电机启动器的分类

电机启动器是用于辅助电机启动的设备，能使电机平稳启动，对电网的冲击减小，还能实现对电机的软停车、制动、过载和缺相保护等。

一、磁力启动器

1 、磁力启动器是以交流接触器为主体，组合以热继电器构成的组合式控制电器。它可以通过按钮的操作来控制中小型三相鼠笼式异步电动机的启动与停止，有可逆与不可逆两种结构。

2 、磁力启动器本身能实现失压保护和过载保护。为了实现短路保护，需另加熔断器。启动器的前面应加装隔离用的闸刀开关。

3 、磁力启动器由钢质冲压外壳、钢质底板、交流接触器、热继电器和相应配线构成，使用时应配用启动停止按钮开关，并正确连接手控信号电缆。磁力启动器的金属外壳及支架均应采取保护接零或接地措施。

4 、磁力启动器的工作原理

按下启动按钮，磁力启动器内装的交流接触器线圈得电，衔铁带动触点组闭合，接通电动机电源，同时通过辅助触点自锁。按下停止按钮，内部交流接触器线圈失电，触点断开，切断电动机电源并解锁。

5 、根据不同的控制需要，磁力启动器也可灵活接线，使其实现点动、换相等功能。内装的热继电器提供所控制电动机的过载保护，热继电器的整定电流应符合电动机功率需要.。

6 、磁力启动器属于全压直接启动，在电网容量和负载两方面都允许全压直接启动的情况下使用。优点是操作控制方便，维护简单，而且比较经济。主要用于小功率电动机的启动，大于11kw 的电动机不宜用此方法。

二、减压启动器

10kW以上或者容量占变压器容量20%以上的鼠笼式电动机，由于启动电流较大，因此应采用减压启动器以降低加在定子绕组上的电压。待电动机启动完毕后，再将电压上升到额定值使其正常运转。

1、丫-△启动器

1）丫-△启动

对于正常运行时定子绕组为△形联结的鼠笼型三相异步电动机，若启动时将定子绕组接成丫形，待启动完毕后再接成△形，就可以降低启动电流，减轻电动机对电网的冲击。这样的启动方式称为星三角减压启动，或简称Y-△启动。

2）丫-△启动工作原理

如上图所示，当按下按钮SB1时，时间继电器KT、接触器KM3得电，KM3吸合将电动机绕组接为丫形，同时其常开辅助接点闭合使KM1得电吸合，电动机以丫形接法启动。当经过一定延时，待电动机启动完毕后，时间继电器KT常闭触点延时断开，使KM3失电释放，同时KM3的常闭辅助接点闭合使KM2得电吸合，电动机改为△形接法运行。

3）丫-△启动方式的优点

（1）启动电流为直接启动时的1/3，对电网的冲击小。

（2）丫-△启动器结构简单，价格便宜。

（3）当负载较轻时，可以让电动机在丫形联结下运行，从而实现额定转矩与负载间的匹配，提高电动机的运行效率。

（4）不需要添置启动设备，有启动开关和交流接触器等控制设备就可以实现。

4）丫-△启动方式的缺点

（1）只能用于△形联结的电动机。

（2）只适用于4～100kW的小型异步电动机。

（3）定子绕组丫形接法时，启动转矩降低为△形接法的1/3，故不能重载启动。

2、电阻减压启动器

1）电阻减压启动

电动机启动时，在电动机电路中串联一个适当的电阻，由于电阻上产生了电压降，使得加在定子绕组上的电压低于电源电压；当电动机加速时，电动机电流减小，电阻上的压降也随之减小，电动机端电压升高，因此，电动机电压和转矩逐步增加，实现电动机平滑加速；当电动机接近额定转速完成启动后，再将串联的电阻短接，电动机端电压变为线路电压，即在额定电压下正常运行。这种启动方式称为电阻减压启动。

2）电阻减压启动工作原理

如上图所示，按下启动按钮SB1，接触器KM1、时间继电器KT得电，KM1吸合并自锁，电动机定子绕组串入电阻降压启动。经过一定延时，待电动机启完毕后，时间继电器KT常开延时闭合触点闭合，KM2得电动作，其主触点闭合将电阻短接，电动机定子绕组加上电源全电压，启动过程结束。

3）电阻减压启动器有手动控制、接触器控制及时间继电器控制等形式。启动电阻一般采用铸铁电阻，因其功率较大，能通过较大的电流，产生足够大的转矩使电动机由静止开始转动。

