В чем отличие соединения звезды и треугольника: Чем отличается соединение звезда от треугольника

Содержание

Чем отличается соединение звезда от треугольника

В трехфазных цепях обычно применяется два типа соединения обмоток трансформаторов, электрических приёмников и генераторов. Одно из этих соединений носит название звезда, другое — треугольник. Рассмотрим подробнее, что это за соединения и чем они отличаются друг от друга.

Определение

Соединение в звезду подразумевает под собой такое соединение, в котором все рабочие концы фазных обмоток объединяются в один узел, называемый нулевой или нейтральной точкой и обозначается буквой O.

Соединение в треугольник представляет собой схему, при которой фазные обмотки генератора соединяются таким образом, что начало одной из них соединяется с концом другой.

к содержанию ↑

Сравнение

Различие в указанных схемах состоит в соединении концов обмоток генератора электродвигателя. В схеме «звезда», все концы обмоток соединяются вместе, тогда как в схеме «треугольник» конец одной фазной обмотки монтируется с началом следующей.

Кроме принципиальной схемы сборки, электродвигатели с фазными обмотками, соединенными звездой, функционируют значительно мягче, чем двигатели, имеющие соединение фазных обмоток в треугольник. Но при соединении звездой электродвигатель не имеет возможности развивать свою полную паспортную мощность. Тогда как, при соединении фазных обмоток в треугольник двигатель всегда работает на полную заявленную мощность, которая почти в полтора раза выше, чем при соединении в звезду. Большим недостатком соединения треугольником являются очень большие величины пусковых токов.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

В схеме соединения звезда концы обмоток монтируются в один узел.
В схеме соединения треугольник конец одной обмотки монтируется с началом следующей обмотки.
Электродвигатель с обмотками, соединенными звездой работает более плавно, чем двигатель с соединением в треугольник.
При соединении звездой мощность двигателя всегда ниже паспортной.
При соединении в треугольник мощность двигателя почти в полтора раза выше, чем при соединении в звезду.

Подключение звезда и треугольник: в чем разница соединения

Объединение обмоточных элементов ряда устройств (двигатели, трансформаторы и т.п.), предназначенныхдля трехфазной электрической сети, осуществляется по специализированными схемам подключения, наиболее популярными из которых являются так называемые звезда и треугольник.

Любой уважающий себя электрик должен понимать разницу между соединениями звездой и треугольником. Из нижеследующей статьи вы можете почерпнуть полезную информацию по данному вопросу.

Звезда и треугольник: принцип подключения

Рассмотрим основные принципы реализации самых популярных видов подключений обмоток устройств, работающихот трехфазной электрической сети.

Соединения типа звезда

Устройство, предназначенное для работы с трехфазной сетью, всегда имеет три независимых друг от друга рабочих обмотки. Каждая из последних, в свою очередь, имеет два вывода (своеобразные начало и конец обмотки). Подключение по типу звезды предполагает коммутацию концов всех обмоточных элементов в единый узел, именуемый нулевой точкой.

Начальные выводы каждой из обмоток соединяются с фазными проводниками электрической сети, к которой осуществляется подключение. Иными словами, начало каждой обмотки подключается к одной из фаз – A, B, C (L1, L2, L3). Между началами любой пары обмоток наличествует фазное напряжение питающей сети – 380 вольт.

Соединение типа треугольник

Суть подключения обмоточной части трехфазного устройства по принципу треугольной схемы заключается в коммутации конца одной обмотки с началом другой. Иными словами, конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй – с началом третьей, конец третьей – с началом первой. Таким образом создается электрический контур и замыкается цепь.

При таком типе соединения обмоток между началами каждой пары из них наличествует линейное (однофазное) напряжение, равное 220 вольт. Обычно соединение обмоток треугольником реализуется посредством специальных металлических перемычек, как правило, входящих в комплектацию оборудования.

В чем разница подключений типа звезда и треугольник?

Принципиальная разница между звездочкой и треугольным соединением заключается в том, что при использовании одной питающей электрической сети имеется возможность создавать разные параметры напряжения на подсоединяемом устройстве.

Чаще всего применяется объединение обмоточных элементов по типу звезды. Это оправдано щадящими условиями последующей эксплуатации электрического приводного механизма либо трансформаторного устройства.Использование типа соединения по треугольному принципу оправдано в случаях включения в трехфазную сеть механизмов внушительной мощности, имеющих большие пусковые токи.

Таким образом, к основным достоинствам соединения обмоточных элементовпо типу звезды можно отнести следующие свойства данного типа коммутации:

снижение мощностной характеристики в целях повышения надежности эксплуатируемого оборудования;
устойчивость и стабильность режима безостановочной работы привода;
возможность плавного запуска электрического приводного механизма;
возможность выдерживания кратковременной перегрузки;
отсутствие перегрева корпуса оборудования.

Важно! Некоторое электромеханическое и электротехническое оборудование имеет в своей сборке внутреннее соединение концов обмоток в звездочку. Такие устройства не предназначены для эксплуатации при иных способах соединения обмоток.

Для подключения к электрической сети у них имеется просто три вывода, представляющих собой начала обмоток. Описанное оборудование является простым в монтаже, который, в свою очередь, не требует особых электромонтажных навыков.

В то же время у соединения обмоток по типу треугольника можно выделить следующие преимущества:

повышение мощностной характеристики;
применение пускового реостата;
больший вращающий момент электропривода;
увеличенные тяговые параметры.

Переключатель звезда-треугольник

Для конструктивно сложных механизмов повышенной мощности может применяться электрическая схема подключения обмоток с комбинированием двух схем – треугольной и звездной. При этом в момент запуска устройства обмоточные элементы двигателя объединены в звездочку. После момента его перехода с пусковых показателей на рабочие звезда преобразуется в треугольник посредством релейно-контакторной схемы. При таком подходе к реализации коммутации обмоток достигаются одновременно максимальная надежность и продуктивность эксплуатации механизма.

Важно! Переключатель звезда-треугольник возможно использовать только для электрических приводов, имеющих на своем валу нагрузку свободного вращения. К таким устройствам относятся вентиляторы, центробежные насосы, валы центрифуг, станков и иного, схожего по своей конструкции, оборудования.

При этом даже если на валу устройства имеется свободно вращающаяся нагрузка, стартового силового момента при подключении типа звездочка может быть недостаточно для перехода к режиму треугольника по причине увеличения сопротивления среды вращения механизма. При такой ситуации переход от одного типа коммутации к другому осуществляется по установке таймера.

Такое переключение требует грамотного расчета стартового момента. Следовательно, использование переключения звезда-треугольник требует тщательного анализа своей целесообразности, основанного на технических расчетах.

Теперь вы знаете, что представляют из себя подключение обмоток по принципу звезды и треугольника, а также осведомлены о том, чем они отличаются друг от друга. Грамотный выбор в пользу того или иного соединения (либо применения их в совокупности) убережет ваше оборудование от преждевременного износа и обеспечит его стабильную работу на протяжении всего срока службы.

Подключение звезда и треугольник — в чем разница

Для работы электрического прибора, двигателя, трансформатора в трехфазной сети необходимо соединить обмотки по определенной схеме. Наиболее распространенными схемами соединения являются треугольник и звезда, хотя могут применяться и другие способы соединения.

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

Трехфазный двигатель или трансформатор имеет 3 рабочих, независимых друг от друга обмоток. Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец. Соединение «звезда» подразумевает собой, что все концы трех обмоток соединяются в один узел, часто называемый нулевой точкой. Отсюда выходит и понятие — нулевая точка.

Начало каждой обмотки соединяются непосредственна с фазами питающей сети. Соответственно начало каждой обмотки соединяется с одной из фаз А, В, С. Между любыми двумя началами обмоток прилаживается фазное напряжение питающей сети, зачастую 380 или 660 В.

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

Основная разница заключается в том, что, используя одну питающую сеть, можно достигать разных параметров электрического напряжения и тока в приборе или аппарате. Конечно, данные способы соединения отличаются реализацией, но важна именно физическая составляющая отличия.

Наиболее часто применяется соединение обмоток в звезду, что объясняется щадящим режимом для электрического привода или трансформатора. При соединении обмоток в звезду, ток протекающий по обмоткам имеет меньшие значение нежели при соединении в треугольник. В тот момент, как напряжение больше на величину корня из 1,4.

Применение способа соединения треугольник, зачастую используется в случаях мощных механизмов и больших пусковых нагрузок. Имея большие показатели тока, протекающего по обмотки, двигатель получает большие показатели ЕДС самоиндукции, что в свою очередь гарантирует больший вращающий момент. Имея большие пусковые нагрузки и одновременно используя схему соединения звезда, можно нанести урон двигателю. Это связано с тем, что двигатель имеет меньшие значение тока, что приводит к меньшим показателям величины вращающегося момента.

Момент пуска такого двигателя и выход его на номинальные параметры может быть продолжительным, что может привести к тепловому воздействию тока, которые во время коммутации может превышать номиналы тока в 7-10 раз.

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

Понижения мощности оборудования с целью повышения надежности.

Устойчивый режим работы.
Для электрического привода такое соединение дает возможность плавного пуска.

Некоторое электрическое оборудование, которое не предназначены для работы на других способах соединения, имеет внутренне соединение концов обмоток. На клеммник выводится лишь три вывода, которые представляют собой начало обмоток. Такое оборудование легче в подключении и может монтироваться в отсутствии грамотных специалистов.

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

Повышения мощности оборудования.
Меньшие пусковые токи.
Большой вращающийся момент.
Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

Зачастую электрическое оборудование имеет возможность работать как на звезде, так и на треугольнике. Каждый пользователь должен самостоятельно определить необходимость соединения обмоток в звезду или треугольник.

В особо мощных и сложных механизмах, может применяться электрическая схема с

комбинированием треугольника и звезды. В таком случае, в момент пуска, обмотки электрического двигателя соединяются в треугольник. После выхода двигателя на номинальные показатели, с помощью релейно-контакторной схемы треугольник переключается на звезду. Таким способом достигается максимальная надежность и продуктивность электрической машины, без риска нанести ей урон или вывести её из строя.

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

Звезда и треугольник в чем разница

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей (звезда и треугольник).

Схемы

Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — звезда и треугольник.

Схема звезды

Соединение различных обмоток по схеме звезды предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.

Схема треугольника

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Нужно отметить отличие от схемы звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные. Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы звезды фазными напряжениями являются U_a, U_b, U_c, а фазными токами являются I _a, I _b, I _c. При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U_aв, U_bс, U_cа, фазные токи – I

ac, I _bс, I _cа.

Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.

В случае схемы звезды линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U _ab, U_bc, U _ca. В схеме треугольника получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I _a, I _b, I _c.

Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.

