0. 引言
笼型三相异步电动机广泛应用在水泵、鼓风机、运输机械、农业机械、矿山机械等对转差率及其他性能无特殊要求的机械设备上。电机起动时，会产生很大电流，直接起动时起动电流是其额定电流的4～8倍，最大可达到额定电流的十倍。如果起动方式选择不当，不仅电动机无法起动运行，也会对控制线路和其他用电设备造成冲击，损坏电网和控制电路中的其他元器件。所以受电网容量限制和出于保护其他用电设备正常工作的需要，需根据电机容量，供电控制线路的承载能力和设备的承受能力，选择适应的启动设备，并进行参数设置，保证电机正常启动。下面就笼型三相异步电动机起动时常出现的问题，分别进行阐述和分析。
1. 低压笼型三相异步电动机起动转矩与起动电流概述
电动机靠电磁转矩T拖动机械负荷工作，其转矩公式为：
式中CT是电动机机械参数的综合系数，体现电动机转子的尺寸、气隙大小等对转矩的影响，R2、X20是电动机转子绕组的等效电阻和静止状态下的感抗，U1是三相电源的线电压，s是电动机的转差率。电动机起动时，转速n=0，转差率s=1，转子的漏电抗X2达到最大值X20，而转子电阻R2通常很小，使X2＞＞R2，此时的起动转矩：
附加电阻（1-s)R2 /s=0，相当于转子电路短路，此时：
由于定子、转子漏阻抗很小，所以起动电流Ist很大。一般情况下Ist=(5～7)IN，是额定电压下的堵转电流。由于转子回路中电抗X2＞＞R2，此时转子电流的有功分量不大，故异步电动机的起动转矩Tst不大。一般情况下Tst=(1.0～2.0) TN。起动转矩近似和转子电阻成正比，加大转子电阻可提高电动机的启动能力。电动机在额定转速下运行时，转速n接近同步转速n1，转差率s很小，大约为5℅，转子电阻为（1-s）/(s×R2)，数值很大，从而限制了定转子电流数值，此时sX20﹤﹤R2，转子电路呈电阻性，转矩公式近似为：
在转矩不变的情况下，加大转子电阻会同时加大电动机的转差率，降低电机转速。
2. 低压笼型三相异步电动机起动故障分析
电机按照正常运行电压起动时，电机会有比较明显的抖动现象，并有明显噪声。采用调压或调频方式起动，电机的起运过程相对平衡；同样，正常运行的电机，突然断电，也会有比较明显的抖动现象。电机启动或断电运行过程中，发生的“抖动”，是共振的具体表现。因电机运行中，机械系统受激励的频率与系统某阶段的固有频率相接近时，会发生明显共振，出现明显的位移，产生比较明显噪音。变频电机的使用过程中，可能在某些频段的运行效果特别好，而在其他频段可能存在明显的电磁噪声，其根本的原因是由于电磁共振，电机启动过程及停止过程因惯性改变，运行对象受力改变，改变的时间越短、受力越大，状态改变越明显，电机的声音和位移发生变化。为此，电机安装使用过程中必须固定，通过电机底脚面、端盖法兰面与安装基准进行固定，必要时增加其他限位措施。在电机运行过程中，会因振动造成固定松动，因而必须进行定期的保养和维护。
2.1 电机无法启动的原因分析
电动机无法起动，一般有以下原因，被拖动机械卡住、起动设备故障和电动机本体故障及其它方面原因。当电动机不能起动时，可使用万用表测量三相电压，若电压太低，应设法提高电压，原因可能有：1）电源线太细，起动压降太大，应更换粗导线。2）三角形接线错接成星形接线，又是重载起动，应按三角形接法起动。3）送电电压太低，应增高电压，达到要求的电压等级。若三相电压不平衡或缺相，说明故障发生在起动设备上。若三相电压平衡，但电动机转速较慢并有异常声响，可能负荷太重，拖动机械卡住。此时，应断开电源，盘动电动机转轴，若转轴能灵活均衡地转动，说明是负荷过重；若转轴不能灵活均衡地转动，说明是机械卡阻。若三相电压正常而电机不转，则可能是电机本体故障或卡阻严重，此时，应将电动机与拖动机械脱开，分别盘动电动机和拖动机械的转轴，并单独起动电动机，确定故障原因，作相应的处理。当确定为起动设备故障时，要检查开关，接触器各触头及接线柱的接触情况；检查热继电器过载保护触头的开闭情况和工作电流的调整值是否合理；检查熔断器熔体的通断情况，对熔断的熔体在分析原因后应根据电动机起动状态的要求重新选择；若起动设备内部接线有错，则应按照正确接线改正。当确定为电动机本体故障时，则应检查定，转子绕组是否接地或轴承是否损坏。绕组接地或局部匝间短路时，电动机虽能起动但会引起熔体熔断而停转，短路严重时电动机绕组很快就会冒烟。绕组接地、匝间短路通常重新绕制绕组。轴承损坏而造成电动机转轴窜位、下沉、转子与定子磨擦乃至卡死时，应更换轴承。若在严冬无保温，环境较差场所的电动机，应检查润滑脂。
