电路连接。所以，启动时可在电动机外电路串人不同的电阻，以改善它的启动性能。
电动机启动时转子回路接人全部电阻。在启动过程中，随着电动机转速的升高，逐段将转子电阻切除（通过控制接触器将电阻短接），最后将转：子绕组短接。根据电阻切除的方法不同，可分为三相平衡切除和不平衡切除两种。如果三相启动电阻对称，每次切除量也对称，称为平衡启动电阻，如果三相电阻不对称，每次切除量也不对称，称为不平衡启动电阻。不平衡启动电阻一般用于不经常启动的小容量电动机，且多为手动控制。大容量电动机则多采用平衡启动电阻启动。
转子串入电阻后，一方面使转子电流减小，从而使启动电流减小：另一方面转子回路的功率因数得到改善，因而使启动转矩增大。所以这种方式允许在重载下启动。
电动机转串平衡启动电阻启动时的特性曲线。启动时，转子串入全部电阻，电动机工作在R1特性曲线的1点，对应的启动转矩为M1。因为启动转矩M1大于电动机负载转矩ML，所以电动机开始加速，工作点沿R1特性曲线上升。随着转速的升高，电动机转矩减小，当运行到2点时，由外电路控制使接触器触点1KM闭合，切除第一段电阻，此时2点对应酶转矩称为切换转矩M2。由于转速惯性，电动机将工作在R2曲线上的3点，对应转矩为M1，则电动机加速。当转速上升到4点时，又对应电动机的切换转矩，外电路控制使触点2KM闭合，切除第二段电阻，工作点平移至5点后沿R3特性曲线上升。如此一段一段地切除电阻，电动机就在不同的曲线上加速，最后将所有串接电阻全部切除，电动机稳定工作在固有特性曲线的额定工作点N，从而完成启动过程。
启动电阻根据需要分成若干段，段数越多，平均启动转矩越大，启动时的转矩波动越小，启动越平稳。
绕线式电动机转子串电阻的控制电路。它是按电流（转矩）的变化控制接触器动作来逐段切除启动电阻的。
电路中电动机电流由主电路电流互感器TA二次所接的三相电流继电器KA取得，继电器的吸合电流整定为切换转矩M2对应的电流I2。
启动前，闭合电源隔离开关QS，接通控制回路，各接触器和继电器均为无电状态。
启动时，按下启动按钮SBq，主接触器KM闭合，电动机串人全部电阻启动；辅助触点KM1闭合，形成自保；触点KM2闭合，为中间继电器1K通电做准备。
电动机启动瞬间，由于启动电流I大于切换转矩对应的电流I2，使电流继电器KA吸合，其触点KA2打开，各加速接触器（控制启动电阻的接触器）暂不能送电；触点KA1闭合，电流从控制电源Ll端→触点KA1→2K2→1K2→KM2→中间继电器1K→电源L3端，使中间继电器1K有电吸合。
继电器1K有电吸合后，引起以下触点变化：
（1）触点1K1闭合，形成自保；
（2）触点1K2打开，切断以上继电器1K通路，保证继电器2K仍受电流继电器常开触点KAl控制；
（3）触点1K3闭合，使第一级加速接触器1KM处于待通状态。
电动机启动后，随着转速的上升，启动电流（转矩）下降到I2时，电流继电器KA释放，其触点KA1打开，暂缓中间继电器2K通电；触点KA2闭合，电流从电源Ll端→KA2→2KM2→1KM2→已闭合的1K3→接触器1KM→电源L3端，使第一级加速接触器1KM有电吸合，引起以下触点变化：
（1）主触头闭合，切除第一段加速电阻。
（2）触点1KM1闭合，形成自保。
（3）触点1KM2打开，切断以上电流通路，保证接触器2KM仍受电流继电器常闭触点KA2控制。
（4）触点1KM3闭合，使中间继电器2K处于待接通状态。
电动机切除第一段电阻后，主电路电流又一次增大，使I>I2电流继电器KA又一次吸合，其触点KA2打开，保证接触器2KM和3KM暂不通电；常开触点KA1闭合，处于待接通状态的中间继电器2K有电吸合：其触点2K1自保，触点2K2打开，作用同于1K2；触点2K3，闭合，使第二段加速接触器2KM待接通。
随着转速的上升，主电路电流I下降到I2时，电流继电器KA又一次释放，其触点KAl打开，暂缓继电器3K通电；触点KA2闭合，第二段加速接触器2KM有电吸合，主触头闭合，切除第二段电阻；触头2KM1闭合，形成自保，触头2KM2打开，作用同于1KM2；触头2KM3闭合，使中间继电器3K处于待接通状态。
经过相同过程切除第三段电阻后，电动机在额定状态下稳定运行。
停车时，按下停止按钮SBt，主接触器KM失电，主触头断开，电动机停车，触点KM2打开，各中间继电器、加速接触器相继断电释放，为下一次启动做准备。
2.绕线式电动机串频敏变阻器启动
绕线式异步电动机串频敏变阻器启动，具有启动电流小，启动转矩大，启动过程损耗小等特点。
频敏变阻器是一种特殊的铁心电抗器，它可等效成电阻与感抗的并联电路，所以这是一种转子回路串接阻抗的启动方法。
频敏变阻器等值电路，rb为频敏变阻器线圈电阻；Rp是反映频敏变阻器铁心损耗的等效电阻，频率越高，铁损越大，则Rp，越大；XL是频敏感抗。
开始启动时，电动机转速n=o，则转子电流频率最高，频敏变阻器阻抗最大；此时，XL>Rp，电流/大部分流过Rp，相当于转子回路串接电阻启动，因而启动电流得到限制，且启动转矩较大。随着转速n的升高，转子电流频率降低，XL，Rp的值减小，相当于连续自动减小启动阻抗。当转速继续上升，转子电流频率进一步降低，并使XL
启动前，首先闭合自动开关Q，主回路有电；闭合开关SA，控制回路有电，绿色指示灯HG亮。
启动时，按下启动按钮1SB，接触器1KM有电吸合；主触头闭合，电动机转子串人频敏变阻器RF启动；常开触点1KM1闭合，形成自保；触点1KM2闭合，红色指示灯亮，表示电动机正在启动；触点1KM3闭合，时间继电器KT有电，其常开触点经一段延时后闭合，接通中间继电器K。
中间继电器有电后，通过其常开触点使接触器2KM有电吸合，其主触头闭合切除频敏变阻器；同时辅助触点2KM1打开，绿色指示灯HG灭，表示电动机降压启动结束且进入全压运行状态。
停车时，按下停止按钮2SB，接触器1KM失电，主触头断开，电动机停转；同时其他继电器、接触器恢复原态，为下次启动做准备。
需要注意的是，由于电动机启动电流较大，频敏变阻器容易发热，所以转子回路串频敏变阻器启动方法只能用于电动机的偶尔启动。