Подключение двигателя звезда треугольник: Подключение двигателя “Звездой” и “Треугольником” – схемы и примеры – СамЭлектрик.ру

Концы обмоток статора соединены в одной точке. Трехфазное напряжение подается в начале обмотки. Пусковые токи в треугольнике сильнее. Соединение звездой означает, что концы обмоток статора соединены друг с другом. Напряжение подается в начале каждой обмотки.

Обмотки соединены последовательно с закрытым элементом, образуя треугольное соединение. Ряды клеммных контактов расположены параллельно друг другу. Например, начало контакта 1 находится напротив конца 1.

Сетевое питание подается на обмотку статора, создавая вращающееся магнитное поле, которое заставляет двигаться ротор. Крутящий момент, возникающий при подключении трехфазного двигателя, недостаточен для запуска. Увеличение составляющей крутящего момента достигается за счет использования дополнительного элемента.

Например, трехфазный инвертор, подключенный к асинхронному двигателю на рисунке ниже.

Чертеж классического соединения преобразователя частоты в звезду

К этой цепи можно подключать бытовые двигатели на 380 В.

Смешанные

Этот тип подключения можно использовать для двигателей мощностью от 5 кВт и выше. Схема “звезда-треугольник” используется, когда необходимо ограничить пусковые токи. Принцип работы начинается с соединения звездой и автоматически переключается на треугольник, когда двигатель достигает необходимой скорости.

Соединение обмоток треугольником предназначено для подключения двигателей 660/380 В к сетевому напряжению 660 В и фазному напряжению 380 В. В этом случае обмотки двигателя могут быть соединены в звезду или треугольник.

Выбор расположения фаз двигателя – соединение обмоток звезда/треугольник

Для подключения обмоток статора асинхронного двигателя к сети необходимо соединение звездой или треугольником.

Чтобы двигатель был соединен звездой, все фазные концы (C4, C5, C6) должны быть электрически соединены в одной точке, а все фазные концы (C1, C2, C3) должны быть подключены к фазам сети. Правильное соединение фазных концов двигателя в звезду показано на рис. 1, а.

В случае соединения треугольником начало первой фазы соединяется с концом второй фазы, начало второй фазы – с концом третьей фазы, а начало третьей фазы – с концом первой фазы. Точки подключения обмоток подключаются к трем фазам сети. На рисунке 1, b показано правильное соединение фазных концов двигателя в соответствии с треугольным расположением.

Рисунок 1: Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к сети: a – фазы соединены звездой, b – фазы соединены треугольником

Соединение фаз двигателя звездой

Рис. 2. Соединение фаз двигателя в треугольник

Рис. 3. Соединение обмоток двигателя звездой и треугольником

Еще один пример соединения обмоток двигателя по схеме “звезда-треугольник”:

Данные таблицы 1 можно использовать для выбора схемы подключения фаз трехфазного асинхронного электродвигателя.

Таблица 1: Выбор схемы подключения обмотки

Как видно из таблицы, обмотки асинхронного двигателя 380/220 В переменного тока могут быть соединены звездой только при подключении двигателя к цепи сетевого напряжения 380 В! Не используйте соединение треугольником при подключении фаз данного двигателя. Неправильное подключение обмотки может привести к разрушению двигателя во время работы.

Соединение треугольником предназначено для двигателей 660/380 В, подключенных к линиям 660 В и фазам 380 В. В этом случае обмотки двигателя могут быть соединены как в звезду, так и в треугольник.

Эти двигатели могут быть подключены к сети с помощью пускателя “звезда-треугольник” (рисунок 4). Это решение позволяет снизить пусковой ток трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя большой мощности. Сначала обмотки двигателя соединяются в звезду (при нижнем положении ножей переключателя), затем, когда ротор двигателя достигает номинальной скорости, обмотки двигателя переключаются в схему треугольника (ножи переключателя в верхнем положении).

Рисунок 4: Схема включения трехфазного электродвигателя в цепь треугольника с использованием фазовращателя звезда-треугольник

Рисунок 5: Соединение звезда-треугольник

Пусковой ток уменьшается при переключении обмоток двигателя со звезды на треугольник, поскольку вместо схемы треугольника (660 В) каждая обмотка двигателя переключается на 380 В при в 1,73 раза меньшем напряжении. Это снижает потребляемый ток в 3 раза. Мощность, развиваемая двигателем при запуске, также снижается в 3 раза.

Однако из-за этого такие схемные решения могут использоваться только для двигателей с номиналом 660/380 В и подключенных к сети такого же напряжения. Если вы попытаетесь запустить двигатель 380/220 В этим методом, двигатель выйдет из строя, поскольку его нельзя включить в цепь треугольника.

Номинальное напряжение электродвигателя можно прочитать на его корпусе, где на металлической пластине расположена его заводская табличка.

Для изменения направления вращения электродвигателя достаточно поменять местами любые две фазы сети, независимо от схемы подключения (рис. 6). Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя используются ручные (реверсивные выключатели, пакетные переключатели) или дистанционные (реверсивные электромагнитные пускатели) электрические устройства управления. Трехфазный асинхронный электродвигатель подключается к сети через реверсивный выключатель, как показано на рис. 7. 7.

Рис. 6. Трехфазный асинхронный двигатель с реверсивным выключателем

Рис. 7. Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя к сети с реверсивным выключателем

При включении пускателя KZ нормально замкнутые контакты контакта KZ отключают цепи катушки пускателя K2 (предотвращение непреднамеренного пуска). Замыкающий контакт в цепи питания электромагнита стартера K1 замыкается.

Звезда или дельта. Оптимальная проводка для асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели имеют множество преимуществ. Основными преимуществами асинхронных двигателей являются их высокий КПД и эксплуатационная надежность, низкая стоимость и низкие требования к техническому обслуживанию, а также устойчивость к высоким механическим перегрузкам. Все эти преимущества асинхронных двигателей обусловлены тем, что данный тип двигателей имеет очень простую конструкцию. Однако, несмотря на свои многочисленные преимущества, асинхронные двигатели имеют и некоторые недостатки.

На практике существует два основных способа подключения трехфазных двигателей к электросети. Эти методы соединения называются “звездное соединение” и “дельта-соединение”.

При соединении трехфазного двигателя звездой концы обмоток статора двигателя соединяются в одной точке. В этом случае трехфазное напряжение подается в начале обмотки. На рисунке 1 ниже показано соединение асинхронного двигателя в звезду.

Когда трехфазный двигатель соединен в треугольник, обмотки статора двигателя соединены последовательно. Начало следующего витка соединяется с концом предыдущего, и так далее. На рисунке 2 ниже показано соединение асинхронного двигателя в треугольник.

Не вдаваясь в теоретические и технические основы электротехники, можно предположить, что работа электродвигателей с обмоткой “звезда” более плавная и ровная, чем у электродвигателей с обмоткой “треугольник”. Однако стоит отметить, что двигатели со звездообразными обмотками не способны развивать полную мощность, указанную в номинальных характеристиках. Если обмотки соединены в треугольник, двигатель будет работать с максимальной мощностью, указанной в техническом паспорте, но при этом будут очень высокие пусковые токи. По мощности двигатели, обмотки которых соединены в треугольник, способны вырабатывать в полтора раза больше энергии, чем двигатели, обмотки которых соединены в звезду.

Следовательно, для снижения пусковых токов рекомендуется использовать обмотки в схеме “треугольник-звезда”. Этот тип соединения особенно важен для электродвигателей большой мощности. Благодаря соединению “дельта-звезда” запуск сначала происходит в системе “звезда”, а после того, как двигатель “наберет скорость”, он автоматически переключается в систему “треугольник”.

Схема управления двигателем показана на рисунке 3.

Рис. 3 Схема управления

Другой вариант схемы управления двигателем выглядит следующим образом (рис. 4).

