在自耦變壓器降壓起動的控制線路中，限制電動機起動電流是依靠自耦變壓器的降壓作用來實現的。自耦變壓器的初級和電源相接，自耦變壓器的次級與電動機相聯。自耦變壓器的次級一般有3個抽頭，可得到3種數值不等的電壓。使用時，可根據起動電流和起動轉矩的要求靈活選擇。電動機起動時，定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓，一旦起動完畢，自耦變壓器便被切除，電動機直接接至電源，即得到自耦變壓器的一次電壓，電動機進入全電壓運行。通常稱這種自耦變壓器為起動補償器。這一線路的設計思想和串電阻起動線路基本相同，都是按時間原則來完成電動機起動過程的。 
圖：定子串自耦變壓器降壓起動控制線路
線路工作原理：
閉合開關QS。
起動 按下按鈕SB2，KM1和時間繼電器KT同時得電，KM1常開主觸點閉合，電動機經星形連接的自耦變壓器接至電源降壓起動。
時間繼電器KT經一定時間到達延時值，其常開延時觸點閉合，中間繼電器KA得電并自鎖，KA的常閉觸點斷開，使接觸器KM1線圈失電，KM1主觸點斷開，將自耦變壓器從電網切除,KM1常開輔助觸點斷開，KT線圈失電，KM1常閉觸點恢復閉合，在KM1失電后，使接觸器KM2線圈得電，KM2的主觸點閉合，將電動機直接接入電源，使之在全電壓下正常運行。
停止 按下按鈕SB1，KM2線圈失電，電動機停止轉動。
在自耦變壓器降壓起動過程中，起動電流與起動轉矩的比值按變比平方倍降低。在獲得同樣起動轉矩的情況下，采用自耦變壓器降壓起動從電網獲取的電流，比采用電阻降壓起動要小得多，對電網電流沖擊小，功率損耗小。所以自耦變壓器被稱之為起動補償器。換句話說，若從電網取得同樣大小的起動電流，采用自耦變壓器降壓起動會產生較大的起動轉矩。這種起動方法常用于容量較大、正常運行為星形接法的電動機。其缺點是自耦變壓器價格較貴，相對電阻結構復雜，體積龐大，且是按照非連續工作制設計制造的，故不允許頻繁操作。
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