电动机启动方式 与 变频器选型

这个工具在算什么

① 额定电流 —— 算出来的，不是查表查来的

用的是电机的基本关系式，不是某本手册的对照表：

In = P / (√3 · U · η · cosφ)

这么做有两个好处：换电压自动正确（同一台 22kW，380V 时约 42A，690V 时只有约 23A —— 照 kW 查表选变频器最容易在高压场合选小一档）；口径统一， 不会出现"表里两个数对不上"的情况。

② 启动方式：两条物理通式，别记混

关键在于电流的降法因手段而异：

• 星三角：每相绕组只承受 1/√3 线电压，线电流降到 1/3。转矩 ∝ U² 也降到 1/3。 —— 电流倍数和转矩倍数恰好相等。
• 自耦变压器：电机端电压 kU → 电机电流 k·I_sc； 而自耦变压器一次侧电流 = k × 二次侧电流 → 电网侧 k²·I_sc。 —— 电流和转矩都按 k² 降，倍数依然相等。
• 串电抗 / 串电阻：串联回路电流相同，所以线电流只降到 k·I_sc， 但转矩仍是 k²·T_st。 —— 这一种才是"转矩降得比电流多"。 同样把转矩压到 42%，星三角只要 33% 电流、自耦 65% 要 42%、串电抗要 65% —— 电流利用率最差，所以现场用得越来越少。

③ 一个最容易讲错的换算

教科书说"星三角的起动转矩降到全压启动时的 1/3"，这个 1/3 是相对 全压起动转矩（≈ 2 倍额定转矩）而言的，不是相对额定转矩。 所以星三角实际给到约 67% 额定转矩，不是 33%。这个差别直接决定 "到底起得来起不来"——负载 50% 额定时星三角其实够用，负载 80% 时就不够了。

④ 变频器按电流选，不按 kW 选

变频器的额定输出电流必须 ≥ 电机额定电流 × 余量。余量来自三处，本工具都算了：

• 负载类型：风机泵类 1.1 / 一般恒转矩 1.2 / 重载大惯量 1.5
• 环境降额：超 40℃ 每高 10℃ 约降 5%；海拔超 1000m 每 1000m 约降 5%
• 恒功率区：最高频率超过 50Hz 后，电压不能再升，可用转矩按 50/f 下降

⑤ 数据来源（重要）

• 效率 η：GB/T 18613-2020《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》 表1。3 级 = IE3 = 强制能效限定值，2 级 = IE4，1 级 = IE5。 网页版还把 3 级列与 IEC 60034-30-1 的 IE3 公认值逐点核对了一遍，导入即自检。
• 功率因数 cosφ：国标不规定，本工具给的是工程典型值 （规律：极数越少 cosφ 越高、功率越大越高）。请以铭牌为准，可手动覆盖。
• 堵转电流倍数 Ist/In、堵转转矩倍数 Tst/Tn：没有强制国标， 依电机设计而定（典型 Ist/In 5.5~8.0、Tst/Tn 1.8~2.3）。本工具给的是典型值， 务必按厂家样本确认，可手动覆盖 —— 这两个数直接决定启动冲击和变压器选型， 用错值比没有值更危险。
• 启动方式的系数（1/3、k、k²）是物理推导，不是厂家数据， 上面已经把推导写出来了，可自行复核。