電機繞組接線圖帶星形和三角形有什麼區別

三相電流系統是由俄羅斯科學家 M.O. Dolivo-Dobrovolsky 在 19 世紀末開發的。三相,其中電壓相對於彼此偏移 120 度,除其他優點外,還可以輕鬆創建旋轉磁場。該磁場帶有最常見和最簡單的三相異步電動機的轉子。

這種電動機的三個定子繞組在大多數情況下根據“星形”或“三角形”方案相互連接。在國外文獻中,使用了“star”和“delta”這兩個詞,縮寫為S和D。助記符D和Y更為常見,有時會導致混淆——字母D既可以標記為“star”,也可以標記為“star”和“delta”。 “三角形”。

相電壓和線電壓

要了解繞組連接方法之間的區別,首先需要了解 具有相電壓和線性電壓的概念.相電壓是一個相的開始和結束之間的電壓。線性——在不同階段的相同結論之間。

對於三相網絡,線間電壓是相間的電壓,例如 A 和 B,相電壓是各相與中性線之間的電壓。

相電壓與線電壓之差。

因此電壓 Ua、Ub、Uc 將是相位的,而 Uab、Ubc、Uca 將是線性的。這些電壓是不同的。因此,對於 0.4 kV 的家庭和工業網絡,線性電壓為 380 伏,相電壓為 220 伏。

根據“星形”方案連接電機繞組

星形繞組接線圖。

當用星形連接電動機的相位時,三個繞組在它們的起點處在一個共同點處相互連接。每個自由端都連接到它們自己的網絡階段。在某些情況下,公共點連接到電源系統的中性總線。

從圖中可以看出,對於這種包含,網絡的相電壓被施加到每個繞組(對於 0.4 kV - 220 伏的網絡)。

根據“三角形”方案連接電機繞組

三角繞組接線圖。

在“三角形”方案中,繞組的末端相互串聯。原來是一種圓,但在文獻中,“三角形”這個名字被接受,因為它經常使用樣式。在這個實施例中沒有地方連接中性線。

顯然,施加到每個繞組的電壓將是線性的(每個繞組 380 伏)。

連接方案相互比較

為了將兩種方案相互比較,有必要計算電動機在一次或另一次包含期間產生的電力。為此,有必要考慮線性 (Ilin) 和相位 (Iphase) 電流的概念。相電流是流過相繞組的電流。線路電流流過連接到繞組端子的導體。

在高達 1000 伏的網絡中,電力來源是 變壓器,其次級繞組由“星形”(否則無法組織中性線)或繞組以相同方式連接的發電機開啟。

當與星形連接時,導體中的電流和電機繞組中的電流相等。

圖中顯示,當與“星形”連接時,導體中的電流和電機繞組中的電流相等。相電流由相電壓決定:

    \[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]

其中Z是一相繞組的電阻,它們可以相等。可以這樣寫

    \[I_faz=I_lin\]

.

當用三角形連接時,導體中的電流和電機繞組中的電流是不同的。

對於三角形連接,電流是不同的 - 它們由施加到電阻 Z 的線性電壓決定:

    \[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]

.

因此,對於本案 I_faz=\sqrt{3}*I_lin.

現在我們可以比較總功率(S=3*I_faz*U_faz),由具有不同方案的電動機消耗。

  • 對於星形連接,總功率為 S_1=3*U_faz*I_faz=3*(U_lin/\sqrt{3})*I_lin=\sqrt{3}* U_lin* I_lin;
  • 對於三角形連接,總功率為 S_2=3*U_faz*I_faz=3*U_lin*I_lin*\sqrt{3}.

因此,當由“星形”打開時,電動機產生的功率比連接到三角形時低三倍。它還會導致其他積極後果:

  • 啟動電流降低;
  • 發動機運轉和啟動變得更加順暢;
  • 電動機可以很好地應對短期過載;
  • 異步電動機的熱狀態變得更加溫和。

硬幣的另一面是星形繞組電機不能產生最大功率。在某些情況下,扭矩甚至可能不足以使轉子旋轉。

切換星三角電路的方法

大多數電動機的設計允許從一種連接方案切換到另一種連接方案。為此,繞組的起點和終點顯示在終端上,因此只需更改覆蓋層的位置,就可以從“星形”製作“三角形”,反之亦然。

電機繞組星形和三角形的連接圖。

電動機的所有者自己可以選擇他需要的東西 - 具有小啟動電流和平穩運行的軟啟動或發動機產生的最大功率。如果您兩者都需要,您可以使用強大的接觸器自動切換。

從星形自動切換到三角形的近似方案。

當按下啟動按鈕 SB2 時,電動機根據“星形”方案啟動。 KM3 接觸器被拉起,其觸點閉合一側電機繞組的輸出。相反的結論連接到網絡,每個都通過 KM1 觸點連接到自己的階段。當該接觸器接通時,三相電壓被施加到繞組並驅動電動機的轉子。在 KT1 繼電器上設置一段時間後,KM3 線圈切換,斷電,KM2 接觸器打開,將繞組切換成“三角形”。

在發動機加速後進行切換。這個時刻可以由速度傳感器控制,但實際上一切都更容易。開關受控 時間繼電器 - 5-7秒後,認為啟動過程完成,您可以在最大功率模式下啟動發動機。不值得推遲這一刻,因為長時間運行超過“星形”的允許負載會導致電驅動器故障。

實現此模式時,請記住以下幾點:

  1. 星形繞組電機的啟動轉矩明顯低於三角形接線電機的這一特性值,因此,以這種方式啟動具有困難啟動條件的電機並不總是可行的。它只是不會輪換。這種情況包括以背壓運行的電動泵等。借助帶有相轉子的電機解決了類似的問題,在啟動時平滑地增加了勵磁電流。當離心泵在關閉的閥門上運行時,如果電機軸上的風扇負載等情況下,星形啟動是成功的。
  2. 電機繞組必須能承受網絡的線電壓。重要的是不要混淆 D/Y 220/380 伏電機(通常為 4 kW 的低功率異步電機)和 D/Y 380/660 伏電機(通常為 4 kW 及以上)。 660 伏網絡實際上沒有在任何地方使用,但只有具有此額定電壓的電動機才能用於星三角切換。三相網絡中的 220/380 驅動器僅由“星形”接通。它們不能用於交換方案。
  3. 在關閉“星形”接觸器和打開“三角形”接觸器之間必須保持暫停,以避免重疊。但是不可能為了防止電動機停止而將其增加到超出測量範圍。自己製作電路時,可能需要通過實驗來選擇。

還應用了反向開關。如果一個強大的引擎以小負載暫時運行,這是有道理的。同時,它的功率因數低,因為有功功率消耗是由電動機的負載水平決定的。另一方面,無功主要由繞組的電感決定,它不依賴於軸上的負載。為了提高消耗的有功功率和無功功率的比率,您可以將繞組切換到“星形”電路。這也可以手動或自動完成。

開關電路可以組裝在離散元件上——時間繼電器、接觸器(啟動器)等。還生產了現成的技術解決方案,將自動開關電路組合在一個外殼中。只需將電動機和電源從三相網絡連接到輸出端子。此類設備可能有不同的名稱,例如“啟動時間繼電器”等。

根據不同的方案開啟電機繞組有其優點和缺點。勝任操作的基礎是了解所有的利弊。然後引擎將持續很長時間,帶來最大的效果。

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