什么是异步电动机降压起动?星三角转换原理

什么是异步电动机降压起动?星三角转换原理

异步电动机的起动电路主要有两种控制方式:一是全压启动,另一种就是降压启动。

前面介绍过所谓全压启动就是把电动机的额定电压,通过开关或接触器的主触点直接加到电动机的定子绕组上,使之启动的一种控制方式。那降压启动就是想一种办法把额定电压降到一定程度,再通过开关或接触器的主触点加到定子绕组使之启动的另一种控制方式。

什么是异步电动机降压启动?异步电动机接通电源,其转速从零到额定值的这个过程称为启动过程。因为惯性的原因,异步电机的启动电流非常大,一般为额定电流的5—7倍。若是一个5.5KW的电动机其额定电流是11.6A,那启动电流按6倍来计算的话就可达69.6A。这将近70A的电流是一个很大的数值了,这么大的启动电流会带来两个不利的因素:一是电动机启动时会产生很大的电压降,会影响同电网上其它电器设备的正常运行,特别是对电压要求较高的电子设备影响更大;二是这么大的启动电流会产生很大的热量,导致设备和导线绝缘受热老化,轻者影响设备、导线绝缘的寿命,重者直接烧毁电动机绕组。

什么是异步电动机降压起动?星三角转换原理

电动机的功率越大,则启动电流就越大,对系统及设备、导线的绝缘影响就越大。所以对异步电动机进行启动控制时,一定要考虑启动电流的问题,即启动电流小可以用全压启动的方式,启动电流大就必须用降压启动的方式。

怎么判断启动电流的大小呢,这里有个经验公式:Iq/In≤3/4+S/4P。式中:Iq--电动机启动电流(A);In电动机额定电流(A);S--配电变压器容量(KVA);P--电动机功率(KW)。把相关数值代入公式进行计算,满足这个关系式的就可全压启动,否则就应采用降压启动。

所谓降压启动实际上是为了降低启动电流。根据欧姆定律可知,电动机绕组的阻抗不能变(设计或制造时都已确定)要想降低启动电流,只有通过改变加在绕组上的电压来实现,这就是“降压启动”的真实目的。

常用的降压启动控制方式主要有三种:星-三角转换降压启动控制,串电阻降压启动和串自耦变压器降压启动等。我们这一讲重点讲解星-三角转换降压启动控制电路。

星三角转换降压启动的原理:电动机的接法有两种,一种是星形(Y)接法,一种是三角形(Δ)接法。一般功率比较大的电动机其正常工作时的接法都为三角形接法(Δ)。我们知道绕组做星形连接时所承受的电压是相电压为220V;做三角形连接时所承受的电压是线电压为380V。对于这种三角形接法的鼠笼式异步电动机来说,我们在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,这样的起动方式称为星三角降压起动,或简称为星三角起动(Y-Δ 起动)。这种方式实现了启动电压的变换,也就降低了起动电流。

星-三角降压启动控制的电气原理图见图1所示。图中左边是主电路,右边是控制电路。主电路主要是通过三个接触器来实现星形和三角形连结的转换。启动时KM和KM1闭合,电动机接为星形为降压启动;启动结束后,KM1断开,KM2闭合,把星形联结变成三角形联结恢复到正常工作状态。(这里要注意,我们实现电动机不同接法的转换,是把电动机三相绕组的六个端头引到接线盒外面,还是用低压电器来自动实现转换的。)

什么是异步电动机降压起动?星三角转换原理

图 1

采用星三角起动时,起动电流只是原来三角形接法起动时的1/3。如果直接起动时的起动电流以6~7Ie 计,则在星形起动时,起动电流才2~2.3 倍。这就是说采用星形起动时,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。启动电压降低了所付出的代价就是启动转矩的损失。所以这种方式只适用于无载或者轻载起动的场合。

什么是异步电动机降压起动?星三角转换原理

同时和其他别的减压起动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。除此之外,星三角起动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。


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