Рис. 4 Схема управления двигателем

НЗ (нормально замкнутый) контакт реле времени К1 находится под напряжением, а НЗ контакт реле К2 находится под напряжением в цепи катушки стартера KZ.

При включении пускателя KZ нормально замкнутые контакты KZ отключают цепи катушки пускателя K2 (предотвращение непреднамеренного включения). Замыкающий контакт в цепи питания соленоида стартера K1 замыкается.

При запуске магнитного пускателя K1 контакты K1 в цепи питания катушки замыкаются. Одновременно с включением реле времени размыкается контакт этого реле К1 в цепи катушки стартера KZ. A в цепи соленоида стартера K2 замыкается.

Когда напряжение в обмотке стартера KZ отключается, контакт KZ в цепи катушки стартера K2 замыкается. При включении стартера K2 размыкает своими контактами K2 питание цепи катушки стартера KZ.

В начале каждой из обмоток W1, U1 и V1 через силовые контакты K1 подается трехфазное напряжение питания. При срабатывании контактора KZ он замыкает цепь через контакты KZ, которые соединяют концы каждой из обмоток двигателя W2, V2 и U2. Обмотки двигателя соединены звездой.

Реле времени в сочетании с магнитным пускателем K1 срабатывает по истечении заданного времени. Это приведет к обесточиванию магнитного пускателя KZ и одновременному включению магнитного пускателя K2. Это приводит к замыканию силовых контактов K2 и подаче напряжения на концы каждой из обмоток двигателя U2, W2 и V2. Другими словами, двигатель соединен в треугольник.

Для запуска двигателя с помощью соединения “треугольник-звезда” различные производители выпускают специальные пусковые реле. Эти реле могут называться по-разному, например, “реле пуск-треугольник” или “реле пуск-время” и некоторые другие. Но назначение всех этих реле одинаково.

Типичная схема с реле времени запуска, т.е. реле типа “треугольник-звезда”, для управления запуском трехфазного асинхронного электродвигателя показана на рисунке 5.

Рис.5 Типичная система с реле времени запуска (реле звезда/треугольник) для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя.

Таким образом, резюмируя вышесказанное. Для снижения пусковых токов двигатель необходимо запускать в определенном порядке, а именно:

1. Сначала двигатель запускается на пониженной скорости в соединении “звезда”;
2. Затем двигатель подключается по схеме “треугольник”.

Первый пуск по схеме “треугольник” создает максимальный крутящий момент, а последующий пуск по схеме “звезда” (для которого пусковой момент в два раза ниже) переключится на схему соединения “треугольник” в автоматическом режиме, когда двигатель продолжит работать с номинальной скоростью. Однако не стоит забывать о нагрузке, которая создается на валу перед запуском, так как в соединении звездой крутящий момент уменьшается. По этой причине данный метод запуска вряд ли подходит для электродвигателей с большой нагрузкой, так как в этом случае они могут потерять свою функциональность.

Комбинированная проводка подходит для двигателей мощностью 5 кВт и выше. Система “звезда-треугольник” используется, когда необходимо уменьшить пусковые токи оборудования. Подключение начинается с соединения звездой, а затем автоматически переключается на соединение треугольником, когда двигатель достигает необходимой скорости.

Заключение

Почему во всех современных мощных двигателях используется соединение “треугольник” и “звезда”? Из вышесказанного ясно, что основным требованием в данной ситуации является снижение токовой нагрузки, возникающей при запуске самого устройства.

Если мы запишем формулы для этой комбинации, то они будут выглядеть следующим образом:

Uf=Ul/1.73=380/1.73=220, где Uf – фазное напряжение, Ul – напряжение сети. Это звездное соединение.

Когда электроагрегат разгоняется, т.е. его скорость соответствует номинальным данным, происходит переключение на соединение “треугольник” с соединения “звезда”. С этого момента фазное напряжение выравнивается с напряжением сети.

Как подключить соединение звезда-треугольник для электродвигателя?

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной системе

Как подключить трехфазный электродвигатель к сети 220 В – схемы и рекомендации

Схема получила свое название благодаря тому, что при соединении обмоток по этой схеме (см. рисунок справа), она визуально напоминает трехфазную звезду.

Возможные схемы подключения обмоток двигателя

Асинхронные двигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет фазу, начало и конец. Обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях используется система маркировки обмоток U, V и W, а их выводы обозначаются цифрой 1 как начало обмотки и цифрой 2 как ее конец, т.е. обмотка U имеет два вывода – U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор существуют старые асинхронные двигатели, произведенные в советское время, которые имеют старую советскую систему маркировки. Они имеют C1, C2, C3 в начале обмотки и C4, C5, C6 в конце. Итак, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая обмотка имеет выводы C2 и C5, а третья обмотка имеет выводы C3 и C6.

Обмотки трехфазных двигателей могут быть соединены по двум различным схемам: звезда (Y) или треугольник (Δ).

Подключение двигателя в форме звезды

Эта схема подключения названа так потому, что при таком соединении обмоток (см. схему справа) она визуально напоминает звезду с тремя пучками.

Как показано на электрической схеме двигателя, все три обмотки соединены вместе на одном конце. При таком подключении (сеть 220/380 В) на каждую обмотку отдельно подается напряжение 220 В, а на две последовательно соединенные обмотки – 380 В.

Основным преимуществом соединения двигателя звездой является низкий пусковой ток, так как напряжение питания 380 В (фаза к фазе) подается на две обмотки одновременно, в отличие от соединения треугольником. Однако мощность двигателя, которую можно обеспечить, ограничена, особенно по экономическим причинам. Поэтому в звездах обычно используются относительно небольшие двигатели.

Треугольное подключение двигателя

Эта схема также названа по ее графическому изображению (см. правый рисунок):

Как показано на схеме соединения двигатель – треугольник – обмотки соединены последовательно друг с другом: конец первой обмотки соединен с началом второй обмотки и так далее.

Это означает, что на каждую обмотку будет подаваться 380 вольт (при использовании сети 220/380 вольт). В этом случае через обмотки протекает больший ток, и более мощные двигатели обычно подключаются в треугольник, а не в звезду (7,5 кВт и выше).

Подключение двигателя к трехфазной сети 380 В

Последовательность операций следующая:

1. Во-первых, выясните, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
2. Затем смотрим на табличку на двигателе, которая может выглядеть следующим образом (Y звезда / дельта Δ):

3. После определения параметров сети и параметров электрического подключения двигателя (Y звезда / Δ треугольник) переходим к физическому электрическому подключению двигателя.
4. Чтобы включить 3-фазный двигатель, все 3 фазы должны быть запитаны одновременно.
Распространенной причиной отказа двигателя является двухфазная работа. Это может быть вызвано неисправным стартером или асимметрией фаз (когда напряжение на одной фазе намного ниже, чем на двух других).
Существует два способа подключения двигателя:
– Использование автоматического выключателя или защитного выключателя двигателя

Эти устройства при включении подают напряжение на все 3 фазы одновременно. Мы рекомендуем использовать ручной пускатель двигателя MS, поскольку он может быть настроен на нужный рабочий ток двигателя, а также чувствителен к перегрузкам. Это устройство позволяет работать при более высоком пусковом токе в течение определенного периода времени без отключения двигателя.
Обычный автоматический выключатель, с другой стороны, должен иметь номинал выше номинального тока двигателя, учитывая пусковой ток (в 2-3 раза выше номинального).
Он может отключить двигатель только в случае короткого замыкания или заклинивания, что часто не обеспечивает необходимой защиты.

– Использование стартера

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу на соответствующую обмотку двигателя.
Механизм контактора приводится в действие электромагнитом (соленоидом).

Конструкция электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель довольно прост и состоит из следующих частей:

(1) Соленоид
(2) Весна
(3) Подвижная рама с контактами (4) для сетевого питания (или обмотки)
(5) Фиксированные контакты для подключения обмоток двигателя (питание от сети).

