现在常用的电机启动控制方式有星三角启动.docx
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现在常用的电机启动控制方式有星三角启动
现在常用的电机启动控制方式有星三角启动、自藕降压启动、软启动器启动、变频启动，四种启动器从投资上的成本是依次增高，但现行用在大功率电机的启动控制主要采用自藕降压启动、软启动器启动。
自藕降压启动要用多个大功率接触器，而且动力电缆接线麻烦、控制回路线路也比软启动多。
软启动采用大功率IGBT功率元件，本身带有各种电机保护功能：
如：
欠压、缺相、相序、过载等保护，主回路、控制回路的联线简单，所用的元器件少，投资成本和自藕降压启动相差不是很大，因而，现用于大功率电机启动多采用软启动。
变频器的功能比软启动的功能强的多，不但有软启动的功能，还有变频功能，对一功能多的变频器，还有自带模拟量输入（速度控制或反馈信号用），PID控制,泵却换控制（用于恒压），通信功能，宏功能（针对不同场合有不同的参数设定），多段速等等。
自耦变压器本身启动时间不能过长，可调节时间不能超过自耦变压器标称的最长时间。
降压启动时间可根据负载情况酌情调节，风机或重负载类应适当延长启动时间，轻负载类可将启动时间调短一些。
短时间可在5~10秒之间，重负载可在10-15秒之间。
其实你可以换装一台软启动器，自动根据负载启动，是自耦启动的换代产品。
降压启动为什么电流反而大
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2008-5-521:
25提问者：
gxyjjk
单位一台水泵电机（90KW）采用自藕降压启动，额定电流160A,降压启动时用钳型表测得如下数据:
电源端290A,电机端400A。
启动时间13S,切换过来马上显示160Ao自藕变压器接60%处。
书上不是说这种启动能降压降电流，为什么反而电流大了呢？
谁能详细说说原理和原因。
问题补充：
顺便问1楼：
通过有功功率计算电流要不要考虑电机COS?
钳型表显示的电流包含无功电流吗？
无功电流原理就是在线路里穿来穿去不消耗能量吗，计算线直径要考虑无功吗？
谢谢！
回答2楼：
电源端测量是在空气开关处，远离变压器。
最佳答案
是这样的，水泵电机（90KW）采用自藕降压启动，自藕变压器接60%处，此时的电压是230V,90KW的电动机在230V的电压下的电流是l=P/U=90KW/230=391A,钳型表测
星三角启动是依靠改变电机绕组的接线，从而改变电机启动时的电压，启动时的电压被降低，使启动电流变小，启动时对母线的冲击减小，达到电机启动时母线电压的压降在允许的范围内（要求母线压降不超过额定电压的10%）,自耦减压启动也是可以使电机启动时的电流减小，是通过自耦变圧器电压抽头的改变而使电机启动时得到的电压降低，从而电流减小，减小对母线的冲击。
自耦启动与星三角启动的最大区别是，他们输出的启动转矩不同，如果你的电机需要较大的启动转矩，恐怕星三角起不来，而自耦减圧启动会好一些，提供的启动转矩相对会大一些。
负荷是离心泵的话，星三角一般能起来。
至于软起，他的启动原理与上述两个方法截然不同，他是利用电子元器件，电子线路，使启动的电机得到一个逐渐的升高的电压，启动电流可从一倍往上调，一般设置在额定电流的3到4倍，而启动转矩乂不会向星三角降低那么多。
你可以75千瓦的使用星三角或自耦，200千瓦的使用软启动比较合宜。
我有一台1000KW变压器，想同时启动俩台200KW的电动机,想用自藕减压启动行吗？
不行有什么好办法？
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2011-7-115:
07提问者：
6236773
其他回答共4条
变圧器的容量单位不是KW而是KVA,请你说明口变汗器容量多大，然后帮你算一算。
追问
我有一台1000Kva变爪器，想同时启动俩台200KW的电动机，想用俩台260KW自藕减压启动柜同时启动行吗？
不行有什么好办法
回答
