各类三相电机的接线方式有哪些?图解分析
三相电动机的接线板一般都是6个接线柱,上边3个,下边3个,假设上边的3个接线柱为1 2 3,那么下边的3个接线柱依次为4 5 6。星型接法就是将1 2 3这3个接线柱用连接片短接,4 5 6这3个接线柱分别接三相电源的3个相线上。
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好的!各类三相电机中,最常见的类型是三相异步电动机。其接线方式主要取决于电机的设计和所需的运行电压。核心接线方式有两种:星形连接(Y接) 和三角形连接(Δ接)。这两种方式可以用于电机的直接启动或作为启动方式(如星三角启动)。
下面详细解释这两种基本接线方式,并用文字图解说明:
关键前提:三相绕组的端子标识
绝大多数用于连接三相电源的三相异步电机,其定子三相绕组的接线盒内都有 6个接线端子,分别标记为:
U1- 第一相绕组的首端U2- 第一相绕组的尾端V1- 第二相绕组的首端V2- 第二相绕组的尾端W1- 第三相绕组的首端W2- 第三相绕组的尾端
接线盒示意图:
┌──────────┐
| W2 V2 U2 | <-- 通常为上排或右排端子
| o o o |
| | |
| | | 接线端子排
| | |
| o o o |
| W1 V1 U1 | <-- 通常为下排或左排端子
└──────────┘
接线盒
* 注意:U2, V2, W2 和 U1, V1, W1 的实际排列顺序可能因电机品牌和型号略有不同,请务必以电机铭牌或内部标识为准。但逻辑关系不变:每相绕组都有2个端子。
一、星形连接(Y接)
原理
- 将三相绕组的所有尾端(U2, V2, W2)连接在一起,形成一个公共点(称为中性点N)。
- 将三相电源的L1, L2, L3分别接至三相绕组的首端(U1, V1, W1)。
- 中性点N在标准Y接中不引出连接到电源,电机内部自成星点。
图解 (文字描述)
想象一下三个绕组:
- 绕组 U:
U1----- (线圈) -----U2 - 绕组 V:
V1----- (线圈) -----V2 - 绕组 W:
W1----- (线圈) -----W2
星形连接操作:
- 把
U2,V2,W2三个端子用连接片(或导线)短接在一起。 - 电源
L1接到U1 - 电源
L2接到V1 - 电源
L3接到W1
接线盒视图 (连接后):
┌──────────┐
| W2 V2 U2 |
| o──o──o─┐ |
| | | | | <-- 连接片水平连接U2, V2, W2 (形成中性点N)
| o o o |
| W1 V1 U1 |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
└─┼───┼───┼─┘
| | |
L3 L2 L1 <-- 电源线分别连接到 U1, V1, W1
特点
- 绕组承受的电压 (相电压): 等于电源线电压的
1/√3(≈ 0.577倍)。- 例如:电源线电压为380V时,每相绕组承受380V / √3 ≈ 220V。
- 启动电流: 相对较小(约为三角形连接启动电流的1/3),启动转矩也较小。
- 适用电压: 适用于较高的电源线电压(如国内380V系统)。
- 适用场景: 常用于电源电压较高或需要较小启动电流的场合。也是星三角启动中作为启动阶段使用的方式。
二、三角形连接(Δ接)
原理
- 将每一相绕组的尾端与下一相绕组的首端依次首尾相连。
- 具体连接:
U1→W2,W1→V2,V1→U2。 - 三相电源的L1, L2, L3分别接至连接点:
U1-W2,V1-U2,W1-V2(实际接线就是分别接到U1, V1, W1)。
图解 (文字描述)
想象一下三个绕组:
- 绕组 U:
U1----- (线圈) -----U2 - 绕组 V:
V1----- (线圈) -----V2 - 绕组 W:
W1----- (线圈) -----W2
三角形连接操作:
- 将
U2和V1用连接片(或导线)短接。 - 将
V2和W1用连接片(或导线)短接。 - 将
W2和U1用连接片(或导线)短接。 - 电源
L1接到U1(同时也是接点U1-W2) - 电源
L2接到V1(同时也是接点V1-U2) - 电源
L3接到W1(同时也是接点W1-V2)
接线盒视图 (连接后):
┌──────────┐
| W2 V2 U2 |
| o o o |
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| | | | |
| o o o |
| W1 V1 U1 |
