Schémy pripojenia elektromotora k napájaciemu zdroju. Zapojenie elektromotora podľa zapojenia do hviezdy a trojuholníka Zapojenie do hviezdy alebo trojuholníka

Schémy zapojenia elektromotora. Hviezda, trojuholník, hviezda - trojuholník.

Asynchrónne motory, ktoré majú množstvo nepopierateľných výhod ako spoľahlivosť v prevádzke, vysoký výkon, schopnosť odolávať veľkému mechanickému preťaženiu, nenáročnosť a nízke náklady na údržbu a opravy vďaka jednoduchosti konštrukcie, majú samozrejme svoje isté nevýhody.

V praxi sa používajú hlavné spôsoby pripojenia trojfázových elektromotorov k sieti: „zapojenie do hviezdy“ a „zapojenie do trojuholníka“.

Pri pripájaní trojfázového elektromotora s hviezdou sú konce jeho statorových vinutí spojené dohromady, spojenie nastáva v jednom bode a na začiatok vinutia sa privádza trojfázové napätie (obrázok 1).

Pri pripájaní trojfázového elektromotora podľa schémy zapojenia „trojuholníka“ sú statorové vinutia elektromotora zapojené do série tak, že koniec jedného vinutia je spojený so začiatkom ďalšieho a tak ďalej ( Obrázok 2).

Bez toho, aby sme zachádzali do technických a teoretických základov elektrotechniky, je známe, že elektromotory s vinutiami spojenými hviezdou fungujú hladšie a mäkšie ako elektromotory s vinutiami spojenými trojuholníkom, treba poznamenať, že keď sú vinutia spojené pomocou hviezda, elektromotor nedokáže vyvinúť plný výkon. Pri zapojení vinutí podľa obvodu do trojuholníka elektromotor pracuje na plný menovitý výkon (čo je 1,5-krát väčší výkon ako pri zapojení hviezdou), no zároveň má veľmi vysoké rozbehové prúdy.

V tomto ohľade pre zníženie štartovacích prúdov je vhodné (najmä pri elektromotoroch s vyšším výkonom) zapájať podľa obvodu hviezda-trojuholník; Spočiatku sa spustenie vykonáva podľa obvodu „hviezda“, po ktorom (keď elektromotor „získal rýchlosť“), dôjde k automatickému prepínaniu podľa obvodu „trojuholníka“.

Riadiaci obvod:

Iná verzia riadiaceho obvodu motora

Pripojenie napájacieho napätia cez rozpínací (normálne zatvorený) kontakt časového relé K1 a rozpínací kontakt K2 v obvode cievky štartéra K3.

Po zapnutí štartéra K3 svojimi normálne zopnutými kontaktmi otvorí obvody cievky štartéra K2 s kontaktmi K3 (blokovanie náhodného zopnutia) a zopne kontakt K3 v silovom obvode cievky magnetického štartéra K1, ktorý je v kombinácii s kontaktmi časového relé.

Keď je štartér K1 zapnutý, kontakty K1 sa zatvoria v cievkovom obvode magnetického štartéra K1 a súčasne sa zapne časové relé, v cievkovom obvode štartéra K3 sa otvorí kontakt časového relé K1 a kontakt časového relé K1 sa zopne v okruhu cievky štartéra K2.

Vypnutím vinutia štartéra K3 sa zopne kontakt K3 v obvode cievky magnetického štartéra K2. Po zapnutí štartéra K2 otvorí svoje kontakty K2 v obvode napájacej cievky štartéra K3.

(Začiatok vinutia statora: U1; V1; W1. Konce vinutia: U2; V2; W2. Na svorkovnici sú kolíky začiatku a konca vinutia umiestnené v prísnom poradí: W2; U2; V2; pod nimi sú umiestnené: U1; V1; W1. Pri zapojení motora do „trojuholníka“ sú čapy spojené prepojkami: W2-U1; U2-V1; V2-W1.)

Trojfázové napätie sa privádza na začiatok vinutia U1, V1 a W1 cez silové kontakty magnetického štartéra K1. Keď je magnetický štartér K3 spustený pomocou jeho kontaktov K3, dôjde ku skratu, ktorý spojí konce vinutí U2, V2 a W2 navzájom do hviezdy.

Po určitom čase sa aktivuje časové relé v kombinácii so štartérom K1, ktorý vypne štartér K3 a súčasne zapne K2, silové kontakty K2 sa uzavrú a napätie sa privedie na konce vinutí motora U2, V2 a W2. Elektromotor sa teda zapína trojuholníkovým vzorom.