可以。
1000KVA的变丿k器额定电流1443A,而你两台电动机的电流不到1000A,再说你会不会两个人同时启动两台机器，如果是这样可能会跳闸，如果一台一台启动的话，没问题。
追问
启动间隔5秒行不行？
回答
串自藕变爪器降汗启动分手动控制和时间继电器自动控制两种形式，手动控制基本构造包括自藕变爪器、保护装置、触头系统和手柄操作机构等。
自藕变丿I［器的抽头电爪有两种，分别是电源电汗的65%和80%,可根据电动机启动时负载的大小选择不同的启动电压。
根据您的电动机功率，可选择XJ01的自动控制，它的控制范围14-300KW,启动时间小于120秒，机械寿命10000次。
间隔5秒时间太短。
回答者：
江汉老怪五级2011-7-115:
16
5s太短必须降压启动而且分别启动你变压器容量小电机启动电流比较大对系统冲击大同时启动会导致超过变压器容量系统压降会很明显这样会进一步增加启动电流无论对启动中的电机还是其他用
电设备都会造成很大的影响
我在工厂的时候2台800变压器一般都尽量避免180KW的压缩机同时启动更别说你这一个1000的了，旳然一台启动时对线路基本上没有明显的影响。
建议采用软启动并且启动时尽量空载或者减载启动启动间隔根据设置的
启动时间来定
回答者：
cai2561五级2011-7-116:
19
你这个启动负荷相对于变汗器容量来说太大了，肯定要用降汗启动，自耦是很好的选择，它对降低启动电流是很有效果的，除了这种降汗还有吊电抗器和星三角转换。
即使是这样，但是启动电流仍然很大，造成的汗降会影响到其它电机正常运行。
不推荐2台同时启动，可以通过时间继电器来实现两台相隔短时间来启动，比如5S-10S间隔。
同时电动机应该空载启动，缩短启动时间。
你变丿I［器的额定电流1443A左右而电动机的为320A左右，直接启动电流为1200-1500A,显然2台一起是很困难的，保护容易动作不说，电压降也很厉害了
我认可cai2561採用软启动比较平滑•但是还是那句话，不能2台同时启动，时间间隔可以通过笫一台启动后的电流大小来进行联动•这样就可以不用等第一台完全启动后再启动第2台了
回答者：
guomin313五级2011-7-116:
33
行可以。
不过最好还是不要同时启动、要有一定的启动间隔各更好了。
启动时间定在10-15秒。
为什么当电机功率大时要用软启动器起动
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2010-6-1819:
58提问者：
亚亚说加油
最佳答案
要回答这个问题，首先要回答不用软起动，即全压启动有什么缺陷：
1、起动电流达到电机全载工作电流的800%以上
2、巨大的起动电流引起电网电压下降，影响到其他负载
3、电气元件（接触器、过载）必须选择能耐受满浪涌电流的规格
4、机械系统-齿轮箱、风扇皮带、电机轴、水泵轴寿命缩短，磨损加剧
5、易碎的产品碎裂、破裂、散落，定位产品的位移等
OOOOOO
山上面可以看出全压启动还是有蛮多缺陷的，所以就提出了降压启动这个概念。
传统的起动方式有Y-△起动，串电抗器降压起动，自藕变压器降压起动、延边三角形起动等。
上述种种方式，在起动过程中，都有一个线圈电压切换过程，因而对电网存在“二次冲击”的问题。
软起动器将电力电子技术与微电脑控制技术相结合（结合了计算机技术），起动时，山电子电路控制晶闸管的导通角使输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，自动地将起动电圧连续、平滑地上升，直至晶闸管全导通，达到额定电压，使电机实现无冲击软起动：
停机时，则控制晶闸管的关断速度，使电机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车；并能彻底的解决传统起动方式带来的“二次冲击”的问题。
电动机启动冲击电流，与负载性质（恒转矩、恒功率、通风机类）和启动方式（直接启动、自藕降压启动、星三角、延边三角、频敏变阻、变频启动）有关。
