Delta绕线电机的内部结构介绍

三相工业电机内部有两种绕组设计：Wye 和 Delta。尽管电机和连接在外部看起来很相似，但本文讨论的是 Delta 绕线电机的内部结构。

工业电机通常由三相电压源供电。三相线输入连接到电机内部的绕组以产生驱动转子的磁场。这些电机内部有两种绕组设计：Wye 和 Delta。尽管电机和连接在外部看起来很相似，但内部结构产生了一些需要注意的独特差异。

区分 Wye 和 Delta 内部接线系统

在工业应用中存在的所有三相电机中，它们都可以简化为 Wye 或 Delta 内部接线系统。这些术语指的是内部线圈形状的示意图。实际上，两种接线方案都在电机周边布置了六个独立的线圈——电工选择线圈之间的电流传递方式。

没有严格声明何时首选某种接线方式。由于内部串联配置，绕组电阻略高，因此通常会看到 Wye 布置用于低马力电机。因此，与 Delta 电机相比，Wye 电机具有更高的电阻和更少的能量转换。但是有许多结构因素可以为大范围的马力输出创造出任何一种类型的有用电机。

在这两种接线方案中，电机都可以配置为 208-240 伏之间的低压输入，或通常在 440-480 伏左右的高压输入。确切的电压取决于容差、地理标准和供电变压器配置。该确切电压可以稍微改变马力输出，但大多数电机只有这两种接线选择 - 低压或高压。

Wye 配置在数学意义上更容易考虑，因为线圈的布置非常简单。另一方面，当仅提供接线端子连接图时，三角形排列有点难以想象。

Delta 内部连接

Delta一词的使用是指类似于三角形的希腊字母。Delta 电机的示意图是这种三角形图案，除了它在每一侧都被断开以允许连接高电压或低电压。

图 2. 低、高和 Delta 电机绕组的示意图。

典型九引线 Delta 绕组电机的端子连接和内部布置。

与任何三相电机一样，这六个绕组（在图中显示为直线）围绕电机的周边分布，以产生平衡的旋转。

之前一篇关于 Y 型绕组电机的文章描述了使用较低电压电源来降低电阻的需求。这在 Delta 安排中同样适用。简而言之，如果电压从 480 伏降至 240 伏（电压的 1/2），则电流必须加倍才能产生相等的马力。但是，如果电压已减半，则必须将电阻减至之前的 1/4，以产生两倍的电流。这在两个电机的情况下都必须是正确的——高压线的电阻应该是低压线的 4 倍。

高压接线

这可能有点落后，但我们将首先介绍高压接线方案。下图显示了高压所需的引线连接。

图 3. 三角形电机绕组所需的引线连接。

当进行高压连接时，此图显示了产生的连接。

顺便说一下，Wye 和 Delta 电机配置中的高压端子连接完全相同！

在 Wye 电机中，高压导致大 Wye 与串联线圈连接。相比之下，在 Delta 电机内部，高电压会导致较大的 Delta 形状。然而，线圈不再简单地串联。结果是串并联组合电路。

想象一下从线路 1 到线路 2 的电流。存在两条不同的电流路径。

首先，电流可以直接通过 T1-T4-T7-T2。这是两个串联的绕组。

其次，它可能经过路径 T1-T9-T6-T3-T8-T5-T2。它由四个串联的绕组组成。

如果存在两条并联路径，一条有两个绕组的电阻，另一个有四个绕组，结果是2R || 的并联组合。4R 产生 4/3R，或 1.33 x 一个绕组的值。

将此值与 Wye 电机的高压方案中的值进行比较。在 Wye 电机中，该值是单独一个绕组电阻的四倍。正如您可以想象的那样，如果所有其他参数都相同，这会在 Delta 电机中产生更多的电流（以及因此产生的功率输出）。

低压接线

由于分析绕组电阻所需的数学复杂性，低压被保存到最后。

图 4. 低压 Delta 接线的引线连接。

当进行低压连接时，此图显示了产生的连接。

上图已重新排列以尽可能简化情况。每条线路输入都连接到电机内部的一个小三角洲。这个设置只需要三个连接，所以如果你打开一个电机外壳，发现只有三线螺母，你就确定了一个低压 Delta 电机。

在这个方案中，想象第 1 到第 2 行。在这种情况下，有三种不同的可能电流路径，因此我们可以列出每个选项。

T1-T4 通过一个绕组。

T7-T2通过一个绕组

T6-T3 和 T1-T9 并联，然后通过 T3-T8 和 T5-T2 并联。这会产生一系列两组并联绕组 - 总体结果是一个绕组等效。

当这三个路径相互平行放置时，最终电阻等于 1/3R 或 0.33 x 一个绕组的值。正如预期的那样，这恰好是高压配置中电阻值的 1/4。

概括

对于大多数项目，内部布线设置可能是什么并不重要。如果您有一个用于高压的 5 HP 电机，则该电机适用于任何需要 5 马力的 480 伏应用。您无需担心制造商如何将电线粘合在里面。对于任何电工来说，了解某些工作的原因是一个很好的做法，而不仅仅是了解如何使其工作 - 不仅了解正确操作的原因，而且了解故障的原因，这将带来巨大的好处。