Асинхронные электродвигатели — соединение «звездой» и «треугольником»
Трехфазный электродвигатель – это электрическая машина, предназначенная для работы в трехфазных сетях переменного тока. Такой двигатель состоит из статора и ротора. Статор имеет три обмотки, сдвинутые на сто двадцать градусов. При появлении в цепи обмоток трехфазного напряжения на полюсах образуются магнитные потоки, происходит вращение ротора. Электродвигатели бывают синхронными и асинхронными. Трехфазные асинхронные двигатели получили широкое применение в промышленности и в быту. Такие двигатели бывают односкоростными, в таком случае обмотки двигателя соединяют по схеме «звезда» или «треугольник», и многоскоростными. Последние агрегаты переключаемые, в таком случае происходит переход с одной схемы подключения на другую.
Трехфазные электродвигатели разделяют по схемам соединения обмоток. Существует две схемы подключения – соединение «звездой» и «треугольником». Подключение обмоток двигателя по типу «звезда» представляет собой соединение концов обмоток двигателя в одну точку (нулевой узел): получается дополнительный вывод – нулевой. Свободные концы подключаются к фазам сети электрического тока 380 В. Внешне такое подключение напоминает трехконечную звезду. На фото показана следующая схема: соединение «звездой» и «треугольником».
Подключение обмоток электродвигателя по типу «треугольник» представляет собой последовательное соединение обмоток: конец первой соединяют с началом второй обмотки, конец второй – с началом третьей, а конец третьей с началом первой. На узлы соединения обмоток подается трехфазное напряжение. При таком подключении обмоток нулевой вывод отсутствует. Внешне оно напоминает треугольник.
Соединение «звездой» и «треугольником» одинаково распространены, они не имеют значительных отличий. Для соединения обмоток по типу «звезда» (при работе двигателя в номинальном режиме) линейное напряжение должно быть больше, чем при подключении по типу «треугольник». Поэтому в характеристиках трехфазного двигателя указывают номинальное напряжение следующим образом: 220/380 В либо 127/220 В. В случае необходимости подключения электродвигателя к сети 380 В с номинальным напряжением 220/380 В обмотки требуется соединять по типу «звезда», а номинальным напряжением двигателя будет 380/660 В (по типу «треугольник»).
Следует отметить, что часто используется комбинированное подключение «звездой» и «треугольником». Это делается с целью более плавного пуска электродвигателя. При пуске используется подключение типа «звезда», а затем с помощью специального реле происходит переключение на «треугольник», таким образом, уменьшается пусковой ток. Подобные схемы рекомендуется применять для пуска электродвигателей большой мощности, требующих большого пускового тока. Важно помнить, что при этом пусковой ток превышает номинальный в семь раз.
Существуют и другие комбинации при подключении электродвигателей, например соединение «звездой» и «треугольником» может заменяться двойной, тройной «звездой», а также иными вариантами подключения. Такие способы применяют для многоскоростных (двух-, четырех- и т. д.) электродвигателей.
Способы включения трехфазных асинхронных двигателей
Общие сведения.
Всякий асинхронный трехфазный двигатель рассчитан на два номинальных напряжения трехфазной сети 380 /220 — 220/127 и т. д. Наиболее часто встречаются двигатели 380/220В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое производится подключением обмоток «на звезду» — для 380 В или на «треугольник» — на 220 В. Если у двигателя имеется колодка подключения, имеющая 6 выводов с установленными перемычками, следует обратить внимание в каком порядке установлены перемычки. Если у двигателя отсутствует колодка и имеются 6 выводов — обычно они собраны в пучки по 3 вывода. В одном пучке собраны начала обмоток, в другом концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).
В данном случае «начало» и «конец» — понятия условные, важно лишь чтобы направления намоток совпадали, т. е. на примере «звезды» нулевой точкой могут быть как начала, так и концы обмоток, а в «треугольнике» — обмотки должны быть соединены последовательно, т.
Если развернуть эту схему, то будет видно, что катушки подключены «треугольником».
