三相電機三角形接法與星形接線解析

2020-11-23 馮哥工控

(0、什麼是相電壓線電壓相電流線電流?1、為什麼大功率電機採用角接而不是星接?2、角接電機接成星接可以嗎?3、星接電機接成角接可以嗎?4、為什麼要採用星角轉換?為什麼採用星角轉換後電纜變細了?)

一、什麼是相電壓、線電壓、相電流、線電流

對於三相四線制電源來說:

兩根火線之間的電壓是線電壓,火線與零線之間的電壓是相電壓,也就是說如果相電壓是220V,那麼線電壓就是380V

對於三相異步電動機來說:

相電壓——每相繞組兩端的電壓,叫相電壓。

線電壓——每兩個與電源相接的端點之間的電壓叫作線電壓。

相電流——流過每相負載的電流叫相電流。

線電流——流過每條電源線中的電流為線電流。

二、星形接法

多用於4kw以下的電機

線電壓=1.732相電壓=380V,即每相繞組承受220V電壓。

線電流=相電流

比如22KW電機,額定電流即線電流為44A,那麼相電流即繞組電流也為44A。使用的繞組截面積要大,為角接時的1.732倍,不利於大電機的製作。

不利於提高電機功率,但啟動電流低,繞組需承受220V電壓,降低了絕緣等級

三、三角形接法

4kw及以上的大多為三角形接線

線電壓=相電壓=380V,即每相繞組承受380V電壓

線電流=1.732相電流

比如22KW電機,額定電流即線電流為44A,那麼相電流即繞組電流為25.4A。使用的繞組截面積小,為星接時的1/1.732倍,有利於大電機的製作。

有助於提高電機功率,但啟動電流大(可以通過星三角切換降低啟動電流),繞組需承受380V電壓,增大了絕緣等級。

三角形接法和星形接法線電壓、線電流都是相同的,差別繞組的電壓和電流不同.三角形接法繞組電壓高,電流小;而星形接法是繞組電壓低、電流大.電流小,繞組的截面積就小,截面積小,線槽、線圈製作,布線等就方便得多,是較大功率電機適合三角形接法的根本原因.

四、三角形接法電機接成星形

1、星接電機的線電流是角接電機線電流的1/3,計算方法如下:

假設每相繞組阻值為X,那麼:星形連接時,每相繞組的電壓(相電壓)為220V,所以相電流為220V/X。由於星形連接線電流=相電流,所以線電流=220V/X。角形連接時,每相繞組電壓(相電壓)為380V,相電流為380V/X。由於380= √3*220,所以,相電流就是 √3(220V/X)。三角形連接時,線電流= √3相電流,所以,線電流= √3* √3(220/X)=3*(220V/X)。也就是說星形連接時線電流等於角形連接時線電流的三分之一。角接起動電流是額定電流的4-7倍,換為星接後啟動電流是原角接電機額定電流的1.5-2.5倍。

角接繞組可承受380電壓,此時只承受了220

2、根據P=√3*U線*I線*cosφ,功率也下降為原角接電機的1/3,比如功率22KW的角接,換成星接也就7KW左右。

3、根據T=(9550*P)/n,額定轉矩也下降為原角接電機的1/3。

所以,如果還是帶同樣負載,電機就會處於過載狀態,時間長會燒毀電機,時間短沒問題,比如星三角啟動。

五、星形接法電機接成三角形

星接電機接成角接後,相電壓升高1.73倍,因星接電機的繞組絕緣是按220V製作的,所以長時間運行會燒毀繞組。電機燒不是因為電壓高,而是因為電流大,因為是電流流過導體才發熱,不是電壓加在導體上導體就發熱的。

六、星三角轉換

多用於30-75KW電機

不是非要用星三角轉換,如果某一臺電機的功率小於變壓器容量的30%是可以直接啟動的,直接啟動的綜合能耗要小於降壓啟動。

啟動過程:按下起動按鈕SB2,KM、KM1得電吸合,電動機星形起動,同時 KT 也得電,經延時後時間繼電器 KT 常閉觸頭打開,使得 KM1斷電,常開觸頭閉合,使得KM2得電閉合併自鎖,電動機由星形切換成三角形正常運行。星角啟動時間公式 T=2*根號(額定功率)+4。

聯鎖點:KM1與KM2之間設有輔助觸點聯鎖,防止它們同時動作造成短路;線路轉入三角運行後,KM2的常閉觸點分斷,切除時間繼電器KT、接觸器KM1,避免KT、KM1線圈長時間運行而空耗電能,並延長其壽命。

定義:

Y —△降壓起動是指電動機起動時,把定子繞組接成星形,以降低起動電壓,減小起動電流;待電動機起動後,再把定子繞組改接成三角形,使電動機全壓運行。使用此方法的目的是減小啟動電流,但只能應用於輕載。

使用範圍:

1、只適用於正常工作時定子繞組作三角形接法的電動機

2、只適用於空載或輕載啟動。啟動力矩不超過額定轉矩的40%,如重載啟動電機是不能使用星三角降壓啟動的,星三角的實質就是電機的繞組接線從電機接線盒內轉移到電櫃內的

優點:

起動時將電動機定子繞組接成星形,每相繞組承受的電壓為電源的相電壓(220V),起動電壓為直接採用三角形接法時的1/3,起動電流為三角形接法時的1/3,因而起動電流特性好,線路較簡單,投資少,減小了起動電流對電網的影響。而在其起動後期則按預先整定的時間換接成三角形接法,每相繞組承受的電壓為電源的線電壓(380V),電動機進入正常運行。

電機進入角接後,接觸器和電機間的電纜,承受的電壓是線電壓,但流過的電流是相電流,為線電流除以1.732,所有使用的電纜較單純角接的電機細,但斷路器接的線仍要按角接的來計算,因為它流過的還是線電流。

缺點

起動轉矩也相應下降為三角形接法的1/3,轉矩特性差,只適用於空載或輕載啟動。

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