При подаче напряжения на катушку рамка (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая электрическая схема электродвигателя с пускателем:

При выборе пускателя обратите внимание на напряжение питания соленоида магнитного пускателя и покупайте его в соответствии с возможностью подключения к соответствующей сети (например, если у вас всего 3 провода и сеть 380 В, то соленоид следует брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то соленоид может быть и на 220 В).

5. Убедитесь, что вал вращается в правильном направлении.
Если необходимо изменить направление вращения вала двигателя, достаточно поменять местами 2 фазы. Это особенно важно при поставке центробежных насосов, которые имеют строго определенное направление вращения рабочего колеса.

Как подключить поплавковый выключатель к трехфазному насосу?

Из вышесказанного ясно, что для управления трехфазным двигателем насоса в автоматическом режиме с помощью поплавкового выключателя одну фазу НЕЛЬЗЯ просто отключить, как это делается для однофазных двигателей в однофазной системе.

Самый простой способ – использовать магнитный пускатель для автоматизации.
В этом случае просто установите поплавковый выключатель последовательно с цепью питания соленоида стартера. Когда поплавковый выключатель замыкает цепь, цепь катушки замыкается и на двигатель подается напряжение, когда он размыкает цепь, двигатель обесточивается.

Подключение двигателя к однофазному источнику питания 220 В

Обычно для подключения к однофазной системе используются однофазные двигатели 220 В, и проблем с их питанием не возникает, так как они рассчитаны на подключение к сети 220 В. Для этого нужно просто вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Schuko) в розетку.

Иногда необходимо подключить трехфазный двигатель к сети 220 В (если, например, трехфазное подключение невозможно).

Максимальная мощность электродвигателя, который может быть подключен к однофазной сети 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключение электродвигателя через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Обратите внимание, что частотный преобразователь 220 В вырабатывает 3 фазы 220 В. Это означает, что подключить электродвигатель с напряжением питания 220 В можно только от трехфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распределительной коробке, обмотки которых могут быть соединены либо в звезду, либо в треугольник). В этом случае требуется соединение обмоток в треугольник.

Можно сделать еще более простое подключение к трехфазному двигателю 220 В с помощью конденсатора, но это приведет к потере около 30% мощности двигателя. Третья обмотка питается конденсатором от любой другой обмотки.

Мы не будем рассматривать этот тип подключения, так как этот метод не работает нормально с насосами (либо двигатель не запускается, либо двигатель перегревается из-за снижения мощности).

Общая точка, в которой соединены все концы обмотки, называется нейтральной точкой. Если в электрической цепи присутствует нейтральный провод, она будет называться четырехпроводной. Запуск контактов подключается к соответствующим фазам электросети. Соединение обмоток двигателя звездой имеет много преимуществ:

Комбинация схем

Для очень сложных машин часто используется комбинация соединений звезда-треугольник для трехфазного двигателя. Это не только повышает эффективность работы устройства, но и продлевает срок его службы, если оно не рассчитано на работу в режиме “треугольника”. Поскольку пусковые токи в мощных двигателях высоки, при запуске часто перегорают предохранители или автоматические выключатели.

Для снижения сетевого напряжения в обмотке статора активно используются различные вспомогательные устройства, такие как автотрансформаторы, реостаты и т.д. В результате напряжение снижается более чем в 1,7 раза. После успешного запуска двигателя частота будет постепенно увеличиваться, а ток уменьшаться. Использование контакторного реле в этой ситуации позволяет переключить двигатель на соединение звезда-треугольник. В этой ситуации обеспечивается максимально плавный запуск генераторной установки.

Однако эта комбинация не может использоваться, если необходимо уменьшить пусковой ток, но требуется высокий крутящий момент. В этом случае необходимо использовать электродвигатель с фазным ротором, оснащенный реостатом.

Что касается преимуществ сочетания этих двух методов соединения, то их два:

• Мягкий запуск продлевает срок службы устройства.
• Можно создать два уровня мощности устройства.

В настоящее время наиболее часто используются электродвигатели, рассчитанные на напряжение 220 и 380 В. Именно это определяет выбор электрической схемы. Для 220 В рекомендуется соединение треугольником, а для 380 В – звездой.

Схемы подключения электродвигателей трехфазных асинхронных 220/380 В

Существует несколько схем подключения электродвигателей 220/380/660 Вольт – Звезда, Треугольник, Звезда-треугольник. Разные схемы соединения обмоток источников питания используются что б увеличить мощности передачи без потерь напряжения сети, снизить в блоках питания пульсации напряжения, уменьшить при подключении нагрузки к питанию число проводов. Данные схемы имеют между собой отличия и разницу в нагрузке по току. Однофазные двигатели подключаются по схеме с пусковой обмоткой и с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки. Перед приводом двигателей в работу, необходимо выяснить нужный вариант подключения.

Схема подключения электродвигателя 380/660 Вольт

Основные способы подключения асинхронных двигатели 380/660 — «подключение звезда» и «подключение треугольник». При правильном подключении и приводе в действие – не перегреваются, работают долго и надежно. Рассмотрим возможные схемы подключения:

Схема подключения «Звезда»

При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения — звезда, на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение, а концы статорных обмоток соединяются в одной точке, которая называется нейтральной (нулевой).

За счет более высокого напряжения питания — 660В для двигателей 380/660 и 380В для двигателей 220/380, рабочие и пусковые токи будут ниже.

Схема подключения «Треугольник»

Схема «треугольник» в клеммной коробке значит, что концы одной обмотки последовательно соединены с началом следующей обмотки и так один за одним. Токи данного подключения выше. Для электромоторов 220/380 треугольник предполагает подключение к однофазной сети 220 Вольт с использованием фазосдвигающего конденсатора.

Комбинированный тип

Комбинированный тип подключения — это когда на электродвигатель 380/660В подключенный по схеме Звезда подают напряжение от треугольника — 380В. Данный режим не способен выдать паспортную мощность привода, но имеет эффект маломощного плавного пуска за счет низкого напряжения и тока в обмотках. Далее следует переключение выводов в схему треугольник 380В для работы в номинальном эффективном режиме. – Звезда-треугольник, используется для снижения пусковых токов. УЧТИТЕ! Данный режим актуален для техпроцессов с пропорциональным возрастанием нагрузки на вал — насосы, вентиляторы, пилы. Ослабленный вращающий момент при комбинированном подключении может «не потянуть» и привести к выходу из строя мотора.

Подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть 220 Вольт

На сегодняшний день, выпускаются двигатели как для трехфазной сети, так и для однофазной сети 220 Вольт.

Однако, что делать если у вас есть двигатель 380 вольт, и вам нужно подключить его в розетку?

Использования таких приборов в домашних условиях, требуют изменения в схеме сборки и в подключении конденсаторов. Рассмотрим принцип действия электродвигателя:

При подаче трёхфазного напряжения на обмотки в статоре, появляется вращающееся магнитное поле, которое приводит в движение ротор двигателя. Подключая такой механизм к однофазной сети 220 вольт вращающееся поля преобразуется в пульсирующее.

Справка. В оборудовании, изготовленного для работы от 220 В, для этого предназначены пусковые обмотки либо особенности конструкции статора.

Схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть (220 В) включает фазосдвигающий конденсатор. Его значение в микрофарадах (мкФ) для электродвигателей с мощностью до 2,5 кВт, определяется умножением мощности на 100.

Ниже представлены 2-е основные схемы подключения:

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор

Схема подключения трехфазного двигателя к 220В через конденсатор представлена на Рис 1.

Направление вращения электродвигателя меняется в зависимости от положения SB1 – переключателя. Подключение к сети выполняется автоматическим либо механическим выключателем F.

После включения, необходимо сразу подключить дополнительный конденсатор Сдоп, емкость которого в 2-3 раза большей Сраб. Для этого после нажатия кнопки SB2, ее нужно сразу же после набора оборотов отпустить.

