摘　要：介紹了三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式及其不足，重點(diǎn)敘述了軟起動(dòng)技術(shù)的工作原理、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)；起動(dòng)技術(shù)；軟起動(dòng)技術(shù)；水泵

　　1、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的現(xiàn)狀三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便、慣性小、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)田排灌中作為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要?jiǎng)恿υO(shè)備而被廣泛采用。

　　但由于其起動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)的影響和對(duì)工作機(jī)械（如水泵、拍門等）的沖擊力都很大，因而在起動(dòng)過程中必須采取一些技術(shù)措施對(duì)起動(dòng)電流和沖擊力（起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩）加以合理而有效的控制，實(shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的起動(dòng)，從而改善系統(tǒng)設(shè)備工況，有效延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命，減少故障率的發(fā)生。

　　異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題，一直為業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注。異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式從原理上講只有兩種：直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)。直接起動(dòng)，就是將處于靜止?fàn)顟B(tài)的電動(dòng)機(jī)直接加上額定電壓，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓作用下直接完成起動(dòng)過程。直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)間短，起動(dòng)控制方式簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，因此在中小型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)上得到廣泛的采用。但直接起動(dòng)方式也受到許多限制，主要表現(xiàn)在下列三個(gè)方面：

　�。�1）起動(dòng)電流可大到電動(dòng)機(jī)額定電流的4～7倍，部分國(guó)產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流實(shí)際測(cè)量甚至高達(dá)8～12倍。如果直接起動(dòng)較大的電動(dòng)機(jī)，過大的起動(dòng)電流將造成電網(wǎng)電壓顯著下降，影響同一電網(wǎng)其它電氣設(shè)備和電子設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)將使部分設(shè)備因電壓過低而退出運(yùn)行，甚至使電力線路繼電保護(hù)裝置過流保護(hù)動(dòng)作而跳閘，使線路供電中斷。

　　（2）直接起動(dòng)會(huì)使被拖動(dòng)的工作機(jī)械受到機(jī)械性沖擊，對(duì)于水泵性負(fù)載來說，過高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)葉片、軸承、拍門等造成軟性損傷（機(jī)械變形、疲勞性老化）及硬性損傷（裂紋、斷裂等）是較為常見的，甚至?xí)�因水流�?duì)管道的沖擊力（及反作用力）過大而產(chǎn)生嚴(yán)重的水錘效應(yīng)損壞設(shè)備。

　　（3）直接起動(dòng)要求供電變壓器容量較大，而對(duì)農(nóng)田排灌泵站供電的變壓器容量往往達(dá)不到直接起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)容量的要求。

　　在不允許直接起動(dòng)的情況下，就要采用降壓起動(dòng)的起動(dòng)方式，即降低電動(dòng)機(jī)端電壓進(jìn)行起動(dòng)。降壓起動(dòng)一般有星／三角起動(dòng)，定子電路中串接電阻、電抗器起動(dòng)，自耦變壓器降壓起動(dòng)及本文推薦的軟起動(dòng)等方法。

　　星形／三角形起動(dòng)器是降壓起動(dòng)器中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、成本最低的一種，然而它的性能受到限制，主要表現(xiàn)在：

　�。�1）無法控制電流和轉(zhuǎn)矩下降程度，這些值是固定的，為額定值的1／3.

　�。�2）當(dāng)起動(dòng)器從星形接法切換到三角形接法時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較大的電流和轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。這將引起機(jī)械和電氣應(yīng)力，導(dǎo)致經(jīng)常性故障的發(fā)生。

　　自耦變壓器式起動(dòng)器比星形／三角形起動(dòng)器提供了更多的控制手段，可以通過變壓器抽頭改變I段起動(dòng)電壓（典型為65％和80％兩擋起動(dòng)分接頭）。然而它的電壓是分級(jí)升高的，所以其性能受如下限制：

　　（1）電壓的階躍性變化（分級(jí)轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生）引起較大的電流和轉(zhuǎn)矩變動(dòng)，同星形／三角形起動(dòng)器性能限制“2”一樣會(huì)導(dǎo)致機(jī)械、電氣經(jīng)常性故障的發(fā)生。

　�。�2）有限的輸出電壓種類（起動(dòng)電壓分接頭數(shù)量有限），限制了理想起動(dòng)電流的選擇。因?yàn)樽择钭儔浩魇狡饎?dòng)器控制是使用較額定電壓低的電壓級(jí)別進(jìn)行降壓起動(dòng)，它控制的電機(jī)參數(shù)為電壓而非電流，所以當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)及負(fù)載變化（如排灌站水位落差變化）時(shí)，起動(dòng)電流曲線將顯著偏離設(shè)計(jì)理想曲線，從而惡化起動(dòng)性能，設(shè)備在較差的工況下將大大縮短使用壽命，增加維護(hù)成本。

　　電阻式起動(dòng)器也能提供比星形／三角形起動(dòng)器更好的起動(dòng)控制。然而它同樣有一些性能、使用上的限制，包括：

　　起動(dòng)特性很難優(yōu)化。原因是制造起動(dòng)器時(shí)電阻值是確定的，在使用中很難改變，雖然可以通過轉(zhuǎn)換分接頭來進(jìn)行分級(jí)起動(dòng)，但當(dāng)級(jí)數(shù)較多時(shí)，勢(shì)必增加控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，而制造成本、故障率也將隨之大幅度提高，所以一般電阻式起動(dòng)器均在2～5級(jí)間。這樣，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓、電流等主要電量參數(shù)在分級(jí)起動(dòng)時(shí)仍有很大的波動(dòng)。