電動機星三角啟動時的電流

東莞創匯裝飾設計工程有限公司 廣東東莞 523000

摘要：在實際應用中，個別技術人員對電動機星三角啟動時的電流缺乏比較透徹的認識。通過對工程實例的測試數據的分析，結合電氣工程的理論知識，論述了電動機星三角啟動的電流變化，相應的作用和意義，希望能進一步加深相關技術人員的認知程度。

關鍵詞：星三角啟動；電流

引言

4～100KW以三角形連接全壓運轉的電動機，對于允許低速啟動的設備，廣泛采用星三角降壓啟動方案，即電動機在剛啟動時，在時間繼電器設定的時間內，電動機繞組末端通過電纜與作星形聯接的接觸器相連，流過繞組的電流為相電流；過了設定時間，電動機繞組末端通過同組電纜和時間繼電器的控制跳轉為與作三角聯接的繼電器相連，流過繞組的電流為線電流。因該方案實施的相對成本較低，保證了電動機的使用壽命和動作可靠性，同時又能達到減少電機啟動時電流對電網的沖擊和對電源線截面積要求較大的目的。

1電動機設置為星三角啟動的條件和設備

1.1設置為星三角啟動的條件

電動機的啟動方式分為三種：A 直接啟動；B 軟啟動；C 降壓啟動。在實際應用中，一般4～100KW電動機，在滿足電動機啟動電流與額定電流之比小于（0.75+變壓器容量/4倍電動機額定功率）的條件下（電動機啟動瞬間造成電網電壓波動小于10%），采取直接啟動方式。

電動機采取降壓啟動方式必須具備如下條件：1、電動機是普通的三相異步電動機；2、負載設備允許低速運轉啟動。

允許采取星三角降壓啟動方式的電動機銘牌上有明確標示：Y/△。

2.1星三角啟動的設備

一臺專用控制電箱：與電動機一對一的配置與電機額定功率相適應的負荷隔離開關一只、斷路器一只、時間繼電器一只、配置熱繼電器的接觸器3只，按星三角控制電路圖連接。

從電動機繞組的2組出線端（共6個出線端）分別接出2組3芯電纜分別與控制箱中的一個接觸器和另兩個被時間繼電器作連鎖控制的接觸器中的一只相連接。同時從電動機的接地端引接地線至控制箱的接地端子板。

2.電動機的額定電流和啟動電流

2.1額定電流

電動機銘牌上標示的電流是指電動機在正常運轉時所耗費的電流，即額定電流。

一臺三相電動機，其額定功率為Pe，效率為0.85，功率因素為0.95，則其正常運轉時的額定電流（Ie）為：

Ie=Pe/0.38*0.95*0.85*√3

一臺30KW的三相電動機，效率為0.85，功率因素為0.95，則其額定電流為Ie=30/0.38*0.95*0.85*√3=56.4（A），電源電纜為4*16平方。

2.2啟動電流

三相電動機若沒有采取降壓啟動措施，一般鼠籠電動機啟動電流是其額定電流的4～7倍。

以30KW的三相鼠籠電動機為例，額定參數同上，沒有采取降壓啟動措施，則其全壓啟動電流最少是4*56.4=225.6（A），若按此電流配電源電纜，應為3*70+1*35平方。

3.電動機星三角啟動時的相電流和線電流

3.1電動機星三角啟動控制原理

三相電動機采取星三角降壓啟動措施時，電動機三相繞組的兩端不可能同時作星形連接和三角連接，需以電纜線從U2、V2、W2引出與分別作星形連接和三角連接的電磁接觸器（兩只接觸器連鎖）連接，以時間繼電器控制該組電纜線接通這兩只電磁接觸器的時間，即電動機由星形啟動轉為三角全壓運轉的時間，一般為十幾秒到三分鐘。

3.2電動機星形啟動時的相電流

三相電動機采取星三角降壓啟動措施時，在剛啟動時的十幾秒鐘至三分鐘內（時間繼電器的設置時間內），電動機的U2、V2、W2通過電纜與作星形連接的電磁接觸器相連，即電動機的U1、V1、W1接380V電源線，U2、V2、W2在電磁接觸器處短接，電動機每相繞組的電壓為相與中性點的電壓，為220V。

此時的電流為相電流，一臺參數同上的三相電動機，I相=Pe/0.22*0.95*0.85*√3= Ie/√3。

一臺30KW的三相電動機，效率為0.85，功率因素為0.95，則：

I相=56.4/√3=32.55（A）

此時電動機的啟動電流最少為：

I相啟=4*32.55=130.2（A），按此電流配電源電纜，應為3*35+1*25平方。

3.3電動機三角形連接全壓運轉時的線電流

三相電動機采取星三角降壓啟動措施時，在剛啟動時的十幾秒鐘內（時間繼電器的設置時間內），電動機的U2、V2、W2通過電纜與作星形連接的電磁接觸器相連，到了控制星形連接的電磁接觸器的時間繼電器的設定時間，星形連接的電磁接觸器線圈失磁，三角形連接的電磁接觸器吸磁，電動機的U1- W2、V1- U2、W1- V2在電磁接觸器處分別短接，此時電動機繞組作三角形連接，各繞組的電壓為相對相的電壓，即線電壓，為380V，電動機進入正常的全壓運轉階段。

此時電動機的電流為線電流。

一臺參數同上的三相電動機，I線= Pe/0.38*0.95*0.85*√3= Ie。

一臺30KW的三相電動機，效率為0.85，功率因素為0.95，則：

I線= Ie =56.4（A）

4、結論

從以上數據分析，當一臺30KW、效率為0.85、功率因素為0.95的電動機直接啟動時，啟動電流為4*56.4=225.6（A），若按此電流配電源電纜，應為3*70+1*35平方。

當該臺電動機采用星三角啟動時，I相啟=4*32.55=130.2（A），按此電流配電源電纜，應為3*35+1*25平方。

所以，當一臺電動機采用星三角啟動時，啟動電流為相電流，比全壓啟動電流減少了1/√3，連接電纜的截面積減少一半，既有力地減少了電動機啟動時對電網的沖擊，又大大減少了連接電動機和控制箱的電纜的截面積，降低了成本。

5結語

從論證結果來看，一臺以三角形連接全壓運轉的電動機在條件允許的情況下，采取星形連接降壓啟動，其啟動電流比全壓啟動電流約減少1/√3，既大大降低了啟動電流對電網的沖擊和對電纜截面積的要求，又同時保證了電機系統運行的安全度，是一個經濟效益和安全度雙優的方案。

參考文獻：

[1]秦增煌：電工學（上、下冊）-.北京：高等教育出版社，1999

[2]劉觀音：三相異步電動機星三角啟動[EB/OL].（2012-04-12）[2015-05-29] http：//www.docin.com/p-506819114.html