通常，以星三角启动380/3交流异步电动机为例，可以这样估算：
110KW电动机，额定工作电流约200A（也可以按功率的2倍估算），
直接启动时，电流按6倍额定电流估算，约1200A：
星三角启动时，启动电流为直接启动方式时的1/3,则为400Ao
（交流异步电动机，常见75KW、90KW、110KW,没见过整100KW的，上面以110KW为例，其它功率依此类推）
分析并选择该台异步电动机的起动方法
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170提问时间：
2010-7-1308:
48提问者：
天自帅问题为何被关闭某三相鼠笼式异步电动机，PE=300KW,定子星形连接，Ue=380V,le=527A,ne=1475r/min,启动电流与额定电流之比kl=6.7,启动转矩与额定转矩之比KT=1.5,A=2.5；车间变电站允许最大冲击电流为800A,生产机械要求起动转矩不小于1000Nm,分析并选择该台异步电动机的起动方法。
除了这个以外的，要详细的~~
因为是星接电机不可能用星角启动，可以用软启动或补偿器启动。
以补偿器启动为例，额定功率300KW,补偿器降压百分之85,功率下降为255KW,转速1475r/min,额定转矩=975*255/1475=168.56kgf.m,^换成牛顿-米，，最大转矩=17.18*2.5=42.95Nm,生产机械要求起动转矩不小于10OONm。
看来是没有办法直接起动，需要借助减速箱，转矩比=1000/42.98=23.28,减速箱的减速比=23.28/1,如果允许可取整数为24/1o
其他回答共4条
分析：
一、三相鼠笼式异步电动机启动方法介绍：
对三相鼠笼式异步电动机的起动电流的限制，通常有定子串接电抗器起动、Y-△起动、自藕变压器将压起动、延边三角形起动、软启动。
1•定子吊接电阻起动：
山于外串了电阻，在电阻上有较大的有功损耗，特别对中型、大型异步电动机更不经济，因此在降低了起动电流的同时、却付岀了较大的代价一起动转矩降低得更多，一般只能用于空载和轻载。
2.Y-△起动：
丫一△起动方法虽然简单，只需一个丫一△转换开关。
但是Y-△起动的电动机定子绕组六个出线端都要引出来，对于高电丿I、泊勺电动机有一定的困难，一般只用于△接法380v电动机。
3•自藕变爪器降丿［［起动：
自藕变汗器降圧起动，比起定子串接电抗器起动，Mi限定的起动电流相同时，起动转矩损失的较少；比起卜△起动，有儿种抽头供选用比较灵活，并且巩/峨较大时，可以拖动较大些的负载起动。
但是自祸变压器体积大，价格高，也不能拖动重负载起动。
4、延边三角形起动：
采用延边三角形起动鼠笼式异步电动机，除了简单的绕组接线切换装置之外，不需要其他专用起动设备。
但是，电动机的定子绕组不但为△接，有抽头，而且需要专门设计，制成后抽头乂不能随意变动。
5.软启动器启动：
软启动器以电子和可控硅为基础。
可以这样说，它填补了星一三角启动器和频率转换器在功能实用性和价格之间的鸿沟。
采用软启动器，可以控制电动机的电丿几使其在启动过程中逐渐地升高，很自然地限制启动电流。
这就意味着电动机可以平稳地启动，机械和电应力也降至最小；该装置还有一种附带的功能，即可用来14软”停机。
山于该启动器采用电子式电路，可以相对比较容易地通过安全和事故指示灯增强其基本功能，改善电动机的保护，简化故障查找，如失相、过电流和超高温保护,以及正常运行、电动机满电压和某些故障指示。
象斜坡电汗和初始电丿k等所有设定值都可以很容易地在启动器面板上设定。
另外，软启动器除了完全能够满足电动机平稳启动这一基本要求外，还具有很多优点，比如可靠性高、维护量小、电动机保护良好以及参数设置简单。
然而软启动器仍有一个缺陷，那就是不能长时间用于启动扭矩要求很高的电动机驱动装置上。
这种局限性主要因为，软启动器实际上是靠将自身电汗斜坡式抬升至最大值（而在停机过程中乂逐渐下降至设定的关机水平）来完成丄作。
山于扭矩与电爪平方成正比，连接电动机不能从一开始就达到最大扭矩，因此，软启动器更适合于水泵、风扇、传送带、电梯等轻型易启动的设备。