Резистор R предназначен для разряда Сдоп — конденсатора, после его отключения. Значение резистора должно быть порядка 100 — 500 кОм.

Данная схема предназначена для подключения двигателя треугольником и звездой.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через пускатель

С помощью схемы подключения электродвигателя через пускатель Рис 2, включение мотора можно производить в одно нажатие.

Нажав кнопку «пуск» срабатывает КМ1 – пускатель. Одними контактами подключается  Сдоп — конденсатор , иными — включает КМ2 — пускатель, который подает на двигатель напряжение (КМ2. 1 — контактная группа) и одновременно блокируются КМ1.1 — контакты первого пускателя.

Кнопку — пуск отпускаем после набора оборотов, КМ1 — пускатель отключается вместе с Cдоп. На КМ2 – пускатель, подается им самим же напряжение, и до нажатия на кнопку «стоп», которая размыкает цепь питания, он находится в замкнутом состоянии.

Катушки пускателей рассчитаны на напряжение 220В.

Таблица общепромышленных электродвигателей АИР

В таблице перечислены часто запрашиваемые общепромышленные двигатели АИР. Основными критериями в подборе электродвигателя являются мощность и обороты в минуту. Технические характеристики, размеры, вес, прописаны на каждый двигатель отдельно.

Каталог мощности, кВт	Обороты и модель электродвигателя АИР
	3000 об/мин	1500 об/мин	1000 об/мин	750 об/мин
2.2	АИР80В2	АИР90L4	АИР100L6	АИР112МА8
3	АИР90L2	АИР100S4	АИР112МА6	АИР112МВ8
4	АИР100S2	АИР100L4	АИР112МВ6	АИР132S8
5. 5	АИР100L2	АИР112М4	АИР132S6	АИР132М8
7.5	АИР112M2	АИР132S4	АИР132М6	АИР160S8
11	АИР132M2	АИР132М4	АИР160S6	АИР160М8
15	АИР160S2	АИР160S4	АИР160М6	АИР180М8
18.5	АИР160M2	АИР160M4	АИР180М6	АИР200М8
22	АИР180S2	АИР180S4	АИР200М6	АИР200L8
30	АИР180M2	АИР180M4	АИР200L6	АИР225М8
37	АИР200M2	АИР200M4	АИР225М6	АИР250S8
45	АИР200L2	АИР200L4	АИР250S6	АИР250M8
55	АИР225M2	АИР225M4	АИР250M6	АИР280S8
75	АИР250S2	АИР250S4	АИР280S6	АИР280M8
90	АИР250М2	АИР250M4	АИР280M6	АИР 315 S8
110	АИР280S2	АИР280S4	АИР 315 S6	АИР 315 M8
132	АИР280M2	АИР280M4	АИР 315 M6	АИР 355 S8
160	АИР 315 S2	АИР 315 S4	АИР 355 S6

Подключение асинхронного двигателя звезда-треугольник

Содержание

• 1 Чем отличаются схемы подключения обмоток «звездой» и «треугольником»
• 2 Формулы, определяющие напряжение, ток и мощность
• 3 Как правильно выбрать схему
• 4 Переключение «звезда-треугольник» для обеспечения плавного пуска
• 5 Переключение «звезда-треугольник»: как работает схема
  • 5. 1 Силовая схема
  • 5.2 Управляющая схема
  • 5.3 Временные диаграммы
• 6 Заключение

Как в асинхронных трехфазных двигателях решают проблему высоких пусковых токов. Как на практике реализуется схема звезда-треугольник. Ограничения на использование разных схем подключения обмоток асинхронных двигателей.

Согласно имеющейся статистике, около 95% промышленного оборудования работает с приводом от асинхронных электромоторов, причем их мощность намного больше, чем у двигателей, используемых в бытовых приборах. Особенностью работы таких двигателей является повышенный пусковой ток, превышающий номинал в несколько раз.

Это – вынужденная мера, поскольку вал двигателя, будучи в состоянии покоя, требует больших усилий для того, чтобы начать вращаться. А когда он выходит на рабочие обороты, начинает работать сила инерции, и для поддержания вращения с одинаковой скоростью требуется меньше затрат энергии, в нашем случае – электрической.

С другой стороны, повышенные значения стартового тока не есть хорошо, причем с разных точек зрения. Во-первых, при включении такого электродвигателя происходит скачок в сети: из-за повышенных пусковых токов происходит «просадка» напряжения, из-за чего могут пострадать другие потребители электроэнергии. Самый показательный пример – мигание лампочки при работе даже относительно маломощного сварочного аппарата. Все мы знаем, чем чреваты скачки напряжения, и промышленное оборудование в этом плане столь же уязвимо, как и бытовые приборы.

Но и для самого электромотора повышенные стартовые токи – причина более быстрого износа двигателя. Кроме того, это приводит к кратковременному перегреву обмоток, что со временем может вылиться в пробой изолятора и короткое замыкание. Другими словами, двигатель рано или поздно сгорит, если ничего не предпринимать.

Придумано немало способов решения этой проблемы, но одним из самых простых в реализации считается применение комбинированной схемы «звезда-треугольник», которая позволяет использовать работу электродвигателя с уменьшенными пусковыми токами при раскрутке и другую схемную конструкцию – при выходе частоты вращения вала двигателя в номинал.

Чем отличаются схемы подключения обмоток «звездой» и «треугольником»

В электротехнике обе схемы используются весьма активно, и отнюдь не только для подключения обмоток электродвигателей – если имеется нагрузка, то часто она подключается звездой или треугольником. Взять, к примеру, тэны промышленных и бытовых электрокотлов. Но поскольку мы рассматриваем их в разрезе работы трёхфазного асинхронного мотора, то в дальнейшем будем говорить об этих схемах исключительно в разрезе подключения обмоток статора, который и является источником электродвижущей силы, заставляя вращаться ротор.

На этом рисунке показано, как три фазы промышленной сети подключаются к обмоткам статора, но из него не совсем ясно, почему одна схемная реализация называется звездой, а другая – треугольником.

А вот здесь всё становится более-менее понятно – это тот же рисунок, но сделанный с другого ракурса. Как видим, в «звезде» нагрузка (или обмотка, как в нашем случае) каждой из трёх фаз сходится в единой точке, которая называется нейтральной. Нейтральной потому, что к ней обычно подводится нулевой (нейтральный) провод. На верхнем рисунке он синего цвета, а внизу для простоты не показан.

Что касается «треугольника», то здесь оба вывода каждой обмотки подключены к разным фазам, но не абы как, а в определённом порядке: к началу первой обмотки подключается фаза А, к концу – фаза В, к началу второй обмотки подключается фаза В, к концу – С, и так далее. Если перепутать концы обмоток в одной из обмоток – двигатель работать не будет.

Но в чём заключается практическое различие между этими двумя схемами? В схеме «звезда» перегорание одной из обмоток не скажется на работоспособности двух оставшихся. Но если перегорит ещё одна, третья работать уже не будет. При использовании «треугольника» перегорание двух обмоток не критично, поскольку здесь нулевой провод не задействован. А в звезде нулевой провод, как мы уже знаем, подключен к нейтральной точке – это необходимо для обеспечения выравнивания рабочих токов фаз, если электрические характеристики обмоток не будут равными (в том же примере с электрокотлом, если тэны одного номинала подключены по-разному – один параллельно, а два последовательно). Если сгорит ноль, возникнет перекос фаз, поскольку напряжения уже выравниваться не будут.

Но в трёхфазном асинхронном электромоторе обмотки в большинстве случаев имеют одинаковые характеристики, поэтому ноль в нейтральной точке подключают не всегда.

