(1)转子电路串接起动电阻
绕线型转子异步电动机的转子回路串入适当的电阻,既可降低起动电流,又可提高起动转矩,改善电动机的起动性能。其原理如图 6 所示。
起动时,先将变阻器调到最大位置,然后合上电源开关,转子便转动起来。随着转速的升高,逐段切除,直到全部切除为止,转速上升到正常转速。起动完毕后,要用举刷装置把电刷举起,同时把集电环短接。当电动机停止时,应把电刷放下,且将电阻全部接入,为下次再起动作好准备。
绕线型转子异步电动机不仅能在转子回路串入电阻减小起动电流,增大起动转矩,而且还可以在小范围内进行调速,因此,广泛地应用于起动较困难的机械(如起重吊车、卷扬机等)上。但它在结构上比笼型异步电动机复杂,造价高,效率也稍低。在起动过程中,当切除电阻时,转矩突然增大,会在机械部件上产生冲击。当电动机容量较大时,转子电流很大,起动设备也将变得庞大,操作和维护工作量大。为了克服这些缺点,目前多采用频敏变阻器作为起动电阻。
(2)绕线型转子电动机转子串接频敏变阻器
频敏变阻器是一个三相铁心绕组 (三相绕组接成星形),铁心一般做成三柱式,由几片或十几片较厚(30~50 mm)的 E 形钢板或铁板迭装制成,其结构和起动线路如图 7 所示。
当电动机起动时,频敏变阻器的阻抗最大。起动后,随着转子转速的逐渐升高,频敏变阻器等效阻抗也随之减小。实际上频敏变阻器就相当于一个电抗器,它的阻抗是随起动过程中转子电流的频率而自动变化的,故称频敏变阻器。它正好满足绕线型转子异步电动机起动的要求,实现电动机平稳起动。
由于频敏变阻器在工作时总存在着一定的阻抗,使得机械特性比固有机械特性软一些。因此,在起动完毕后,可用接触器将频敏变阻器短接,使电动机在固有特性上运行。
频敏变阻器是一种静止的无触点变阻器,它具有结构简单、起动平滑、运行可靠、成本低廉、维护方便等优点。