Особенности схем

Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:

Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — звезда и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Достоинства схем

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Плавный пуск электрического мотора.
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.

Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях

Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора

При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.

При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.

Лампы освещения

При переходе со звезды в треугольник лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.

Подключение звезда и треугольник — в чем разница

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

Соединение обмоток в треугольник заключается в соединении конца каждой обмотки с началом следующей. Конец первой обмотки, соединяется с началом второй. Конец второй — с начало третей. Конец третей обмотки создает электрический контур, поскольку замыкает электрическую цепь.

При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

Понижения мощности оборудования с целью повышения надежности.
Устойчивый режим работы.
Для электрического привода такое соединение дает возможность плавного пуска.

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

Повышения мощности оборудования.
Меньшие пусковые токи.
Большой вращающийся момент.
Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

В особо мощных и сложных механизмах, может применяться электрическая схема с комбинированием треугольника и звезды. В таком случае, в момент пуска, обмотки электрического двигателя соединяются в треугольник. После выхода двигателя на номинальные показатели, с помощью релейно-контакторной схемы треугольник переключается на звезду. Таким способом достигается максимальная надежность и продуктивность электрической машины, без риска нанести ей урон или вывести её из строя.

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

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

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

Различия между «звездой» и «треугольником»

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

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

Соединение «звездой» и его преимущества

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

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

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

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

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

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

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

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

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

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

Недостатки:

Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

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

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

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

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

Основные преимущества комбинации:

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

{SOURCE}

Звезда треугольник разница — Всё о электрике

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Схемы

Схема звезды

Схема треугольника

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины

Особенности схем

Для этого можно применить некоторые методы:

Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

Достоинства схем

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Плавный пуск электрического мотора.
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях

Обмотки генератора и трансформатора

Лампы освещения

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Различия между «звездой» и «треугольником»

Соединение «звездой» и его преимущества

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

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

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

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

Недостатки:

Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

Основные преимущества комбинации:

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

Схемы электродвигателя звезда и треугольник: виды подключения, особенности и отличия

Асинхронные электрические двигатели в настоящее время используются очень активно. У них есть определенные преимущества, благодаря которым они и стали так популярны. Для подключения к электрической сети мощных двигателей используются схемы “звезда”, “треугольник”. Электродвигатели, работающие на таких схемах, обладают своими достоинствами и недостатками. Сами же они отличаются надежностью в эксплуатации, возможностью получить большой крутящий момент, а также высоким показателем производительности.

Подключение двигателя

Как показывает практика, существует две оптимальных схемы – “звезда”, “треугольник”. Электродвигатели подключаются по одной из них. Возможно также преобразование “звезды” в “треугольник”, к примеру.

Среди достоинств асинхронных двигателей выделяются следующие:

возможность переключения обмоток во время работы;
восстановление обмотки электрического двигателя;
невысокая стоимость прибора по отношению к другим;
наличие высокой стойкости к механическим повреждениям.

Основная особенность, характеризующая все асинхронные электрические двигатели, – это простота конструкции. Однако при всех своих преимуществах, есть и некоторые недостатки, возникающие во время работы:

Отсутствует возможность контролировать частоту вращения ротора, не теряя при этом мощности.
При увеличении нагрузки уменьшается крутящий момент.
Высокие показатели пусковых токов.

Описание подключений

Схемы “звезда” и “треугольник” для электродвигателя имеют определенные различия в подключении. “Звезда” означает, что концы статорной обмотки оборудования собираются в одной точке. При этом напряжение сети в 380 В будет подаваться на начало каждой из обмоток. Обычно на всех схемах подключения такой способ обозначается как Y.

В случае использования схемы подключения “треугольник” статорные обмотки электродвигателя соединяются последовательно. То есть, конец первой обмотки соединяется с началом второй, она, в свою очередь, – с третьей. Последняя будет замыкать цепь, соединяясь с началом первой.

Отличия схем подключения

Схемы “звезда” и “треугольник” у электродвигателя – это единственные способы их подключения. Они отличаются между собой, обеспечивая разные режимы работы. Так, к примеру, подключение при помощи схемы Y обеспечивает более мягкую работу, если сравнивать с двигателями, соединенными в “треугольник”. Данная разница играет ключевую роль при выборе мощности электрического устройства.

Более мощные двигатели эксплуатируются только на “треугольнике”. Схема подключения электродвигателя “звезда-треугольник” отлично подходит для тех случаев, когда необходимо обеспечить плавный пуск. А в нужный момент переключиться между обмотками для получения максимальной мощности.

Здесь важно добавить: подключение Y гарантирует мягкую работу, но при этом двигатель не сможет набрать свою паспортную мощность.

С другой стороны, схема соединения электродвигателя “треугольник-звезда-звезда” обеспечит большую мощность, но вместе с этим значительно возрастет и значение пускового тока для оборудования.

Именно разница в мощности между подключением Y и треугольником является основным показателем. Электродвигатель со схемой звезды будет обладать мощностью примерно в 1,5 раза ниже, чем через треугольник, однако такое подключение поможет снизить значение пускового тока. Все соединения, которые имеют в своем составе два способа подключения, являются комбинированными. Обычно они применяются лишь в тех случаях, когда необходимо запустить в работу электрический двигатель с большой паспортной мощностью.

Схема пуска “звезда-треугольник” для электродвигателя отличается еще одним преимуществом. Включение осуществляется по схеме Y, что снижает значение пускового тока. Когда во время работы устройство набирает достаточные обороты, происходит переход на схему треугольника для достижения максимальной мощности.

Комбинированные подключения

Схема переключения “звезда-треугольник” электродвигателя достаточно часто применяется в случаях, когда нужно запустить двигатель с минимальным пусковым током. Но при этом всю работу осуществлять нужно на соединении “треугольник”. Для создания такого переключения используются специальные контакторы на три фазы. Для обеспечения автоматического переключения между схемами необходимо выполнить два условия. Во-первых, обеспечить блокировку контактов от одновременного включения. Во-вторых, все работы обязательно должны выполняться с задержкой по времени.

Второй пункт необходим, чтобы со 100% вероятностью произошло полное отключение “звезды” перед включением “треугольника”. Если этого не сделать, то во время переключения между фазами будет происходить короткое замыкание. Для выполнения нужных условий используется реле времени с задержкой от 50 до 100 миллисекунд.

Осуществление задержки времени

При использовании комбинированного метода подключения “звезда-треугольник” наличие реле времени для задержки переключения необходимо. Специалисты чаще всего выбирают один из трех способов:

Первый вариант осуществляется при помощи нормально-разомкнутого контакта реле времени. В таком случае РВ будет отключать схему подключения треугольником во время пуска, а за переключение будет отвечать токовое реле РТ.
Второй вариант предполагает применение современного реле времени с задержкой переключения от 6 до 10 секунд.
Третий способ – это управление контакторами электродвигателя автоматическими приборами или вручную.

Рассмотрение способа переключения

Использование классического варианта с применением реле времени для комбинированных схем “звезда-треугольник” ранее считалось наиболее оптимальным. У него имелся лишь один недостаток, который иногда становился достаточно существенным, – габариты самого РВ. Такие типы приспособления гарантировали задержку времени переключения при помощи намагничивания сердечника. Однако на обратный процесс требовалось время.

В настоящее время такие РВ и прочие приборы были вытеснены современными приборами – частотными преобразователями. Переключение схемы электродвигателя со схемой “звезда-треугольник” при помощи ПЧ обладает большими преимуществами. Сюда относят более стабильную работу, низкие пусковые токи.

Это оборудование имеет встроенный микропроцессор, отвечающий за изменение частоты. Если рассматривать суть ПЧ для электродвигателя, то его принцип работы следующий: преобразователь вырабатывает нужную частоту переменного тока. На сегодняшний день в промышленности используются специальные или универсальные модели ПЧ для подключения асинхронных двигателей.

Специальные модели разрабатываются и используются лишь с определенными типами двигателей. Универсальные могут применяться в комплекте с любыми устройствами.

Недостатки схемы

Несмотря на то что классическая схема подключения проста и надежна, она имеет свои определенные недостатки.

Во-первых, очень важно точно определить нагрузку на вал электродвигателя. В противном случае он будет слишком долго набирать обороты, что, в свою очередь, исключит возможность быстрого переключения на схему треугольника при помощи токового реле. В этом режиме нежелательно долго эксплуатировать электрическое устройство.

Во-вторых, при такой схеме подключения возможен перегрев обмоток, из-за чего специалисты рекомендуют установить в схему дополнительное тепловое реле.

В-третьих, при использовании современных временных реле необходимо точно соблюдать паспортную нагрузку на вал электрического двигателя.

Заключение

При использовании подключения схемы “звезда-треугольник” очень важно правильно рассчитать нагрузку на вал электродвигателя. Еще один неприятный факт кроется в том, что в момент переключения с Y на треугольник, когда двигатель еще не набрал нужных оборотов, происходит самоиндукция. В этот момент в сети появляется повышенное напряжение. Это грозит выходом из строя других приборов и устройств, подключенных к этой же сети.

{SOURCE}

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

В раздел: Советы → Подключение электродвигателя

Для чего трехфазные электродвигатели подключают к напряжению по — разному соединив их обмотки? Мы иногда слышим в разговоре между электриками про соединения звездой и треугольником. А нельзя ли обойтись без этих разных электрических схем подключения?
Оказывается, можно соединить двигатели звездой, а точнее по «схеме звезда», но в этом случае для разгона самого двигателя потребуется больше времени и он будет отдавать меньшую мощность, а можно включать по схеме «треугольник» — двигатель при включении (разгоне) потребляет больше энергии, происходит бросок тока, а в сети падает напряжение, вот поэтому и комбинируют между собой эти схемы включения.

Схемы подключения электродвигателя. Звезда — треугольник

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).

Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток :

Схема включение двигателя (насоса) звезда-треугольник.

Не вдаваясь в технические и подробные теоретические основы электротехники необходимо сказать, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенные обмотками в 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 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.

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:
РВП-1-15, ВЛ-32М, ВЛ-163, CRM-2T ELKO Чехия.

Диаграмма работы пускового реле.
При подаче напряжения питания на реле, начинается отсчёт времени разгона t1 и через контакты пускового реле 15-18 включается пускатель «звезда» (обмотки двигателя включены по схеме «звездой»). По окончании времени разгона t1 контакты 15-18 размыкаются, выключается пускатель «звезда», и через время паузы t2 замыкаются контакты 25-28 встроенного электромагнитного реле, включающие пускатель «треугольник» (обмотки двигателя включены по схеме «треугольник»).
Времена T1, T2 устанавливаются органами управления реле, время паузы Т2 имеет фиксированное значение, обычно 20,30,40,80 мс, оно переключается дискретно.
ИТОГ-общее:
Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник».
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.