2.2 电动机启动后转速低，无法达到额定转速
电机起动后，转速达不到额定转速，一般为电源端电压低，电机起动转矩减小，转速降低，如果电压太低，应提高电源端电压。电动机接线错误，绕组应是三角形接线而错接成星形，会使相电压降低，启动转矩降低，无法达到额定转速。如果转子笼条断裂或端部开焊，转速和起动转矩会下降。笼条断裂或开焊的情况，首先可进行直观检查，查看鼠笼导条是否有电弧灼痕，断裂和细小裂纹，端环连接是否良好。同时，可借助于仪表检查，在电动机运行时，看指示电动机定子电流的电流表。如果鼠笼转子断条或开焊故障时，电流表指针将来回摆动。对于未装设电流表的电动机，可将电动机的定子绕组串联电流表后接到（15-20）%Ue（Ue为额定电压）的三相交流电源上，盘动电动机转轴，随着转子位置不同，定子电流发生变化，指针突然下降处，即是转子断条或开焊部位。被拖动机械轻微卡住，转轴转动不灵活，也会使电动机勉强拖动负载，引起转速下降。
3. 电机起动电压过低的原因
电机的启动电流，在电机制造完成后基本已经定型。例如：最大启动电流为6倍额定电流的电机，在使用一段时间后，启动倍数会有所变大，漂移到7倍或更大，所以在设定电机速断保护定值时，建议取1.5倍的可靠系数，躲过启动电流。电源到电机之间有很多输配电元件（线路，变压器等），都有阻抗，电流流过阻抗，阻抗分压。启动电流越大，系统阻抗分压增加越多，造成系统末端电压降低。系统阻抗小，短路容量大，系统阻抗大，短路容量小。系统阻抗越小，电机启动时造成的压降越小。起动大电机，造成系统压降过低，可能会造成以下问题。1）本身接触器释放，电机启动失败。2）电压过低，造成其它设备不能正常运行。3）系统元件（变压器、线路）发热→阻抗变大→分压更大→电流更大（恒功率负载就是电压下降，电流上升）→更发热→造成器件过热损坏。因此必须防止系统电压降的太多，系统允许就直接启动，不允许就采取降低启动电流的方法进行启动，降低启动电流的起动方法有减压启动（自耦变压器，星/三角等），软启动和变频启动，可根据设备需要和经济条件考虑选择。
4.电机起动的影响因素和允许起动次数
电机的最大起动电流跟电机起动时的端电压有关，跟负载无关。电压越高，启动最大电流越高，电压越低，启动最大电流越低。启动负载的大小与启动时间有关，负载越大，启动时间越长，启动电流维持在高位的时间越长，电机发热越多，容易烧毁电机。电机的启动转矩只要大于负载转矩，可以最终达到额定转速。电机启动措施回路方面：降压，软启动等是解决启动电流大的问题；系统方面：选择合理的变压器，电缆，配电容，采用串电阻起动等，是为了减少系统阻抗，提高承受大电流冲击而造成的电压低的能力；操作方面：空载，轻载启动，是为了解决启动时间长的问题；保护方面：带时限的过流，过负荷，堵转保护、电机热保护等，是为了防止电机过热，烧坏绝缘。
正常情况下，40kW以下的电动机，起动次数不受限制，40kW以上的鼠笼式电动机在冷态下，允许启动两次，每次间隔时间不得小于5分钟，热态下，允许起动1次；不论是冷态还是热态，电动机起动失败后，均应查找原因，以确定是否进行下一次起动。事故情况下，为避免停机，限制负荷或避免对主设备造成危害，电动机的起动次数不分冷热态，均可连续启动两次。电动机铁心或线圈温度与周围环境温差大于3度为热态；温差小于3度为冷态。如果没有仪表监视，以电动机是否停运4小时为标准，超过4小时为冷态，低于4小时为热态。电动机大修后或新投入运行的电动机在初次启动时，要记录电动机启动时间和空载电流。电动机启动后，由连锁或保护等原因引起跳闸，应仔细检查原因并处理，禁止原因不明再次启动。
5. 总结
安全起动是三相异步电动机可靠运转的前提，通常10KW以下的电机，采用直接启动，10KW以上的电机需要根据配电和使用情况进行校核，确定采用那种启动方式，根据各种启动方式下，可能出现的最大启动电流，调整设定各部件的启动参数。