三相工業(yè)電機(jī)內(nèi)部有兩種繞組設(shè)計(jì)：Wye 和 Delta。盡管電機(jī)和連接在外部看起來(lái)很相似，但本文討論的是 Delta 繞線電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

工業(yè)電機(jī)通常由三相電壓源供電。三相線輸入連接到電機(jī)內(nèi)部的繞組以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)。這些電機(jī)內(nèi)部有兩種繞組設(shè)計(jì)：Wye 和 Delta。盡管電機(jī)和連接在外部看起來(lái)很相似，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一些需要注意的獨(dú)特差異。

區(qū)分 Wye 和 Delta 內(nèi)部接線系統(tǒng)

在工業(yè)應(yīng)用中存在的所有三相電機(jī)中，它們都可以簡(jiǎn)化為 Wye 或 Delta 內(nèi)部接線系統(tǒng)。這些術(shù)語(yǔ)指的是內(nèi)部線圈形狀的示意圖。實(shí)際上，兩種接線方案都在電機(jī)周邊布置了六個(gè)獨(dú)立的線圈——電工選擇線圈之間的電流傳遞方式。

沒(méi)有嚴(yán)格聲明何時(shí)首選某種接線方式。由于內(nèi)部串聯(lián)配置，繞組電阻略高，因此通常會(huì)看到 Wye 布置用于低馬力電機(jī)。因此，與 Delta 電機(jī)相比，Wye 電機(jī)具有更高的電阻和更少的能量轉(zhuǎn)換。但是有許多結(jié)構(gòu)因素可以為大范圍的馬力輸出創(chuàng)造出任何一種類型的有用電機(jī)。

在這兩種接線方案中，電機(jī)都可以配置為 208-240 伏之間的低壓輸入，或通常在 440-480 伏左右的高壓輸入。確切的電壓取決于容差、地理標(biāo)準(zhǔn)和供電變壓器配置。該確切電壓可以稍微改變馬力輸出，但大多數(shù)電機(jī)只有這兩種接線選擇 - 低壓或高壓。

Wye 配置在數(shù)學(xué)意義上更容易考慮，因?yàn)榫€圈的布置非常簡(jiǎn)單。另一方面，當(dāng)僅提供接線端子連接圖時(shí)，三角形排列有點(diǎn)難以想象。

Delta 內(nèi)部連接

Delta一詞的使用是指類似于三角形的希臘字母。Delta 電機(jī)的示意圖是這種三角形圖案，除了它在每一側(cè)都被斷開(kāi)以允許連接高電壓或低電壓。

圖 2. 低、高和 Delta 電機(jī)繞組的示意圖。

典型九引線 Delta 繞組電機(jī)的端子連接和內(nèi)部布置。

與任何三相電機(jī)一樣，這六個(gè)繞組（在圖中顯示為直線）圍繞電機(jī)的周邊分布，以產(chǎn)生平衡的旋轉(zhuǎn)。

之前一篇關(guān)于 Y 型繞組電機(jī)的文章描述了使用較低電壓電源來(lái)降低電阻的需求。這在 Delta 安排中同樣適用。簡(jiǎn)而言之，如果電壓從 480 伏降至 240 伏（電壓的 1/2），則電流必須加倍才能產(chǎn)生相等的馬力。但是，如果電壓已減半，則必須將電阻減至之前的 1/4，以產(chǎn)生兩倍的電流。這在兩個(gè)電機(jī)的情況下都必須是正確的——高壓線的電阻應(yīng)該是低壓線的 4 倍。

高壓接線

這可能有點(diǎn)落后，但我們將首先介紹高壓接線方案。下圖顯示了高壓所需的引線連接。

圖 3. 三角形電機(jī)繞組所需的引線連接。

當(dāng)進(jìn)行高壓連接時(shí)，此圖顯示了產(chǎn)生的連接。

順便說(shuō)一下，Wye 和 Delta 電機(jī)配置中的高壓端子連接完全相同！

在 Wye 電機(jī)中，高壓導(dǎo)致大 Wye 與串聯(lián)線圈連接。相比之下，在 Delta 電機(jī)內(nèi)部，高電壓會(huì)導(dǎo)致較大的 Delta 形狀。然而，線圈不再簡(jiǎn)單地串聯(lián)。結(jié)果是串并聯(lián)組合電路。

想象一下從線路 1 到線路 2 的電流。存在兩條不同的電流路徑。

首先，電流可以直接通過(guò) T1-T4-T7-T2。這是兩個(gè)串聯(lián)的繞組。

其次，它可能經(jīng)過(guò)路徑 T1-T9-T6-T3-T8-T5-T2。它由四個(gè)串聯(lián)的繞組組成。

如果存在兩條并聯(lián)路徑，一條有兩個(gè)繞組的電阻，另一個(gè)有四個(gè)繞組，結(jié)果是2R || 的并聯(lián)組合。4R 產(chǎn)生 4/3R，或 1.33 x 一個(gè)繞組的值。

將此值與 Wye 電機(jī)的高壓方案中的值進(jìn)行比較。在 Wye 電機(jī)中，該值是單獨(dú)一個(gè)繞組電阻的四倍。正如您可以想象的那樣，如果所有其他參數(shù)都相同，這會(huì)在 Delta 電機(jī)中產(chǎn)生更多的電流（以及因此產(chǎn)生的功率輸出）。

低壓接線

由于分析繞組電阻所需的數(shù)學(xué)復(fù)雜性，低壓被保存到最后。

圖 4. 低壓 Delta 接線的引線連接。

當(dāng)進(jìn)行低壓連接時(shí)，此圖顯示了產(chǎn)生的連接。

上圖已重新排列以盡可能簡(jiǎn)化情況。每條線路輸入都連接到電機(jī)內(nèi)部的一個(gè)小三角洲。這個(gè)設(shè)置只需要三個(gè)連接，所以如果你打開(kāi)一個(gè)電機(jī)外殼，發(fā)現(xiàn)只有三線螺母，你就確定了一個(gè)低壓 Delta 電機(jī)。

在這個(gè)方案中，想象第 1 到第 2 行。在這種情況下，有三種不同的可能電流路徑，因此我們可以列出每個(gè)選項(xiàng)。

T1-T4 通過(guò)一個(gè)繞組。

T7-T2通過(guò)一個(gè)繞組

T6-T3 和 T1-T9 并聯(lián)，然后通過(guò) T3-T8 和 T5-T2 并聯(lián)。這會(huì)產(chǎn)生一系列兩組并聯(lián)繞組 - 總體結(jié)果是一個(gè)繞組等效。

當(dāng)這三個(gè)路徑相互平行放置時(shí)，最終電阻等于 1/3R 或 0.33 x 一個(gè)繞組的值。正如預(yù)期的那樣，這恰好是高壓配置中電阻值的 1/4。

概括

對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目，內(nèi)部布線設(shè)置可能是什么并不重要。如果您有一個(gè)用于高壓的 5 HP 電機(jī)，則該電機(jī)適用于任何需要 5 馬力的 480 伏應(yīng)用。您無(wú)需擔(dān)心制造商如何將電線粘合在里面。對(duì)于任何電工來(lái)說(shuō)，了解某些工作的原因是一個(gè)很好的做法，而不僅僅是了解如何使其工作 - 不僅了解正確操作的原因，而且了解故障的原因，這將帶來(lái)巨大的好處。