Если у двигателя имеется только 3 вывода, следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны колодки и в обмотках найти соединение трёх обмоточных проводов (все остальные провода соединены по 2). Соединение трёх проводов является нулевой точкой звезды. Эти 3 провода следует разорвать, припаять к ним выводные провода и объединить их в один пучок. Таким образом мы имеем уже 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника. Если имеется 6 выводов, но не объединены в пучки и не имеется возможности определить начала и концы. можно посмотреть здесь.Трехфазный двигатель вполне
успешно может работать и в однофазной сети, но ждать от него чудес при
работе с конденсаторами не приходится. Мощность в самом лучшем случае
будет не более 70% от номинала, пусковой момент сильно зависит от
пусковой емкости, сложность подбора рабочей емкости при
изменяющейся нагрузке. Трехфазный двигатель в однофазной сети это
компромис, но во многих случаях это является единственным выходом.
Существуют формулы для рассчета емкости рабочего конденсатора, но я
считаю их не корректными по следующим причинам: 1. Рассчет
производится на номинальную мощность, а двигатель редко работает в
таком режиме и при недогрузке двигатель будет греться из-за лишней
емкости рабочего конденсатора и как следствие увеличенного тока в
обмотке. 2. Номинальная емкость конденсатора указаная на его корпусе
отличается от фактической + /- 20%, что тоже указано не конденсаторе. А
если измерять емкость отдельного конденсатора, она может быть в два
раза большей или на половину меньшей. Поэтому я предлагаю подбирать
емкость к конкретному двигателю и под конкретную нагрузку, измеряя ток
в
каждой точке треугольника, стараясь максимально выравнять подбором
емкости.
.
Направление
вращения
двигателя
зависит от
подключения
конденсатора
(точка а) к
точке б или в.
Практически ориентировочную
ёмкость
конденсатора
можно определить
по сл.
формуле: C мкф
= P Вт /10,
где C – ёмкость конденсатора в микрофарадах, P – номинальная мощность двигателя в ваттах. Для начала достаточно, а точная подгонка должна производиться после нагрузки двигателя конкретной работой. Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети, но практика показывает, что успешно работают старые советские бумажные конденсаторы рассчитаные на 160В. А их найти значительно легче, даже в мусоре. У меня мотор на сверлилке работает с такими конденсаторами, расположеными для защиты от хлопка в заземленной коробке от пускателя не помню сколько лет и пока все цело. Но к такому подходу я не призываю, просто информация для размышления. Кроме того, если включить 160и Вольтовые конденсаторы последовательно, вдвое потеряем в емкости зато рабочее напряжение увеличится вдвое 320В и из пар таких конденсаторов можно собрать батарею нужной емкости.
Включение двигателей с оборотами выше 1500 об/мин, либо нагруженных в момент пуска, затруднено. В таких случаях следует применить пусковой конденсатор, ёмкость которого зависит от нагрузки двигателя, подбирается экспериментально и ориентировочно может быть от равной рабочему конденсатору до в 1,5 – 2 раза большей. В дальнейшем, для понятности, все что относится к работе будет зеленого цвета, все что относится к пуску будет красного, что к торможению синего.
Включать пусковой конденсатор в простейшем случае можно при помощи нефиксированной кнопки.
Для автоматизации пуска двигателя можно применить реле тока. Для двигателей мощностью до 500 Вт подойдёт реле тока от стиральной машины или холодильника с небольшой переделкой. Т. к. конденсатор остаётся заряженным и в момент повторного запуска двигателя, между контактами возникает довольно сильная дуга и серебряные контакты свариваются, не отключая пусковой конденсатор после пуска двигателя. Чтобы этого не происходило, следует контактную пластинку пускового реле изготовить из графитовой или угольной щётки (но не из медно-графитовой, т. к. она тоже залипает). Также необходимо отключить тепловую защиту этого реле, если мощность двигателя превышает номинальную мощность реле.
Если мощность двигателя выше 500 Вт, до 1,1кВт можно перемотать обмотку пускового реле более толстым проводом и с меньшим количеством витков с таким расчётом, чтобы реле отключалось сразу же при выходе двигателя на номинальные обороты.
Для более мощного двигателя можно изготовить самодельное реле тока, увеличив размеры оригинального. Переделка реле тока.
Большинство трехфазных двигателей мощностью до трех кВт хорошо работают и в однофазной сети за исключением двигателей с двойной беличьей клеткой, из наших это серия МА, с ними лучше не связываться, в однофазной сети они не работают.