В итоге что дает для двигателя подключение звездой или треугольником? При соединении звездой пусковой ток электродвигателя уменьшается в 1,73·1,73 = 3 раза.

Плавный пуск при использовании УПП

На смену традиционным схемам включения для уменьшения пускового тока широкое распространение получили так называемые устройства плавного пуска — УПП.
В чем отличие и преимущество УПП?

Соединения звезда и треугольник отличия

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.

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!

На сегодняшний день асинхронные электродвигатели большой мощности отличаются надежностью работы и высокой производительностью, удобством эксплуатации и обслуживания, а также приемлемой ценой. Конструкция этого типа двигателя позволяет выдерживать сильные механические перегрузки.

Как известно, из основ электротехники, основными частями любого двигателя являются статичный статор, и вращающейся внутри его ротор.

Оба эти элемента состоят из токопроводящих обмоток, при этом статорная обмотка находиться в пазах магнитопровода с соблюдением расстояния в 120 градусов. Начало и конец каждой обмотки выведены в электрическую распределительную коробку и установлены в два ряда.

При подаче напряжения от трехфазной электросети на обмотки статора создается магнитное поле. Именно оно заставляет ротор вращаться.

Как подключить электродвигатель правильно – знает опытный электрик.

Подключение асинхронного двигателя к электрической сети осуществляется только по следующим схемам: «звезда», «треугольник» и их комбинации.

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.

Зависимость выбора от напряжения

Сейчас в промышленности более применимы асинхронные трехфазные электродвигатели отечественного производства, рассчитанные на номинальное напряжение от сети220/380 В. (агрегаты на 127/220 В уже редко используются).

Схема подключения «треугольник»- единственно верная для подключения к российским энергосетям зарубежных электромоторов номинальным напряжением 400-690 В.

Подключение трехфазного двигателя любой мощности осуществляется по определенному правилу: агрегаты низкой мощности присоединяются по схеме «треугольник», а высокомощные – только «звездой».

Так электромотор прослужит долго и проработает без сбоев.

Способ «звезды» применяется при подключении трехфазных асинхронных двигателей номинальным напряжением 127/220 В к однофазным сетям.

Как снизить пусковые токи электродвигателя?

Явление значительного повышения пусковых токов при запуске высокомощных устройств, подсоединенных по схеме Δ, приводит в сетях с перегрузкой к кратковременному падению напряжения ниже допустимого значения. Все это объясняется особой конструкцией асинхронного электродвигателя, у которого ротор с большой массой обладает высокой инерционностью. Поэтому на начальном этапе работы мотор перегружается, особенно это актуально для роторов центробежных насосов, турбинных компрессоров, вентиляторов, станочного оборудования.

Чтобы снизить влияние всех этих электротехнических процессов, используют подключение электродвигателя «звездой» и «треугольником». Когда двигатель набирает обороты, ножи специального переключателя (пускателя с несколькими трехфазными контакторами) переводит обмотки статора со схемы Y на Δ.

Для реализации смены режимов кроме пускателя нужно специальное реле времени, благодаря которому происходит временная задержка 50-100 мс при переключении и защита от трехфазного короткого замыкания.

Сама процедура использования комбинированной схемы Y/ Δ эффективно помогает уменьшить пусковые токи мощных трехфазных агрегатов. Происходит это следующим образом:

При подаче напряжения 660 В по схеме «треугольник», каждая обмотка статора получает 380 В (√3 раза меньше), а, следовательно, по закону Ома, в 3 раза уменьшается сила тока. Поэтому при запуске в свою очередь в 3 раза снижается мощность.

Но такие переключения возможны только для моторов с номинальным напряжением 660/380 В при включении их в сеть с такими же значениями напряжения.

Опасно подключать электродвигатель с номинальным напряжением 380/220 В в сеть 660/380 В, его обмотки могут быстро перегореть.

И также помните, что вышеописанные переключения недопустимо применять для электромоторов, у которых на валу размещена нагрузка без инерции, к примеру, вес лебедки или сопротивление поршневого компрессора.

Для такого оборудования устанавливают специальные трехфазные электрические двигатели с фазным ротором, где реостаты уменьшают значение токов при пуске.

Чтобы изменить направление вращения электромотора, необходимо сменить местами две любые фазы сети при любом типе подключения.

Для этих целей при эксплуатации асинхронного электродвигателя применяют специальные электроаппараты ручного управления, к которым относятся реверсивные рубильники и пакетные переключатели или более модернизированные приборы дистанционного управления — реверсивные электромагнитные пускатели (рубильники).

В чем разница между соединением звездой и соединением треугольником? Давайте посмотрим на иллюстрацию

1 、 Треугольник и звезда

Соедините концы x, y и Z трех обмоток трехфазного источника питания вместе, чтобы сформировать общую точку O, и выведите три концевых провода от начала a, B и C. Этот метод соединения называется «звездой». метод »или« метод Y-образного соединения ».

Трехфазный источник питания — это система, в которой три источника питания синусоидальной формы с одинаковой частотой, одинаковой амплитудой и разностью фаз 120 ° соединены определенным образом.

Возможны два режима подключения трехфазного источника питания: Y-образный и △-образный.

И метод соединения звездой, и метод соединения треугольником относятся к способу соединения обмотки самого двигателя. Метод соединения звездой относится к соединению трехфазных концов обмотки двигателя вместе, а трехфазный головной конец является силовым концом. Метод соединения треугольником относится к соединению головки и хвоста трехфазной обмотки, а три конца являются силовым концом.Независимо от того, какой способ подключения, должен быть трехфазный источник питания синусоидального переменного тока с разностью фаз 120 градусов, вместо 220 В я сделаю это за вас.

Потому что, хотя напряжение трехфазных токоведущих проводов переменного тока (a, B, c) составляет 220 В, разность фаз между ними составляет 120 градусов, а разность напряжений между тремя фазами составляет 380 В. Три провода под напряжением в одной фазе не подлежит замене.

2 、 Способ подключения трехфазного электричества звездой

Симметричная трехфазная четырехпроводная система Y-Y — это обычная система с тремя проводами под напряжением и одним нейтральным проводом.Линейное напряжение в три раза больше корня фазного напряжения, а линейный ток равен фазному току. Когда трехфазная нагрузка сбалансирована, даже если нейтральная линия подключена, через нее не протекает ток. Когда трехфазная нагрузка несимметрична, необходимо подключить нейтральную линию, в противном случае нагрузка каждой фазы будет иметь разное частичное напряжение.

Метод соединения звездой в основном используется в высоковольтных двигателях большой или средней мощности, обмотка статора выводит только три провода.При соединении звездой, если нагрузка каждой фазы сбалансирована, сумма векторов тока, протекающего через три фазы в любой момент времени, равна нулю.

3 、 Два способа подключения двигателя

Как видно из рисунка выше, верхняя и нижняя сваи поочередно соединены в треугольник, а три верхние сваи соединены в форме звезды. Например, у мотора нет распределительной коробки

Головка и хвост обмотки первой фазы отмечены цифрой 1.4

Головка и хвост второй фазной обмотки имеют маркировку 2,5

Головка и хвост обмотки третьей фазы имеют маркировку 3,6

Соединение звездой: 456 соединены вместе, 123 подключены к источнику питания

Треугольное соединение: 1 соединение 6, 2 соединение 4, 3 соединение 5, становятся тремя выходными линиями двигателя

4 、 Пояснение

(1) Поскольку при треугольном соединении двигателя нет нейтральной точки, особый метод заключается в том, что головной и задний конец трехфазной обмотки двигателя соединяются соответственно.В это время существует только один уровень напряжения, линейное напряжение равно фазному напряжению, а линейный ток примерно в 1,73 раза превышает фазный ток

(2) Когда двигатель соединен звездой, поскольку имеется нейтральная точка (двигатель обычно представляет собой трехфазную симметричную нагрузку, поэтому нейтральная линия обычно не выводится), особый метод заключается в том, что три хвоста из трех -фазные обмотки двигателя соединены между собой, а три головки подключены к источнику питания.В это время существует два уровня напряжения, а именно линейное напряжение и фазное напряжение, и линейное напряжение примерно в 1,73 раза больше фазного напряжения, а линейный ток равен фазному току.

(3) Следует отметить, что исходный двигатель, соединенный звездой, не может быть соединен в треугольник (если он соединен в треугольник, то фазное напряжение возрастает примерно в 1,73 раза, и двигатель сгорит через долгое время. операция).

(4) Точно так же оригинальный двигатель, подключенный по схеме треугольник, нельзя подключить в звезду (если он подключен в звезду, фазное напряжение будет уменьшено примерно до 1.73 раза, что не может достичь нормальной мощности. Если он имеет номинальную нагрузку, то он находится в состоянии перегрузки, и двигатель через долгое время сгорит).

(5) В нашей стране, как правило, требуется, чтобы меньший двигатель мощностью менее 3-4 кВт (кВт) был соединен в звезду, а более крупный двигатель, указанный выше, должен быть соединен в треугольник.

(6) Почему двигатели большой мощности соединены в треугольники? Преимущество состоит в том, что при пуске с малой нагрузкой, чтобы облегчить пуск с понижением (при пуске двигатель соединен звездой, при работе двигатель соединен треугольником, время пуска очень короткое, он не имеет значения подключать в звезду, преимущество в том, что пусковой ток можно уменьшить до 1/3 и т. д.).

При соединении звездой фазный ток равен линейному току, а линейное напряжение в три раза больше корня из фазного напряжения. В треугольном соединении линейное напряжение равно фазному напряжению, а линейный ток в три раза больше корня из фазного тока. Для трехфазной симметричной нагрузки выполняется подключение.

5 、 Сравнение двух способов подключения

(1) Треугольный метод подключения: помогает увеличить мощность двигателя, но имеет некоторые недостатки, такие как большой пусковой ток, высокое напряжение обмотки (380 В).Повышена степень изоляции.

(2) Метод соединения звездой: помогает снизить выдерживаемое напряжение обмотки (220 В) и степень изоляции. Пусковой ток снижен. Однако мощность мотора снижается. Поэтому в большинстве маломощных двигателей мощностью менее 4 кВт используется планетарный метод подключения. Метод соединения треугольником принят для тех, у кого больше 4 кВт.

Двигатель с подключением по схеме треугольника при малой нагрузке запускается с помощью Y — △ запуска, чтобы снизить пусковой ток! Легкая нагрузка — это условие, потому что крутящий момент метода соединения Y будет меньше, уменьшение пускового тока является целью, используя метод соединения Y для уменьшения пускового тока! Мощность метода соединения треугольником велика, пусковой ток также велик, а мощность метода соединения звезды мала, пусковой ток также невелик.

