三相电机常用电机绕组和接线
本文着眼于三相电机的一些常见绕组和接线,包括内部 Y 形绕组以及低压和高压接线。三相电机几乎总是从侧面引出一束电线,用于连接输入线路电源以及在绕组之间建立连接。然而,这个故事不仅仅是简单的连接电线 - 有高压和低压,以及星形和三角形内部连接。不仅如此,每个电机类别都有许多不同数量的电线。
驱动重型工业负载的三相电机的制造过程多种多样。说一种类型的电机更优越是不正确的,否则,这就是唯一存在的电机。相反,我们看到了几种不同的电机类型,通常由侧面的电线和铭牌指示。
电机的种类通常在需要连接的电线数量上最为明显。对于电工来说,没有什么比了解应将哪些电线连接到输入电压线路以实现正确操作更重要的了。
九线三相电机
最常见的三相电机类型是从侧面从盒子中引出九根带标签(通常是彩色)的电线。有许多电机的电线或多或少,但九根是最常见的。
这些九线电机可以通过制造商建立的 Wye(星形)或 Delta 配置进行内部连接。两者都有不同的目的,但幸运的是,它们通常可以互换使用。
无论内部接线类型如何,这些电机都可以连接到星形或三角形电源 - 电源和电机是两个完全不同的主题。
但是,如果电机接线为低压,切勿将其连接到高压源(星形或三角形),因为它会过热。另一方面,如果电机接线为高压,则如果连接到低压源,电机将无法运行。
内部 Y 形绕组
对于那些在工厂具有内部星形连接的标准九线电机,绕组排列的心理图像可以为某些连接背后的原因提供一些见解。
对于这些电机,铭牌上会有两种不同接线情况的指示器 - 一种用于低压 (208-240),另一种用于高压 (480)。
图 1. 九引线星形绕线三相电机的内部布置。这九根引线提供了从高压源或低压源供电的选项。
对于低电压选项,说明显示如何连接以下内容:
T4-T5-T6、T1-T7 线、T2-T8 线,最后是 T3-T9 线。
对于高电压,接线发生变化:
T4-T7、T5-T8、T6-T9、T1 线、T2 线和 T3 线。
内部有 6 个不同的缠绕线圈,均匀分布在转子外部。接线的主要目的是保证转子相对两侧的线圈在任何时候均等地通电。
在电源电压较低的情况下,这两个相对的绕组必须并联才能同时接收适当的电压。对于高电压,串联的相对绕组将在同一时刻产生适当的电压。
低压接线
当电源电压较低时,负载的总电阻也必须较低,才能产生相同的输出功率。只要电阻保持相等,则相等的电压应用也应该为每个绕组产生相等的输出功率。根据瓦特定律:
功率=电压2 /电阻
由于电压是平方的,因此将电压从低 (240) 源加倍到高 (480) 源将需要增加 4 倍的电阻才能保持相等的输出功率。
为了实现较低的电阻,理想的配置是并联网络。这是通过在电机中创建第二组小型粘合 Y 形线圈来实现的。这两个小型平行 Y 形接头均配有进线引线。
图 2. Y 形绕线电机低压接线所需的连接。
该图显示了这两个小 Y 形形状的表示,首先将 T 引线 4-5-6 连接起来,然后将 T4 和 T7 连接到线路,以及 T5 和 T8,然后将 T6 和 T9 分别连接到线路引线。
想象一下从 1 号线到 2 号线。电流可能从 1 号线流经 T7,到 T8,再回到 1 号线。同时,它可能会从 Line 出发,经过 T1、T4、T5 和 T2 返回 Line。两条并联路径均包含两个串联绕组。因此,总电阻将等于 1 个绕组单独的电阻。
对于 240 伏输入,每个绕组将下降 120 伏,因为每条路径中有两个串联绕组。
高压接线
对于高电压,总电阻必须比低电压高 4 倍,才能维持额定输出功率。
这种接线方案的图像表示更容易可视化。原始接线图显示了绕组的正确布置,以创建更大的 Y 形系统,其中任意两个引线之间有四个相等的绕组。
图 3. Y 形绕线电机高压接线所需的连接。
在此接线设置中,任意两条线路引线之间有 4 个串联绕组。将此与低电压进行比较。从线路 1 到线路 2,电流只有一条路径通过 T1、T4、T7、T8、T5 和 T2 返回线路。这给出的电阻等于单个绕组值的 4 倍。
再次,将功率与低电压进行比较,如果输入电压为480伏,则4个串联绕组中的每一个都会下降120伏。这与低电压方案具有相同的电压,因此功率也相同。