Подключение эл двигателя в треугольник: Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

Содержание

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

Двигатели асинхронного типа имеют целый набор безусловных достоинств. Среди плюсов асинхронных двигателей в первую очередь хочется назвать высокую производительность и надежность их эксплуатации, совсем небольшую стоимость и неприхотливость ремонта и обслуживания двигателя, а также способность переносить достаточно высокие перегрузки механического типа. Все эти достоинства, которыми обладают асинхронные двигатели, обусловлена тем, что данный тип двигателей имеет очень простую конструкцию. Но, не смотря на большое число достоинств, асинхронным двигателям присущи и их определенные отрицательные моменты.

В практической работе принято использовать два основных способа подключения трёхфазных электродвигателей к электросети. Эти способы подключения носят названия: "подключение методом звезды" и "подключение методом треугольника".

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения "звезда", тогда соединение концов обмоток статора электродвигателя происходит в одной точке.

При этом трехфазное напряжение подают на начала обмоток. Ниже, на рисунке 1, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя "звездой".

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения "треугольник", тогда обмотки статора электродвигателя присоединяются последовательно друг за другом. При этом начало последующей обмотки соединяется с концом предыдущей обмотки и так далее. Ниже, на рисунке 2, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя "треугольником".



Если не вдаваться в теоретические и технические основы электротехники, то можно принять на веру тот факт, что работа тех электродвигателей, у которых обмотки подключены по схеме "звезда", является более мягкой и плавной, чем у электродвигателей, обмотки которых соединены по схеме "треугольник". Но тут же стоит обратить внимание на ту особенность, что электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме "звезда", не способны развить полную мощность, заявленную в паспортных характеристиках.

В том случае, если соединение обмоток выполнено по схеме "треугольник", то электродвигатель работает на максимальную мощность, которая заявлена в техническом паспорте, но при этом имеют место быть очень высокие значения пусковых токов. Если произвести сравнение по мощности, то электродвигатели, чьи обмотки будут соединены по схеме "треугольник", способны выдавать мощность в полтора раза выше, чем те электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме "звезда".

Основываясь на всем вышеописанном, для того, чтобы снизить токи при запуске, целесообразно применять подключение обмоток по комбинированной схеме "треугольник-звезда". Особенно такой тип подключения актуален для электродвигателей, обладающих большей мощностью. Таким образом, в связи с соединением по схеме "треугольник- звезда" изначально запуск выполняется по схеме «звезда», а после того, как электродвигатель «набрал обороты», выполняется переключение в автоматическом режиме по схеме «треугольник».

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.


Рис. 3 Схема управления 

Еще один вариант схемы управления электродвигателем заключается в следующем (рис. 4).


Рис. 4 Схема управления двигателем

На контакт NC (нормально закрытый) реле времени K1, а также на контакт NC реле K2, в цепи катушки пускателя КЗ, подаётся напряжение питания.

После того, как произойдет включение пускателя КЗ, нормально закрытыми контактами КЗ расцепляются цепи катушки пускателя K2 (запрет случайного включения). Контакт КЗ в цепи питания катушки пускателя K1 замыкается.

Когда запускается магнитный пускатель K1, в цепи питания его катушки замыкаются контакты K1. Реле времени включается в то же самое время, контакт этого реле K1 в цепи катушки пускателя КЗ размыкается. А в цепи катушки пускателя K2 – замыкается.

При отключении обмотки пускателя КЗ, замкнётся контакт КЗ в цепи катушки пускателя K2. После того, как пускатель K2 включится, он размыкает своими контактами K2 цепь питания катушки пускателя КЗ.

Трёхфазное напряжение питания подаётся на начало каждой из обмоток W1, U1 и V1 с помощью силовых контактов пускателя K1. Когда срабатывает магнитный пускатель КЗ, тогда при помощи его контактов КЗ выполняется замыкание, посредством которого между собой соединяются концы каждой из обмоток электродвигателя W2, V2 и U2. Таким образом, выполняется подключение обмоток электродвигателя по схеме соединения "звезда".

Реле времени, объединенное с магнитным пускателем K1, сработает спустя определенное время,. При этом происходит отключение магнитного пускателя КЗ и одновременное включение магнитного пускателя K2. Таким образом силовые контакты пускателя K2 замкнутся и напряжение питания будет подано на концы каждой из обмоток U2, W2 и V2 электродвигателя. Иными словами, электродвигатель включается по схеме подключения "треугольник".

Для того, чтобы электродвигатель запустить по схеме соединения "треугольник-звезда", различные изготовители производят специальные пусковые реле. Данные реле могут носить разнообразные названия, например, реле "старт-дельта" или "пусковое реле времени", а также и некоторые другие. Но назначение всех этих реле заключается в одном и том же.

Типовая схема, выполненная с реле времени, предназначенном для запуска, то есть реле "треугольник-звезда", для осуществления управления запуска трехфазного электродвигателя асинхронного типа представлена на рисунке 5.


Рис.5 Типовая схема с пусковым реле времени (реле "звезда/треугольник") для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя.

Итак, подытожим все вышеописанное. Для того, чтобы понизить пусковые токи осуществлять запуск электродвигателя требуется в определенной последовательности, а именно:

  1. сперва электродвигатель запускают на пониженных оборотах соединённым по схеме "звезда";
  2. затем электродвигатель соединяют по схеме "треугольник".

Первоначальный запуск по схеме "треугольник" создаст максимальный момент, а последующее соединение по схеме "звезда" (для которой в 2 раза меньше пусковой момент) с продолжением работы в номинальном режиме, когда двигатель «набрал обороты», произойдёт переключение на схему соединения "треугольник" в автоматическом режиме.

Но не стоит забывать о том, какая нагрузка создается перед запуском на валу, так как вращающий момент при соединении по схеме "звезда" ослаблен. По этой причине маловероятно, что данный метод запуска будет приемлем для электродвигателей с высокой нагрузкой, так как они в таком случае могут потерять свою работоспособность.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

Схемы подключения электродвигателя. Звезда, треугольник, звезда - треугольник.

Асинхронные двигатели, имея ряд таких неоспоримых достоинств, как надежность в эксплуатации, высокая производительность, способность выдерживать большие механические перегрузки, неприхотливость и невысокая стоимость обслуживания и ремонта, обусловленные простотой конструкции, имеют, конечно и свои определенные недостатки.

На практике применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: "подключение звездой" и "подключение треугольником".

При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).

При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения "треугольником" обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).

Не вдаваясь в технические и теоретические основы электротехники известно, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенными обмотками треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.

 В связи с этим для снижения пусковых токов целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда - треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме «звезда», после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме «треугольник».