просмотров публикации:
6

Свойства звезды и треугольника

Питание электродвигатель асинхронный, выведенный от трехфазной сети переменного напряжения. Такой двигатель при простой схеме подключения оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.

Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальный «башмак». Это сделано для удобства подключения. В электротехнике используются 2 основных способа подключения асинхронных электродвигателей: метод соединения «треугольник» и метод «звезда». При соединении концов используйте специально разработанную для этого перемычку.

Отличия между «звездой» и «треугольником»

Основанный на теории и практических знаниях основ электротехники, метод соединения «звездой» позволяет электродвигателю работать более плавно и мягко.Но в то же время этот способ не позволяет двигателю выйти на полную мощность, указанную в технических характеристиках.

Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель может быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать полный КПД электродвигателя, согласно техническому паспорту. Но у такой схемы подключения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения тока используется пусковой реостат, обеспечивающий более плавный пуск двигателя.

Звездное соединение и его преимущества

Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два выхода, соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток подключены к одной общей точке, так называемой нейтрали.

Если в цепи присутствует нейтральный провод, схема называется 4-проводной, в противном случае она будет считаться 3-проводной.

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

Основные преимущества использования схемы «звезда»:

Стабильный и продолжительный режим безостановочной работы двигателя;
Повышенная надежность и долговечность за счет снижения мощности оборудования;
Максимально плавный пуск электропривода;
Возможность кратковременной перегрузки;
В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.

Имеется оборудование с внутренним соединением концов обмоток.На колодке такого оборудования будет выведено всего три вывода, что не позволяет использовать другие способы подключения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для его подключения не требуется грамотных специалистов.

Треугольное соединение и его преимущества

Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. А затем по аналогии — конца одной обмотки с началом другой.В результате конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая сплошной контур. Эту схему можно было бы назвать круговой, если бы не конструкция крепления. Форма треугольника выдает эргономичное расположение соединения обмотки.

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

Основные преимущества использования схемы «треугольник»:

Повышение максимальной мощности электрооборудования;
Использование пускового реостата;
Повышенный крутящий момент;
Отличная тяга.

Недостатки:

Повышенный пусковой ток;
Когда двигатель работает долгое время, он очень горячий.

Способ соединения обмоток двигателя «треугольником» широко применяется при работе с мощными механизмами и наличии высоких пусковых нагрузок. Большой крутящий момент создается за счет увеличения значений самоиндукции ЭДС, вызванного протекающими большими токами.

Тип соединения звезда-треугольник

В сложных механизмах часто используется комбинированная схема звезда-треугольник.При таком переключателе мощность резко возрастает, и если по техническим характеристикам двигателя он не рассчитан на работу по «треугольному» методу, то он перегреется и сгорит.

Двигатели повышенной мощности имеют большие пусковые токи, в результате при пуске часто перегорают предохранители, отключается автоматика. Для понижения линейного напряжения в обмотках статора используются автотрансформаторы, универсальные дроссели, пусковые реостаты или соединение «звезда».

В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет равно 1.В 73 раза меньше, следовательно, ток, протекающий в этот период, будет меньше. Далее частота увеличивается, а текущее показание уменьшается. Тогда по релейно-контактной схеме произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».

В итоге, используя эту комбинацию, мы получим максимальную надежность и эффективную производительность используемого электрооборудования, не опасаясь его вывести из строя.

Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с легким пусковым режимом. Этот метод неприменим, если необходимо снизить пусковой ток и в то же время не уменьшить высокий пусковой момент. В этом случае используется двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.

Основными преимуществами комбинации являются:

Увеличенный срок службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерной нагрузки на механическую часть установки;
Возможность создания двух уровней мощности.

В момент пуска электродвигателя его пусковой ток в 7 раз превышает рабочий ток.
Мощность в 1,5 раза больше при соединении обмоток по методу «треугольник».
Для обеспечения плавного пуска и защиты двигателя от перегрузок часто используются частотные провода.
При использовании способа подключения «звезда» особое внимание уделяется отсутствию «перекоса фазы», иначе оборудование может выйти из строя.
Линейные и фазные напряжения при соединении «треугольником» — равны между собой, как и линейный и фазный токи при соединении «звезда».
Для подключения двигателя к бытовой сети часто используется фазовращающий конденсатор .

Обмотки генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электроприемников при подключении к трехфазной сети соединяются двумя способами: звездой или треугольником. Эти схемы подключения сильно отличаются друг от друга и несут разные токовые нагрузки. Поэтому возникает необходимость разобраться в вопросе, как соединить звезду и треугольник — в чем разница?

Какие бывают схемы

Соединением обмоток звездой считается их соединение в одной точке, которая называется нулевой точкой или нейтралью.Обозначается буквой «О».

Схема соединения треугольником — это последовательное соединение концов рабочих обмоток, при котором начало одной обмотки соединено с концом другой.

Разница очевидна. Но какую цель преследуют эти типы подключения, почему звездный треугольник применяется в разных электроустановках, в которых эффективность и того, и другого. По этой теме очень много вопросов, их нужно понять.

Начнем с того, что при запуске того же электродвигателя ток, называемый пусковым, имеет высокое значение, превышающее его номинальное значение каждые шесть или восемь. Если это маломощный агрегат, то этот ток может его защитить, а если это электродвигатель большой мощности, то никакие защитные блоки не выдержат. А это обязательно вызовет «просадку» напряжения и выход из строя предохранителей или автоматов защиты. Сам двигатель начнет вращаться на небольшой скорости, отличной от паспортной.То есть проблем с пусковым током много.

Следовательно, его надо просто уменьшить. Для этого есть несколько способов:

установить в систему подключения электродвигателя одно из перечисленных устройств: трансформатор, дроссель, реостат;
изменена схема соединения обмоток ротора.

Это второй вариант, применяемый на производстве, как наиболее простой и эффективный. Он просто превращает звезду в треугольник. То есть в момент пуска двигателя его обмотки подключаются по схеме звезды, затем, как только мотор набирает обороты, переключается на треугольник.Процесс переключения звезды на треугольник происходит автоматически.

В электродвигателях, где используются одновременно два варианта подключения — звезда-треугольник, к соединению обмоток по схеме звезды, то есть к их общей точке подключения, подключать нейтраль от сети. Для чего нужно делать? Дело в том, что при работе над этим вариантом подключения появляется большая вероятность асимметрии амплитуд разных фаз.Именно нейтраль будет компенсировать эту асимметрию, которая обычно возникает из-за того, что обмотки статора могут иметь разное индуктивное сопротивление.

Преимущества двух схем

Звездная схема имеет довольно серьезные достоинства:

плавный пуск электродвигателя;
его номинальная емкость будет соответствовать паспортным данным;
двигатель будет нормально работать и при кратковременных высоких нагрузках, и при длительных небольших перегрузках;
во время работы корпус мотора не будет перегреваться.

Что касается схемы треугольника, то ее главным преимуществом является достижение электродвигателем при его работе максимальной мощности. Но при этом рекомендуется строго придерживаться условий эксплуатации, которые расписаны в паспорте мотора. Испытания электродвигателей, соединенных по схеме треугольника, показали, что его мощность в три раза выше, чем у звезды, включенной в схему.

Если говорить о генераторах, дающих ток в питающую сеть, то схемы подключения звезды и треугольника по своим техническим параметрам абсолютно одинаковы.То есть выходное напряжение треугольника будет больше, но не в три раза, а не менее 1,73 раза. Фактически получается, что напряжение генератора на звезде, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если переключиться с одного варианта на другой. Но следует отметить, что мощность самого блока остается неизменной, потому что все подчиняется закону Ома, в котором напряжение и ток обратно пропорциональны. То есть увеличение напряжения в 1,73 раза снижает ток точно на такую же величину.

Отсюда вывод: если в клеммной коробке генератора расположены все шесть концов обмоток, то можно будет получить напряжение двух номиналов, отличающихся друг от друга на коэффициент 1,73.

Сделайте выводы

Почему сегодня во всех современных мощных электродвигателях присутствуют соединения треугольником и звездой? Из всего вышесказанного становится понятно, что главное требование ситуации — снижение токовой нагрузки, возникающей при пуске самого агрегата.

Если выписать формулы такого подключения, они будут выглядеть так:

Uf = Uil / 1,73 = 380 / 1,73 = 220, где Uf — напряжение в фазах, Ul — на питающей сети. Эта связь — звезда.

После того, как электроагрегат будет разгоняться, то есть скорость его вращения будет соответствовать паспортным данным, произойдет переход от звезды к треугольнику. Таким образом, фазовое напряжение становится равным линейному.

Для этого можно применить несколько методов:

Подключите для запуска электродвигателя, дроссельной заслонки.
Изменить тип соединения обмоток ротора двигателя.

В промышленности в основном используется второй метод, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность.Здесь работает принцип переключения обмоток электродвигателя на такие схемы как звезда и треугольник. То есть при запуске двигателя его обмотки имеют соединение «звезда», после набора рабочих скоростей схема соединения меняется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

Желательно использовать сразу две схемы: звезду и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как при использовании таких схем повышается вероятность искажения амплитуды фазы.Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает из-за различного индуктивного сопротивления обмоток статора.

Преимущества схем

Звездообразное соединение имеет важные преимущества:

Плавный пуск электродвигателя.
Позволяет электродвигателю работать с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный режим работы в различных ситуациях: при больших кратковременных перегрузках, при длительных небольших перегрузках.
Во время работы корпус мотора не перегревается.

Основным преимуществом треугольной схемы является получение от электродвигателя максимально возможной мощности срабатывания. В этом случае желательно выдерживать режимы работы согласно паспорту двигателя. При исследовании электродвигателей со схемой треугольника было установлено, что его мощность увеличена в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов схемы — звезда и треугольник по параметрам схожи в работе электродвигателей.Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако при увеличении напряжения ток уменьшается, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Таким образом, можно сделать вывод, что для разных соединений концов обмоток генератора можно получить два разных номинальных напряжения. В современных электродвигателях большой мощности при запуске схемы происходит автоматическое переключение звезды и треугольника, поскольку это снижает токовую нагрузку, возникающую при запуске двигателя.

Процессы, возникающие при изменении схемы звезды и треугольника в разных случаях

Здесь изменение схемы — это означает включение плат и в клеммных коробках электроприборов при условии наличия выводов обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора

При переходе от звезды к треугольнику напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не меняется, хотя линейный ток увеличивается на 1.73 раза.

При обратном переключении происходят обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не меняются, а линейные токи уменьшаются в 1,73 раза. Следовательно, можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то на вторичные обмотки трансформатора и генераторов можно подавать два типа напряжения, которые различаются в 1,73 раза.

