Как запустить двигатель 380 на 220: Подключение электродвигателя 380В на 220В

Содержание

Как подключить электродвигатель 380В на 220В через конденсатор

Большинство собственников частных гаражей или мастерских сталкиваются с таким вопросом, как подключить электродвигатель 380В на 220В через конденсатор или другими методами. Некоторые виды оборудования, которые могут находиться в частной собственности, например, бетономешалки, точильные или деревообрабатывающие станки, потребляют большую мощность.

Обеспечить ее может асинхронный трехфазный двигатель, только главная его беда – расчет на подключение к силовой сети напряжением 380В, которое в большинстве частных домохозяйств отсутствует или сильно ограничено. Варианты выхода из существующей ситуации 380/220 рассмотрим далее.

Разница между однофазными и трехфазными агрегатами

Прежде чем приступить к непосредственному рассмотрению схем подключения типа 380/220, нужно разобраться в следующем:

  • что собой представляют двигатели обоих классов,
  • как они работают,
  • каковы принципы функционирования однофазной (220) и трехфазной (380) сети.

Поскольку большинство асинхронных электродвигателей являются трехфазными (на 380В), то начнем, пожалуй, с них. Любой подобный агрегат имеет два ключевых элемента: подвижный ротор, соединенный с приводным валом, и неподвижный кольцевидный статор. Каждый из них имеет фазные обмотки, смещенные относительно друг друга на 120º. Принцип действия двигателя на 380В заключается в создании подвижного (вращающегося) магнитного поля. Оно создается в обмотках статора при подаче напряжения на них. За счет разности частот полей ротора и статора, между контактными обмотками возникает ЭДС, которая заставляет вал вращаться. На клеммы такого двигателя должны приходить три фазы (по 220 В) через соединение по схеме звезда или треугольник.

Однофазным принято называть силовой агрегат, рассчитанный на подключение к идентичной, чаще всего бытовой сети 220В. Учитывая, что любой такой кабель имеет две жилы (фаза и ноль), двигателю достаточно иметь всего одну фазную обмотку.

По факту, на статоре конструктивно есть две обмотки, но одна используется как рабочая, а вторая – пусковая. Для того, чтобы двигатель на 220В начал работать, то есть, чтобы возникло вращающееся магнитное поле и следом за ним ЭДС, необходимо задействовать обе цепи. При этом, пусковая обмотка подключается через промежуточную емкостную/индуктивную цепь или же замыкается, если мощность агрегата мала.

Как можно заключить, главная разница между этими двумя классами двигателей (220 и 380 В) заключается не столько в количестве фаз/проводов подключения, сколько в организации пуска.

Особенности и способы подключения к однофазной сети

Однофазный ток 220В, подающийся на электродвигатель, точнее на его статор и ротор, формирует два равнозначных магнитных поля, вращающихся в противоположные стороны. Для того, чтобы заставить ротор вращаться, нужно вручную или за счет пусковых устройств организовать сдвиг фаз. Мощность будет ниже номинальной (50…70%), но двигатель будет работать.

Очевидно, что прямым включением одной из фазных обмоток к сети в 220В при неработающих остальных запустить двигатель не удастся. Следовательно, нужно все три фазы соединить через промежуточный контур. Сделать это можно двумя основными способами:

  1. Емкостная цепь. Одна из обмоток двигателя подключается через емкость, которая формирует сдвиг фазы тока вперед на 90º. После пуска, эту цепь можно отключить,
  2. Индуктивная цепь. Действует примерно так же, как и предыдущая, только сдвиг фазы происходит в обратном направлении.

Иногда бывает достаточно даже механического поворота ротора, чтобы двигатель на 380 заработал от 220.

Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор

Чаще всего при необходимости решения такой задачи используют рабочий и пусковой конденсаторы (батареи конденсаторов). Базовые схемы подключения треугольником и звездой на 380В можно видеть на следующей иллюстрации:

Нефиксированная кнопка «Разгон» используется для активации параллельно подключенного пускового конденсатора. Ее необходимо удерживать до тех пор, пока двигатель не наберет максимальных оборотов. После этого пусковую цепь необходимо обязательно разъединить, чтобы предотвратить перегревание обмоток. Если мощность двигателя мала, пусковым конденсатором можно пренебречь, работая только через рабочий.

