电机绕组接线图带星形和三角形有什么区别

三相电流系统是由俄罗斯科学家 M.O. Dolivo-Dobrovolsky 在 19 世纪末开发的。三相,其中电压相对于彼此偏移 120 度,除其他优点外,还可以轻松创建旋转磁场。该磁场带有最常见和最简单的三相异步电动机的转子。

这种电动机的三个定子绕组在大多数情况下根据“星形”或“三角形”方案相互连接。在国外文献中,使用了“star”和“delta”这两个词,缩写为S和D。助记符D和Y更为常见,有时会导致混淆——字母D既可以标记为“star”,也可以标记为“star”和“delta”。 “三角形”。

相电压和线电压

要了解绕组连接方法之间的区别,首先需要了解 具有相电压和线性电压的概念.相电压是一相开始和结束之间的电压。线性的——不同阶段的相同结论之间。

对于三相网络,线间电压是相间的电压,例如 A 和 B,相电压是各相与中性线之间的电压。

相电压与线电压之差。

因此电压 Ua、Ub、Uc 将是相位的,而 Uab、Ubc、Uca 将是线性的。这些电压是不同的。因此,对于 0.4 kV 的家庭和工业网络,线性电压为 380 伏,相电压为 220 伏。

根据“星形”方案连接电机绕组

星形绕组接线图。

当用星形连接电动机的相位时,三个绕组在它们的起点处在一个共同点处相互连接。每个自由端都连接到它们自己的网络阶段。在某些情况下,公共点连接到电源系统的中性总线。

从图中可以看出,对于这种包含,网络的相电压被施加到每个绕组(对于 0.4 kV - 220 伏的网络)。

根据“三角形”方案连接电机绕组

三角绕组接线图。

在“三角形”方案中,绕组的末端相互串联。原来是一种圆,但在文献中,“三角形”这个名字被接受,因为它经常使用样式。在这个实施例中没有地方连接中性线。

显然,施加到每个绕组的电压将是线性的(每个绕组 380 伏)。

连接方案相互比较

为了将两种方案相互比较,有必要计算电动机在一次或另一次包含期间产生的电力。为此,有必要考虑线性 (Ilin) 和相位 (Iphase) 电流的概念。相电流是流过相绕组的电流。线路电流流过连接到绕组端子的导体。

在高达 1000 伏的网络中,电力来源是 变压器,其次级绕组由“星形”(否则无法组织中性线)或绕组以相同方式连接的发电机开启。

当与星形连接时,导体中的电流和电机绕组中的电流相等。

图中显示,当与“星形”连接时,导体中的电流和电机绕组中的电流相等。相电流由相电压决定:

    \[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]

其中Z是一相绕组的电阻,它们可以相等。可以这样写

    \[I_faz=I_lin\]

.

当用三角形连接时,导体中的电流和电机绕组中的电流是不同的。

对于三角形连接,电流是不同的 - 它们由施加到电阻 Z 的线性电压决定:

    \[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]

.

因此,对于本案 I_faz=\sqrt{3}*I_lin.

现在我们可以比较总功率(S=3*I_faz*U_faz),由具有不同方案的电动机消耗。

  • 对于星形连接,总功率为 S_1=3*U_faz*I_faz=3*(U_lin/\sqrt{3})*I_lin=\sqrt{3}* U_lin* I_lin;
  • 对于三角形连接,总功率为 S_2=3*U_faz*I_faz=3*U_lin*I_lin*\sqrt{3}.

因此,当由“星形”打开时,电动机产生的功率比连接到三角形时低三倍。它还会导致其他积极后果:

  • 启动电流降低;
  • 发动机运转和启动变得更加顺畅;
  • 电动机可以很好地应对短期过载;
  • 异步电动机的热状态变得更加温和。

硬币的另一面是星形绕组电机不能产生最大功率。在某些情况下,扭矩甚至可能不足以旋转转子。

切换星三角电路的方法

大多数电动机的设计允许从一种连接方案切换到另一种连接方案。为此,绕组的起点和终点显示在终端上,因此通过简单地改变覆盖层的位置,可以从“星”形成“三角形”,反之亦然。

电机绕组星形和三角形的连接图。

电动机的所有者自己可以选择他需要的东西 - 具有小启动电流和平稳运行的软启动或发动机产生的最大功率。如果您两者都需要,您可以使用强大的接触器自动切换。

从星形自动切换到三角形的近似方案。

当按下启动按钮 SB2 时,电动机根据“星形”方案启动。 KM3 接触器被拉起,其触点闭合一侧电机绕组的输出。相反的结论连接到网络,每个都通过 KM1 触点连接到自己的阶段。当该接触器接通时,三相电压被施加到绕组并驱动电动机的转子。在 KT1 继电器上设置一段时间后,KM3 线圈切换,断电,KM2 接触器打开,将绕组切换成“三角形”。

在发动机加速后进行切换。这个时刻可以由速度传感器控制,但实际上一切都更容易。开关受控 时间继电器 - 5-7秒后,认为启动过程完成,您可以在最大功率模式下启动发动机。不值得推迟这一刻,因为长时间运行超过“星形”的允许负载会导致电驱动器故障。

实现此模式时,请记住以下几点:

  1. 星形绕组电机的启动转矩明显低于三角形接线电机的这一特性值,因此,以这种方式启动具有困难启动条件的电机并不总是可行的。它只是不会轮换。这种情况包括以背压运行的电​​动泵等。借助带相转子的电机解决了类似的问题,在启动时平滑地增加了励磁电流。当离心泵在关闭的阀门上运行时,如果电机轴上的风扇负载等情况下,星形启动是成功的。
  2. 电机绕组必须能承受网络的线电压。重要的是不要混淆 D/Y 220/380 伏电机(通常为 4 kW 的低功率异步电机)和 D/Y 380/660 伏电机(通常为 4 kW 及以上)。 660 伏网络实际上没有在任何地方使用,但只有具有此额定电压的电动机才能用于星三角切换。三相网络中的 220/380 驱动器仅由“星形”接通。它们不能用于交换方案。
  3. 在关闭“星形”接触器和打开“三角形”接触器之间必须保持暂停,以避免重叠。但是不可能为了防止电动机停止而将其增加到超出测量范围的程度。自己制作电路时,可能需要通过实验来选择。

还应用了反向开关。如果一个强大的引擎以小负载暂时运行,这是有道理的。同时,它的功率因数低,因为有功功率消耗是由电动机的负载水平决定的。另一方面,无功主要由绕组的电感决定,它不依赖于轴上的负载。为了提高消耗的有功功率和无功功率的比率,您可以将绕组切换到“星形”电路。这也可以手动或自动完成。

开关电路可以组装在离散元件上——时间继电器、接触器(启动器)等。还生产了现成的技术解决方案,将自动开关电路组合在一个外壳中。只需将电动机和电源从三相网络连接到输出端子。此类设备可能有不同的名称,例如“启动时间继电器”等。

根据不同的方案开启电机绕组有其优点和缺点。胜任操作的基础是了解所有的利弊。然后引擎将持续很长时间,带来最大的效果。

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