异步电机有三个绕组,每个绕组有两个接线端,这样一共有U1V1W1和U2V2W3两个接线端,其中U1-U2,V1-V2,W1-W2分别是各自三个线圈的各自两头端子,电机出厂时候,厂家已经在接线板上或者盖板上标注好这些端子号码的,而且一般不容易褪色的,但是也不排除有久了,磨掉了,或者一些等问题造成看不清楚了,这时候需要通过万用表等方法,先把三个绕组的两头端子分辨出来,按照上边的标号标好它们,请关注:容济点火器
找个指针万用表(数字表也可以,但是数字跳动大,要注意变化量),先用电阻档,把三组绕组找出来,这个容易了吧,直接测量通断就可以了,有电阻的肯定是一组,无穷大的是别的阻的。
然后用交流毫安档来分辨一个绕组中的首尾端,本质就是同名端确认。按照电机设计,根据下图来接线,如果首尾接线对了,旋转时候,有点剩磁,旋转它会发出一点电来,这时候三相是平衡的,所以万用表相当于零线,应该是不会有电流通过的。
通过这个方法,多几次调转绕组的首尾,最终就可以确定了绕组上的U1-V1,V1-V2,W1-W2,这三组绕组上的标号,然后重新标注好,再进一下一步的星三角接线。
所谓星三角,就是绕组之间的两种接法而已。星型接法,按照一定星型的形状来把绕组头或者尾端全部短接一起,然后另外一头空出来接三相电源。三角型接法,就是把三组线圈,按照首尾相连的办法,组成一个闭合的三角形。
之所以要整个星三角接法来切换,完成启动,那是因为三相异步电机,基本上都是三角型接法来正常运行,这样施加在绕组上的电压是380伏,比较高,直接用三角型接法来启动,会造成很大的冲击电流,电网受不了。而星型接法,绕组上的电压只有220伏,这样启动电流比较小(只有三角型接法的三分之一),等电机转速上来了,再切换到三角型正常运行,不会对电网和负载造成冲击。
明白了星三角启动的意义后,就知道星三角接线,实际就是三个绕组6个端子之间,如何跟交流电源对接的问题。
考虑到电机启动需要一定时间,所以星型接法运行也需要一定时间,一般是需要计算的, 4+2√p (秒),P是电机功率,电解越大,启动时间会越长,最短的无论如何都要保证4秒左右,所以需要设计一个时间继电器,加上启动按钮,利用几个接触器来做星型和三角型接法的切换,上图就是一个成熟的星三角启动电路图,保证了星型和三角型运行时候,能互相切断对方的工作回路,避免了电路短路。
星三角起动是三相异步电动机常用的降压起动方法,原三角形接法380V的三相电机,每相绕组电压是380V,接成星形接法后,每相绕组上的电压变为220V,绕组电压下降了1/√3,这就是星接降压原理。
那么实际当中如何对电机接线呢?
先了解一下三相异步电动机3个绕组6个引出端的头尾编号,U1-U2、V1-V2、W1-W2,1是头2是尾。在电机接线盒内的排列如下图下半部分。
实物图如下
星形接法是用铜连接片,把3个绕组尾端V2、U2、W2连接起来。三角形接法是把3个绕组的头尾连接起来,W1连接V2、V1连接U2、U1连接W2。具体操作很简单,星形接法时把铜片横着连接一边的3个接线柱,三角形接法时铜片竖过来分3组,每组连接2个接线柱。
上述是电动机固定的星形接法与三角形接法,但星三角起动的接法不是用铜连接片,而要用导线引出连接到接触器上。实际上是用接触器主触头代替铜连接片,大脑中只要有接触器主触头代替连接片这个概念,就知道怎么接线了。如下图
上图中接触器KMY的3个主触头闭合,就把电机绕组3个尾端V2、U2、W2连接起来了,实现了星形连接。
下图中接触器KM△的3个主触头闭合,
就把W1与V2、V1与U2、U1与W2连接起来,实现了三角形连接。
把这两者组合起来,再加上电源接触器KM用于接入三相电源,就组成星三角起动的主电路。如图1左边部分,其中FR是热继电器,QF是断路器。
起动时按下起动按钮SB1,星形接触器KMY与时间继电器KT同时吸合,KMY辅助常闭触头断开,使KM△接触器无法吸合,KMY辅助常开触头闭合,使KM电源接触器吸合,电动机接成星形接法起动;当KT整定时间到,KT延时动作常闭触头断开,星形接触器KMY释放,KMY的辅助常闭触头恢复闭合,三角形接触器KM△吸合,电机进入正常运行,完成了星三角起动。
时间继电器KT整定方法是,先把KT的延时调到最大,起动时观察电流表变化,电流会随着电机加速而逐渐减小,当电流不再减小时即为转换到角接的时机。然后停机把KT时间调到从起动到电流表读数不再减小所需的这段时间上,这就把起动时间整定好了,然后再次起动复核一下整定时间是否正确。
为了方便接线把图1改成了图2,图2把三角形接触器KM△的上端连接线改接到电源接触器KM的上端,实际上原理相同,但却有许多优点。
一是减小了电源接触器KM主触头通过电流,图1中KM通过的是电动机的工作电流,图2中这个电流减小了1/√3倍,实际上原来通过的是线电流,现在与KM△一样通过的是相电流。
热继电器FR也从图1的通过线电流,改变为图2的通过相电流,因此图2中热继电器要按相电流整定,就是电动机额定电流除于1.732为整定值。
另一个优点就是接线方便,如下图
不过这个实物接线图与图2有一点点不同,而与下面这个图相同,你看出来不同点吗?
如果按图1接线,想想看怎么接?那个方便?
其实连接星三角起动主电路的关键是,用接触器主触头代替连接片,要把原来的连接片去掉,然后要达到当三角形接触器KM△吸合时,把电机绕组的W1与V2、V1与U2、U1与W2连接起来的目的,这3组的连接不要搞错。
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