電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)時(shí)的電流

東莞創(chuàng)匯裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司 廣東東莞 523000

摘要：在實(shí)際應(yīng)用中，個(gè)別技術(shù)人員對(duì)電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)時(shí)的電流缺乏比較透徹的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合電氣工程的理論知識(shí)，論述了電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)的電流變化，相應(yīng)的作用和意義，希望能進(jìn)一步加深相關(guān)技術(shù)人員的認(rèn)知程度。

關(guān)鍵詞：星三角啟動(dòng)；電流

引言

4～100KW以三角形連接全壓運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，對(duì)于允許低速啟動(dòng)的設(shè)備，廣泛采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)方案，即電動(dòng)機(jī)在剛啟動(dòng)時(shí)，在時(shí)間繼電器設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)繞組末端通過(guò)電纜與作星形聯(lián)接的接觸器相連，流過(guò)繞組的電流為相電流；過(guò)了設(shè)定時(shí)間，電動(dòng)機(jī)繞組末端通過(guò)同組電纜和時(shí)間繼電器的控制跳轉(zhuǎn)為與作三角聯(lián)接的繼電器相連，流過(guò)繞組的電流為線電流。因該方案實(shí)施的相對(duì)成本較低，保證了電動(dòng)機(jī)的使用壽命和動(dòng)作可靠性，同時(shí)又能達(dá)到減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)電源線截面積要求較大的目的。

1電動(dòng)機(jī)設(shè)置為星三角啟動(dòng)的條件和設(shè)備

1.1設(shè)置為星三角啟動(dòng)的條件

電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式分為三種：A 直接啟動(dòng)；B 軟啟動(dòng)；C 降壓?jiǎn)?dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中，一般4～100KW電動(dòng)機(jī)，在滿足電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流與額定電流之比小于（0.75+變壓器容量/4倍電動(dòng)機(jī)額定功率）的條件下（電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)小于10%），采取直接啟動(dòng)方式。

電動(dòng)機(jī)采取降壓?jiǎn)?dòng)方式必須具備如下條件：1、電動(dòng)機(jī)是普通的三相異步電動(dòng)機(jī)；2、負(fù)載設(shè)備允許低速運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)。

允許采取星三角降壓?jiǎn)?dòng)方式的電動(dòng)機(jī)銘牌上有明確標(biāo)示：Y/△。

2.1星三角啟動(dòng)的設(shè)備

一臺(tái)專用控制電箱：與電動(dòng)機(jī)一對(duì)一的配置與電機(jī)額定功率相適應(yīng)的負(fù)荷隔離開關(guān)一只、斷路器一只、時(shí)間繼電器一只、配置熱繼電器的接觸器3只，按星三角控制電路圖連接。

從電動(dòng)機(jī)繞組的2組出線端（共6個(gè)出線端）分別接出2組3芯電纜分別與控制箱中的一個(gè)接觸器和另兩個(gè)被時(shí)間繼電器作連鎖控制的接觸器中的一只相連接。同時(shí)從電動(dòng)機(jī)的接地端引接地線至控制箱的接地端子板。

2.電動(dòng)機(jī)的額定電流和啟動(dòng)電流

2.1額定電流

電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)示的電流是指電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所耗費(fèi)的電流，即額定電流。

一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，其額定功率為Pe，效率為0.85，功率因素為0.95，則其正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的額定電流（Ie）為：

Ie=Pe/0.38*0.95*0.85*√3

一臺(tái)30KW的三相電動(dòng)機(jī)，效率為0.85，功率因素為0.95，則其額定電流為Ie=30/0.38*0.95*0.85*√3=56.4（A），電源電纜為4*16平方。

2.2啟動(dòng)電流

三相電動(dòng)機(jī)若沒(méi)有采取降壓?jiǎn)?dòng)措施，一般鼠籠電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流是其額定電流的4～7倍。

以30KW的三相鼠籠電動(dòng)機(jī)為例，額定參數(shù)同上，沒(méi)有采取降壓?jiǎn)?dòng)措施，則其全壓?jiǎn)?dòng)電流最少是4*56.4=225.6（A），若按此電流配電源電纜，應(yīng)為3*70+1*35平方。

