在工业生产当中，有许多带重载的设备，比如传输带、矿井起重机、粉碎机、球磨机等。这些设备如果出现故障停车，那么再重新起动就比较困难。三相异步电动机直接起动时会产生很大的冲击电流，减少电动机的使用寿命，对电网上的其它设备也会造成一定的影响。采用传统降压起动或电子式软起动器起动又难以提供足够大的起动转矩，无法实现电动机的重载起动。而变频器造价太高，将它仅用于电动机起动，是一种浪费。　　 本文完成了重载分级变频软起动器的研究。该重载分级变频软起动器将变频电抗器和分级变频器相结合，通过低压分级变频器控制高压变频，降低电动机定子输入频率，提高电动机起动转矩，降低起动电流，从而实现电动机的重载起动。主要研究内容包括：⑴采用分级变频的方法，在降低定子电压的同时也降低频率，提高电动机的起动转矩，解决了传统降压起动和电子式软起动存在的起动转矩小的问题，可以使电动机在重载的情况下平滑起动。本文详细地阐述了分级变频理论及其控制策略，用对称分量法分析了分级变频子频率与最佳相位角的关系，又通过数学分析方法计算出子频率对应的晶闸管触发角的大小。⑵对三相异步电动机的重载分级变频软起动系统进行了建模与仿真。仿真采用4级变频起动模式，即1/7f→1/4f→1/2f→f。同时还对电动机的直接起动和降压软起动进行了仿真.仿真试验结果表明：采用分级变频软起动方法起动电动机时，起动转矩比降压软起动大，而且起动电流小，是一种较为有效的电动机重载软起动方法。⑶对三相异步电动机的重载分级变频软起动方法进行了试验研究。分别在一台额定功率为11kW的风机负载上通过了试验和一台额定功率为230W的提升机负载上通过了重载软起动试验。试验结果表明，采用重载分级变频软起动不仅可以使电动机平滑软起动，而且起动转矩大大提高，因而可以很好地实现电动机的重载软起动。因此，可以得出结论：采用重载分级变频软起动方法起动电动机时，可以获得较大的起动转矩，同时起动电流也较小，可以用在电动机重载起动场合。