Na spustenie motorov podľa obvodu hviezda-trojuholník vyrábajú rôzni výrobcovia takzvané štartovacie relé, môžu mať rôzne názvy: „Štartovacie časové relé“, „Štart-trojuholník“ atď., Ale ich účel je rovnaký:

Typický obvod so štartovacím časovým relé (relé hviezda/trojuholník) na ovládanie štartu trojfázového asynchrónneho motora:

Záver: Na zníženie štartovacích prúdov je potrebné motor naštartovať v nasledujúcom poradí: najprv zapnite v hviezdicovej konfigurácii pri nízkych otáčkach, potom prepnite na trojuholník.
Prvým štartom s trojuholníkom sa vytvorí maximálny krútiaci moment a potom prepnutím do hviezdy (štartovací moment je 2-krát menší) s ďalšou prevádzkou v nominálnom režime, keď elektromotor „naberie otáčky“, dôjde k automatickému prepnutiu na trojuholník , stojí za to vziať do úvahy zaťaženie hriadeľa pred štartom, Koniec koncov, krútiaci moment na hviezde je oslabený, takže táto metóda štartovania pravdepodobne nebude vhodná pre veľmi zaťažené motory a môže zlyhať.

Ako pripojiť motor podľa schémy „Star-Delta“.

O schémach zapojenia motora hviezda-trojuholník je napísané veľa. Ale každý článok obsahuje nepresnosti a chyby. Autori od seba jednoducho kopírujú. Mám podozrenie, že väčšina z nich v živote nezapojila motor a názov okruhu sú pre nich len geometrické obrazce. Preto som sa rozhodol riadiť sa populárnou múdrosťou „ak chceš niečo urobiť dobre, urob to sám“ a napísať tento článok.

Hovorím vám to na základe mojich skúseností a chápania problematiky. Ako vždy dám teóriu a ukážem ako to vyzerá v praxi.

Na začiatok, ak je niekto úplne mimo, z akej oblasti vedomostí to všetko je? Hovoríme o jednom z bežných spôsobov pripojenia trojfázového asynchrónneho elektromotora, pri ktorom sú vinutia motora najprv pripojené k napájacej sieti v hviezdnom obvode a potom v obvode trojuholníka. V mladých zvedavých mysliach okamžite vyvstane otázka - "Prečo je to potrebné?" OK.

Prečo potrebujeme schému „hviezda-trojuholník“?

Koreň problému spočíva v štartovacích prúdoch a nadmernom zaťažení, ktoré motor zažíva, keď sa naň priamo privádza energia. A čo motor - celý pohon sa pri štartovaní melie a trasie!

DÔLEŽITÉ! Ak ste sa dočítali až sem, . Je tu veľa podrobností o tom, odkiaľ pochádzajú, ako ich rozpoznať, počítať a merať.

Toto je obzvlášť dôležité tam, kde nie je redukčný prevod - prevodovka alebo remeň na kladkách.

To je dôležité najmä tam, kde je na hriadeli motora namontované niečo masívne – obežné koleso alebo odstredivka.

Prihláste sa na odber! Bude to zaujímavé.

To je dôležité najmä tam, kde je výkon motora vyšší ako 5 kW a rýchlosť otáčania je vysoká (3000 ot./min.).

Toto sú ošípané, ktoré nemajú radi priame pripojenie k sieti

Pohon sa líši od motora, ako koleso je od pneumatiky a podobne.

Takže, aby sa znížil výkon na hriadeli motora počas štartovania, najprv sa zapne pri zníženom napätí, pomaly zrýchľuje a potom sa zapne na plný menovitý výkon. Toto sa nerealizuje zmenou napätia pomocou reostatov a transformátorov, ale prefíkanejším spôsobom. Ale v poriadku.

Schémy „hviezda“ a „trojuholník“.

Každý klasický trojfázový motor má tri statorové vinutia. Môžu mať rôzne konfigurácie v priestore, dodatočné závery, ale sú tri.

Schéma vinutia statora s prívodmi pre trojfázový asynchrónny motor

Ako pripojiť všetkých týchto 6 pinov, ak má náš zdroj iba 3 fázy?

Stručne povedané, tu je najjednoduchší diagram:

Riadiaci obvod hviezda-trojuholník s časovým relé. Najjednoduchšie teoretické

Pri kontaktoch s časovým oneskorením je každý neustále zmätený. mám to správne)

Čo sú KM1, KM2, KM3 už viete, ale KA1 je časové relé s oneskorením pri zapnutí. Relé môže byť čokoľvek, či už elektronické alebo pneumatické, ako napríklad PVL. Hlavná vec je, že kontakty sa prepnú z počiatočného stavu po uplynutí času oneskorenia po pripojení napájania na KA1.

Môžete napájať obvod (naštartovať motor) akýmkoľvek spôsobom - dokonca aj pomocou prepínača.

Nevýhodou tejto schémy je, že existuje nebezpečenstvo konfliktu medzi KM2 a KM3. Preto sa mi táto schéma veľmi nepáči, pretože... pracuje „na hrane“ a jeho bezporuchová prevádzka je veľmi závislá od mechaniky a konštrukcie stýkačov. Z tohto dôvodu môžu kontakty vyhorieť alebo môže dôjsť k vybitiu vstupného stroja. Preto je potrebné uzamknutie (elektrické a najlepšie mechanické):

Praktický obvod hviezda-trojuholník s blokovaním

Blokovanie je implementované na NC kontaktoch, viac o tom a ďalšie. Medzi cievkami je zobrazené mechanické blokovanie, ktoré si nemožno zamieňať s obvodom „Trojuholník“!

