异步电动机由静止状态转换到运行状态的过程称为启动。启动是异步电动机应用中重要的物理过程之一。异步电动机在使用过程中，总是需要启动和停机，虽然三相异步电动机具有可以产生一定的启动转矩，拖动负载直接启动的优点，但启动电流过大。

当启动时，由于电动机转子处于静止状态，旋转磁场以最快速度扫过转子绕组，此时转子绕组感应电动势是最高的，其产生的感应电流也是最大的，经过气隙磁场作用后，电动机定子绕组也出现非常大的电流。一般启动电流Ist是额定电流IN的5~7倍。

如果在这样大的启动电流下频繁启动，将导致电动机过热。对于容量较大的电动机，在启动时间内，甚至可能会引起供电系统过负荷，导致电源的线电压产生波动，这将严重影响其他设备。

4.2.1.1　鼠笼式异步电动机的启动

鼠笼式异步电动机启动方法有两种：直接启动和降压启动。

1.直接启动

用闸刀开关和交流接触器将电机直接接到动力电源上，此时Ist是额定电流IN的5~7倍，而。

直接启动法由于操作简单而无需太多的附属设备。

鼠笼式异步电动机需根据三相电源容量的大小来确定能否直接启动。在一般情况下，10kW以上的异步电动机，就不允许直接启动了，必须采用能够减小启动电流的其他的启动方法。

2.降压启动

这种方法是用降低异步电动机端电压的方法来减小启动电流。由于异步电动机的启动转矩与端电压的平方成正比，所以采用这种方法时，启动转矩同时减小，这种方法只适用于空载或轻载的场合。

（1）Y/△启动法。Y/△启动法适用于绕组为三角形连接的电动机，将电动机的三相绕组的六个出线端接到转换开关上。启动时，将正常运行时三角形接法的定子绕组转换为星形连接，启动结束后还原成三角形连接。这种方法只适用于中、小型鼠笼式异步电动机。如图4.11所示是这种方法的原理接线图。

图4.11　Y/△启动电路图

启动时，电机定子绕组星形连接，电机每相定子绕组上的电压是电源线电压Ul的，此时电路的线电流等于相电流，即流过每个绕组的电流（这里的Z是每相绕组的等效阻抗）

当电机转速趋近额定速度时，电机定子绕组换成三角形连接，此时的电机每相绕组电压为电源线电压Ul，而电路的线电流为

比较式（4.10）和式（4.11）的两个电流可得

即定子绕组星形连接时，由电源提供的启动电流仅为定子绕组三角形连接时的1/3。(www.daowen.com)

星形连接时，绕组电压降低了倍，而启动转矩与每相绕组电压的平方成正比，所以启动转矩将降到三角形接法的1/3，即

（2）自耦变压器启动法。自耦变压器启动法利用自耦变压器降压启动鼠笼异步电动机的原理如图4.12所示。

图4.12　自耦变压器启动电路原理图

若自耦变压器的变化比为ka，降压后，加在电动机上的电压为，此时电动机的启动电流是原来直接启动电流IstN的倍，即。又由于电动机接在自耦变压器的副边，自耦变压器的原边接在三相电源侧，故电源所供给的启动电流为

由此可见，利用自耦变压器降压启动鼠笼异步电动机，电网电流比直接启动减少了。由于加到电动机上的电压减小了，因此，同直接启动相比，启动转矩也同样减少了。

4.2.1.2　绕线式异步电动机的启动

前面一直把分析的重点放在鼠笼式异步电动机上，这是因为这种类型的电动机的使用广泛。而绕线式异步电动机也具有一些鼠笼电动机所不具备的特殊性能。

鼠笼式异步电动机为了限制启动电流而采用降压启动的方法，虽然启动电流变小了，但启动转矩也随之变小。电动机理想的启动特性应当是启动电流小，启动转矩要大。降压启动法只满足了其中的一个条件。因此，为了达到启动电流小、转矩大的要求，只好使用启动性能较好而价格昂贵、构造复杂的绕线式异步电动机了。

绕线式异步电动机可以在转子绕组电路中串入附加电阻，也就是可以人为地改变转子电阻R2的阻值（图4.10）。因此，在异步电动机转子回路接入适当的电阻后，不但可以使启动电流减小，而且可以使启动转矩增大，使电动机具有良好的启动性能。

虽然在转子回路串入电阻后获得了比较大的启动转矩，但电动机的机械特性也变“软”了，所以当电机启动到接近额定转速后，就把串在转子绕组中的电阻短路掉，使电动机恢复到原来的机械特性上。

【例4-2】有一三相异步电动机，其额定技术参数为：PN=45kW，nN=1480r/min，U1=380V，η=92.3%，cosφ=0.88，Ist/IN=7，Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2。该电动机采用自耦变压器降压启动，调整自耦变压器的抽头，使启动时电动机的端电压降到电源电压的73%。试求线路的启动电流和电动机的启动转矩。

解：电动机直接启动时的电流为

降压启动时电源侧的启动电流Ist为

降压时电动机的启动转矩为