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電機的星形接法和三角形接法

圖文 更新时间:2024-12-25 14:26:21

1.基本概念

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

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。我國低壓供電系統中的線電壓為380V,高壓供電系統中的線電壓為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。低壓供電系統中的相電壓為220V,高壓10kV供電系統中的相電壓為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(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,且線電流相位滞後于相電流相位30度。

從上圖可以看出,上下樁依次聯結是三角形,上面三根樁接一起是星形,根據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。

3.說明

1)電機三角形接法時因為沒有中性點,具體方法是電機的三相繞組的頭與尾分别連接,這時隻有一種電壓等級,線電壓等于相電壓,線電流等于相電流的約1.73倍

2)電機星形接法時因為有中性點(電機一般都是三相對稱負載所以一般不引出中性線),具體方法是電機的三相繞組的三條尾連接在一起,三條頭接電源,這時有兩種電壓等級,即線電壓和相電壓,且線電壓等于相電壓的約1.73倍,線電流等于相電流。

3)需要注意的是本來星形接法的電機不能接成三角形,(如果接成三角形,這時相電壓升高到約1.73倍,長時間運行必然燒毀電機)。

4)同樣本來三角形接法的電機不能接成星形,(如果接成星形,這時相電壓降低到約1.73倍,達不到正常功率,如果帶額定負載,那麼這時屬于過載狀态,時間一長也必然燒毀電機)。

5)在我國一般3-4KW(千瓦)以下較小電機都規定接成星形,以上較大電機都規定接成三角形。

6)為什麼較大功率電機都接成三角形,好處是輕載啟動時,為了方便降壓啟動(啟動時接成星形,運行時換接成三角形,電機啟動時間極短接成星形沒關系,好處是啟動電流可以降低到1/3等。

4.兩種接法的對比

1)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(380V)大。增大了絕緣等級。

2)星形接法:有助于降低繞組承受電壓(220V),降低絕緣等級。降低了啟動電流。缺點,電機功率減小。 所以,小功率電機4KW以下的大部分采用行星接法。大于4KW的采用三角形接法。

在我國一般3~4kW以下較小電機都規定接成星形,以上較大電機都規定接成三角形。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。

三角形接法的電機在輕載啟動時采用Y-△啟動,以降低啟動電流!輕載是條件,因為Y接法轉矩會變小,降低啟動電流是目的,利用Y接法降低了啟動電流!三角接法功率大,啟動電流也大,星接法功率小,啟動電流也小。

5.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。啟動時先将定子繞組接成星形,使得每相繞組電壓為正常運行時相電壓的1/√3,啟動完畢再恢複成三角形聯結,電動機便進入全壓下正常運行。其優點是啟動設備成本低、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,但啟動轉矩隻有額定轉矩的1/3,故這種方法多用于輕載或空載啟動。

降壓啟動控制電路圖如下圖所示。

電機的星形接法和三角形接法(電機的星形接法和三角形接法解析)1

電路工作原理:合上電源隔離開關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形聯結,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,經一段時間延時後,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△聯結運行,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-△減壓起動過程結束,電動機投入正常運行。停車時,按下SB1即可。

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