Toto je skutočná schéma, môžete ju použiť. Ak niečo nie je jasné, opýtajte sa.

Mimochodom, namiesto KA1.1 môžete nainštalovať kontakt NO s oneskorením vypnutia. To znamená, že sa zapne ihneď po pripojení napájania a po chvíli sa vypne. Na to však potrebujete dve samostatné časové relé s rôznymi princípmi činnosti, ktoré musia byť synchronizované, aby bola zaručená prestávka. To je presne to, čo je implementované v špecializovaných časových relé „Star-Triangle“.

Áno, ešte jedna poznámka. Niekedy sa napájanie hlavného stýkača KM1 zapne nie priamo, ale cez NO kontakt „hviezdy“ KM2, potom sa KM1 stane samodržným cez NO kontakt. Je to potrebné pre dodatočné odskúšanie funkčnosti časového relé KA1.

Časové diagramy činnosti obvodu hviezda-trojuholník

S odkazom na môj riadiaci obvod, schémy spínania stýkačov:

Časové diagramy riadenia hviezda-trojuholník

Všetko sa tu zdá byť jasné, ale je tu jedna dôležitá poznámka. Opäť. Medzi zelenou a červenou oblasťou je potrebná malá medzera (pauza). Nemusí existovať (pauza = 0), ale tieto oblasti sa môžu navzájom prekrývať, ak sa použijú stýkače s jednosmernou cievkou (=24 V DC). Najmä pri použití opačne zapojenej diódy (a je to potrebné!) môže byť čas vypnutia 7-10 krát dlhší ako čas zapnutia!

Chcem povedať, že som raz trpel s takouto schémou, ktorá pravidelne vyradila vstupný stroj. Nainštalovali sme špeciálne relé s pauzou, problém bol vyriešený!

Reálny príklad obvodu

Tu je skutočný príklad takéhoto obvodu na elektronickom časovom relé:

Fotografia obvodu hviezda-trojuholník s časovačom a galvanickým oddelením na transformátore.

Zľava doprava v dolnom rade: KM1, KM2, KM3, KA1.

A tu je príklad obvodu riadeného ovládačom:

Hviezda-trojuholník, kompresor, riadený programom regulátora

Video, ako klikajú stýkače v tomto obvode:

Tu je návod, ako krásne Nemci navrhli okruh vo svojom kompresore:

Obvod kompresora hviezda-trojuholník

Na vstupe obvodu sú tri vodiče a na výstupe šesť. Všetko sedí)

Ako manuálne prepnúť okruh motora na „Hviezda“ a „Trojuholník“.

Ak nie je potrebná žiadna automatizácia a motor neustále pracuje v „hviezde“ alebo „trojuholníku“, potom pomocou vidlicového kľúča môžete schému zapojenia vinutia prepnúť manuálne.

Typový štítok motora 220 / 380 V 0,37 kW

Na zadnej strane bórového uzáveru je ako obvykle schéma:

Schéma zapojenia 220 – 380 na kryte motora

Motor bol napájaný priamo z trojfázovej siete 380 V cez stykač a bol zostavený do „hviezdy:

Svorky motora sú zapojené do hviezdy

Odskrutkujte matice M4, odstráňte prepojky a napájacie vodiče:

Rozoberáme obvod, odstraňujeme drôty

Obvod zostavíme do trojuholníka pre znížené napätie 220 V:

Zostavenie trojuholníkového obvodu na 220 V

Zmena bola nevyhnutná z dôvodu, že bolo potrebné zmeniť otáčky motora a na to použiť frekvenčný menič. A frekvenčné generátory pre takýto výkon sú zvyčajne jednofázové. V dôsledku toho poďme!

Mimochodom, plánujem sériu článkov o frekvenciách, prihláste sa na odber!

Vlastnosti práce vo Zvezde

V súlade s GOST 28173 (IEC 60034-1) je možné motory prevádzkovať s odchýlkou ​​napätia ± 5 % resp.
odchýlka frekvencie ± 2 %. V tomto prípade sa parametre motora môžu líšiť od nominálnych a zvýšenie teploty vinutia môže byť o 10 ° C vyššie ako limit podľa GOST 28173 (IEC 60034-1).

o čom to hovorím? Faktom je, že počas štartovania, keď motor beží v režime „Star“, nefunguje v režime (napätie sa líši o 70%!), čo môže viesť k prehriatiu, ak to trvá dlho. Dávajte pozor na ochranu motora pred prehriatím a preťažením! Ale to je úplne iný príbeh)

Video

Asynchrónny elektromotor je napájaný z trojfázovej striedavej siete. Takýto motor s jednoduchou schémou zapojenia je vybavený tromi vinutiami umiestnenými na statore. Každé vinutie je voči sebe posunuté o uhol 120 stupňov. Posun v takomto uhle má za cieľ vytvoriť rotáciu magnetického poľa.