Лампы для освещения

При переходе со звезды на треугольник лампы горят.При обратном переключении, при условии, что лампы в треугольнике исправны, лампы будут гореть тускло. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и равномерно распределяется между фазами. Это соединение используется в театральных люстрах.

При создании любого устройства важно не только подобрать необходимые детали, но и правильно их все соединить. И в рамках этой статьи будет рассказано о связи звезды и треугольника.Где это применимо? Как это действие выглядит? На эти и другие вопросы мы ответим в рамках статьи.

Что такое трехфазная система электроснабжения?

Это частный случай электрических цепей многофазных строительных систем на переменный ток. В них действуют синусоидальные ЭДС, созданные с помощью общего источника питания, имеющего одинаковую частоту. Но они сдвинуты друг относительно друга на определенное значение фазового угла.В трехфазной системе он равен 120 градусам. Шестипроводная (часто также называемая многопроволочной) конструкция переменного тока была изобретена в свое время Николаем Тесла. Также значительный вклад в его развитие внес Доливо-Добровольский, который первым предложил трех- и четырехпроводные системы. Он также обнаружил ряд преимуществ, которые имеют трехфазные конструкции. Какие бывают схемы включения?

Схема «звезда»

Это название соединения, при котором концы фаз обмоток генератора соединяются в общую точку.Это называется нейтральным. Концы фаз обмоток потребителей также подключаются к одной общей точке. Теперь о проводах, которые их соединяют. Если он находится между началом фаз потребителя и генератора, он называется линейным. Провод, соединяющий нейтраль, помечен как нейтраль. От этого зависит и название сети. Если есть нейтраль, схема называется четырехпроводной. В противном случае он будет трехпроводным.

Треугольник

Это тип соединения, при котором начало (H) и конец (K) цепи находятся в одной точке.Таким образом, вторая фаза соединяется с первой фазой. Ее K соединяется с H третьей. И его конец связан с началом первого. Такую схему можно было бы назвать кругом, если бы не особенность ее крепления, когда эргономичнее разместить в виде треугольника. Чтобы узнать обо всех особенностях подключения, см. Перечисленные ниже типы подключений. Но перед этим еще немного информации. В чем разница между звездой и треугольником? Разница между ними в том, что фазы подключаются по-разному.Есть и отличия в эргономике.

Виды

Как видно из рисунков, существует довольно много вариантов реализации включения деталей. Возникающие в таких случаях сопротивления называют фазами нагрузки. Существует пять типов соединений, для которых генератор может быть подключен к нагрузке. Это:

Звезда-звезда. Второй используется с нулевым проводом.
Звезда-звезда. Второй используется без нулевого провода.
Треугольник-треугольник.
Звезда-треугольник.
Треугольник-звезда.

А что это за оговорки в первом и втором абзацах? Если вам уже удалось задать этот вопрос, ознакомьтесь с информацией, которая идет к схеме звездочки: ответ есть. Но тут хочется сделать небольшое дополнение: начало фаз генераторов указывается заглавными буквами, а нагрузки — заглавными. Это относительно схематичное изображение. Теперь из опыта использования: при выборе направления протекания тока в линейных проводах его делают так, чтобы он был направлен со стороны генератора на нагрузку.С нулем они поступают наоборот. Посмотрите, как выглядит соединение звезда-треугольник. Цифры очень наглядно показывают, как и что должно быть. Схема подключения обмоток звезда / треугольник представлена в разных ракурсах, и проблем с их пониманием возникнуть не должно.

Преимущества

Каждый EMF работает на определенной фазе пакетного процесса. Для обозначения проводников используются латинские буквы A, B, C, L и цифры 1, 2 и 3. Говоря о трехфазных системах, обычно выделяют их преимущества:

Экономичен при передаче электроэнергии на значительные расстояния, что обеспечивает связь между звездой и треугольником.
Трехфазные трансформаторы с низким материалоемкостью.
Равновесие системы. Этот пункт является одним из важнейших, так как позволяет избежать неравномерной механической нагрузки на генераторную установку. Это означает более длительный срок службы.
Малая материальная емкость — силовые кабели. Благодаря этому при одинаковой потребляемой мощности по сравнению с однофазными цепями уменьшаются токи, которые необходимы для сохранения соединения между звездой и треугольником.
Можно без значительных усилий получить круговое вращающееся магнитное поле, которое необходимо для работы электродвигателя и ряда других электрических устройств, работающих подобным образом.Это достигается за счет возможности создания более простой и эффективной конструкции, что, в свою очередь, является результатом показателей эффективности. Это еще один существенный плюс, в котором сочетаются звезда и треугольник.
В одной установке можно получить два рабочих напряжения — фазное и линейное. Также можно сделать два уровня мощности при подключении по принципу «треугольник» или «звезда».
Вы можете значительно уменьшить мерцание и стробоскопический эффект светильников, работающих с люминесцентными лампами, следуя способу размещения в нем устройств, которые питаются от разных фаз.

Благодаря перечисленным выше семи преимуществам, трехфазные системы сейчас являются наиболее распространенными в современной электронике. Соединение обмоток трансформатора звезда / треугольник позволяет подобрать оптимальные возможности для каждого конкретного случая. Кроме того, бесценно влиять на напряжение, передаваемое по сетям в дома жителей.

Заключение

Эти системы подключения являются наиболее популярными благодаря своей эффективности. Но следует помнить, что работа проходит под высоким напряжением, и нужно соблюдать особую осторожность.

Здравствуйте, уважаемые гости и посетители сайта «Записки электрика».

В прошлой статье я рассказал вам о приложении и его устройстве, а также познакомился с двумя разновидностями асинхронного двигателя.

Сегодня я расскажу вам о соединении звездообразной и треугольной обмоток асинхронных двигателей, т.к. это один из самых распространенных вопросов, которые мне задают в личной почте.

Напомним вкратце. Питание такого двигателя обеспечивается сетью трехфазного переменного напряжения.В статоре 3 обмотки, которые смещены друг относительно друга на 120 градусов. Это сделано для создания вращающегося магнитного поля.

Выходы обмоток статора асинхронных двигателей обозначены следующим образом:

С1, С2, С3 — начало обмоток, С4, С5, С6 — конец обмоток. Но сейчас все чаще применяется новая маркировка выводов по ГОСТ 26772-85. U1, V1, W1 — начало обмоток, U2, V2, W2 — конец обмоток.

Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выведены на клеммную колодку или клеммную колодку и расположены таким образом, что соединения звездой или треугольником можно удобно выполнять без пересечения с помощью специальных перемычек.

Клеммник, его еще называют «борно», чаще всего устанавливается сверху, реже — сбоку. Некоторые клеммные колодки можно повернуть на 180 градусов для облегчения подключения силовых кабелей.

На клеммную колодку можно выводить 3 или 6 контактов фазных обмоток статора.

Разберем каждый случай отдельно.

Пример

Если на клеммную колодку выведено 6 обмоток статора, асинхронный двигатель может быть подключен к сети с 2 различными уровнями напряжения, различающимися в 1,73 раза (√3).

Для наглядности рассмотрим пример. Допустим, у нас есть, на пластине которой указано напряжение 220/380 (В).

Что это значит?

А это значит, что если уровень линейного напряжения в сети составляет 380 (В), то обмотки статора необходимо подключать по схеме звезды.

Соединение в звезду фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом. Концы всех трех обмоток необходимо соединить в одну точку с помощью специальной перемычки, о которой я говорил чуть выше. И на их начало подавать трехфазное напряжение сети.

На рисунке выше показано, что напряжение на фазной обмотке составляет 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками составляет 380 (В).

На клеммной колодке соединение обмоток звездой будет выглядеть следующим образом.

Вернемся к нашему примеру.

Если уровень линейного напряжения в сети составляет 220 (В), то обмотки статора необходимо подключить по схеме треугольника.

Треугольник соединение фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом.

конец обмотки фазы «A» C4 (U2) должен быть соединен с началом обмотки фазы «B» C2 (V1)
конец обмотки фазы «B» C5 (V2) должен быть соединен с началом обмотки фазы «C» C3 (W1)
конец обмотки фазы «C» C6 (W2) должен быть соединен с началом обмотки фазы «A» C1 (U1)

Места их подключения подключены к соответствующим фазам трехфазного питающего напряжения.

Из рисунка видно, что при линейном напряжении 220 (В) напряжение на фазной обмотке тоже 220 (В).

На клеммной колодке при соединении обмоток статора асинхронного двигателя треугольником следует установить специальные перемычки:

В нашем примере при соединении звезда-треугольник напряжение на каждой фазной обмотке асинхронного двигателя будет 220 (В).

Особый случай

Бывают ситуации, когда на клеммную колодку асинхронного двигателя выводятся только 3 клеммы вместо 6.В этом случае соединение звездой или треугольником выполняется внутри двигателя на передней (торцевой) его части.

Такой асинхронный двигатель можно подключать к сети только с одним напряжением, указанным на паспортной табличке.

В нашем примере обмотки статора асинхронного двигателя соединены по схеме звезды и могут быть подключены к сети с напряжением 380 (В).

выводы

В конце статьи о соединении звездой и треугольником сделаю вывод, основанный на опыте эксплуатации электродвигателей.

При подключении звезды к обмоткам асинхронного двигателя наблюдается более мягкий пуск и плавная работа, а также возможность кратковременной перегрузки.

Когда треугольник соединяет обмотки асинхронного двигателя, достигается его максимальная мощность, но во время пуска большое значение имеют пусковые токи. Также замечено, что при подключении треугольника двигатель греется больше (определялся тепловизором с такой же нагрузкой).

В связи с вышеизложенным асинхронные двигатели средней мощности и выше работают по схеме звезды.При наборе номинальной скорости в автоматическом режиме переключается на треугольную диаграмму. Эту схему мы рассмотрим в следующих статьях. Следите за обновлениями на сайте.

П.С. А что делать, если вывод фазных обмоток асинхронного двигателя не маркирован соответствующим образом? Об этом вы узнаете из моей статьи. Чтобы не пропустить выход новой статьи, тогда подпишитесь. Форма подписки находится в конце статьи или в правой панели сайта.

Разница между устройством плавного пуска и звездообразным треугольником — Знание

26 окт.2020 г.

Каждый раз, когда запускается электродвигатель, он потребляет значительную мощность.Этот внезапный приток мощности может повредить двигатель, привести к провалам напряжения и вызвать другие проблемы. Для защиты от этих нежелательных эффектов вам необходимо выбрать метод пуска, который позволит вашему двигателю безопасно запускаться.

Два из этих методов пуска включают использование устройств плавного пуска и пускателей со звезды на треугольник. Хотя эти два устройства имеют схожее назначение, они во многом различаются. В этой статье мы определим и сравним эти две технологии, чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящую для приложений вашей компании.

