申論題

Y-△起動器（Y-Δ Starter）

Y-Δ起動器是一種常見的電動機起動方法，特別適用於大容量電動機，能有效減少起動電流，避免對電力系統造成過大的電壓降。其工作原理如下：

1. 起動過程：

   • Y接法（星形接法）起動：
     • 在起動階段，電動機的定子繞組接成Y形（星形）接法。此時，每相繞組上所承受的電壓是相電壓（V/√3），即主電壓的1/√3（約0.577倍）。
     • 由於電壓降低，起動電流大約是全壓起動電流的1/3，起動轉矩也是全壓起動轉矩的1/3。這樣可以大大減少起動電流對電力系統的衝擊，避免引起明顯的電壓降。

2. 切換到Δ接法（角形接法）運行：

   • 正常運行階段：
     • 當電動機達到一定速度後（通常為額定速度的75%至80%），起動器自動切換到Δ形（角形）接法，使每相繞組上承受主電壓。
     • 轉換過程通常通過一個時間繼電器或速度感測器來控制，確保在合適的時間進行切換。
     • 切換後，電動機以額定電壓運行，提供額定轉矩和額定功率，滿足工業生產的需要。

3. 結構和控制：

   • Y-Δ起動器通常由三個接觸器（接觸器K1、K2和K3）和一個時間繼電器組成。
     • 接觸器K1控制電動機的主電源連接。
     • 接觸器K2控制Y形接法的連接。
     • 接觸器K3控制Δ形接法的連接。
   • 在起動時，接觸器K1和K2閉合，使電動機以Y形接法運行。
   • 在預設時間後，K2斷開，K3閉合，實現從Y形接法到Δ形接法的轉換。

優點

• 降低起動電流：有效降低起動電流至全壓起動電流的1/3，減少對電力系統的影響。
• 減少電壓降：起動過程中電壓降小，對其他設備影響小。

缺點

• 起動轉矩小：起動轉矩也降低至全壓起動轉矩的1/3，可能不適用於高轉矩需求的應用場合。
• 切換瞬間衝擊：Y-Δ切換瞬間可能引起一定的電流和轉矩衝擊。

應用

• 適用於中大容量的三相交流異步電動機，特別是在需要控制起動電流的場合，如工業生產中大型風機、泵類設備的起動。

總結來說，Y-Δ起動器通過將起動過程分為Y形和Δ形兩個階段，有效降低了起動電流，保護電動機和電力系統，適用於大容量電動機的起動。