Расчет емкости конденсаторов ведется по следующим формулам:

Емкость пускового конденсатора при этом должна быть вдвое выше рабочей. Если не прибегать к расчету по формулам, то можно воспользоваться значением 7 мкФ/кВт.

Практическое применение показывает, что более эффективным является подключение треугольником, так как при этом распределение напряжения в обмотках будет более равномерным, да и мощность снижается меньше. Есть правда одно ограничение, которое касается компоновки клеммного блока двигателя. Если под его крышкой находится лишь три вывода на 380, то имеет место заранее предустановленная схема соединения, которую не изменишь. Если же там располагается шесть выводов, то можно выбирать, какой вариант организовать. Характерное обозначение наносится на металлическую табличку с характеристиками.

Если 380-вольтовый двигатель предполагается использовать на 220В в режиме с частыми пусками и остановками, то базовую схему можно доработать с организацией цепи динамического торможения:

Здесь можно видеть включение двигателя треугольником через емкостную цепь конденсаторов С1 (пускового) и С2 (рабочего). Дополнительно организована цепь на транзисторе и элементе сопротивления, которая подключается трехпозиционным ключом. Когда он находится в положении «3», напряжение сети 220В поступает на обмотки статора и кнопкой К1 можно совершить его запуск. Для остановки двигателя ключ переводится в положение «1», после чего на обмотки подается постоянный ток и осуществляется торможение. Следует отметить, что этот переключатель имеет только два фиксированных положения «2» и «3». Для использования обычного двухпозиционного ключа в эту цепь необходимо будет добавить еще один конденсатор. Выглядит это следующим образом:

Ранее уже упоминался тот факт, что однофазный ток приводит к организации разнонаправленных эквивалентных магнитных полей статора и ротора, которые можно сдвинуть (заставить вращаться) в ту или иную сторону. Следовательно, можно реализовать на практике схему реверсного подключения электродвигателя на 380В:

Схема является в некотором роде комбинацией двух предыдущих, только здесь использованы сдвоенный переключатель и пуск через реле Р1.

Рассмотренные в статье схемы являются базовыми, но в зависимости от конкретного случая их можно модифицировать как угодно, чтобы добиться включения в однофазную сеть 220В трехфазного асинхронного электродвигателя на 380В.

Схемы подключения электрических трехфазных двигателей к однофазной сети: Инструкция +Фото и Видео

На приусадебных или дачных участках использование электродвигателя не редкое явление,  основными характеристиками которого считается его мощность и напряжение сети, от которой он  работает. В основном все электрические двигатели осуществляют свою работу от трехфазной сети на 380 Вольт.

Если у вас имеется подведение трех фаз, то здесь проблем не возникнет. А вот как  подключить двигатель 380 на 220 В, если  однофазное подключение, т. е. подведение 2 проводов — нуля и фазы.

Для решения данного вопроса существуют различные схемы подключения.

Общие сведения

Заметка: При любом вторжении в устройство агрегата, появляется риск снижения качества  работы.

Выделяют следующие схемы:

  • звезда-треугольник;
  • с помощью конденсатора.

Как правило, подключение к однофазной сети выполняется с помощью схем звезда или треугольник.

Схема «треугольник»

Наиболее эффективная схема треугольник, т. к. выходная мощность в этом варианте будет  отличаться от трехфазного  на пятьдесят процентов. Многие отечественные электрические моторы уже имеют схему звезда, вам остается только  собрать треугольник, т. е. подключить три фазы и сделать звезду из 6 оставшихся обмоток.

Это  соединение отличается максимальной выработкой мощности двигателя. На больших  производствах ее используют крайне редко. Потому, что эта схема является сложной и в большом  производстве нет необходимости создавать такие трудные соединения. Для введения схемы в работу необходимо будет наличие трех пускателей.

Устройство схемы:
  • 1 пускатель подключают к источнику тока и к статору;
  • К свободным концам статора будут подключаться 2 и 3 пускатель;
  • Обмотки второго пускателя подключают к другим фазам, образовывая треугольник;
  • При подсоединении третьего пускателя к фазе, другие концы следует немного укоротить, тем самым делая схему звезда.

