1.2.4 绕线式异步电动机转子电阻降压启动控制电路
三相交流绕线式异步电动机的转子中绕有三相绕组，通过滑环可以串入外加电阻（或电抗），从而减少启动电流，同时也可以增加转子功率因数和启动转矩。
绕线式异步电动机转子回路串电阻启动主要有两种：一种是按电流原则逐段切除转子外加电阻，另一种是按时间原则逐段切除转子外加电阻。
加油站1——电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路
如图1-10所示为电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路。
图1-10 电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路
图中，KM1、KM2、KM3为短接电阻接触器，R1、R2、R3为转子外加电阻，KA1、KA2、KA3为电流（中间）继电器，它们的线圈串联在转子回路中，由线圈中通过的电流大小决定触点动作顺序。KA1、KA2、KA3三个电流继电器的吸合电流一致，但释放电流不一致，KA1最大，KA2次之，KA3最小。
训练场1——电路原理分析
合上电源开关QS，按下SB1，在启动瞬间，转子转速为零，转子电流最大，三个电流继电器同时全部吸合（电动机串全部电阻启动），随着转子转速的逐渐提高，转子电流逐渐减小，由于KA1整定值最大，所以最早动作，然后随转子电流进一步减小，KA2、KA3依次动作，完成逐级切除电阻的工作。
启动结束，电动机在额定转速下正常运行。
其中，n2↑、n2↑↑、n2↑↑↑分别表示转子转速逐渐提高，I2↓、I2↓↓、I2↓↓↓分别表示转子电流逐渐减小。
指点迷津
串电阻减压启动的缺点是减小了电动机的启动转矩，同时启动时在电阻上功率消耗也较大。如果启动频繁，则电阻的温度很高，对于精密的机床会产生一定的影响，故目前这种减压启动的方法在生产实际中的应用正在逐步减少。
中转部——常用启动电阻器
常用的启动电阻器有铸铁电阻器、板形（框架式）电阻器、铁铬合金电阻器和管形电阻器。
（1）铸铁电阻器的型号为ZX1，它由铸或冲压成形的电阻片组装而成，取材方便。其特点是：价格低廉，有良好的耐腐蚀性和较大的发热时间常数，但性脆易断，电阻值较小，温度系数较大。它适用于交流低压电路中，供电动机启动、调速、制动及放电等用。
（2）框架型电阻器的型号为ZX2，是在板质瓷质绝缘件上绕制的康铜电阻元件。其特点是耐振，具有较高的机械强度。它适用于交、直流低压电路，但较适用于要求耐振的场合。
（3）铁铬铝合金电阻器有ZX9和EX15两种型号。前者由铁、铬、铝合金电阻带轧成波浪形式，电阻为敞开式，计算功率约为4.6kW；后者由铁、铬、铝合金带制成的螺旋式管状电阻元件（ZY型）装配而成，计算功率约为4.6kW。它适用于大、中功率的电动机的启动、制动和调速。
加油站2——时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路
如图1-11所示为时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路。
图1-11 时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路
图中，KM1、KM2、KM3为短接电阻接触器；KM4为电源接触器；R1、R2、R3为3组启动电阻。
KT1、KT2、KT3为通电延时型时间继电器，这三个时间继电器分别控制三个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合，自动切除转子绕组中的三级电阻（其延时时间的大小决定动作顺序，以达到按时间原则逐段切除电阻的目的）。
与启动按钮SB2串接的KM1、KM2、KM3三个动合触点的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部启动电阻的条件下才能启动。若其中任何一个接触器的主触点因熔焊或机械故障而没有释放，电动机就不能启动。
训练场2——电路原理分析
该电路的原理与电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路的工作原理基本相同，请读者自己分析。
加油站3——绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动电路
绕线式异步电动机转子回路串接电阻启动，不仅使用电器多，控制电路复杂，启动电阻发热消耗能量，而且启动过程中逐段切除电阻，电流和转矩变化较大，对生产机械造成较大的机械冲击。
频敏变阻器是一种静止的、无触点的电磁元件，它由几块30～50mm厚的铸铁板或钢板叠成的三柱式铁芯和装在铁芯上并接成星形的三个线圈组成。若将其接入电动机转子回路内，则随启动过程（转速升高或转子频率下降）的进行，阻抗值自动下降。这样不仅不需要逐段切除电阻而且启动过程也能平滑进行。
频敏变阻器启动电路的连接种类有单组、两组串联、两组并联、二串联二并联等，如图1-12所示。频敏变阻器在启动完毕后应切除短接，若电动机本身有短路装置，则可直接使用。如果没有短路装置，则可另外安装刀开关来短路，如图1-12（e）所示。
图1-12 频敏变阻器启动电路的连接方法
如图1-13所示为绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动控制电路，它是利用敏变阻器的阻抗随着转子电流频率的变化而自动变化的特点来实现的。
图1-13 绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动控制电路
在该电路中，RF为频敏变阻器，采用的是一种单组连接方法；SB1为停止按钮开关，SB2为启动按钮开关。KM1的三组动合触点用于控制三相电动机的供电；KM2为切换频敏变阻器的交流接触器，KM2的另一个触点用于控制时间继电器KT线圈的供电；KT为时间继电器，KT1为延时动合触点，KT2为动断触点；FR为热继电器。
训练场3——电路原理分析
启动时，按下启动按钮开关SB2，KM1交流接触器线圈得电吸合，其三组动合触点闭合后自锁，为三相电动机提供三相电源，电动机转子电路串入了频敏变阻器并启动。
在按下SB2以后，KT时间继电器线圈也同时得电工作，经延迟一段时间后，其KT1触点闭合，接通KM2交流接触器线圈的供电，使KM2得电吸合，其动断触点断开，切断对时间继电器KT线圈的供电，KM2动合触点闭合，使频敏变阻器RF被短接，启动过程结束，电动机进入正常运行状态。
上述工作过程可归纳为
指点迷津
在使用过程中，如果出现启动电流过大、启动太快或者启动电流过小、启动转矩不够、启动太慢的情况，可采用换接调整频敏电阻器抽头的方法来解决（适当增加或减少匝数），应及时调整频敏电阻器的匝数和气隙。
如果在刚启动时，启动转矩过大，有机械冲击现象；但启动结束后，稳定的转速又太低（偶尔启动用变阻器启动完毕短接时，冲击电流较大），可增加铁芯气隙。
想一想
1.在什么情况下异步电动机需要降压启动？
2.三相异步电动机降压启动的方法有哪些？
3.定子串电阻降压启动控制线路的优、缺点是什么？
4.绕线式异步电动机转子回路串电阻启动的方式有哪两种？