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图3-2 直接启动仿真模型
3.1.2 参数设置
(1)电压源模块。此模型使用三个独立的单相交流电压模块构成三相交流电压源。A相交流电源参数设置如图3-3所示，B、C相除了将初相位设置成互差120?外，其他参数与A相相同。
图3-3 A相电源参数设置
(2)电机模块。电动机采用三相鼠笼式异步机，参数设置如图3-4所示。
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图3-4 电动机的参数设置
(3)总线选择模块。在异步电机的测量输出端连接了总线选择模块是为了将需要观察的异步电机参数选择出了连接到示波器上进行观察，其设置如图3-5所示。
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图3-5 总线选择模块设置
3.1.3 仿真结果分析
系统的仿真Start time为0,Stop time设为2，仿真算法选择其中的ode23tb，仿真结果如图3-6所示。图中分别给出了A相转子电流ir(a)、A相定子电流is(a)、转速n和电磁转矩Te的仿真波形。
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图3-6 直接启动波形
从仿真波形可以看出直接启动时，启动过程在0.8s左右结束，启动速度较快。因为负载很小，所以在电机达到稳态后，转速非常接近同步转速。异步电机在直接启动过程中的启动电流很大将近100A，是额定n1?750r/min电流的5倍(额定电流公式IN?S3UN?16.8A)，启动完成后电流降至正常工作
电流。电机最初启动转矩约为800N?m，这么大的转矩突然加在静止的机械设备上，会对负载设备造成伤害。电机在启动过后转矩接近于10N?m，这是由仿真模型中负载转矩的大小所决定的。
3.2 降压启动
经过上述结果分析，我们希望能降低对负载的机械冲击，所以要求启动电流尽可能小。而启动电流和启动转矩的大小为
?S?I1S?I2U1????X1?X2???R1?R222
2?3pU1R2 TS???2??X1?X2??22?f1?R1?R2?? (3-1)
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从上式(3-1)可看出，减小启动电流方法主要有两种：(1)降低电源电压；(2)加大定、转子边的阻抗。
降压启动是电动机启动时利用某些设备或采用定子绕组换接的方法使定子绕组的端电压低于额定电压，启动结束时再切换到额定电压下运行的方法。其特点是限制启动电流，但因为电动机的启动转矩与端电压的平方成正比，所以同时启动转矩也下降。对于启动转矩要求不是很高的场合，可以采用这种方法启动。 3.2.1 启动方式
应用较普遍的降压启动方法有以下几种： (1)定子串接电抗器启动
由于鼠笼式异步电动机的转子回路已固定，不能外接电阻。因此启动时，只能在定子回路中串接电抗器，降低定子实际所加电压，从而减小启动电流，待启动结束后，切除电抗器，进入正常运行，如图3-7所示。
图3-7 电抗器降压启动
这种方法的优点是启动设备简单，启动平稳，运行可靠。缺点是：启动转矩下降比较厉害，外串的电抗器上损耗较大，不经济。所以这种启动方法只能适用于空载和轻载启动。
(2)Y—△启动
启动时，定子绕组Y接，此时加在定子绕组的每相电压是额定电压的1/3，对电网造成冲击的启动电流则降低到△接时的1/3，启动转矩也降低到△接时的
1/3；运行时换成△接，如图3-8所示。启动电压为220V，运行电压为380V。