Важно: Не рекомендуется подключать одновременно 3 и 2 пускатели на магнитах, что может создать короткое замыкание и как следствие аварийное отключение автомата.

Для избежания таких ситуаций делают своеобразную электроблокировку. Суть работы которой  заключается в том, что когда включается один пускатель, происходит автоматическое выключение  второго, то есть размыкание цепи контактов.

Принцип работы
  • При запуске 1 пускателя, действием реле времени электрического двигателя включается
  • После этого происходит пуск двигателя по схеме звезда и начинается более мощная работа.
  • Через определенное время отключается 3 пускатель и включается  Теперь работа двигателя происходит по схеме треугольник с немного сниженной скоростью.
  • Если необходимо отключить питание, происходит включение 1 пускателя, затем схема  периодически повторяется.

Второй тип схемы

Электродвигатель имеет три выходящих провода. К одному подключают фазу питающего  провода, ко второму — ноль, а подключение третьего происходит к сети с помощью конденсатора. Направление движения электрического двигателя будет определяться проводом, с которым  соединен конденсатор. Для изменения направления вращательного элемента нужно просто  изменить подключение проводов.

Третьим показателем считается значение частоты вращения, которое будет равно номинальному.  Например, при подключении через трехфазную сеть вращение мотора составляет 1300 об. мин , то  при однофазном подключении значение вращения будет аналогичным.

О конденсаторах

Значение конденсатора в сети

Вполне возможно подключить трехфазный асинхронный мотор через однофазную сеть.   Движение вала будет производиться, но не с той силой как при трехфазном. В статоре происходит  накладывание электромагнитных полей трех обмоток, помимо того, что там происходит вращение  магнитного тока. Ими и определяется значение силы и крутящего момента вала.

В штатном режиме подключение через трехфазную сеть может быть осуществлено только одним из вариантов схем, т. е звезда или треугольник. Именно поэтому режим электросети подключенный по схеме треугольник допускает напряжение 380 как номинальное. В случае однофазного его  величиной будет 220 вольт. Эта величина будет ниже, чем в схеме треугольник и поэтому считается безопасным для электрического режима. Однако при уменьшении напряжения происходит  снижение таких показателей, как электрическая мощность и мощность вала движка.

Так одна из обмоток должна подсоединяться напрямую к электрической сети. Чтобы от  остальных обмоток была максимальная отдача, их нужно использовать совмещенно при  подключении с использованием конденсатора, который образует сдвиги фазы напряжения на них. И как результат мы получаем подключение как по схеме треугольник, но с однофазной цепью.

Также здесь не маленькое значение будет играть значение емкости конденсатора, т. к. им создается перемещение магнитного поля для вращения ротора.

 

На заметку: Движек с тремя фазами способен к перемещению максимального магнитного поля  до120гр. А с помощью конденсатора перемещение будет не более девяносто градусов.

Так при запускании движка может не хватить емкости конденсатора. Для увеличения пускового  момента необходимо увеличить его емкость. Но в процессе возможно, что эта добавленная емкость лишняя и при наименьшем значении работа проходила эффективнее. Поэтому для оптимизации  этих показателей лучше использовать 2 теплообменника. Один должен быть постоянно подключен к сети, а второй подсоединяется тогда, когда электрический двигатель запускается.

Еще одна особенность конденсатора при подключении к трехфазной сети это  его отношение к обмоткам, фазному и нулевому проводам. Его можно подключить или к нулевой фазе и обмотке  или к фазе и обмотке. В зависимости от того, какое подключение было использовано, зависит в  какую сторону вращается ротор. Так при добавлении в цепь всего одного переключателя, вы  можете управлять движением вала.

Такой параметр электросети, как индуктивность, также имеет отношение к фазовому сдвигу.  Индуктивность создается другим соотношением показателей напряжения и тока. Однако, если на  месте конденсатора будет подключен дроссель. То он будет способствовать значительному  уменьшению действия тока в пусковой обмотке, чем создастся слабое магнитное поле обмотками и запуск двигателя не состоится.

Поэтому конденсатор является единственным элементом пригодным для эффективного  перемещения магнитных полей статора в двигателе, подключенного к однофазной сети.