Konce fázových vinutí elektromotora sú vyvedené do špeciálneho „bloku“. Toto bolo urobené pre jednoduché pripojenie. V elektrotechnike sa na pripojenie asynchrónnych elektromotorov používajú dve hlavné metódy: metóda pripojenia „trojuholník“ a metóda „hviezda“. Pri spájaní koncov sa používajú prepojky špeciálne navrhnuté na tento účel.

Rozdiely medzi „hviezdou“ a „trojuholníkom“

Na základe teórie a praktických znalostí základov elektrotechniky metóda zapojenia „hviezda“ umožňuje, aby elektromotor fungoval hladšie a mäkšie. Zároveň však táto metóda neumožňuje motoru dosiahnuť plný výkon uvedený v technických špecifikáciách.

Pripojením fázových vinutí do trojuholníka je motor schopný rýchlo dosiahnuť maximálny prevádzkový výkon. To umožňuje využiť plnú účinnosť elektromotora podľa technického listu. Ale táto schéma pripojenia má svoju vlastnú nevýhodu: veľké nábehové prúdy. Na zníženie hodnoty prúdov sa používa štartovací reostat, umožňujúci plynulejší štart motora.

Hviezdne spojenie a jeho výhody

Každé z troch pracovných vinutí elektromotora má dve svorky - začiatok a koniec. Konce všetkých troch vinutí sú spojené do jedného spoločného bodu, takzvaného neutrálu.

Ak je v obvode neutrálny vodič, obvod sa nazýva 4-vodičový, inak sa bude považovať za 3-vodičový.

Začiatok svoriek je pripojený k príslušným fázam napájacej siete. Použité napätie na takýchto fázach je 380 V, menej často 660 V.

Hlavné výhody použitia hviezdnej schémy:

• Stabilná a dlhodobá nepretržitá prevádzka motora;
• Zvýšená spoľahlivosť a životnosť znížením výkonu zariadenia;
• Maximálne hladké rozbehnutie elektrického pohonu;
• Možnosť vystavenia krátkodobému preťaženiu;
• Počas prevádzky sa telo zariadenia neprehrieva.

Existuje zariadenie s vnútorným spojením koncov vinutí. Do bloku takéhoto zariadenia budú vyvedené iba tri piny, čo neumožňuje použitie iných spôsobov pripojenia. Elektrické zariadenie vyrobené v tejto forme nevyžaduje na svoje pripojenie kompetentných špecialistov.

Trojuholníkové spojenie a jeho výhody

Princípom „trojuholníkového“ spojenia je sériovo spojiť koniec vinutia fázy A so začiatkom vinutia fázy B. A potom analogicky koniec jedného vinutia so začiatkom druhého. Výsledkom je, že koniec vinutia fázy C uzavrie elektrický obvod, čím sa vytvorí neprerušený obvod. Táto schéma by sa dala nazvať kruhom, ak nie pre montážnu štruktúru. Tvar trojuholníka je daný ergonomickým umiestnením pripojenia vinutia.

Pri pripojení pomocou „trojuholníka“ na každom z vinutí je lineárne napätie rovné 220 V alebo 380 V.

Hlavné výhody použitia schémy trojuholníka:

• Zvýšenie výkonu elektrického zariadenia na maximálnu hodnotu;
• Použitie štartovacieho reostatu;
• Zvýšený krútiaci moment;
• Veľké trakčné sily.

nedostatky:

• Zvýšený štartovací prúd;
• Pri dlhšom chode sa motor veľmi zahrieva.

Metóda „trojuholníka“ spájania vinutí motora sa široko používa pri práci s výkonnými mechanizmami a pri vysokých štartovacích zaťaženiach. Veľký krútiaci moment sa vytvára v dôsledku zvýšenia samoindukčného EMF spôsobeného veľkými prúdmi.

Typ spojenia hviezda-trojuholník

V zložitých mechanizmoch sa často používa kombinovaný obvod hviezda-trojuholník. Pri tomto prepínaní sa výkon prudko zvyšuje a ak motor podľa svojich technických charakteristík nie je navrhnutý na prevádzku metódou „delta“, prehreje sa a vyhorí.

Motory so zvýšeným výkonom majú vysoké štartovacie prúdy a v dôsledku toho pri štartovaní často spôsobujú vypálenie poistiek a vypnutie ističov. Na zníženie sieťového napätia vo vinutiach statora sa používajú autotransformátory, univerzálne tlmivky, štartovacie reostaty alebo hviezdicové zapojenie.

V tomto prípade bude napätie na pripojení každého vinutia 1,73-krát menšie, takže prúd tečúci počas tohto obdobia bude menší. Potom sa frekvencia zvyšuje a aktuálna hodnota sa naďalej znižuje. Potom pomocou reléového kontaktného obvodu dôjde k prepnutiu z „hviezdy“ na „trojuholník“.

Výsledkom je, že použitím tejto kombinácie získame maximálnu spoľahlivosť a efektívnu produktivitu používaných elektrických zariadení bez obáv z ich poškodenia.