 Схема управления :

Еще вариант схемы управления двигателем

 Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.

 После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.

 При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.

 Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.

(Начало обмоток статора: U1; V1; W1. Концы обмоток: U2; V2; W2. На клеммной доске шпильки начала и концов обмоток расположены в строгой последовательности: W2; U2; V2; под ними расположены: U1; V1; W1. При подключении двигателя в "треугольник" шпильки соединяются перемычками: W2-U1; U2-V1; V2-W1.)

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.

 Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.

Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные "Пусковые реле времени" , реле "старт-дельта" и др., но назначение у них одно и тоже:

РВП-3, ВЛ-32М1, D6DS (Австрия) , ВЛ-163 (Украина), CRM-2T  (Чехия), TRS2D (Чехия),  1SVR630210R3300 (ABB), 80 series (Finder) и другие.

Типовая схема с пусковым реле времени (реле "звезда/треугольник") для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя:

Вывод:  Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме "звезда" на пониженных оборотах, далее переключаться на "треугольник".
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.

Подключение электродвигателя звездой и треугольником

О достоинствах асинхронных двигателей спорить не приходится. Специалисты, в частности, выделяют:

  • высокую производительность;
  • надежность;
  • неприхотливость;
  • простоту конструкции;
  • умеренную стоимость ремонта и обслуживания и т.п.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных элементов: статора и ротора. Они имеют токопроводящие обмотки, начала и концы которых выводятся в распределительную коробку и фиксируются в два ряда. Они обозначаются либо литерами С (С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – их концы), либо согласно новой маркировке: U1, V1, W1 –начала, U2, V2, W2 – концы.

Очень часто у людей, впервые имеющих дело с двигателями подобного типа, возникает вопрос: как же их лучше подключить? Существует три схемы подключения:

  • «треугольник»;
  • «звезда»;
  • комбинированная («звезда-треугольник»).

Итак, каким образом осуществляется подключение электродвигателя звездой и треугольником?

Подключение звездой

В этом случае концы обмоток статора соединяются вместе в одной точке с помощью специальной перемычки. Трехфазное напряжение подается на их начала. Таким образом, на фазной обмотке напряжение будет 220в, а линейное напряжение между двумя оставшимися фазными обмотками – 380в.

Подключение трехфазных двигателей с питающим напряжением 220/127в к стандартным однофазным сетям выполняется только по типу звезды, в противном случае агрегат быстро придет в негодность. Также именно по данной схеме подключаются все электромоторы российского производства на 380в.

В целом подключение звездой обеспечивает более мягкий запуск двигателя и плавность его работы, давая также возможность перезагрузки. Поэтому двигатели средней мощности принято запускать по данной схеме. Однако следует учесть, что в этом случае трехфазный двигатель не сможет работать на полную мощность.

Подключение треугольником

Обмотки соединяются последовательно в замкнутую ячейку, т.е. конец одной из них соединяется с началом следующей и т.д. Ряды контактов с клеммами располагаются так, чтобы они были смещены относительно друг друга (т.е. напротив вывода С6 (W2)помещается С1 (U1) и т.п.). Места соединения следует подключить к соответствующим фазам питающего напряжения. Линейное напряжение сети и напряжение на фазной обмотке равны 220в

Соединение треугольник гарантирует достижение максимальной мощности асинхронного электродвигателя (т.е. полной паспортной мощности, что в полтора раза больше, чем при соединении звездой), но при этом он подвержен большему нагреву и имеет большие значения пусковых токов. Это обусловлено конструктивными особенностями двигателей данного типа: ротор достаточно массивен и имеет большую инерционность, следовательно, когда он раскручивается, мотор работает в режиме перегрузки. Соответственно, двигатель может быстро выйти из строя. Однако если вам нужно подключить к электросети электромотор, произведенный в Европе и рассчитанный на номинальное напряжение 400/690, то это единственно правильный вариант.

Комбинированное подключение

Эту функцию используют только для двигателей с соответствующей пометкой (Δ/Y), которая обозначает, что возможны оба варианта соединения. Запуск осуществляется при подключении звездой для уменьшения пускового тока, затем после набора номинальной частоты вращения переключение на треугольник происходит в автоматическом режиме. Таким образом мы получаем максимально возможную мощность на выходе.

Использование данного способа связано со скачками токов. При переключении между схемами происходит следующее: прекращается подача тока, снижается скорость вращения ротора (иногда достаточно резко), затем восстанавливается изначальная скорость вращения.

Пусковые реле

Для того чтобы запустить электродвигатель согласно схеме «звезда-треугольник», разработано специальное оборудование. Названия могут быть разными: реле «Старт-дельта», «Пусковые реле времени» и т.п., но схема их действия всегда одинакова: после подачи напряжения на реле начинается отсчет времени разгона, включается пускатель «звезда», затем, по окончании времени разгона контакты размыкаются, пускатель выключается, замыкаются контакты, включающие пускатель «треугольник».

Подобные реле производятся в Чехии (CRM-2T, TRS2D), Австрии (РВП-3, D6DS, ВЛ-32М1), Украине (ВЛ-163), Италии (80 series, Finder). Он могут быть модульными, программируемыми, съемными, одно- или многофункциональными, механическими или цифровыми, суточными, недельными – выбор достаточно широк.

Итак, вопрос: как подключить электродвигатель звездой или треугольником - решается достаточно просто. Внимательно изучите инструкцию, прилагаемую к агрегату, обращая особое внимание на метки на бирке мотора.


Соединение электродвигателя по схемам звезда

  

Разберем свойства соединения обмоток электродвигателя по схемам звезда - треугольник на конкретном примере.

Электродвигатель АИР250S4, 75 кВт, треугольник-звезда и соответствующие им U=380/660В и I=143/82,8А.

Подключаем треугольником на 380В. Полная мощность будет вычисляться по формуле S=U·I·√3.
S=380·143·1,73=94008 в·а.

Если мы подключим этот электродвигатель по схеме звезда к той же сети, то полная мощность будет вычисляться, конечно, по той же формуле S=U·I·√3. Но значения в нее нужно подставлять уже другие.
При переключении на звезду на каждую обмотку пришлось в √3 меньшее напряжение. Соответственно ток тоже уменьшился в √3 раза. И это еще не все. При схеме треугольник линейный ток был в √3 раза больше фазного, а при переключении стал равным фазному. Т.е. ток уменьшился в итоге в √3·√3=3 раза.

Полная мощность станет равна S=380·143/3·1,73=31336 в·а.

