- Подключение трехфазного двигателя звездой. Пуск асинхронного двигателя переключением со звезды на треугольник
- Подключение электродвигателя
- Звезда треугольник — особенности соединений в установках трехфазного тока. Подключение двигателя “Звездой” и “Треугольником” – схемы и примеры
- Где применяется соединение звезда и треугольник
- Предупреждения
- Как правильно подключать в трехфазную сеть
- Включение обмоток электродвигателя треугольником
- В чём отличие соединений асинхронных двигателей: звездой и треугольником?
- Реализация силовой части схемы
- Звезда, треугольник — определения
- Плюсы и минусы «звезды»
- Устройство механизма
- Трансформация напряжений при помощи комбинаций звезда и треугольник
- Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении
- Сравнения схем подключения между собой
- Основные различия между схемами
- Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)
- Подключение двигателя «звездой» и «треугольником» в сетях с разным номинальным напряжением
- Оптимальный выбор подключения электродвигателя
- Особенности работы электромотора при подключении разными способами
- Как переключить схему двигателя в “Звезду” и в “Треугольник” вручную
- Краткая сравнительная таблица
- Преимущества и недостатки «треугольника»
- Пуск трехфазного асинхронного двигателя по схеме переключение «звезда – треугольник»
- Практика — как выбрать схему для конкретного случая
- Определение типа способа соединения
- в чем разница? Схема подключения электродвигателя звезда треугольник
- Звезда и треугольник — Всё о электрике
- Звезда и треугольник
- Что такое звезда и треугольник в электродвигателе
- Теория
- В чем разница
- Формулы мощности, тока и напряжения
- Практика — как выбрать схему для конкретного случая
- Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска
- Заключение
- Подключение звезда и треугольник – в чем разница?
- Что собой представляют схемы
- Преимущества двух схем
- Делаем выводы
- однофазные и трёхфазные электродвигатели, возможность подключить
- Цепь испытаний 8 | Infinispark
- Challenge Circuit 8
- Решение и практические результаты
- Challenge Circuit 8 подробности
- A1: Соединение по схеме «звезда» имеет разное линейное и фазное напряжение
- A2: Соединение треугольником имеет разные линейные и фазные токи
- A3: Двигатель, соединенный треугольником, будет потреблять больший линейный ток
- A4: двигатель, соединенный звездой, будет потреблять меньше пускового тока
- A5: Двигатель, соединенный треугольником, будет обеспечивать более высокий крутящий момент
- A6: Ни один Тип подключения двигателя Требуется нейтраль
- Заключение
- Причины срабатывания электродвигателя и способы их устранения, Двигатели звезда-треугольник по нескольким причинам, это может быть связано с перегрузкой цепи, короткими замыканиями, перенапряжениями замыкания на землю, низким сопротивлением, перегревом, загрязнением, вибрацией, обрывом кабеля/провода, из-за направления двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки, настройки таймера, номинал выключателя, предохранитель, изоляция кабеля из-за неправильного выбора значений в системе HMI или SCADA, используемой для управления электродвигателем, источником питания и т. д.
- Что такое стартерная цепь звезда-треугольник?
- Что такое схема стартера звезда-треугольник?
- Преимущества и недостатки схемы пускателя «звезда-треугольник»
- Где обычно используется пускатель звезда-треугольник?
- Как это работает?
- Пуск по схеме «звезда-треугольник» с открытым переходом
- Закрытый переход звезда-треугольник пуск
- Советы
- Часто задаваемые вопросы
- Полезное видео: Объяснение пускателя «звезда-треугольник» — принцип работы
- Заключительные мысли
- Сравнение потерь в асинхронных двигателях, соединенных по схеме «звезда» и «треугольник» с насыщенным сердечником
- Потери, связанные с насыщением, в асинхронных двигателях для режимов соединения «звезда» и «треугольник»
- Сравнение потерь малых синхронных машин с постоянными магнитами, соединенных треугольником и звездой
- Экспериментальное исследование характеристик трехфазного асинхронного двигателя при асимметрии питающего напряжения для соединения звездой и треугольником
- Компенсация нелинейных характеристик инвертора для низковольтного асинхронного двигателя с треугольником
- Диагностика неисправности асинхронного двигателя на основе анализа тока нулевой последовательности
- Обзор вариантов модернизации асинхронных двигателей для повышения их эффективности и надежности
- Новый метод управления вентильным реактивным двигателем со стандартным полномостовым инвертором
- Совместное моделирование модели конечных элементов асинхронного электропривода для тягового применения анализ переходных процессов электропривода для современных тяговых приложений.
- Устойчивость обмоток, соединенных звездой и треугольником, к асимметрии напряжения в асинхронных двигателях
- На звездах, дельте и звездах-дельте. Статорные соединения. Достойность к напряжению дисбаланса
- Помимо асинхронных двигателей — технологические тенденции для повышения эффективности
- Моделирование насыщенных машин переменного тока, включая гармонические составляющие потока воздушного зазора
- Справочник по индукционным машинам
- Тщательное исследование третьей гармоники тока в асинхронных двигателях, соединенных треугольником, при межвитковом замыкании статора
- Новая стратегия моделирования асинхронных машин с учетом магнитного насыщения
- Метод включения эффектов насыщения основного потока в обобщенные уравнения машин переменного тока
- Компьютерное моделирование асинхронной машины с пространственно зависимым насыщением
- Charles Kingsley
- Пускатель звезда-треугольник — теория и работа со схемой питания и управления | Электротехника
- пускатель треугольником:
- Стартер со звезды на треугольник? Объяснение, теория, преимущества и недостатки —
Подключение трехфазного двигателя звездой. Пуск асинхронного двигателя переключением со звезды на 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.
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.
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.
Подключение электродвигателя
Подключение асинхронного двигателя
Трехфазный переменный ток
Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии. Главным преимуществом трехфазной системы по сравнению с однофазной и двухфазной системами является ее экономичность. В трехфазной цепи энергия передается по трем проводам, а токи текущие в разных проводах сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120°, при этом синусоидальные ЭДС на разных фазах имеют одинаковую частоту и амплитуду.
Трехфазный ток (разница фаз 120°)
Звезда и треугольник
Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).
Фазное напряжение — разница потенциалов между началом и концом одной фазы. Другое определение: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью.
Линейное напряжение — разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).
Звезда | Треугольник | Обозначение |
---|---|---|
Uл, Uф — линейное и фазовое напряжение, В | ||
Iл, Iф — линейный и фазовый ток, А | ||
S — полная мощность, Вт | ||
P — активная мощность, Вт |
Внимание: Несмотря на то, что мощность для соединений в звезду и треугольник вычисляется по одной формуле, подключение одного и того же электродвигателя разным способом в одну и туже электрическую сеть приведет к потреблению разной мощности. При этом не правильное подключение электродвигателя, может привести к расплавлению обмоток статора.
Пример: Допустим электродвигатель был подключен по схеме «звезда» к трехфазной сети переменного тока Uл=380 В (соответственно Uф=220 В) и потреблял ток Iл=1 А. Полная потребляемая мощность:
S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.
Теперь изменим схему соединения на «треугольник», линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы «треугольник» будет в три раза больше линейного тока схемы «звезда». А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:
S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.
Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме «звезда», подключение данного электродвигателя по схеме «треугольник» может привести к его поломке.
Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме «треугольник», то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.
Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник
Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя
Обозначение выводов обмоток статора вновь разрабатываемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85
Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода | Обозначение вывода | |
---|---|---|
Начало | Конец | |
Открытая схема (число выводов 6) | ||
первая фаза | U1 | U2 |
вторая фаза | V1 | V2 |
третья фаза | W1 | W2 |
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4) | ||
первая фаза | U | |
вторая фаза | V | |
третья фаза | W | |
точка звезды (нулевая точка) | N | |
Соединение в треугольник (число выводов 3) | ||
первый вывод | U | |
второй вывод | V | |
третий вывод | W |
Обозначение выводов обмоток статора ранее разработанных и модернизируемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85
Схема соединения обмоток, наименование фазы и вывода | Обозначение вывода | |
---|---|---|
Начало | Конец | |
Открытая схема (число выводов 6) | ||
первая фаза | C1 | C4 |
вторая фаза | C2 | C5 |
третья фаза | C3 | C6 |
Соединение звездой (число выводов 3 или 4) | ||
первая фаза | C1 | |
вторая фаза | C2 | |
третья фаза | C3 | |
нулевая точка | 0 | |
Соединение треугольником (число выводов 3) | ||
первый вывод | C1 | |
второй вывод | C2 | |
третий вывод | C3 |
Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента
Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети с помощью фазосдвигаюших элементов. При этом электродвигатель будет работать либо в режиме однофазного двигателя с пусковой обмоткой (рисунок а, б, г) либо в режиме конденсаторного двигателя с постоянно включенным рабочим конденсатором (рисунок в, д, е).
Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети
Схемы приведенные на рисунке «а», «б», «д» применяются, когда выведены все шесть концов обмотки. Электродвигатели с соединением обмоток согласно схемам «а», «б», «г» практически равноценны двигателям, которые спроектированы как однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Номинальная мощность при этом состовляет 40-50% от мощности в трехфазном режиме, а при работе с рабочим конденсатором 75-80%.
Емкость рабочего конденсатора при частоте тока 50 Гц для схем «в», «д», «е» примерно рассчитывается соответственно по формулам:
- ,где Cраб — емкость рабочего конденсатора, мкФ,
- Iном – номинальный (фазный) ток статора трехфазного двигателя, А,
- U1 – напряжение однофазной сети, В.
Управление асинхронным двигателем
Прямое подключение к сети питания
Использование магнитных пускателей позволяет управлять асинхронными электродвигателями путем непосредственного подключения двигателя к сети переменного тока.
С помощью магнитных пускателей можно реализовать схему:
- нереверсивного пуска: пуск и остановка;
- реверсивного пуска: пуск, остановка и реверс.
Использование теплового реле позволяет осуществить защиту электродвигателя от величин тока намного превышающих номинальное значение.
Нереверсивная схема
Нереверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитный пускатель
L1, L2, L3 — контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 — автоматический выключатель, SB1 — кнопка остановки, SB2 — кнопка пуска, KM1 — магнитный пускатель, KK1 — тепловое реле, HL1 — сигнальная лампа, M — трехфазный асинхронный двигатель
Реверсивная схема
Реверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитные пускатели
L1, L2, L3 — контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 — автоматический выключатель, KM1, KM2 — магнитные пускатели, KK1 — тепловое реле, Mм — трехфазный асинхронный двигатель, SB1 — кнопка остановки, SB2 — кнопка пуска «вперед», SB3 — кнопка пуска «назад» (реверс), HL1, HL2 — сигнальные лампы
Частотное управление асинхронным электродвигателем
Для регулирования скорости вращения и момента асинхронного двигателя используют частотный преобразователь. Принцип действия частотного преобразователя основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.
Функциональная схема частотно-регулируемого привода
- В зависимости от функционала частотные преобразователи реализуют следующие методы регулирования асинхронным электродвигателем:
- скалярное управление;
- векторное управление.
Скалярное управление является простым и дешевым в реализации, но имеет следующие недостатки — медленный отклик на изменение нагрузки и небольшой диапазон регулирования. Поэтому скалярное управление обычно используется в задачах, где нагрузка либо постоянна, либо изменяется по известному закону (например, управление вентиляторами).
Скалярное управление асинхронным двигателем с датчиком скорости
Векторное управление используется в задачах, где требуется независимо управлять скоростью и моментом электродвигателя (например, лифт), что, в частности, позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменяющемся моменте нагрузки. При этом векторное управление является самым эффективным управлением с точки зрения КПД и увеличения времени работы электродвигателя.
Среди векторных методов управления асинхронными электродвигателями наиболее широкое применение получили: полеориентированное управление и прямое управление моментом.
Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем по датчику положения ротора
Полеориентированное управление позволяет плавно и точно управлять параметрами движения (скоростью и моментом), но при этом для его реализации требуется информация о направлениии вектора потокосцепления ротора двигателя.
- По способу получения информации о положении потокосцепления ротора электродвигателя выделяют:
- полеориентированное управление по датчику;
- полеориентированное управление без датчика: положение потокосцепления ротора вычисляется математически на основе той информации, которая имеется в частотном преобразователе (напряжение питания, напряжения и токи статора, сопротивление и индуктивность обмоток статора и ротора, количество пар полюсов двигателя).
Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем без датчика положения ротора
Прямое управление моментом имеет простую схему и высокую динамику работы, но при этом высокие пульсации момента и тока.
Звезда треугольник — особенности соединений в установках трехфазного тока. Подключение двигателя “Звездой” и “Треугольником” – схемы и примеры
Содержание
Где применяется соединение звезда и треугольник
Если проанализировать поисковую выдачу, то окажется, что чаще всего люди ищут информацию о схемах звезда и треугольник в контексте подключения асинхронного трехфазного двигателя. Естественно на бытовом уровне это наиболее частый случай применения той или иной схемы. И, естественно, особенности применения той или иной схемы при подключении трехфазного потребителя мы рассмотрим. Но прежде хотелось бы осветить не менее важное применение комбинаций звезды и треугольника при распределении электроэнергии от электростанции через трансформаторы к потребителям.
Казалось бы, зачем нам знать особенности трансформации электроэнергии? Однако, тема довольно-таки интересная, сложная и мало освещенная. Ведь все мы знаем, что электроэнергия вырабатывается на электростанции генераторами, трансформируется и поступает в наши дома. И если с последним звеном все более или менее понятно. То о первых двух звеньях информация чаще попадается расплывчатая, иногда противоречивая или сложная для восприятия. Поэтому рассмотрим простое объяснение трансформации электроэнергии через комбинации звезда-треугольник, треугольник-звезда. Но прежде приведем определения этих способов соединения.
Предупреждения
- 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.
- 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 правильно подключать в трехфазную сеть
«Звезда» предусматривает, что края обмоток статора заключаются в одной точке, которая называется нулевой либо нейтральной, а начало обмоток — L. Поэтому двигатели небольшой мощности необходимо запускать только «звездой». Но при этом нельзя достигнуть паспортной мощности электрического двигателя.
Комбинированная схема
При соединении двигателя «треугольником» конец первой обмотки последовательно подключается к началу второй. Но такая схема сильно повышает пусковые токи, из-за чего прибор перегревается, и повреждается изоляционный слой.
Включение обмоток электродвигателя треугольником
Схема «треугольник» используется для подключения электродвигателя к однофазной сети 220 V. Тремя перемычками соединяются расположенные напротив друг друга выводы. С одной стороны перемычки фиксируются гайками, с противоположной к двум выводам подключаем провода от сети, к третьему – провод от рабочего конденсатора (емкость нужно рассчитать правильно).
Совет: при покупке электродвигателя желательно проверить количество проводов в распределительной коробке. Наличие 6 проводов к контактам говорит о возможности подключения двигателя по любой схеме. Три провода означают, что контакты обмоток уже подключены по схеме «звезда» и подключение к однофазной сети по схеме «треугольник» невозможно. В этом случае вам придется вскрывать двигатель и выводит недостающие концы. Сделать это будет достаточно сложно.
Каждая схема подключения имеет свои особенности. Электродвигатель при подключении по схеме «звезда» работает плавно, однако не может развить мощность, которая указана в паспорте изделия.
Схема «треугольник» позволяет электродвигателю достигнуть максимальной мощности, но для уменьшения значения возникающих пусковых токов приходится использовать пусковой реостат.
В чём отличие соединений асинхронных двигателей: звездой и треугольником?
Асинхронные трехфазные двигатели более эффективны по сравнению с однофазными и получили намного большее распространение. Электрические устройства, работающие на двигательной тяге, чаще всего оснащаются именно трехфазными электромоторами.
Реализация силовой части схемы
Понятно, что включение двигателя производится контакторами. Их нужно три.
Есть варианты схемы “Звезда-Треугольник” с использованием Преобразователей частоты и Устройств плавного пуска (мягкого пускателя, софтстартера), но не будем раздувать статью.
- КМ1 – это общий контактор, он подаёт питание на выводы U1, V1, W1 сразу и навсегда.
- КМ2 – контактор “Звезды”, он соединяет выводы U2, V2, W2 в одну точку на время разгона.
- КМ3 – контактор “Треугольника”, он подает питание на выводы U2, V2, W2 для дальнейшей работы в номинальном режиме.
Силовая часть схемы “Звезда – Треугольник”
Следите за цветами, буду и дальше их соблюдать для простоты восприятия:
- общий контактор КМ1 – синий,
- контактор “Звезды” КМ2 – зеленый,
- контактор треугольника КМ3 – красный.
Звезда, треугольник — определения
В зависимости от способа соединения обмоток генератора и нагрузки различают соединения звездой и треугольником. Каждая фазная обмотка генератора имеет два вывода, которые условно называют началом и концом. За начало обмотки принимается тот вывод, к которому направлена положительная ЭДС.
При соединении звездой концы всех фаз генератора соединяют в один узел. Его называют нейтральным узлом или нейтральной точкой. Нейтральные точки генератора и нагрузки часто соединяют нейтральным (нулевым) проводом. Остальные провода, соединяющие обмотки генератора с приемником, называют линейными.
При соединении треугольником начало одной фазной обмотки соединяют с концом следующей так, чтобы три обмотки образовали замкнутый треугольник.
На практике используют различные комбинации соединения фаз генератора и нагрузки: звезда-звезда, звезда-треугольник, треугольник-треугольник. Есть и комбинации с зигзагом, но в данном обзоре мы из затрагивать не будем.
Напряжения и токи в фазах генератора и нагрузки называют фазными и обозначают Uф, Ia. Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными и обозначают Uл, Iл. Из рассмотренных выше схем следует, что при соединении звездой Iл = Iф, а при соединении треугольником Uл = Uф.
Если обмотки источника питания 220 Вольт соединены треугольником, соответственно фазные и линейные напряжения равны 220 Вольт. Соотношения же между линейными и фазными напряжениями при соединении звездой уже иные. Найти их можно при помощи векторной диаграммы или методом анализа синусоид трех фаз:
Расчет линейного напряжения по векторам сводиться к анализу равнобедренного треугольника с углами при основании 30°. Также можно рассчитать разность векторов через комплексные числа. Подробно на данных способах останавливаться не будем. Отметим лишь следствие — при соединении звездой линейное напряжение Uл = √3 × Uф (380 = √3 × 220).
