【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)：6221 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線表示。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相表示。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線表示。
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相表示。

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(fù)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。