星三角启动是异步电动机降压启动的一种常用方法，核心原理是通过改变电动机定子绕组的连接方式（星形 “Y” 连接→三角形 “Δ” 连接），降低启动时的电压和电流，避免启动电流过大对电网、电机及相关设备造成冲击，待电机转速升至接近额定值后，再切换为三角形连接以达到额定功率运行。
要理解星三角启动，需先明确异步电动机定子绕组的两种连接方式（假设电机为 3 相、6 个出线端子：U1/U2、V1/V2、W1/W2），以及两种连接下的电压、电流差异。
连接方式：将绕组的 3 个末端（U2、V2、W2）短接，3 个首端（U1、V1、W1）分别接入 3 相电源。
电压关系：此时电机每相绕组承受的电压（相电压 U₁ᵧ）= 电源线电压（Uₗ）/√3（约 0.577 倍）。
例：若电网线电压为 380V，星形连接时每相绕组仅承受 220V。
电流关系：启动电流（Iₛₜᵧ）= 额定电流（Iₙ）的 1/3（推导：星形启动时线电流 = 相电流，而三角形运行时线电流 =√3 倍相电流，故启动电流仅为三角形直接启动的 1/3）。
连接方式：将绕组的首端与末端依次相连（U1 接 W2、V1 接 U2、W1 接 V2），形成闭合三角形，3 个连接点分别接入 3 相电源。
电压关系：此时电机每相绕组承受的电压（U₁Δ）= 电源 line voltage（Uₗ）。
例：电网线电压 380V 时，绕组直接承受 380V，达到额定工作电压。
电流关系：运行时线电流（IₗΔ）= √3 × 绕组相电流（IₚΔ），功率达到额定值。
启动时用星形连接降压，降低启动电流（仅为直接启动的 1/3），保护电网和电机；启动完成后切换为三角形连接，让电机在额定电压下满功率运行。
注意：启动转矩也会随电压降低而减小，星形启动时的转矩仅为三角形直接启动的 1/3（转矩与电压的平方成正比）。
星三角启动需通过专用的星三角启动器（Y-Δ starter） 实现，核心组件包括：
| 组件名称 | 作用 |
|---|
| 三相异步电动机 | 负载主体，需具备 6 个出线端子（U1/U2、V1/V2、W1/W2），且额定电压与电网匹配（如 380V）。 |
| 主接触器（KM1） | 控制整个启动器与电网的通断，启动后持续闭合，为电机提供电源。 |
| 星形接触器（KM2） | 启动阶段闭合，将电机绕组末端短接，形成星形连接；启动完成后断开。 |
| 三角形接触器（KM3） | 启动完成后闭合，将电机绕组首尾相连，形成三角形连接；启动阶段断开。 |
| 热继电器（FR） | 过载保护：当电机过载时，内部双金属片受热变形，切断控制回路，保护电机免受过载损坏。 |
| 时间继电器（KT） | 控制启动时间：设定星形连接的持续时间（如 3-10 秒，根据电机功率调整），到时间后自动切换（断开 KM2、闭合 KM3）。 |
| 控制按钮 | 包括 “启动按钮（SB1，常开）” 和 “停止按钮（SB2，常闭）”，手动控制电机启停。 |
以 “按下启动按钮” 为起点，整个过程由时间继电器自动控制切换，无需人工干预：
控制回路通电，主接触器（KM1）和星形接触器（KM2）线圈得电，触点闭合。
电机绕组以星形连接接入电网，每相绕组承受 220V（380V 电网下），启动电流降至直接启动的 1/3，电机开始加速。
同时，时间继电器（KT）开始计时（设定时间如 5 秒）。
时间继电器（KT）动作，其常闭触点断开，星形接触器（KM2）线圈失电，触点断开（先切断星形连接）。
延迟约 0.1-0.5 秒（避免 KM2 与 KM3 同时闭合造成电源短路），KT 的常开触点闭合，三角形接触器（KM3）线圈得电，触点闭合。
电机绕组切换为三角形连接，每相绕组承受 380V 额定电压，线电流和转矩恢复至额定值，电机以满功率运行。
此时主接触器（KM1）和三角形接触器（KM3）持续闭合，星形接触器（KM2）保持断开，系统进入稳定运行状态。
停止时：按下停止按钮（SB2），控制回路断电，KM1、KM3 均断开，电机断电停转。
星三角启动的核心优势是低成本、易实现、启动电流小，适用于以下情况：
电机功率较大（通常≥15kW）：小功率电机（<7.5kW）直接启动电流对电网冲击小，无需降压启动；大功率电机直接启动电流可能达到额定电流的 5-7 倍，易导致电网电压波动。
空载或轻载启动：由于星形启动转矩仅为额定的 1/3，仅适用于风机、水泵、传送带等启动负载较轻的设备（若负载过重，可能导致电机无法启动或启动时间过长）。
电网容量有限：对电压稳定性要求较高的场合（如工厂车间），避免启动电流过大影响其他设备正常运行。
重载启动设备：如破碎机、压缩机、起重机等，启动转矩需求大，星形启动的转矩不足，无法带动负载。
电机无 6 个出线端子：仅具备 3 个出线端子的 “Δ 接固定” 电机，无法改变绕组连接方式。
对启动时间要求极短的场合：星三角启动存在切换过程，不适用于需要瞬时满功率启动的设备。
为什么不能让 KM2 和 KM3 同时闭合？
若星形接触器（KM2）和三角形接触器（KM3）同时闭合，会直接将 3 相电源通过 KM2 的短接点短路，导致接触器烧毁、断路器跳闸，甚至引发电网故障。因此，时间继电器需设计 “先断后合” 的延迟逻辑，确保 KM2 完全断开后 KM3 才闭合。
如何设定时间继电器的延时？
延时时间需根据电机功率调整：功率越大，启动时间越长（如 15kW 电机约 3 秒，55kW 电机约 8 秒）。原则是 “电机转速接近额定转速时切换”，可通过观察电机运行声音或用转速表测量确定。
热继电器如何选型？
热继电器的额定电流应略大于电机的额定电流（通常为 1.05-1.2 倍 Iₙ），确保电机正常运行时不动作，过载时能及时保护。
星三角启动与其他降压启动方式的对比？
与 “自耦变压器降压启动”“软启动器” 相比，星三角启动成本最低，但转矩损失最大（仅 1/3）；自耦变压器可调节降压比例（转矩损失较小），但成本较高；软启动器可实现平滑启动（转矩连续可调），但价格最贵，适用于高端场景。
星三角启动是工业领域中大功率异步电机轻载启动的经典方案，其核心是 “通过改变绕组连接方式实现降压限流”，具有成本低、可靠性高、操作简单的优点。但需注意其 “转矩损失大” 的局限性，仅适用于空载 / 轻载启动场景，且电机必须具备 6 个出线端子。在实际应用中，需根据电机功率、负载类型和电网容量合理选择启动方式，确保系统安全稳定运行。