Prepínanie hviezda-trojuholník je prípustné pre elektromotory s režimom ľahkého štartovania. Táto metóda nie je použiteľná, ak je potrebné znížiť rozbehový prúd a zároveň neznížiť vysoký rozbehový moment. V tomto prípade sa používa motor s vinutým rotorom so štartovacím reostatom.

Hlavné výhody kombinácie:

• Zvýšená životnosť. Hladký štart umožňuje vyhnúť sa nerovnomernému zaťaženiu mechanickej časti inštalácie;
• Možnosť vytvorenia dvoch úrovní výkonu.

1. V momente spustenia elektromotora, jeho štartovací prúd je 7-násobok prevádzkového prúdu.
2. 1,5-krát väčší výkon pri pripojení vinutia pomocou metódy delta.
3. Na vytvorenie hladkého štartu a ochranu pred preťažením motora, často sa používajú frekvenčné drôty.
4. Pri použití metódy hviezdicového pripojenia, osobitná pozornosť sa venuje absencii „fázovej nerovnováhy“, inak môže zariadenie zlyhať.
5. Sieťové a fázové napätia s pripojením do trojuholníka– sú si navzájom rovné, rovnako ako lineárne a fázové prúdy v zapojení do hviezdy.
6. Na pripojenie motora k domácej sieti často používajú kondenzátor fázového posunu.

Tu sa stala taká príhoda. Muž priniesol na opravu nový motor, ktorý bežal 10 sekúnd a začal dymiť. Motor pripojil trojuholníkom do bežnej trojfázovej siete a na typovom štítku motora je schéma, ktorá hovorí: trojuholník - 230 V. hviezda - 400 V. Vo všeobecnosti to pripojil nesprávne, preto motor zhorel.

Pre tých, ktorí nechápu, prečo nemôžete urobiť to, čo urobil súdruh, ktorý spálil motor, je určený tento článok.

Tu sú dobre známe schémy zapojenia trojuholníka (D) a hviezdy (Y):

Celkovo z motora vychádza 6 drôtov: to sú začiatky troch vinutí a ich konce. Body pripojenia vinutia vo vyššie uvedenej schéme sú označené bodmi a, b, c a 0 (posledné je len pre hviezdu). V svorkovnicovej skrini je šesť označených svoriek usporiadaných v dvoch radoch po troch svorkách a svorky začiatku a konca vinutia nie sú navzájom rovnobežné, ale sú umiestnené tak, aby bolo vhodnejšie pripojiť ich do trojuholníka. (t. j. spojiť začiatky niektorých vinutí s koncami iných):

Niektorí občania niekedy pri pripájaní motora k hviezde pripájajú neutrálny vodič k neutrálnemu bodu. V skutočnosti z toho nie je nič dobré, nemusíte to robiť.

Vôbec nezáleží na tom, ako pripojíte motor: hviezda alebo trojuholník. Dôležité je len to, aké napätie privediete na vinutia motora. Či sa toto napätie získa ako fázovo-fázové (trojuholník) alebo fázovo-fázové (medzi fázou a nulovým bodom - hviezda) - na motore vôbec nezáleží.

Ak máte motor s menovitým napätím vinutia 220 V a sú dva rôzne trojfázové siete, z ktorých jedna sieťové napätie 380 V (220 V na fázu) a druhý má 220 V (127 V na fázu), potom môžete pripojiť motor k prvému s hviezdou a k druhému s trojuholníkom, nebude žiadny rozdiel pre motora, iba prúdy, ktoré tečú, budú odlišné vo vodičoch na vedení vedúcej k motoru.

Sieťové napätie trojfázovej siete je medzifázové napätie, čo je uvedené na typových štítkoch motorov. Fázové napätie (medzi fázou a nulou) nie je uvedené na typovom štítku.

Súčasne, relatívne vzaté, môžete predpokladať, že na typovom štítku je uvedené fázové napätie, ale iba ak sa chystáte pripojiť motor iba k jednej fáze cez kondenzátor.

Pre siete so striedavým prúdom 50 Hz je lineárne napätie vyššie ako fázové napätie o druhú odmocninu trojnásobku (t.j. približne 1,73-násobok, t.j. 220 x 1,73 = 380).

Takto to vyzerá napríklad pre motor 1,1 kW s menovitým napätím vinutia 220 V . D Pre tých v nádrži: OBRÁZOK VĽAVO - to je pre RUSKO, kde je 380 V 50 Hz, t.j. 220 V na fázu a vpravo je pre krajiny, kde je trojfázové napätie 220 V, 50 Hz (alebo 127 V na fázu) :

Typový štítok takéhoto motora bude znieť: D/Y 220V / 380V, 4,9A / 2,8A. Preto sa v týchto dvoch prípadoch líšia iba prúdy vo vodičoch vedúcich k motoru (sú uvedené na typovom štítku, zatiaľ čo prúd vo vinutí bude rovnaký, ako je vidieť na obrázku vyššie). Preto pre Rusko (sieťové napätie 400 V) pre takýto motor je potrebné použiť schému zapojenia do hviezdy.