Формулы, определяющие напряжение, ток и мощность

В любой трехфазной электрической схеме различают два типа напряжения – линейное (измеряется между фазами) и фазное (измеряется между фазой и нулём). При этом независимо от номинала линейного напряжения для схемы звезда фазное будет в √3 раза меньше, то есть между этими двумя видами напряжения существует линейная зависимость:

U_лин=1.73*U_фаз

При этом фазные и линейный токи будут равны между собой:

I_лин=I_фаз

Из этого следует, что если линейное напряжение равно 380 В, то фазное будет меньшим в 1.73 раза, и это 220 В.

При соединении «треугольником» всё наоборот: фазное и линейное напряжения идентичны, а токи отличаются с тем же поправочным коэффициентом:

I_лин=1. 73*I_фаз

При этом формулы расчёта мощности будут одинаковыми независимо от типа подключения:

S_полная=3*S_фаз=3*(U_лин/√3)*I =√3*U_лин*I;

P_{активная}=√3* U_лин*I*cosφ;

Q_{реактивная}=√3* U_лин*I*sin φ.

Из этого следует, что мощность электродвигателя, обмотки которого подключены по звезде, будет отличаться от такого же мотора с подключением треугольником в три раза.

Пускай у нас имеется трехфазный асинхронный двигатель, работающий от сети 380/220 В. Тогда, если его обмотки по схеме «звезда» рассчитаны на U_лин=660 В, то при перекоммутации в треугольник получим 380 В, что подходит для нашей сети.

А что же с мощностью? Та же пропорция! Скажем, если при подключении треугольником в трехфазную сеть 380 В величина тока на статоре равнялась 5 А, то полная мощность обмотки будет равна:

S_полная=380*√3*5=3287 ВА

Если перекоммутировать треугольник в звезду, полная мощность статора уменьшится втрое, поскольку величина напряжения на обмотках снизится в √3 раза (c 380 до 220 вольт), и ток – во столько же раз увеличится.

Тогда S_полная=380*√3*(5/3)=1070 ВА

Рассмотрим другой пример. Пускай у нас имеется тот же трехфазный пятиамперный мотор, обмотки статора которого подключены звездой, но к сети 380 В. Тогда при перекоммутации треугольником он сможет работать от 220 В. Но что будет, если в последнем случае подключить обмотки к 380 вольтам?

Тогда полная мощность двигателя вырастет втрое, поскольку в √3 раз выросло напряжение на обмотках статора, как и сила тока:

S_полная=380*√3*5*(3)=9861 ВА

На практике это означает, что электродвигатель при таком повороте событий просто сгорит. То есть нужно использовать тот вид подключения, при котором напряжение будет соответствовать номинальному.

Как правильно выбрать схему

Поскольку асинхронные двигатели в подавляющем большинстве рассчитаны на работу в сети 380/220 В, давайте рассмотрим, какую именно схему можно использовать для коммутации обмоток статора.

Трёхфазные электромоторы промышленного изготовления, как правило, оснащаются клеммной коробкой, позволяющей изменять один вид подключения на другой. То есть клеммник имеет 6 клемм и три перемычки, и, меняя расположение этих перемычек, можно быстро и просто поменять тип подключения обмоток.

Но как определить какой именно тип подключения будет правильным? Здесь всё просто: вы можете использовать как звезду, так и треугольник, главное, чтобы параметры питающей сети соответствовали характеристикам двигателя. Обычно все нужные данные указываются на шильдике, нужно только уметь их интерпретировать.

Типичный случай – маркировка следующего вида:

Δ/Y 220/380

Такая запись означает, что если линейное напряжение равно 220 В, нужно использовать схему подключения обмоток статора двигателя треугольником, если это сеть 380 В – нужно коммутировать их звездой.

В приведённой таблице приведены все допустимые способы подключения:

Переключение «звезда-треугольник» для обеспечения плавного пуска

Итак, мы довольно детально разобрались с особенностями подключения обмоток статора в асинхронных электродвигателях и выяснили, что, во-первых, не все способы подключения допустимо использовать, учитывая номиналы напряжения сети и самого электромотора, и, во-вторых, что эти схемы отличаются своими выходными характеристиками при неизменных входных параметрах.

И ещё мы знаем, что для пуска асинхронных моторов требуются токи повышенного номинала. Использование любой из этих двух типов подключения связано с очевидными минусами: если ток будет достаточным для раскрутки двигателя, то при выходе на рабочие частоты вращения он уже будет избыточным, и тогда мотор будет перегреваться и рано или поздно сгорит. При использовании альтернативного типа подключения ток будет меньше, что хорошо для нормальной работы, но для пуска его может не хватать, то есть электродвигатель может просто не запуститься.

Дилемма решается простым и очевидным способом: использованием разного типа подключения на старте и в процессе выхода на рабочие частоты вращения ротора. Главное, чтобы на шильдике присутствовало обозначение треугольника, и номинал напряжения мотора соответствовал напряжению сети.

На практике это означает, что в отечественных трехфазных сетях можно использовать асинхронные электромоторы с номиналом напряжения 380/660 для подключения «Δ/Y» соответственно.

Когда мотор включается, обмотки статора скоммутированы звездой и рассчитаны на потребление 380 в, хотя номинал равен 660 вольт. Когда вал ротора раскрутится, автоматика переключает схему на треугольник, и дальше двигатель работает уже на номинальном напряжении. Переключение обычно производится по таймеру, выставленному на определённый интервал времени с момента включения. Если требуется более точное переключение, используют датчики оборотов вала или силы тока, но такое решение удорожает двигатель.

В самом простом случае может использоваться перекидной рубильник, но чаще – дополнительные коннекторы. Они усложняют электросхему, но зато обладают рядом достоинств:

• снижают нагрузку на сеть, уменьшая вероятность сбоев в работе другого электрооборудования из-за просадки напряжения;
• обеспечивают более мягкий старт электромотора, продлевая его ресурс.

Разумеется, пусковой момент при этом снижается, но это меньшее из двух зол. Можно смириться и с необходимостью использования двух дополнительных трехжильных кабелей, соединяющих контакторы с клеммами электродвигателя.

Переключение «звезда-треугольник»: как работает схема

Рассмотрим алгоритм работы асинхронного мотора с использованием коммутации:

• 380 В подаётся на начало обмоток (U1/W1/V1), их коны соединены в одной точке, то есть имеем звезду с напряжением 380 вольт вместо 660. Но нужно понимать, что 380 В, указываемые на обмотках – это номинал напряжения, действующее значение будет равно 220 В;
• в этом режиме мотор работает некоторое время (без нагрузки и при малой мощности – порядка 5 секунд, с нагрузкой – до нескольких минут), которое настраивается через таймер;
• как только таймер подаст сигнал, питающее напряжение вообще отключается, но уже по второму таймеру, то есть вал на протяжении короткого интервала времени (0.05-0.5 сек, или несколько полных периодов напряжения) вращается по инерции. Такой временной пропуск необходим для обеспечения безопасности – перед включением «треугольного» контактора «звёздный» должен успеть выключиться. А выключение коннектора отнюдь не мгновенное, из-за намагничивания оно как раз и составляет эти миллисекунды;
• после срабатывания второго таймера коннектор включает схему треугольником и двигатель начинает работать в номинальном режиме, то есть на крейсерской стабильной скорости.

Второй таймер может и не использоваться, но тогда необходимо каким-либо другим способом обеспечить блокировку перекоммутации на треугольник, пока не будет выключена звездная схема.

Рассмотрим, как конкретно можно реализовать описанный выше алгоритм. Он будет состоять из двух схем, которые мы назовем силовой и управляющей.

Силовая схема

Включение двигателя и переключение схем можно реализовать по-разному. Например, с использованием так называемого софтстартера, или мягкого пускателя (общее название – устройства плавного пуска). Иногда используют преобразователь частоты, но мы рассмотрим применение контакторов, которых нам потребуется три:

• КМ1 – общий контактор, задача которого – подача напряжения на выводы обмоток U1/V1/W1 на все время работы электромотора;
• КМ2 – контактор, коммутирующий схему в звезду, то есть соединяющий выводы обмоток в одну точку, пока двигатель не наберет обороты;
• КМ3 – контактор для коммутации схемы в «треугольник», переключает мотор на работу в нормальном режиме.