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└─┼─┘ |
└────┘
│ │ │
L3 L2 L1 <-- 电源线分别连接到 U1 (W2也在此点), V1 (U2也在此点), W1 (V2也在此点)
连接片走向:
* 垂直连接:U2 ←连接片→ V1 (短接)
* 垂直连接:V2 ←连接片→ W1 (短接)
* 垂直连接:W2 ←连接片→ U1 (短接) [通常用三个连接片:水平在上下排之间连接U2-V1, V2-W1, W2-U1]
特点
- 绕组承受的电压 (相电压): 等于电源线电压。
- 例如:电源线电压为380V时,每相绕组承受380V。
- 启动电流: 较大(约为星形连接启动电流的3倍),启动转矩也较大。
- 适用电压: 适用于较低的电源线电压(如国内220V系统)。
- 适用场景: 常用于电源电压较低或需要较大启动转矩的场合。也是星三角启动中作为运行阶段使用的方式。
三、双电压电机接线
许多三相电机设计成可在两种不同的线电压下运行(如220V/380V),接线方式决定了使用的电压等级:
- 电源电压较低时 (如220V): 采用 三角形连接 (Δ接)。此时绕组承受220V电压。
- 电源电压较高时 (如380V): 采用 星形连接 (Y接)。此时绕组承受380V / √3 ≈ 220V电压。
关键: 必须根据电机铭牌上标注的接线方式和对应电压进行操作!接错会导致电机烧毁!
典型铭牌示例:
| 参数 | 值 | 备注 |
|---|---|---|
| 型号 | Y2-132S-4 | |
| 功率 | 7.5kW | |
| 额定电压 / 接线方式 | 220V / Δ 380V / Y |
非常重要! |
| 额定电流 | 26A / 15A | 在220V Δ接时为26A, 在380V Y接时为15A |
| 额定转速 | 1440 rpm | |
| 频率 | 50Hz |
四、星三角启动
这是利用星形连接启动电流小和三角形连接运行转矩大的优点的一种降压启动方式,适用于正常运行时为三角形连接的电机。
- 启动时 (Y接):
- 使用接触器将电机绕组接成星形(短接U2/V2/W2,电源L1/L2/L3接U1/V1/W1)。
- 此时启动电流小(约为Δ启动的1/3),启动转矩小(约为Δ启动的1/3)。
- 运行时 (Δ接):
- 电机转速达到一定值(通常75%-85%额定转速)后,自动切换。
- 断开星点,然后使用接触器将电机绕组接成三角形(按照前面所述Δ接方式连接)。
- 电机在全电压下运行,输出额定转矩。
- 需要元件: 至少3个接触器(主接触器、星形接触器、三角形接触器)、时间继电器或电流继电器等。
总结要点
- 确认电压和铭牌: 接线前务必查看电机铭牌,严格按照标注的电压等级和对应的接线方式(Y或Δ)进行连接。绝对禁止在220V电压下错误使用Y接,或在380V电压下错误使用Δ接,这会导致电机过压烧毁。
- 星形连接 (Y接): 三个尾端(U2, V2, W2)短接成星点,电源L1/L2/L3分别接三个首端(U1, V1, W1)。绕组电压 = 线电压 / √3。启动电流小。
- 三角形连接 (Δ接): 首尾相连:U1-W2相连, W1-V2相连, V1-U2相连。电源L1/L2/L3分别接到U1, V1, W1。绕组电压 = 线电压。启动电流大,启动转矩大。
- 接线盒视图:
- Y接: 使用连接片水平短接上排端子(U2, V2, W2)。电源线接在下排端子(U1, V1, W1)。
- Δ接: 使用三个连接片垂直短接对应的上下端子(通常短接U2和V1, V2和W1, W2和U1)。电源线接在U1, V1, W1。
- 双电压电机: 低压用Δ接,高压用Y接(铭牌是关键!)。
- 星三角启动: 启动时Y接(小电流),运行时自动切换到Δ接(额定转矩)。
- 安全第一: 接线和操作前,务必切断电源并验电,确保安全!
最终强调:电机铭牌是指南!请务必仔细阅读并严格按照铭牌指示的电压和对应接线方式操作!错误的接线会导致严重事故。
Simulink三相电机仿真(2)
Simulink电机制动仿真----能耗制动小树不修不直溜,人不学习哏揪揪!总结前两次Simulink三相电机仿真经验,此次本小学生决定尝试仿真
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刘艳
2021-10-22 19:51:00
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