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(已结帖)2011-12-05-工控擂台-三相电机为三角形和星型负载，当其中有一相烧断后，三相电流如何变化？点击：8874 | 回复：16

fengxiaowei

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发表于：2011-11-01 09:53:25

楼主

三相电机为三角形和星型负载，当其中有一相烧断后，三相电流如何变化？是什么对应关系？给个详细说明可附图

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。

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发表于：2011-11-28 20:27:00

1楼

一相断了，缺相还能运行？

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BH黑马

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发表于：2011-11-29 15:14:59

2楼

正常启动与运行是，三相电机为对称负载，三相电流大小相等，小于或等于额定值。出现一项断线后，使一相线电流为零，另两相线电流会增大。

角形接法的电机，在额定值下正常运行时，每组绕组的相电流为电动机额定电流的0.577倍。当U相断开，U,W两相绕组串联后再与V相绕组并联接在V.W两相电源上运行。负载不变时，V相的相电流将是最大的，为正常情况是的2倍，而U.W两相的相电流不变，而线电流增大到额定电流的1.73倍。由于V相绕组的相电流比正常运行时增大了一倍，一起绕组过热。

星型激发的点击，当U相断开，V，W两相串联在电源V，W两相上。在负载不变时，U相电流为零，V，W两相绕组的电流增大到额定电流的1.73倍，是绕组过热。

两种接法电机，当发生缺相是，都会使某一项绕组或某两相绕组的相电流和线电流增大，即使电流增大也不会使熔丝熔断，但是长期缺相，温度上升过快，容易烧毁电机。

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今生缘

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发表于：2011-11-29 17:12:48

3楼

三相电机为三角形和星型负载，当其中有一相烧断后，三相电流如何变化？是什么对应关系？给个详细说明可附图

定子缺相运行

　
（1）定子Y接法缺相运行如图1所示，正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，都形成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下，如图4所示。每相绕组承担的电压为0.5Ue。
三相正常运行输入功率Pe为：
Pe＝ √3 UeIecosφ
式中Ie为电机的额定电流。
设cosφ＝常数，缺相运行电机允许输入功率Pd为：
Pd＝2×（0.5UeIecosφ）＝UeIecosφ
Pd／ Pe＝1／ √3 ＝0.577                                        （1）
从（1）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常Y接法缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的57.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3 倍（注意不是大√3 倍），此时，电机往往工作于过负载状态。
事实上，在低压小型电动机中，仅4kW以下电动机定子采用Y接法，而大量小型电动机采用的是△接法。
（2）定子△接法缺相运行①定子一相电源线断线如图2所示，正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，电机定子形成两相相绕组顺串联（简称支路1）和第三相相绕组（简称支路2）并联接在电源单相线电压下，如图5所示。
由于支路2（第三相相绕组）允许流过的电流仅为额定电流Ie的1／√3 ，根据并联电路工作原理，支路1允许流过的电流与其阻抗成反比，只有额定电流Ie的1／2√3，则此时电机允许输入电流Id1为：
Id1＝（1／√3）Ie+1／（2√3 ）Ie＝（√3／2）Ie
三相正常运行输入功率Pe为：
Pe＝√3UeIecosφ
设cosφ＝常数，缺相运行电机允许输入功率Pd1为：
Pd1＝（Ie ／√3）Uecosφ+2×（0.5Ue）×［Ie／（2√3）］cosφ
＝（√3／2）UeIecosφ
Pd／Pe＝1／2＝0.5                                        （2）
从（2）式可看出，在保证电流不超过额定值的条件下，正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，电机缺相运行时的功率只能达到三相运行时的一半。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的（2／√3）倍（注意不是大√3倍），此时，电机往往工作于过负载状态。
由于两个并联支路的阻抗不相等，造成两个支路电流不同相，这两个单相脉振磁势合成一个极坏的椭圆磁势，其效果也接近单相脉振磁势。
②定子一相相绕组断线
如图3所示，正常△接法运行的定子，当一相相绕组断线时，电机定子形成一相相电流为0，另两相相绕组有互差120度电角度的两相电流存在，如图6所示。
三相正常运行输入功率Pe为：
Pe＝√3UeIecosφ
设cosφ＝常数，每相绕组允许流过的电流仍为额定电流Ie的1／√3，则缺相运行电机允许输入功率Pd2为：
Pd2＝（Ie／√3）Uecosφ+（Ie／√3）Uecosφ＝（2／√3）UeIecosφ
Pd2／Pe＝2／√3／√3＝2／3=0.667                           （3）
从（2）式可看出，在保证电流不超过额定值的条件下，正常△接法定子缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的66.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流Iz的1.5倍（注意不是大倍），如图6所示，IA=1.5 Iz，IB= IC=1.5×（Iz／√3）=（√3／2）Iz=0.866Iz。
③定子两相相绕组断线
至于△接法定子两相相绕组断线（这种现象较少见），则只出现一个相绕组单独工作。每相绕组允许流过的电流仍为额定电流Ie的1／√3，则缺相运行电机允许输入功率Pd3为：
Pd＝Ue（1／√3）Iecosφ＝（1／√3）UeIecosφ
Pd／ Pe＝1／3=0.333                                      （4）
从（3）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常△接法定子缺两相运行时电机的功率只能达到三相运行时的33.3％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，轴负载功率由一相绕组承担，缺两相运行，一相绕组电流增大到三相正常运行相电流的3倍（注意不是大√3倍），电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的√3倍，此时，电机工作于过负载状态。
综上所述