Такая ситуация возникает чаще всего (по нашему опыту) в двух случаях.
Во-первых, непонимание электриками вышеупомянутых расчетов.
Во-вторых, в случае когда в эксплуатации был аналогичный двигатель, но с напряжением 220/380В и соответственно схемой подключения треугольник-звезда. Такие двигатели даже большой мощности до сих пор производятся некоторыми заводами. При замене двигателя электрик "на автомате" подключает звездой и двигатель выходит из строя.

Вот цитата из письма одного из предприятий, после того как двигатель вышел из строя из-за неправильной схемы подключения.

 

Т.е. непонимание свойств соединений и того что указано на шильдике.

Также стоит обратить внимание на то, что пуско-защитная аппаратура подбирается на номинальную мощность электродвигателя, но при некорректном подключении звездой просто физически не может выполнять свои функции.

Наиболее полную защиту электродвигателя можно обеспечить с помощью термисторных реле. В наших электродвигателях начиная от 160 высоты оси вращения установлены РТС термисторы и контакты выведены в клеммную коробку.

Еще одна важная по нашему мнению информация. При пуске электродвигателя для уменьшения пусковых токов многие используют общеизвестную схему переключения со звезды на треугольник, т.е. запуск производится на звезде и после набора оборотов происходит переключение на треугольник с помощью реле времени (этот метод описан на множестве сайтов).
Такой метод работает, к сожалению, не всегда.
Если производится пуск, например центробежного насоса или вентилятора (имеется ввиду правильный пуск на закрытую задвижку), то такая схема успешно работает. Центробежный насос и вентилятор при пуске на закрытую задвижку потребляют минимальную мощность, которая увеличивается по мере открывания.
Но такую схему крайне нежелательно применять в условиях тяжелого пуска (т.е. таких механизмов которые при пуске уже потребляют мощность близкую к номинальной), например пресса, дробилки и др.
Также важно обратить внимание на время переключения, оно не должно быть большим. После того как двигатель набрал обороты нужно сразу производить переключение на треугольник. В большинстве случаев набор оборотов занимает до 5-10 сек., поэтому установка реле на 30-50 сек. грозит выходом из строя электродвигателя.

Если у вас есть замечания или мы в чем-то ошибаемся, пишите: [email protected]

 

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?

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.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:

Как подключить трёхфазный электродвигатель на 380 Вольт

Трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 вольт. Если у Вас в доме или гараже есть ввод на 380 Вольт, тогда обязательно покупайте компрессор или станок с трехфазным электродвигателем. Это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковые устройства и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к электросети 380 Вольт.

Выбор схемы включения электродвигателя

Схемы подключения 3-х фазных двигателей при помощи магнитных пускателей Я подробно описывал в прошлых статьях: «Схема подключения электромоторов с тепловым реле» и «Схема реверсивного пуска«.

Подключить трех фазный двигатель возможно и в сеть 220 Вольт с использованием конденсаторов по этой схеме. Но будет значительное падение мощности и эффективности его работы.

В статоре асинхронного двигателя на 380 В расположены три отдельные обмотки, которые соединяются между собой в треугольник или звезду и к трем лучам или вершинам подключаются 3 разноименные фазы.

Вы должны учитывать, что при подключении звездой пуск будет плавным, но для того что бы достичь полной мощности необходимо подключить мотор треугольником. При этом мощность возрастет в 1.5 раза, но ток при запуске мощных или средних моторов будет очень высоким, и да же может повредить изоляцию обмоток.

Перед подключением электродвигателя ознакомьтесь с его характеристиками в паспорте и на шильдике. Особенно это важно при подключении 3 фазных электродвигателей западно-европейского производства, которые рассчитаны на работу  от сети напряжением 400/690. Пример такого шильдика на картинке снизу.  Такие моторы подключаются только по схеме «треугольник» к нашей электросети. Но многие монтажники подключают их аналогично отечественным в «звезду» и электромоторы при этом сгорают, особенно быстро под нагрузкой.

На практике все электродвигатели отечественного производства на 380 Вольт подключаются звездой. Пример на картинке.  В очень редких случаях на производстве для того что бы, выжать всю мощность используется комбинированная схема включения звезда-треугольник. Об этом подробно узнаете в самом конце статьи.

Схема подключения электродвигателя звезда треугольник

В некоторых наших электромоторах выходит всего 3 конца из статора с обмотками- это означает, что уже внутри двигателя собрана звезда. Вам только остается подключить к ним 3 фазы. А для того, что бы собрать звезду необходимы оба конца, каждой обмотки или 6 выводов.

Нумерация концов обмоток на схемах идет слева направо. К номерам 4, 5 и 6 подключаются 3 фазы А-В-С от электросети.

При соединении звездой трёхфазного электродвигателя начала его обмоток статора соединяются вместе в одной точке, а к концам обмоток подключаются 3 фазы электропитания на 380 Вольт.

При соединении треугольником статорные обмотки между собой соединяются последовательно. Практически, необходимо соединить конец одной обмотки с началом следующей. К трем точкам соединения их между собой подключаются 3 фазы питания.

Подключение схемы звезда-треугольник

Для подключения мотора по  довольно редкой схеме  звезды при запуске, с последующим переводом для работы в рабочем режиме в схему треугольника. Так Мы сможем выжать максимум мощности, но получается довольно сложная схема без возможности реверсирования или изменения направления вращения.

Для работы схемы необходимы 3 пускателя. На первый К1 подключено электропитание с одной стороны, а с другой — концы обмоток статора. Их же начала подключены к К2 и К3. С пускателя К2 начала обмоток подключаются соответственно на другие фазы по схеме треугольник. При включении К3 все 3 фазы закорачиваются между собой и получается схема работы звездой.

Внимание, одновременно не должны включаться магнитные пускатели К2 и К3, а то произойдет произойдет аварийное отключение автомата защиты из-за возникновения межфазного короткого замыкания. Поэтому и делается электрическая блокировка между ними- при включении одного из них размыкается блок контактами цепь управления другого.

Схема работает следующим образом. При включении пускателя К1 реле времени включает К3 и двигатель запускается по схеме звезда. По истечении заданного промежутка, достаточного для полного запуска двигателя реле времени отключает пускатель К3 и включает К2. Мотор переходит на работу обмоток по схеме треугольник.

Отключение происходит пускателем К1. При повторном запуске все снова повторяется.

Разница между соединением звездой и треугольником

Сравнение соединений звездой и треугольником

Мы в основном используем термины звезда и треугольник в электрических системах при обсуждении трехфазных цепей переменного тока и электродвигателей. Ниже приведена таблица, в которой сравниваются соединения "звезда" и "треугольник", показывающая точную разницу между соединениями "звезда" (Y) и треугольник (Δ) .

