兩個老電工的星三角之爭，大家都來評評理！

來源：市場資訊

（來源：電力四射）

電工A：

星三角降壓啟動需要三個接觸器，一個主電路接觸器，一個星啟動接觸器，一個三角形運(yùn)行接觸器。最好用時間繼電器控制延時，另外主電路接觸器要加熱過載繼電器用來保護(hù)電機(jī)。星三角降壓啟動只適用于正常運(yùn)行為三角形接線的電機(jī)。

首先我們看下電機(jī)的內(nèi)部繞組，三相異步電機(jī)內(nèi)部有三個繞組，有星和三角形兩種接法。

星型就是三個繞組的尾端連到一起，三角形是三個繞組首尾連接。

接線的時候要把這三個連接片去掉。

注意看主線部分的接線，最好用黃綠紅三色線。

從上圖我們可以看出，剛開始1號接觸器和3號接觸器同時吸合，由于三號接觸器上端是短接到一起的，三個點接為一點，這一個點連接電機(jī)的W2,U2,V2，正好是星型接法，這個點叫中性點。星型啟動降低了電壓，減小了電流，電機(jī)啟動很輕松。當(dāng)啟動以后，3號接觸器斷開，2號接觸器吸合，1號是主電源接觸器，一直保持吸合狀態(tài)。1號接觸器和2號接觸器吸合以后，電機(jī)的三個繞組就成了三角形接法，電機(jī)就可以全電壓正常運(yùn)行。

下面我們看下完整的接線：

這個就是完整的接線。

熱過載繼電器和主電源接觸器連接，三相相序相同，上圖黃綠紅為主線部分，黑色線為二次線控制線部分。

做星三角啟動的電機(jī)有兩個重要的特性：星型啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩均變成額定電流的三分之一。

可以看出啟動時電流很小。

因此星三角啟動適用于對電動機(jī)啟動力矩?zé)o嚴(yán)格要求但又要限制啟動電流的條件。

所以不能一概而論以電機(jī)功率的大小來確定是否采用星三角啟動，如果啟動時負(fù)載過重，由于啟動轉(zhuǎn)矩降為額定轉(zhuǎn)矩的三分之一，有可能會帶不動電機(jī)，一般在啟動時負(fù)載輕，運(yùn)行時負(fù)載重的情況下采用星三角啟動。如果電機(jī)啟動電流過大，會造成電網(wǎng)電壓波動，這種情況下也要用星三角啟動。

下圖注意看時間繼電器的接線：

因此星三角啟動適用于對電動機(jī)啟動力矩?zé)o嚴(yán)格要求但又要限制啟動電流的條件。

所以不能一概而論以電機(jī)功率的大小來確定是否采用星三角啟動，如果啟動時負(fù)載過重，由于啟動轉(zhuǎn)矩降為額定轉(zhuǎn)矩的三分之一，有可能會帶不動電機(jī)，一般在啟動時負(fù)載輕，運(yùn)行時負(fù)載重的情況下采用星三角啟動。如果電機(jī)啟動電流過大，會造成電網(wǎng)電壓波動，這種情況下也要用星三角啟動。

注意時間繼電器的接線，講的很簡單。

電工B：

要想弄清楚這些問題，我們首先要復(fù)習(xí)一下一些電工基礎(chǔ)理論。

請看下圖，我們先了解一下不同連接方式中三相負(fù)載電路的相電壓與線電壓、相電流與相電流之間的關(guān)系。

從圖中我們知道，如果以目前我國大量使用的三相四線制低壓（TN）供電系統(tǒng)（即所謂的市電）來說，當(dāng)負(fù)載不變，星形接法時加在負(fù)載兩端的相電壓是線電壓的根號3分之一；而角形接法時加在負(fù)載兩端的相電壓等于線電壓。

同一個負(fù)載，星形接法時流過負(fù)載的相電流電流等于線電流；而角形接法時流過負(fù)載的相電流則為線電流的根號3分之一（注意理解這里的表述方法與下圖表述方法的區(qū)別，別思維混亂了，因為兩者的意思是一樣的，僅是表述方法不同）。

接下來再復(fù)習(xí)一下基爾霍夫節(jié)點電流定律，請看下圖。從圖中我們知道，流過任何一個節(jié)點的電流，總是恒等于從該節(jié)點流出的電流[也可以說各分支路電流的代數(shù)和（交流電為矢量和）等于0]，也就是說，電流不會在節(jié)點中積累。

我們再看看常見的三相鼠籠式異步電動機(jī)內(nèi)部繞組的星形連接和角形連接，請看下圖。這是標(biāo)準(zhǔn)的連接方式，作為一個合格的電工作業(yè)人員必須要掌握的基本知識之一，理解它們的原理以后，在今后的生產(chǎn)實踐中我們就可以靈活地應(yīng)用和維護(hù)我們的設(shè)備，使設(shè)備更好的為生產(chǎn)服務(wù)。

接下來就要開始對星/三角降壓啟動電路進(jìn)行分析，請看下面的圖。圖中左邊第一個主控制電路是標(biāo)準(zhǔn)的星/三角降壓啟動主控制電路，是一個通用電路。而左側(cè)和下側(cè)的輔助控制電路中，第一個是傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的通用輔助控制電路；第二、第三個是現(xiàn)在社會上流傳的輔助控制電路之一；第四個是我對電路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化整理后的輔助控制電路；第五個是經(jīng)過我標(biāo)準(zhǔn)化整理后的輔助控制電路。

注意：所謂的標(biāo)準(zhǔn)化整理是按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重新繪畫，并不是完全徹底地按標(biāo)準(zhǔn)要求繪畫，這樣工作量太大，而且用于討論就沒有必要，只要大家看得懂就行了，請理解。

我們首先看標(biāo)準(zhǔn)的星/三角降壓啟動主控制電路，當(dāng)KMY閉合后就構(gòu)成星形降壓啟動。根據(jù)前面開始的相電壓、線電壓、相電流、線電流之間關(guān)系的理論和節(jié)點電流定律的理論論述，我們知道KMY構(gòu)成的星點（可以稱為零點或中性點），會有電流通過KMY的主觸點流入由導(dǎo)線構(gòu)成的星點，而且流入星點的電流等于線電流。

由于三角形連接的負(fù)載（這里指電動機(jī)的三相繞組）中，每相負(fù)載兩端承受的電壓是線電壓（即380V），即相電壓等于線電壓。

當(dāng)我們改成星形連接后（負(fù)載與輸入電壓不變），每相負(fù)載兩端承受的電壓是原電壓的根號3分之一（即220V），那么流過每相負(fù)載的電流僅是原（角形連接）電流的1/3，這就是降壓啟動的原理。

由于星形連接的相電流等于線電流，也就是說，流過KM（主接觸器）主觸點的電流與流過KMY（封星接觸器）主觸點的電流是相同的。因此，不管是否同步閉合或分?jǐn)啵瑑蓚€接觸器主觸點所產(chǎn)生的弧光都是一樣的，不存在兩者同步閉合時產(chǎn)生的弧光會比不同步閉合時所產(chǎn)生的弧光大的說法。

因此，只要正確選擇（選型）和使用合格的接觸器，正常情況下不會出現(xiàn)接觸器動作時因弧光造成觸點嚴(yán)重?zé)g或粘連的可能。

但是，在生產(chǎn)實踐中，通常設(shè)計是KMY先于KM閉合，這樣做的目的是延長KMY觸點的使用壽命，降低運(yùn)行成本。原理是KM是按角形運(yùn)行電流選擇的，而KMY是按星形連接電流選擇的，如果KMY先于KM閉合，就不會有啟動弧光產(chǎn)生（星/角轉(zhuǎn)換分?jǐn)鄷r仍然會有的），這樣啟動時的弧光由比KMY參數(shù)規(guī)格高的KM來承受，總比由低規(guī)格參數(shù)的KMY來承受好得多。

如果設(shè)計時把KMY在星/角轉(zhuǎn)換時先斷開KM后再斷開KMY最好（因為分?jǐn)鄷r的弧光比閉合時的弧光要大得多），但這樣會造成輔助控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和經(jīng)濟(jì)成本增加，有時反而得不償失。

再看KM△角形連接接觸器。由于角形連接時流過KM△主觸點的電流是相電流，等于線電流的根號3分之一，一般來說為了安全可靠，是按線電流來選擇。這是因為在轉(zhuǎn)換過程中弧光可能會較大，容易燒蝕接觸器觸點。當(dāng)然了，如果KM△先于KM閉合，KM△就可以按相電流（線電流的根號3分之一）來選擇，但這樣會使控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備制造成本不但沒有降下來，弄不好還得不償失。

對星/三角降壓啟動主電路的分析總結(jié)：只要正確選擇各接觸器的型號規(guī)格和合格的產(chǎn)品，正常情況下接觸器觸點的燒蝕問題不應(yīng)該成為問題，認(rèn)為KM和KMY同步動作會造成弧光很大的認(rèn)識是一種誤解。

現(xiàn)實中出現(xiàn)弧光很大的原因很多，但主要的是星/角轉(zhuǎn)換時間的設(shè)置不妥當(dāng)，又或者負(fù)載過重，啟動時間不足過早轉(zhuǎn)換造成的；有些是電動機(jī)本身質(zhì)量問題或者平常維護(hù)不夠，運(yùn)行電流變大造成的；還有些是電動機(jī)帶病運(yùn)行或者設(shè)計不合理致使電動機(jī)長期過載運(yùn)行造成的，當(dāng)然也不排除設(shè)計或者維修過程中選用的接觸器型號、規(guī)格、質(zhì)量不符合要求造成的。

另外也請大家注意，星/三角降壓啟動是有一定的適用范圍的，并不是一定就比別的降壓啟動方式好。因為星/三角降壓啟動的啟動電流是全壓啟動電流的1/3，所以，啟動力矩也僅為原啟動力矩的1/3，只適用于輕載或者空載的啟動設(shè)備上（水泵或空壓機(jī)之類設(shè)備必須關(guān)閉進(jìn)/出水閥門或放空壓縮空氣罐的空氣再啟動星/三角降壓啟動電機(jī)）。

對于重載啟動的設(shè)備來說，啟動時間超過30秒以上（特別是超過1分鐘）對電動機(jī)和供電線路影響很大（特別是供電變壓器容量不足時更甚）。因此，負(fù)載較重（或者功率越大）的電動機(jī)，采用其他的啟動方式[如自耦降壓啟動、延邊三角形降壓啟動、定子串聯(lián)電抗器（或電阻）降壓啟動、軟啟動器降壓啟動、變頻器變頻啟動等]，要根據(jù)具體實際情況進(jìn)行選擇啟動方式。

所以，認(rèn)為星/三角降壓啟動比其他降壓啟動方式要優(yōu)秀很多是一種錯誤的認(rèn)識；認(rèn)為不論什么設(shè)備，只要采用降壓啟動的，都一律采用星/三角降壓啟動方式的更是一種錯誤的選擇方法（星/三角降壓啟動的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，體積小）。

下面接著討論星/三角降壓啟動輔助控制電路。輔助控制電路簡稱控制電路，是對被控制的對象按工藝要求進(jìn)行控制的電路。在上圖的五種控制方式中，除了第四種外，控制方式是大同小異，僅是電路結(jié)構(gòu)不同，第四種控制方式與前三種相反，最后一種是在前三種控制電路中增加了角形轉(zhuǎn)換接觸器的延時功能。

第一個控制電路是傳統(tǒng)的、標(biāo)準(zhǔn)的控制電路，它是先封星（KMY）后主接觸器（KM）才閉合為主電路供電降壓啟動，啟動完成后轉(zhuǎn)為角形運(yùn)行，時間繼電器退出運(yùn)行。這個電路具有電路結(jié)構(gòu)簡單而又符合安全可靠性運(yùn)行的特點。

第二和第三個控制電路與第一個控制電路類同，都是先封星后供電降壓啟動，啟動完成后時間繼電器退出運(yùn)行。區(qū)別在于電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜了一點，增加了一些雙重連鎖觸點，具有比第一個控制電路更加安全可靠的特點。特別是第二個控制電路，觸點使用的最多，雖然安全可靠性增加很多，但維修難度也增加很多。

第四個是設(shè)計的電路。對于這個電路，我個人認(rèn)為不是很合理和完善。雖然增加了雙重連鎖功能，但主接觸器KM先于封星接觸器KMY閉合，封星接觸器KMY經(jīng)常在弧光下動作，始終比不上先封星后通電降壓啟動好。雖然無傷大雅，但相對于先封星來說，后封星使接觸器KMY的觸點總比先封星的觸點壽命要短得多（多一倍的帶弧光工作）。

時間繼電器KT長期參與運(yùn)行是該電路的硬傷。我們知道，元器件經(jīng)常通電參與運(yùn)行總比不參與運(yùn)行壽命要短得多，而且耗電也會增多。俗話說“多個香爐就多個鬼”，你時間繼電器KT長期參與運(yùn)行，說不定什么時候給你在運(yùn)行中出故障，影響了設(shè)備的使用效率，增加運(yùn)行和維修成本。

第五個是提供的電路。雖然在運(yùn)行動作上與前面三個類同，具有先封星后通電和時間繼電器不參與運(yùn)行功能，但利用并聯(lián)電容C延長角接接觸器KM△的閉合有點畫蛇添足——多余。而且該延時功能僅在直流供電的控制電路才起作用，在交流電路中反而沒有作用，甚至是一個多余而累贅的東西。不知什么時候給你擊穿或者漏電了造成故障。要知道，直流電路中電感的反向峰值電壓是額定電壓的四至五倍以上。

好了，關(guān)于星/三角降壓啟動電路的分析就到這里。關(guān)于主接觸器KM接在相繞組電路中的優(yōu)劣分析早已有討論過，這里不再重復(fù)。

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