三相异步电机的星三角起动

刘锋

摘要：目前，工业中原动力主要由电动机提供，电动机可分为支流和交流电机。与直流电机相比较，交流电机因其结构简单、价格便宜、可靠性高等优点被广泛应用。但在起动过程中起动电流较大,所以容量大的电动机必须采取一定的方式起动,不然可能会出现烧毁电机或者引发电网故障的现象，所以在工业届比较重视电机的起动问题。星三角起动就是一种简单方便的降压起动方式。本文简单的介绍一下三相异步电动机的星三角起动。

关键词：起动电流大；星三角起动；降压起动；三相异步电机

Star delta starting of three-phase asynchronous motor

Abstract: at present, the original power of the industry is mainly provided by the motor, the motor can be pided into branch and ac motor. Compared with dc motor, ac motor is widely used because of its simple structure, low price and high reliability. However, the starting current is large in the process of starting, so the motor with large capacity must be started in a certain way, otherwise the motor may be burnt down or cause a failure of the power grid. Therefore, the starting problem of the motor is more important in the industry. Star delta starting is a simple and convenient way to start. This paper briefly introduces the star delta starting of three-phase asynchronous motor.

Keywords: large starting current; Star delta starting; Step-down starting; Three-phase asynchronous machine

1. 三相异步电机基本介绍

三相异步电机主要由定子和转子构成，定子是静止不动的部分，转子是旋转的部分，在定子和转子之间有一定的气隙，叫空气隙。

定子由铁心、绕组和机座三部分组成。定子铁心是电机磁路的一部分，它由0.5mm的硅钢片叠压而成，片与片之间是绝缘的，以减少涡流损耗。硅钢片的内圈冲有定子槽，槽中安放绕组，铁心被叠压后成为一整体，固定于机座上。定子绕组是电机的电路部分，由许多线圈连接而成，每个线圈有两个效边，分放在两个槽里。三相对称绕组AX,BY,CZ可连接成三角形或者星形。机座主要用于固定和支撑铁心定子。

转子由铁心和绕组组成。转子铁心压装在转轴上，由硅钢片叠压而成，转子铁心也是电机磁路的一部分。

2. 三相异步电机的典型起动方式

直接起动：直接起动就是用闸刀开关或接触器把电机直接接到具有额定电压的电源上。在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动。既可以提高控制线路的可靠性，又可以减少电器的维修工作量。直接起动主要受电网配电变压器的容量限制，影响其它设备在同一电网的正常运行。直接起动时，起动瞬间的转速n=0，转差率s=1，短路阻抗Zk很小，因而起动电流很大，这会引起电动机发热，影响其寿命，且过大的起动电流也会引起供电电压的波动并会产生损耗。因此，只有小功率的异步电动机才可采用直接起动。

软起动：以上的起动平滑性不高，应用一些自动控制线路组成的软启动器可以实现鼠笼式异步电机的无级平滑运动，这种方法称为软启动。软启动分为磁控式和电子式两种。磁控式故障率高，现已被电子式取代。

降压起动：即在电动机起动时降低定子绕组上的外施电压，从而降低起动电流。起动结束后，将外加电压升高为额定电压，进入运行状态。采用了降低电机端电压的方法来限制起动电流，待起动结束后，再切换到额定电压下运行。由于异步电动机的起动转矩与端电压的平方成正比，因此降压起动时，起动转矩也随之减少。可见，该起动方法只适用于对起动转矩要求不高的场合。

3.星形、角形接法的介绍

电机的星形接法和三角形接法都是指电机本身的绕组接法，星形接法指将电机绕组三项末端接在一起，三相首端为电源端；三角形接法指将三相绕组首尾互相连接，三个端点为电源端。

两种接法比较：

三角形接法：优点：有助于提高电机功率。缺点：启动电流大，绕组承受电压大，增大了绝缘等级。

星形接法：优点：有助于降低绕组承受电压，降低绝缘等级，降低了电机的启动电流。缺点：电机的功率减小了。

在我国一般3-4kw以下较小电机都规定接成星形，以上较大电机都规定接成三角形。

3. 星三角起动

正常运行时，定子绕组为三角形连接的电动机，可以采用星三角（Y-D）起动的方法。其接线如图a所示。

a

主接触器KM1按照额电电流（线电流）的大小来选型，星形接触器KMY按照线电流的1/3选型，三角形接触器KM△按照额定电流的大小选型。

在起动时定子绕组接成Y连接，待起动完毕再接成D连接。假设电动机每相短路阻抗Z为常数，当定子绕组为D连接时，电动机直接起动的线电流I1为：I1=√3I=√3U/Z=√3U1/Z，其中，U1为电动机额定线电压。采用Y-D起动时，起动时定子绕组上的每相起动电压为U2，U2=U1/√3，则起动电流I2=U2/Z=U1/√3Z。由此可知I1/I2=1/3。所以，星三角起动（Y-D）时，电源供给的起动电流仅为D联机直接起动时的1/3。

4. 结语

三相异步电机星三角起动的优点是附加设备少，操作简便，成本低，所以现在生产的小型异步电动机常采用这种方法。只有当电动机满足380V/△接线的条件，且对电动机力矩无严格要求，同时电动机正常运行时定子绕组是接成三角形的才能采用星三角起动方法。

[参考文献]

1. 汤蕴璆，电机学，机械工业出版社，北京：2003.1

2. 秦增煌.电工学（上、下册）.北京：高等教育出版社，1999 

3. 李永东，交流电机数字控制系统，机械工业出版社，2002.5