二.三相异步电动机的机械特性：
三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Tem之间的关系。
山于转速n与转差率S有一定的对应关系，所以机械特性也常用Tem=f（s）的形式表示。
三相异步电动机的电磁转矩表达式有三种形式，即物理表达式、参数表达式和实用表达式。
物理表达式反映了异步电动机电磁转矩产生的物理本质，说明了电磁转矩是山主磁通和转子有功电流相互作用而产生的。
参数表达式反映了电磁转矩与电源参数及电动机参数之间的关系，利用该式可以方便地分析参数变化对电磁转矩的影响和对各种人为特性的影响。
实用表达式简单、便于记忆，是工程计算中常采用的形式。
电动机的最大转矩和启动转矩是反映电动机的过载能力和启动性能的两个重要指标，最大转矩和启动转矩越大，则电动机的过载能力越强，启动性能越好。
三相异步电动机的机械特性是一条非线性曲线，一般情况下，以最大转矩（或临界转差率）为分界点，其线性段为稳定运行区，而非线性段为不稳定运行区。
固有机械特性的线性段属于硬特性，额定丄作点的转速略低于同步转速。
人为机械特性曲线的形状可用参数表达式分析得岀，分析时关键要抓住最大转矩、临界转差率及启动转矩这三个量随参数的变化规律。
软启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置，国外称为SoftStartero它的主要构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。
运用吊接于电源与被控电动机之间的软启动器，以不同的方法，控制其内部晶闸管的导通角，使电动机输入电爪从零以预设函数关系逐渐上升，直至启动结束，赋予电动机全电圧，即为软启动。
在软启动过程中，电动机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
软启动器实际上是个调圧器，用于电动机启动时，输出只改变电爪并没有改频率。
异步电动机的降爪调速主要用于风机类负载的场合，或高转差率的电动机上，同时应采用速度负反馈的闭环控制系统。
把电汗和频率固定不变的11频交流电变换为电斥或频率可变的交流电的装置称作14变频器蔦为了产生可变的电汗•和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）,这个过程叫整流。
再把直流电（DC）变换为交流电（AC）,这个过程叫逆变，把直流电变换为交流电的装置叫逆变器（inverter）。
对于逆变为频率可调、电圧可调的逆变器我们称为变频器。
变频器输出的波形是模拟正弦波，主要用在三相异步动机的调速，乂叫变频调速器。
由以上分析可知：
1、直接启动、星三角启动，启动电流达到3000A以上，此方法不可行。
2、自藕变圧器降圧起动，山于电机功率太大300KW,自藕变汗器的重量、体积、费用太高，此方法不可行。
3、软启动器是一种集电机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置，启动电流小，启动力矩适中，适合大型电机启动运行。
300kW电机电流不会超过800A,如果为了节能，最好用变频启动器，启动性能不错，我们现在正在用，效果很好，用的是球磨机设备。
淄博，广州都有厂家，都经过实际测试，放心使用。
回答者：
远帆45四级2010-7-1308:
53
你这种300KW的低圧电札直接和自藕降圧启动是根本不行的；从启动方式看最差也要用软启动，最好是用变频启动；如果是高圧电机就好很多的。
回答者：
nannan5568十六级2010-7-1312:
55
软启动。
要求起动转矩不小于1000Nm的话就用恒转矩输出的变频启动好一些了。
字者：
奔驰处浊十四级2010-7-1411:
13
使用变频启动成本也不低，而且启动转矩很难达到要求，这样变频器故障率高，如果你的电机要求恒转矩恒转速运行的话，用变频启运没有任何意义。
