1绕线式异步电动机电磁转矩的特点
从电机原理来分析，感应电动机转矩表达式为M＝C m z cosφZ式中C mDD转矩常数I zDD转子电流φzDD转子电动势与电流间的相角差由上式可见，转矩M的大小与每极磁通φ和归算过转子电流I z的有功分量I z CosφZ成正比。如果转子滑环短接启动（当然，这是不允许的），由于转子静止，定子磁通即以50Hz的频率在转子上感应出比较高的电动势，因为转子各相电阻很小，所以转子电流便很大。再则，尽管这种情况启动时转子电流I z很大，但由于刚开始启动时转子为静止，而此时转子电流频率为*高，所以转子电抗相当大，这就导致转子电动势和电流之间有比较大的相角差φz，而cosφz却很小，因此启动转矩M仍然很小。
针对上述情况，为了降低转子电流，同时又能提高启动力矩，现在普遍采用频敏变阻器作为绕线式电机的启动器。频敏变阻器实际上是一个特殊的三相铁芯电抗器，在电动机启动过程中，随着转子电流频率的改变，频敏变阻器的等效电阻和等效电抗也自动地改变。启动时，转子电流频率f 2*大，接近于电源频率f 1，频敏变阻器的等效电阻与等效电抗*大，一方面降低了转子电流，另一方面使cosφz提高，使得电动机可以得到较大的启动转矩。启动过程中，随着转速的升高，转子频率逐渐降低，频敏变阻器的等效电阻和等效电抗都自动减小，使电动机可以近似地得到恒转矩启动特性。
但在实际运用中，单独采用频敏变阻器，在电网电压降低时，旋回破碎机就难以启动。究其原因，我们发现是由于旋回破碎机属重负荷启动，电网电压降低时，启动力矩不够所致。尽管我们采用的频敏变阻器为BP4，其启动力矩为1.2倍额定力矩，但由于力矩与电源电压的平方成正比，电源电压将从φ、I z这两个方面影响电磁转矩，一旦遇电网电压降低，启动力矩与电压的平方成正比地下降，电动机就难以启动了。要解决这个问题，必须采取提高启动力矩的措施。从转矩表达式中可以看出，在电机启动初始阶段，适当增加启动电阻，可使cosφz提高，起到增大启动力矩的作用。
2频敏变阻器与电阻混合的二级启动方法
在转子回路中串入适当的电阻可提高电动机的启动力矩，线路图见1.下面定量分析串入的电阻r的数值。1的单相等值电路如2a和2b所示。
令R＝r z＋r p＋r
X＝x z＋x p
r z，x zDD转子各相电阻、电抗r p，x pDD频敏变阻器的电阻、电抗rDD串接的电阻Z＝［R 2＋（XS）2］1／2
如略去转子的铁损不计，则输入转子的功率等于转子的电损耗，即
SMn 0 2π／60＝3I z 2 R M＝28.65I z 2 R／n 0 S
当电机启动时，S＝1，并略去转子的电阻、电抗，单独分析r p、x p、r与启动力矩M的关系，从式可见，当频敏变阻器确定后，在S＝1时，其电抗、电阻为确定值。那么，r为何值时M有*大值，即有*大的启动力矩可对式进行求导，令dM／dr＝0，则得出*大启动力矩的条件为：r＝x p－r p，由此可知，选定频敏变阻器后，从x p、r p即可求出r值。
从以上计算表明，单独采用频敏变阻器时，启动力矩为1.2倍额定值，但频敏变阻器与电阻串联后提高到1.5倍额定值。
当电压降至90％时，只用频敏变阻器的启动力矩为1.2×0.9 2＝0.972倍额定值，而串电阻后仍有1.5×0.9 2＝1.2倍额定值。这就说明了电压降低到90％时，旋回破碎机仍能启动。
3电阻器的选择
由于旋回破碎机启动后长期运行，因此电阻器只是短期有负载，所以选用尺寸较小的电阻器，便于安装。在实际运行中，电机可能有连续启动几次的情况，频敏变阻器也规定在总时间90s的范围内，容许连续启动三次。因此，电阻器负荷时间按三倍于一次启动时间计。210kW旋回破碎机的启动时间为16s，一次启动时间按15％×16计算，电阻器的负载时间为tq＝3×（15％×16）＝7.2s.可选用二箱ZX1－1／10电阻器，三相公用，每箱总电阻0.2Ω（20片），每片0.01Ω，发热时间常数T＝735s，则长期等效电流为：Id＝I q（t q／T）1／2＝668×（7.2／735）1／2＝66A＜152A，由于r值为0.1Ω，因此每相用10片，电阻值为0.1Ω。对启动柜进行适当改造，并增装相应短接接触器和时间继电器。
4结语
频敏变阻器与电阻混合的二级启动方法，能较好地解决电网电压降低时，旋回破碎机难以启动的问题，启动力矩可提高到1.5倍左右的额定值。这不仅适用于旋回破碎机，而且对其它满载启动设备的技术改造同样有效。
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