Общий контактор на этой и других схемах обозначен синим цветом.

Зелёный – цвет контактора КМ2 для переключения в звезду.

Красным обозначен контактор КМ3 для треугольника.

Управляющая схема

Работу этих контакторов можно организовать несколькими способами:

• задействовать три обычных тумблера. Дёшево и сердито, но неудобно;
• использовать полуавтоматический переключатель типа 0–Y–Δ, они продаются в готовом виде. Но можно собрать их и своими руками, используя переключатель кулачкового или галетного типа;
• схема с таймером с применением реле;
• использование специализированного реле;
• включение в схему контроллера типа PLC.

При желании слаботочную часть схемы можно отделить от силовой посредством гальванической развязки, что, конечно, усложнит схему, так как нужно будет использовать трансформатор или блок питания на 24 В, а если есть возможность, то используют 12-вольтный аккумулятор.

Мы пойдём по простому пути:

Здесь в схему добавляется элемент КА1, который является временным реле, обеспечивающим задержку при перекоммутации. Какой тип реле использовать, особого значения не имеет – оно может быть пневматическим или полностью электронным. Важно только, чтобы контакты релюшки замыкались через некоторое время после того, как на КА1 будет подано питание.

Что касается запуска двигателя, то здесь тоже могут быть разные варианты. Можно, например, использовать тумблер или кнопку, а можно реализовать схему классического вида с применением самоподхвата.

Подобная схема имеет один, но существенный недостаток: имеется не нулевая вероятность конфликта между звездным и треугольным контакторами. При малейшей неточности в подборе компонент контакты начнут подгорать, что часто приводит к отключению вводного автомата.

Чтобы свести на нет аварийность, необходимо обеспечить наличие блокировки, можно электрической, но рекомендуется механическая.

Если использовать специализированное временное реле, то оно содержит два реле времени, причём основанными на разном принципе функционирования, а чтобы гарантировать нужную паузу между переключениями, эти два реле синхронизируют.

Временные диаграммы

Рассмотрим временную диаграмму работы переключателя «звезда-треугольник» применительно к нашей схемной реализации.

Здесь более-менее все понятно, но нужно ещё раз уточнить важный нюанс: между областями, соответствующими срабатыванию КМ3 (то есть между зеленой и красной полосками) должен быть ненулевой зазор.

Если его не обеспечить, тогда может возникнуть ситуация, когда две области пересекаются. Например, при включении в схему обратновключенного диода время включения может быть меньше времени выключения в 10 раз.

Заключение

Итак, мы уже разобрались, что на трехфазном асинхронном электромоторе подключение обмоток треугольником и звездой будут различаться мощностью, но неправильная перекоммутация приведет к тому, что мотор просто сгорит. Строго говоря, между этими схемами нет никакой принципиальной разницы, они обе рабочие.

Аргумент в пользу заезды как соединения, при котором можно получить ток меньшего номинала, не совсем состоятельны. Ведь если взять два трехфазных двигателя одинаковой мощности, обмотки одного из которых подключены треугольником, а другого – звездой, то ток у них будет одинаковым. Важно понимать, что электромотор нельзя переключать, не понимая, для чего это нужно делать и как это делать правильно, иначе последствия могут быть печальными.

Выбор схемы нужно согласовывать с характеристиками сети и параметрами самой силовой установки.

Схема подключения электродвигателя звезда треугольник

Схема подключения электродвигателя звезда треугольник

Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник – 230 В. звезда – 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.

Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья.

Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):

Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой – звезда) – двигателю это совершенно неважно.

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а у другой – 220 В (127 В на фазу), то к первой вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй – треугольником, разницы для двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи, протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю.

Линейное напряжение трёхфазной сети – это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.

Условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз (т.е. примерно в 1.73 раза, т.е. 220 х 1.73 = 380).

Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А. Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.

Номинальное напряжение обмотки большинства двигателей при частоте тока 50 Гц обычно составляет либо 127 В , либо 230 В, либо 400 В, либо 690 В. Ну, или как было раньше: 220, 380, 660 В соответственно.

Теперь логичный вопрос:

Двигатели малой мощности

Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V.

Соответственно, если нужно такой двигатель использовать в стране с более низким линейным напряжением, например, в США (где линейной напряжение 240 В, а фазное – 120 В при частоте тока 60 Гц), то по-нормальному подключить такой двигатель в их однофазную сеть через конденсатор не получится. Однако, по крайней мере, можно использовать 3-фазное подключение треугольником. Для такого подключения потребуется немного более высокое напряжение, чем 230 В (из-за частоты тока 60 Гц), но у них там как раз 240 В, что как раз подходит.

Одновременно с этим, маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже, чем у нас, будут подключаться как D 127V / Y 220V. Однако, двигатели с такой надписью на шильдике вы вряд ли найдёте, потому что 127 В, 50 Гц – это очень малораспространённое напряжение в мире (см. тут). Поэтому, скорее всего, вам встретится двигатель с шильдиком, где будет указано напряжение D 115V / Y 208-230V.
Насчет заморочки с 208 вольтами можно почитать в этой статье.

Подключить такой двигатель к стандартной российской трёхфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, поскольку на них есть возможность переключения линейного напряжения на выходе: 230 / 400 В.
В однофазную сеть можно подключить звездой через конденсатор. Тогда напряжение, подаваемое на каждое обмотку, будет составлять половину фазного напряжения сети (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это вот так:

Двигатели мощности более 5 кВт

Для двигателей мощнее 5 кВт обычно не предусматривают возможность подключения в однофазную сеть, т.е. номинальное напряжение обмоток делают такое, которое соответствует линейному напряжению. Т.е. штатной схемой подключения таких двигателей в трёхфазную сеть является треугольник. В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где на шильдике написано D 400V / Y 690V.

Для определённых задач, где на валу двигателя находится свободная нагрузка (системы вентиляции, осевые насосы), ну, и вообще те задачи, где возможно регулирование скорости вращения вала только лишь напряжением (трансформатором), часто используют схему подключения “звезда” при старте с последующим переключением на “треугольник”. Т.е. при старте на обмотку подаётся заниженное напряжение 230В вместо номинальных 400В, а затем происходит переключение на штатный режим (т.е. на треугольник). Из-за свободной нагрузки на валу момент вращения при старте на низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток будет не столь высок, как при старте на номинальном напряжении. Поэтому такой пуск двигателя называют “щадящим”.

Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого момента при запуске, подобный режим приведет напротив, к возрастанию тока в обмотках и последующим неприятным событиям.

Кроме того, надо иметь ввиду, что подключение двигателей даже со свободной нагрузкой на валу звездой для “щадящего старта” вовсе не означает, что если по такой схеме постоянно эксплуатировать двигатель (не переходя на треугольник), то такой режим станет “щадящим” для него. Низкий момент при старте ещё не означает, что заниженное напряжение годится для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (со своими номинальными характеристиками) обычно как раз и подбирается под конкретную нагрузку. Поэтому постоянная эксплуатация двигателей на напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Чтобы не было неприятностей двигатель всегда надо эксплуатировать на номинальном напряжении, а если требуется снизить обороты вращения вала, то тогда нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить вопрос самым дешёвым способом. К слову сказать, частотник тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако, он это делает с умом.

Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 220 В, т.е. на шильдике будет написано D 220V / Y 440V (для 60 Гц). Подключать такие двигатели к российской трёхфазной сети 400 В следует звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор – треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.

Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальную «колодку». Выполнено это с целью удобства соединения. В электротехнике используют основных 2 метода подключения асинхронных электродвигателей: методом соединения “треугольника” и метод “звезды”. При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки.

Различия между «звездой» и «треугольником»

Исходя из теории и практических знаний основ электротехники, способ подключения «звезда», позволяет электродвигателю работать плавнее и мягче. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.

Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель способен быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Но у такой схемы соединения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения токов применяют пусковой реостат, позволяя осуществить более плавный пуск двигателя.

Соединение «звездой» и его преимущества

Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два вывода – соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток соединяют в одну общую точку, так называемую нейтраль.

При наличии нейтрального провода в цепи схему называют 4-х проводной, в противном случае, она будет считаться 3-х проводной.

Начало выводов присоединяют к соответствующим фазам питающей сети. Приложенное напряжение на таких фазах составляет 380 В, реже 660 В.

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

• Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
• Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
• Максимальная плавность пуска электрического привода;
• Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
• В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.

Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии – конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток.

При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220В или 380В.

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

• Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
• Использование пускового реостата;
• Повышенный вращающийся момент;
• Большие тяговые усилия.

Недостатки:

• Повышенный ток пуска;
• При длительной работе двигатель сильно греется.

Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.

В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».

В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.

Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.

Основные преимущества комбинации:

• Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
• Возможность создания двух уровней мощности.

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя

Двигатели асинхронного типа имеют целый набор безусловных достоинств. Среди плюсов асинхронных двигателей в первую очередь хочется назвать высокую производительность и надежность их эксплуатации, совсем небольшую стоимость и неприхотливость ремонта и обслуживания двигателя, а также способность переносить достаточно высокие перегрузки механического типа. Все эти достоинства, которыми обладают асинхронные двигатели, обусловлена тем, что данный тип двигателей имеет очень простую конструкцию. Но, не смотря на большое число достоинств, асинхронным двигателям присущи и их определенные отрицательные моменты.

В практической работе принято использовать два основных способа подключения трёхфазных электродвигателей к электросети. Эти способы подключения носят названия: “подключение методом звезды” и “подключение методом треугольника”.

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения “звезда”, тогда соединение концов обмоток статора электродвигателя происходит в одной точке. При этом трехфазное напряжение подают на начала обмоток. Ниже, на рисунке 1, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя “звездой”.

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения “треугольник”, тогда обмотки статора электродвигателя присоединяются последовательно друг за другом. При этом начало последующей обмотки соединяется с концом предыдущей обмотки и так далее. Ниже, на рисунке 2, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя “треугольником”.

Если не вдаваться в теоретические и технические основы электротехники, то можно принять на веру тот факт, что работа тех электродвигателей, у которых обмотки подключены по схеме “звезда”, является более мягкой и плавной, чем у электродвигателей, обмотки которых соединены по схеме “треугольник”. Но тут же стоит обратить внимание на ту особенность, что электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме “звезда”, не способны развить полную мощность, заявленную в паспортных характеристиках. В том случае, если соединение обмоток выполнено по схеме “треугольник”, то электродвигатель работает на максимальную мощность, которая заявлена в техническом паспорте, но при этом имеют место быть очень высокие значения пусковых токов. Если произвести сравнение по мощности, то электродвигатели, чьи обмотки будут соединены по схеме “треугольник”, способны выдавать мощность в полтора раза выше, чем те электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме “звезда”.

Основываясь на всем вышеописанном, для того, чтобы снизить токи при запуске, целесообразно применять подключение обмоток по комбинированной схеме “треугольник-звезда”. Особенно такой тип подключения актуален для электродвигателей, обладающих большей мощностью. Таким образом, в связи с соединением по схеме “треугольник- звезда” изначально запуск выполняется по схеме «звезда», а после того, как электродвигатель «набрал обороты», выполняется переключение в автоматическом режиме по схеме «треугольник».

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Схема управления

Еще один вариант схемы управления электродвигателем заключается в следующем (рис. 4).

Рис. 4 Схема управления двигателем

На контакт NC (нормально закрытый) реле времени K1, а также на контакт NC реле K2, в цепи катушки пускателя КЗ, подаётся напряжение питания.

После того, как произойдет включение пускателя КЗ, нормально закрытыми контактами КЗ расцепляются цепи катушки пускателя K2 (запрет случайного включения). Контакт КЗ в цепи питания катушки пускателя K1 замыкается.

Когда запускается магнитный пускатель K1, в цепи питания его катушки замыкаются контакты K1. Реле времени включается в то же самое время, контакт этого реле K1 в цепи катушки пускателя КЗ размыкается. А в цепи катушки пускателя K2 – замыкается.

При отключении обмотки пускателя КЗ, замкнётся контакт КЗ в цепи катушки пускателя K2. После того, как пускатель K2 включится, он размыкает своими контактами K2 цепь питания катушки пускателя КЗ.

Трёхфазное напряжение питания подаётся на начало каждой из обмоток W1, U1 и V1 с помощью силовых контактов пускателя K1. Когда срабатывает магнитный пускатель КЗ, тогда при помощи его контактов КЗ выполняется замыкание, посредством которого между собой соединяются концы каждой из обмоток электродвигателя W2, V2 и U2. Таким образом, выполняется подключение обмоток электродвигателя по схеме соединения “звезда”.

Реле времени, объединенное с магнитным пускателем K1, сработает спустя определенное время,. При этом происходит отключение магнитного пускателя КЗ и одновременное включение магнитного пускателя K2. Таким образом силовые контакты пускателя K2 замкнутся и напряжение питания будет подано на концы каждой из обмоток U2, W2 и V2 электродвигателя. Иными словами, электродвигатель включается по схеме подключения “треугольник”.

Для того, чтобы электродвигатель запустить по схеме соединения “треугольник-звезда”, различные изготовители производят специальные пусковые реле. Данные реле могут носить разнообразные названия, например, реле “старт-дельта” или “пусковое реле времени”, а также и некоторые другие. Но назначение всех этих реле заключается в одном и том же.

Типовая схема, выполненная с реле времени, предназначенном для запуска, то есть реле “треугольник-звезда”, для осуществления управления запуска трехфазного электродвигателя асинхронного типа представлена на рисунке 5.

Рис. 5 Типовая схема с пусковым реле времени (реле “звезда/треугольник”) для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя.

Итак, подытожим все вышеописанное. Для того, чтобы понизить пусковые токи осуществлять запуск электродвигателя требуется в определенной последовательности, а именно:

1. сперва электродвигатель запускают на пониженных оборотах соединённым по схеме “звезда”;
2. затем электродвигатель соединяют по схеме “треугольник”.

Первоначальный запуск по схеме “треугольник” создаст максимальный момент, а последующее соединение по схеме “звезда” (для которой в 2 раза меньше пусковой момент) с продолжением работы в номинальном режиме, когда двигатель «набрал обороты», произойдёт переключение на схему соединения “треугольник” в автоматическом режиме. Но не стоит забывать о том, какая нагрузка создается перед запуском на валу, так как вращающий момент при соединении по схеме “звезда” ослаблен. По этой причине маловероятно, что данный метод запуска будет приемлем для электродвигателей с высокой нагрузкой, так как они в таком случае могут потерять свою работоспособность.

{SOURCE}

Оценка статьи:

Загрузка…

Adblock
detector

Подключение электродвигателя треугольником шестью цветными выводами. Подключение двигателя – «звезда треугольник

Основными способами подключения трехфазных электродвигателей являются звезда или треугольник. Это частные случаи, когда трехфазные нагрузки подключаются через автоматический выключатель. В большинстве случаев выполняется универсальное подключение двигателя — «звезда-треугольник». При этом, трехфазный электродвигатель может быть подключен и к обычной, электрической проводке.

Способы подключения: звезда и треугольник

Подключение двигателя поочередно двумя способами, то есть звездой и треугольником, выполняется простым переключением перемычек, установленных на колодке клемм между выводами обмоток.

Контакты обмоток двигателя связаны с контактами клеммной коробки. Эта электрическая связка, в свою очередь, с обмотками двигателя и фазами питания. В клеммной коробке установлены специальные перемычки, позволяющие производить переключение из положения «треугольник» в положение «звезда». Подача питания осуществляется на концы треугольника, которые образованы обмотками электродвигателя. При подключении «звездой», перемычка установлена в такое положение, что все три обмотки соединены в одной точке.