三相异步电动机正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3倍；正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，每相绕组电流增大到三相正常运行时相电流的2倍，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的（2／√3）倍；正常△接法运行的定子，当一相相绕组断线时，一相电流增大到三相正常运行电流的1.5倍，另两相电流为三相正常运行电流的0.866倍；正常△接法运行的定子，缺两相运行，一相绕组电流增大到三相正常运行相电流的3倍，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的√3倍；转子缺相运行，定子侧电流表指针摆动。缺相运行是否会过电流与电网电压、负载的机械特性、负载率有很大关系。

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jiaoanpeng

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发表于：2011-12-01 09:50:00

4楼

三相电机不论接成星形还是三角形，在其启动前断了一相电源都无法启动，因为失掉一项电源，电机只有一相电源了，电机内无法产生旋转的磁场引起转子转动，所有启动前断相无法启动运转。若电机电源不及时切断其由于星形连接的电压会有相电压220V变为单项的380V电压超出线圈绝缘等级引起匝间短路烧毁危险，再者电机不转其启动电流非常大造成线圈过热引起绝缘体损坏造成电机烧毁。若三角形连接因为电机缺项后电压还是380V对于电压无影响，但是其由于电机转子不转同样引起大电流的发热造成线圈中绝缘过热损坏，电机烧毁危险。

若运转中的电机突然一相电源断电，则运转的电机不会停止但其转速会有所下降，因为电机缺相后电机转矩下降为了带动负载，所以其电机转速下降，电流增大，若负载过大电机势必因为电流超出承受能力烧毁，若负载在轻载或者空载情况下其会较长时间运转，但线圈发热严重影响了绝缘寿命。星形连接的电机在缺相后电压等级有220V变成380V电压造成超压引起电机烧坏，若三角形连接电压不超限但是其电流变大。

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EastW

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发表于：2011-12-01 11:59:51

5楼

如果缺两相，电机肯定是不能运行的。

如果只却一相，形成的是一个椭圆形磁场，这时转矩下降（基本上只有正常运行的三分之一），如果负载很轻或者空载的情况下，电机是能启动起来的，只是运行很部平稳、噪声很大，这也是为什么我们常常用“听”来初步判断电机是否存在故障。