Плюсы и минусы «звезды»
Общую точку, в которой соединяются все оконечности обмотки, называют нейтралью. Если в электроцепи присутствует нейтральный проводник, то она будет называться четырехпроводной. Начало контактов подключается к соответствующим фазам сети питания. Схема соединения обмоток электродвигателя «звезда» имеет ряд преимуществ:
- Обеспечивается длительная безостановочная работа электромотора.
- Из-за снижения мощности увеличивается срок эксплуатации агрегата.
- Достигается плавный пуск.
- Во время работы не наблюдается сильного перегрева двигателя.
Встречается оборудование, имеющее внутреннее соединение оконечностей обмотки и в коробку выведено лишь три контакта. В такой ситуации использование иной схемы соединения, кроме «звезды», не представляется возможным.
Устройство механизма
Асинхронный двигатель делят на две группы, которые зависят от метода исполнения обмотки ротора:
- Двигатели с фазной обмоткой. Имеют сложную конструкцию ротора, из-за чего производство прибора существенно дороже других типов двигателей. Их используют в тяжёлых пусковых условиях и при надобности плавной регулировки частоты вращения.
- Двигатели с короткозамкнутой обмоткой. Устройство имеет более низкую стоимость при производстве и его частота вращения меняется всего на 2- 3 процента при изменении нагрузки от 0 до минимальной частоты. Единственным недостатком является сложность плавной регулировки частоты вращения в больших пределах.
Прибор состоит из неподвижного цилиндра — статора, который состоит из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга техническим лаком и собранных при помощи скоб, для сокращения вихревых токов. В пазах статора находится статорная обмотка, соединяющаяся в комбинацию треугольника либо звезды. Устройство также состоит из вращающей части — ротора, собранного из листов электротехнической стали, где в пазы под давлением заливается алюминий или медь. А также вместе заливаются замыкающие кольца, на которых расположены лопатки. Они необходимы для охлаждения ротора.
Ротор закрепляется на валу двигателя, на котором фиксируются подшипники. Вся эта конструкция располагается в подшипниковых щитах.
Принцип работы асинхронного двигателя
Если подать напряжение на статорную обмотку, то на ней начинает протекать переменный синусоидальный ток, создающий магнитное поле. Оно пересекает обмотку ротора, в котором индуцируется переменная электродвижущая сила. ЭДС образует переменный ток в обмотке ротора, а этот ток создаёт вращающее магнитное поле ротора.
Поле статора и ротора соединяются и образуют общее вращающее магнитное поле двигателя, которое взаимодействует с током в обмотке ротора и формирует усилие по правилу левой руки. Оно разворачивает ротор в сторону вращения магнитного поля.
Устройство называется асинхронным из-за того, что вращательная скорость магнитного поля в несколько раз больше скорости вращения ротора.
Трансформация напряжений при помощи комбинаций звезда и треугольник
При мощности генератора электростанции 500 МВт и напряжении 10 кВ сила тока в проводах составит 50 тысяч ампер. При передаче на большие расстояния провода, как нагрузка, имеют значительное сопротивление. Следовательно, большая часть тока будет уходить впустую на разогрев проводов. Чтобы минимизировать потери при транспортировке электроэнергии единственный действенный способ — увеличение напряжения, что приведет к снижению силы тока. А без распределительных трансформаторов (повышающих и понижающих) этого сделать нельзя.
Сейчас подробно останавливаться на принципе работы трансформатора не будем. Нас больше интересует особенность соединения его обмоток звездой или треугольником.
Моделировать будем в программе Multisim. А начнем отрисовку схемы с трехфазного генератора, обмотки которого соединены в звезду. Заземлим точку соединения обмоток. На этом этапе отметим, что несмотря на то, что генераторы на электростанциях вырабатывают напряжения в тысячи вольт и на всем пути трансформируют его увеличивая и уменьшая, мы возьмем генератор, вырабатывающий понятные нам 220 Вольт. Также не стоит сравнивать приведенные здесь схемы с реальной системой, так как путь от электростанции до потребителя намного сложнее.
Теперь добавим трансформатор. Точнее соберем его из трех трансформаторов таким образом, чтобы первичная обмотка была соединена в звезду, а вторичная — в треугольник. Повышать напряжение не будем, но посмотрим, какая трансформация произошла при соединении обмоток трансформатора по схеме звезда-треугольник.
При переключении со звезды в треугольник обмоток генераторов или вторичных обмоток трансформаторов происходит следующее:
- Напряжение в сети понижается в 1,73 раза. В нашем случае линейное напряжение понижается с 380 до 220 Вольт.
- Мощность генератора и трансформатора остается такой же. А все потому что напряжение каждой фазной обмотки остается таким же и ток в каждой фазной обмотке такой же, хотя ток в линейных проводах возрастает в 1,73 раза. Это мы покажем чуть позже, когда замкнем цепь через потребителей. Но прежде добавим в нашу схему еще один трансформатор со схемой треугольник звезда и подключим к нему нагрузку.
При переключении обмоток генераторов или вторичных обмоток трансформаторов с треугольника в звезду происходят обратные явления:
- Линейное напряжение в сети повышается в 1,73 раза. В нашем случае с 220 до 380 Вольт.
- Токи в фазных обмотках остаются теми же, токи в линейных проводах уменьшаются в 1,73 раза.
Теперь разберемся в причинах трансформаций простыми словами без использования векторов. Для этого рассмотрим движение свободных электронов в цепи и проанализируем потенциалы в конкретный момент времени. Такого объяснения вы наверно нигде не увидите, но оно, возможно, наиболее простое для восприятия.
Первое в нашей цепи — это генератор. Упрощенно в нем имеется три обмотки статора, смещенные на 120° относительно друг друга. При вращении ротора в обмотках статора возникает периодически изменяющаяся ЭДС с амплитудой приблизительно 312 Вольт. Это амплитудное значение напряжения, и переходить от него к действующему не будем. В момент, когда напряжение на одном из выводов генератора +312 Вольт, на двух других по -156 Вольт. Остановимся на этом моменте и перейдем к напряжениям обмоток трансформатора.
Напряжения в рассматриваемый момент времени как на первичной обмотке, так и на вторичной обмотке соответствуют выделенным выше +312, -156, -156 Вольтам. Так почему же токи в линейных проводах, отходящих от обмоток треугольника увеличиваются в корень из трех раз, а линейное напряжение во столько же раз уменьшается? Весь секрет в особенности соединения обмоток в треугольник, и далее мы наглядно продемонстрируем это перейдя к более упрощенной схеме.
Так как при соединении треугольником начало одной фазной обмотки соединяют с концом следующей, то напряжение обмотки +312 Вольт распределится между обмоткой с напряжением -156 Вольт и выводом. В результате на выводе обмотки с напряжением +312 Вольт будет +156 Вольт, а на выводе обмотки с напряжением -156 Вольт будет 0 Вольт. У нас остается третья обмотка с напряжением -156 Вольт, и на выводе у нее так и останется -156 Вольт. В результате получаем напряжения на выходе в рассмотренный нами момент +156, -156, 0 Вольт (а было +312, -156, -156 Вольт).
Получившееся линейное напряжение +156-(-156) = +312 Вольт (это амплитудное значение). После перевода в действующее значение получим 220 Вольт. Почему не рассматривается 0 Вольт? Нужно понимать что частота 50 Герц ни куда не пропала, и там где ноль, через мгновение будет +156, еще через мгновение -156. И такое чередование будет постоянным. Но вернемся к рассматриваемому моменту времени. С падением линейного напряжения с 380 до 220 Вольт разобрались. Теперь объясним, почему произошло увеличение силы тока. На самом деле все просто. Уменьшив напряжение для передачи первоначальной мощности нам нужно пропорционально увеличить силу тока.
При переходе с треугольника на звезду происходит обратная трансформация. Чтобы это увидеть на схеме, нужно найти напряжения обмоток на втором трансформаторе, подключенном по схеме треугольник звезда. Посчитав разности потенциалов начал и концов обмоток мы вернемся к изначальным +312, -156, -156 Вольт.
Для того чтобы подтвердить наши расчеты и наглядно увидеть сдвиг фаз вернемся к программе Multisim и подключим к фазам осциллограф.
К выводу A осциллографа xsc1 подключена фаза, идущая от генератора с обмотками по схеме звезда. К остальным трем выводам данного осциллографа подключены фазы после трансформации звезда треугольник. Как видно после трансформации синусоида фазы сместилась на 30°. И если подвести курсор к амплитудному значению ≈ +310 Вольт канала A, то на остальных каналах, относящихся к фазам после трансформации будет приблизительно +155, -155 и 0 Вольт. То есть то же, что мы просчитывали ранее, показал осциллограф.
Для анализа обратной трансформации к выводу A осциллографа xsc2 мы подключили ту же фазу от генератора, а остальные выводы соединили с фазами после трансформатора со схемой треугольник звезда. В результате пропал сдвиг и синусоиды фаз вернули свои амплитуды 312 Вольт. Правда если обратите внимание синусоиды фаз после трансформации отразились зеркально по отношению к синусоидам фаз после генератора. Для того, чтобы отразить обратно, достаточно поменять местами выводы обмоток по схеме звезда.
Как видно применяя различные комбинации «звезды» и «треугольника» с одинаковыми индуктивностями первичных и вторичных обмоток можно от одного напряжения переходить к другому. А для того, чтобы все это наглядно увидеть, достаточно воспользоваться программой для моделирования цифровых и аналоговых электронных схем. В нашем случае моделирование производилось в среде программы Multisim.
Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении
Сейчас я вкратце расскажу, почему электродвигатель, у которого обмотки на 380/660 треугольник/звезда, нельзя подключать звездой на 380 вольт.
Давайте представим, что в данный момент у нас линейное напряжение равно 380 вольт.
Что такое линейное напряжение, а фазное? Не знаете? Сейчас расскажу!
Линейное напряжение – это напряжение между линейными проводами (фазами), а фазное между линейным проводом и нейтральным.
Дело в том, что при соединении обмоток треугольником, на каждую обмотку приходится линейное напряжение 380 вольт,
а при соединении звездой фазное — 220 вольт.
В итоге нам надо поддерживать требуемую мощность на валу двигателя, а напряжение упало с 380 вольт до 220 вольт (переключили обмотки с треугольника на звезду), что же делать? Ток всё сделает за нас. Он начнёт расти.
Вот пример:
Это формула для однофазной сети, но для понимания сути пойдёт.
P=UI
Где, P- мощность, U-напряжение, I-ток.
Подставим в нашу формулу выдуманные значения и получим следующее: 440=220*2, а теперь уменьшим напряжение в два раза, 440=110*4. Увидели? Напряжение уменьшили в два раза, но, чтобы поддержать заданную мощность у нас вырос ток в два раза.
Сравнения схем подключения между собой
Чтобы сравнить обе схемы между собой, надо посчитать электрическую мощность, развиваемую электродвигателем при том или ином включении. Для этого надо рассмотреть понятия линейного (Iлин) и фазного (Iфаз) токов. Фазным током называется ток, протекающий по обмотке фазы. Линейный ток протекает по проводнику, подключенному к выводу обмотки.
В сетях до 1000 вольт источником электричества является трансформатор , вторичная обмотка которого включена «звездой» (в противном случае невозможно организовать нулевой провод) или генератор, обмотки которого соединены по той же схеме.
Из рисунка видно, что при соединении «звездой» токи в проводниках и токи в обмотках электродвигателя равны. Ток в фазе определяется фазным напряжением:
где Z – сопротивление обмотки одной фазы, их можно принять равными. Можно записать, что
.
Для соединения «треугольником» токи другие – они определяются линейными напряжениями, приложенными к сопротивлению Z:
.
Следовательно, для данного случая
.
Теперь можно сравнить полную мощность (
), потребляемую электродвигателями с разной схемой.
- для соединения «звездой» полная мощность равна
- для соединения «треугольником» полная мощность равна
.
Таким образом, при включении «звездой» электродвигатель развивает мощность в три раза ниже, чем при соединении в треугольник. Это также ведет к другим положительным последствиям:
- уменьшаются пусковые токи;
- работа двигателя и его пуск становятся более плавными;
- электромотор хорошо справляется с кратковременными перегрузками;
- тепловой режим асинхронного двигателя становится более щадящим.
Обратная сторона медали – двигатель с обмотками «звездой» не может развивать максимальную мощность. В некоторых случаях вращающего момента может не хватить даже для раскрутки ротора.
Основные различия между схемами
Ключевая разница между двумя видами соединений заключается в том, что при применении одной питающей электросети появляется возможность переключать различные значения напряжения на подсоединяемом приборе. В основном используется соединение обмоточных деталей по типу «звезды».
Применение подключения по треугольному принципу необходимо при включении в трехфазную цепь механизмов большой мощности, имеющих максимальные пусковые токи.
К главным плюсам соединения обмоточных элементов по схеме «звезды» относят такие параметры данного типа коммутации:
- понижение мощностного параметра для увеличения надежности эксплуатируемого прибора;
- стойкость и стабильность системы при беспрерывной работе привода;
- вероятность плавного включения электромотора;
- отсутствие нагрева корпуса агрегатов.
Схема переключения «звезда треугольник» асинхронного двигателя
Обратите внимание! Некоторые приборы в электрике имеют в своем составе внутреннее подсоединение концов обмоток в «звезду». Такие агрегаты не предназначены для использования при других вариантах соединения обмоток, и их нельзя переключить в сети.
Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)
При соединении обмоток электродвигателя треугольником фазный ток в 1.73 раза меньше линейного.
Давайте приведу пример: На шильдике электродвигателя указан ток 30А при соединении обмоток треугольником и напряжением 380 вольт. 30 ампер — это линейный ток, значит, чтобы получить фазный, нам надо 30/1.73. В итоге фазный ток равен 17,3 Ампера. Т.е. номинальный ток для обмотки двигателя 17,3 Ампера.
А теперь мы переключим двигатель с треугольника на звезду, но нагрузка на валу двигателя остаётся таже самая.
При соединении электродвигателя звездой линейный ток будет равен фазному. Напряжение на обмотке уменьшится в 1.73 раза. Следовательно на обмотку будет подаваться уже не 380 вольт, а 220.
В результате по обмотке будет протекать не 17,3 А, а целых 30 Ампер. Почему?
Потому что ток будет компенсировать падение напряжения на обмотке, которое у нас упало в 1,73 раза. Значит ток вырастит в 1,73 раза. Двигатель греется и если отсутствует защита — сгорает. А двигатель стоит немалых денег, поэтому Вы должны знать как подключить асинхронный двигатель!
Еще один пример для понимания. Обратите внимание на следующий шильдик электродвигателя:
Электродвигатель треугольник/звезда: 220 вольт/380 вольт: 38,3/22,2 Ампера.
Соединяем двигатель треугольником и подаём напряжение 220 вольт. Ток (линейный) по шильдику равен 38,3 Ампер. Следовательно, фазный будет равен 38,3/1,73= 22,2 Ампер. Т.е мы определили, что фазный номинальный ток для обмотки = 22,2 Ампер. Поехали дальше…
А теперь соединяем обмотки электродвигателя звездой и подаём напряжение 380 Вольт. Ток будет равен 22,2 Ампер. В звезде линейный ток равен фазному току.
Вывод:
При треугольнике и питающем напряжении 220 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер.
При звезде и питающем напряжении 380 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер. Следовательно мощность у двигателя будет одинаковая при таких подключениях.
А, что если мы соединим этот двигатель звездой и подадим напряжение 220 вольт. На обмотку будет приходиться уже 127 Вольт. Поэтому ток будет компенсировать падение напряжение на обмотке в 1,73 раза и будет равен 38,3 Ампер. А обмотка у нас рассчитана на 22,2 Ампер. Двигатель сгорит.
Подключение двигателя «звездой» и «треугольником» в сетях с разным номинальным напряжением
В соответствии с номинальным питающим напряжением асинхронные трехфазные двигатели отечественного производства подразделены на две категории: для работы от сетей 220/127 В и 380/220 В. Двигатели, рассчитанные на работу от сети 220/127 В имеют небольшую мощность — на сегодняшний день их применение сильно ограничено.
Электромоторы, рассчитанные на номинальное напряжение 380/220 В распространены повсеместно. Независимо от номинального напряжения при установке мотора используется правило: более низкие значения напряжения используются при подключении в «треугольник», высокие – исключительно в соединениях статорных обмоток по схеме «звезда».
То есть, напряжение в 220 В подается на «треугольник», 380 В – на «звезду», в противном случае мотор быстро перегорит.
Основные технические характеристики агрегата, включая рекомендованную схему подключения и возможность ее изменения отображаются на бирке мотора и его техническом паспорте. Наличие метки вида Δ/Y указывает на возможность соединения обмоток и «звездой», и «треугольником». Чтобы минимизировать потери мощности, неизбежные при работе от однофазных бытовых сетей, мотор такого типа лучше подключать «треугольником».
Безопасность домашней электросети достигается установкой разных устройств защиты. Узнать всё об одном из таких приспособлений — УЗО, поможет полезная статья.
Знаком Y обозначают двигатели, где возможность подключения в «треугольник» не предусмотрена. В распределительной коробке таких моделей вместо 6 контактов находятся только три, соединение трех других выполнено под корпусом.
Подключение трехфазных асинхронных двигателей с номинальным питающим напряжением 220/127 В к стандартным однофазным сетям выполняют только по типу «звезды». Подключение агрегата, рассчитанного на низкое питающее напряжение в «треугольник» быстро приведет его в негодность.
Оптимальный выбор подключения электродвигателя
Преобразование «звезды» в «треугольник» в асинхронном электродвигателе, а также способность к ремонту обмоток электродвигателя, и сравнительно с другими двигателями невысокая стоимость в совокупности со стойкостью к механическим воздействиям сделали этот вид двигателей наиболее популярными. Основным параметром, который характеризует достоинство асинхронных двигателей, является простота в конструкции. При всех достоинствах этого типа электрических двигателей он имеет и отрицательные моменты при эксплуатации.