Соединение ЗВЕЗДА (Y) Соединение ТРЕУГОЛЬНИК (Δ)
В соединении ЗВЕЗДА начальный или конечный концы (аналогичные концы) трех катушек соединены вместе, образуя нейтраль точка.Общий провод выводится из нейтральной точки, которая называется Neutral . В соединении DELTA противоположные концы трех катушек соединены вместе. Другими словами, конец каждой катушки соединяется с начальной точкой другой катушки, а из соединений катушек выводятся три провода.
Имеется нейтраль или Star Point . Нет нейтральной точки при соединении треугольником.
Трехфазная четырехпроводная система является производной от Star Connections (3-фазная, 4-проводная система ).Мы также можем получить 3-фазную 3-проводную систему от Star Connection Трехфазная трехпроводная система получена из Delta Connections (3-фазная, 3-проводная система) . то есть трехфазная, проводная система невозможна при соединении треугольником.
Линейный ток равен фазному току. т.е.

Линейный ток = Фазный ток

I L = I PH

Линейный ток равен √3 раз больше фазного тока.т.е.

I L = √3 I PH

Напряжение сети в √3 раз больше фазного напряжения. т.е.

В L = √3 В PH

Линейное напряжение равно фазному напряжению. т.е.

Линейное напряжение = фазное напряжение

В L = В PH

При соединении звездой общую мощность трех фаз можно определить по формуле:

P = √3 x V L x I L x CosФ….Или

P = 3 x V PH x I PH x CosФ

P = √3 V x 1

При соединении треугольником полную мощность трех фаз можно определить по формуле:

P = √3 x V L x I L x CosФ… Или

P = 3 x V PH x I PH x CosФ

P = 3 x V (1 / √3)

Двигатели, подключенные звездой, имеют низкую скорость, поскольку они получают напряжение 1 / √3 . Скорости двигателей, подключенных по схеме треугольника, высоки, потому что каждая фаза получает общее линейное напряжение.
При соединении звездой, плавном пуске и работе с номинальной мощностью, может быть достигнута нормальная работа без перегрева. При соединении треугольником двигатель получает максимальную выходную мощность.
При соединении звездой фазное напряжение составляет 1 / √3 от линейного напряжения. Следовательно, требуется небольшое количество витков, что позволяет сэкономить на меди. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению, поэтому требуется большее количество витков, что увеличивает общую стоимость.
Необходима низкая изоляция, поскольку фазное напряжение низкое по сравнению с Delta. Требуется высокая изоляция, поскольку фазное напряжение = линейное напряжение.
Соединение звездой - это общая и общая система, которая используется при передаче электроэнергии. Delta Connection - типичная система, используемая в системах распределения и промышленности.

Та же самая таблица, показывающая различия между конфигурациями звезды и треугольника, может быть увидена ниже, если у вас возникнут какие-либо трудности при чтении текста.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Основное различие между соединением "звезда" и "треугольник"

Похожие сообщения:

Почему звездочка? Почему Дельта? | Насосы и системы

Вы, наверное, заметили, что трехфазные двигатели могут иметь различное количество выводов, выходящих из распределительной коробки. Самые распространенные числа - три, шесть, девять или двенадцать.

Обратите внимание, что все эти числа кратны трем, поскольку их комбинации должны соответствовать трем входящим фазам.Эти комбинации проводов предназначены для работы с одним или двумя напряжениями и соединениями обмоток звезда, треугольник или звезда / треугольник. Двенадцатипроводный двигатель может работать как с двойным напряжением, так и со схемой звезда / треугольник. Мы подробно рассмотрим каждый из них чуть позже.

Какова цель этих двух соединений и почему двигатели намотаны звездой, треугольником или их комбинацией? Комбинация звезда / треугольник дает несколько преимуществ, и мы рассмотрим их в этой колонке.
Почему двигатели с одним и двумя напряжениями намотаны звездой или треугольником? Почему бы просто не стандартизировать одно или другое? Хотя схемы подключения звезды и треугольника довольно просты, фактические обмотки двигателя намного сложнее. Часто подключение будет зависеть от производственного процесса.

Например, соединение звезда требует меньше витков, чем соединение треугольником (1,732: 2) для достижения тех же электрических характеристик. Это упрощает намотку двигателей меньшего размера с узкими пазами статора.С другой стороны, часть выводов в соединении треугольником с двойным напряжением может быть меньшего диаметра, чем у соединения звезды. Это снижает стоимость проволоки и часто упрощает производство. Инженер крупного производителя двигателей недавно сказал мне: «Это жонглирование количеством витков, количеством цепей и размером провода».

Трехвыводные двигатели
Обмотки статора трехвыводного двигателя могут быть соединены треугольником или звездой (см. Рисунок 1).Эти двигатели намотаны на одно напряжение, и в процессе производства обмотки подключаются по схеме звезды или треугольника.

Рисунок 1. Подключение трехпроводного двигателя.

Входящее питание подключается к клеммам T1, T2 и T3. Преимущество этой конструкции состоит в том, что ошибки при электромонтаже во время установки обычно исключаются из-за предварительно подключенных обмоток. Правильное направление вращения еще необходимо проверить.

Двигатели с шестью выводами
Двигатель с шестью выводами намотан таким образом, чтобы обмотки можно было соединять по схеме звезды или треугольника (см. Рисунок 2).Если выводы T4, T5 и T6 соединены вместе и питание подается на выводы T1, T2 и T3, соединение звездой достигается. Если выводы T1 и T6, T2 и T4 и T3 и T5 соединены вместе и питание подается на вершины, соединение является треугольником.

Рис. 2. Подключение шестиконтактного двигателя.

В США соотношение высокого и низкого напряжения составляет 2: 1 (460 вольт: 230 вольт), но в Европе оно составляет √3: 1 (380 вольт: 220 вольт). Это позволяет Европе воспользоваться преимуществом 1.732 соотношение напряжений между соединениями звезда и треугольник (обсуждается в части 1) и используйте их для двойного напряжения. Поскольку импеданс соединения звездой в три раза больше, чем у соединения треугольником, высокое напряжение подключается звездой, а низкое напряжение - треугольником.

Еще одно применение шестипроводного двигателя, используемого в США и Европе, - это метод пуска при низком напряжении, известный как пуск звезда / треугольник. В этом приложении используется специальный стартер для соединения обмоток звездой во время пуска и переключения их на треугольник после того, как двигатель достигнет определенной скорости.

Более низкое пусковое напряжение снижает пусковой ток примерно до 1/3 от нормального. Пусковой крутящий момент также существенно снижается, поэтому скорость перехода от звезды к треугольнику будет зависеть от инерции нагрузки. Центробежные насосы и вентиляторы часто могут достичь полной скорости перед переключением в режим работы Delta.

