你对星三角启动了解多少?

电e小精灵

发布时间: 2021-11-13 22:06
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星三角降压启动是我们电气工作者必须要掌握的一个知识点,因为它涵盖的知识内容比较多,一些人只会用对于原理却很模糊。

1、
什么要进行星三角降压启动?

三相异步电动机启动瞬间通常数秒钟,一般也就13秒,瞬间电流是运行时稳态数值的47倍。这样电动机功率如果比较大,则启动电流会严重影响周围负载正常工作,所以我们要使用星三角降压启动,降低它的启动电流。因为我们的变压器输送过来的功率是一定的,马达启动电流大,因为P=UI,P一定时,当I突然变大,U也会瞬间下降,导致其他负载处于失压状态,其它设备现象有,照明灯变暗,交流接触器工作跳动,旁边电机转速下降。因为如此,所以才我们需要降压启动。


2、
什么是降压启动?

降压启动是指通过一些启动设备将电压适当降低后,然后加到电机的定子绕组上进行启动,待电机启动后再使其恢复到额定电压正常运转。星三角降压启动就是通过先让马达星型启动降低电压,待到马达转速上来以后切换到三角形全压运转。


3、
为什么星三角启动能降压?

星型(Y)接法:把三相电源三个绕组的末端W2U2 V2连接在一起,成为一公共点(中性点),从始端A、B、C引出三条端线作为相线。



▲图1:三相异步电动机星形接法


三角型()接法:是将各相电源或负载依次首尾相连,并将每个相连的点引出,作为三相电的三个相线。(一般规定3KW以下电机采用星形接法4KW以上采用三角形接法。)



▲图2:三相异步电动机三角形接法


了解完三角形接法和星形接法后,还要知道三角形接法和星形接法的线电压、相电压,线电流、相电流之间的关系。


我们常说的线电压、相电压是什么意思?这里给大家解释一下,所谓的线电压就是指相(火)线之间的电压,相电压指的是绕组两端承受的电压,线电流也是一样相(火)线上的电流,相电流指的是流经绕组的电流。知道这个我们再来看它们的关系:


▲图3:星形接法、三角形接法电流与电压关系


知道了星三角降压启动电压和电流的关系以后,我们可以知道所谓的降压启动降的实际上是相电压(马达绕组承受的电压),假设接的是3相380V的电源,星型接法的相电压为380/√3=220v,而三角形接法的相电压等于线电压为380v。所以这就是星形接法其实是降压运行的原因,而三角形接法是全压运行。星三角降压启动,是以降低马达的启动电压,牺牲马达转矩,从而实现减小启动电流。


根据上面的电流与电压的关系我们可以推导出星形接法的电流和转矩为三角形接法的1/3.下面讲解这1/3是怎么来的。我们都知道马达的功率计算公式为P=√3*U*I*cosΦ。其中U是线电压,I是线电流。cosΦ是马达的功率因数。


星形接法马达线电压等于380v。线电流等于相电流,所以线电流I=U/R=220/R。


三角形接法马达线电压为380v。线电流等于√3相电流,线电流I=U/R=(380/R)√3,提取一个√3得到(220/R)*√3*√3,也等于(220/R)*3。


所以:

星型接法的功率P=√3*U*I*cosΦ=√3*380*220/R*cosΦ

三角形接法功率P=√3*U*I*cosΦ=√3*380*220/R*3*cosΦ


可以知道一台电机从三角形接法换成星形接法,它的电流差3倍,功率也差3倍。由此可以知道星三角降压启动适合轻负载电机的启动,例如风机、水泵的启动。不太适合重负载,因为重负载的情况下星形启动的时候马达承受的转矩很大,绕组承受电流很大,容导致烧毁线圈绕组。


4、
星三角降压启动注意事项?

只适合于电动机正常运行为三角形连接。为什么这么说,我们会经常看到马达铭牌上面有些写着()220、(Y)380,会有人质疑是不是铭牌标错了,其实这样写的目的是说这个马达线圈只能承受220v的相电压。这种电机不能用于星三角降压启动。


接线前要记得将马达原来的短接片拆掉,有些人粗心大意忘记拆掉,要理解星三角降压启动用到三个交流接触器,其中一个作为主电源。剩下一个星形启动,一个三角形运转的接触器,这两个接触器就相当于可以控制的短接片,需要哪个的时候哪个闭合。


启动时间的设定,不同马达启动时间设多少合适?星形启动时间过短转速还未提升,如果此时切换到三角形,启动电流还是很大。星形启动时间过长,电机会因为低电压,高电流而烧毁。根据负载决定,当负载过大时,因为电流与转矩成正比,电机将会降低额定转矩,因此容易过流、过载。当重型负载时,时间可以适当短一点。风机、水泵类的负载时间则可以长一点。


接触器与电机连线时要区分好相序。因为不存在短接片,所以要避免将接触器引线时短接到同一绕组。

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