Что такое устройство плавного пуска?

Устройства плавного пуска, также называемые устройствами плавного пуска с пониженным напряжением (RVSS), представляют собой твердотельные устройства, которые защищают электродвигатели переменного тока от повреждений из-за внезапного увеличения мощности во время запуска. Они делают это, позволяя медленно увеличивать мощность за счет постепенного увеличения напряжения, подаваемого на двигатель. Обычно они используются только при запуске, но некоторые могут использоваться и при остановке двигателя.

Устройства плавного пуска могут состоять из электрических или механических компонентов или их комбинации.В механических устройствах плавного пуска могут использоваться муфты и различные типы муфт, в которых для передачи крутящего момента используются текучая среда, стальная дробь или магнитные силы. Электрические устройства плавного пуска снижают крутящий момент, временно изменяя способ соединения двигателя в пределах электрического тока или иным образом уменьшая входной ток или напряжение с помощью электрических средств. Электрические устройства плавного пуска могут управлять от одной до трех фаз. Трехфазное управление обычно дает лучшие результаты.

Обычно в устройствах плавного пуска используются кремниевые выпрямители и тиристоры для снижения напряжения.В выключенном состоянии тиристоры ограничивают ток, а во включенном состоянии — разрешают. Когда двигатель набирает обороты, задействуются тиристоры. После достижения максимальной скорости включаются байпасные контакторы, что помогает уменьшить нагрев двигателя.

Что такое пускатель со звезды на треугольник?

Пускатели со звезды на треугольник — еще одно устройство, которое можно использовать для снижения потребления тока во время запуска двигателя. Он часто используется для запуска трехфазных асинхронных двигателей, но может использоваться только при запуске двигателя без нагрузки и при относительно низком требуемом пусковом токе.

При использовании этого метода двигатель сначала запускается с обмоткой статора, соединенной звездой. Как только двигатель достигнет определенной скорости или пройдет определенное время, двигатель будет работать с нормальной обмоткой статора, соединенной треугольником. Запуск со звездой снижает напряжение на каждой обмотке, а также уменьшает крутящий момент.

В звездообразном соединении четыре провода. Три из них — фазные, а четвертый — нейтральный. Нейтральный провод подключается в начальной точке, где сходятся трехфазные провода.При соединении треугольником три — это три провода. Клемма нейтрали отсутствует, хотя при необходимости заземление можно использовать в качестве пути нейтрали.

Пускатели со звезды на треугольник содержат трехполюсный двухпозиционный переключатель, который переключает обмотки статора со звезды на треугольник. У них также есть три контактора, главный контактор, контактор звезды и треугольник, которые регулируют токи обмоток. Они также содержат реле времени, трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока и либо предохранители, либо автоматические выключатели для цепей.

Устройства плавного пуска и устройства плавного пуска со звездой-треугольником

Итак, чем же похожи устройства плавного пуска и устройства плавного пуска со звезды на треугольник и чем они отличаются? А что использовать для запуска мотора?

Оба типа стартеров служат для одной и той же цели. Они снижают напряжение, подаваемое на двигатель во время запуска, чтобы предотвратить внезапный скачок мощности, который может повредить двигатель и вызвать различные другие проблемы. Однако основные отличия заключаются в следующем:

Ряд состояний: Пускатели со звезды на треугольник имеют только два состояния, низкое напряжение и полное напряжение, между которыми пускатель переключается.С другой стороны, устройства плавного пуска запускаются постепенно. Они могут иметь бесконечное количество состояний в пределах управляющей электроники и ваших требований к запуску.
Способность справляться с различными условиями нагрузки: Устройства плавного пуска могут справляться с различными условиями нагрузки, такими как запуск с нагрузкой и без нагрузки, в то время как статеры звезда-треугольник не могут.
Время пуска: Устройства плавного пуска позволяют контролировать время пуска, а пускатели звезда-треугольник — нет.Время пуска для пускателей со звезды на треугольник составляет от трех до семи секунд, в то время как устройства плавного пуска имеют регулируемое время пуска от одной до примерно 60 секунд.
Управление крутящим моментом: Устройства плавного пуска также предлагают динамическое управление крутящим моментом, что позволяет регулировать крутящий момент в соответствии с различными характеристиками двигателя и нагрузки. Пускатели со звезды на треугольник не позволяют регулировать пусковой крутящий момент.
Плавный останов: Некоторые устройства плавного пуска также предлагают функцию плавного останова, а пускатели со звезды на треугольник — нет.
Снижение тока при очень малых нагрузках: При очень малых нагрузках пускатели со звезды на треугольник могут снизить пусковой ток до более низкого уровня, чем устройство плавного пуска.
Простота: Пускатели со звезды на треугольник сложнее устройств плавного пуска. Также проще установить устройства плавного пуска.
Открытый переход и потеря мощности: В пускателях звезда-треугольник между звездой и треугольником существует открытый переход, который может привести к переходным процессам тока и высокому крутящему моменту.Во время этого перехода также пропадает питание. В устройствах плавного пуска нет такого открытого перехода и потери мощности.
Затраты: Устройства плавного пуска стоят дороже, чем устройства пуска по схеме звезда-треугольник, хотя устройства плавного пуска более эффективны. Однако сегодня разница в стоимости между двумя типами закусок меньше, чем когда-то.
Применения: Пускатели со звезды на треугольник могут использоваться для маломощных машин, запускаемых с нагрузкой, машин средней мощности, запускаемых без нагрузки, маломощных вентиляторов и маломощных центробежных насосов.Устройства плавного пуска могут использоваться с большими двигателями с нагрузкой или без нее, включая двигатели, используемые для компрессоров, вентиляторов, насосов, конвейеров, мешалок, миксеров, мельниц и т. Д.

Что следует использовать: устройство плавного пуска или устройство пуска со звезды треугольником?

Какой стартер следует использовать с вашим двигателем? Устройства плавного пуска предлагают больше функций и более простую установку, но устройства плавного пуска по схеме «звезда-треугольник» имеют преимущество в более низкой стоимости. Вот несколько дополнительных причин для использования каждого типа пускателя:

Причины использования устройств плавного пуска

Устройства плавного пуска сегодня используются чаще, чем пускатели по схеме звезда-треугольник, из-за их расширенных возможностей и дополнительных функций.Если у вас двигатель большего размера, который вы часто запускаете и останавливаете, устройство плавного пуска — лучший выбор, поскольку он более эффективен, чем пускатель со звезды на треугольник.

Устройства плавного пуска также более гибкие, чем пускатели со звезды на треугольник, и их проще установить. Вы также можете выбрать устройство плавного пуска из-за его дополнительных возможностей, таких как способность адаптироваться к изменяющимся условиям нагрузки, включать плавные остановки и регулировать время пуска и крутящий момент. Устройства плавного пуска также обладают преимуществами благодаря улучшенной функциональности, такой как плавный прогрессивный запуск, отсутствие потери мощности, встроенная защита и длительный срок службы из-за отсутствия движущихся частей

Причины использования пускателей со звездой и треугольником

Основное преимущество звездообразования: Дельта-стартеры — это их более низкая стоимость, хотя разница в стоимости меньше, чем была раньше.Из-за более низкой стоимости пускатель со звезды на треугольник может быть правильным выбором для двигателя, который вы редко запускаете, или для особенно маленького двигателя. Пускатель со звезды на треугольник может быть лучшим выбором для очень легких нагрузок, поскольку он может снизить напряжение в большей степени, чем устройство плавного пуска.

В SAFESAVE Electronic Services наша опытная команда может предоставить квалифицированные услуги по ремонту и техническому обслуживанию, необходимые вашей компании для пускателей двигателей, а также широкого спектра другого промышленного оборудования.Если у вас есть вопросы о стартерах или вы хотите узнать больше о наших услугах по ремонту, свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады помочь вам.

Сравнение соединений звезды (Y) и треугольника (Δ)

Между тремя выводами A, B и C мы можем подключить три резистора следующими двумя способами.

В рамках звездочки один конец каждого резистора подключен к точке (которая называется звездой), а три других клеммы подключены к A, B и C. Поскольку он напоминает звезду, тип подключения называется звездой. .

С другой стороны, при соединении треугольником три резистора соединены встык, образуя треугольную или треугольную форму.

В некоторых сложных электрических цепях расчет полного сопротивления станет более простым, если будет выполнено соединение звездой.

В некоторых других схемах расчет сопротивления станет проще, если это будет соединенный треугольник.

В этой статье мы обсудим разницу между звездообразным соединением и треугольником. Прежде чем двигаться дальше, давайте обновим информацию о соединении звездой и треугольником. Между тремя выводами A, B и C мы можем подключить три резистора следующими двумя способами.В рамках звездочки (1) один конец каждого резистора подключен к точке (которая называется звездой), а три других клеммы подключены к A, B и C. Поскольку он напоминает звезду, тип подключения — называется звездной связью. С другой стороны, при соединении треугольником (2) три резистора соединены встык, образуя треугольную или треугольную форму. В некоторых сложных электрических цепях расчет полного сопротивления станет более простым, если будет выполнено соединение звездой. В некоторых других схемах расчет сопротивления станет проще, если это будет соединенный треугольник.Сравнение звездообразной и треугольной связи нагрузки, подключенные по схеме «треугольник», рассеивают в три раза больше мощности, чем при звездообразном подключении к тому же источнику питания. Для одинаковой мощности фазные токи должны быть одинаковыми для соединений треугольником и звездой (начиная с Power P = 3IP2 RP). Таким образом, линейный ток в системе, соединенной треугольником, больше, чем линейный ток в соответствующей системе, соединенной звездой

Сравнение звездообразной и треугольной муфты

Нагрузки, подключенные по схеме треугольника, рассеивают в три раза больше мощности, чем при звездообразном подключении к тому же источнику питания.

Для одинаковой мощности фазные токи должны быть одинаковыми для соединений треугольником и звездой (начиная с Power P = 3IP2 RP).

Таким образом, линейный ток в системе, соединенной треугольником, больше, чем линейный ток в соответствующей системе, соединенной звездой

Между тремя выводами A, B и C мы можем подключить три резистора следующими двумя способами.

В некоторых других схемах расчет сопротивления станет проще, если это будет соединенный треугольник.

Сравнение звездообразной и треугольной муфты

. Преобразование звезды в треугольник

и преобразование звезды в треугольник

Теперь мы можем решать простые резистивные цепи последовательного, параллельного или мостового типа, используя законы Кирхгофа, анализ тока в ячейке или методы анализа узлового напряжения, но в сбалансированной трехфазной цепи мы можем использовать различные математические методы для упрощения анализа схемы. и тем самым сократить количество математических операций, что само по себе хорошо.

Стандартные 3-фазные цепи или сети имеют две основные формы с названиями, которые представляют способ подключения сопротивлений: подключенная сеть Star с символом буквы Υ (звезда) и подключенная Delta сеть, имеющая символ треугольника Δ (дельта).

Если 3-фазный, 3-проводной источник питания или даже 3-фазная нагрузка подключены в одном типе конфигурации, ее можно легко преобразовать или заменить на эквивалентную конфигурацию другого типа с помощью преобразования звезда-треугольник. или Процесс преобразования Delta Star .

Резистивная сеть, состоящая из трех импедансов, может быть соединена вместе, чтобы сформировать конфигурацию T или «тройник», но сеть также может быть перерисована, чтобы сформировать сеть типа Star или Υ, как показано ниже.

Т-образная и эквивалентная звездообразная сеть

Как мы уже видели, мы можем перерисовать схему резисторов T, указанную выше, чтобы получить электрически эквивалентную сеть типа Star или. Но мы также можем преобразовать резисторную сеть типа Pi или π в электрически эквивалентную сеть типа Delta или Δ, как показано ниже.

Pi-соединенная и эквивалентная сеть Delta

Теперь, точно определив, что такое соединенная сеть Star и Delta , можно преобразовать Υ в эквивалентную схему Δ, а также преобразовать Δ в эквивалентную схему, используя процесс преобразования.

Этот процесс позволяет нам построить математическое соотношение между различными резисторами, что дает нам преобразование звезда-треугольник , а также преобразование звезда-треугольник .

Эти преобразования схемы позволяют нам изменять три подключенных сопротивления (или импеданса) на их эквиваленты, измеренные между клеммами 1-2, 1-3 или 2-3 для цепи, соединенной звездой или треугольником. Однако результирующие сети эквивалентны только для напряжений и токов, внешних по отношению к сетям звезды или треугольника, так как внутренние напряжения и токи различны, но каждая сеть будет потреблять одинаковое количество энергии и иметь одинаковый коэффициент мощности по отношению друг к другу.

Преобразование в Дельта-звезду

Чтобы преобразовать дельта-сеть в эквивалентную звездообразную сеть, нам нужно вывести формулу преобразования для приравнивания различных резисторов друг к другу между различными клеммами.Рассмотрим схему ниже.

Сеть Delta to Star

Сравните сопротивления между клеммами 1 и 2.

Сопротивление между выводами 2 и 3.

Сопротивление между выводами 1 и 3.

Теперь мы получаем три уравнения, а взяв уравнение 3 из уравнения 2, получаем:

Тогда, переписав уравнение 1, мы получим:

Если сложить уравнение 1 и результат уравнения 3 минус уравнение 2, получим:

Из которого мы получаем окончательное уравнение для резистора P как:

Затем, чтобы подвести небольшой итог вышеупомянутой математике, теперь мы можем сказать, что резистор P в сети Star можно найти как Уравнение 1 плюс (Уравнение 3 минус Уравнение 2) или Уравнение 1 + (Уравнение 3 — Уравнение 2).

Аналогичным образом, чтобы найти резистор Q в звездообразной сети, нужно уравнение 2 плюс результат уравнения 1 минус уравнение 3 или Eq2 + (Eq1 — Eq3), и это дает нам преобразование Q как:

и снова, чтобы найти резистор R в сети Star, это уравнение 3 плюс результат уравнения 2 минус уравнение 1 или Eq3 + (Eq2 — Eq1), и это дает нам преобразование R как:

При преобразовании дельта-сети в звездообразную знаменатели всех формул преобразования одинаковы: A + B + C, и это сумма ВСЕХ дельта-сопротивлений.Затем, чтобы преобразовать любую сеть с дельта-соединением в эквивалентную звездообразную сеть, мы можем резюмировать приведенные выше уравнения преобразования как:

Уравнения преобразования дельты в звезду

Если все три резистора в схеме треугольника имеют одинаковое значение, то результирующие резисторы в эквивалентной схеме звезды будут равны одной трети номинала резисторов треугольника. Это дает каждой резистивной ветви в звездообразной сети значение: R _ЗВЕЗДА = 1/3 * R _ДЕЛЬТА, что означает: (R _ДЕЛЬТА) / 3

Дельта — Пример звезды №1

Преобразуйте следующую дельта-резистивную сеть в эквивалентную звездообразную сеть.

Преобразование звезды в треугольник

Преобразование «звезда-треугольник» просто противоположно описанному выше. Мы видели, что при преобразовании сети треугольником в эквивалентную сеть звезды, резистор, подключенный к одному выводу, является произведением двух сопротивлений треугольника, подключенных к одному и тому же выводу, например, резистор P является произведением резисторов A и B, подключенных к терминал 1.

Немного переписав предыдущие формулы, мы также можем найти формулы преобразования для преобразования резистивной звездообразной сети в эквивалентную дельта-сеть, что дает нам способ произвести преобразование звезда-дельта, как показано ниже.

Преобразование звезды в дельту

Значение резистора на любой стороне треугольника, Δ network — это сумма всех двух произведенных комбинаций резисторов в звездообразной сети, деленных на звездообразный резистор, расположенный «прямо напротив» найденного треугольного резистора. Например, резистор A имеет вид:

относительно клеммы 3 и резистора B определяется как:

относительно клеммы 2 с резистором C:

по отношению к клемме 1.

Разделив каждое уравнение на значение знаменателя, мы получим три отдельные формулы преобразования, которые можно использовать для преобразования любой резистивной дельта-цепи в эквивалентную звездообразную сеть, как показано ниже.

Уравнения преобразования звезды в треугольник

И последнее замечание о преобразовании резистивной сети типа «звезда» в эквивалентную сеть «треугольник». Если все резисторы в схеме звезды имеют одинаковое значение, то результирующие резисторы в эквивалентной схеме треугольника будут в три раза больше резисторов звезды и равны, что дает: R _DELTA = 3 * R _STAR

Star — Delta Пример №2

Преобразуйте следующую звездообразную резистивную сеть в эквивалентную дельта-сеть.

И Преобразование звезда-треугольник , и Преобразование «звезда-треугольник» позволяет нам преобразовывать один тип соединения схемы в другой тип, чтобы мы могли легко анализировать схему. Эти методы преобразования могут быть использованы для хорошего эффекта для цепей звезды или треугольника, содержащих сопротивления или импедансы.

В чем разница между последовательными и параллельными схемами | ОРЕЛ

О нет! Почему не горят рождественские огни? О, вы думали, что было бы забавно вытащить одну из лампочек, а теперь все пошло прахом! Если вы одна из тех несчастных душ, которым удалось затемнить всю свою световую установку, не расстраивайтесь, вы не одиноки.Каждый год миллионы огней по всему миру гаснут, чтобы получить один важный урок — научить вас различать между последовательными и параллельными цепями!

Во-первых, основы

Прежде чем мы углубимся в разницу между последовательными и параллельными цепями, давайте рассмотрим некоторые основные термины, которые мы будем обсуждать.

Текущий. У электричества есть над чем поработать, и когда электроны движутся по цепи, действует ток.
Схема. Если это замкнутый непрерывный путь, то по нему будет течь электричество. На этом пути электричество может творить массу удивительных вещей, например, приводить в действие ваш смартфон или отправлять людей в космос!
Сопротивление. Это то, с чем сталкивается электричество, когда оно течет по физическому материалу, будь то медный провод или простой старый резистор. Сопротивление ограничивает прохождение электрического тока.

Ниже вы найдете изображение простой схемы, которая включает батарею, выключатель и лампочку.

Самая простая из схем питания лампочки от аккумулятора.

Сезон серии

Давайте вернемся к нашим рождественским огням, чтобы понять, как именно работает схема, соединенная последовательно. Допустим, у вас есть цепочка огней, соединенных одна за другой. Если посмотреть на схему, это будет выглядеть примерно так:

Ваши рождественские гирлянды последовательно, обратите внимание, что все гирлянды соединены друг за другом. (Источник изображения)

Что будет делать ток, когда мы подключим наш светильник к розетке? Давайте проследим за потоком:

Включение. Когда мы подключаем наши рождественские гирлянды к розетке, в розетке начинает течь ток.
Плывёт. Затем он движется по жиле медной проволоки и сквозь наш рождественский свет, заставляя их ярко сиять.
Возвращаюсь домой. Когда ток достигает конца нашей светящейся нити, он направляется к земле, чтобы немного отдохнуть, и цикл продолжается.

Неважно, какие компоненты вы размещаете в последовательной цепи, вы можете комбинировать конденсаторы, резисторы, светодиоды и несколько рождественских гирлянд вместе, и ток все равно будет течь одинаково от одной части к другой. .

Вот здесь, как правило, гаснут рождественские огни. Что произойдет, если вы выдернете одну из этих лампочек в своей цепочке огней? Если ваши фары похожи на наши, то все они выключены! Почему это? Подумайте об этом: если ток течет от света к свету, и вы нарушаете эту связь, то вы перекрываете путь, по которому пытается течь электричество. Это называется обрывом цепи .

Ток и сопротивление в серии

Существует фундаментальный закон Вселенной, который следует помнить о том, как ток и сопротивление работают в последовательной цепи:

Чем больше работы (сопротивления) выполняет последовательная цепь, тем больше уменьшается ее ток.

Имеет смысл, правда? По мере того, как вы добавляете в цепь большее сопротивление, например, рождественские гирлянды или даже резистор, тем больше работы требуется для вашей схемы. Допустим, вы взяли схему, которую мы представили в начале этого блога, с одной лампочкой. Итак, что произойдет, если вы добавите еще один источник света в эту схему? Обе лампочки будут сиять так же ярко? Нет. Когда вы подключите вторую лампочку, она станет одинаково тусклой, потому что вы добавили в цепь большее сопротивление, что уменьшает ток.

Добавление еще одной лампочки последовательно уменьшает ток , потому что у нашей батареи теперь больше работы!

Но как определить, какое сопротивление у вас в последовательной цепи? Вы просто складываете все различные значения сопротивления вместе. Например, в схеме ниже у нас есть два резистора, каждый по 10 кОм. Чтобы получить общее сопротивление в этой цепи, просто сложите все числа вместе. Это 10 кОм + 10 кОм, что составляет 20 кОм общего сопротивления.

Сложить наши резисторы в последовательную цепь легко, просто сложите каждый из них вместе.

И какой у вас будет ток в этой цепи, исходя из такого сопротивления? Вот как это понять.

Используя наш проверенный треугольник закона Ома, мы получаем уравнение, которое нам нужно использовать: I = V / R или ток = напряжение, деленное на сопротивление.
Подставляя известные нам числа, получаем I = 10V / 20k. Через нашу цепь протекает 0,5 миллиампер (мА)!
Что, если бы мы вынули один из резисторов? Теперь наше уравнение I = 10 В / 10 кОм, и мы увеличили наш ток до 1 миллиампер (мА) за счет уменьшения сопротивления.