В «треугольнике», наоборот, каждая обмотка соединена с другой, соответствующей обмоткой. Поскольку нагрузка во всех обмотках является равнозначной, отпадает надобность в нейтральном проводе. В современных условиях в схеме подключения очень часто используются для того, чтобы переключать из режима «звезды» на треугольник. При этом, значительно смягчается пусковой режим электродвигателя. Однако, само подключение контактора совершенно не меняет общей схемы, просто между электродвигателем и автоматом появляется дополнительное силовое устройство, в которое входит сразу несколько контакторов.

Переключение из различных положений

Когда электродвигатель переключается из положения «треугольник» в положение «звезда», происходит снижение его мощности почти в три раза. Если переключение выполняется в обратном направлении, то мощность двигателя, наоборот, очень резко возрастает. При этом, следует помнить, что если электродвигатель не предназначен для работы в данных условиях, то он может просто сгореть.

Подключение двигателя — «звезда-треугольник» применяется для того, чтобы уменьшить пусковой ток, значение которого в несколько раз выше рабочего тока двигателя. У электродвигателей большой мощности значение пускового тока настолько велико, что его действие может вызвать серьезные последствия и привести к падению напряжения. Во время пускового процесса частота вращения электродвигателя возрастает и происходит уменьшение тока. После этого, обмотки переключаются в режим треугольника.

Пуска асинхронных двигателей существует другой распространенный способ – переключением со звезды на треугольник .

Способ переключения со звезды на треугольник используется в двигателях, которые рассчитаны на работу при соединении обмоток треугольником. Этот способ осуществляется в три этапа. В начале, двигатель запускают при соединении обмоток звездой, на этом этапе двигатель разгоняется. Затем переключают на рабочую схему соединения треугольник, причем при при переключении нужно учитывать пару нюансов. Во-первых, нужно правильно рассчитать время переключения, потому что если слишком рано замкнуть контакты, то не успеет погаснуть электрическая дуга, а также может возникнуть короткое замыкание. Если переключение будет слишком долгим, то это может привести к потери скорости двигателя, а в следствии к увеличению броска тока. В общем, нужно четко скорректировать время переключения. На третьем этапе, когда обмотка статора уже соединена треугольником, двигатель переходит в установившийся режим работы.

Смысл этого способа в том что, при соединении обмоток статора звездой, фазное напряжение в них понижается в 1,73 раз. В такое же количество раз уменьшается и фазный ток, который протекает в обмотках статора. При соединении обмоток статора треугольником фазное напряжение равно линейному, а фазный ток в 1,73 раза меньше линейного. Получается, что соединяя обмотки звездой, мы уменьшаем линейный ток в 3 раза.

Чтобы не запутаться в цифрах, давайте рассмотрим пример.

Допустим, рабочей схемой обмотки асинхронного двигателя является треугольник, а линейное напряжение питающей сети 380 В. Сопротивление обмотки статора Z=20 Ом. Подключив обмотки в момент пуска звездой, уменьшим напряжение и ток в фазах.

Ток в фазах равен линейному току и равен

После разгона двигателя, переключаем со звезды на треугольник и получаем уже другие значения напряжений и токов.

Как видите линейный ток при соединении треугольником больше в 3 раза линейного тока при соединении звездой.

Данный способ запуска асинхронного двигателя применяется в тех случаях, когда присутствует небольшая нагрузка, либо когда двигатель работает на холостом ходу. Это связано с тем, что при уменьшении фазного напряжения в 1,73 раза, согласно формуле для пускового момента которая предоставлена ниже, момент уменьшается в три раза, а этого недостаточно, чтобы совершить пуск с нагрузкой на валу.

Где m – количество фаз, U – фазное напряжение обмотки статора,f – частота тока питающей сети, r1,r2,x1,x2-параметры схемы замещения асинхронного двигателя,p – число пар полюсов.

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключениемсо звезды в треугольник применяют для снижения пускового тока. Пусковой ток при запуске может превышать рабочий ток электродвигателя в 5-7 раз. У двигателей большой мощности пусковой ток бывает настолько велик, что может вызвать перегорание различных предохранителей, отключение автоматического выключателя и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей, может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей . Поэтому многие стремятся уменьшить пусковой ток. Это достигается несколькими способами, но все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора электродвигателя на период пуска. Для этого в цепь статора на период пуска вводят реостат, дроссель, автотрансформатор, либо переключают обмотку со звезды в треугольник.

Действительно, перед пуском и в первый период пуска обмотки соединены в звезду, поэтому к каждой из них подводится напряжение, в 1,73 раза меньшее номинального, и, следовательно, ток будет значительно меньше, чем при включении обмоток на полное напряжение сети. В процессе пуска электродвигатель увеличивает частоту вращения и ток снижается. После этого обмотки переключают в треугольник.

Схема управления.

Подключение оперативного напряжения, через контакт реле времени К1 и контакт К2, в цепи катушки контактора К3.
Включение контактора К3, размыкает контакт К3 в цепи катушки контактора К2 (блокировка ошибочного включения), замыкается контакт К3, в цепи катушки контактора К1 совмещенного с пневматическим реле времени.
Включение контактора К1, замыкает контакт К1 в цепи катушки контактора К1 (самоподпитка), одновременно включается пневматическое реле времени, которое размыкает через определенное время свой контакт К1 в цепи катушки контактора К3, а также замыкает свой контакт К1 в цепи катушки контактора К2.
Отключение контактора К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки контактора К2.
Включение контактора К2, размыкает контакт К2 в цепи катушки контактора К3 (блокировка ошибочного включения).

Схема питания.

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.
Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.

Предупреждения.

1. Переключение со звезды в треугольник допустимо лишь для двигателей с легким режимом пуска, так как при соединении в звезду пусковой момент примерно вдвое меньше момента, который был бы при прямом пуске. Значит, этот способ снижения пускового тока не всегда пригоден, и если нужно снизить пусковой ток и одновременно добиться большого пускового момента, то берут электродвигатель с фазным ротором, а в цепь ротора вводят пусковой реостат.

2. Переключать со звезды в треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при соединении в треугольник, т. е. имеющие обмотки, рассчитанные на линейное напряжение сети.

Как определить соединение клемм двигателя по схеме «звезда» и «треугольник»

• Автор сообщения: Лиам Коуп
• Категория сообщения: Электрика / Основы двигателей / Двигатели / Тестирование / Тестирование двигателей

На этой странице:

Звезда и треугольник — два термина, которые связаны с тем, как мы соединяем электродвигатели. Двигатель настроен на одно или другое, поэтому правильное подключение двигателя имеет решающее значение для обеспечения его бесперебойной работы. В этой статье мы покажем вам, как определить, подключен ли двигатель по схеме «звезда» или «треугольник», где это найти, а также ответим на некоторые часто задаваемые вопросы.

Давайте начнем с того, как определить, подключен ли двигатель к пуску или треугольнику.

Как узнать, подключен ли двигатель по схеме звезда или треугольник?

Заглянув внутрь клеммной коробки двигателя, вы можете легко определить, подключен ли двигатель по схеме «звезда» или «треугольник».

Соединения расположены в клеммной коробке двигателя, которая обычно монтируется на корпусе двигателя. Клеммная коробка обеспечивает легкий доступ для выполнения упражнений по поиску неисправностей, электрических испытаний или при перемонтаже/ремонте двигателя.

Ниже мы рассмотрим несколько изображений клеммных коробок двигателя, которые показывают, как будет выглядеть двигатель при подключении по схеме «звезда» и «треугольник».

Клеммная коробка двигателя, соединенная звездой

Ниже приведено изображение, показывающее, как будет выглядеть клеммная коробка/проводка, если двигатель подключен звездой.