电机三角形连接和星形连接的区别 点击：28896 | 回复：63
要说到电机三角形连接和星形连接的区别，只是在电机本体设计的时候会关注，我们知道，教科书上写星形连接的线电压是相电压的1.732倍，三角形的线电压等于相电压，在电机设计阶段，都会折算成等效三个等效单相，因为三相电机的等效电路是等效成单相的。对于一个输入线电压为380V的电机而言，如果设计成星形，那么就按220V计算单相电路，如果设计成角形，那么就按380V计算单相电路，但相电流减小。这个时候体现在电机上就是三角形的线用得长些细些，星形的线短些粗些，但理论上用的材料是一样多。一旦电机做好后，从外部看，理论上三角形连接和星形连接是没区别的，你也没有办法单纯从外部三根线去区分二者的区别。
变频器对电机的参数辨识，都是将其等效成星形单相电路对应的参数来实现的。
这里可能有同学想问，为什么电机要分成三角形和星形连接这么麻烦。原则上讲，星形电机内部不会产生环流，理论上比三角形好，因为实际上三相绕组不可能绝对平衡，三相电压总有微小差异，这样在三角形内部会形成环流造成发热和效率降低（当然这个影响实际上很小）。做成三角形连接是有历史原因的，那就是没有变频器的时候，电机启动时可以利用接触开关改变连接，将其接成星形，这样每个绕组的电压由380将为220，大大减小了启动冲击电流，待启动后切换成三角形。这就是所谓的星-三角启动。星-三角启动可以成比例降低启动电流，但是会成平方降低启动转矩，所以只能用在轻载或空载启动。大家看到的风机水泵用星-三角启动没问题，但是起重机上肯定没有用星-三角启动的，起重机都是用绕线转子串电阻启动，为什么搞这么麻烦，都是有原因的。
现在有了变频器，可以降频降压启动而且不损失转矩，启动电流也不大，就不存在启动问题了。这个时候专门设计的变频电机就没有必要做成三角形了，但是很多工厂没有设计能力，还是沿用原来Y系列电机的方案，也有做成三角形连接的变频电机，只能说没有深入理解其中的本质。我设计了很多永磁同步电机，还有几台空调变频异步电机，无一例外，全部采用星形。实践也证明，大概效率能提高0.2~0.5个百分点，对节能意义不大，不过有利于温升。
引用luedong 的回复内容：如果给你三角形连结的电机的绕组参数，例如绕组的相电阻15欧，相漏感20mH，互感180 mH，转子电阻6欧，转子漏感12mH，请问怎么样等效到星型联结的参数？
你好，正常情况下，如果利用变频器自动参数检测功能，由于电机只有三根线引出，变频器不能区分星、三角连接，只能按照等效的星形电路来确定等效的参数。
具体到17楼的上述问题， 正常情况下，我们如果不把电机拆开，是无法得到三角形连接的相电阻、相电感等相值的，参考27楼的图，三角形连接是首尾相连的，无法独立测出一相的值。当然如果把电机绕组拆了单独拆开量出了单相的值，然后再接成三角形，那么折算成星形的等效参数就应该按27楼图片上的方法计算。
不过按照我的理解，17楼所述的“绕组的相电阻15欧，相漏感20mH，互感180 mH，转子电阻6欧，转子漏感12mH，”这组参数是应该通过实验方法得到的，不应该是拆开电机单独测量一相得到的，所以这组参数应该就是电机等效星形连接的参数。
引用luedong 的回复内容：我用的是别人设计好的电机，给的参数是等效后的，弱磁三倍以上（最高6倍）控制时电流闭环的电流跟踪不好，总感觉差个相位似的。所以我怀疑参数不对，电机是低成本的电机，很搓的那种！是不是弱磁后，互感等都不一样了？ 6倍弱磁能达到并运行，但是电流跟踪很差，怕不稳定或者到临界值了！ 楼主给点建议！