Параллельная работа

Итак, разве не было бы здорово, если бы вы вытащили одну из лампочек в своей нити рождественских гирлянд, а остальные остались включенными? Если бы все ваши рождественские огни были соединены параллельно, то они вели бы себя именно так!

В параллельной цепи представьте, что все ваши световые нити соединены вместе. Но вместо того, чтобы каждую лампочку подключать одну за другой, все они подключаются отдельно в своих цепях, как на изображении ниже.Как видите, каждая лампочка имеет свою собственную мини-цепь, отдельную от другой, но все они работают вместе как часть более крупной цепи.

Ваши рождественские огни теперь параллельны, обратите внимание, как каждый свет имеет свою собственную цепь. (Источник изображения)

Но как протекает ток в такой цепи? Он не следует просто по одному пути; он следует за всеми одновременно! Вот почему это круто: представьте, что вы выдергиваете одну из лампочек в такой схеме.Вместо того, чтобы останавливать всю вашу работу с рождественским светом, остальная часть цепи будет продолжать течь, потому что каждый свет не зависит от источника света до или после него в качестве источника электричества.

Параллельный ток и сопротивление

Когда цепь подключена параллельно, ток и сопротивление начинают делать некоторые странные вещи, которых вы, возможно, не ожидали, вот что вам нужно запомнить:

В параллельных цепях, когда вы увеличиваете сопротивление, вы также увеличиваете ток, но в результате ваше сопротивление уменьшается вдвое.

Подождите, что? Звучит безумно! Но подумайте об этом в отношении рождественских огней. По мере того, как вы добавляете больше разноцветных огней в свою схему, вам нужно потреблять больше тока для питания всех этих огней, верно? И поэтому начинает происходить волшебство: чем больше источников света вы добавляете, тем выше поднимается ваш ток, но этот увеличенный ток оказывает противоположное влияние на ваше сопротивление.

Это может быть немного сложно для понимания, поэтому давайте рассмотрим простой пример.Проверьте схему ниже:

Здесь у нас есть параллельная схема с двумя резисторами 10 кОм и батареей 10 В.

Здесь у нас есть аккумуляторный источник 10 В и два резистора 10 кОм, которые подключены параллельно. Теперь, поскольку каждый резистор имеет свою собственную схему, нам нужно выяснить, какой ток каждый будет использовать:

Возвращаясь к нашему треугольнику закона Ома, мы знаем, что уравнение, которое нам нужно использовать, это I = V / R, или ток равен напряжению, деленному на сопротивление.
И вставляя наши числа, мы получаем I = 10 В / 10 кОм, что составляет 1 мА.Но это только одна из двух схем резистора; Теперь нам нужно удвоить ток, чтобы получить общее значение для всей цепи, которое составляет 2 мА.
Теперь, что происходит с нашим сопротивлением в два ампера? Мы можем использовать закон Ома, чтобы выяснить это с R = V / I, что составляет R = 10 В / 2 мА = 5 кОм. Поскольку мы удвоили наш ток, наши оригинальные резисторы 10 кОм теперь дают только половину сопротивления!

Да, все это довольно безумно, не так ли? Это просто один из тех законов Вселенной.

Как на самом деле работают рождественские огни

Так как же твои рождественские гирлянды на самом деле работают? Подсказка — они не на 100% последовательны и не на 100% параллельны, они оба! Эти умные инженерные эльфы решили, что самый эффективный способ заставить ваши рождественские огни работать — это соединить несколько серий огней параллельно. Посмотрите на изображение ниже, чтобы понять, что мы имеем в виду:

Многие из сегодняшних рождественских гирлянд соединены последовательно / параллельно.(Источник изображения)

Вот почему этот последовательный / параллельный гибрид хорош — если вы выдернете один свет, выключится только одна часть ваших фонарей, а не все из них. Это потому, что вы затронули только одну из последовательных цепей в вашей более крупной параллельной цепи. Но почему инженерные эльфы просто не сделали все огни параллельно? Для этого потребуется тонна проводов, и Санта должен следить за своими производственными затратами, как и мы!

Но подождите, вы можете вспомнить тот год, когда у вас перегорел свет, но остальные фонари продолжали работать, что там произошло? Вы можете поблагодарить этот небольшой фокус на так называемом шунте .Это маленькое устройство позволяет току продолжать движение по цепи даже после того, как лампа перегорела. Как же так? Давайте подробнее рассмотрим одну из ваших рождественских гирлянд ниже:

Шунтирующий провод поддерживает движение электричества даже после того, как лампа перегорела. (Источник изображения)

Видите этот провод, который обвивает нижнюю часть фонаря? Это шунт, и на нем есть покрытие, которое предотвращает прохождение электричества через него, пока свет работает правильно.Но когда верхний провод перегорает, повышение температуры приводит к плавлению покрытия шунтирующего провода, позволяя электричеству продолжать проходить от одного вывода к другому, и ваши рождественские огни продолжают работать!

Дар дарения

Вот тебе подарок на год! Теперь у вас есть новые знания о разнице между цепями, соединенными последовательно и параллельно, и о том, как они работают вместе, чтобы ваши рождественские огни сияли ярко.

Проще всего понять цепи, соединенные последовательно, поскольку ток течет в одном непрерывном и плавном направлении.И чем больше работы у вас будет выполнять последовательная цепь, тем больше будет уменьшаться ваш ток. Параллельные схемы немного сложнее, они позволяют подключать несколько схем, работая по отдельности как часть более крупной схемы. Из-за этого интересного соединения, когда вы увеличиваете сопротивление в параллельной цепи, вы также увеличиваете ток!

Если вы все еще не можете осмыслить все это, то вот отличное видео от Bozeman Science, которое упрощает понимание:

А если вы все еще заблудились, то, возможно, вы достигли своего лимита на гоголь-моголь.Готовы разработать свои собственные схемы сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно!

Науки о Земле сегодня, Звездная лаборатория

Науки о Земле сегодня, Звездная лаборатория Земля Наука сегодня
Русс Колсон
Государственный университет Миннесоты Moorhead

Earth Science Today Lab, Расстояние до звезд (35-70 минут, в зависимости от математических навыков)

Часть 1: Метод триангуляции
Расстояние до ближайших звезд определяется триангуляцией. Концепция триангуляции довольно проста: вам нужно представить прямоугольный треугольник, в котором одна сторона треугольника расстояние, которое вы хотите измерить (вспомните упражнение по измерению дерева). Если вы можете измерить один угол треугольника, кроме прямого, (любой из них работает) и длину одной другой стороны треугольника, тогда интересующая сторона может быть рассчитана геометрическими или тригонометрическими методами.
Вот упражнение для практики «поиск» треугольников, прежде чем мы попытаемся сделать звезды. Определить длина одного из лабораторных столов без фактического измерения его длины.
Вы можете использовать транспортир и линейкой (можно измерить ширину стола или расстояние до стола, но вы не можете использовать линейку для измерения длины стола).
Вы можете поставить какой-нибудь предмет на дальний конец стола (камень, карандаш) для проведения триангуляции (т. е. угол в сторону).
Это можно сделать, используя аналогичные треугольники или тригонометрия.Ты при желании можно использовать аналогичные треугольники, нарисованные транспортиром (измерение длина сторон, которая будет пропорциональна сторонам на вашем «табличный» треугольник) или приведенное ниже тригонометрическое уравнение.
Tanq = x / y или x = y · (tanq ).

Длина стола (в дюймах): ____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________
Часть 2: Фактическое расстояние до звезды
Понятие параллакса всем нам знакомо. Вытяните большой палец на расстоянии вытянутой руки и закройте сначала один глаз, а затем Другой. Заметили сдвиг на более отдаленном фоне? Это параллакс. Теперь поднесите к себе большой палец на полпути и сделайте тоже самое. Заметили, что сдвиг больше? Разница в сдвиге позволяет измерить расстояние до вашего большой палец (или к звездам). Но сначала нужно найти воображаемый треугольник это сработает, измерьте угол и измерьте одну сторону треугольника. При измерении расстояния до звезд одна сторона треугольника принимается равной расстояние от Земли до Солнца (величина, которую мы знаем). В угол измеряется путем наблюдения за параллаксом, который показывает, насколько далеко звезда кажется, смещается на фоне звезд, когда Земля вращается вокруг Солнце (аналогично закрытию одного глаза, затем другого). Иллюстрация Parallax (неизвестный источник).

Два изображения ниже сняты с разницей в 6 месяцев (таким образом, Земля переместилась с одной стороны Солнца на другую на расстояние около 2AU).Звезда HT Cas — самый близкий к Земле звезд на этом изображении. Угол между двумя звездами ближайшая к HT Cas (кроме самой HT Cas) составляет 0,000002778 градусов. Этот value — это «масштаб», по которому вы можете определять другие углы.

Step 1 ) выяснить, какая звезда HT Cas (подсказка: какой из них переехал?)

Шаг 2 ) Определите угол, который HT Cas сместился из-за изменения положения Земли за 6 месяцев.
Подсказка: угол, который важен на этих рисунках, равен угол между двумя воображаемыми линиями, проведенными между вами (на Земле) и каждая позиция звезды. Таким образом, интересующий вас угол не в плоскости картины! Однако этот угол пропорционален расстояниям между звездами, как показано на изображении звезд выше. Следовательно, вы можете определить углы, измерив расстояния между звезды на изображении (с линейкой).

Измерение угла осуществляется путем наблюдения расстояние видимого смещения звезды на фотографиях, сделанных за 6 месяцев раздельно.Этот сдвиг пропорционален углу, при этом более удаленные звезды с меньшими углами и меньшими расстояниями смещения.

Расстояние можно преобразовать в угол с помощью известный угол между двумя другими звездами, положение которых не меняется. В В этой головоломке известен угол между двумя звездами, ближайшими к HTCas и составляет 0,000002778 градусов.

Наконец, мы можем рассчитать угол смещения HTCas сравнивая с известным углом между ближайшими звездами.( The угол между двумя ближайшими звездами / угол сдвига в HTCas = расстояние между двумя ближайшими звездами на фото / расстояние смещения в HTCas ).
Составное изображение измерения метод

Шаг 3 ) Рассчитайте расстояние до HT Cas.
Это можно сделать, представив прямоугольный треугольник. между Землей, Солнцем и HTCas. Угол этого прямоугольного треугольника = 1/2 угла между исходным положением HT Cas и его новым положением. Теперь мы знаем длину одной стороны треугольника (= 1AU расстояние от Земля к Солнцу) и один угол (тета = 1/2 угла параллакса).