Menovité napätie vinutia väčšiny motorov pri frekvencii prúdu 50 Hz je zvyčajne buď 127 V, 230 V, 400 V alebo 690 V. No, alebo ako to bolo predtým: 220, 380, 660 V, resp.

Teraz logická otázka: Ak nezáleží na motore, ku ktorému obvodu bude pripojený, a dôležité je iba napätie na vinutiach, tak prečo dokonca vyrábať motory s rôznymi menovitými napätiami na tých istých vinutiach?

Odpoveď je:

1. Na základe prirodzenej túžby ušetriť peniaze pri pripojení k trojfázovej sieti je výhodnejšie použiť motory s vyšším menovitým napätím vinutia, pretože to výrazne znižuje náklady na kladenie káblových trás, pretože vedie k zníženiu sily prúdu na elektrických vedeniach vedúcich k motoru (ako je vidieť na obrázku vyššie: 2,8A oproti 4,85A - prierez vodičov musí byť vhodný)

2. Pri motoroch s voľným zaťažením hriadeľa je najlacnejšou metódou mäkkého rozbehu pri zapojení do trojfázovej siete hviezdicový štart s následným prepnutím do trojuholníka.

3. Pre správne pripojenie motora k jednofázovej sieti (cez kondenzátor) je potrebné, aby menovité napätie vinutia motora nebolo vyššie ako fázové napätie elektrickej siete.

Tretia podmienka je jasne v rozpore s prvou a druhou, pretože na pripojenie k jednofázovej sieti 230 V musí byť menovité napätie vinutia motora rovnaké 230 V.
Výsledkom je nasledujúca situácia:

Ak máte k dispozícii trojfázovú sieť 400 V, nemá zmysel používať motory s menovitým napätím vinutia 230 V, pretože budete musieť položiť káble väčšieho prierezu. Navyše, ak potrebujete lacný mäkký štart, t.j. začnite hviezdou a potom prejdite na trojuholník.
Ak už boli drôty položené a sú hrubé a boli zakúpené motory 230/400, potom nie je problém, spojil som to s hviezdou a je to v poriadku.
- pri absencii trojfázovej siete je potrebné zvoliť motor, ktorý má menovité napätie vinutia 230 V, aby pri zapojení trojuholníkom do jednofázovej siete cez kondenzátor vyrábal požadovaný výkon .

Z tohto dôvodu výrobcovia podmienečne rozdeľujú všetky motory do dvoch kategórií:

1. Nízky výkon (menej ako 5 kW), predovšetkým pre potreby domácnosti, kde môže byť potrebné pripojenie k jednofázovej sieti (nie každý dom má trojfázovú zásuvku). V Rusku sú to motory D230V / Y400V.

2. Motory s výkonom nad 5 kW, ktoré nemajú domáci účel, a preto nie je potrebné ich zapájať do jednofázovej siete. Zároveň potrebujú použiť vyššie napätie, aby ušetrili kladenie káblov a možno budú musieť počas spúšťania prejsť z hviezdy do trojuholníka. V Rusku sú takéto motory D400V / Y690V.

A teraz musí byť celý tento príbeh znásobený tým, že na svete existujú rôzne krajiny s rôznym štandardným sieťovým napätím a rôznymi frekvenciami striedavého prúdu. A existujú aj podniky, ktoré používajú vyššie napätie ako štandard, až niekoľko kilovoltov (pretože to vedie k ďalšiemu zníženiu nákladov na organizáciu elektrickej siete).

Motory s nízkym výkonom

D 230V / Y 400V

Ak má motor malý výkon (do 4 - 5 kW), potom sa zvyčajne vyrába s možnosťou pripojenia k jednofázovej sieti. Tie. v trojfázovej sieti je spojený s hviezdou a v jednofázovej sieti s trojuholníkom cez kondenzátor s fázovým posunom. V druhom prípade je možné použiť aj štartovací kondenzátor (vypne sa ihneď po spustení). Vyzerá to takto:

Aby mohol byť motor pripojený k jednofázovej sieti týmto spôsobom, jeho menovité napätie každého vinutia sa musí rovnať fázovému napätiu siete. To znamená, že ak sa motor plánuje používať v Rusku alebo Európe, menovité napätie vinutia by sa malo rovnať 230 V. V tomto prípade môže byť tento motor použitý ako v trojfázovej sieti s lineárnym napätím 400 V (zapojenie do hviezdy) a v jednofázovej sieti 230 V (zapojenie do trojuholníka cez kondenzátor). Ide o tie isté motory, kde je napätie napísané na typovom štítku D 220V / Y 380V.