На практике трехфазные асинхронные электродвигатели к сети могут присоединяться по схеме «звезда» и «треугольник». Подключение «звездой» — это когда концы статорной обмотки обираются в одну точку, и напряжение сети 380 вольт подается на начало каждой из обмоток, схематично этот вид соединения обозначается знаком (Y).
Если в коммутирующей коробке подключения электродвигателя выбирается вариант «треугольник», надо статорные обмотки соединить последовательно:
- конец первой обмотки — с началом второй;
- подсоединение конца «второй» — с началом третьей;
- конец третьей — с началом первой.
Особенности работы электромотора при подключении разными способами
Подключение электродвигателя «треугольником» и «звездой» характеризуется определенным набором своих преимуществ и недостатков.
Соединение обмоток двигателя в «звезду» обеспечивает более мягкий запуск. При этом происходит значительная потеря мощности агрегата. По этой схеме также производится подключение всех электромоторов отечественного происхождения на 380В.
Подключение «треугольник» обеспечивает выходную мощность до 70% от номинальной, но пусковые токи при этом достигают значительных величин и двигатель может выйти из строя. Эта схема – единственно правильный вариант для подключения к российским электросетям импортных электромоторов европейского производства, рассчитанных на номинальное напряжение 400/690.
Функцию пуска для схем переключения «звезда»-«треугольник» используют только для двигателей с пометкой Δ/Y, в которых реализована возможность обоих вариантов соединения. Запуск двигателя производят при подключении «звездой», чтобы уменьшить пусковой ток. Когда двигатель разгонится, производится переключение в «треугольник», чтобы получить максимально возможную выходную мощность.
Применение комбинированного способа неизбежно связано со скачками токов. В момент переключение между схемами подача тока прекращается, скорость вращения ротора снижается, в некоторых случаях происходит ее резкое снижение. Через некоторое время скорость вращения восстанавливается.
Как переключить схему двигателя в “Звезду” и в “Треугольник” вручную
Если не нужна никакая автоматика, а двигатель работает постоянно в “Звезде” или в “Треугольнике”, то используя рожковый ключ, можно переключить схему соединения обмоток вручную.
Шильдик двигателя 220 / 380 В 0,37 кВт
На оборотной стороне крышки борно, как обычно, приведена схема:
Схема подключения 220 – 380 на крышке двигателя
Двигатель питался напрямую от трехфазной сети 380 В через контактор и был собран в “Звезду:
Клеммы двигателя в подключены в схеме “Звезда”
Откручиваем гайки М4, снимаем перемычки и провода питания:
Разбираем схему, откидываем провода
Собираем схему в треугольник, на пониженное напряжение 220 В:
Собираем треугольную схему на 220 В
Переделка понадобилась в связи с тем, что нужно изменить скорость вращения двигателя, а для этого применить частотник. А частотники на такую мощность, как правило, однофазные. В результате – поехали!
Кстати, по частотникам планирую цикл статей, подписывайтесь!
Краткая сравнительная таблица
Оба варианта используют в сфере электрики. Это проверенные системы обмоток, позволяющие сохранить мощность, а также сократить износ.
Сравнивать схемы лучше, используя одни и те же свойства – становится понятнее, почему следует выбирать тот или иной вариант.
Критерий | Звезда | Треугольник |
Напряжение | 330 В | 220 или 380 В |
Количество выводных проводов | 3 | 6 |
Мнение экспертаКарнаух Екатерина ВладимировнаЗакончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»Существует альтернативный вариант, когда схема сочетает оба типа обмотки. То есть происходит переключение со звезды на треугольник или наоборот. Этот прием подходит для фазных двигателей с пусковым ротором.
Преимущества и недостатки «треугольника»
Использование этого типа подключения позволяет создать неразрывный контур в электроцепи. Такое название схема получила из-за своей эргономической формы, хотя ее вполне можно именовать и кругом. Среди достоинств «треугольника» стоит отметить:
- Достигается максимальная мощность агрегата во время работы.
- Применяется реостат для пуска мотора.
- Значительно увеличивается крутящий момент.
- Создается мощное тяговое усилие.
Среди недостатков можно отметить лишь высокие значения пусковых токов, а также активное тепловыделение во время работы. Этот тип соединения широко применяется в мощных механизмах, в которых присутствуют большие токи нагрузки. Именно благодаря этому увеличивается ЭДС, влияющая на мощность вращающего момента. Также следует сказать, что существует еще одна схема подключения, называемая «разомкнутый треугольник». Она используется в выпрямительных установках, предназначенных для получения токов тройной частоты.
Пуск трехфазного асинхронного двигателя по схеме переключение «звезда – треугольник»
С помощью снижения пускового момента и ограничения пускового тока используют метод пуска асинхронного двигателя переключение «звезда – треугольник». В первый момент пуска, напряжение к статорным обмоткам подключается по схеме «звезда» (Y). Как только двигатель разгоняется, его питание включается по схеме «треугольник» (∆).
Преимущества
Некоторые трехфазные двигатели на низкое напряжение с мощностью выше 5 кВт рассчитывают на напряжение 400 В при включении по схеме «треугольник» (∆) или на 690 В при включении по схеме «звезда» (Y). Такая схема включения дает возможность производить пуск двигателя при меньшем напряжении. При пуске двигателя по схеме «звезда – треугольник» удается уменьшить пусковой ток, до 1/3 от тока прямого пуска от сети. Пуск по схеме «звезда – треугольник» особенно подходит для механизмов с большими маховыми массами, когда нагрузка набрасывается уже после разгона двигателя до номинальной скорости.
Недостатки пуска асинхронного двигателя переключением «звезда – треугольник»
При пуске двигателя переключением «звезда – треугольник» происходит также снижение пускового момента, приблизительно на 33%. Данный метод можно использовать только для трехфазных асинхронных двигателей, которые имеют возможность подключения по схеме «треугольник». В таком варианте существует опасность переключения на «треугольник» при слишком низкой частоте вращения, что вызовет рост тока до такого же уровня, что и ток при «прямом» пуске DOL.
Во время переключения со «звезды» на «треугольник» асинхронный электродвигатель может быстро снизить скорость вращения, для увеличения которой также потребуется резкое увеличение тока. На рисунке показана схема запуска двигателя с помощью пускателей KM1, KM2, KM3. Пускатель KM1,КМ2 включает электродвигатель по схеме «звезда». Через время, отведенное на запуск и выход двигателя на 50% номинальной скорости, отключается пускатель КМ2 и включается КМ3, переключая двигатель на «треугольник».
Пусковой момент и ток при пуске переключением «звезда – треугольник» значительно ниже, чем при прямом пуске.
Сравнение способа прямого пуска DOL и пуска с переключением «звезда – треугольник»
В данных диаграммах показаны пусковые токи для насоса, с трехфазным асинхронным двигателем мощностью 7,5 кВт методом прямого пуска (DOL) и пуска переключением «звезда – треугольник», соответственно. На рисунке видно, что способ прямого пуска DOL отличается большими пусковыми токами, но который через некоторое время уменьшается и становится постоянным.
Способ пуска переключением «звезда – треугольник» отличается меньшими низким пусковыми токами. Однако, в момент запуска при переходе от «звезды» к «треугольнику» происходят скачки токов. Во время пуска по схеме «звезда», через (t = 0,3 с), величина тока снижается. Однако, во время переключения со «звезды» на «треугольнику», через время t = 1,7 с, величина тока достигает уровня пускового тока при прямом пуске. Более того, скачок тока может стать ещё больше, так как во время переключения на двигатель не подаётся напряжение и двигатель теряет скорость перед подачей полного напряжения.
Практика — как выбрать схему для конкретного случая
Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, так рассмотрим же как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трёхфазной электросети.
В большинстве электродвигателей может быть изменена схема соединения обмоток, для этого в брно есть шесть клемм, расположены они таким образом, чтобы с помощью минимального набора перемычек можно было собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начала второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.
Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.
Поговорим о том, какую схему выбирать. Схема подключения катушек электродвигателя не имеет особого влияния на режим работы двигателя, при условии соответствия номинальным параметрам двигателя питающей сети. Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.
Обычно маркировка имеет вид:
Δ/Y 220/380
Это расшифровывается так:
Если межфазное напряжение равно 220 – собирайте обмотки в треугольник, а если 380 – в звезду.
Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки у двигателя?» мы сделали для вас таблицу выбора схемы соединения:
Определение типа способа соединения
Выбор того или иного подсоединения зависит от:
- надежности энергосети;
- номинальной мощности;
- технических характеристик самого двигателя.
Каждое соединение имеет свои плюсы и минусы в работе. В паспорте двигателя от завода-изготовителя, а также на металлическом лейбле на самом устройстве обязательно указана схема его подключения.
При соединении «Звезда» все концы статорных обмоток сходятся водной точке, а напряжение поступает на начало каждой из них. Подключение двигателя «звездой» гарантирует плавный, безопасный пуск агрегата, но на начальном этапе наблюдается значительная потеря нагрузки.
Подключение «треугольником» подразумевает последовательное соединение обмоток в замкнутую структуру, т.е.начало первой фазы соединяют с концом второй и. т.д.
Такое соединение дает выходную мощность до 70% от номинальной, но в таком случае существенно возрастают пусковые токи, что может спровоцировать поломку электродвигателя.
Существует также комбинированное соединение «звезда-треугольник» (такой значок Y/Δ обязательно должен значиться на корпусе мотора). Представленная схема вызывает скачки тока в момент переключения, которые приводят к тому, что скорость вращения ротора быстро снижается, а потом постепенно входит в норму.
Комбинированные схемы актуальны для электромоторов мощностью свыше 5 кВт.
Источники
- https://poweredhouse.ru/zvezda-treugolnik-osobennosti-skhem-soedinenij/
- https://PermjEnergosbyt-lk.ru/montazh/rele-puska-dvigatelya-zvezda-treugolnik.html
- https://rusenergetics.ru/oborudovanie/zvezda-treugolnik
- https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/4588-podkljuchenie-trehfaznogo-dvigatelja-po-sheme-zvezdy-i-treugolnika.html
- https://electrobox.su/podklyucheniya/podklyuchenie-trehfaznogo-dvigatelya-zvezdoj-i-treugolnikom.html
- https://SamElectric.ru/promyshlennoe-2/podklyuchenie-dvigatelya-zvezdoj-i-treugolnikom-shemy-i-primery.html
- https://kupi-elektriku.ru/osnovy-elektrotexniki/shemy-podklyucheniya-trehfaznogo-dvigatelya-zvezda-i-treugol-nik-pravila-ispol-zovaniya-i-raznica-mezhdu-nimi/
- https://oooevna.ru/vybor-shemy-soedinenia-faz-elektrodvigatela-soedinenie-obmotkok-zvezdoj-i-treugolnikom/
- https://svoedelo.net/kak-podklyuchit-asinkhronnyy-dvigatel. html
- https://odinelectric.ru/equipment/shemy-podkljuchenija-obmotok-elektrodvigatelja-zvezdoj-i-treugolnikom
- https://lampa-ekb.ru/sovety/shema-zvezda.html
- https://pohozhie.ru/nauka/tochnye/podklyuchenie-treugolnikom-i-zvezdoj
Ротор турбинного компрессора Как известно, трехфазные асинхронные электрические (эл.) двигатели, имеющие короткозамкнутый ротор, подключаются по схеме звезда или треугольник в зависимости от линейного напряжения, на которое рассчитана каждая обмотка. При пуске особенно мощных эл. двигателей, подключённых по схеме треугольника, наблюдаются повышенные пусковые токи, которые в перегруженных сетях создают временное падение напряжения ниже допустимого предела. Данное явление обусловлено конструктивными особенностями асинхронных эл. двигателей, у которых массивный ротор имеет достаточно большую инерционность, и при его раскрутке мотор работает в режиме перегрузки. Пуск электродвигателя усложняется, если на валу находится нагрузка с большой массой – роторы турбинных компрессоров, центробежных насосов или механизмы различных станков. Способ уменьшения пусковых токов электродвигателяЧтобы уменьшить токовые перегрузки и падение напряжения в сети, применяют особый способ подключения трехфазного эл. двигателя, при котором происходит переключение со звезды на треугольник по мере набора оборотов. Подключение обмоток двигателя: звездой (слева) и треугольником (справа) При подключении соединенных звездой обмоток двигателя, рассчитанного на подключение треугольником в трехфазную сеть, напряжение, приведённое к каждой обмотке на 70% меньше от номинала. Соответственно, ток при пуске эл. двигателя будет меньшим, но следует помнить, что стартовый момент вращения также будет меньшим. Поэтому переключение режимов звезда-треугольник нельзя применять для электродвигателей, изначально имеющих на валу неинерционную нагрузку, такую как вес груза лебедки или сопротивление поршневого компрессора. Недопустимо переключение режимов у электродвигателя, стоящего на поршневом компрессоре Для работы в составе таких агрегатов, имеющих большую нагрузку в момент пуска, применяют особые трехфазные эл. двигатели с фазным ротором, в которых пусковые токи регулируются с помощью реостатов. Переключение звезда треугольник можно применять только для электродвигателей, имеющих на валу свободно вращающуюся нагрузку – вентиляторы, центробежные насосы, валы станков, центрифуг и другого подобного оборудования. Центробежный насос с асинхронным электродвигателем Реализация смены режимов подключения обмоток двигателяОчевидно, что для осуществления пуска трехфазного электромотора в режиме звезды с последующим переключением на соединение обмоток треугольником, необходимо применение нескольких трехфазных контакторов в пускателе. Набор контакторов в пускателе для переключения звезда-треугольник При этом нужно обеспечивать блокировку одномоментного срабатывания данных контакторов, а также должна быть обеспечена кратковременная задержка переключения, чтобы соединение звездой гарантированно отключилось прежде, чем включится треугольник, иначе произойдет трехфазное короткое замыкание. Поэтому реле времени (РВ), которое используется в схеме для установки интервала переключения, также должно обеспечивать задержку 50-100 мс, чтобы не происходило короткого замыкания. Способы осуществления задержки переключенияДиаграмма времени переключения режимов Существует несколько принципов осуществления задержки при помощи: Ручной переключатель режимов Классическая схемаДанная система достаточно проста, неприхотлива и надежна, но имеет существенный недостаток, который будет описан ниже и требует применения громоздкого и морально устаревшего реле времени. Данное РВ обеспечивает задержку отключения из-за намагниченного сердечника, на размагничивание которого требуется некоторое время. Электромагнитное реле времени задержки Необходимо мысленно пройтись по цепях прохождения тока, чтобы понять работу данной схемы. Классическая схема переключения режимов с реле тока и времени После включения трехфазного автоматического выключателя АВ пускатель готов к работе. Через нормально замкнутые контакты кнопки «Стоп», и замыкаемый оператором контакт кнопки «Пуск» ток протекает через катушку контактора КМ. Силовые контакты КМ удерживаются во включенном состоянии «самоподхватом», благодаря контакту БКМ. На фрагменте приведенной выше схемы красной стрелкой указан шунтирующий контакт Реле КМ необходимо для обеспечения возможности отключения двигателя кнопкой «Стоп». Импульс от кнопки «Пуск» также проходит через нормально замкнутые БКМ1 и РВ, запуская контактор КМ2, основные контакты которого обеспечивают подачу напряжения на соединение обмоток по типу звезда – осуществляется раскрутка ротора. Поскольку в момент пуска КМ2 контакт БКМ2 размыкается, то КМ1, обеспечивающий включения соединения обмоток треугольником, никак не может сработать. Контакторы, обеспечивающие подключение звездой (КМ2) и треугольником (КМ1) Пусковые токовые перегрузки эл. двигателя заставляют практически мгновенно сработать РТ, включенное в цепи трансформаторов тока ТТ1, ТТ2. При этом цепь управления катушкой КМ2 шунтируется контактом РТ, блокируя работу РВ. Одновременно с запуском КМ2 при помощи его дополнительного нормально разомкнутого контакта БКМ2 запускается реле времени, контакты которого переключаются, но срабатывания КМ1 не происходит, так как БКМ2 в цепи катушки КМ1 разомкнут. Включение реле времени — зеленая стрелка, переключающие контакты — красные стрелки По мере набора оборотов пусковые токи уменьшаются и контакт РТ в цепи управления КМ2 размыкается. Одновременно с отключением силовых контактов, обеспечивающих питанием соединение обмоток звездой, происходит замыкание БКМ2 в цепи управления КМ1 и размыкание БКМ2 в цепи питания РВ. Но, поскольку РВ отключается с запаздыванием, этого времени достаточно, чтобы его нормально разомкнутый контакт в цепи КМ1 оставался замкнутым, благодаря чему происходит самоподхват КМ1,подключающий соединение обмоток треугольником. Нормально разомкнутый контакт самоподхвата КМ1 Недостаток классической схемыЕсли по причине неправильного расчета нагрузки на валу он не сможет набрать обороты, то и реле тока в этом случае не позволит схеме переключиться в режим треугольника. Длительная эксплуатация эл. асинхронного двигателя в таком режиме стартовой перегрузки крайне нежелательна, обмотки будут перегреваться. Перегретые обмотки двигателя Поэтому, для предотвращения последствий непредвиденного увеличения нагрузки при пуске трехфазного эл. двигателя (изношенный подшипник или попадание посторонних предметов в вентилятор, загрязнение крыльчатки насоса), следует также подключить тепловое реле в цепь питания эл. двигателя после контактора КМ (на схеме не указано) и установить датчик температуры на кожух. Внешний вид и основные узлы теплового реле Если используется таймер (современное РВ) для переключения режимов, которое происходит в установленном интервале времени, то при включении обмоток двигателя треугольником, происходит набор номинальных оборотов, при условии, что нагрузка на валу соответствует техническим условиям работы электромотора. Переключение режимов при помощи современного реле времени CRM-2T Работа самого таймера достаточно проста – вначале осуществляется включение контактора звезды, а по истечении регулируемого времени, происходит отключение данного контактора, и с некоторой также регулируемой задержкой осуществляется включения контактора треугольника. Правильные технические условия для использования переключения соединений обмоток.При пуске любого трехфазного эл. двигателя должно соблюдаться важнейшее условие – момент сопротивления нагрузки всегда должен быть меньше чем стартовый момент вращения, иначе электромотор попросту не запустится, а его обмотки перегреются и перегорят, даже если используется стартовый режим звезды, при котором напряжение ниже номинального. Даже если на валу свободно вращающаяся нагрузка, стартового момента при подключении звездой может не хватить и эл. двигатель не наберет обороты, при которых должно осуществляться переключение в режим треугольника, так как сопротивление среды, в котором вращаются механизмы агрегатов, (лопасти вентилятора или крыльчатка наноса) будет увеличиваться по мере набора скорости вращения. В таком случае, если из схемы исключено токовое реле, и переключение режимов осуществляется по уставке таймера, то в момент перехода на треугольник будут наблюдаться всё те же броски тока почти такой же продолжительности, как и при пуске с неподвижного состояния ротора. Сравнительные характеристики прямого и переходного запусков двигателя с нагрузкой на валу Очевидно, что такое подключение звезда-треугольник не даст никаких положительных результатов при неправильно рассчитанном стартовом моменте. Но в момент отключения контактора, обеспечивающего подключение звездой, при недостаточных оборотах двигателя, вследствие самоиндукции будет наблюдаться бросок повышенного напряжения в сеть, которое может повредить другое оборудование. Поэтому, используя переключение звезда-треугольник, необходимо убедиться в целесообразности такого подключения трехфазного асинхронного эл. двигателя и перепроверить расчеты по нагрузке. В промышленности и быту широко распространены асинхронные двигатели, которые питаются напрямую от с переменным напряжением. В статоре подобного мотора расположены три обмотки, смещенные друг относительно друга на 120 градусов – это сделано для того, чтобы создавать одинаковое в любой точке окружности вокруг статора. Для подключения таких электродвигателей применяется две основные схемы: подключение звездой и треугольником. Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих видов подключения. Для наглядности, обозначим начало каждой из трех обмоток U1 , V1 , W1, а их концы – U2 , V2 , W2 соответственно. Чтобы реализовать подключение мотора по схеме «звезда», необходимо соединить все концы обмоток U2 , V2 , W2 в одной точке, а на входы каждой из обмоток подавать по одной фазе из трехфазной сети.
