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行业新闻
什么是自耦变压器降压启动?

2025-07-04

自耦变压器降压启动是一种针对三相异步电动机(尤其是中大功率电机)的降压启动方式,通过自耦变压器降低启动时的电压,从而减小启动电流对电网或发电机的冲击,启动完成后再切换至全压运行。其核心优势是可灵活调节降压比例,适应不同负载启动需求。
一、工作原理
启动阶段:电机通过自耦变压器接入电源,变压器输出端提供低于额定电压的启动电压(如额定电压 380V,输出 220V 或 280V),此时电机启动电流随电压降低而减小(电流与电压平方成正比)。
运行阶段:当电机转速接近额定转速(通常≥80% 额定转速),通过接触器切换,切除自耦变压器,电机直接接入额定电压,进入全压运行状态。
二、关键特性与参数
电压抽头:自耦变压器通常设有多个抽头(如 80%、65%、50% 额定电压),可根据负载轻重选择不同降压比例。例如:
若选择 65% 抽头,启动电压为额定电压的 65%,启动电流约为直接启动的42%(65%²≈42%),启动转矩约为直接启动的 42%(转矩与电压平方成正比)。
适用电机:所有三相异步电机(无绕组接法限制,不像星 - 三角启动需电机支持△接法),尤其适用于重载启动(可通过提高抽头电压增强启动转矩)。
设备组成:自耦变压器、启动接触器、运行接触器、时间继电器(控制启动切换时机)、保护装置(过载、短路保护)。
三、优缺点分析
优点 缺点
1. 可通过抽头调节降压比例,适应轻载 / 重载启动需求;
2. 启动转矩比星 - 三角启动大(相同降压比例下),适用于重载;
3. 对电机绕组无特殊要求(星 - 三角需△接法);
4. 启动过程较平稳,电压波动小于直接启动。 1. 设备成本高于星 - 三角启动(自耦变压器体积大、成本高);
2. 启动电流仍高于软启动 / 变频启动(约为额定电流的 2-4 倍);
3. 自耦变压器自身有功率损耗,效率略低;
4. 仅适用于三相电机,无法用于单相负载。
四、适用场景
功率范围:通常用于10-100kW 的三相异步电机(小功率电机用星 - 三角更经济,大功率电机用变频启动更优)。
负载类型:适用于轻载至中重载启动(如水泵、压缩机、传送带),尤其当星 - 三角启动转矩不足时(如负载启动时阻力较大)。
供电场景:对发电机或电网容量有限制的场合(如柴油发电机带载启动),通过降低启动电流,避免电压骤降导致其他设备停机。
五、与星 - 三角启动的对比
对比项 自耦变压器降压启动 星 - 三角启动
降压比例 可调节(如 50%-80%) 固定为 1/√3≈57.7%
启动电流 直接启动的(抽头比例)²(如 65% 抽头→42%) 直接启动的 1/3(≈33%)
启动转矩 直接启动的(抽头比例)²(如 65% 抽头→42%) 直接启动的 1/3(≈33%)
设备成本 较高(自耦变压器贵) 较低(仅接触器和切换装置)
电机要求 无特殊接法要求 必须支持△接法(铭牌标 Y/△)
总结
自耦变压器降压启动是一种兼顾成本与启动性能的方案,适用于中大功率电机的轻载至中重载启动,尤其在电机不支持星 - 三角接法或需要更高启动转矩时优先选择。但需注意,其启动电流仍高于软启动或变频启动,配置柴油发电机时需确保发电机容量能承受启动冲击(通常建议发电机功率≥电机额定功率的 1.5-2 倍)。