【精講】電機(jī)星形接法、三角形接法及Y-△降壓?jiǎn)?dòng)電路

閱讀次數(shù)：6279 發(fā)布時(shí)間： 2017-12-15 15:05:00

在分析三相交流電路中的負(fù)載連接方法及關(guān)系時(shí)，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(guó)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(fù)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(guò)相線中的電流，通常用I線表示。
4）相電流。指流過(guò)電源每相繞組或每相負(fù)載中的電流，通常用I相表示。

當(dāng)三相負(fù)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(duì)稱(chēng)負(fù)載或三相平衡負(fù)載時(shí)：

星形連接電源的線電壓是負(fù)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(duì)應(yīng)的相電壓30度。線電流等于相電流，即I線=I相。任何時(shí)刻流經(jīng)三相的電流矢量和等于零。

三角形連接負(fù)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(fù)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(jī)的星形和三角形接法

電機(jī)星形接法和三角形接法都是指電機(jī)本身的繞組接法，星形接法指將電機(jī)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(gè)端點(diǎn)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(jī)三角形接法時(shí)線電壓等于相電壓，線電流等于相電流的約1.73倍；電機(jī)星形接法時(shí)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(jī)功率。缺點(diǎn)，啟動(dòng)電流大，繞組承受電壓大，增大了絕緣等級(jí)。

星形接法：有助于降低繞組承受電壓，降低絕緣等級(jí)，降低了啟動(dòng)電流。缺點(diǎn)，電機(jī)功率減小。

在我國(guó)一般3-4kW以下較小電機(jī)都規(guī)定接成星形，以上較大電機(jī)都規(guī)定接成三角形。當(dāng)較大功率電機(jī)輕載啟動(dòng)時(shí)，可采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)（啟動(dòng)時(shí)接成星形，運(yùn)行時(shí)換接成三角形），好處是啟動(dòng)電流可以降低到1/3。

Y-△降壓?jiǎn)?dòng)電路

對(duì)于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的三相異步電動(dòng)機(jī)，可采用Y-△減壓?jiǎn)?dòng)。啟動(dòng)時(shí)先將定子繞組接成星形，使得每相繞組電壓為正常運(yùn)行時(shí)相電壓的1/√3，啟動(dòng)完畢再恢復(fù)成三角形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全壓下正常運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備成本低、方法簡(jiǎn)單易操作。雖然此法的啟動(dòng)電流降至全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的1/3，但啟動(dòng)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(dòng)。

減壓?jiǎn)?dòng)控制電路圖如下圖所示：

電路工作原理：合上電源隔離開(kāi)關(guān)QS，按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1得電并自鎖，KM3通電，KM3主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)接成Y形聯(lián)結(jié)，接入三相電源進(jìn)行減壓起動(dòng)，同時(shí)時(shí)間繼電器KT通電并開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)后，KT的延時(shí)常閉觸頭斷開(kāi)，KM3失電釋放，電動(dòng)機(jī)Y中性點(diǎn)斷開(kāi)，同時(shí)KT的延時(shí)常開(kāi)觸頭閉合，KM2通電自鎖，電動(dòng)機(jī)接成△聯(lián)結(jié)運(yùn)行，同時(shí)用KM2斷開(kāi)KT線圈，另外輔助觸頭KM2和KM3為互鎖觸頭，防止KM2和KM3同時(shí)帶電。至此，電動(dòng)機(jī)Y-△減壓起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)投入正常運(yùn)行。停車(chē)時(shí)，按下SB1即可。

關(guān)于時(shí)間繼電器KT的延時(shí)時(shí)間可按估算公式：功率開(kāi)方后乘以2再加4s即可。例如電動(dòng)機(jī)功率為16kW，則延時(shí)時(shí)間t=2*√16+4=12s。