Практические схемы включения.
Обобщающая схема включения
С1- пусковой, С2- рабочий,
К1- нефиксирующаяся кнопка, диод и резистор- система торможения.
Работает схема следующим образом: при переводе переключателя в положение 3 и нажатии на кнопку К1 происходит пуск двигателя, после отпускания кнопки остается только рабочий конденсатор и двигатель работает на полезную нагрузку. При переводе переключателя в положение 1, на обмотку двигателя подается постоянный ток и двигатель тормозится, после остановки необходимо перевести переключатель в положениие 2, иначе двигатель сгорит, поэтому переключатель должен быть специальным и фиксироваться только в положении 3 и 2, а положение 1 должно быть включено только при удержании. При мощности двигателя до 300Вт и необходимости быстрого торможения, гасяший резистор можно не применять, при большей мощности сопротивление резистора подбирается по желаемому времени торможения, но не должно быть меньше сопротивления обмотки двигателя.
.
Эта схема похожа на первую, но
торможение здесь происходит за счет энергии запасенной в
электролитическом конденсаторе С1 и время торможения будет зависить от
его емкости. Как и в любой схеме пусковую кнопку можно заменить на реле
тока. При включении переключателя в сеть двигатель запускается и
происходит заряд конденсатора С1 через VD1 и R1. Сопротивление R1
подбирается в зависимости от мощности диода, емкости конденсатора и
времени работы двигателя до начала торможения. Если время работы
двигателя между пуском и торможением превышает 1 минуту, можно
использовать диод КД226Г и резистор 7кОм не менее 4Вт. рабочее
напряжение конденсатора не менее 350В Для быстрого торможения хорошо
подходит конденсатор от фотовспышки, фотовспышек много, а нужды в них
больше нет. При выключении
переключатель переходит в положение замыкающее конденсатор на обмотку
двигателя и происходит торможение постоянным током. Используется
обычный переключатель на два положения.
Схема реверсивного включения и торможения.
Эта схема развитие предыдущей,
здесь автоматически происходит запуск при помощи токового реле и
торможение электролитическим конденсатором, а также реверсивное
включение. Отличие этой схемы: сдвоеный трехпозиционный переключатель и
пусковое реле. Выкидывая из этой схемы лишние элементы,
каждый из которых имеет свой цвет, можно собрать схему нужную для
конкретных целей. При желании можно перейти на кнопочное включение, для
этого понадобятся один или два автоматических пускателя с катушкой на
220В Используется сдвоеный переключатель на три положения
Еще одна не совсем обычная схема автоматического включения.
Как и в других схемах здесь есть система торможения, но ее при ненадобности легко выкинуть. В этой схеме включения две обмотки соединены паралельно, а третья через систему пуска и вспомогательный конденсатор, емкость которого примерно в два раза меньше необходимого при включении треугольником. Для изменения направления вращения нужно поменять местами начало и конец вспомогательной обмотки, обозначеной красной и зеленой точками.
Запуск происходит за счет зарядки конденсатора С3 и продолжительность запуска зависит от емкости конденсатора, а емкость должна быть достаточно велика, чтобы двигатель успел выйти на номинальные обороты. Емкость можно брать с запасом, так как после заряда конденсатор не оказывает заметного действия на работу двигателя. Резистор R2 нужен для разрядки конденсатора и тем самым подготовки его для следующего пуска, подойдет 30 кОм 2Вт. Диоды Д245 — 248 подойдут любому двигателю. Для двигателей меньшей мощности соответственно уменьшится и мощность диодов, и емкость конденсатора. Хоть и затруднительно сделать реверсивное включение по данной схеме, но при желании и это можно. Потребуется сложный переключатель или пусковые автоматы.Использование электролитических конденсаторов
в качестве пусковых и рабочих.
Стоимость неполярных конденсаторов достаточно высока, да и не везде их
можно найти. Поэтому, если их нет, можно применить электролитические
конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее. Емкость их
достаточно велика при небольшом объеме, они не дефицитны и не
дороги. Но нужно учесть вновь возникшие факторы. Рабочее
напряжение должно быть не менее 350 Вольт, включаться они могут только
парами, как указано на схеме черным цветом, а в таком случае емкость
уменьшается вдвое. И если двигателю для работы нужно 100 мкФ, то
конденсаторы С1 и С2 должны быть по 200мкФ.
У электролитических конденсаторов большой допуск по емкости, поэтому
лучше собрать батарею конденсаторов (обозначена зеленым цветом), легче
будет подбирать фактическую емкость нужную двигателю и кроме того у
электролитов очень тонкие выводы, а ток при большой емкости может
достигать значительных величин и выводы могут греться, а при внутреннем
обрыве вызвать взрыв конденсатора. Поэтому вся батарея конденсаторов
должна находиться в закрытой коробке, особенно во время экспериментов.
Диоды должны быть с запасом по напряжению и по току, необходимому для
работы. До 2кВт вполне подойдут Д 245 — 248. При пробое диода сгорает (
взрывается) конденсатор. Взрыв конечно сказано громко, пластмассовая
коробка вполне защитит от разлета деталей конденсатора и от блестящего
серпантина тоже. Ну вот, страшилки рассказаны, теперь немного
конструкции. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены
вместе и, стало быть, конденсаторы старой конструкции с минусом на
корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в
пластмассовую коробку соответствующих размеров. Диоды нужно расположить
на изоляционной пластинке и при большой мощности поставить их на
небольшие радиаторы, а если мощность не велика и диоды не греются, то
их
можно поместить в ту же коробку. Включенные по такой схеме
электролитические конденсаторы, вполне успешно работают как пусковыми
так и рабочими.
Сейчас в доводке электронная
схема включения, но пока она сложна в повторении и настройке.
Схемы подключения электродвигателя звездой
. Схемы подключения электродвигателя Delta. Соединения проводки треугольником для проводов двигателя.
Соединения проводки звездой для проводов двигателя. Схемы подключения электродвигателя звездой . Схемы подключения электродвигателя Delta. Соединения проводки треугольником для проводов двигателя. Соединения проводки звездой для проводов двигателя.3-проводное соединение «звезда»
9-проводное соединение «звезда»
3-проводное соединение «треугольник»
Высоковольтное соединение звездой:
L1 к 1, L2 к 2, L3 к 3
СОЕДИНЕНИЕ 4-7, 5-8, 6-9
L1 к 1-7, L2 к 2-8, L3 к 3-9
СОЕДИНЕНИЕ 4-5-6
Подключение высокого напряжения Delta:
L1 к 1, L2 к 2, L3 к 3
СОЕДИНЕНИЕ 4 -7, 5-8, 6-9
Низковольтное соединение треугольником:
L1 до 1,6,7
L2 до 2,4,8
L3 до 3,5,9
Изучите эти схемы. Они довольно
прямолинейны. Используя омметр на отключенном двигателе
,
обмотки должны
«звенеть», как показано на рисунке. Подключение 9 проводов
двигатели
«внутри» и только
3 провода в клеммной коробке,
обыкновенный.
Специальный чехол для двигателей
, которые были перемотаны или
провода
заменены.
Введение термина
«вывести 3 провода» . Часто
моторный цех перемотает 9-проводной двигатель и сделает
9-проводные соединения.
«внутри» или на самой обмотке,
при перемотке
процесс. Презумпция
заключается в том, что двигатель был подключен для одного напряжения,
, и он вернется к той же службе, поэтому
, обеспечивающий только 3 лида,
удобный для
электрик. Однако во многих случаях двигатель
будет крутиться.
в хранилище только для того, чтобы вернуться к службе
в каком-либо другом приложении.
новый
может потребоваться двойное номинальное напряжение
, потому что это
на самом деле питаться от
другого напряжения, чем это было изначально
подключено для. Введение второго термина
« подтянуть провода» .
Выводы
присоединяют к концам катушки обмотки, а затем
привязывают к
обмотка. Обычно на иммобилизующее покрытие
наносится изоляционное лаковое покрытие
.
обмотки и изолировать их.
Подтягивание проводов — это процесс
, обрезав стяжные шнуры и осторожно потянув вверх соединения провода/катушки
.
Обычно это
серьезная операция на обмотке двигателя, а не
всегда.
успешный. Этот же метод
используется, когда выводы повреждены и должны
заменить
. ЗАПОМНИТЕ характеристики напряжения на паспортной табличке двигателя
. Если
там всего 3 вывода,
но схема подключения с 9 выводами, это мотор
вероятно, был изменен после перемотки или
замена провода. В этом случае
НЕИСПОЛЬЗУЕМОЕ соединение напряжения
должно быть помечено крестиком на заводской табличке
. Бывший.
Volts 230/460
теперь будет читаться как 230/XXX.
Было ли это полезно? Да  Нет  Не уверен
Советы по подключению двигателя, чтобы избежать дорогостоящих ошибок
Производители применяют различные схемы внешнего подключения для производства трехфазных асинхронных двигателей с различными напряжениями и/или способами пуска, поэтому успешная установка зависит от использования соответствующей схемы подключения. Если эта информация утеряна, повреждена или проигнорирована, ошибка подключения может привести к дорогостоящей перемотке (см. рис. 1).
Следующие советы относятся к общим соединениям на машинах с одной скоростью на частоте сети. Если схема внешних соединений производителя недоступна, обратитесь за помощью в сервисный центр, особенно если отсутствуют несколько этикеток на выводах, несколько номинальных скоростей на частоте сети, нетрадиционная нумерация или перекрестные ссылки NEMA-IEC.
Три отведенияТрехотводные соединения являются наиболее простыми. Тем не менее, всегда проверяйте направление вращения перед окончательным монтажом двигателя, независимо от количества проводов.
Шесть проводовЕсли провода пронумерованы от 1 до 6, обмотка обычно может быть соединена звездой или треугольником. На машинах, рассчитанных на два напряжения, соединение звездой предназначено для высокого напряжения; соединение треугольником для низкого напряжения.
Для одного номинального напряжения большинство 6-выводных машин могут запускаться по схеме «звезда-треугольник» (и будут работать по схеме «треугольник»). Исключением может быть то, что некоторые большие машины имеют внешние соединения звездой для облегчения дифференциальной защиты.
Если отведения пронумерованы 1-3 и 7-9, обмотка имеет возможность частичного пуска. При использовании другого метода пуска (например, плавный пуск, частотно-регулируемый привод или от сети) всегда подключайте машину для работы.
Некоторые машины будут иметь 1-1, 2-2, 3-3, которые будут двигателем, работающим по схеме треугольника (см. рис. 2). Кроме того, некоторые двигатели с пуском с частичной обмоткой неправильно пронумерованы от 1 до 6, поэтому имейте в виду метод запуска, который вы используете.
Девять проводов
Если провода пронумерованы от 1 до 9, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может иметь соединение звездой или треугольником. При использовании машины с более высоким номинальным напряжением внешнее подключение одинаково в любом случае.
Однако при более низком номинальном напряжении внешнее подключение двигателей, соединенных звездой, будет отличаться от двигателей, соединенных треугольником, поэтому важно знать, что у вас есть. Если мультиметр показывает непрерывность между проводами 7, 8 и 9, машина соединена звездой (см. рис. 3).
Двенадцать проводовЕсли провода пронумерованы от 1 до 12, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может использоваться со пускателем по схеме «звезда-треугольник» при любом напряжении или пускателем с частичной обмоткой только при низком напряжении. Машины, рассчитанные на одно напряжение, могут иметь 12 проводов и подходят для пуска по схеме «звезда-треугольник» или с частичной обмоткой. Асинхронные двигатели с двенадцатью выводами почти всегда работают по схеме треугольника.
Немаркированные отведенияЕсли немаркировано только несколько отведений, вы можете восстановить нумерацию методом исключения. В противном случае обратитесь в сервисный центр; у них есть надежные процедуры для выявления потенциальных клиентов.
Работа без муфтыЕсли есть сомнения относительно внешнего подключения, запустите машину без нагрузки, чтобы определить направление вращения и ток холостого хода. Ток холостого хода, значительно превышающий или меньший диапазонов в таблице 1, может указывать на ошибку соединения или ошибку обмотки, если машина была перемотана. (Примечание: никогда не эксплуатируйте машину с роликовыми подшипниками без радиальной нагрузки.)
Таблица 1: Типовые рекомендации по току холостого хода.