頻敏變阻器

頻敏變阻器 ^[3]  是一種由鑄鐵片或鋼板疊成鐵心，外面再套上繞組的三相電抗器,接在轉子繞組的電路中，其繞組電抗和鐵心損耗的決定的等效阻抗隨着轉子電流的頻率而變化。

從60年代開始，廣泛採用頻敏變阻器來代替起動電阻以控制繞線轉子異步電動機的起動。頻敏變阻器是一種靜止的無觸點電磁元件，利用它對頻率的敏感而自動變阻。頻敏變阻器實質上是一個鐵損很大的三相電抗器，其結構類似於沒有二次繞組的三相變壓器。

頻敏變阻器是一種有獨特結構的新型無觸點元件。其外部結構與三相電抗器相似，即有三個鐵芯柱和三個繞組組成，三個繞組接成星形，並通過滑環和電刷與繞線式電動機三相轉子繞組相接。

當繞線式電動機剛開始啓動時，電動機轉速很低，故轉子頻率f2很大（接近f1），鐵心中的損耗很大，即等值電阻Rm很大，故限制了啓動電流，增大了啓動轉矩。隨着n的增加，轉子電流頻率下降（ f2=s f1), Rm減小，使啓動電流及轉矩保持一定數值。頻敏變阻器實際上利用轉子頻率f2的平滑變化達到使轉子迴路總電阻平滑減小的目的。啓動結束後，轉子繞組短接，把頻敏變阻器從電路中切除。由於頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉子電流頻率而變，反應靈敏，故叫頻敏變阻器。

頻敏變阻器實際上是一個特殊的三相鐵芯電抗器，它有一個三柱鐵芯，每個柱上有一個繞組，三相繞組一般接成星形。頻敏變阻器的阻抗隨着電流頻率的變化而有明顯的變化電流頻率高時，阻抗值也高，電流頻率低時，阻抗值也低。頻敏變阻器的這一頻率特性非常適合於控制異步電動機的啓動過程。啓動時，轉子電流頻率fz 最大。Rf 與Xd 最大,電動機可以獲得較大起動轉矩。啓動後，隨着轉速的提高轉子電流頻率逐漸降低，Rf 和Xf 都自動減小，所以電動機可以近似地得到恆轉矩特性，實現了電動機的無級啓動。啓動完畢後，頻敏變阻器應短路切除。

頻敏變阻器是一種無觸點電磁元件，相當於一個等值阻抗。在電動機起動過程中，由於等值阻抗隨轉子起動電流中高頻成分的減小而自動下降以達到自動變阻，從而只需用一級變阻器，就可以把電動機平穩起動起來。

變阻器實質上是一個鐵芯損耗非常大的三相電抗器。它由用數片E型鋼板疊合成的鐵芯及線圈兩個主要部分組成。鋼板間夾以墊圈，保持片間距離，以利散熱。

頻敏變阻器出廠時接線接在線圈的90%抽頭上，如果電動機接上變阻器啓動後，有下列情況之一，可依下述方法進行調整：

1.啓動電流過大（大於2.5倍），啓動太快，可設法增加圈數，將抽頭接到100%圈數，其效果使啓動電流減小，啓動力矩同時減小。

2.啓動電流過小（小於2倍）啓動力矩不夠，啓動太慢，可設法減少圈數，將抽頭接到80%圈數，其效果使啓動電流增大，啓動力矩同時增大。

3.如果機械在停機一段時間後重新啓動，因機械負載特重，再次啓動有困難時，可將電動機點動數次，使機械轉動幾下後，就能正常使用。

優點：結構較簡單，成本較低，維護方便，平滑啓動。

缺點：電感存在，cosΦ較低，啓動轉矩並不很大，適於繞線式電動機輕載啓動。