建议，用自藕降压启动
回答者：
arlong0910电机为什么要自耦变压器降压启动
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2011-9-321:
25提问者：
rrzdsmsa
最佳答案
采用自耦变圧器降压启动，电动机的启动电流及启动转矩与其端电压的平方成比例降低，相同的启动电流的情况下能获得较大的启动转矩。
如启动电压降至额定电压的65%,其启动电流为全压启动电流的42%,启动转矩为全压启动转矩的42%。
自耦变压器降压启动的优点是可以直接人匸操作控制，也可以用交流接触器自动控制，经久耐用，维护成本低，适合所有的空载、轻载启动异步电动机使用,在生产实践中得到广泛应用。
缺点是人工操作要配置比较贵的自偶变压器箱（自偶补偿器箱），自动控制要配置自偶变压器、交流接触器等启动
怎么区分一个电机是轻载还是重载启动？
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2011-1-2412:
44提问者：
5
我的理解是启动瞬间负载重，是重载，功率因数大。
而启动后功率因数低比如功率因数小于0.7是轻载。
归类就是风机，水泵，起重机械等是重载。
制冷压缩机、风机关闭风门、水泵无液、起重机空转等是轻载。
问题补充：
同样负载，都是三角接线，降压启动，比较直启，电机内部电电流是增加了还是减少了，请以鼠笼电机为例。
请问降压启动，是保护了电机还是保护的电源变压器？
请不要介绍变频启动，这个我设计过，是保护电机。
但是自耦降压启动，我怎么分析都是保护电源变压器、损伤电机的一种启动方式。
电机的速度和电源频率和线圈极数没关系，你说和转矩的平方有关？
启动过程电流增大，这个电流比额定电流大，如果启动时间长，当然会损害电机。
电机要转起来，要有磁场，要有转动惯量，还要带负载，这些都是电机要克服的力，电机速度和电频率、电机极数有关。
实际上鼠笼电机的功率正比定子磁场、转子电流以及他们的相位乘积,磁场和电压成正比，如果功率不变，那么电压降低，要保证功率电流就要增加，所以怎么说降低电压电流就降低了呢？
只有频率降低单位时间做的功降低了，电流才减少，难道降压启动会把电机启动从0HZ到接近50HZ这个过程的时间延长吗？
能不能说下电机启动转矩是怎么算的？
电压降低为什么电流就降低了？
我看自耦变压器介绍，60%是带轻载，80%带重载，怎么解释？
如果说降低电压就降低电流，那么电压降到1V,是不是电流就更小了？
最佳答案
我是做电气传动的，□前在和ABB同档次品牌的公司，也不便透露那么详细了。
您理解功率因数大小没有问题，但不全面，只是负载率高，功率因数大这是必然的，只是现象，不是本质，但通过这种方法不一定能够区分轻载重载的。
究其原因，专业学机械工程的朋友应该知道“转动惯量”，也可以说成是“电机静转矩”，通俗点说就是当电机静止时，要使起转动所需的力矩。
用公式GD^2=nKG*MA2来表达，n越大，所需转动力矩越大，依照这个大小就可以判断是否属于重载。
重载的概念在各个领域界定不同，一般地，风机、水泵这种平方转矩类的负载，负荷为流体的，不认为是重载启动。
而比如水泥行业的球磨机，钢铁行业的轧钢机，煤矿行业的皮带机通常认为是重载启动。
另外您提到的，阀门关闭的风机也好水泵也好，那自然是轻载，但这在实际应用中没多大意义。
大家说的好不好也全当讨论一下，您也不要太在意了，我倒觉得这种气氛挺好。
刚才楼上说风机从0速到额定转速也没有什么问题，电机加速是有个过程的，不是变速。
但和这个问题倒没多大关系。
转动惯量的值在电机设计时就考虑进去了，是电机厂对外提交时的一个重要参数。
另外，星三角启动的问题，不论是鼠笼或是绕线都是一样的，电压降低了，但电机阻抗不变，所以电流当然是减小了。
您设计过变频器应该知道变频器的V/f控制，即控制电压和频率成正比的变化，频率降低必须要使电压跟着降低，否则就会发生磁饱和。
从中不难看出星三角启动和变频启动也有相似之处。
