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三相异步电动机星角起动的分析与实践

2018-08-06王加胜

魅力中国 2018年23期

王加胜

摘要:经过专业人士长期实践论证,当负载对电动机起动力矩没有严格要求时,需限制电动机的起动电流,且满足电动机380V/Δ 的接线条件,保证电动机正常运行时,定子绕组能接成三角形才能采用星三角起动的方法进行起动。

关键词:笼式;绕线式;异步电动机;三相电源;星形接法;角形接法;起动电流

一、三相异步电动机接线方法

(一)星形接法:是把电动机三项绕组的末端U2、V2、W2连接在一起,形成一个公共中性点O,再把三项380V电源分别连在电动机三项绕组的首端U1、V1、W1上,这种接线方法称为“星形接法”如图:

(二)三角形接线方法:

是把U相绕组的首端与W相绕组的末端相接;V相绕组的首端与U相绕组的末端相接;W相绕组的首端与V相绕组的末端相接,最后把380V电源分别与三相绕组的首端U1、V1、W1相接,这种接线方法称之为“角形接法”或“Δ 形接法”如图

(三)两种接线的说明:

星形接法和三角形接法都是指三相异步电动机的绕组自身的接法。三角形接线方法是指三相绕组首尾相接,三个端点为电源接线端;而星形接法是指将电动机的三相绕组的末尾端接在一起,三相绕组的首端成为电源接线端的接线方法。无论是那一种接法都必须保证三相绕组对称、三相电源频率相同,振幅相等,三相相位互差120度的三相正弦交流电源供电,确保产生均匀的三相旋转磁场和电磁转矩,保证三相异步电动机正常运行。

二、两种接线方法的特点及注意事项:

(一)三相异步电动机星形接法时因为有中性点,其接线方式是电动机三相绕组的三个尾端短接在一起,三个首端接三相电源,这是有两种电压等级,线电压等于相电压的1.73倍,线电流和相电流相等。

(二)三相异步电动机三角形连接时因为没有中性点,其接线方式是把电动机的三相绕组的首尾分别连接在一起,此时只有一种电压等级,即线电压等于相电压,而线电流等于相电流的1.73倍。

(三)注意事项:电动机铭牌上标注该电动机为“Y形”接法的电动机,且不可接成三角形,原因是如果接成三角形,此时相电压升高大约1.73倍,若电动机长时间工作运行,导致电动机烧毁。

(四)同理本来电动机铭牌上标注该电机接为“Δ 形”接法的电动机,切不可接成星形连接,如果接成星形连接,此时相电压降低大约1.73倍,正常功率达不到,若带动负载运行属于过载运行,长时间运行也将导致电动机烧毁。

(五)功率较小的小型电动机(4KW)以下,一般都接成星形;而功率较大的大型电动机一般都接成三角形,但是此电动机可采用星—角起动的方法。即星形起动,角形运行。可降低起动电流,提高起动转矩。

三、星形、角形接法的优缺点:

(一)星形接法:

优点:有助于降低电动机绕组所承受的电压,降低绝缘等级,降低了起动电流,提升了起动转矩。

缺点:电动机的功率将被减小。因此小功率电动机(4KW)以下的一般采用星形接法,而大于4KW以上的电动机一般采用三角形接法。

(二)三角形接法:

优点:此种接法有助于提高电动机的功率。

缺点:起动电流大而起动转矩不大。绕组承受电压大,增大了绝缘等级。

(三)三相异步电动机星三角降压起动

1.适用范围

星三角起动控制只适合于容量大的角形电动机。正常运行时为三角形联接的电动机

2.主要元器件

三个交流接触器、一个热继电器、两个熔断器、一个时间继电器、起动、停止按钮各一个。

三个交流接触器作用:一个作为主电路接通电源;一个作为Y形起动;一个作为Δ 起动

時间继电器作用:通过设定来确定星形到三角形转换的时间,需要用延时闭合的触点来实现。

热继电器作用:提供过载保护。

熔断器作用:提供短路保护。

3.工作原理:

当电动机起动时,通过星三角起动器把电动机定子绕组先结成星形起动,以降低起动电压,减小起动电流,待电动机起动后,星三角起动器自动把定子绕组改接成三角形,使电动机安全稳定运行。

即:星形起动,角形运行。

四、结束语:

事实证明:星三角起动已被广泛应用在日常生产中,特别是容量较大的角形电动机的起动,星三角连接实际上是两种接线方式:即星形连接和三角形连接。只不过他们同时应用于电路中,一起使用。三角形连接可以使电动机正常工作,但是此时电动机线圈两端电压为全压380V,会产生较大的起动电流,与电压成正比,会对电网造成严重冲击,所以人们就想到了星形连接。星形连接起动时,电动机线圈两端的电压只有三角形连接的1/,即220V,起动电流也降低至角接时的1/3,可减少起动电流对电网的冲击。因此把电动机星形起动,角形运行,确保电动机安全可靠的工作。

参考文献:

[1]刘凌云编《电动机及控制线路》人民邮电出版社2008

[2]李国瑞编《电气控制技术项目编程》机械工业出版社2009

[3]赵承荻编《电机与变压器》机械工业出版社2007

[4]胡幸鸣编《电机及拖动基础》机械工业出版社2010