Виды конденсаторов

Для подключения электрических агрегатов 380 на 220 Вольт в основном используют  следующие бумажного типа конденсаторы с металлическим корпусом — МБГО, КБП, МБГП. Однако все эти виды очень габаритного размера и обладают небольшой емкостью.

Еще существует такой вид, как электролитические конденсаторы. Они имеют совершенно иную  схему подключения. Здесь добавлены, усложняющие схему элементы — диоды и резисторы. Если  диод выходит из строя, то появляется возможность взрыва конденсатора, т. е. в этот момент им  начинается перемещение тока с большой силой.

Есть и третий вид — конденсаторы СВВ. Они бывают круглые и пластинчатые. Обладают высокими  качествами, имеют большую емкость, по размеру не большие. Именно этот вид и рекомендуется специалистами использовать при подключении электро-двигателя 380 на 220.

Как подключить электродвигатель 380 на 220 Вольт?

Трёхфазный асинхронный электродвигатель при необходимости можно подключить и к однофазной электросети. Вал движка будет вращаться, но при этом, конечно же, не будет на нём той силы, которая существует при его трёхфазном подключении. Помимо вращающегося магнитного поля в статоре получается наложение электромагнитных полей трёх обмоток. Они и определяют силу и крутящий момент на валу. Но при однофазном включении трёхфазный асинхронный двигатель можно рассматривать и как крупногабаритную разновидность однофазного двигателя. Ведь в нем, по сути, присутствуют одна рабочая и две пусковые обмотки.

Штатное подключение к трёхфазной электросети предусматривает одну из схем соединения обмоток – либо «треугольник», либо «звезда». Поэтому электрические режимы обмоток при соединении их по схеме «треугольник» допускают напряжение 380 В как номинальное. При однофазном напряжении его величина равна 220 В. Это меньше чем при включении по схеме «треугольник» и поэтому безопасно для электрических режимов обмотки относительно надёжности изоляции и насыщения сердечников обмоток. Но уменьшение напряжение приводит к снижению уровня, как электрической мощности, так и мощности на вале движка.

Для чего нужен конденсатор?

Поэтому одну из обмоток надо присоединить в однофазной электросети напрямую. Чтобы остальные обмотки также давали максимальную отдачу их используют совместно при соединении через конденсатор, которым создаётся фазовый сдвиг напряжения на них. В результате получается такое же соединение обмоток по схеме «треугольник», но уже для однофазной электрической цепи с конденсатором. Но поскольку необходимое для вращения ротора пространственное перемещение магнитного поля создаётся конденсатором, имеет значение величина его ёмкости. Трёхфазный движок сконструирован для перемещения максимума магнитного поля в пределах 120 градусов. А при использовании конденсатора можно получить перемещение максимума магнитного поля только в пределах 90 градусов.

Поэтому при запуске двигателя ёмкости конденсатора может оказаться недостаточно. Чтобы увеличить пусковой момент потребуется увеличение ёмкости конденсатора. Однако после разгона ротора движка может получиться так, что добавленная ёмкость слишком велика для этого режима работы двигателя и при меньшей величине он работает лучше. Поэтому чтобы оптимизировать режим запуска и режим номинальных оборотов двигателя конденсаторов используется два. Один из них постоянно присоединён к электрической цепи, а другой присоединяется с использованием кнопки только при запуске электродвигателя.

Ещё одной особенностью конденсатора в электрической цепи с трёхфазным асинхронным двигателем является его присоединение относительно обмоток, фазного и нулевого проводов. Он подключается либо к обмоткам и фазному проводу, либо к обмоткам и нулевому проводу. В зависимости от этих подключений получается то или иное направление вращения ротора электродвигателя. Поэтому, добавив в электрическую цепь всего лишь один переключатель, можно управлять направлением вращения вала движка.


Как известно, ёмкость это не единственный параметр электрической цепи, который влияет на фазовый сдвиг напряжения и тока в ней. Индуктивность так же создаёт фазовый сдвиг в электрической цепи, но при ином соотношении угла между напряжением и током. Но если вместо конденсатора в электрическую цепь включить дроссель он существенно уменьшит силу тока в пусковых обмотках и в результате движок не запустится из-за слабого магнитного поля, которое эти обмотки создают. Поэтому конденсатор это единственный элемент, который пригоден для получения эффективного перемещающегося магнитного поля в статоре электродвигателя в однофазной электросети.