Двигатели с девятью выводами
Двигатели с девятью выводами могут быть подключены по схеме звезды или треугольника, но это решение принимается производителями.Их цель - обеспечить работу с двумя напряжениями в приложениях с соотношением напряжений 2: 1. На рис. 3 показаны подключения различных выводов.

Рисунок 3. Подключение девятивыводного двигателя.

Обратите внимание, что обмотки статора "звезда" и "треугольник" состоят из шести отдельных цепей. Если бы каждый из открытых выводов был соединен вместе (T4 и T7, T5 и T8 и T6 и T9), фазные катушки были бы включены последовательно, и приложенное фазное напряжение на T1, T2 и T3 было бы 460 вольт.Если фазное напряжение составляет 230 вольт, выводы должны быть соединены таким образом, чтобы образовать две параллельные цепи звезды или треугольника.

Поскольку эта диаграмма может быть сложной, я представлю ее другим способом и покажу только соединение звездой. На рисунке 4 показано последовательное соединение звездой, рассчитанное на напряжение 460 вольт. Обратите внимание, что соединения такие же, как указано выше, а выводы T7, T8 и T9 соединены, чтобы образовать звезду.

Рисунок 4.Последовательное соединение звездой

Прямоугольники представляют собой катушки обмотки, и для простоты их по две на цепь. Если предположить, что сопротивление каждой цепи составляет 10 Ом, общее сопротивление в каждой фазе составляет 20 Ом. В последовательной цепи сопротивление представляет собой сумму отдельных сопротивлений. Если двигатель должен работать от 230 вольт, сопротивление в цепи должно быть уменьшено, чтобы выходная мощность оставалась прежней.

На рис. 5 показаны те же наборы обмоток, что и на рис. 4, но подключенные на 230 вольт.В этом примере обмотки в T7, T8 и T9 подключены параллельно T1, T2 и T3. Если вы внимательно посмотрите на соединения с правой стороны, вы увидите, что они образуют две параллельные схемы звезды. В параллельной цепи сопротивление ведет себя иначе, чем в последовательной цепи.

Рисунок 5. Параллельное соединение звездой.

Каждая из фаз по-прежнему проходит через два сопротивления 10 Ом, но общее сопротивление сильно отличается.Это величина, обратная сумме обратных величин каждого из двух сопротивлений [R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2)] или 5 Ом.

При сопротивлении 5 Ом ток в параллельной цепи будет вдвое больше, чем в последовательной цепи. Следовательно, мощность (ватты) остается одинаковой для обоих напряжений. Соединения треугольником обеспечивают одинаковые последовательные и параллельные конфигурации.

Двигатели с двенадцатью выводами
Двигатель с двенадцатью выводами сочетает в себе возможности конструкции с шестью и девятью выводами. Он обеспечивает возможность двойного напряжения и возможность выбора конфигурации звезды или треугольника.Следовательно, один и тот же двигатель может быть спроектирован так, чтобы поддерживать соотношение напряжений 2: 1 и 1,732: 1. P&S

Разъяснение по пускателям со звездой-треугольником

- Инженерное мышление

Стартеры звезда-треугольник. В этом руководстве мы собираемся обсудить, как пускатели со звезды на треугольник работают с трехфазными асинхронными двигателями. Затем мы рассмотрим, почему и где они используются, и, наконец, расскажем о том, как они работают, чтобы помочь вам понять.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube о том, как работают стартеры Star-Delta.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

Помните, что электричество опасно и может быть смертельным, вы должны быть квалифицированными и компетентными для выполнения любых электромонтажных работ.

Ниже приведены два примера схем подключения пускателей со звезды на треугольник от промышленных поставщиков. К концу этого урока вы поймете, как это работает.

Всегда уточняйте у производителя, как и можно ли подключить двигатель к пускателю со звездой-треугольником.

Схема подключения звезда-треугольник от Siemens

Я собираюсь использовать старую цветовую кодировку красный желтый синий для фаз просто потому, что я думаю, что это легче увидеть.Однако мы кратко рассмотрим другие цветовые коды позже в статье.

Трехфазные двигатели используются почти во всех коммерческих и промышленных зданиях. Внутри трехфазного асинхронного двигателя есть 3 отдельные катушки, которые используются для создания вращающегося магнитного поля. Когда мы пропускаем переменный ток через каждую катушку, каждая катушка создает магнитное поле, интенсивность и полярность которого изменяется по мере изменения направления электронов.

через GIPHY

Если мы подключим каждую катушку к другой фазе, электроны на каждой фазе будет менять направление между вперед и назад на разных раз по сравнению с другими фазами, поэтому магнитное поле изменится в интенсивность и полярность в другое время по сравнению с другими фазами.

Затем мы поворачиваем катушки на 120 градусов относительно предыдущей, затем объединяем их в статор двигателя, чтобы создать вращающееся магнитное поле. Это вращающееся магнитное поле заставляет вращаться ротор, который мы используем для привода вентиляторов, насосов и т. Д.

На верхней или иногда боковой стороне двигателя у нас есть электрическая клеммная коробка. Внутри этого электрического ящика есть 6 клемм. Каждому соответствует буква и номер U1, V1, W1 и W2, U2 V2.

Наша катушка фазы 1 подключена к двум клеммам U, катушка фазы 2 подключена к двум клеммам V, а катушка фазы 3 подключена к двум клеммам W.Клеммы катушки расположены по-другому сверху вниз. Через мгновение мы поймем, почему мы это делаем.

Мы всегда подключаем сторону питания к клеммам U1, V1 и W1.

Для запуска двигателя нам необходимо замкнуть цепь. Там есть два способа сделать это.

Конфигурация дельта

Первое - соединение треугольником. Для этого подключаем через клеммы от U1 до W2, от V1 до U2 и от W1 до V2. Это даст нам наша дельта-конфигурация.

Когда мы пропускаем ток через фазы, электричество перетекает из одной фазы в другую, поскольку направление мощности переменного тока в каждой фазе меняется.Вот почему у нас есть клеммы в разных положениях, потому что мы можем подключаться и позволять электричеству течь между фазами, поскольку электроны меняют направление в разное время.

Узнайте, как работает электричество здесь и узнайте, как работает трехфазное электричество здесь

Конфигурация звездой

Другой способ подключения клемм - использовать конфигурацию звезды. В этом методе мы подключаемся между W2, U2 и V2 только на одной стороне клемм двигателя.Это дает нам наш звездный эквивалент дизайна.

Когда мы пропускаем ток через катушки, электроны распределяются между фазами на выводах.