Посмотрите видео о способах подключения электродвигателей: Важно правильно выбрать схему подключения для конкретного двигателя, иначе можно не получить от него необходимой мощности, а в отдельных случаях — даже вывести мотор из строя. Каждая из этих схем подключения к сети имеет как свои плюсы, так и недостатки. К примеру, мотор, подключенный звездой, запускается очень плавно, и может работать с небольшой перегрузкой без вреда для самого двигателя.
Чтобы минимизировать минусы и полностью реализовать плюсы каждой из схем, была придумана система автоматической смены схемы подключения. То есть, асинхронный электродвигатель запускается по схеме «звезда», а при выходе на свою номинальную частоту вращения, переключается на схему «треугольник», и выходит на свою паспортную мощность. Реализуется такая смена схем подключения при помощи или пусковых реле времени. Также это можно сделать при помощи пакетного переключателя, но в этом случае нужно внимательно следить за работой мотора, чтобы переключить его в нужный момент. Ещё одно интересное видео, о способе подключения электродвигателя: Типичные случаи соединений в звезду и треугольник генераторов, трансформаторов и электроприемников рассмотрены в статьях «Схема соединения «Звезда » и «Схема соединения «Треугольник «. Остановимся теперь на важнейшем вопросе о мощности при соединениях в звезду и треугольник, так как для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или получающего питание от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность . 5. Как объяснено выше, при переключении электродвигателя с треугольника в звезду мощность его снижается примерно втрое. И наоборот, если электродвигатель переключить со звезды в треугольник , мощность резко возрастает, но при этом электродвигатель, если он не предназначен для работы при данном напряжении и соединении в треугольник, сгорит . Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольникприменяют для снижения пускового тока, который в 5 – 7 раз превышает рабочий ток двигателя. У двигателей сравнительно большой мощности пусковой ток настолько велик, что может вызвать перегорание , отключение автомата и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей 2 , может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей. Поэтому стремятся уменьшить пусковой ток, что достигается несколькими способами. Все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора на 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 вращения и ток снижается. Тогда обмотки переключают в треугольник. Предупреждения: Переключение с треугольника в звездуИзвестно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos φ . Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos φ переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока; в противном случае электродвигатель перегреется. 1 Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная – в вольт-амперах реактивных (вар), полная – в вольт-амперах (В×А). Величины в 1000 раз большие соответственно называют киловатт (кВт), киловар (квар), киловольт-ампер (кВ×А). Включение обмоток звездойСхема «звезда» подразумевает соединение концов обмоток в одной точке, которую называют нейтраль, и подачу питающего напряжения на начало каждой из обмоток. Схема «треугольник» предусматривает последовательное соединение обмоток. Для соединения «звездой» две перемычки (в комплект с электродвигателем входят три перемычки) устанавливаются на выводы в одном ряду. Затем перемычки фиксируются гайками. К трем выводам второго ряда подключаются провода от трехфазной сети. Включение обмоток электродвигателя треугольникомСхема «треугольник» используется для подключения электродвигателя к однофазной сети 220 V. Тремя перемычками соединяются расположенные напротив друг друга выводы. С одной стороны перемычки фиксируются гайками, с противоположной к двум выводам подключаем провода от сети, к третьему – провод от рабочего конденсатора (емкость нужно рассчитать правильно). Совет: при покупке электродвигателя желательно проверить количество проводов в распределительной коробке. Наличие 6 проводов к контактам говорит о возможности подключения двигателя по любой схеме. Три провода означают, что контакты обмоток уже подключены по схеме «звезда» и подключение к однофазной сети по схеме «треугольник» невозможно. В этом случае вам придется вскрывать двигатель и выводит недостающие концы. Сделать это будет достаточно сложно. Схемы подключения электродвигателя. Звезда, треугольник, звезда — треугольник. Асинхронные двигатели, имея ряд таких неоспоримых достоинств, как надежность в эксплуатации, высокая производительность, способность выдерживать большие механические перегрузки, неприхотливость и невысокая стоимость обслуживания и ремонта, обусловленные простотой конструкции, имеют, конечно и свои определенные недостатки. На практике применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником». При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1). При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2). Не вдаваясь в технические и теоретические основы электротехники известно, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенными обмотками треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов. В связи с этим для снижения пусковых токов целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме «звезда», после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме «треугольник». Схема управления: Еще вариант схемы управления двигателем Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3. После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени. При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2. Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3. (Начало обмоток статора: U1; V1; W1. Концы обмоток: U2; V2; W2. На клеммной доске шпильки начала и концов обмоток расположены в строгой последовательности: W2; U2; V2; под ними расположены: U1; V1; W1. При подключении двигателя в «треугольник» шпильки соединяются перемычками: W2-U1; U2-V1; V2-W1.) 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. Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные «Пусковые реле времени» , реле «старт-дельта» и др. , но назначение у них одно и тоже: Типовая схема с пусковым реле времени (реле «звезда/треугольник») для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя: Вывод : Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник». |
Звезда и треугольник — Всё о электрике
Звезда и 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:
если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?Двигатели малой мощности
D 230V / Y 400VДля 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.
D 115V / Y 230VОдновременно 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
D 400V / Y 690VДля 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.
D 220V / Y 440VДвигатели 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:
Что такое звезда и треугольник в электродвигателе
Вся нагрузка в трёхфазных цепях соединяется по схеме звезда или треугольник. В зависимости от вида потребителей электроэнергии и напряжения в электросети и выбирают соответствующий вариант. Если говорить об электродвигателях, то от выбора варианта соединения обмоток зависит возможность его работы в конкретной сети с номинальными характеристиками. В статье мы рассмотрим, чем отличаются звезда и треугольник в электродвигателе, на что они влияют и какой принцип подключения проводов в клеммнике трёхфазного двигателя.
Теория
Как уже было сказано, схемы соединения звезда и треугольник характерны не только для электродвигателя, но и для обмоток трансформатора, нагревательных элементов (например, тэнов электрокотла) и другой нагрузки.
Чтобы понять почему эти схемы соединения элементов трёхфазной цепи так называются, нужно их несколько видоизменить.
В «звезде», нагрузка каждой из фаз соединена между собой одним из выводов, это называется нейтральная точка. В «треугольнике» каждый из выводов нагрузки подключается к разноимённым фазам.
Всё сказанное в статье далее справедливо для трёхфазных асинхронных и синхронных машин.
Рассмотрим этот вопрос на примере соединения обмоток трёхфазного трансформатора или трёхфазного двигателя (в этом контексте это не имеет значения).
На этом рисунке отличия более заметны, в «звезде» начала обмоток подключаются к фазным проводникам, а концы соединяются вместе, в большинстве случаев к этой же точке нагрузки подключается нулевой провод от питающего генератора или трансформатора.
Точкой обозначены начала обмоток.
То есть в «треугольнике» конец предыдущей обмотки и начало следующей соединяются, и к этой точке подключается питающая фаза. Если перепутать конец и начало — подключаемая машина не будет работать.
В чем разница
Если говорить о подключении однофазных потребителей, кратко разберем на примере трёх электротенов, то в «звезде», если сгорит один из них продолжат работать два оставшихся. Если сгорит два из трёх – вообще ни один не будет работать, поскольку они попарно подключаются на линейное напряжение.
В схеме треугольника даже при перегорании 2 тэнов – третий продолжит работать. В ней нет нулевого провода, его просто некуда подключать. А в «звезде» его подключают к нейтральной точке, и нужен он для уравнивания токов фаз и их симметрии в случае разной нагрузки по фазам (например, в одной из веток подключен 1 ТЭН, а в остальных по 2 параллельно).
Но если при таком соединении (с разной нагрузкой по фазам) отгорит ноль, то напряжения будут неодинаковы (там, где больше нагрузка просядет, а где меньше – возрастёт). Подробнее об этом мы писали в статье о перекосе фаз.
При этом нужно учесть, что подключать обычные однофазные приборы (220В) между фазами, на 380В, нельзя. Либо приборы должны быть рассчитаны на такое питание, либо сеть должна быть с Uлинейным 220В (как в электросетях с изолированной нейтралью некоторых специфичных объектов, например, кораблей).
Но, при подключении трёхфазного двигателя, ноль к средней точке звезды часто не подключают, так как это симметричная нагрузка.
Формулы мощности, тока и напряжения
Начнем с того что в схеме звезды есть два разных напряжения – линейное (между линейными или фазными проводами) и фазное (между фазой и нулём). Uлинейное в 1,73 (корень из 3) раз больше Uфазного. При этом линейный и фазный токи равны.
То есть линейное и фазное напряжение соотносятся так, что при линейном в 380В, фазное равно 220В.
В «треугольнике» Uлинейное и Uфазное равны, а токи отличаются в 1,73 раза.
Мощность в обоих случаях считают по одинаковым формулам:
- полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;
- активная P = √3*Uл*I*cos φ;
- реактивная Q = √3*Uл*I*sin φ.
При подключении одной и той же нагрузки на те же Uфазное и Uлинейное, мощность подключённых приборов будет отличаться в 3 раза.
Допустим, есть двигатель, который работает от трёхфазной сети 380/220В, а его обмотки рассчитаны на подключение по «звезде» к электросети с Uлинейным в 660В. Тогда при подключении в «треугольник» питающее Uлинейное должно быть в 1,73 раза меньше, то есть 380В, что подходит для подключения к нашей сети.
Приведем расчеты, чтобы показать, какие отличия для двигателя будут при переключении обмоток с одной схемы на другую.
Допустим, что ток статора при подключении в треугольник в сеть 380В был 5А, тогда полная его мощность равняется:
Переключим электродвигатель на «звезду» и мощность снизится в 3 раза, так как напряжение на каждой обмотке снизилось в 1,73 раза (было 380 на обмотку, а стало 220), и ток тоже в 1,73 раза: 1,73*1,73=3. Значит с учетом пониженных величин проведем расчет полной мощности.
Как видите – мощность упала в 3 раза!
Но что будет, если есть другой электродвигатель и он работал в «звезде» в сети 380В и током статора в те же 5А, соответственно и обмотки рассчитаны для подключения в «треугольник» на 220В (3 фазы), но по какой-то причине их соединили именно в «треугольник» и подключили к 380В?
В этом случае мощность вырастет 3 раза, так как напряжение на обмотку теперь наоборот увеличилось в 1,73 раза и ток во столько же.
Мощность двигателя стала больше номинальной в эти самые 3 раза. Значит он просто сгорит!
Поэтому нужно подключать электродвигатель по той схеме соединения обмоток, которая соответствует их номинальному напряжению.
Практика — как выбрать схему для конкретного случая
Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, так рассмотрим же как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трёхфазной электросети.
В большинстве электродвигателей может быть изменена схема соединения обмоток, для этого в брно есть шесть клемм, расположены они таким образом, чтобы с помощью минимального набора перемычек можно было собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начала второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.
Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.
Поговорим о том, какую схему выбирать. Схема подключения катушек электродвигателя не имеет особого влияния на режим работы двигателя, при условии соответствия номинальным параметрам двигателя питающей сети. Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.
Обычно маркировка имеет вид:
Это расшифровывается так:
Если межфазное напряжение равно 220 – собирайте обмотки в треугольник, а если 380 – в звезду.
Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки у двигателя?» мы сделали для вас таблицу выбора схемы соединения:
Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска
При запуске электродвигателя наблюдаются высокие пусковые токи. Поэтому для снижения пусковых токов асинхронных двигателей используется схема пуска с переключением обмоток со звезды на треугольник. При этом, как было сказано выше, электродвигатель должен быть рассчитан подключение в «треугольник» и работе под Uлинейным вашей сети.
Таким образом в наших трёхфазных электросетях (380/220В) для таких случаев используют двигатели номинальными «380/660» Вольт, для «Δ/Y» соответственно.
При пуске обмотки включаются «звездой» на пониженное напряжение 380В (относительно номинальных 660В), двигатель начинает набирать обороты и в определенный момент времени (обычно по таймеру, в усложненных вариантах — по сигналу датчиков тока и оборотов) обмотки переключаются в «треугольник» и работают уже на своих номинальных 380 вольтах.
На иллюстрации выше описан такой способ пуска двигателей, но в качестве примера изображен перекидной рубильник, на практике же используют два дополнительных контактора (КМ2 и КМ3), она хоть и сложнее обычной схемы подключения электродвигателя, но это не является её недостатком. Зато у неё целый ряд преимуществ:
- Меньше нагрузка на электросеть от пусковых токов.
- Соответственно меньшие просадки напряжения и уменьшается вероятность остановки сопутствующего оборудования.
- Мягкий пуск двигателя.
Есть два главных недостатка этого решения:
- Нужно прокладывать два трёхжильных кабеля от места расположения контакторов непосредственно до клемм двигателя.
- Падает пусковой момент.
Заключение
Как таковые различия в рабочих характеристиках при подключении одного и того же электродвигателя по схеме звезда или треугольник нет (он просто сгорит, если вы ошибетесь при выборе). Также, как и нет преимуществ и недостатков какой-либо из схем. Некоторые авторы приводят в качестве аргумента то, что в «звезде» ток меньше. Но при аналогичной мощности двух разных двигателей, один из которых рассчитан на подключение в «звезде», а второй в «треугольнике» к сети, например, 380В — ток будет одинаковым. А один и тот же двигатель нельзя переключать «как попало» и «непонятно для чего», так как он просто сгорит. Главное выбирать тот вариант, который соответствует напряжению питающей сети.
Надеемся, теперь вы стало больше понятно про то, что собой представляет схема звезда и треугольник в электродвигателе, какая разница в подключении каждым из способов и как выбрать схему для конкретного случая. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!
Подключение звезда и треугольник – в чем разница?
Обмотки генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электрических приемников при их подключении к трехфазной сети соединяются двумя способами: звездой или треугольником. Эти схемы подключения сильно отличаются друг от друга и несут на себе разные токовые нагрузки. Поэтому есть необходимость разобраться в вопросе, как производится подключение звезда и треугольник – в чем разница?
Что собой представляют схемы
Подключение обмоток звездой – это их соединение в одной точке, которая носит название нулевая точка или нейтральная. Она обозначается буквой «О».
Схема подключения треугольником – это последовательное соединение концов рабочих обмоток, в которых начало одной обмотки соединяется с концом другой.
Разница очевидна. Но какую цель преследуют эти виды соединения, почему звезда треугольник применяются в разных электрических установках, в чем эффективность той и другой. Вопросов по данной теме возникает немало, с ними и надо разобраться.
Начнем с того, что при запуске того же электродвигателя ток, который называется пусковым, обладает высоким значением, который превышает номинальную его величину раз в шесть или восемь. Если это маломощный агрегат, то защита такую силу тока может выдержать, а если это электродвигатель большой мощности, то никакие защитные блоки не выдержат. И это вызовет обязательно «проседание» напряжения и выход из строя предохранителей или автоматических выключателей. Сам же двигатель начнет вращаться с небольшой скоростью, отличающуюся от паспортной. То есть, проблем с пусковым током немало.
Поэтому его надо просто снизить. Есть несколько для этого способов:
- установить в систему подключения электрического двигателя один из перечисленных приборов: трансформатор, дроссель, реостат;
- изменяется схема подключения обмоток ротора.
Именно второй вариант используется на производстве, как самый простой и эффективный. Просто производится преобразование схемы звезда в треугольник. То есть, во время пуска двигателя его обмотки соединяются по схеме звезда, затем как только мотор наберет обороты, переключается на треугольник. Процесс переключения звезды на треугольник производится автоматически.
Рекомендуется в электродвигателях, где используются одновременно два варианта соединения – звезда-треугольник, к соединению обмоток по схеме звезда, то есть, к их общей точке подключения, подсоединить нейтраль от сети питания. Для чего это необходимо делать? Все дело в том, что во время работы по данному варианту подсоединения появляется высокая вероятность асимметрии амплитуд разных фаз. Именно нейтраль будет компенсировать данную асимметрию, которая обычно появляется за счет того, что обмотки статора могут иметь разное индуктивное сопротивление.
