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【精講】電機星形接法、三角形接法及Y-△降壓啟動電路

閱讀次數(shù):6144    發(fā)布時間: 2017-12-15 15:05:00


在分析三相交流電路中的負載連接方法及關(guān)系時,必然要聯(lián)系到線值及相值的關(guān)系,為理解其概念,首先應(yīng)掌握有關(guān)定義。

    1)線電壓。指相線(火線)與相線之間的電壓,即L1(U) 、L2(V)與L3(W)兩兩之間的電壓,通常用U表示。我國低壓供電系統(tǒng)中的線電壓為380V,高壓供電系統(tǒng)中的線電壓為10kV、35kV、110kV等。

    2)相電壓。指電源的每相繞組或每相負載兩端的電壓,通常用U表示。低壓供電系統(tǒng)中的相電壓為220V,高壓10kV供電系統(tǒng)中的相電壓為5.8kV。

    3)線電流。指流過相線中的電流,通常用I表示。

    4)相電流。指流過電源每相繞組或每相負載中的電流,通常用I表示。

當三相負載的性質(zhì)(電阻性、電感性或電容性)和大小都相同,即為三相對稱負載或三相平衡負載時:

星形連接電源的線電壓是負載相電壓的√3倍,即:U線=√3U相,即380V=1.732*220V,相位上,線電壓超前其對應(yīng)的相電壓30度。線電流等于相電流,即I線=I相。任何時刻流經(jīng)三相的電流矢量和等于零。

三角形連接負載的相電壓等于電源的線電壓,即U相=U線,電源的線電流等于負載相電流的√3倍,即I線=√3I相,且線電流相位滯后于相電流相位30度。

電機的星形和三角形接法

電機星形接法和三角形接法都是指電機本身的繞組接法,星形接法指將電機繞組三相末端接在一起,三相首端為電源端;三角形接法指將三相繞組首尾互相連接,三個端點為電源端。接線方法如下圖所示:


從上圖可以看出,上下樁依次聯(lián)結(jié)是三角形,上面三根樁接一起是星形,根據(jù)前文可知電機三角形接法時線電壓等于相電壓,線電流等于相電流的約1.73倍;電機星形接法時線電壓等于相電壓的約1.73倍,線電流等于相電流。

兩種接法比較

三角形接法:有助于提高電機功率。缺點,啟動電流大,繞組承受電壓大,增大了絕緣等級。

星形接法:有助于降低繞組承受電壓,降低絕緣等級,降低了啟動電流。缺點,電機功率減小。

在我國一般3-4kW以下較小電機都規(guī)定接成星形,以上較大電機都規(guī)定接成三角形。當較大功率電機輕載啟動時,可采用Y-△降壓啟動(啟動時接成星形,運行時換接成三角形),好處是啟動電流可以降低到1/3。

Y-△降壓啟動電路

對于正常運行時定子繞組接成三角形的三相異步電動機,可采用Y-△減壓啟動。啟動時先將定子繞組接成星形,使得每相繞組電壓為正常運行時相電壓的1/√3,啟動完畢再恢復成三角形聯(lián)結(jié),電動機便進入全壓下正常運行。其優(yōu)點是啟動設(shè)備成本低、方法簡單易操作。雖然此法的啟動電流降至全壓啟動時的1/3,但啟動轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的1/3,故這種方法多用于輕載或空載啟動。

減壓啟動控制電路圖如下圖所示:


電路工作原理:合上電源隔離開關(guān)QS,按下起動按鈕SB2,KM1得電并自鎖,KM3通電,KM3主觸頭閉合,電動機接成Y形聯(lián)結(jié),接入三相電源進行減壓起動,同時時間繼電器KT通電并開始計時,經(jīng)一段時間延時后,KT的延時常閉觸頭斷開,KM3失電釋放,電動機Y中性點斷開,同時KT的延時常開觸頭閉合,KM2通電自鎖,電動機接成△聯(lián)結(jié)運行,同時用KM2斷開KT線圈,另外輔助觸頭KM2和KM3為互鎖觸頭,防止KM2和KM3同時帶電。至此,電動機Y-△減壓起動過程結(jié)束,電動機投入正常運行。停車時,按下SB1即可。

關(guān)于時間繼電器KT的延時時間可按估算公式:功率開方后乘以2再加4s即可。例如電動機功率為16kW,則延時時間t=2*√16+4=12s。


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