电动机绕组星三角知识

星三角降压启动需要三个接触器,一个主电路接触器,一个星形启动接触器和一个三角运行接触器。

最好采用时间继电器控制延时,主电路接触器应采用过载继电器加热,以保护电机。

星三角降压启动器仅适用于通常以三角形配置运行的电动机。

首先我们看一下感应电机的内部绕组。

三相异步电动机内部有三个电动机绕组,有星形接法和三角形接法两种。

星形是三个绕组在末端连接在一起的地方,三角形是三个绕组在开始和末端连接的地方。

接线时将这三个连接件拆下。

注意市电部分的接线,最好使用黄、绿、红线。

从上图可以看出,一开始1号接触器和3号接触器同时吸在一起,由于3个接触器的上端短接在一起,所以三点连成一点,这样有一点与电机的W2、U2、V2相连,恰好是星形连接,这一点称为中性点。

星形启动降低了电压和电流,因此感应电动机易于启动。

一旦启动,接触器 3 断开,接触器 2 被激活,接触器 1 是主接触器,保持激活状态。

1、2号接触器吸合后,所连接的电机三个绕组成为三角形连接,感应电机即可全压正常运行。

在这里我们看到完整的接线。

这是完整的接线。

热过载继电器以所有三相相同的相序连接到主电源接触器。

上面的黄、绿、红图为主线部分,黑线为次控制线部分。

进行星三角启动的电动机有两个重要特征:

星形启动电流和启动转矩均变为额定电流的三分之一。

热过载继电器以所有三相相同的相序连接到主电源接触器。

上图为黄绿红主线部分,黑线为次线控制线部分。

星三角启动的电机有两个重要的特点:星形启动电流和启动转矩都成为额定电流的三分之一。

可以看出,启动时电流很小。

因此,星三角启动适用于对电机启动扭矩要求不严格,但需要限制启动电流的场合。

如果启动时负载过重,启动转矩降至额定转矩的三分之一时,可能无法承载电机,所以启动时负载较轻时一般采用星三角启动。助跑时向上且沉重。如果电机启动电流太大,会引起电网电压波动,此时也采用星三角启动。

注意下图中时间继电器的接线。

因此,星三角起动器适用于对电动机的起动转矩要求不严格,但需限制起动电流的场合。

因此,不能一概而论电机功率的大小来确定是否采用星三角起动。如果启动时负载过重,可能会因为启动转矩下降到额定转矩的三分之一而带不动电机,一般启动时负载轻,运行时负载重时采用星三角启动。 。如果电机启动电流太大,会引起电网电压波动,此时也采用星三角启动。

注意时间继电器的接线,描述得很简单。

为了弄清楚这些问题,我们首先需要回顾一些基本的电气理论。

看下图,我们先来了解一下不同接法的三相负载电路的相电压与线电压、相电流与相电流的关系。

从图中我们知道,如果以目前国内大量使用的三相四线制低压(TN)供电系统(即所谓的市电)来说,当负载不变时,相电压增加星形接法时到负载两端为线电压的三分之一根;角接时加在负载两端的相电压等于线电压。

对于同一负载,星形连接时流过负载的相电流等于线电流,而角形连接时流过负载的相电流为线电流根号的三分之一(即仔细理解这里的表达和下图中的表达之间的区别,不要混淆,因为两者的意思是相同的,只是表达不同)。

接下来我们回顾一下基尔霍夫节点电流定律,见下图。从图中我们知道,流过任意节点的电流总是恒定等于流出该节点的电流【也可以说,各支路电流的代数和(AC为矢量和)相等到零],即电流不在节点累积

我们来看看三相鼠笼异步电机内部绕组常见的星形和角形接法,见下图。

这就是标准连接,是一名合格电工必须掌握的基本知识之一。了解了它们的原理后,我们就可以在以后的生产实践中灵活应用和维护我们的设备,让设备更好地为生产服务。

接下来开始分析星形/三角形降压启动电路,见下图。

图中左侧第一个主控电路是标准星/三角降压启动主控电路,这是一个通用电路。

左侧下侧第一个辅助控制电路为传统标准通用辅助控制电路;第二、第三是现在社会上流传的辅助控制电路之一;第四个是我标准化电路后的辅助控制电路;第五是我标准化后的辅助控制电路。

注:所谓标准化就是按照相关标准规定重新绘制,并不是完全彻底按照标准要求,这样工作量太大,而且对于讨论也没有必要,只要大家可以理解吗,请理解。

我们先看标准的星形/三角形降压主控电路,在KMY闭合时构成星形降压启动。根据较早开始的相电压、线电压、相电流、线电流与节点电流定律之间的关系的理论讨论,我们知道KMY形成的星点(可称为零点或中性点) )就会有电流通过KMY的主触头流入导线形成的星点,并且流入星点的电流等于线电流。

作为三角形连接的负载(本例为电机的三相绕组),施加在负载各相两端的电压为线电压(即380V),即相电压等于线电压。

当我们改为星形连接时(负载和输入电压保持不变),负载每相两端的电压为原电压(即220V)的三分之一根,则流过每相的电流负载的电流只有原来(角接)电流的1/3,这就是降压启动的原理。

