电机三角形连接和星形连接的区别 点击：28896 | 回复：63
发表于：2011-06-18 17:38:37
楼主
三角形连接和星形连接从电机外部看是没有任何区别的，你可以把电机看成一个黑盒子，外面看就是三根进线，通以互差120度的电流。
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。
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。
发表于：2012-06-25 12:11:14
63楼
在矢量控制的基础上探讨两个话题：
（1）三角形和星形连接的问题
若不采用电机铭牌参数，将电机做为黑匣子，通过测试获知参数的情况下，个人觉得可以无视电机连接方式，就算是三角形连接，也可以当成星形连接来控。
若使用铭牌参数进行矢量控制，则需要进行变换。
（2）弱磁控制问题
高速弱磁区电流跟踪性能差有多方面原因，个人归纳为两方面因素：磁场定向不准和电流调节性能下降。
磁场定向不准包括以下原因：
磁滞导致的电感变化；温度导致的电阻变化；铁耗导致的磁场电流变化；个人觉得在6倍弱磁以下温度变化导致的电阻变化影响最大，但随着弱磁频率的进一步提升，其它因素的影响会进一步加剧
电流调节性能下降：
电流自身耦合因素的影响（同步PI调节器的情况）；电压限制而导致的调节器非线性；PWM策略；而这三者对电流调节的影响至关重要。
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其它涉及问题的一些看法：
（1）在参数不准确的情况下，稳态时可以保持磁场的恒定，但与设定值会有差异，影响转矩输出能力，这是由于磁场定向不准确导致的，在动态过程中会导致不稳定。
（2）矢量控制，尤其是间接转子磁场定向是目前应用非常广泛的，也是得到验证的方案！它的核心是坐标变换，但其改变的仍然是转差。通过间接转子磁场定向控制，可以控制转子磁场的大小，但不可以认为其大小与电压等同！在间接转子磁场定向控制中，电压是分为两部分的，一部为用以维持旋转磁场，一部分用以产生转矩，当然从物理意义上讲，电机的特性可以完全归结于旋转磁场和频率，但是物理意义上的说明不能解决实际问题，矢量控制的提出为交流电机的高性能控制提供了很好的解决方法！
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