電機星三角降壓啟動原理是什麼?

野立

三相異步電機如果直接接入三相380伏滿額電壓,直接帶負載啟動,啟動電流會達到額定電流的5-7倍,電流大扭矩當然也會很大,但是一般的場合用不著這麼大的啟動扭矩,反而這樣啟動會對電網和變壓器衝擊很大,如果變壓器容量不足,會造成380伏電源波動很大,影響了其他設備的運行,所以供電部門都要求三相異步電機的啟動電流不能太大,不然可能會對企業進行罰款,而且這種全壓直接啟動方式對電機本身和其他設備都會有損害,因此三相異步電機啟動,都要考慮降壓來啟動,降低電壓就是降低了啟動電流,這樣雖然扭矩會降低一點,但是一般都可以滿足使用要求的,星三角也不例外,本質就是通過降低啟動時候的電壓來降低了啟動時候的電流,避免對電網和用電設備的衝擊,請關注:

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三相異步電機有三組繞組,一組繞組有兩個頭,實際應用中,可以首尾逐次相接,形成一個所謂的三角型閉環,這種就是三角型接法,一般大功率的三相異步電機正常使用的時候都採用了三角型接法。

也可以把各個繞組的一個頭全部短接在一起,形成了梅花狀,這樣就是所謂的星型接法。一般小功率的三相異步電機在運行狀態使用了星型接法,而大功率三相異步電機,在啟動的時候也採用了星形接法。

在電源電源相同的情況下,星形接法的功率是角形接法的1/3,星形接法:

P=3U相I相COSφ=3U相2/Z相=3(1/√3U線)2/Z相=U線2/Z相

三角形接法:P=3U線I相COSφ=3U線2/Z相。

在三角型接法的時候,電機每相繞組上的電壓,就是電源的線電壓,也就是380伏的。而星型接法的時候,電機每相繞組上的電壓,只是電源的相電壓那麼高也就是220伏而已,不明而喻,啟動的時候接成星形接法,電機已經起到了電壓降低的作用,這樣啟動電流也會跟著下降,大概只有三角型的三分之一,這樣在啟動過程中的電流大概只有額定電流的兩倍,避免了對電網的衝擊。

一般星形接法運行十幾秒到幾十秒的時間以後(時間可以根據負載和電機功率來調整),電機的轉速接近了額定轉速後,會通過時間繼電器來切換到正常運行的三角型接法上去,這樣電機恢復了額定扭矩運行,不會發熱,如果長期星形接法運行也不行的,電機可能會發熱燒掉。


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涉及降壓原理、啟動原理兩點。

(1)星~三角降壓原理

見圖1。改為星形後,相電壓降低,啟動電流降為三角形啟動電流的三分之一。


(2)星~三角啟動原理

大功率電機正常運行時繞組接線為三角形,接線盒內有6個線頭,U1~U2、V1~V2、W1~W2分別為3個繞組。

星三角啟動電路見圖2。時間繼電器KT設定幾十秒(依實際情況調整)。


主要啟動過程:按下ST,KM3先得電吸合(電機形成星形接線,參看圖1),KM1再得電吸合,形成星形啟動。啟動電流降為三角形啟動電流的三分之一。

調整KT設定,使得當電機接近額定轉速時,KT延時斷開點斷開,KM3釋放,KM1釋放,KM2得電吸合(電機形成三角形接線),KM1再得電吸合,形成三角形運轉。

因星~三角啟動相電壓降低,導致電機啟動轉矩降低,因此星三角啟動不適合大啟動轉矩負載。星~三角啟動不平穩,仍有衝擊。

當前軟啟動、變頻啟動應用較多。


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