3.電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)時(shí)的相電流和線電流

3.1電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制原理

三相電動(dòng)機(jī)采取星三角降壓?jiǎn)?dòng)措施時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相繞組的兩端不可能同時(shí)作星形連接和三角連接，需以電纜線從U2、V2、W2引出與分別作星形連接和三角連接的電磁接觸器（兩只接觸器連鎖）連接，以時(shí)間繼電器控制該組電纜線接通這兩只電磁接觸器的時(shí)間，即電動(dòng)機(jī)由星形啟動(dòng)轉(zhuǎn)為三角全壓運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間，一般為十幾秒到三分鐘。

3.2電動(dòng)機(jī)星形啟動(dòng)時(shí)的相電流

三相電動(dòng)機(jī)采取星三角降壓?jiǎn)?dòng)措施時(shí)，在剛啟動(dòng)時(shí)的十幾秒鐘至三分鐘內(nèi)（時(shí)間繼電器的設(shè)置時(shí)間內(nèi)），電動(dòng)機(jī)的U2、V2、W2通過(guò)電纜與作星形連接的電磁接觸器相連，即電動(dòng)機(jī)的U1、V1、W1接380V電源線，U2、V2、W2在電磁接觸器處短接，電動(dòng)機(jī)每相繞組的電壓為相與中性點(diǎn)的電壓，為220V。

此時(shí)的電流為相電流，一臺(tái)參數(shù)同上的三相電動(dòng)機(jī)，I相=Pe/0.22*0.95*0.85*√3= Ie/√3。

一臺(tái)30KW的三相電動(dòng)機(jī)，效率為0.85，功率因素為0.95，則：

I相=56.4/√3=32.55（A）

此時(shí)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流最少為：

I相啟=4*32.55=130.2（A），按此電流配電源電纜，應(yīng)為3*35+1*25平方。

3.3電動(dòng)機(jī)三角形連接全壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的線電流

三相電動(dòng)機(jī)采取星三角降壓?jiǎn)?dòng)措施時(shí)，在剛啟動(dòng)時(shí)的十幾秒鐘內(nèi)（時(shí)間繼電器的設(shè)置時(shí)間內(nèi)），電動(dòng)機(jī)的U2、V2、W2通過(guò)電纜與作星形連接的電磁接觸器相連，到了控制星形連接的電磁接觸器的時(shí)間繼電器的設(shè)定時(shí)間，星形連接的電磁接觸器線圈失磁，三角形連接的電磁接觸器吸磁，電動(dòng)機(jī)的U1- W2、V1- U2、W1- V2在電磁接觸器處分別短接，此時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組作三角形連接，各繞組的電壓為相對(duì)相的電壓，即線電壓，為380V，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常的全壓運(yùn)轉(zhuǎn)階段。

此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流為線電流。

一臺(tái)參數(shù)同上的三相電動(dòng)機(jī)，I線= Pe/0.38*0.95*0.85*√3= Ie。

一臺(tái)30KW的三相電動(dòng)機(jī)，效率為0.85，功率因素為0.95，則：

I線= Ie =56.4（A）

4、結(jié)論

從以上數(shù)據(jù)分析，當(dāng)一臺(tái)30KW、效率為0.85、功率因素為0.95的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為4*56.4=225.6（A），若按此電流配電源電纜，應(yīng)為3*70+1*35平方。

當(dāng)該臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用星三角啟動(dòng)時(shí)，I相啟=4*32.55=130.2（A），按此電流配電源電纜，應(yīng)為3*35+1*25平方。

所以，當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用星三角啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為相電流，比全壓?jiǎn)?dòng)電流減少了1/√3，連接電纜的截面積減少一半，既有力地減少了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，又大大減少了連接電動(dòng)機(jī)和控制箱的電纜的截面積，降低了成本。

5結(jié)語(yǔ)

從論證結(jié)果來(lái)看，一臺(tái)以三角形連接全壓運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)在條件允許的情況下，采取星形連接降壓?jiǎn)?dòng)，其啟動(dòng)電流比全壓?jiǎn)?dòng)電流約減少1/√3，既大大降低了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)電纜截面積的要求，又同時(shí)保證了電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的安全度，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益和安全度雙優(yōu)的方案。

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