再说保护的问题，因为变频器是采用全数字控制的，对于电机保护当然不只局限于软起停，通过传感器配合DSP可以对电机实现过载、失速、短路、过温等等的保护。
但星三角就不可能有这些功能，它对电机的保护就是启动过程中通过降压来减小对于电机的冲击电流，因为电流产生热量，就不会使电机过热，保护其不烧坏轴瓦。
同时能够减小机械冲击，降低磨损，延长使用寿命。
同时，对于您提到的变压器，当然也是有保护作用的，降压起能防止浪涌，使电机挂的这条母线电压不会产生太大波动。
这一点其实软起和变频也具备。
如果某用电场合配电容量紧张，就不允许电机全压起，因为一旦全压起会造成其它用电设备出问题。
尤其是一些进口电机，对于电网波动十分墩感，不到10%的电压降就会造成停机，对于流水线的工厂，造成的损失可想而之。
这一点对于大功率电机造成的影响尤其明显。
我补充一下自耦变的问题，看来您比较关心。
通过自耦变降压器的方式在实际应用场合很少见，更多的是采用了水电阻的方式，水电阻廉价，它可以逐渐调压，更适用于电机的启动。
自耦变也就是通过变压器的原理降压，但电机的阻抗是不能改变的，所以电流必然是减小，电流不会凭空产生，所以说自耦变破坏电机是绝对不可能的。
当然变压器本身就具备隔离作用，对于上一级变压器的保护会更好，这种说法是没有错的。
没有哪种启动方式会主动破坏电机，U前市面上的降压启方式不下十余种，要发现会破坏电机那早就被淘汰了。
你要知道，对于大型工厂，电机设备要比变压器值钱得多得多。
软启和变频器怎么就不保护电机了？
既然不保护电机什么叫对机械设备也是有益的？
不，你这个概念不对，我没有说功率不变，电压降低了怎么可能维持功率呢？
降压当然也不可能改变频率，只有变频器能做到0到50赫兹时间可调。
拿水电阻举例，通过极板距离调节电阻大小从而来调节电机的输入电压，再按设定时间减小极板距离，使电压慢慢加大，电流也逐渐加大，电机最终到达满载。
对与电压的大小是可调的，换言之电流大小也可调了。
您说的定子磁场和转子电流和功率的大小没有问题，定子磁场是III产生磁场的电流分量构成，不论是鼠笼式电机（直接连接与定子测降压）或是绕线式电机（连接与转子侧），改变励磁电流或转子电流的大小就可以改变该电机的启动到额定转速的时间，有的时间是可控的（如水电阻启动柜、软起和变频等），有的只能在启动瞬间限制一下（如电阻、电抗等），有的则能长期维持在一个水平上（如自耦变，星三角启动柜，所以必须在启动后采用接触器将其甩开）。
每一种要展开说能说到明年，但大的方向是不变的，就如我前儿天所说的那些。
自耦变压器输入电压是交流U,山N1和N2两个线圈组成一个降压自耦变压器，其中N2是公共线圈。
看过一些讲的资料，其至在电机学中某个拿国家补贴的专家也来讲，在他们看来，N2的电流和N1的电流方向是反的，如果我把N1,N2分别看做两个电感，则完全不同，负载和N2是并联关系，然后和N1串联。
需要引入j,和功率因数，引入无功的概念则所谓专家的说法则漏洞极多。
最佳答桑
专家确实讲错了。
自耦变压器，应该看做两个元件，一个是变压器，一个是两个串联在一起的电感。
在空载的时候，自耦变压器本身有额定电流的20%的空载电流，在自耦启动时它起作用的。
专家说的输入功率等于输出功率本身是没有问题的，问题在于，他说的功率是有功功率，照他的理论如果自耦变压器不接负载将没有电流流过，实际上是如果把自耦变压器不考虑铁铜和线圈电阻，实际上是有大量的电流流过只是相位和电压不同，基本都是武功，电流的大小和电感和频率有关。
电流不仅与整个回路消耗的有功功率有关，启动时还有大量的无功功率，实际上输入电流的流向N2,还是和N1相同的，只是相位不同，而且不是反向。
在没有超过负荷的时候，可以看做恒压源，所以它N2上的电流是山两部分组成的一部分是和负载并联的并联电流，方向和N1是相同的还有一部分是电压源的输出电流，从电流上看，N1上的电流,N2上的电流，负载的电流，3者不是同相位的，不能简单相加。
至于说那个电流更大些还要
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