Преимущества двух схем
У схемы звезда достаточно серьезные достоинства:
- плавный запуск электрического двигателя;
- номинальная его мощность будет соответствовать паспортным данным;
- двигатель будет работать нормально и при кратковременных высоких нагрузках, и при долгосрочных небольших перегрузов;
- в процессе работы корпус мотора не будет перегреваться.
Что касается схемы треугольник, то основное ее преимущество – это достижение электрическим двигателем в процессе его работы максимальной мощности. Но при этом рекомендуется строго придерживаться эксплуатационных режимов, которые расписаны в паспорте мотора. Тестирование электродвигателей, соединенных по схеме треугольник, показало, что его мощность в три раза больше, чем соединенных по схеме звезда.
Если говорить о генераторах, которые выдают ток в питающую сеть, то схемы соединения звезда и треугольник по своим техническим параметрам точно такие же. То есть, выдаваемое напряжение треугольником будет больше, правда, не в три раза, но не менее 1,73 раза. По сути, получается, что напряжение генератора при звезде, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если провести переключение с одного варианта на другой. Но необходимо отметить, что мощность самого агрегата при этом остается неизменной, потому что все подчиняется закону Ома, в котором напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности. То есть, увеличение напряжения в 1,73 раза, снижает ток точно на такую же величину.
Отсюда вывод: если в клеммной коробке генератора располагаются все шесть концов обмоток, то можно будет получить напряжение двух номиналов, отличающихся друг от друга коэффициентом 1,73.
Делаем выводы
Почему соединения треугольником и звездой сегодня присутствуют во всех современных мощных электродвигателях? Из всего вышесказанного становится понятным, что основное требование ситуации – это снизить токовую нагрузку, которая возникает в процессе пуска самого агрегата.
Если расписать формулы такого подключения, то они будут выглядеть вот так:
Uф=Uл/1,73=380/1,73=220, где Uф – напряжение на фазах, Uл – на питающей линии. Это соединение звездой.
После того, как электрический агрегат разгонится, то есть, скорость его вращения станет соответствовать паспортным данным, произойдет переход на треугольник со звезды. Отсюда фазное напряжение станет равным линейному.
{SOURCE}
однофазные и трёхфазные электродвигатели, возможность подключить
Подключение трехфазного двигателя на 380 вольт
Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.
Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона.
Невозможно точно знать коэффициент мощности и мощность двигателя, а следовательно и силу тока.
Преимущества инвертора в подключение не переделанных трёхфазных электромашин на вольт; получение полной мощности и момента электромашины без потерь; экономия электроэнергии; плавный запуск и регулировка оборотов. Для автоматического пуска используется вторая пусковая обмотка как в двухфазном электромоторе.
Читайте дополнительно: прокладка кабеля в грунте снип
Схема подключения коллекторного электродвигателя на 220 Вольт
Кстати, мотор стиральной машины через конденсатор производится. Витки короткозамкнутой обмотки приводят к существенным потерям энергии, что и является главным недостатком схемы, однако она относительно часто используется в климатических и нагревательных приборах с вентилятором.
Другими словами, должно быть два выключателя: один общий, другой — пусковой, который, после его отпускания, отключался бы сам
Поэтому, важно своевременно отпустить пусковую кнопку. Она подключается к основной электрической сети через ёмкость или индуктивность
Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются.
И во многих случаях электрооборудование приводится в движение трехфазными двигателями. Всегда внимательно читайте, что написано на бирке! Теперь двигатель, который был соединен для , можно включать в сеть вольт.
Имеем два вектора взаимно перпендикулярных, меняющихся по синусоидальному закону со сдвигом фаз на 90 градусов. Если в процессе эксплуатации мотор перегревается, то, значит, емкость прибора больше требуемой. Допустим, мы посчитали ёмкость 40 мкФ.
подключение двигателя 380 на 220 вольт
https://youtube.com/watch?v=ukl8nctMpTI
О напряжении в однофазных электродвигателях
Схемы подключения однофазных электродвигателей через конденсатор
Важно помнить о том, что напряжение на пусковой обмотке электродвигателя может быть выше сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы
Смотрите пример.
Изменение напряжения питания
Нужно отметить, что однофазные электродвигатели обычно не используются для больших интервалов напряжения, в отличие от трёхфазных электродвигателей. В связи с этим может возникнуть потребность в двигателях, которые могут работать с другими видами напряжения. Для этого необходимо внести некоторые конструкционные изменения, например, нужна дополнительная обмотка и конденсаторы различной ёмкости. Теоретически, ёмкость конденсатора для различного сетевого напряжения (с одной и той же частотой) должна быть равна квадрату отношения напряжений:
Таким образом, в электродвигателе, рассчитанном на питание от сети в 230 В, используется конденсатор 25µФ/400 В, для модели электродвигателя на 115 В необходим конденсатор ёмкостью 100µФ с маркировкой более низкого напряжения — например 200 В.
Иногда выбирают конденсаторы меньшей ёмкости, например 60µФ. Они дешевле и занимают меньше места. В таких случаях обмотка должна подходить для определённого конденсатора. Нужно учитывать, что производительность электродвигателя при этом будет меньше, чем с конденсатором ёмкостью 100µФ — например, пусковой момент будет ниже.
Заключение
Однофазные электродвигатели работают по тому же принципу, что и трёхфазные. Однако у них более низкие пусковые моменты и значения напряжения питания (110-240В).
Однофазные электродвигатели не должны работать в режиме холостого хода, многие из них не должны эксплуатироваться при нагрузке меньше 25 % от максимальной, так как это вызывает повышение температуры внутри электродвигателя, что может привести к его поломке.
Схемы подключения
Начнем с того, что рассмотрим конструкцию трехфазного электродвигателя. Нас здесь будут интересовать три обмотки, которые и создают магнитное поле, вращающее ротор мотора. То есть, именно так и происходит преобразование электрической энергии в механическую.
Существует две схемы подключения:
- Звезда.
- Треугольник.
Сразу же оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной практически на 30%. В этом плане подключение треугольником выигрывает. Мощность подключенный таким образом мотор не теряет.
Но тут есть один нюанс, который касается токовой нагрузке. Эта величина резко возрастает при пуске, что негативно влияет на обмотку. Высокая сила тока в медном проводе повышает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробивке изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.
Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что большое количество европейского оборудования, завезенного на просторы России, укомплектовано европейскими электрическими двигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт. Кстати, снизу фото шильдика такого мотора
Так вот эти трехфазные электродвигатели надо подключать к отечественной сети 380В только по схеме треугольник. Если подключить европейский мотор звездой, то под нагрузкой он сразу же сгорит.
Отечественные же трехфазные электродвигатели к трехфазной сети подключаются по схеме звезда. Иногда подключение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.
Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в коробке подключения которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если концов три, то это значит, что на заводе внутри мотора уже сделана схема подключения звезда.
Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети и звездой, и треугольником. При использовании схемы звезда необходимо три конца начала обмоток соединить в одной скрутке. Три остальных (противоположных) подключить к фазам питающей трехфазной сети 380 вольт.
При использовании схемы треугольник нужно все концы соединить между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения концов обмоток между собой. Внизу фото, где показаны два вида подключения трехфазного двигателя.
Схема звезда-треугольник
Такая схема подключения к трехфазной сети используется достаточно редко. Но она существует, поэтому есть смысл сказать о ней несколько слов. Для чего она используется? Весь смысл такого соединения основан на позиции, что при пуске электродвигателя используется схема звезда, то есть плавный пуск, а для основной работы используется треугольник, то есть выжимается максимум мощности агрегата.
Правда, такая схема достаточно сложная. При этом обязательно устанавливаются в соединение обмоток три магнитных пускателя. Первый соединяется с питающей сетью с одной стороны, а с другой стороны к нему подсоединяются концы обмоток. Ко второму и третьему подключаются противоположные концы обмоток. Ко второму пускателю производится подсоединение треугольником, к третьему звездой.
Принцип работы таков: при включении первого пускателя временное реле включает и пускатель номер три, то есть, подключенного по схеме звезда. Происходит плавный пуск электродвигателя. Реле времени задет определенный промежуток, в течение которого мотор перейдет в обычный режим работы. После чего пускатель номер три отключается, а включается второй элемент, переводя на схему треугольник.
Подключение трехфазного двигателя на 380 вольт
Насосы для повышения давления воды: виды, как выбрать, технология монтажа + схемы подключения
Здесь вообще нет ничего сложного. Есть три фазы, есть три вывода двигателя и рубильник
Нулевую точку (где соединяются три обмотки, началами или концами – как я уже говорил выше, абсолютно неважно, как мы назовём выводы обмоток) при схеме соединения обмоток звездой, подключать к нулевому проводу не надо. То есть, для включения трехфазного двигателя в трехфазную сеть 380 вольт (если двигатель 220/380) нужно соединить обмотки по схеме звезда, и подать на двигатель только три провода с тремя фазами
А если двигатель 380/660 вольт, то схема соединения обмоток будет треугольник, ну а там точно нулевой провод некуда подключать.
Смена направления вращения вала трехфазного двигателя
Независимо от того, будет это конденсаторная схема включения или полноценная трехфазная, для смены вращения вала нужно поменять местами две любые обмотки. Другими словами поменять местами два любых провода.
На чём хочется остановиться более подробно. Когда мы считали ёмкость рабочего конденсатора, то мы использовали номинальный ток двигателя. Проще говоря, такой ток в двигателе будет только тогда, когда он будет полностью нагружен. Чем меньше нагружен двигатель, тем меньше будет ток, поэтому ёмкость рабочего конденсатора, полученная по этой формуле будет МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ёмкостью для данного двигателя. Чем плохо использовать максимальную емкость для недогруженного двигателя – это вызывает повышенный нагрев обмоток. В общем, чем-то приходится жертвовать: маленькая ёмкость не даёт двигателю набрать полную мощность, большая ёмкость при недогрузке вызывает повышенный нагрев. Обычно в этом случае я предлагаю такой выход – сделать рабочие конденсаторы из четырёх одинаковых конденсаторов с переключателем или набором переключателей (что будет доступнее). Допустим, мы посчитали ёмкость 40 мкФ. Значит, для работы нам надо использовать 4 конденсатора по 10 мкФ (или три конденсатора 10, 10 и 20 мкФ) и в зависимости от нагрузки использовать 10, 20, 30 или 40 мкФ.
Ещё один момент по пусковым конденсаторам. Конденсаторы для переменного напряжения стоят гораздо дороже конденсаторов для постоянного. Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. Однако, для двигателей существует специальная серия конденсаторов Starter, предназначенная именно для работы, как пусковые. Использовать конденсаторы серии Starter в качестве рабочих тоже запрещено.
И в завершение нужно отметить такой момент – добиваться идеальных значений нет смысла, поскольку это возможно только, если нагрузка будет стабильной, например, если двигатель будет использоваться в качестве вытяжки. Погрешность в 30-40% это нормально. Другими словами, конденсаторы надо подбирать так, чтобы был запас по мощности в 30-40%.
Что такое звезда и треугольник у электродвигателя
Схемы подключения трансформаторов тока для электросчетчиков, как правильно установить
Для начала давайте разберемся, какими бывают схемы подключения обмоток. Известно, что у односкоростного трёхфазного асинхронного электродвигателя есть три обмотки. Они соединяются двумя способами, по схемам:
- звезда;
- треугольник.
Такие способы соединения характерны для любых видов трёхфазной нагрузки, а не только для электродвигателей. Ниже изображено, как они выглядят на схеме:
Питающие провода подключаются к клеммной колодке, которая расположена в специальной коробке. Её называют брно или борно. В неё выведены провода от обмоток и закреплены на клеммниках. Сама коробка снимается с корпуса электродвигателя, как и клеммники, расположенные в ней.
В зависимости от конструкции двигателя в брно может быть 3 провода, а может быть и 6 проводов. Если там 3 провода — то обмотки уже соединены по схеме звезды или треугольника и, при необходимости, перекоммутировать их быстро не получится, для этого нужно вскрывать корпус, искать место соединения, разъединять его и делать отводы.
Если в брно 6 проводов, что встречается чаще, то вы можете в зависимости от характеристик двигателя и напряжения питающей сети (об этом читайте далее) соединить обмотки так, как посчитаете нужным. Ниже вы видите брно и клеммники, которые в него устанавливаются. Для 3-проводного варианта в клеммнике будет 3 шпильки, а для 6-проводного — 6 шпилек.
К шпилькам начала и концы обмоток подключаются не просто «как попало» или «как удобно», а в строго определенном порядке, таким образом, чтобы одним набором перемычек вы могли соединить и треугольник, и звезду. То есть начало первой обмотки над концом третьей, начало второй концом первой и начало третьей над концом второй.
Таким образом, если вы установите перемычки на нижние контакты клеммника в линию — получаете соединение обмоток звездой, а установив три перемычки вертикально параллельно друг другу — соединение треугольником. На двигателях «в заводской комплектации» в качестве перемычек используются медные шинки, что удобно использовать для подключения — не нужно гнуть проволочки.
Кстати, на крышках брна электродвигателя часто наносят соответствие расположения перемычек этим схемам.
Оцените статью:
Цепь испытаний 8 | Infinispark
Challenge Circuit 8
Соединения двигателей звезда-треугольник
Решение и практические результаты
Ученики-электрики узнают о соединениях звезда VS треугольник, в основном, в двух разделах компетенции Сертификата III в области электротехники (системный электрик) (UEE30811 или UEE30820) — UEENEEG102A или UEEEL0020 — Решение проблем с низким напряжением переменного тока. цепей и UEENEEG006A или UEEEL0024 — Проверка и подключение вращающихся машин переменного тока. В контрольной схеме 8 задаются вопросы, связанные с соединениями двигателя со звездой и треугольником, которые в основном рассматриваются в документе UEEEL0024.
В этом посте я расскажу об одном из способов решения схемы испытаний 8. В этой схеме испытаний шесть вопросов, давайте рассмотрим их один за другим.
Challenge Circuit 8 подробности
Трехфазный асинхронный двигатель можно подключить двумя способами — звездой или треугольником. Оба способа соединения имеют свое назначение в промышленности. Пожалуйста, ответьте на следующие вопросы о соединении двигателей по схеме звезда VS треугольник. Вот вопросы
- Какой тип подключения двигателя будет иметь разные линейные и фазные напряжения?
- Какой тип подключения двигателя будет иметь разные линейные и фазные токи?
- Какой тип подключения двигателя потребляет больше сетевого тока?
- Какой тип подключения двигателя будет потреблять меньше пускового тока?
- Какой тип подключения двигателя обеспечит более высокий крутящий момент двигателя?
- Какой тип подключения двигателя требует подключения нейтрали?
A1: Соединение по схеме «звезда» имеет разное линейное и фазное напряжение
Мы знаем, что линейное напряжение будет одинаковым при подключении по схеме «звезда» или «треугольник». Изменение фазного напряжения происходит при определенном соединении клемм двигателя. Если мы вспомним формулы для линейных и фазных напряжений для соединений «звезда» и «треугольник», ответ на этот вопрос станет довольно простым.
Из приведенной выше формулы видно, что фазное напряжение двигателя, соединенного треугольником, такое же, как и линейное напряжение, тогда как фазное напряжение того же двигателя, соединенного звездой, покажет меньшее напряжение. Таким образом, ответ на вопрос «Какой тип подключения двигателя будет иметь разное линейное и фазное напряжение?» это Звездное соединение.
На видео ниже показаны измерения напряжения для двигателя, соединенного звездой.
A2: Соединение треугольником имеет разные линейные и фазные токи
В отличие от линейного напряжения, которое остается неизменным, поскольку оно зависит от источника питания, линейные токи для двигателей будут изменяться в зависимости от нескольких факторов. Например, мощность двигателя, нагрузка на двигатель, коэффициент мощности, тип подключения двигателя и т. д. Если речь идет только об одном двигателе, работающем без нагрузки, мы сужаем разницу до одного фактора — типа подключения двигателя, это звезда или дельта.
Вопрос в том, какое из этих двух подключений будет иметь разные линейные и фазные токи. Взглянув еще раз на формулы, мы можем получить представление об ответе на этот вопрос.
Как видно из приведенных выше формул, линейный и фазный токи двигателя, соединенного звездой, будут одинаковыми, тогда как у двигателя, соединенного треугольником, они будут разными. Итак, ответ на этот вопрос — Delta Connection.
A3: Двигатель, соединенный треугольником, будет потреблять больший линейный ток
По формуле для линейного и фазного напряжения в соединении треугольником мы понимаем, что они одинаковы. Принимая во внимание, что, как обсуждалось в первом вопросе, фазное напряжение в соединении «звезда» меньше линейного напряжения. Следовательно, если мы используем один и тот же двигатель в обоих соединениях, напряжение на фазах (обмотках) двигателя будет выше в треугольнике по сравнению со звездой.
Согласно закону Ома, если нагрузка не меняется, а напряжение увеличивается, ток, потребляемый нагрузкой, также увеличивается. Таким образом, мы можем с уверенностью сказать, что двигатель, подключенный по схеме «треугольник», будет потреблять больший фазный ток, чем тот же двигатель, подключенный по схеме «звезда». Однако вопрос касается линейного тока.
Формула для линейного и фазного токов при соединении треугольником описывает, что линейный ток будет в SQRT(3) раза выше, чем фазный ток. Таким образом, ответ на этот вопрос — соединение Delta.
Сравнение линейного тока между соединениями «звезда» и «треугольник» показано ниже.
A4: двигатель, соединенный звездой, будет потреблять меньше пускового тока
Используя объяснение из предыдущего вопроса, поскольку двигатель такой же, но напряжение по фазам меньше при соединении звездой, фазный ток также будет меньше . В отличие от соединения треугольником, где линейный ток выше фазного тока, при соединении звездой линейный и фазный токи одинаковы. Одна из причин, по которой используются пускатели звезда-треугольник, заключается в меньшем пусковом токе в ступени соединения звезды, что обеспечивает меньший пусковой момент и создает меньшую механическую и электрическую нагрузку на систему, тем самым увеличивая срок ее службы.
