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【電工熱點】星三角啟動控制原理及接線圖

發布日期 2013-05-27
異步電動機因其結構簡單、價格便宜、可靠性高等優點被廣氾應用.但在啟動過程中起動電流較大,所以容量大的電動機必須採取一定的方式啟動,星一三角形換接啟動就是一種簡單方便的降壓啟動方式.星三角起動可通過手動和自動操作控制方式實現。
  對於正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電動機來說,如果在啟動時將定子繞組接成星形,待啟動完畢后再接成三角形,就可以降低啟動電流,減輕它對電網的衝擊。這樣的啟動方式稱為星三角減壓啟動,或簡稱為星三角啟動(Y-Δ起動)。
  採用星三角啟動時,啟動電流只是原來按三角形接法直接起動時的1/3。如果直接起動時的起動電流以6~7Ie計,則在星三角起動時,起動電流才2~2.3倍。同時啟動電壓也只是為原來三角形接法直接啟動時的根號三分之一。
  起動電流降低了,起動轉矩也降為原來按三角形接法直接起動時的1/3。
  由此可見,採用星三角起動方式時,電流特性很好,而轉矩特性較差,所以客觀存在只適用於無載或者輕載起動的場合。換句話說,由於起動轉矩小,星三角起動的優點還是很顯著的,因為基於這個起動原理的星三角起動器,同任何別的減壓起動器相比較,其結構最簡單,價格也 。除此之外,星三角起動方式還有一個優點,即當負載較輕時,可以讓電動機在星形接法下運行。此時,額定轉矩與負載可以匹配,這樣能使電動機的效率有所提高,並因之節約了電力消耗。
  Y—△降壓起動也稱為星形—三角形降壓起動,簡稱星三角降壓起動。這一線路的設計思想仍是按時間原則控制起動過程。所不同的是,在起動時將電動機定子繞組接成星形,每相繞組承受的電壓為電源的相電壓(220V),減小了起動電流對電網的影響。而在其起動後期則按預先整定的時間換接成三角形接法,每相繞組承受的電壓為電源的線電壓(380V),電動機進入正常運行。凡是正常運行時定子繞組接成三角形的鼠籠式異步電動機,均可採用這種線路。
星形--三角形應注意:

  1。電機繞組的額定電壓為380V的(也就是額定電壓380V接法為三角形接法)才能星形--三角形;
  2。 在主迴路中用空開,因為星形與三角形運行時可能方向不一致。
閉式星三角啟動

  這種啟動方式是比較特殊的星三角啟動。原理跟普通星三角轉換基本一樣,不同之處在於多加了一個接觸器跟一個電阻。

具體接線方式請看右圖。可以看出,這個電阻在啟動時不投入,但在星形接法轉三角形運行時會瞬間接通並斷開,起一個過渡的過程。所以,這個三相電阻也稱為“過渡電阻”。它所起的作用是:用來降低星角轉換瞬間大電流對接觸器跟開關的衝擊,起到保護和延長接觸器和斷路器使用壽命的作用並可降低衝擊電流對電網的衝擊。其阻值很小,几歐到十几歐。電阻接通的時間很短,最長只有1s。說簡單點:三個電阻起限流作用。在星接轉角接的過程中,電壓突然升高√3倍,對電機有衝擊,對電源的要求也較高,加了電阻能很好地起到緩衝作用,限制了衝擊電流。

  對於,很多大功率電機來說,星形啟動的電流雖然可以降低3倍,但是在切換到三角形運行時,還會發生二次衝擊電流。此原理圖一般用於大功率電機。
  日本技術規定:“當功率超過55kW時,就必須加過渡電阻。因為大功率電機星-三角啟動必須採取抑制二次衝擊的技術措施,否則在星形轉三角形運行時候很容易過流跳閘。因為切換瞬間電機定子繞組已從電源脫開,但由於電機的轉子迴路是閉合的,故其轉子迴路根據電磁感應原理,存在着衰減交變電流.並由這個電流在電機的定子繞組上感應出相應的交變感生電勢,此電勢的幅值與相位與斷開電源幅值和相位相關聯,並且以一定週期衰減..當三角接觸器合閘時,這個電勢與電源電壓正好疊加,極限狀態就是兩者相位差180度,由此產生1個是電機額定電流15-20倍的峰值衝擊電流,足以使瞬時的保護開關跳閘.”
  過渡電阻的作用就是起閉路切換,讓定子繞組不與電源脫開,始終保持和電網的接觸。以避免產生切換時相位偏差造成的衝擊電流。
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