Как правильно подобрать конденсаторы?

Чтобы получить надёжную работу трёхфазного асинхронного двигателя в однофазной электросети конденсаторы надо правильно выбрать. При этом надо помнить о том, что величина 220 В напряжения однофазной электрической сети это величина условная, поскольку реально напряжение изменяется от нуля и до амплитудного значения, которое больше чем 220 В и равно примерно 310 В, то есть больше в 1,42 раза. Но реальные величины напряжения могут быть ещё больше. А поскольку для конденсатора существует номинальное напряжение, его величина при работе от электросети должна быть выбрана с небольшим запасом. Желательно использовать конденсаторы с номинальным напряжением 350 В.

Если нашёлся асинхронный движок предназначенный для трёхфазной электросети в которой величина фазного напряжения меньше 220 В вместо схемы «треугольник» надо применить схему «звезда». Конденсаторы также будут для такого варианта с иными величинами ёмкости применительно к мощности движка. Она является паспортной величиной и всегда указывается в сопроводительной документации к электродвигателю и обычно есть на его металлическом ярлыке, расположенном на корпусе (на шильдике). По величине мощности легко определить силу тока в номинально нагруженном движке. Для этого делится его мощность в Ваттах на 220.

Полученное значение умножается на коэффициент 12,73 для схемы «звезда» и на коэффициент 24 для схемы «треугольник». В результате получается ёмкость в микрофарадах. Ёмкость конденсаторов при запуске двигателя суммируется из двух конденсаторов. Дополнительный конденсатор подбирается опытным путём по запуску нагруженного движка. При опытах надо быть предельно аккуратным в обращении с заряженными конденсаторами. Поскольку рекомендуется применять различные модели металло- бумажных конденсаторов, они долго удерживают заряд. Поэтому рекомендуется припаять к клеммам конденсаторов резисторы с сопротивлением 3 – 5 кОм для ускорения их разряда.

Важно запомнить, что подключение двигателя 380 на 220 Вольт это всегда нестандартные решения. Всегда приходится идти на эксперимент. Его надо выполнять при строгом соблюдении мер безопасности.

Как подключить электродвигатель, схема подключения

 

Трехфазные электродвигатели — имеют более высокую эффективностью, чем однофазные электродвигатели на 220 вольт. Поэтому подключение электродвигателя на 380 вольт обеспечивает более стабильную и экономичную работу устройства. Для запуска электродвигателя не понадобятся конденсаторы или другие пусковые устройства и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к электросети 380 Вольт.

На шильде электродвигателя должно быть видно, что обмотки электродвигателя можно соединить, как треугольником на 220 Вольт, так звездой на 380 Вольт.
В клеммной коробке электродвигателя вы увидите шесть выводов — U1, U2, V1,V2, W1, W2. Это означает что электродвигатель можно подключить на 220 или 380 Вольт.
 

Схема подключения трехфазного электродвигателя:

Подключение звездой — большинство промышленных трехфазных электродвигателей подключается по схеме — «звезда» 380В.
При подключении звездой вам нужно подключить 3 фазы на разъемы А, В, С.

При подключении треугольником на 220В — необходимо сделать три разные последовательные соединения. После чего можно подключать к 3 независимым последовательным соединениям 3 фазы на разъемы А, В и С как не рисунке.

Подключение звезда-треугольник — В очень редких случаях для получения большей отдачи по мощности, электродвигатель подключают «звезда-треугольник»

Внимание:

Указанная мощность на бирке электродвигателя, это не электрическая, а механическая мощность на валу.

Хочу заметить, что при подключении электродвигателя по схеме «звезда» запуск будет достаточно плавным, но при этом сложно будет достичь максимальной мощности работы трехфазного асинхронного электродвигателя. Поэтому для достижения максимальных показателей электродвигатель подключают «треугольником» и тогда он выдаст полную заявленную мощность, а это в 1,5 раза больше чем при подключении звездой. Но нужно знать что при запуске «треугольником» ток настолько высокий, что может повредить изоляцию проводки и сократить срок службы электродвигателя. Именно поэтому для мощных электродвигателей применяют комбинированную схему подключения по принципу «звезда-треугольник». Сначала запуск мотора происходит по схеме «звезда», но когда электродвигатель набирает достаточную мощность происходит ручное или автоматическое (через реле) переключение на схему «треугольник». После чего мощность возрастает в несколько раз.

