启动自耦变压器

启动自耦变压器（通常指使用自耦变压器来启动大型电动机）是一个需要谨慎操作的过程，其核心目的是降低电动机启动时的电压，从而减小启动电流和电网冲击。

以下是启动自耦变压器（用于电机启动）的典型步骤和要点：

启动前检查：
- 电气检查： 确保主电源、自耦变压器、接触器、保护装置（熔断器、热继电器、过流继电器）接线正确、紧固、绝缘良好。检查控制电路是否正常。
- 机械检查： 确认待启动的电机及其驱动的负载处于可启动状态（无卡阻、润滑良好等）。
- 自耦变压器设置： 确认自耦变压器抽头已设置在所需的降压启动档位（常见的有65%和80%额定电压抽头）。65%抽头启动电流最小（约为全压启动电流的42%），启动转矩也最小（约为全压启动转矩的42%）；80%抽头启动电流约为全压的64%，启动转矩约为全压的64%。
- 时间继电器设定： 如果使用时间继电器自动控制切换过程，设定合适的启动时间（通常在几秒到十几秒，取决于电机功率和负载惯性）。
启动过程：
- 初始状态： 电机主电源断电。自耦变压器未接入电路。
- 启动命令： 按下启动按钮或发出启动信号。
- 降压启动阶段：
  - 控制电路首先接通连接自耦变压器抽头的接触器（通常是“星点”接触器和“启动”接触器动作）。此时，电源电压通过自耦变压器的部分绕组（抽头部分）施加到电动机定子绕组上。电机在降低的电压下开始启动旋转。
  - 电机转速开始上升，启动电流被限制在较低水平（通常是全压启动电流的1.5到4倍以内，具体取决于抽头位置）。
- 加速阶段： 电机在降压状态下持续加速。
- 切换阶段：
  - 时间切换（常用）： 当预设的启动时间到达（由时间继电器控制），控制电路动作。
  - 电流或速度切换（较少用）： 也可能通过检测电流下降到一定值或转速达到一定值来触发切换。
  - 切换动作： 控制电路断开连接自耦变压器抽头的接触器（“星点”和“启动”接触器断开）。在断开后的极短时间内（通常有几十毫秒的短延时或利用接触器断开时的电弧时间），接通直接连接电网电源的接触器（“运行”接触器）。此时，电机脱离自耦变压器，直接连接到电网全电压运行。
- 全压运行阶段： “运行”接触器保持吸合，电机在全电压下正常运行。启动过程结束。
关键注意事项：
- 切换时机： 切换时间点至关重要。切换过早，电机转速不够高，切换到全压时仍会有较大的电流冲击；切换过晚，自耦变压器长期通电会过热，且电机已达到或接近额定转速，失去了降压启动的意义。时间继电器（或电流速度检测）的设定需要根据具体工况调整。
- 切换动作连续性： 从断开降压接触器到接通运行接触器必须有短暂的延时（通常靠控制电路设计实现），确保降压接触器完全断开、电弧熄灭后才接入运行接触器，防止电源通过自耦变压器短路。
- 保护： 必须配备完善的过载、短路、缺相等保护装置。热继电器应设置在电机的额定电流上。
- 启动时间限制： 自耦变压器是按短时工作制设计的（通常设计为允许启动时间如30秒、60秒或120秒）。频繁启动或单次启动时间过长会导致自耦变压器严重过热损坏。连续两次启动之间需要有足够的冷却时间。
- 绕组共用风险： 自耦变压器的初级和次级共用部分绕组。如果低压侧发生短路故障，高压侧会受到直接影响，故障电流比隔离变压器更大。因此其绝缘和短路保护要求更高。
- 手动 vs 自动： 手动操作的启动柜需要操作人员根据经验（观察电流表或听声音）判断切换时机，风险较大。自动控制（时间继电器）更可靠。
- 适用负载： 适合启动转矩要求不是特别大（通常要求启动转矩小于65%额定转矩才推荐用65%抽头，小于64%才推荐用80%抽头）的中等惯性负载。对于要求启动转矩大的负载（如球磨机、破碎机），可能需要更高抽头或选择其他启动方式（如软启动器、变频器）。