如果是小功率电机在空载缺相的情况下还能运行相当长一段时间，如果是大功率电机缺相运行发热会相当严重在几分钟内就会烧坏电机。

至于缺相电流，这个问题其实很复杂，需要建模了（这个我不会），所以我说说自己的看法：

如果在空载情况下，电机缺一相，其他两相电流大概在额定电流的2倍左右，而且这个值会波动；

并且如果不断加大负载电流会上升，当负载加大到电机无法拖动即进入堵转状态时，星形接法电流会接近额定电流的6倍，如果是角型电流会接近额定电流的9倍。

我在实际工作中遇到过类似的两个情况，下面和大家分享一下：

1、公司有台135KW电机修理回来，装上去之后，正常启动之后进入转换几秒钟保护装置跳开，后查接缺相

2、我用公司一台2.2KW的电机，接成星形缺1相，空载情况下启动运行2小时，电机没烧。应该还可以运行一段时间的，不过电机这个时候已经很烫了，没敢在继续运行。

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一品黄山

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发表于：2011-12-01 14:38:00

6楼

电机缺一相是可以运行的。但是电流我还真没测过。

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天行健

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7楼

1、一相绕组断线后，若是重载电机，则另二相绕组的电流增大二分之一，而线路三相输入电流变化更剧。

2、与断线相绕组接的二线电流电流略有减小，另一相的线电流增大原有的1.5倍左右。

3、空载电动机则电流增大值很小还不至于危胁绕组的安全。

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1981wu

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发表于：2011-12-01 19:28:20

8楼

小电机缺相空载或轻载完全能启动

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AQD008

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发表于：2011-12-06 12:42:47

9楼

三相电机为三角形接法；绕组每两组之间均以并联形式工作。如果一项断路。其他两相电流将增加0.5倍；即为原来的1.5倍。星接时每两相绕组为串联形式，当其中有一相烧断后，一项电流为0。另外两相电流无变化。

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djgyy

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发表于：2011-12-09 10:05:33

10楼

电机可能转动不起来，导致没反电压，电流增加

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零下一度

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发表于：2011-12-11 20:49:57

11楼

三相异步电动机运行时，若发生一相短路，流过电机各相绕组的电流将发生变化，变化情况与电机三相绕组的接法有关。若三相绕组为星型连接，当发生一相断路时，另外两相线电流增加很多，此时相电流等于线电流。如果是三角形连接，在正常情况下，线电流是相电流的根号三背，当发生一相短路时，电机仅仅为0.58倍额定负载时，流过跨接于全压下的一相绕组的相电流已经等于1.15倍额定相电流，而流过两相绕组串联的电流仅仅为0.58的额定相电流此时未断相得那两相电流刚好为额定线电流。这也是三角形连接的三相异步电动机必须采用带断相保护的热继电器的原因。

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青岛黄工

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发表于：2011-12-14 16:51:22

12楼

三相电机为三角形和星型负载，当其中有一相烧断后，三相电流如何变化？是什么对应关系？

当其中一相烧断，其余两相的电流会指数级迅速上升，如果此时电机空载，还不至于烧坏电机，如果负载较重，超出了电机的过载能力，就会烧断绕组损坏电机了，三相电流会严重不平衡，烧断的相电流为零，另两相升高，且两相电角度大于120度，电流波形变形，变尖，陡峭

Y型接法时内部缺相跟外部缺相，效果是一样的。但电机工作时输出功率是定的，输入功率也就大致不变，少一相的时候，电流肯定要增大。
三角形接法时，情况与Y型其实差不多，因为都是外部电机不变。
需要指出的是，我们一般说电机电流都说线电流，相电流是设计制造或特殊情况的时候才说的。

