分享——谈谈电机的星接和角接有什么不同 点击:13372 | 回复:3



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发表于:2012-11-16 15:38:15
楼主
 

一、先说交流电的特性
平常所说的工频动力电源,系指按正弦规律变化、三相电压之间有一定矢量关系的交流电源,简称三相交流电。使交流电接正弦规律变化,这好处大了去了:便于电压变换和传输、干扰小、电流和电压有良好的连续性、利于产生均衡的旋转磁场,等等。
任何事物,仅有一个参量表征其属性是不够的,光说咸工,你们不明白这个人怎么样,如果再加上姓名、年龄、性别、民族、体重、经历、爱好等等,对我才算有了较为全面的认识,对不对?像是记叙文的三要素为地点、时间和人物,人的三要素是食、色、德(我总结的),缺一不可,告子曰:“食、色,性也”,若无德从中制衡,仅仅耽于食色,则人无别于动物,哪里有高级可谈?想说明白一个电路,最起码须涉及到电压、电流、电阻三方面的因素,仅仅给出电压或电流参数,则无法形成一个电路的概貌。
正弦交流电的三要素,即1)最大值。为有效值的1.4倍,380V的最大值约为500V;2)角频率。交流电的变化速度,工频为50Hz;3)初相角。用于定义正弦交流电的计时起始点。3相交流电因初相角的不同,产生相位差。相位差即两个正弦交流电在任何瞬间的相位之差。
1、三相交流电的相互关系:
1)各有相对固定的空间电角度(不是同时最大和最小),保持一个固定的电压相位差。互隔120°电角度,当A相电压幅度达到170V时,B相电压才零值开始上升。
2)对平衡三相负载(如电机)而言,不存在独立的电流回路,如A相电流回路,A相须与另两相——C、B相构成电流回路,每相电流等于另两相电流的矢量和。
2、线电压、相电压、线电流、相电流的定义
先让我们对线电压、相电压、线电流、相电流进行定义,以利下文的展开(参见图1)
3~380V的三个电源端子为A、B、C,电源线A、B、C任意两线之间的电压称为线电压,如UAB=380V,流过A线或B线的电流,如IA称为线电流。通俗点说,两根电源线之间的电压称为线电压,流过电源线的电流称为线电流。
电机内部有3个绕组,可以拆解为6个接线端子,U1/U2为A相绕组,V1/V2为B相绕组,W1/W2为C相绕组。施加于绕组两端的电压为相电压,如A相绕组的相电压,即施加于U1、U2两个端子上的电压;流过每相绕组的电流为相电流。

图1 电机绕组星、角接示意图
二、降压起动过程中的星接和角接
为限制电动机的起动电流,最简易的起动方式为星/角降压起动,电机绕组先是接成星形降压起动,然后恢复角形连接,进入正常运行。这种起动方式仅仅适用于电机空载、转载起动,并且正常运行状态绕组为角接(原始接法)的电动机。
1、角形接法时电机绕组相电压、相电流与线电压、线电流的关系
以A相绕组为例,U1/U2端子接入电源A、B端,即相电压=线电压=380V;
但流过电源线A的线电流,进入绕组,是分了“叉”的,一路流经U/U2绕组,一路流经W1/W2绕组,粗看起来,IU和IW对IA进行了分流。由以上正弦交流电的特性可知,不能以IW+IU=IA的简单算式进行计算,干脆让我们忽略所有理论推导和计算步骤,一步得出结果:此时线电流约为相电流的1.7倍,如30kW电机,线电流为60A时,角接时的相电流约为35A。
2、星形接法时电机绕组相电压、相电流与线电压、线电流的关系
以A、B相绕组为例,从U1端和V1接入380V线电压,粗看起来,是A、B两相绕组串接起来接入380V电源电压,A、B绕组对380V形成了“串联分压”。但从三相正弦交流电的特性可知,星接时的绕组相电压,非一个简单的“串联分压”能“了”得,这里还是直接给出结果:此时线电压约为相电压的1.7倍,即相电压=220V。
再看相电流,I线与I相流经同一支路,大小相等。即线电流=相电流。
到这里,可以知道星形降压起动的原理了,电机的绕组供电电压(相电压)由原380V降为220V,起动电流降低为全压起动的三分之一,起动力矩也降低为三分之一,只能用于空载或轻载起动。
三、改变电机的星、角接,而输出功率不变
上面谈到了,星/角降压起动,仅适用于原角接电机。若380V供电条件下,绕组是星接状态的,即绕组的额定相电压是220V,人为改为角接时,会使其绕组供电超过额定值,相当于升压运行,即使不考虑其绝缘耐压,运行电流/功率大幅度异常上升,电机必然烧毁无疑。
改变星、角接法,如果能保障绕组所承受的相电压不变,电源线电流不变,电机的输出功率不变,则可以使电机不同级别的供电电源下,正常工作。
1、角改星保持输出功率不变的方法
原状态:角接,380V;
改接后:星接,电源3~660V。
电机绕组的相电压仍为380V,线电流仍为原值。电机的输出功率不变。电机只要能承受1000V摇表“打压”试验,即可正常运行于3~660V电源电压下。
2、星改角保持输出功率不变的方法
原状态:星接,380V;
改接后:角接,电源3~220V(如变频电源)
电机绕组的相电压仍为220V,线电流仍为原值。电机的输出功率不变。可以长期安全运行。
以上这种改法,是当电机的供电电压级别变化(升高或降低)时,为使原电机仍能正常运行所做的绕组改接。应在保障其电机的输出功率不变,电机绕组所承受的相电压不变的前提下进行改接。
 
四、改变星、角接适应变频器供电
星改角以适用低级别电源。
用户问:手头一台1.1kW的3~380电动机,绕组为星形接法,但现场无三相动力电源,能不能接到单相220V电源上用啊。
我说:应该可以。有酒喝就行。
将星接改为角接,用220V单相电源供电的变频器(输出为3~220V)拖动,电机的输出功率不变,可以正常运行。
用户按我的建议改装以后,运行情况满意,来电话说:咸工啊,啥也甭说了,中午请你到“好再来酒家”撮一顿吧。

 




大海360

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发表于:2012-11-16 15:55:23
1楼
好文章,学习了,谢谢楼主的无私奉献。

电气虾

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发表于:2018-01-19 14:46:57
2楼

楼主,星接的相电压220V的电压是哪两端的电压(是AB之间的电压,还是U1U2之间的电压)。本人大二学生党,学艺不精请勿怪

过客一号

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发表于:2018-02-28 14:51:17
3楼

好文章,非常感谢!


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