Два только что рассмотренных способа настройки двигателя по схеме звезды или треугольника являются фиксированными. Чтобы изменить их, мы должны физически отключить питание, открыть клеммы двигателя и переставить их. Это непрактично.

Как это автоматизировать?

Чтобы автоматизировать это, нам нужно использовать некоторые контакторы. Они бывают разных конструкций, но основная операция - это переключатель, который может активироваться, чтобы включить или отключить цепь для управления потоком электричества во всех трех фазах одновременно.

Мы берем наш главный контактор и подключаем трехфазное питание к одной стороне, а затем подключаем другую сторону к соответствующим клеммам в электрической коробке асинхронных двигателей.

Затем мы берем второй контактор, который будет использоваться для схемы треугольника, и подаем на него наши три фазы. Отсюда мы подключаем нашу фазу 1 к клемме V2, которая является катушкой фазы 2. Затем мы подключаем нашу фазу 2 к клемме W2, которая является катушкой фазы 3. Наконец, мы подключаем наш провод фазы 3 к клемме U2, которая является катушкой фазы 1.

Теперь мы берем еще один контактор, который будет использоваться для нашей схемы звезды, и подключаем к нему наши три фазы. Сверху просто соединяем все три фазы вместе.

Запуск двигателя

Мы запускаем соединение звездой и делаем это, активируя клеммы главного контактора и контактора звезды так, чтобы они замыкались для замыкания цепи.

via GIPHY

Теперь, когда мы пропускаем электричество через цепь, электричество проходит через каждую фазу и катушку, а затем выходит через клеммы двигателя и попадает в звездообразный контактор, где путь электронов разделяется.Это позволяет электронам переходить в другую фазу или выходить из нее при изменении их направления.

Это будет продолжаться несколько секунд перед переключением на дельту. Для соединения треугольником мы отключаем контактор звезды, а затем замыкаем соединение треугольником.

via GIPHY

Теперь у нас есть электричество, текущее и разделяющееся. Он протекает как в основной колодец, так и в контактор треугольника. Электричество в цепи главного контактора будет течь в катушки двигателей, а электричество, которое прошло по схеме контактора треугольником, будет течь к противоположной стороне клемм двигателя и в другую фазу.Каждый будет течь между различными фазами, поскольку они меняют направление.

Элементы управления

Для управления переключением контакторов со звезды на треугольник мы просто используйте таймер, чтобы контролировать это. Он автоматически изменит конфигурация закончится через установленный промежуток времени. Дополнительно более продвинутый версия будет контролировать ток или скорость двигателя.

США

Если вы находитесь в США, вы можете найти эти цвета, это для трехфазного источника питания 208 В, но цвета будут другими, если с использованием трехфазного источника питания 480 В.

Европа

В Великобритании и ЕС эти цвета используются для фаз. Хотя в Великобритании вы, скорее всего, все еще встретите старые установки, в которых используются красно-желто-синие цвета.

Австралия

Почему мы используем звездную дельту?

Мы используем звезду-треугольник, которую в Северной Америке также называют звездой-треугольником, для уменьшения пускового тока при запуске двигателя. Когда большие асинхронные двигатели запускаются по схеме треугольника, их пусковой ток может быть более чем в 5 раз выше, чем ток полной нагрузки, который возникает, когда двигатель стабилизируется и работает нормально.

Этот огромный скачок тока может вызвать множество проблем. В Этот внезапно большой спрос ударит по электрической системе зданий. В электрическая инфраструктура будет быстро нагреваться, что приведет к отказ компонентов и даже электрические пожары. Внезапный спрос также вызывает падение напряжения во всей электрической системе здания, что мы можем визуально видеть, потому что свет будет падать, это может вызвать много проблем для таких вещей, как как компьютеры, так и серверы.

Итак, чтобы уменьшить пусковой ток, нам просто нужно уменьшить пусковое напряжение.

Конфигурация звезды снижает напряжение катушки примерно до 58% по сравнению с конфигурацией треугольника. Более низкое напряжение приведет к более низкому току. Ток в катушке при конфигурации звезды будет составлять около 33% от конфигурации треугольника. Это также приведет к снижению крутящего момента, крутящий момент в звездообразной конфигурации также будет около 33% по сравнению с треугольником.

Базовый пример того, что происходит внутри

Допустим, у нас есть двигатель, подключенный по схеме треугольника с типичным Европейское напряжение питания 400В.

Это означает, что когда мы используем мультиметр для измерения напряжения между любыми двумя фазами, мы получим показание 400 В. Мы называем это нашим линейным напряжением.

Между прочим, если у вас нет мультиметра, я настоятельно рекомендую вам приобрести его для своего набора инструментов, он необходим для поиска неисправностей в электрической сети и поможет вам лучше понять электричество. Лично я использую этот счетчик , здесь .

Если мы измеряем на двух концах катушки, мы снова измеряем межфазное напряжение 400 В.Допустим, каждая катушка имеет сопротивление или импеданс, поскольку это мощность переменного тока, равная 20 Ом. Это означает, что мы получим ток на катушке 20 ампер. Мы можем рассчитать это из 400 В / 20 Ом = 20 А. Но ток в линии будет другим, он будет 34,6 А, и мы получим это из 20 А x sqr3 = 34,6 А

Если мы затем посмотрим на соединение звездой. У нас снова есть межфазное напряжение 400 В, если мы измеряем между любыми двумя фазами. Но при соединении звездой все наши катушки встречаются в точке звезды или нейтрали.С этой точки мы можем провести нейтральную линию. Итак, когда мы измеряем напряжение на концах катушки, мы получаем более низкое значение 230 В, потому что катушка не подключена напрямую между двумя фазами, как в дельта-версии. Один конец подключен к фазе, другой конец подключен к общей точке, поэтому напряжение распределяется и будет меньше, потому что одна из фаз всегда обратная.

Мы можем увидеть показание 230 В, разделив 400 В на sqr3 = 230 В. Поскольку напряжение меньше, ток тоже будет.Если сопротивление катушки снова составляет 20 Ом, то ток рассчитывается по 230 В / 20 Ом, что составляет 11,5 А. Сила тока в линии тоже будет 11,5А.

Таким образом, при соединении треугольником катушка выставлена ​​на полную 400В между двумя фазами. Но соединение звездой подвергается только 230 В. между фазой и нейтралью. Итак, мы видим, что звезда потребляет меньше напряжения. и, следовательно, менее актуален по сравнению с дельта-версией, поэтому мы используем это первое.