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tangjin198641

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发表于：2011-12-14 19:29:20

13楼

引用今生缘的回复内容：三相电机为三角形和星型负载，当其中有一相烧断后，三相电流如何变化？是什么对应关系？给个详细说明可附图定子缺相运行　（1）定子Y接法缺相运行如图1所示，正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，都形成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下，如图4所示。每相绕组承担的电压为0.5Ue。三相正常运行输入功率Pe为：Pe＝ √3 UeIecosφ式中Ie为电机的额定电流。设cosφ＝常数，缺相运行电机允许输入功率Pd为：Pd＝2×（0.5UeIecosφ）＝UeIecosφPd／ Pe＝1／ √3 ＝0.577 （1）从（1）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常Y接法缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的57.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3 倍（注意不是大√3 倍），此时，电机往往工作于过负载状态。事实上，在低压小型电动机中，仅4kW以下电动机定子采用Y接法，而大量小型电动机采用的是△接法。（2）定子△接法缺相运行①定子一相电源线断线如图2所示，正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，电机定子形成两相相绕组顺串联（简称支路1）和第三相相绕组（简称支路2）并联接在电源单相线电压下，如图5所示。由于支路2（第三相相绕组）允许流过的电流仅为额定电流Ie的1／√3 ，根据并联电路工作原理，支路1允许流过的电流与其阻抗成反比，只有额定电流Ie的1／2√3，则此时电机允许输入电流Id1为：Id1＝（1／√3）Ie+1／（2√3 ）Ie＝（√3／2）Ie三相正常运行输入功率Pe为：Pe＝√3UeIecosφ设cosφ＝常数，缺相运行电机允许输入功率Pd1为：Pd1＝（Ie ／√3）Uecosφ+2×（0.5Ue）×［Ie／（2√3）］cosφ＝（√3／2）UeIecosφPd／Pe＝1／2＝0.5 （2）从（2）式可看出，在保证电流不超过额定值的条件下，正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，电机缺相运行时的功率只能达到三相运行时的一半。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的（2／√3）倍（注意不是大√3倍），此时，电机往往工作于过负载状态。由于两个并联支路的阻抗不相等，造成两个支路电流不同相，这两个单相脉振磁势合成一个极坏的椭圆磁势，其效果也接近单相脉振磁势。②定子一相相绕组断线如图3所示，正常△接法运行的定子，当一相相绕组断线时，电机定子形成一相相电流为0，另两相相绕组有互差120度电角度的两相电流存在，如图6所示。三相正常运行输入功率Pe为：Pe＝√3UeIecosφ设cosφ＝常数，每相绕组允许流过的电流仍为额定电流Ie的1／√3，则缺相运行电机允许输入功率Pd2为：Pd2＝（Ie／√3）Uecosφ+（Ie／√3）Uecosφ＝（2／√3）UeIecosφPd2／Pe＝2／√3／√3＝2／3=0.667 （3）从（2）式可看出，在保证电流不超过额定值的条件下，正常△接法定子缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的66.7％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，转速会稍微下降，轴负载功率由两相绕组承担，缺相运行电流增大到三相正常运行电流Iz的1.5倍（注意不是大倍），如图6所示，IA=1.5 Iz，IB= IC=1.5×（Iz／√3）=（√3／2）Iz=0.866Iz。③定子两相相绕组断线至于△接法定子两相相绕组断线（这种现象较少见），则只出现一个相绕组单独工作。每相绕组允许流过的电流仍为额定电流Ie的1／√3，则缺相运行电机允许输入功率Pd3为： Pd＝Ue（1／√3）Iecosφ＝（1／√3）UeIecosφPd／ Pe＝1／3=0.333 （4）从（3）式可看出，在保证电流不超过额定值Ie的条件下，正常△接法定子缺两相运行时电机的功率只能达到三相运行时的33.3％。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时，轴负载功率由一相绕组承担，缺两相运行，一相绕组电流增大到三相正常运行相电流的3倍（注意不是大√3倍），电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的√3倍，此时，电机工作于过负载状态。综上所述三相异步电动机正常Y接法运行的定子，无论是一相绕组断线，还是一相电源线断线，缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3倍；正常△接法运行的定子，当一相电源线断线时，每相绕组电流增大到三相正常运行时相电流的2倍，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的（2／√3）倍；正常△接法运行的定子，当一相相绕组断线时，一相电流增大到三相正常运行电流的1.5倍，另两相电流为三相正常运行电流的0.866倍；正常△接法运行的定子，缺两相运行，一相绕组电流增大到三相正常运行相电流的3倍，电流表显示定子运行电流为三相正常运行显示电流（线电流）的√3倍；转子缺相运行，定子侧电流表指针摆动。缺相运行是否会过电流与电网电压、负载的机械特性、负载率有很大关系。

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