Ak teda potrebujete použiť takýto motor v krajine s nižším sieťovým napätím, napríklad v USA (kde je lineárne napätie 240 V a fázové napätie 120 V pri frekvencii prúdu 60 Hz), potom je normálne pripojiť takýto motor k ich jednofázovej sieti cez kondenzátor nebude fungovať. Je však možné použiť aspoň 3-fázové zapojenie do trojuholníka. Toto zapojenie bude vyžadovať trochu vyššie napätie ako 230 V (kvôli frekvencii prúdu 60 Hz), ale majú tam 240 V, čo je akurát.

D 115V / Y 230V

Zároveň budú pripojené nízkovýkonové motory určené pre krajiny, kde je štandardné napätie nižšie ako u nás D 127V / Y 220V. Je však nepravdepodobné, že by ste našli motory s takýmto nápisom na typovom štítku, pretože 127 V, 50 Hz je vo svete veľmi zriedkavé napätie (pozri). Preto s najväčšou pravdepodobnosťou narazíte na motor s typovým štítkom označujúcim napätie D 115V / Y 208-230V.
Pokiaľ ide o problém s 208 voltami, pozrite sa sem:

Takýto motor je možné pripojiť k štandardnej ruskej trojfázovej sieti (všetky tri fázy) iba cez striedavý frekvenčný menič, pretože majú schopnosť spínať lineárne výstupné napätie: 230 / 400 V.
Môže byť pripojený k jednofázovej sieti ako hviezda cez kondenzátor. Potom bude napätie dodávané do každého vinutia polovičné ako fázové napätie siete (230 V / 2 = 115 V). Vyzerá to takto:

Motory s výkonom nad 5 kW

D 400V / Y 690V

Pri motoroch výkonnejších ako 5 kW väčšinou neposkytujú možnosť pripojenia do jednofázovej siete, t.j. Menovité napätie vinutí je vyrobené tak, aby zodpovedalo sieťovému napätiu. Tie. Štandardná schéma pripojenia takýchto motorov k trojfázovej sieti je trojuholník. V Rusku a Európe ide o motory s menovitým napätím vinutia 400V, t.j. kde je na typovom štítku napísané D 400V / Y 690V.

Pre určité úlohy, kde je voľné zaťaženie hriadeľa motora (vetracie systémy, axiálne čerpadlá) a vo všeobecnosti tie úlohy, kde je možné regulovať rýchlosť otáčania hriadeľa iba napätím (transformátor), často používajú „hviezdu“ schéma zapojenia pri štarte a potom prepnutí na trojuholník. Tie. pri štarte sa do vinutia namiesto nominálnych 400V privedie znížené napätie 230V a potom sa prepne do normálneho režimu (t.j. do trojuholníka). Vďaka voľnému zaťaženiu hriadeľa bude nižší aj krútiaci moment pri rozbehu pri nízkom napätí, t.j. štartovací prúd nebude taký vysoký ako pri štarte pri menovitom napätí. Preto sa takýto štart motora nazýva „jemný“.

Malo by sa pamätať na to, že pri zaťaženiach, ktoré vyžadujú veľký krútiaci moment pri spustení, takýto režim naopak povedie k zvýšeniu prúdu vo vinutí a následným nepríjemným udalostiam.

Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že pripojenie motorov aj pri voľnom zaťažení hriadeľa s hviezdou pre "jemný štart" vôbec neznamená, že ak je motor neustále prevádzkovaný podľa takejto schémy (bez prepínania na trojuholník), potom sa takýto režim stane "jemný" pre neho. Nízky krútiaci moment pri štarte neznamená, že nízke napätie je vhodné pre jeho normálnu prevádzku, pretože samotný motor (so svojimi menovitými charakteristikami) je zvyčajne vybraný pre špecifické zaťaženie. Preto stála prevádzka motorov pri napätí pod menovitým napätím niekedy vedie k ich poruche. Aby ste sa vyhli akýmkoľvek problémom Motor musí byť vždy prevádzkovaný pri menovitom napätí a ak potrebujete znížiť rýchlosť otáčania hriadeľa, musíte použiť prevodovky alebo striedavé frekvenčné meniče a nesnažiť sa vyriešiť problém najlacnejším spôsobom. Mimochodom, frekvenčný menič tiež mení nielen frekvenciu prúdu, ale aj napätia, ale robí to múdro.

D 220V / Y 440V

Motory nad 5 kW, vyrobené v USA, budú mať menovité napätie vinutia 220 V, t.j. bude to napísané na typovom štítku D 220V / Y 440V(pre 60 Hz). Takéto motory by mali byť pripojené k ruskej trojfázovej 400 V sieti s hviezdou a k ruskej jednofázovej sieti cez kondenzátor - s trojuholníkom. Čo sa týka hodnôt napätia, existujú motory, kde je zapojenie pre 50 Hz a 60 Hz siete popísané podrobnejšie, napríklad takto:

Dnes sa vysokovýkonné asynchrónne elektromotory vyznačujú spoľahlivou prevádzkou a vysokým výkonom, jednoduchou obsluhou a údržbou, ako aj rozumnými cenami. Konštrukcia tohto typu motora mu umožňuje vydržať silné mechanické preťaženie.