Таким образом, если двигатель подключен по схеме «звезда», он будет потреблять меньший пусковой ток, чем если бы тот же двигатель был подключен по схеме «треугольник». Так что ответ здесь Star Connection.
Сравнение пускового тока между соединениями «звезда» и «треугольник» показано ниже.
A5: Двигатель, соединенный треугольником, будет обеспечивать более высокий крутящий момент
В предыдущих двух вопросах обсуждаются токи двигателей, соединенных звездой и треугольником. Мы понимаем, что линейный ток соединения «треугольник» выше, чем у соединения «звезда». Поскольку линейное напряжение остается неизменным и при сохранении той же нагрузки, мы можем сказать, что крутящий момент двигателя зависит от потребляемого тока. Более высокий ток означает более высокий крутящий момент, а более низкий ток означает более низкий крутящий момент.
Двигатель, соединенный треугольником, будет потреблять больше линейного тока, поэтому создаваемый им крутящий момент также будет выше по сравнению с соединением звезды того же двигателя. Таким образом, ответ на этот вопрос — соединение Delta.
На видео ниже показано подключение двигателя по схеме «звезда» и «треугольник» и измерение тока для обоих. Он также сравнивает различные крутящие моменты двигателя, создаваемые в обоих соединениях.
A6: Ни один Тип подключения двигателя Требуется нейтраль
Одной из функций нейтрального проводника является отвод небалансного тока от трехфазной цепи. Однако сбалансированные трехфазные нагрузки равномерно потребляют трехфазную мощность и позволяют обратному току от каждой фазы проходить через две другие фазы, не оставляя небалансного тока. Вот почему сбалансированные трехфазные нагрузки не нуждаются в нейтральном соединении или проводнике.
Поскольку трехфазный двигатель представляет собой сбалансированную трехфазную нагрузку, он также оставляет любые несимметричные токи и не требует подключения нейтрали. Таким образом, нет необходимости в нейтрали, независимо от того, подключен ли трехфазный двигатель по схеме «звезда» или «треугольник».
Заключение
Соединение по схеме «звезда» и «треугольник» в двигателях является важной темой, но ученикам-электрикам также легко их спутать. Тем не менее, безопасное подключение двигателей к оборудованию, как в нашем Motor Faults Pracbox, облегчает их понимание на практике.
Если вы хотите обсудить другие важные моменты, касающиеся различий между соединениями «звезда» и «треугольник», поделитесь ими в комментариях, чтобы наши читатели и студенты могли извлечь пользу из вашего мнения.
Спасибо за внимание.
Husnen Rupani
Я помогаю организациям по обучению электротехнике повышать вовлеченность учащихся, разрабатывая инновационное учебное оборудование. У меня есть поговорка: «Электричество — его нельзя увидеть, его нельзя услышать, но когда почувствуешь, может быть уже поздно». Моя главная цель — превратить эту черную магию, которую мы называем электричеством, во что-то понятное людям.
Причины срабатывания электродвигателя и способы их устранения, Двигатели звезда-треугольник по нескольким причинам, это может быть связано с перегрузкой цепи, короткими замыканиями, перенапряжениями замыкания на землю, низким сопротивлением, перегревом, загрязнением, вибрацией, обрывом кабеля/провода, из-за направления двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки, настройки таймера, номинал выключателя, предохранитель, изоляция кабеля из-за неправильного выбора значений в системе HMI или SCADA, используемой для управления электродвигателем, источником питания и т. д.
Итак, эта статья посвящена тому, как найти причину отключения электродвигателя, а затем легко решить эту проблему. Я поделюсь с вами 10 простыми шагами, которые можно использовать для поиска проблем, вызывающих срабатывание электродвигателя. Эти испытания применимы ко всем типам электродвигателей.
Без промедления приступим!!!
Необходимые инструменты для поиска и устранения неисправностей электродвигателя :Чтобы найти проблему/проблему/причину отключения электродвигателя, вам необходимо иметь некоторые инструменты и испытательное оборудование. Помимо отверток, плоскогубцев и т. д., ниже приведено испытательное оборудование, которое вам понадобится.
- Цифровой мультиметр
- Электрический тестер
- Тестер изоляции
- Меггер-тестер
Прежде чем я объясню, как найти причину отключения электродвигателя, есть несколько вещей, которые, я считаю, вы должны знать, чтобы вы могли легко понять всю картину.
Независимо от того, какой тип электродвигателя вы выберете на рынке, каждый электродвигатель имеет заранее определенный срок службы, который обычно составляет от 30 000 до 40 000 часов. Эта информация обычно предоставляется в каталогах электродвигателей или технических характеристиках. Этот срок службы электродвигателя зависит от надлежащего обслуживания, без которого они, скорее всего, сломаются намного быстрее.
Вы очень хорошо знаете об электрических автоматических выключателях, потому что это тип электрических устройств, которые обычно используются в домах, зданиях, промышленности и т. д. Электрический автоматический выключатель используется для управления и защиты системы электропитания, а подключенные к нему электроприборы. Автоматические выключатели могут управляться вручную и автоматически. Таким образом, автоматический выключатель является основным устройством, которое защищает все ваши электрические устройства и машины, потому что он срабатывает, когда через него проходит слишком много электричества или когда он не может справиться с избыточной токовой нагрузкой. Электрический автоматический выключатель отключает электричество, чтобы ваши цепи не перегревались и не причиняли больше вреда. Представьте ситуацию, если бы произошло короткое замыкание или перегрузка по току и не сработал автоматический выключатель, то пожары были бы довольно частым явлением.
Несомненно, отключение автоматического выключателя обеспечивает безопасность, но может быть довольно неприятно, если автоматический выключатель постоянно начинает отключаться и снова включать питание. Это отключение автоматического выключателя может быть связано с некоторыми проблемами, поэтому необходимо выяснить и устранить причину постоянного отключения.
Причина отключения:Инженеры и техники, работающие в различных отраслях промышленности, производственных компаниях, электроэнергетических компаниях, водоочистных сооружениях, ирригационных установках и т. д., сталкиваются со многими проблемами, связанными с электродвигателями. Эти проблемы могут быть на низком уровне или на высоком уровне, отключение электродвигателя может быть связано с неправильным подключением или может быть связано с неправильными настройками таймера, или может быть связано с изменением погоды, например, с жаркой погодой, из-за которой цепь прерыватели продолжают срабатывать. Это также может быть связано с неправильным выбором автоматического выключателя, проводов или контакторов, которые не соответствуют основным требованиям электродвигателей, в результате чего электродвигатель отключается.
Как найти проблему:Выполнив все следующие тесты, вы можете легко найти причину отключения электродвигателя, и как только причина будет известна, устранение проблемы займет несколько минут.
- Проверьте целостность кабеля с помощью цифрового мультиметра (как проверить целостность кабеля).
- Проверьте направление вращения двигателя по часовой или против часовой стрелки.
- Проверьте значения настройки таймера для времени и номинального тока.
- Проверьте реле, если они подключены по схеме «звезда-треугольник» и перегреваются ли они из-за погодных условий или перегрузки по току двигателя или из-за обратного направления вращения двигателя
- Проверьте двигатель снизу, если двигатель погружной
- Проверьте номинальный размер выключателя, если он меньше.
- Проверьте значения настроек двигателя на экране ЧМИ, если он подключен к ЧМИ и ПЛК.
- Проверьте предохранители, если они подключены по схеме «звезда-треугольник».
- Проверьте изоляцию кабеля.
- Проверьте блок питания.
Теперь я подробно объясню каждый из них, если вы внимательно прочитаете все следующие шаги, я уверен, что вы сможете решить проблему отключения электродвигателя .
1) Проверка целостности кабеля
На этом этапе инженеры или техники должны проверить целостность кабеля с помощью цифрового мультиметра. Это действительно важный тест, потому что с помощью этого теста вы можете легко определить, не перерезан ли кабель, не перерезаны ли провода или не замкнуты ли они между собой. Вы проверяете целостность каждого провода / кабеля, для этого вы можете настроить цифровой мультиметр на звуковой сигнал. Если кабель/провод не перерезан, вы должны услышать звуковой сигнал, который является сигналом о том, что кабель в порядке.
Если кабель длинный и вы не можете соединить выводы мультиметра с начальной и конечной точками кабеля/провода, то вы можете подключить резистор 10k в конечных точках и тогда в начальных точках вы можете установить цифровой мультиметр на сопротивлении. Если вы можете прочитать значение резистора, то кабель в порядке, и вы можете запустить двигатель, если в двигателе больше нет проблем.
2) Проверка направления двигателя.
На этом шаге инженеры или техники могут проверить направление вращения двигателя, по часовой стрелке или против часовой стрелки. Если против часовой стрелки, это означает, что двигатель не работает в хорошем состоянии, из-за чего электродвигатель будет перегреваться и с течением времени может привести к необратимому повреждению электродвигателя. Из-за неправильного направления давление воды или других жидкостей будет низким. Таким образом, этот тип проблемы можно решить, заменив любой из двух проводов от клеммы двигателя в распределительной коробке. Но если двигатель вращается по часовой стрелке, это означает, что двигатель в порядке. Это можно подтвердить по давлению воды/жидкости. Таким образом, хорошее давление воды гарантирует, что двигатель работает в хорошем состоянии.
На этом рисунке видно, что давление воды хорошее, это означает, что двигатель работает в хорошем состоянии, поэтому нет необходимости менять провода.
3) Настройка таймера.
Если ваш двигатель подключен к таймеру в целях защиты, вам необходимо проверить значение настройки таймера, если значение времени в порядке, а электродвигатель все еще отключается, тогда вы должны проверить номинальный ток вашего двигателя по заводской табличке двигателя, например, если ток вашего двигателя 5А, то все, что вам нужно, это просто установить значение тока в таймере 5А с помощью минусовой отвертки тестера.
Но имейте в виду, что никогда не увеличивайте значение уставки тока выше номинального тока, потому что при выборе большего значения повышается вероятность повреждения двигателя. Также вы можете проверить подключенное реле двигателя, если оно срабатывает из-за жаркой погоды или не работает должным образом, замените его, вы можете проверить его прикосновением руки, если реле горячее, а затем заменить его.
4) Погружной двигатель.
Если тип электродвигателя, который вы используете, является погружным (погружной электродвигатель — это тип электродвигателя, который погружается в воду или любую другую жидкость) и постоянно отключается, вам необходимо убедиться, что вода или жидкость чистые. . Когда погружной двигатель используется для управления сточными водами, высока вероятность того, что он споткнется из-за отходов, присутствующих в воде. Когда пластик или что-то еще застревает внутри двигателя, двигатель отключит прерыватель, потому что, пока двигатель работает в нормальном состоянии, и если что-то застряло внутри, двигателю потребуется большее усилие, из-за которого он может перегрузиться, что приводит к к отключению электродвигателя. В такой ситуации, если нет автоматического выключателя, двигатель выйдет из строя через минуту или около того.
5) Номинал автоматического выключателя.
Автоматический выключатель и контакторы используются в целях безопасности и защиты. Как только вы купите электродвигатель и узнаете его технические характеристики, можно легко спроектировать схему управления и безопасности. Вы можете заказать автоматический выключатель в соответствии с номинальным током двигателя. Хорошей практикой проектирования является добавление еще 10%, потому что иногда ток двигателя превышает номинальный ток, когда вы включаете двигатель, поэтому хорошо поддерживать ток немного выше номинального тока электродвигателя. Если двигатель по-прежнему отключается, вы можете выполнить приведенные выше или приведенные ниже тесты. Если все в порядке, а выключатель по-прежнему срабатывает, у вас нет другого выхода, кроме как заменить автоматический выключатель.
Если ваши двигатели подключены к ПЛК и ЧМИ или SCADA, вы можете проверить значения настроек из ЧМИ или SCADA, если значения процесса или какие-либо значения настроек меньше или выше номинального размера двигателя, а затем изменить значения из ЧМИ или SCADA.
6) Соединение электродвигателя звезда-треугольник.
Если ваши двигатели подключены по схеме «звезда-треугольник» или только по схеме «звезда» или «треугольник», и они подключены к электрическим предохранителям для большей безопасности или защиты, и если предохранители перегорели, замените их на новые. Но как узнать о предохранителях, исправны они или перегорели? Сначала возьмите мультиметр и установите ручку цифрового мультиметра на сопротивление или непрерывность. Соедините щупы цифрового мультиметра с противоположными концами предохранителя. если вы слышите звуковой сигнал, это означает, что предохранитель в порядке, нет необходимости менять предохранитель. Но если вы не слышите звуковой сигнал или не видите никакого значения на цифровом мультиметре, это означает, что предохранитель перегорел и его необходимо заменить.
7) Проверка изоляции.
Проверка изоляции кабеля также является важнейшим испытанием, так как иногда при смене погоды с холодной на жаркую кабель становится более горячим, из-за чего может привести к отключению электродвигателя, это также может быть из-за превышения тока , когда ток превышает номинальное значение, кабель нагревается сильнее. Таким образом, инженер-конструктор несет ответственность за выбор правильного сечения кабеля с хорошей изоляцией для обеспечения нормальной работы электродвигателя. А для проверки изоляции кабеля можно использовать мегомметр для проверки изоляции кабеля.
На приведенном выше изображении хорошо виден тестер изоляции мегомметром. На этом рисунке ясно показано, как проводить испытание кабеля мегомметром.
8) Блок питания.
Это еще один самый важный тест, который вы должны знать о технических характеристиках электродвигателя. Вы должны знать, что двигатель, который вы собираетесь использовать, является однофазным или трехфазным. Вы должны знать о номинальном напряжении и номинальном токе. Если напряжение источника больше номинального напряжения электродвигателя, то в срабатывании выключателя сомнений нет. Таким образом, если подаваемое напряжение меньше или больше, это приведет к отключению электродвигателя. Номинальная мощность всегда указана на заводской табличке двигателя, если однофазный двигатель, то подключите однофазное напряжение (210–230 В), а если трехфазный двигатель, то подайте трехфазное напряжение (400–450 В).
Вот и все о причинах отключения электродвигателя и способах их устранения. Я для вас узнал кое-что новое из этой статьи. Вы также можете посмотреть видеоурок от Engr. Абдул мой хороший друг. Не забудьте подписаться на его канал.
Посмотреть видео:
Что такое стартерная цепь звезда-треугольник?
Вы когда-нибудь слышали о схеме запуска звезда-треугольник? Если нет, не волнуйтесь, вы не одиноки. На самом деле, большинство людей никогда не слышали об этом. Но если вы инженер-электрик или кто-то, кто работает с электрическими цепями, то вам обязательно нужно знать, что такое схема запуска звезда-треугольник.
В этом сообщении блога мы обсудим основы пусковых схем звезда-треугольник, в том числе то, как они работают и некоторые из их преимуществ.
Что такое схема стартера звезда-треугольник?
Пусковая схема со звездой-треугольником представляет собой тип электрической пусковой системы, которая обычно используется в промышленных и коммерческих целях. Он используется для запуска электродвигателей путем подачи на двигатель пониженного напряжения [1].
Помимо пуска электродвигателей, схема пуска по схеме «звезда-треугольник» может также использоваться для обеспечения пониженным напряжением других типов нагрузок, таких как вентиляторы, насосы и компрессоры.
Наиболее распространенным типом пускателя по схеме «звезда-треугольник» является трехфазный пускатель по схеме «звезда-треугольник». Он подключается к двигателю через набор контакторов.
Пусковая схема «звезда-треугольник» является одной из самых популярных электрических пусковых систем, поскольку она надежна и эффективна. Кроме того, его можно использовать с различными типами нагрузок.
Если вы ищете электрическую систему запуска для своего применения, схема запуска звезда-треугольник является хорошим вариантом для рассмотрения.
Преимущества и недостатки схемы пускателя «звезда-треугольник»
Плюсы:
Эти пускатели популярны, потому что они обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с другими типами пускателей.
- Основное преимущество в том, что они снижают пусковой ток при запуске. Это связано с тем, что сопротивление обмотки двигателя при соединении треугольником ниже, чем при прямом подключении двигателя к источнику питания при соединении звездой. В результате также снижается пусковой крутящий момент, что может быть преимуществом в некоторых приложениях.
- Одно из преимуществ пускателей по схеме «звезда-треугольник» заключается в том, что их можно использовать с двигателями самых разных размеров. Например, их можно использовать как с асинхронными, так и с синхронными двигателями.
- Они также относительно просты в конструкции и эксплуатации, что делает их экономичным вариантом для многих применений. Это означает, что их можно использовать в самых разных отраслях, от бытовой до промышленной.
- Одним из преимуществ использования пускателя по схеме «звезда-треугольник» является то, что он может продлить срок службы вашего двигателя. Запуская двигатель в режиме звезды, вы создаете меньшую нагрузку на двигатель, чем если бы вы запускали его в режиме треугольника. Это может помочь продлить срок службы вашего двигателя, а также повысить его эффективность.
- Наконец, пускатели звезда-треугольник могут использоваться как с трехфазными, так и с однофазными источниками питания. Это делает их универсальным вариантом для многих различных типов приложений.
Минусы:
Однако эти стартеры не лишены и минусов.
- Требуется больше обслуживания – Причина этого в том, что пускатель звезда-треугольник использует много контактов. Эти контакты со временем могут изнашиваться, и их необходимо заменять.
- Это может вызвать проблемы с двигателем — Пускатель по схеме «звезда-треугольник» может вызвать проблемы с двигателем, такие как вибрация и шум. Это связано с тем, что соединение по схеме «звезда» имеет более низкий импеданс, чем соединение по схеме «треугольник».
- Подходит не для всех приложений – Пускатель звезда-треугольник подходит не для всех приложений. Например, он не подходит для использования с насосами и вентиляторами.
- Не так надежен, как другие методы – Пускатель по схеме «звезда-треугольник» не так надежен, как плавный пуск или привод с регулируемой скоростью. Это связано с тем, что в нем используется много контактов, которые со временем могут изнашиваться.
Где обычно используется пускатель звезда-треугольник?
Существует множество промышленных применений, в которых используется пускатель звезда-треугольник. Например, если у вас есть трехфазный асинхронный двигатель, который часто запускается в течение дня.