你好，异步电机矢量控制的高速弱磁本来就是比较难做，我原来也遇到过这个问题，50Hz额定频率的电机，想弱磁到4倍，即200Hz，用VF是可以的，但是矢量控制到了140Hz左右电流波形就变差系统有点不稳了。分析原因，我想应该是电感饱和引起的，普通电机的磁路是按50hz计算的，高频时磁路饱和导致电感变小，电流波形畸变，会影响矢量控制的稳定性。经过调试，我的解决方法是在高频时减小电流环PI调节器参数，让系统响应变慢，同时在磁链观测的滤波环节减小滤波时间减小相移，最后针对特定的电机，总算把速度搞到了200Hz。希望上述经验对你有用。
一般而言，电机参数都是比较难以准确测量的，国内这一块还做得不是很好。我这边有个小组正在做这方面的研发，希望能在参数辨识和PI调节器参数的设计方面获得更为简便的方法和更稳定的结果。
本公司的产品，无速度传感矢量控制最多到200Hz，普通VF可到600Hz。
引用luedong 的回复内容：学习了，的确如此！我的只做到了5倍，即电流250Hz，此时电流跟踪已经很差了。用VF做到6倍（300Hz）完全没有问题。还是技术没做好，西门子的估计达到10倍没有问题，它的速度设定可以达到650Hz！这就是差距啊！
我查过西门子6se70的手册和开发资料，他们对于高速处理是带了电感磁饱和校正的，本来我原来也想把这些方法做进去，限于国内的开发环境，公司里并没有太多资源支持你做这些琐碎的细节工作，工作缺乏延续性，都忙着怎么快点出东西好拉出去卖，结果很多细节地方都似是而非，多是低水平重复。
现在为了讨生活，很多地方更是心有余力不足，加之国内真正做基础科研的不受重视，大家都忽悠，没有办法沉下心来做纯科研了。
引用luedong 的回复内容：获益匪浅！国内环境就这样，做技术需要一个稳定的环境，生活安逸了才有心思做好！从技术上看，国内想达到西门子的水平，基本不可能！顺便跟楼主交流一下永磁同步电机无速度传感的问题，用MRAS做出来，低速带负载能力不太好（负载变化很大），我觉得是MRAS算法的问题，也有可能算法没做好。用卡尔曼滤波是不是会好点？S120似乎是MRAS做的！
很高兴能和同行交流这些问题。我也做了个永磁的无速度传感控制，用在了空调压缩机上，这个应用没有低速要求（最低30Hz，最高200Hz，额定120hz），而且加速很慢，基本上是2Hz/s，所以马马虎虎用上了还可以，跑了大半年没出什么问题，就交差了。我是用滑模观测器搞的，属于基本能用。我这边实验条件还是不错，全套加载设备测试设备齐全，后面测试了下，20Hz能到满转矩，低于20hz出力就不行了，5Hz的时候基本上只能出50%的转矩，120Hz能出200%的转矩，弱磁到200Hz能出满转矩。从零速到200Hz启动时间要6s，短了就过流。而且抗扰动不行，100%突加转矩速度波动到了1000多转。确实做的还不好，希望有机会多交流。这个东西跟学历无关，全靠硬功夫。可能我去骗国家钱的时候会吹牛，和同行交流就要实事求是，承认差距。
总体来说，还是性能不理想。后面有个特种应用，要求1s钟到200Hz（6000rmp），我自己搞那个就搞不定了，买了个德国的邦飞利变频器，无速度传感，1s钟轻松6000转，非常强悍。
后面我想对这些控制进行改进，正准备组织几个小组针对这些细节进行一些深入实验，做些对比，看看哪种无速度传感控制方式更合适。现在的问题不是没有方法，而是各种文献上方法太多，不知道哪种好，真是个悲剧，需要花很多功夫去甄别。
凭个人直观和发表的文献看，我觉得mras和滑模观测可能比较好，扩展卡尔曼不一定合适，太过依赖经验参数。mras和滑模观测改进的方法应该是如何滤波和如何进行补偿。
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