Промышленное производство | Советы по подключению двигателя, чтобы избежать дорогостоящих ошибок

Производители применяют различные схемы внешних подключений для производства трехфазных асинхронных двигателей для различных напряжений и / или методов запуска, поэтому успешная установка зависит от использования соответствующей схемы подключения.Если эта информация будет потеряна, повреждена или проигнорирована, ошибка соединения может привести к дорогостоящей перемотке назад (см. Рисунок 1).

Следующие советы применимы к обычным соединениям на машинах с одной скоростью при промышленной частоте. Если внешняя схема подключения производителя недоступна, обратитесь за помощью в сервисный центр, особенно если есть несколько отсутствующих выводов, несколько номинальных скоростей при промышленной частоте, нестандартная нумерация или перекрестные ссылки NEMA-IEC.

Три отведения

Трехжильное соединение является наиболее простым.Однако всегда проверяйте направление вращения перед окончательной установкой двигателя, независимо от количества проводов.

Шесть отведений

Если выводы пронумерованы 1-6, обмотка обычно может быть соединена звездой или треугольником. На машинах, рассчитанных на два напряжения, соединение звездой предназначено для высокого напряжения; соединение треугольником предназначено для низкого напряжения.

Для одного номинального напряжения большинство 6-выводных машин могут запускаться по схеме звезда-треугольник (и будут работать в треугольнике).Исключением может быть то, что некоторые большие машины имеют внешние звездообразные соединения для облегчения дифференциальной защиты.

Если выводы пронумерованы 1-3 и 7-9, обмотка может запускаться по частям. При использовании другого метода пуска (например, плавного пуска, частотно-регулируемого привода или прямого включения) всегда подключайте машину для работы.

Некоторые машины будут иметь 1-1, 2-2, 3-3, которые будут работать по схеме треугольника (см. Рисунок 2). Кроме того, некоторые пусковые двигатели с неполной обмоткой имеют неправильную нумерацию от 1 до 6, поэтому помните о методе пуска, который вы используете.


Девять отведений

Если выводы пронумерованы 1–9, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может быть спроектирован как со звездообразным, так и с треугольным соединением. При использовании машины с более высоким номинальным напряжением внешнее подключение в любом случае будет таким же.

Однако при более низком номинальном напряжении внешнее подключение будет отличаться для двигателей, соединенных звездой, и двигателей, соединенных треугольником, поэтому важно знать, что у вас есть.Если мультиметр показывает обрыв цепи между выводами 7, 8 и 9, машина подключена звездой (см. Рисунок 3).

Двенадцать отведений

Если выводы пронумерованы от 1 до 12, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может использоваться со стартером звезда-треугольник при напряжении или пускателем с частичной обмоткой только для низкого напряжения. Машины, рассчитанные на одно напряжение, могут иметь 12 выводов и подходят для пусков по схеме звезда-треугольник или с частичной обмоткой. Двенадцатипроводные асинхронные двигатели почти всегда работают по схеме треугольника.

Отведения без маркировки

Если только пара отведений не помечена, вы можете восстановить нумерацию путем исключения. В противном случае обратитесь в сервисный центр; у них есть надежные процедуры для выявления потенциальных клиентов.

Несвязанный ход

Если есть сомнения по поводу внешнего подключения, запустите машину без нагрузки, чтобы определить направление вращения и ток холостого хода. Ток холостого хода, значительно превышающий или меньший диапазонов в таблице 1, может указывать на ошибку подключения или ошибку обмотки, если машина была перемотана.(Примечание: никогда не эксплуатируйте машину с роликоподшипниками без радиальной нагрузки.)

Таблица 1: Типовые рекомендации по току холостого хода.

Некоторые неправильные подключения могут очень быстро вызвать сбои, поэтому помните, что отложенный запуск лучше, чем ненужный отказ двигателя.

- Майк Хауэлл (Mike Howell) - специалист технической поддержки в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA). EASA является контент-партнером CFE Media.

Разъяснение по запуску электродвигателя со звездой-треугольником

Схема питания звезда-треугольник

Пуск звезда-треугольник - это когда двигатель подключен (обычно извне от двигателя) в ЗВЕЗДА во время стартовой последовательности.Когда двигатель разогнался до нормального скорость работы, двигатель подключен по схеме ТРЕУГОЛЬНИК.

Изменение внешнего подключения двигателя со звезды на треугольник обычно достигается тем, что обычно называют стартером звезда-треугольник. Этот стартер - это просто ряд контакторы (переключатели), которые соединяют разные выводы вместе, образуя необходимый переход от звезды к треугольнику.

Когда двигатель запускается по схеме звезды, фазное напряжение двигателя уменьшается на коэффициент √3.Уменьшение пускового тока, пусковой мощности и пускового момента для пониженного напряжения может каждый из них рассчитывается с использованием уравнения 1 (при этом игнорируются другие факторы, такие как насыщение и т. д.):

Эти пускатели обычно настраиваются на определенную последовательность запуска, в основном с использованием настройки времени для переключения между Звездой и Дельтой. На этих пускателях может быть расширенная защита, контролирующая запуск время, ток, напряжение, скорость двигателя и т. д.

Например, если напряжение питания составляет 380 В.Во время пуска, когда двигатель подключен к Star, подаваемое напряжение на каждой катушке составляет 380 / 1,73, что составляет 220 вольт. В результате уменьшения приложенного напряжения пусковой момент также снизится до 67%.


Цепь управления

Из схемы управления выше, когда переключатель S1 нажат, будет полный путь электрического тока, который будет течь от L1 к L2, вызывая активацию следующих катушек:

Чтение: Управление электродвигателем на промышленных предприятиях

  • K1 - линейный или главный контактор
  • K2 - контактор звезды
  • K4 - таймер (установлен на 3-5 секунд)

По истечении заданного времени произойдет переключение контакта таймера.Таким образом, замыкающий контакт с выдержкой времени (K3), который управляет контактором звезды, теперь станет разомкнутым, а замыкающий контакт с выдержкой времени (K2) будет делать обратное. Таким образом выполняется переход от звезды к треугольнику.

Вспомогательный контакт контактора K1 подключается параллельно кнопке пуска S1 (с фиксацией), так что цепь остается включенной, даже когда S1 возвращается в разомкнутое положение. Обратите внимание, что S1 характеризуется кнопкой, которая возвращается в исходное состояние после нажатия.

Нормально замкнутые контакты K3 и K2 также заблокированы для предотвращения одновременной активации соединения ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК, что может вызвать серьезное повреждение двигателя.

Каковы преимущества использования запуска по схеме звезда-треугольник?

Самым значительным преимуществом этого метода пуска является снижение пускового тока при пуске. Снижение пускового тока также может снизить механическую нагрузку на двигатель из-за высокого пускового момента. Обратите внимание, что если пуск с пониженным напряжением не применяется, пусковой ток может достигать 600%.