Подключение трехфазного электродвигателя, видео:

5 шагов подключения неизвестного электродвигателя

Иногда возникает такая проблема — необходимо подключить электродвигатель в стандартную сеть 380В 50 Гц, но характеристики двигателя неизвестны, поскольку документации к нему нет, а шильдик отсутствует.

Существуют 5 простых шагов, последовательно выполнив которые, можно обеспечить двигатель нужным напряжением питания, защитой и схемой включения.

1. Оцениваем номинальную мощность и ток двигателя

Прежде всего нужно ориентировочно определить мощность электродвигателя. Для этого находим похожий двигатель с известными параметрами, воспользовавшись каталогами производителей. Агрегаты должны совпадать по габаритам и диаметру вала.

На данном этапе мы сможем определить основные параметры для подключения и использования привода – мощность, ток, частоту вращения вала.

2. Определяем напряжение по схеме включения

Следующий шаг — определяем, по какой схеме подключить обмотки и какое напряжение подать. Есть несколько критериев, позволяющих с некоторой вероятностью оценить эти параметры.

Напомним, что промышленные низковольтные двигатели выпускаются с двумя видами напряжений питания: 220/380 В и 380/660 В для схем подключения «Треугольник» и «Звезда», соответственно. На двигатели первого вида можно подавать 380 В, собрав обмотки в схему «Звезда», на приводы второго вида – в «Треугольник».

Если электродвигатель новый, то, скорее всего, он собран по схеме, требующей питания 380 В. Именно такую схему обычно используют производители.

Если из двигателя выходит 3 провода, можно сделать вывод, что он имеет стандартное питание 380 В. При этом неважно, по какой схеме агрегат собран внутри. Однако, если в коробке присутствует конденсатор, можно утверждать, что двигатель рассчитан на напряжение 220 В и собран в «Треугольник». Кроме того, мощность в таком случае будет невысокой – не более 2,2 кВт. Для включения такого привода в трехфазную сеть 380 В нужно собрать его по схеме «Звезда».

Если асинхронный двигатель имеет шесть никак не подключенных выводов, определить напряжение питания по схеме включения не получится. В этом случае нужно сначала найти выводы обмоток, затем начало и конец каждой обмотки, чтобы собрать их в одну из схем. Обычно названия обмоток и их начало/конец обозначены.

Электродвигатели мощностью более 5 кВт, как правило, не включают напрямую. Для этого используют преобразователь частоты, устройство плавного пуска, либо схему «Звезда»/«Треугольник».

3. Подаем питание на двигатель

После того, как проведена оценка мощности и выбрана схема включения, можно подавать питание. Первоначально двигатель должен работать в холостом режиме. Питание подается через мотор-автомат и автоматический выключатель. Для включения желательно использовать контактор.

Ориентировочный рабочий ток асинхронного двигателя можно посчитать по эмпирической формуле: I (А) = 2 х P (кВт). То есть, если определено, что мощность двигателя составляет 3 кВт, его номинальный ток будет около 6 А в любой из схем включения.

Номинал мотор-автомата выбирается исходя из определенной ранее мощности. Для холостого хода уставку автомата можно установить в 2 раза меньше номинала, в нашем примере – около 3А. Если автомат выбивает, его уставку увеличивают вплоть до номинала (6 А).

На данном этапе необходимо следить за исправностью двигателя и его температурой, контролировать ток холостого хода токоизмерительными клещами. В холостом режиме двигатель не должен греться при нормальной работе крыльчатки вентилятора. Если нагрев происходит, это может означать, что агрегат неисправен либо нужно изменить схему его включения.

4. Определяем необходимой ток защиты

Номинальный ток и номинальная мощность электродвигателя ограничены его нагревом. Предел рабочей температуры определяется классом изоляции. Максимальная температура обмоток двигателей с низшим классом изоляции (Y) составляет 90°С. На это значение и нужно ориентироваться.

