同一個三相電機可以三角形連接,對應低壓;也可以星形連接,對應高壓;高壓是低壓的三倍根數。比如一個380V三角形連接的電機,用星形連接的話,對應的電壓是660V,具體連接應該對應電源電壓。
仔細觀察還可以發現,小型電機多采用星形連接,大型電機采用三角形連接。我們還可以發現,起重冶金電機都采用星形連接方式。有人可能會問,除了對電源電壓的要求之外,電機本身的兩種連接方式有什么區別?
原則上星形連接電機不會有環流,理論上比三角形連接好。由于三相繞組不能絕對平衡,三相電壓總是略有差異,三角形內會形成環流,從而導致電機發熱和效率降低的問題。三角形連接有歷史原因,即所謂的星形——三角形啟動,既能有效降低啟動電流,又能降低啟動轉矩,所以只能在輕載或空載啟動狀態下使用。
我們可以看到風機水泵電機可以用星——三角啟動,但是起重機肯定不是星——三角啟動的,大部分吊裝都是通過繞轉子串聯電阻啟動的。這么麻煩是有原因的。當然,目前條件下的變頻起動已經完全解決了這類問題。
三角形連接采用三根火線,線電壓施加在相繞組上(完全稱為線電壓或外部饋線之間的電壓);星形連接使用三根火線和一根零線,線電壓根數的三分之一施加到相繞組。兩者在使用上差別很大,主要看負載和電源。
無論是三線制還是四線制(不包括接地線),三相電壓之間的電角度理想情況下相差120度。假設由于周期性干擾,負載端相繞組產生3N次諧波,3N*120=360N,說明三相3N次諧波的電壓相位完全相同。如果幅值相同,則三組線電壓的3N次諧波將被完全抵消,即線間電壓不存在3的整數倍諧波。
對于三角形連接,同相的3N個諧波電流在這個三角形內短路,鎖定在這個三角形內無限循環,形成環流。所以在諧波的情況下,可以根據電壓或電流中是否可能存在3N次諧波來選擇三角形或星形連接。
其實三行是從四行中抽象出來的。當N線完全沒有電流時,三條線等于四條線。因為我們的負載或電源實際上是三相完全平衡的,所以忽略地漏電流時中性線沒有電流。這樣的三端負載,可以通過星形——三角形,也就是三角形連接,轉換成三角形電路。
當負載不平衡或電壓不平衡時,負載中點與電源中點之間實際存在電位差,負載電壓會波動。如果電源中性點接地,此時必須隔離負載。如果電源接地不慎,漏電保護輕微時會立即跳閘,嚴重時會燒壞設備。這樣,如果這兩點“短路”,也就是在這條線上產生一部分電流,把這個不相等的電位強制到一個電位點上,就可以接地而沒有漏電的風險,電磁兼容就更容易做好。這條“短路線”是中線,是星形連接。
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