Другое распространенное применение — компрессоры, насосы и вентиляторы. Если какое-либо из этих устройств часто запускается и останавливается в течение дня, то эти стартеры являются хорошим вариантом.
Они также используются в конвейерных лентах, кранах и другом тяжелом оборудовании. По сути, в любое время, когда вам нужно часто запускать и останавливать трехфазный двигатель, пускатель звезда-треугольник является хорошим вариантом.
Последнее место, где вы можете увидеть пускатель по схеме «звезда-треугольник», — это машины с высоким пусковым током. Это может быть что-то вроде печи или духовки. Если двигатель для одного из этих устройств должен иметь высокий пусковой момент, то пускатель звезда-треугольник может это обеспечить.
Как это работает?
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» — это, по сути, способ уменьшить величину пускового тока при запуске трехфазного двигателя. Другими словами, это способ убедиться, что двигатель не потребляет слишком много тока при первом включении.
Это достигается путем запуска двигателя в так называемой конфигурации «звезда». В этой конфигурации трехфазные обмотки соединены вместе по схеме звезды.
После того, как двигатель заработает, пускатель звезда-треугольник переключит конфигурацию обмотки на так называемую конфигурацию «треугольник». В этой конфигурации обмотки соединены по схеме треугольник.
Позволяет двигателю работать на полной мощности.
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» затем переключится обратно на конфигурацию «звезда», когда придет время выключить двигатель. Это помогает уменьшить количество тока, протекающего через двигатель, когда он выключен, что может помочь предотвратить повреждение двигателя.
Итак, это общий обзор того, как работают пускатели звезда-треугольник.
Пуск по схеме «звезда-треугольник» с открытым переходом
В этой конструкции используется трехфазный контактор для соединения обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник». Таймер используется для задержки подачи напряжения на обмотку треугольника, что снижает пусковой ток при пуске.
Основным преимуществом этого типа стартера является его низкая стоимость. Кроме того, он прост в подключении и не требует сервисного выключателя.
Однако основным недостатком является отсутствие какой-либо защиты от обрыва фазы или несимметричного напряжения.
Кроме того, конструкция с открытым переходом может привести к кратковременному отключению питания подключенных нагрузок, когда контактор переключается между конфигурациями «звезда» и «треугольник».
Закрытый переход звезда-треугольник пуск
Этот тип представляет собой более сложную конструкцию, в которой также используются два трехфазных подрядчика.
Как сделать усилитель на транзисторе?
Этот тип пускателя не требует таймера. Кроме того, конструкция с закрытым переходом исключает прерывание питания, вызванное переключением контакторов в пускателе с открытым переходом.
Однако пускатель с закрытым переходом стоит дороже, чем пускатель с открытым переходом.
Кроме того, более сложно подключить проводку, и для нее требуется сервисный выключатель.
Основным преимуществом является его надежность. Это самый надежный тип стартера, но и самый дорогой.
По этой причине он часто используется в критически важных приложениях, где время простоя должно быть сведено к минимуму.
Детали пускателя по схеме «звезда-треугольник»
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» состоит из трех основных частей: двигатель, контактор и реле перегрузки.
- Двигатель — это часть стартера, которая фактически проворачивает двигатель. Обычно это трехфазный асинхронный двигатель. На самом деле можно использовать любой тип двигателя, но наиболее распространены трехфазные асинхронные двигатели.
- Контактор — это часть пускателя, которая регулирует подачу электроэнергии к двигателю. Обычно это сверхмощный переключатель, способный выдерживать большие токи. Кроме того, контактор должен иметь возможность быстро включать и выключать ток.
- Реле перегрузки — это часть пускателя, которая защищает двигатель от повреждения из-за перегрузки. Это тепловое или электронное устройство, которое срабатывает, когда ток, протекающий через него, превышает определенный уровень.
Когда все три части собраны вместе, они образуют стартер звезда-треугольник.
Однако есть и другие детали, которые иногда входят в состав пускателя по схеме «звезда-треугольник».
- Например, таймер часто используется для задержки включения обмотки треугольником. Это предотвращает запуск двигателя при полной нагрузке, что может привести к его повреждению.
- Кроме того, иногда используется кнопка для ручного включения и выключения стартера.
- Контрольная лампочка — еще одна общая черта. Он показывает, включен ли стартер.
- И последнее, но не менее важное: реверсивный контактор можно использовать для изменения направления вращения двигателя.
Все эти функции являются необязательными, и разработчик пускового устройства должен решить, какие из них включить.
Советы
При использовании пусковой схемы звезда-треугольник следует помнить несколько моментов.
Во-первых, убедитесь, что номинальное напряжение и ток контактора соответствуют условиям применения.
Во-вторых, помните о пусковом токе при запуске двигателя. Это может вызвать проблемы, если контактор имеет неправильный размер.
Наконец, убедитесь, что пускатель звезда-треугольник правильно подключен и что все соединения затянуты.
Если вы будете следовать этим советам, вы сможете без проблем использовать схему запуска звезда-треугольник.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между пускателем звезда-треугольник и пускателем DOL?
- Пускатель звезда-треугольник первоначально подключает двигатель к источнику питания по схеме звезда. Это означает, что подключены только две из трех фаз, что приводит к меньшему току, протекающему через двигатель. Как только двигатель достигнет определенной скорости, пусковое устройство переключит соединение на конфигурацию треугольника.
- Стартер DOL, с другой стороны, всегда поддерживает дельта-конфигурацию. Это означает, что все три фазы подключены с самого начала, что приводит к более высокому току, протекающему через двигатель. Однако это также означает, что пускатель DOL с большей вероятностью может повредить двигатель, если он используется неправильно.
Является ли схема «звезда-треугольник» устройством плавного пуска?
Да, звезда-треугольник — это тип устройства плавного пуска. Устройство плавного пуска — это устройство, которое используется для медленного увеличения напряжения и тока двигателя. Это снижает нагрузку на двигатель, что продлевает срок его службы.
Где обычно используются стартеры?
Пускатели обычно используются в тех случаях, когда двигатель необходимо часто запускать и останавливать. Это может быть что-то вроде конвейерной ленты или насоса. Стартеры также можно использовать в приложениях с высокой нагрузкой на двигатель, например, в дробилках или миксерах.
Полезное видео: Объяснение пускателя «звезда-треугольник» — принцип работы
Заключительные мысли
В целом схема пускателя «звезда-треугольник» — отличный способ запустить двигатель. Он прост в настройке и может быть выполнен всего за несколько минут. Кроме того, это относительно недорого и легко найти нужные детали.
Если вы ищете простой способ запустить двигатель, определенно стоит рассмотреть схему пуска звезда-треугольник.
Надеюсь, эта статья помогла вам понять, что такое схема запуска звезда-треугольник и как она работает. Спасибо за чтение!
П.С. Если вы нашли эту статью полезной, поделитесь ею с другими, кому она может быть полезна. Спасибо!
Каталожные номера:
- https://engineerfix.com/star-delta-starter-circuit-y-%CE%B4-how-to-wire-pros-and-cons/
Как пользоваться паяльником?
Сравнение потерь в асинхронных двигателях, соединенных по схеме «звезда» и «треугольник» с насыщенным сердечником
- title={Сравнение потерь в асинхронных двигателях, соединенных по схеме «звезда» и «треугольник» с насыщенным сердечником},
автор = {Фернандо Феррейра и Андре М. Силва, Сэрджио М. А. Круз и Ан Бал Траса де Алмейда},
journal={Международная конференция IEEE по электрическим машинам и приводам (IEMDC) 2017 г.},
год = {2017},
страницы={1-8}
}
- F. Ferreira, André M. Silva, A.D. de Almeida
- Опубликовано 1 мая 2017 г.
- Physics
- 2017 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC)
Рынок двигателей переходит на IEEE / Классы эффективности Super-Premium, и производители двигателей прилагают значительные усилия для повышения номинальной эффективности без значительного увеличения стоимости производства и материалов. Кроме того, поскольку асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором могут запускаться с помощью электронных устройств плавного пуска, их статорные обмотки могут быть рассчитаны на работу в режиме соединения звездой. В данной работе рассмотрена возможность снижения потерь двигателя за счет проектирования…
Просмотр на IEEE
doi.org
Потери, связанные с насыщением, в асинхронных двигателях для режимов соединения «звезда» и «треугольник»
Ферромагнитный сердечник трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором обычно предназначен для работы в области колена кривой намагничивания B-H, чтобы достичь хорошего компромисса…
Сравнение потерь малых синхронных машин с постоянными магнитами, соединенных треугольником и звездой
ZSCC и его влияние на генерируемые потери в СДПМ с соединением треугольником, используемом в качестве Тяговый двигатель для педального электрического цикла (Pedelec) анализируется, и результаты расчетов сравниваются с результатами СДПМ, соединенными звездой, с той же конструкцией.
Экспериментальное исследование характеристик трехфазного асинхронного двигателя при асимметрии питающего напряжения для соединения звездой и треугольником
В этой главе представлено экспериментальное исследование, сравнивающее характеристики асинхронного двигателя при асимметрии питающего напряжения на холостом ходу и при полной нагрузке. , для соединения звездой и треугольником. Использование…
Компенсация нелинейных характеристик инвертора для низковольтного асинхронного двигателя с треугольником
- Qiang Guo, Z. Dong, Heping Liu, Xiaoyao You
Машиностроение
- 2020
Предложенная схема компенсации осуществима и эффективна для компенсации нелинейных характеристик VSI для низковольтных АД, соединенных треугольником, и имеет лучшую производительность, чем общепринятый метод, с точки зрения подавления эффекта Нелинейные характеристики ВСИ.
Диагностика неисправности асинхронного двигателя на основе анализа тока нулевой последовательности
- Аркадиуш Дуда, П. Дроздовски
Engineering
- 2020
Чтобы проверить эффективность ZSC при диагностике неисправностей асинхронных двигателей, были проведены расчеты конечных элементов и лабораторные испытания для ранее упомянутых неисправностей для соединений треугольником и звездой с конфигурацией обмотки статора с нейтральным проводом.
Обзор вариантов модернизации асинхронных двигателей для повышения их эффективности и надежности
- F. Ferreira, André M. Silva, V. Aguiar, R. Pontes, E. Quispe, A.D. de Almeida
Engineering
Международная конференция IEEE по окружающей среде и электротехнике, 2018 г., и IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe, 2018 г. (EEEEIC / I&CPS Europe) представлена надежность и кратко описана международная программа аккредитации центров/мастерских по ремонту электродвигателей.
Новый метод управления вентильным реактивным двигателем со стандартным полномостовым инвертором
Предложен новый метод управления вентильно-индукторным двигателем (ВИД) с использованием стандартного полного моста, который показывает, что при использовании нового метода пульсации крутящего момента и скорости в ВИД уменьшаются.
Совместное моделирование модели конечных элементов асинхронного электропривода для тягового применения анализ переходных процессов электропривода для современных тяговых приложений.
ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 11 ССЫЛОК
СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантности Наиболее влиятельные документыНедавность
Устойчивость обмоток, соединенных звездой и треугольником, к асимметрии напряжения в асинхронных двигателях
- F. Ferreida, B. Ge, E. Quispe
Физика, инженерия
Международная конференция по электрическим машинам (ICEM), 2014 г. до 4 кВт, шестиполюсный статор с соединением по схеме звезда/треугольник…
На звездах, дельте и звездах-дельте. Статорные соединения. Достойность к напряжению дисбаланса
- F. Ferreira
Physics, Engineering
2015 Международные электрические машины и диски. Когда трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором должен быть запущен с электронным устройством плавного пуска, соответствующая обмотка статора может быть рассчитана на номинальную мощность с треугольником, звездой или звездой-треугольником…
Помимо асинхронных двигателей — технологические тенденции для повышения эффективности
Двигатели класса эффективности Premium/IE3 теперь являются обязательными в Северной Америке. Классы эффективности Super-Premium/IE4 и Ultra-Premium/IE5 должны быть определены во 2-м издании стандарта IEC 60034-30.…
Моделирование насыщенных машин переменного тока, включая гармонические составляющие потока воздушного зазора
Новая модель насыщения для представлены асинхронные машины, которые можно легко распространить на другие типы машин переменного тока. Показано, что насыщение отвечает за генерацию потока пространства…
Справочник по индукционным машинам
- И. Болдеа, С. Насар
Машиностроение
- 2001
Индукционные машины в промышленности. Топология и работа асинхронных машин Материалы и потери. Обмотки и их МДС. Распределение поля без нагрузки. Эквивалентные параметры цепи. Установившийся режим…
Тщательное исследование третьей гармоники тока в асинхронных двигателях, соединенных треугольником, при межвитковом замыкании статора
- К. Гифтакис, М. Дриф, А. Кардосо
Физика
2015 10-й Международный симпозиум IEEE по диагностике электрических машин, силовой электроники и приводов (SDEMPED)
- 2026 2026 предыдущие работы показали, что при межвитковом замыкании статора третья гармоника тока увеличивается в частотном спектре линейного тока, предлагая диагностический потенциал. Это…
Новая стратегия моделирования асинхронных машин с учетом магнитного насыщения
- Д. Биспо, Л. М. Нето, Дж. Т. Резенде, Д. Андраде
Инженерное дело
Протокол конференции IEEE по отраслевым приложениям 2000 года. Тридцать пятое ежегодное собрание IAS и Всемирная конференция по промышленному применению электроэнергии (кат. № 00Ch47129)
- 2000
В этом документе представлена математическая модель асинхронной машины, которая включает эффекты магнитного насыщения. Насыщение включается с помощью так называемых «магнитных гармонических функций». Эти…
Метод включения эффектов насыщения основного потока в обобщенные уравнения машин переменного тока
В этой статье показано, как эффекты насыщения основного потока могут быть включены в обобщенные уравнения машин переменного тока, в которых токи намеренно выбраны как…
Компьютерное моделирование асинхронной машины с пространственно зависимым насыщением
В данной статье представлена новая аналоговая компьютерная модель для моделирования асинхронной машины, учитывающая пространственно зависимый эффект насыщения основного потока. Используя эту модель…
Charles Kingsley
Пускатель звезда-треугольник — теория и работа со схемой питания и управления | Электротехника
Сейчас день Асинхронные двигатели используются во всех отраслях промышленности по всему миру. Так что Существуют различные методы запуска трехфазного асинхронного двигателя, такие как пускатель звезда-треугольник. Один из них, самый дешевый и популярный метод – прямой онлайн (DOL) запуск. В то время как ограничение этого метода в том, что его можно использовать только для Low HP (до 5HP) Индукционный двигатель. Для запуска высокономинальной (более 5 л.с.) 3-фазной индукционной мотор, Звезда-треугольник стартер используется.
В этой статье мы подробно обсудим, что такое звезда-треугольник стартер и как он работает, назначение стартера звезда-треугольник, теория и работа принцип пускателя звезда-треугольник (звезда-треугольник) с помощью цепь питания и управления, номинал и размер различных частей звезды-треугольника стартер, преимущества и недостатки, а также его промышленное применение.
Что такое стартер Star Delta?Пускатель по схеме «звезда-треугольник» является наиболее часто используемым пусковым устройством с пониженным напряжением. способ пуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором средней мощности (SCIM). Это также известен как пускатель звезда-треугольник . В этом методе запуска Трехфазный асинхронный двигатель соединен звездой во время пуска и во время скорость достигает почти 80% скорости полной нагрузки, затем он переключается (с с помощью переключателя TPDT) в положение «треугольник» во время нормальной работы.
[##eye## Трансформатор тока нулевой последовательности (CBCT)]
Проще говоря, пускатель звезда-треугольник запускает двигатель с обмоткой статора, соединенной звездой. Когда скорость достигает 80% от номинальной скорости, начинает работать с обмоткой статора, соединенной треугольником.
Пускатель звезда-треугольник используется для более чем 5 л. с. и доступен асинхронный двигатель мощностью до 180 л.с.
Почему вместо пускателя DOL используется пускатель звезда-треугольник?Большинство асинхронных двигателей малой мощности (до 5 л.с.) запускаются напрямую онлайн со стартером DOL. Но при запуске больших моторов (более 5 л.с.) в таким образом, это вызывает нарушение напряжения в линии питания из-за очень большого скачок пускового тока (в 6-10 раз больше тока полной нагрузки).
Таким образом, для ограничения броска пускового тока (пускового тока) Метод пуска по напряжению используется для пуска индукционных двигателей большой мощности. мотор. Так как автотрансформаторный пуск и пуск звезда-треугольник имеют пониженное напряжение трехфазных пусковых методов. Индукционный двигатель. Следовательно, для больших двигателей мы используем пускатель звезда-треугольник. вместо пускателя DOL, чтобы уменьшить бросок пускового тока двигателя без с помощью любых внешних устройств.
Типы пускателей звезда-треугольник- Ручной пускатель звезда-треугольник
- Полуавтоматический пускатель звезда-треугольник
- Автоматический пускатель звезда-треугольник
- Доступный пусковой ток: 33% от тока полной нагрузки 33 % крутящего момента при полной нагрузке
- Пускатель по схеме «звезда-треугольник» может использоваться только для малой и высокой мощности Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
- Для клеммной коробки асинхронного двигателя требуется 6 соединительных кабелей.
- Уменьшенный пусковой момент
- Уменьшенный пусковой ток
- Пиковый ток при переключении со звезды на треугольник
- Треугольник 3 Механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник
- Преимущества пускателя звезда-треугольник
- Это сравнительно дешевле, чем другие методы пуска с пониженным напряжением. запуск асинхронного двигателя.
- Характеристики крутящего момента и тока пускателя звезда-треугольник лучше чем другие способы запуска.
- Пусковой ток в 1/3 раза больше прямого пуска (DOL) Текущий.
- Для использования не требуется устройство переключения ответвлений
- Он обеспечивает высокий крутящий момент на ампер линейного тока
- Конструкция и принцип действия пускателя звезда-треугольник просты и надежны.
- Пускатель звезда-треугольник может быть полезен только для 6-контактного соединения треугольником асинхронный двигатель с доступом ко всем 6 клеммам.
- Поскольку пусковой ток составляет 1/3 номинального тока, пусковой крутящий момент также снижается в 1/3 раза. Следовательно, он обеспечивает только 33% пускового момента. и если нагрузка, подключенная к двигателю, требует более высокого пускового момента, то очень высокие переходные процессы и напряжения возникают при переходе от звезды к треугольнику связь. Следовательно, из-за этих переходных процессов и напряжений многие электрические и произошла механическая поломка.
- Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
- Пускатель звезда-треугольник не может запустить двигатель, если подключена нагрузка с двигателем, крутящий момент нагрузки которого превышает 50 % номинального крутящего момента двигателя.
- В этом способе пуска при переходе от звезды к дельта, если двигатель не достигает по крайней мере 80% своей номинальной скорости, то пиковый ток будет таким же высоким, как и в пускателе DOL. Таким образом, это может нанести вред влияние на контакты контрагентов. Следовательно, это не будет надежным.
- Если двигатель слишком сильно нагружен, то не хватит крутящий момент для разгона двигателя до желаемой скорости перед переключением на положение дельты.
- Метод запуска звезда-треугольник обычно предпочтительнее для низких и средних Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с низким крутящим моментом (SCIM).
- Пускатель звезда-треугольник также используется в центробежных компрессорах.
- Наиболее подходит для приложений, где требуется пусковой ток низкий, а также ток в линии должен быть минимальным.
- Его можно использовать в таких отраслях, как текстильная, пищевая и производство напитков, сахарные заводы, бумага и полиграфия, холодильные камеры и т. д.
Подробнее Статья:
- Режекторный фильтр — теория, схема и применение
- Инволютивная матрица и ее свойства — определение, примеры
- Surge impedance and Surge impedance loading (SIL) of Transmission line
- Transformer interview questions with answer
- What is power factor and why is it important
- Идемпотент матрица и ее свойства
- Коэффициент мощности Методы коррекции
Стартер со звезды на треугольник? Объяснение, теория, преимущества и недостатки —
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
1 год назад
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР
Содержание
Пускатель звезда-треугольник или пускатель звезда-треугольник является одним из наиболее распространенных методов пуска трехфазного асинхронного двигателя. Когда обмотка статора двигателя напрямую подключена к источнику питания, она будет потреблять очень большой ток, и для управления этим сильнотоком используется пускатель звезда-треугольник
Пускатель звезда-треугольник или звезда-треугольник используется для белки двигатель с короткозамкнутым ротором, предназначенный для нормальной работы с обмоткой статора, соединенной треугольником. Эта звезда используется с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором мощностью до 5 л.с.
В исходном положении нижняя часть обмотки статора соединена звездой. Тогда напряжение каждой обмотки будет равно √3-кратному напряжению сети, т.е. 57,7% напряжения сети.
Когда ротор набирает обороты, пускатель быстро переходит в рабочее положение, т. е. в направлении вверх, тем самым соединяя обмотку статора в треугольник.
При соединении треугольником фазное напряжение становится равным линейному напряжению, тогда полное линейное напряжение подается на обмотку статора и двигатель работает с нормальной скоростью.
В большинстве случаев асинхронные двигатели запускаются непосредственно от сетевого напряжения, но когда таким образом запускаются очень большие двигатели, эти двигатели вызывают помехи в линии напряжения питания из-за большого пусковой ток.
Чтобы ограничить этот высокий пусковой ток, большой асинхронный двигатель запускается при пониженном напряжении, а затем снова подключается полное напряжение питания, когда двигатель разгоняется почти до скорости вращения.
Как правило, для снижения пускового напряжения используются два метода: пуск звезда-треугольник и пуск с автотрансформатора. Описанный выше метод представляет собой метод пуска при пониженном напряжении.
Снижение напряжения при соединении по схеме «звезда-треугольник» достигается путем физического повторного подключения обмотки, как показано на рисунке.
Пускатель звезда-треугольникПри пуске асинхронного двигателя обмотки соединяются в звезду и за счет такого соединения напряжение на каждой обмотке уменьшается. Это также снизит крутящий момент в три раза.
Через некоторое время обмотки перенастраиваются на треугольник, и двигатель работает с нормальной скоростью.
Пускатель звезда-треугольник обычно является наиболее распространенным типом пускателей пониженного напряжения. Это используется для уменьшения пускового тока, подаваемого на двигатель во время пуска, как процесс уменьшения помех и помех в электроснабжении.
Во многих областях требуется пускатель пониженного напряжения для всех двигателей мощностью более 5 л.с. Тогда этот пускатель звезда-треугольник является одним из экономичных пускателей напряжения, которые можно использовать.
Теория пуска по схеме звезда-треугольникВо время пуска: обмотка статора соединена звездой, поэтому напряжение на каждой фазной обмотке равно 1/√3 линейного напряжения.
If,
V L = сетевое напряжение двигателя.
Z ph = импеданс статора на фазу.
V ф =V L /√3
I ф =V ф /Z ф = V L /√3Z pH
Здесь двигатель подключен в Star, так что ток линии равен фазовому току
I LY = I pH
, где
I pH
, где 9000
I LY = Линейный ток при соединении звездой.
I ph = фазный ток двигателя.
I LY =V L /√3Z ph
При работающем двигателе двигатель подключается треугольником,
V L =V ph
and, I ph =V ph /Z ph =V L /Z ph
I LD =√3I ph
Где I LD = линейный ток при соединении треугольником.
I LD = √3i pH
= √3V L /Z pH
I LY /I LD = V L /√3Z pH /√3V L /Z PH = V L /√3Z PH 6. 124555545 /√ PH 611245; =1/3
I LY =1/3 I LD
Torque during starting condition,
T st =I 2 LY r 2 /s
Where, I LY =I ph =I st и, промах(и) =1
- Работа пускателя по схеме «звезда-треугольник» проста и надежна
- По сравнению с другими методами пониженного напряжения пускатель по схеме «звезда-треугольник» относительно менее затратен.
- Хороший крутящий момент на ампер.
- Эффективность повышается, так как не выделяется тепло из-за использования устройства переключения ответвлений.
пускатель треугольником:
1. Контакторы
Контактор представляет собой мощное реле с высоким номинальным током, используемое для включить асинхронный двигатель. Текущий номинал контакторов варьируется в диапазон от 10А до нескольких сотен ампер.
[##eye## Конструкция и работа LVDT]
В пускателе звезда-треугольник мы используем в основном три контактора: Контактор и контактор треугольника относятся к типу AC3 и рассчитаны на 58% номинального тока двигателя. Эти контакторы замкнуты во время работы асинхронного двигателя. В то время как контактор звезды пропускает ток звезды только во время запуск мотора. Когда пусковой ток становится в 1/3 раза больше номинального тока, Контактор звезды может быть типа AC3 и 33% от номинального тока полной нагрузки.
Все три подрядчика, используемые в пускателе звезда-треугольник, меньше, чем что одиночный контактор, используемый в пускателе DOL, потому что эти контакторы только ток обмотки, который составляет 33% от полного тока нагрузки в пускателе звезда-треугольник.
2. Реле перегрузки
Как и в случае асинхронного двигателя, выход из строя большинства обмоток из-за перегрузок, работы на несимметричном питании, а также одиночных фазирование из-за потери фазы, что может привести к чрезмерному нагреву и ухудшение изоляции обмоток двигателя. Поэтому требуется защита от перегрузки. для защиты обмоток от перегрузки и короткого замыкания во внутренней обмотке. Следовательно, все эти условия предотвращаются 3-полюсный тепловое реле перегрузки.
3. Таймер
Основной функцией таймера в пускателе звезда-треугольник является переключение контактор из состояния звезды в треугольник, когда двигатель достигает скорости почти больше более 80% полной скорости загрузки.
4. Блок предохранителей
3 предохранителя используются последовательно с цепью двигателя для защиты двигателя от внешнего перегрузки по току и короткого замыкания. Также используется 1 предохранитель для защиты цепи управления пускателем звезда-треугольник.
5. Кнопки — для запуска (тип NO) и остановки (тип NC) двигателя.
Принцип работы пускателя звезда-треугольник (звезда-треугольник)Пускатель звезда-треугольник является наиболее распространенным пускателем пониженного напряжения для Индукционный двигатель. Целью пускателя звезда-треугольник является ограничение пускового тока. импульс (в 6-10 раз больше номинального тока) за счет пониженного напряжения при соединении звездой обмотки.
При этом способе пуска обмотки статора соединены звездой и когда скорость достигает 80%, он переключается со звезды на треугольник с помощью трехполюсного двухпозиционного переключателя (TPDT).
Таким образом, при пуске ток в обмотке уменьшился до 1/3 от номинальное значение и пусковой момент также снижаются до 33%.
Работу пускателя звезда-треугольник легко понять с помощью трех различных состояний:
1. Состояние соединения звездой
Обмотка двигателя соединена звездой близкое положение для замыкания цепи питания.
[##eye## Трансформаторные вопросы с ответами]
Таким образом, в этом состоянии индукция, обмотка статора двигателя будет подключена в звезду и, следовательно, напряжение на обмотке двигателя уменьшится в 1/√3 раза линейного Напряжение.
Когда двигатель достигает скорости 80 % от полной нагрузки, цепь таймера Сначала отключите контактор звезды и подключите контактор треугольника в цепь.
2. Открытое переходное состояние
При переключении со звезды на треугольник цепи контактора замыкаются становятся открытыми, и двигатель не остается ни в состоянии звезды, ни в состоянии треугольника. Итак, это состояние называется открытым переходным состоянием.
3. Состояние соединения треугольником
соединение обмотки двигателя треугольником государство. При соединении треугольником фазное напряжение статора будет равно линейному. Напряжение. Следовательно, линейное напряжение появится на обмотке статора, и двигатель нормально работать на номинальной скорости при полной нагрузке.
Цепь питания пускателя звезда-треугольникСогласно рисунку, кроме предохранителя (F1), защита от перегрузки реле (F2), цепь состоит из трех подрядчиков именуемых — главный подрядчик (K1), контактор звезда (K2) и контактор треугольник (K3).
[ ##проушина## Части трансформатора и их функции]
Генеральный подрядчик (К1) подключает напряжение питающей сети (R, Y, B) к первичные клеммы (U1,V1, W1) через первичный предохранитель (F1) и реле перегрузки (Ф2). Кроме того, вторичные клеммы (U2, V2, W2) соединены контактором «звезда». (K2) и контактор треугольника (K3).
силовая цепь пускателя звезда-треугольник контактор (K2) изначально будет замкнут, так что двигатель запустится с вторичной обмоткой, соединенной звездой. После временной задержки, когда скорость достигает более 80% затем схема таймера открывает К2 и закрывает К3. Так что соединение вторичной обмотки переключился со звезды на треугольник, и двигатель продолжает работать в треугольнике на протяжении всей операции. Все виды управления контакторами, реле перегрузки и защиты предохранителей осуществляется встроенными цепями управления и таймера пускателя звезда-треугольник.
Цепь управления пускателем звезда-треугольникЦепь управления в основном выполняет операцию переключения контакторы (К1, К2, К3) и переход от звезды к треугольнику на протяжении всего запуска и работы SCIM.
Цепь управления состоит из предохранителя, НО-НЗ пуска (S1) и останова (S0) кнопки, таймер звезда-треугольник (К4) и вспомогательные контакты контрагентов и реле перегрузки.
схема управления пускателем по схеме звезда-треугольник При нормальной работе (F1, F2 и F3 исправны). Когда S1 нажата (во время пуска), то катушка таймера К4 подает питание на катушку звезды контактор К2, а также подает питание на катушку линейного контактора К1. Так что это будет управлять двигателем в звездообразной конфигурации. Нормально разомкнутый контакт K1 подключен параллельно S1, чтобы цепь оставалась в защелке, пока не будет нажата S0.
По истечении установленного времени в цепи таймера катушка К2 отключается. обесточивается, а K3 находится под напряжением, поэтому двигатель продолжает работать в треугольнике. конфигурация. При нажатии S0 или при отключении по перегрузке или перегорании F1 обмотка К1 и К3 обесточивается и двигатель останавливается.
[##eye## Теория и схема режекторного фильтра]
Контактор звезда K2 и контактор треугольник K3 механически и электрически заблокированы с помощью размыкающих контактов, так что оба подрядчика не должны закрыть одновременно. Это гарантирует, что катушка К3 будет под напряжением только тогда, когда К2 разомкнут и также, K2 будет под напряжением только тогда, когда K3 обесточен.
Пуск с открытым переходом звезда-треугольникЕсли вы внимательно наблюдали за описанной выше схемой управления работы, то вы обнаружите, что двигатель отключается во время перехода от звезды к конфигурации треугольника. Это означает, что стартер мгновенно отключается. двигатель от конфигурации звезды, а затем снова подключает его к треугольнику конфигурация.
[##eye## Причины и недостатки низкого коэффициента мощности]
Легче реализовать с точки зрения выбега и схемы, поэтому широко используется, чем стартер звезда-треугольник с закрытым переходом. Если сроки переключение хорошо, тогда этот метод работает очень хорошо. Но на практике, хотя сложно правильно установить время, поэтому отключение и повторное включение питания может вызвать скачки напряжения и тока.
Ниже приведены четыре этапа работы открытого перехода состояние стартер звезда-треугольник:
Состояние ВЫКЛ:- все контакторы разомкнуты
Состояние звезды:- главный контактор K1 и контактор звезды K2 подключены, а K3 оставаться открытым. Таким образом, двигатель работает в конфигурации звезды.
Переходное (открытое) состояние:- это также называется переключением открытого перехода потому что между звездой и дельтой есть открытая ступень. В этом состоянии главное контактор К1 замкнут, а контактор звезда К2 и контактор треугольника К3 разомкнуты. На первичном конце обмотки двигателя есть напряжение, а вторичная обмотка разомкнута. Таким образом, во вторичной обмотке не может протекать ток. Так как двигатель имеет вращающийся ротор и поэтому он ведет себя как генератор.
Состояние треугольника:- главный контактор K1 и контактор треугольника K3 замкнуты и соединены звездой контактор К2 разомкнут. Двигатель подключен к полному напряжению сети и, следовательно, к полному мощность и крутящий момент доступны для вывода.
Замкнутый переход звезда-треугольник, пускСуществует способ уменьшения амплитуды переходных процессов переключения в переходном состоянии. Требуется дополнительный 3-полюсный вспомогательный контактор и три резисторы соответствующего номинала, чтобы мог протекать значительный ток через резисторы в период переключения треугольником. А также вспомогательный контактор и все три резистора должны быть соединены треугольником контактор К3.
[ ##eye## Нагрузка импеданса перенапряжения (SIL) Линия передачи]
Во время работы, непосредственно перед размыканием контактора звезды K2, вспомогательный контактор замыкается, что приводит к непрерывному протеканию тока через резисторы в звезду. После размыкания звездообразного контактора K2 ток продолжает течь. через обмотку двигателя к источнику питания через резисторы. Эти резисторы затем замыкается контактором треугольника K3.
Следовательно, при пуске по схеме звезда-треугольник с замкнутым переходом непрерывная мощность постоянно поддерживается двигателем.
Ниже приведены пять этапов работы закрытого переходное состояние пускатель звезда-треугольник:
состояние ВЫКЛ:- все контакторы разомкнуты
состояние звезды:- главный контактор K1 и контактор звезды K2 подключены, а K3 оставаться открытым. Таким образом, двигатель работает в конфигурации звезды.
Переходное состояние звезды:- двигатель соединен звездой, а резисторы подключен через контактор треугольника K3 со вспомогательным контактором.
Замкнутое переходное состояние:- главный контактор K1 замкнут, а контактор треугольника К3 и контактор звезды К2 разомкнуты. Ток течет по обмоткам двигателя и переходные резисторы через вспомогательный контактор.
Состояние треугольника:- главный контактор K1 и контактор треугольника K3 замкнуты и соединены звездой контактор К2 разомкнут. Кроме того, переходные резисторы закорочены. Асинхронный двигатель (SCIM) подключен к полному напряжению сети и, следовательно, к полной мощности и крутящему моменту. доступны для вывода.
Влияние переходных процессов в пускателе звезда-треугольникработа закрытого пускателя звезда-треугольник Как обсуждалось выше переходный стартер. В этом запуске существует открытое переходное состояние во время контактор звезды K2 и контактор треугольника K3 остаются разомкнутыми, тогда как главный контактор К1 замкнут.
В течение этого периода переключения двигатель должен работать в режиме холостого хода с небольшое замедление (движение накатом). Таким образом, он может генерировать собственное напряжение и в подключение к поставке этого генерируемого напряжения может случайным образом добавляться или вычитаться с основное напряжение питающей сети. Это вызывает скачки напряжения и скачки напряжения. переходный ток (также известный как переходный ток переключения), который длится всего на несколько миллисекунд.
[##eye## Конструкция и работа RVDT]
Таким образом, чтобы свести к минимуму влияние переходных процессов на открытую звезду перехода пускатель треугольника мы используем дополнительный вспомогательный контактор и три перехода резисторы на контакторе треугольника К3.
Номинальные параметры и размеры компонентов пускателя по схеме «звезда-треугольник»Размер реле перегрузки: для защиты от перегрузки используются два реле перегрузки. используются в линии и в обмотке двигателя.
Таким образом, номинал встроенных реле перегрузки = ток полной нагрузки мотор.
Принимая во внимание, что уставка реле перегрузки в обмотке = 0,58 полной ток нагрузки двигателя.
Размер главного контактора и контактора треугольника: главный контактор K1 и контактор треугольника K3 относятся к типу AC3 и рассчитаны на 58 %. тока полной нагрузки двигателя.
Отсюда размер главного контактора = 0,58*полный ток нагрузки двигателя
Также размер контактора треугольника = 0,58*полный ток нагрузки двигателя тока главного контактора. Это означает, что номинал звездного контактора должен быть только 33% тока полной нагрузки двигателя. Он также должен быть типа AC3.
Следовательно размер контактора звезды = 0,33*полный ток нагрузки двигателя
Пусковые характеристики двигателя пускателем звезда-треугольник[##eye## Электрическое соединение]