由于星形连接的相电流等于线电流,这意味着流经KM(主接触器)主触头的电流与流经KMY(闭合星形接触器)主触头的电流相同。 )。因此,无论是否同步闭合或断开,两个接触器主触头产生的电弧都是相同的,两个不同步闭合时产生的电弧会比不同步闭合时产生的电弧大。

因此,只要正确选择(选型)并使用合格的接触器,一般情况下不会出现接触器动作时因拉弧而造成触点严重烧蚀或粘连的可能性。

但在生产实践中,通常的设计是KMY先于KM关闭。这样做的目的是为了延长KMY触点的使用寿命并降低运营成本。原则是KM按角接工作电流选型,KMY按星型接法电流选型。如果KMY先于KM合闸,则不会出现启动飞弧(星/角开关断开时仍有),这样启动时的飞弧由比KMY规格更高的KM承担,比规格较低的KMY好很多。

如果设计KMY中的星形/角形开关时先断开KM再断开KMY效果最好(因为分断时的电弧比闭合时的电弧大很多),但这会造成辅助控制电路结构的复杂性和经济成本的增加,有时甚至更多比损失值得。

再看KM△角接接触器。由于角接法时流过KM△主触头的电流为相电流,等于线电流3部分的根,一般来说,为了安全可靠,是根据线电流来选择的。

这是因为转换过程中电弧可能较大,容易烧坏接触器触点。当然,如果KM△先于KM闭合,则可以根据相电流(线电流的根号的三分之一)来选择KM△。

但这会使控制电路结构复杂化,设备制造成本不仅没有降下来,还不够好,得不偿失。

星/三角降压启动主电路分析总结:只要正确选择接触器的型号规格和合格产品,一般情况下接触器触点烧蚀应该不成问题,即KM和KMY同步动作。因为电弧是一种误解。

现实中,产生拉弧的原因有很多,但最主要的是星/角转换时间设置不当,或者负载过重。

开始时间不够,转换过早;有的是电机本身质量问题或平时维护不够,运行电流变大;有些是电机带病运行或设计不合理导致电机长期超负荷运行造成的,当然也不排除设计或维修过程中使用的接触器的型号、规格和质量不符合要求。 。

另外请注意,星形/三角形降压启动有一定的适用范围,并不一定比其他降压启动方式更好。由于星/三角降压启动电流为全压启动电流的1/3,因此启动转矩仅为原启动转矩的1/3,仅适用于轻载或空载启动设备(如(如泵或空气压缩机在启动星/三角降压启动电机之前必须关闭进/出口阀门或排空压缩空气罐)。

对于重载启动设备,启动时间超过 30 秒(特别是超过 1 分钟)会对电机和供电线路(特别是供电变压器容量不足时)产生重大影响。

因此,电机负载越重(或功率越高),则采用其他启动方式[如:自耦降压启动、伸边三角降压启动、定子串联电抗器(或电阻)降压启动、软启动器降压启动、变频器逆变启动等]应根据具体实际情况选择启动方式。

因此,认为星形/三角形降压启动比其他降压启动方法好得多的想法是错误的。

认为无论使用什么设备,只要采用降压启动,都采用星/三角降压启动方式(星/三角降压启动的优点是结构简单、体积小)也是错误的。

下面讨论星/三角降压启动的辅助控制电路。

辅助控制电路简称控制电路,是按工艺要求对被控制对象进行控制的电路。上面所示的五种控制方法中,除了第四种控制方法大体相同,只是电路结构不同,第四种与前三种相反,最后一种是增加了角度转换接触器延迟功能到前三个控制电路。

第一个控制电路是传统的标准控制电路,在主接触器(KM)闭合之前首先密封星形(KMY),为主电路提供降压启动,启动完成后转向角运行,时间继电器退出运行。

该电路电路结构简单,但满足工作安全可靠的特点。

第二、第三控制电路与第一控制电路类似,都是在降压启动前先密封星形,启动完成后时间继电器退出。

不同的是电路结构稍微复杂一些,增加了一些双链触点,比第一种控制电路安全可靠。

特别是第二个控制电路,接触器用得最多,虽然安全性和可靠性提高了很多,但维护难度也增加了很多。

第四是设计电路。对于这个电路,我个人认为不是很合理和完善。

虽然增加了双链功能,但主接触器KM先于封星接触器KMY闭合,且封星接触器KMY经常在拉弧下工作,这总比先封星再通电降压启动要好。

虽然无害,但与前封星相比,后封星使接触器KMY触点的寿命始终比前封星的触点寿命短得多(比弧光工作时长一倍以上)。

时间继电器KT的长期参与运行是该电路的难点。

众所周知,持续通电参与运行的部件寿命比不持续通电的情况要短得多,而且功耗也会增加。

As the saying goes, "more incense burners, more ghosts", your time relay KT is involved in long-term operation, so it may give you a failure in operation at some point, affecting the efficiency of the equipment and increasing operating and maintenance costs.

第五是提供的电路。

虽然在动作上与前三者相似,具有先封星后通电和时间继电器不参与动作的功能,但采用并联电容C来延长角接触器KM△的闭合是有点像蛇——多余。

而延时功能只能在直流供电控制电路中发挥作用,而在交流电路中则没有任何作用,甚至是一个多余而繁琐的东西。

你不知道什么时候会给你带来故障造成的击穿或漏电。

请注意,直流电路中电感器的反向峰值电压是额定电压的四到五倍。

好了,星形/三角形降压启动电路的分析就到此为止。

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