Для определения тока защиты включаем двигатель с номинальной нагрузкой на валу через мотор-автомат с током уставки, определенном на предыдущем шаге. После подачи питания автомат должен отработать по перегрузке. Далее увеличиваем его уставку, при необходимости подключаем автомат с другим диапазоном уставки.

В итоге опытным путем определяем номинал мотор-автомата, уставка которого обеспечивает продолжительную работу двигателя на номинальной нагрузке.

5. Контролируем нагрев обмоток

При работе любого двигателя необходимо периодически контролировать его температуру. В данном случае это особенно важно. Как показывает опыт, болевой порог человеческой руки равен 60°С. Такой способ контроля температуры – самый простой, однако лучшим способом будет использование встроенного термочувствительного элемента.

Заключение

Любой двигатель с неизвестными характеристиками имеет свою историю. Поэтому, прежде чем следовать советам, изложенным в статье, нужно обследовать оборудование либо расспросить персонал о том, где ранее был установлен привод.

Другие полезные материалы:
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Эксплуатация электрооборудования вне помещений
Как прозвонить электродвигатель мультиметром
Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

Схемы подключения асинхронных электродвигателей

Чтобы привести ротор электродвигателя в движение необходимо правильно подключить концы обмоток статора к трехфазной сети, где рабочее напряжение может быть:

  • 220 вольт
  • 380 вольт
  • 660 вольт

Заказать новый электродвигатель по телефону
Асинхронные электродвигатели АИР предполагают два способа подключения к трехфазной промышленной сети – «треугольник» и «звезда». В основном электродвигатели АИР рассчитаны на 2 номинальных напряжения 220/380 В, либо 380/660 В и имеют два способа подключения к трехфазной промышленной сети: «звезда» и «треугольник»

220/380

220 В – «треугольник»

380 В – «звезда»

380/660

380 В — «треугольник»

660 В — «звезда»

Как правильно подключить шесть проводов электродвигателя?

Как правило двигатели имеют шесть выводов для возможности выбора схемы подключения: «звезда» либо «треугольник». Но встречаются и три вывода — уже соединенных внутри двигателя по схеме «звезда».

Схема подключения «звезда»

При подключении обмоток звездой начала обмоток подключаются к фазам, а концы обмоток собираются общую точку (0 точку).

Таким образом напряжение фазной обмотки составит 220В, а линейное напряжение между обмотками 380В. Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда является:

  1. Плавный пуск
  2. Возможность перегрузки (недлительной)
  3. Повышенная надежность

При этом данная схема подключения обеспечит более низкую мощность от заявленной.

Схема подключения «треугольник»

При подключении треугольником последовательно конец одной обмотки соединяется с началом следующей обмотки.

Главными преимуществами такого подключения являются:

  1. Максимальная мощность
  2. Повышенный вращающий момент
  3. Увеличенные тяговые способности

Однако, электродвигатели подключенные по схеме звезда больше нагреваются.

Комбинированный тип подключения

Как уже было отмечено, подключение «звездой» обеспечивает более плавный пуск, но пр этом не достигается максимальная заявленная мощность электромотора. При подключении «треугольником» достигается полная мощность, но пусковой ток может повредить изоляцию. Поэтому для мощных двигателей (начиная от АИР100L2), часто применяют комбинированную схему подключения трехфазных электродвигателей «звезда-треугольник», когда запуск двигателя происходит по схеме «звезда», в рабочем состоянии он переключается на схему «треугольник». Переключение обеспечивается магнитным пускателем или пакетным переключателем.

Наиболее популярные модели асинхронных электродвигателей:

Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме.

Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам. Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя.

Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток.

Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»

При соединении обмоток статора «звездой», соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается формулой:

Uл=Uф⋅3U _л= U _ф cdot sqrt{3}

где:
Uл — напряжение между двумя фазами;
Uф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. Iл = Iф.

При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами: Uл = Uф.

Рисунок 2 — Схема подключения «треугольник»

Однако ток в линии (сети) больше, чем ток в фазе, что описывается формулой:

Iл=Iф⋅3I _л=I _ф cdot sqrt{3}

где:
Iл — линейный ток;
Iф — фазный ток.

