【精讲】电机星形接法、三角形接法及Y-△降压启动电路

在分析三相交流电路中的负载连接方法及关系时，必然要联系到线值及相值的关系，为理解其概念，首先应掌握有关定义。

    1）线电压。指相线(火线)与相线之间的电压，即L1(U) 、L2(V)与L3(W)两两之间的电压，通常用U线表示。我国低压供电系统中的线电压为380V，高压供电系统中的线电压为10kV、35kV、110kV等。

    2）相电压。指电源的每相绕组或每相负载两端的电压，通常用U相表示。低压供电系统中的相电压为220V，高压10kV供电系统中的相电压为5.8kV。

    3）线电流。指流过相线中的电流，通常用I线表示。

    4）相电流。指流过电源每相绕组或每相负载中的电流，通常用I相表示。

当三相负载的性质(电阻性、电感性或电容性)和大小都相同，即为三相对称负载或三相平衡负载时：

星形连接电源的线电压是负载相电压的√3倍，即：U线=√3U相，即380V=1.732*220V，相位上，线电压超前其对应的相电压30度。线电流等于相电流，即I线=I相。任何时刻流经三相的电流矢量和等于零。

三角形连接负载的相电压等于电源的线电压，即U相=U线，电源的线电流等于负载相电流的√3倍，即I线=√3I相，且线电流相位滞后于相电流相位30度。

电机的星形和三角形接法

电机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相末端接在一起，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。接线方法如下图所示：

从上图可以看出，上下桩依次联结是三角形，上面三根桩接一起是星形，根据前文可知电机三角形接法时线电压等于相电压，线电流等于相电流的约1.73倍；电机星形接法时线电压等于相电压的约1.73倍，线电流等于相电流。

两种接法比较

三角形接法：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：有助于降低绕组承受电压，降低绝缘等级，降低了启动电流。缺点，电机功率减小。

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。当较大功率电机轻载启动时，可采用Y-△降压启动（启动时接成星形，运行时换接成三角形），好处是启动电流可以降低到1/3。

Y-△降压启动电路

对于正常运行时定子绕组接成三角形的三相异步电动机，可采用Y-△减压启动。启动时先将定子绕组接成星形，使得每相绕组电压为正常运行时相电压的1/√3，启动完毕再恢复成三角形联结，电动机便进入全压下正常运行。其优点是启动设备成本低、方法简单易操作。虽然此法的启动电流降至全压启动时的1/3，但启动转矩只有额定转矩的1/3，故这种方法多用于轻载或空载启动。

减压启动控制电路图如下图所示：

电路工作原理：合上电源隔离开关QS，按下起动按钮SB2，KM1得电并自锁，KM3通电，KM3主触头闭合，电动机接成Y形联结，接入三相电源进行减压起动，同时时间继电器KT通电并开始计时，经一段时间延时后，KT的延时常闭触头断开，KM3失电释放，电动机Y中性点断开，同时KT的延时常开触头闭合，KM2通电自锁，电动机接成△联结运行，同时用KM2断开KT线圈，另外辅助触头KM2和KM3为互锁触头，防止KM2和KM3同时带电。至此，电动机Y-△减压起动过程结束，电动机投入正常运行。停车时，按下SB1即可。

关于时间继电器KT的延时时间可按估算公式：功率开方后乘以2再加4s即可。例如电动机功率为16kW，则延时时间t=2*√16+4=12s。