4）因为电流越大，启动电阻上的电压降也越大，所以在启动瞬间电动机上的电压降比较多，从而使电动机的启动转矩降低很多，因此，电阻减压启动器仅适用于轻载启动的电动机。

3、自耦减压启动器

1）自耦减压启动器又称补偿器，是利用自耦变压器来降低启动电压，达到限制启动电流的目的。

2）自耦减压启动工作原理

如上图所示，启动电动机时将刀柄推向启动位置，此时三相交流电源通过自耦变压器与电动机相连接。待启动完毕后，把刀柄扳至运行位置切除自耦变压器，使电动机直接接到三相电源上，电动机正常运转。此时吸合线圈KV得电吸合，通过连锁机构保持刀柄在运行位置。停转时，按下SB按钮即可。

3）自耦减压启动器由自耦变压器、保护装置、触头系统和手柄操作机构等部分组成。自耦变压器的抽头电压分别是电源电压的65%和80%，可根据启动时负载大小选择。线圈是按短时通电设计的，只能连续启动两次。

4）自耦减压启动器装设有过载保护和欠压保护。

（1）过载保护采用双金属片热继电器进行保护。

（2）欠压保护采用失压脱扣器。失压脱扣器由线圈、铁芯和衔铁组成，线圈跨接在两相之间。电源电压正常时线圈通电使铁芯吸住衔铁；电源电压降低到额定电压的85%以下时，铁芯吸力减小，衔铁下落，通过操作机构使补偿器跳闸，切断电动机电源，防止电动机因电压太低烧毁。突然断电时补偿器也会掉闸，防止恢复供电时电动机自行全压启动。

三、频敏变阻器

1、 频敏变阻器启动

频敏变阻器启动是在绕线式电动机转子回路中串入频敏变阻器进行启动的方法。频敏变阻器实际上是一个铁芯损耗非常大的电抗器，其铁芯是用几块30～50mm厚的铸铁板或钢板叠成。频敏变阻器的三相绕组一般接成丫形，通过接线柱接到电动机的转子上。

2、 频敏变阻器启动工作原理

如上图所示，按下启动按钮SB2，时间继电器KT得电吸合，其常开触点使KM1得电吸合并自锁，电动机定子绕组接通电源，转子接入频敏变阻器启动。随着电动机转速平稳上升，频敏变阻器阻抗逐渐变小，待转速上升到接近额定转速时，时间继电器KT延时时间到，其延时闭合常开触点闭合，使KM2得电吸合并自锁，将频敏变阻器短接，电动机进入正常运行；同时KT的延时断开常闭触点断开，KM2的常闭触点断开，切断KT前自锁回路，使KT断电释放。

3 、电动机启动初始阶段，由于转子电流频率较高，频敏变阻器的阻抗(主要是铁耗等效电阻)较大，限制了启动电流。随着转子转速的升高，转子电流频率逐渐降低，频敏变阻器铁耗的等效电阻也随之减小，这就相当于在起动过程中逐渐减少转子回路的电阻。启动过程结束后，转子电流频率很低，频敏变阻器的阻抗很小，此时可将它切除，并把转子绕组直接短路。频敏变阻器是按短时工作设计的，不能长时间工作。

4 、设计频敏变阻器时，适当地选择反映铁芯损耗的等效电阻和铁芯线圈的电抗值，就可以得到较大的、近于恒启动转矩的机械特性。对于容量较大的电动机，还可由多台频敏变阻器作串、并联组合使用。

5 、在选用频敏变阻器时，应注意有不经常启动轻载型、重载型及断续启动的不同类型。频敏变阻器启动是一种无触点变阻器启动，它能自动、无级地减小电阻，避免了转子串电阻逐级切除时的电流冲击和转矩冲击，而且大大简化了控制系统。频敏变阻器启动结构简单，运行可靠，使用和维护方便。

四、软启动器

1 、软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。其主要构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。软启动器能有效地限制交流异步电动机启动时的启动电流，可广泛应用于风机、水泵、输送类及压缩机等负载，是传统的星/三角转换、自耦降压、磁控降压等降压设备的理想换代产品。

2 、软启动器工作原理

软起动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转速时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。

3 、软启动器的作用

1）降低电动机的起动电流，减少配电容量，避免增容投资；

2）减少启动应力，延长电动机及相关设备的使用寿命；

3）平稳的启动和软停车避免了传统起动设备的喘振问题、水锤效应；

4）多种启动模式及宽范围的电流、电压等设定，可适应多种负载情况，改善工艺；

5）完善可靠的保护功能，更有效的保护电动机及相关设备的安全；

6）可用于频繁起、停的场合 。

五、变频器

1 、变频器是现代电机控制领域技术含量最高、控制功能最全、控制效果最好的电机控制装置，它通过改变电网的频率来调节电机的转速和转矩。因为涉及到电力电子技术，微机技术，因此成本高，对维护技术人员的要求也高，因此主要用在需要调速并且对速度控制要求高的领域。

2 、电动机用工频电源直接启动时，启动电流为额定电流47倍，将产生机械、电气上的冲击。采用变频器启动可以平滑地启动，启动电流为额定电流的1.21.5倍，启动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，启动转矩为100%以上，可以带全负载启动。