Получается, что соединяя обмотки «звездой», мы уменьшаем линейный ток, чего изначально и добивались. Но есть и обратная сторона этой схемы: как мы видим из формулы, пусковой момент двигателя прямо пропорционален фазному напряжению:

Mn=m⋅U2⋅r2´⋅p2⋅π⋅f((r1+r2´)2+(x1+x2´)2)M _n = { m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p } over { 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )}

где:
U — фазное напряжение обмотки статора;
r1 — активное сопротивление фазы обмотки статора
r2 — приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки ротора;
x1 — индуктивное сопротивление фазы обмотки статора;
x2 — приведенное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки неподвижного ротора;
m — количество фаз;
p — число пар полюсов.

Чтобы было нагляднее, давайте рассмотрим пример: предположим, что рабочей схемой обмотки асинхронного электродвигателя является «треугольник», а линейное напряжение питающей сети равно 380 В, сопротивление обмотки статора Z = 10 Ом. Если обмотки во время пуска подключены «звездой», то уменьшатся напряжение и ток в фазах:

Uф=Uл3=3803=220ВU _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220В

Фазный ток равен линейному току и равен:

Iф=Iл=UфZ=22010=22AI _ф=I _л= {U _ф} over {Z } = {220} over {10} =22A

После того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:

Uф=Uл=380BU _ф=U _л =380B Iф=UфZ=38010=38AI _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A Iл=3⋅Iф=3⋅38=65,8AI _л= sqrt{3} cdot I _ф=sqrt{3} cdot38=65,8A

Соответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем.

С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3 — Временная диаграмма реле времени 80.82

Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя.

Рисунок 4 — Силовая часть схемы «звезда-треугольник»

Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле.

Рисунок 5 — Управление схемой «звезда-треугольник»

Разберем алгоритм работы данной схемы:

После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1.1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см. Рисунок 3), контакт реле времени 17-18 мгновенно разомкнется, пройдет задержка времени Tu, и замкнется контакт 17-28. Вследствие чего, сработает пускатель КМ3, который осуществляет переключение на схему «треугольник». Нормально замкнутые контакты пускателей КМ2.2 и КМ3.2 используется для предотвращения одновременного включения пускателей КМ2 и КМ3. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи установлено тепловое реле КК1. В случае перегрузки, тепловое реле разомкнет силовую цепь и цепь управления через контакт КК1.1. Остановка двигателя происходит при нажатии кнопки S1.2, которая разрывает цепь самоподхвата и обесточит катушку пускателя КМ1.

Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы. Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.

Список использованной литературы:

  1. ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
  2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
  3. Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907

Читайте также:

Напряжение

— Как подключить настольную шлифовальную машину 380 В / 3 фазы для работы от однофазной 220 В Напряжение

— Как подключить настольную шлифовальную машину 380 В / 3 фазы для работы на однофазной 220 В — Обмен электротехнического стека
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  2. 0
  3. +0
  6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 3к раз

\ $ \ begingroup \ $

На этот вопрос уже есть ответы здесь :

Закрыт 3 года назад.

Приобрел старую заводскую шлифовальную машину. Это 3-фазный блок на 380/220 Гц, 50 Гц. Может кто-нибудь объяснить, как подключить это к однофазной сети 220 В (бытовая сеть)?

Я попытался просто подключить синий и коричневый провода к розетке 220 В и крутить блок вручную, но это не сработало. Я слышу, как двигатель набирает обороты, но он не раскручивается.

Щелкните изображение, чтобы просмотреть его в полный размер.

Транзистор

143k1010 золотых знаков154154 серебряных знака326326 бронзовых знаков

Создан 27 окт.

Дэйв Дэйв

111 серебряный знак11 бронзовый знак

\ $ \ endgroup \ $ 4 \ $ \ begingroup \ $
Как подключить настольную шлифовальную машину 380 В / 3 фазы к однофазной сети 220 В

Нет.

Устройство, предназначенное для работы от трех отдельных фаз, каждая из которых разнесена на 120 °, вряд ли будет работать с одной фазой. Даже если это вообще возможно, попытка «преобразовать» его потребует глубоких знаний устройства и навыков электротехники экспертного уровня. Суть вашего вопроса подразумевает, что у вас нет ни того, ни другого.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *