赵秋华
东莞创汇装饰设计工程有限公司 广东东莞 523000
摘要：在实际应用中，个别技术人员对电动机星三角启动时的电流缺乏比较透彻的认识。通过对工程实例的测试数据的分析，结合电气工程的理论知识，论述了电动机星三角启动的电流变化，相应的作用和意义，希望能进一步加深相关技术人员的认知程度。
关键词：星三角启动；电流
引言
4~100KW以三角形连接全压运转的电动机，对于允许低速启动的设备，广泛采用星三角降压启动方案，即电动机在刚启动时，在时间继电器设定的时间内，电动机绕组末端通过电缆与作星形联接的接触器相连，流过绕组的电流为相电流；过了设定时间，电动机绕组末端通过同组电缆和时间继电器的控制跳转为与作三角联接的继电器相连，流过绕组的电流为线电流。因该方案实施的相对成本较低，保证了电动机的使用寿命和动作可靠性，同时又能达到减少电机启动时电流对电网的冲击和对电源线截面积要求较大的目的。
1电动机设置为星三角启动的条件和设备
1.1设置为星三角启动的条件
电动机的启动方式分为三种：A 直接启动；B 软启动；C 降压启动。在实际应用中，一般4~100KW电动机，在满足电动机启动电流与额定电流之比小于（0.75+变压器容量/4倍电动机额定功率）的条件下（电动机启动瞬间造成电网电压波动小于10%），采取直接启动方式。
电动机采取降压启动方式必须具备如下条件：1、电动机是普通的三相异步电动机；2、负载设备允许低速运转启动。
允许采取星三角降压启动方式的电动机铭牌上有明确标示：Y/△。
2.1星三角启动的设备
一台专用控制电箱：与电动机一对一的配置与电机额定功率相适应的负荷隔离开关一只、断路器一只、时间继电器一只、配置热继电器的接触器3只，按星三角控制电路图连接。
从电动机绕组的2组出线端（共6个出线端）分别接出2组3芯电缆分别与控制箱中的一个接触器和另两个被时间继电器作连锁控制的接触器中的一只相连接。同时从电动机的接地端引接地线至控制箱的接地端子板。
2.电动机的额定电流和启动电流
2.1额定电流
电动机铭牌上标示的电流是指电动机在正常运转时所耗费的电流，即额定电流。
一台三相电动机，其额定功率为Pe，效率为0.85，功率因素为0.95，则其正常运转时的额定电流（Ie）为：
Ie=Pe/0.38*0.95*0.85*√3
一台30KW的三相电动机，效率为0.85，功率因素为0.95，则其额定电流为Ie=30/0.38*0.95*0.85*√3=56.4（A），电源电缆为4*16平方。
2.2启动电流
三相电动机若没有采取降压启动措施，一般鼠笼电动机启动电流是其额定电流的4~7倍。
以30KW的三相鼠笼电动机为例，额定参数同上，没有采取降压启动措施，则其全压启动电流最少是4*56.4=225.6（A），若按此电流配电源电缆，应为3*70+1*35平方。
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3.电动机星三角启动时的相电流和线电流
3.1电动机星三角启动控制原理
三相电动机采取星三角降压启动措施时，电动机三相绕组的两端不可能同时作星形连接和三角连接，需以电缆线从U2、V2、W2引出与分别作星形连接和三角连接的电磁接触器（两只接触器连锁）连接，以时间继电器控制该组电缆线接通这两只电磁接触器的时间，即电动机由星形启动转为三角全压运转的时间，一般为十几秒到三分钟。
3.2电动机星形启动时的相电流
三相电动机采取星三角降压启动措施时，在刚启动时的十几秒钟至三分钟内（时间继电器的设置时间内），电动机的U2、V2、W2通过电缆与作星形连接的电磁接触器相连，即电动机的U1、V1、W1接380V电源线，U2、V2、W2在电磁接触器处短接，电动机每相绕组的电压为相与中性点的电压，为220V。
此时的电流为相电流，一台参数同上的三相电动机，I相=Pe/0.22*0.95*0.85*√3= Ie/√3。
一台30KW的三相电动机，效率为0.85，功率因素为0.95，则：
I相=56.4/√3=32.55（A）
此时电动机的启动电流最少为：
I相启=4*32.55=130.2（A），按此电流配电源电缆，应为3*35+1*25平方。
3.3电动机三角形连接全压运转时的线电流
三相电动机采取星三角降压启动措施时，在刚启动时的十几秒钟内（时间继电器的设置时间内），电动机的U2、V2、W2通过电缆与作星形连接的电磁接触器相连，到了控制星形连接的电磁接触器的时间继电器的设定时间，星形连接的电磁接触器线圈失磁，三角形连接的电磁接触器吸磁，电动机的U1- W2、V1- U2、W1- V2在电磁接触器处分别短接，此时电动机绕组作三角形连接，各绕组的电压为相对相的电压，即线电压，为380V，电动机进入正常的全压运转阶段。
此时电动机的电流为线电流。
一台参数同上的三相电动机，I线= Pe/0.38*0.95*0.85*√3= Ie。
一台30KW的三相电动机，效率为0.85，功率因素为0.95，则：
I线= Ie =56.4（A）
4、结论
从以上数据分析，当一台30KW、效率为0.85、功率因素为0.95的电动机直接启动时，启动电流为4*56.4=225.6（A），若按此电流配电源电缆，应为3*70+1*35平方。
当该台电动机采用星三角启动时，I相启=4*32.55=130.2（A），按此电流配电源电缆，应为3*35+1*25平方。
所以，当一台电动机采用星三角启动时，启动电流为相电流，比全压启动电流减少了1/√3，连接电缆的截面积减少一半，既有力地减少了电动机启动时对电网的冲击，又大大减少了连接电动机和控制箱的电缆的截面积，降低了成本。
5结语
从论证结果来看，一台以三角形连接全压运转的电动机在条件允许的情况下，采取星形连接降压启动，其启动电流比全压启动电流约减少1/√3，既大大降低了启动电流对电网的冲击和对电缆截面积的要求，又同时保证了电机系统运行的安全度，是一个经济效益和安全度双优的方案。
参考文献：
[1]秦增煌：电工学（上、下册）-.北京：高等教育出版社，1999
[2]刘观音：三相异步电动机星三角启动[EB/OL].（2012-04-12）[2015-05-29] http：//www.docin.com/p-506819114.html
论文作者:赵秋华
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/18
标签：电动机论文; 电流论文; 接触器论文; 星形论文; 绕组论文; 一台论文; 启动时论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;