Разница между соединением звезды и треугольника (со сравнительной таблицей)

Разница между соединением звездой и треугольником объясняется с учетом различных факторов, таких как базовое определение соединений, наличие нейтральной точки, соединение клемм, соотношение между линейным током и фазным током, а также между линейным напряжением и фазным напряжением, скорость, уровень изоляции, количество витков, тип системы и использование сети и т. д.

Разница между соединением «звезда» и «треугольник» приведена ниже в таблице формы .

.
BASIS СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДА СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ
Базовое определение Клеммы трех ветвей соединены с общей точкой. Образованная сеть известна как Star Connection Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как Delta Connection
Подключение клемм Начальная и конечная точки, которые представляют собой одинаковые концы трех катушек, соединены вместе Конец каждой катушки подключен к начальной точке другой катушки, что означает противоположные клеммы катушки соединены между собой.
Нейтраль Нейтраль или звезда имеется в соединении звездой. Нейтральная точка не существует в соединении треугольником.
Соотношение между линейным и фазным током Линейный ток равен фазному току. Линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
Соотношение между линейным и фазным напряжением Линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения Линейное напряжение равно фазному напряжению.
Скорость Двигатели, подключенные звездой, имеют низкую скорость, поскольку они получают 1 / √3 напряжения. Скорость электродвигателей, подключенных по схеме треугольника, высокая, потому что каждая фаза получает общее напряжение сети.
Фазовое напряжение Фазовое напряжение меньше, чем в 1/ √3 раза линейное напряжение. Фазное напряжение равно линейному напряжению.
Число витков Требуется меньшее число витков Требуется большое число витков.
Уровень изоляции Требуемая изоляция низкая. Требуется высокая изоляция.
Тип сети В основном используется в сетях передачи электроэнергии. Используется в сетях распределения электроэнергии.
Полученное напряжение При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт. При соединении треугольником каждая обмотка получает 414 вольт.
Тип системы Как трехфазная четырехпроводная, так и трехфазная трехпроводная система могут быть соединены звездой. Трехфазная четырехпроводная система может быть получена от соединения треугольником.

В этой статье объясняется разница между соединением "звезда" и "треугольник". В трехфазной цепи есть два типа соединений. Один из них известен как Star Connection, а другой - Delta Connection. Соединение звездой имеет общую точку или звезду, к которой подключены все три клеммы, образуя звездообразную форму, как показано ниже.

При соединении треугольником все три клеммы соединены вместе, образуя замкнутый контур.В нем нет общей или нейтральной точки, и она используется для передачи энергии на короткие расстояния. Схема подключения представлена ​​ниже.

Разница между соединением звездой и треугольником

  1. Клеммы трех ветвей подключены к общей точке. Образованная сеть известна как Star Connection . Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как Delta Connection .
  2. При соединении звездой концы начальной и конечной точек трех катушек соединены вместе с общей точкой, известной как нейтральная точка . Но при соединении треугольником нейтральной точки нет. Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек соединены вместе.
  3. При соединении звездой линейный ток равен фазному току, тогда как при соединении треугольником линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
  4. При соединении звездой линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения, тогда как при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению.
  5. Скорость двигателей, подключенных по схеме «звезда», низкая, поскольку они получают 1 / √3 напряжения, но скорость двигателей, подключенных по схеме «треугольник», высока, потому что каждая фаза получает сумму напряжения сети.
  6. При соединении звездой фазное напряжение в 1 / √3 раз меньше линейного напряжения, тогда как при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению.
  7. Соединения звездой в основном требуются для сети передачи электроэнергии на большие расстояния, тогда как соединение треугольником в основном в распределительных сетях и используется для более коротких расстояний.
  8. При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт, а при соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
  9. Как 3-фазная 4-проводная, так и 3-фазная 3-проводная системы могут быть получены при соединении звездой, тогда как при соединении треугольником может быть получена только 3-фазная 4-проводная система.
  10. Требуемый уровень изоляции при соединении звездой низкий, а при соединении треугольником - высокий уровень изоляции.

Эти точки различают соединение звезды и треугольника.

трехфазный - Y или треугольник преимущества / недостатки

Вы можете получить одинаковое напряжение и одинаковую мощность при правильном соотношении обмоток. Преимущества, которые я видел, обычно связаны с тем, как вы хотите, чтобы фазы ссылались на что-то еще.

Одним из преимуществ Y является то, что вы можете симметрично связать все три фазы с одним и тем же напряжением (обычно с землей).Если у вас есть трехфазный трехфазный переменный ток 480 В переменного тока, это ничего не говорит вам о том, насколько далеко эти напряжения находятся от металлического корпуса, в котором находится ваша электроника. Если этот ящик заземлен, но все линии переменного тока находятся на расстоянии 10 кВ. с земли с вашей изоляцией могут случиться неприятности. Привязка нейтрали к земле позволяет избежать этого и быть на 100% уверенным, что все три линии всегда находятся в пределах допустимого напряжения земли.

Наличие нейтрали также может снизить шум по тем же причинам. Если линии переменного тока могут внезапно сместиться относительно заземленного корпуса, этот синфазный шум может проникнуть через паразитную емкость и нанести ущерб вашим цепям управления и считывания.

А с нейтралью вы получаете очевидный определенный путь нейтрали для коротких замыканий, дисбаланса или гармонических токов. Те токи, которые имеют определенный путь обратно к земле, означают, что их легче обнаружить и, таким образом, на них отреагировать.

Delta не имеет очевидного места заземления; Линии переменного тока обычно все плавающие относительно земли. Теперь есть исключения. Я видел системы с заземленным углом, в которых одна фаза заземлена. Я видел центральный отвод на одной фазе, привязанной к земле. Но я думаю, было бы справедливо сказать, что это хаки, пытающиеся добавить наземную ссылку на то, что должен быть преобразователем Y, но не по историческим причинам.

Почему вы не хотите иметь никакого отношения к Земле? Передача энергии на большие расстояния. Напряжение заземления варьируется от места к месту; вы не можете просто связать землю в одном здании с землей в другом здании, иначе у вас будет контур заземления и постоянный ток, протекающий через нейтральный / заземляющий проводники. Если вы имеете дело только с передачей, а местное заземление явно не имеет значения, delta позволяет вам сэкономить деньги, избегая натягивания лишнего кабеля без уважительной причины.

Так, как я обычно видеть вещи сделано в промышленных условиях, чтобы запустить мощности в дельта-конфигурации все пути к месту использования, а затем перейдем к Y, чтобы получить локальную ссылку заземления для оборудования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *