Снижение пусковых токов электродвигателя, схема звезда-треугольник
Подключение электродвигателя по схеме звезда-треугольник предполагает его запуск со статорными обмотками, соединенными звездой с последующим переключением их по достижении частоты вращении ротора близкой к номинальной на соединение треугольником (см. Схемы соединения обмоток электродвигателя). Это относительно недорогой и довольно распространенный способ подключения электродвигателей (как правило, большой мощности), используемый для снижения их пусковых токов.
Известно, что при соединении статорных обмоток электродвигателя треугольником, он работает на свою полную паспортную мощность, что примерно в 1,5 раз больше. чем при соединении звездой. Тем не менее, стоит заметить, что это соединение характеризуется довольно высокими значениями пусковых токов. Соединение обмоток звездой позволяет существенно (в 3 раза) снизить эти токи, обеспечить более мягкую работу электродвигателя и щадящий режим его эксплуатации.
Однако, такое уменьшение пусковых пусковых токов, достигаемое уменьшением фазного напряжения, приводит, соответственно и к уменьшению пускового момента двигателя в 3 раза, что, в свою очередь ограничивает использование схемы звезда как способа для запуска электродвигателей под механической нагрузкой на его валу.
Схема подключения электродвигателя. Схема управления
Подключение оперативного напряжения осуществляется через контакт реле времени К1 с заданными значениями срабатывания и контакт К2 в цепи катушки контактора К3.
Включение контактора К3 приводит к размыканию его контакта К3, находящегося в цепи катушки контактора К2 во избежание его ошибочного включения и замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.
Включение контактора К1 вызывает замыкание контакта К1 в цепи катушки контактора К1 с одновременным включением реле времени, которое размыкает свой контакт в цепи катушки контактора К3, замыкается контакт К1 в цепи катушки контактора К2.
Отключение контактора К3 вызывает замыкание его контакта К3 в цепи катушки контактора К2. Таким образом, на катушку К2 подается питающее напряжение, происходит включение этого контактора, вызывающее размыкание контакта К2, находящегося в цепи контактора К3, блокируя его от ошибочного включения.
Схема подключения электродвигателя. Силовая часть
Из схемы видно, что срабатыванием контактора К1 подается питание на начала обмоток U1, V1 и W1 электродвигателя М. Концы обмоток U2, V2 и W2 оказываются соединенными в результате срабатывания контактора К3. Таким образом, обмотки электродвигателя получаются соединенными по схеме – звезда.
Сработавшее совмещённое с пускателем К1 через определенный промежуток реле времени разрывает цепь катушки контактора К3, срабатывает контактор К2 и через его силовые контакты подается напряжение на концы обмоток двигателя U2, V2 и W2, образуя схему подключения – треугольник.
Соединение звездой и треугольником обмоток электродвигателя
Конструкция трехфазного электродвигателя представляет собой электрическую машину, для нормальной работы которой необходимы трехфазные сети переменного тока.
Основными частями такого устройства являются статор и ротор. Статор оборудован тремя обмотками, сдвинутыми между собой на 120 градусов. Когда в обмотках появляется трехфазное напряжение, на их полюсах происходит образование магнитных потоков. За счет этих потоков, ротор двигателя начинает вращаться.
Содержание
Соединение обмоток звездой и треугольником
В промышленном производстве и в быту практикуется широкое применение трехфазных асинхронных двигателей. Они могут быть односкоростными, когда производится соединение звездой и треугольником обмоток электродвигателя или многоскоростными, с возможностью переключения с одной схемы на другую.
У всех трехфазных электродвигателей обмотки соединяются по схеме звезды или треугольника.
При подключении обмоток по схема звезда, их концы соединяются в одной точке в нулевом узле. Поэтому, получается еще один дополнительный нулевой вывод. Другие концы обмоток соединяются с фазами сети 380 В.
Соединение треугольником заключается в последовательном соединении обмоток.
Конец первой обмотки соединяется с начальным концом второй обмотки и так далее. В конечном итоге, конец третьей обмотки, соединится с началом первой обмотки. Подача трехфазного напряжения осуществляется в каждый узел соединения. Подключение по схеме треугольник отличается отсутствием нулевого провода.
Оба вида соединений получили примерно одинаковое распространение и не имеют между собой значительных отличительных особенностей.
Существует и комбинированное подключение, когда используются оба варианта. Такой способ применяется достаточно часто, его целью является плавный запуск электродвигателя, которого не всегда можно добиться при обычных подключениях. В момент непосредственного пуска, обмотки находятся в положении звезда. Далее, используется реле, которое обеспечивает переключение в положение треугольника. За счет этого происходит уменьшение пускового тока. Комбинированная схема, чаще всего, применяется во время пуска электродвигателей, обладающих большой мощностью.
Для таких двигателей требуется и значительно больший пусковой ток, превышающий номинальное значение примерно в семь раз.
Электродвигатели могут подключаться и другими способами, когда применяется двойная или тройная звезда. Такие подключения используются для двигателей с двумя и более регулируемыми скоростями.
Запуск трехфазного электродвигателя с переключением со звезды на треугольник
Данный способ применяется для того, чтобы снизить пусковой ток, который может примерно в 5-7 раз превышать номинальный ток электродвигателя. Агрегаты со слишком большой мощностью имеют такой пусковой ток, при котором легко перегорают предохранители, отключаются автоматы и, целом, значительно понижается напряжение. При таком уменьшении напряжения снижается накаливание ламп, происходит снижение вращающего момента других электродвигателей, самопроизвольно отключаются магнитные пускатели и контакторы. Поэтому, применяются разные способы, с целью уменьшения пускового тока.
Общим для всех способов является необходимость снижения напряжения в обмотках статора на время непосредственного пуска.
Чтобы уменьшить пусковой ток, цепь статора на время пуска может дополняться дросселем, реостатом или автоматическим трансформатором.
Наибольшее распространение получило переключение обмотки из звезды в положение треугольника. В положении звезды напряжение становится в 1,73 раза меньше, чем номинальное, поэтому и ток будет меньше, чем при полном напряжении. Во время пуска частота вращения электродвигателя увеличивается, происходит снижение тока и обмотки переключаются в положение треугольника.
Такое переключение допускается в электродвигателях, имеющих облегченный режим пуска, так как происходит снижение пускового момента, примерно в два раза. Данным способом переключаются те двигатели, которые конструктивно могут соединяться в треугольник. У них должны быть обмотки, способные работать при линейном напряжении сети.
Когда нужно переключаться с треугольника в звезду
Когда необходимо выполнить соединение звездой и треугольником обмоток электродвигателя, следует помнить о возможности переключения с одного вида на другой.
Основным вариантом является схема переключения звезда треугольник. Однако, при необходимости, возможен и обратный вариант.
Все о пуске судовых двигателей звездой-треугольником
При пуске двигателя с прямым пуском с обмоткой статора, соединенной звездой, потребуется только одна треть пускового тока, который потребовался бы, если бы обмотки были соединены треугольником подключен . Пусковой ток двигателя, предназначенного для работы по схеме «треугольник», можно уменьшить с помощью пускателей по схеме «звезда-треугольник». Для небольших двигателей можно использовать ручной переключатель.
Для судовых двигателей большой мощности , фазные обмотки автоматически переключаются с помощью контакторов, управляемых реле времени У .
Доступны реле задержки времени, действие которых регулируется тепловыми, пневматическими, механическими или электронными устройствами управления.
В момент пуска, когда питание только что было включено и двигатель еще не начал вращаться, механического выхода двигателя нет. Единственными факторами, определяющими ток, потребляемый двигателем, являются напряжение питания (V) и полное сопротивление фазных обмоток двигателя (Zph).
Это показывает, что пусковой ток двигателя , соединенного треугольником , может быть уменьшен на одну треть , если двигатель соединен звездой для пуска.
Крутящий момент на валу также снижается на одну треть , что снижает ускорение вала и увеличивает время разгона привода, но обычно это не проблема.
Асинхронный двигатель в судовой электрической системе
Когда асинхронный двигатель работает под нагрузкой, он преобразует входную электрическую энергию в выходную механическую энергию.
Входной ток теперь определяется нагрузкой на вал двигателя.
Асинхронный двигатель будет работать с той же скоростью, когда он соединен звездой и треугольником, потому что скорость потока одинакова в обоих случаях, задаваемая частотой сети.
Это означает, что выходная мощность двигателя одинакова при соединении двигателя по схеме «звезда» и при соединении по схеме «треугольник», поэтому потребляемая мощность и линейные токи должны быть одинаковыми при работе в любом соединении.
Если двигатель предназначен для работы по схеме треугольника, но работает по схеме «звезда» и при полной нагрузке, то каждая фазная обмотка статора будет иметь перегрузку по току, равную 1,73 номинального фазного тока.
Это связано с тем, что фазный и линейный токи равны при соединении звездой.
Это приведет к перегреву и возможному перегоранию , если не будет отключено реле максимального тока .
Помните, что потери в меди двигателя вызваны эффектом нагрева, поэтому двигатель будет работать в 3 раза горячее, если оставить его работать в соединении звездой, если он спроектирован для работы по треугольнику.
Эта неисправность может возникнуть, если последовательность синхронизации управления не завершена или контактор звезды остается замкнутым во время механическая блокировка предотвращает замыкание контактора треугольником.
Для правильной максимальной токовой защиты защиты реле максимального тока должны быть установлены в фазных соединениях, а не в линейных соединениях.
Форма экипажа торгового флота
Высококачественная корабельная форма с вышитым званием
От 17,50 $
Зачем выбирать соединение треугольником, а не звездой для трехфазного двигателя с ЧРП?
спросил
Изменено 3 года, 6 месяцев назад
Просмотрено 63к раз
\$\начало группы\$
Что касается конкретного приложения, почему лучше использовать соединение по схеме «треугольник», а не по схеме «звезда»? У меня есть двигатель/насос, подключенный к частотно-регулируемому приводу в дельте.
- асинхронный двигатель
- частотно-регулируемый привод
- треугольник
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Для данного двигателя принципиальная разница между соединениями по схеме «звезда» и «треугольник» заключается в том, что номинальное напряжение для соединения по схеме «звезда» составляет 1,731 X номинальное напряжение для соединения по схеме «треугольник».
Для нормальной работы двигателя с ЧРП выбора нет, необходимо подключить двигатель на напряжение, соответствующее номинальному напряжению ЧРП. Максимальное номинальное выходное напряжение частотно-регулируемого привода обычно совпадает с номинальным входным напряжением питания.