Ako je známe zo základov elektrotechniky, hlavnými časťami každého motora sú statický stator a rotor, ktorý sa v ňom otáča.

Oba tieto prvky pozostávajú z vodivých vinutí, pričom statorové vinutie je umiestnené v drážkach magnetického jadra udržiavajúceho vzdialenosť 120 stupňov. Začiatok a koniec každého vinutia sú vyvedené do elektrickej rozvodnej skrine a inštalované v dvoch radoch.

Keď sa na vinutia statora privedie napätie z trojfázového napájacieho zdroja, vytvorí sa magnetické pole. To je dôvod, prečo sa rotor otáča.

Skúsený elektrikár vie, ako správne zapojiť elektromotor.

Pripojenie asynchrónneho motora k elektrickej sieti sa vykonáva iba podľa nasledujúcich schém: „hviezda“, „trojuholník“ a ich kombinácie.

Výber jedného alebo druhého pripojenia závisí od:

• spoľahlivosť elektrickej siete;
• menovitý výkon;
• technické vlastnosti samotného motora.

Každé spojenie má v prevádzke svoje klady a zápory. V pase motora od výrobcu, ako aj na kovovom štítku na samotnom zariadení musí byť uvedená jeho schéma zapojenia.

Pri zapojení „hviezda“ sa všetky konce statorových vinutí zbiehajú do vodného bodu a na začiatok každého z nich sa privádza napätie. Pripojenie motora do hviezdy zaručuje hladký a bezpečný štart jednotky, ale v počiatočnej fáze dochádza k výraznej strate zaťaženia.

Zapojenie „trojuholník“ znamená sériové pripojenie vinutí v uzavretej štruktúre, t.j. začiatok prvej fázy je spojený s koncom druhej a. atď.

Takéto zapojenie dáva výstupný výkon až 70% menovitého, no v tomto prípade sa výrazne zvýšia štartovacie prúdy, čo môže spôsobiť poškodenie elektromotora.

Existuje aj kombinované spojenie hviezda-trojuholník (tento symbol Y/Δ sa musí objaviť na kryte motora). Prezentovaný obvod spôsobuje v momente spínania prúdové rázy, ktoré vedú k rýchlemu znižovaniu otáčok rotora a ich postupnému návratu do normálu.

Kombinované obvody sú relevantné pre elektromotory s výkonom nad 5 kW.

Výber v závislosti od napätia

Teraz v priemysle sú vhodnejšie domáce asynchrónne trojfázové elektromotory, navrhnuté pre menovité napätie 220/380 V (jednotky 127/220 V sa už používajú zriedka).

Schéma zapojenia „trojuholníka“ je jediná správna na pripojenie zahraničných elektromotorov s menovitým napätím 400 - 690 V k ruským energetickým sieťam.

Pripojenie trojfázového motora akéhokoľvek výkonu sa vykonáva podľa určitého pravidla: jednotky s nízkym výkonom sú zapojené v konfigurácii „trojuholník“ a jednotky s vysokým výkonom sú pripojené iba v konfigurácii „hviezda“.

Elektromotor tak vydrží dlho a bude fungovať bez porúch.

Metóda „hviezda“ sa používa pri pripájaní trojfázových asynchrónnych motorov s menovitým napätím 127/220 V k jednofázovým sieťam.

Ako znížiť štartovacie prúdy elektromotora?

Fenomén výrazného nárastu nábehových prúdov pri spúšťaní vysokovýkonných zariadení zapojených podľa obvodu Δ vedie v sieťach s preťažením ku krátkodobému poklesu napätia pod prípustnú hodnotu. To všetko vysvetľuje špeciálna konštrukcia asynchrónneho elektromotora, v ktorom má rotor s veľkou hmotnosťou veľkú zotrvačnosť. Preto je motor v počiatočnej fáze prevádzky preťažený, to platí najmä pre rotory odstredivých čerpadiel, turbínových kompresorov, ventilátorov a obrábacích strojov.

Aby sa znížil vplyv všetkých týchto elektrických procesov, používajú spojenie „hviezda“ a „trojuholník“ s elektromotorom. Keď motor naberie otáčky, nože špeciálneho spínača (štartér s niekoľkými trojfázovými stýkačmi) prenesú vinutia statora z obvodu Y do obvodu Δ.

Na realizáciu zmien režimov potrebujete okrem štartéra špeciálne časové relé, vďaka ktorému dochádza k časovému oneskoreniu 50-100 ms pri spínaní a ochrane proti trojfázovým skratom.

Samotný postup použitia kombinovaného obvodu Y/Δ efektívne pomáha znižovať nábehové prúdy výkonných trojfázových jednotiek. Deje sa to nasledovne:

Keď sa použije napätie 660 V podľa obvodu „trojuholníka“, každé vinutie statora dostane 380 V (√3-krát menej), a preto podľa Ohmovho zákona sa sila prúdu zníži 3-krát. Preto sa pri štartovaní výkon zníži o 3 krát.

Takéto spínanie je však možné len pre motory s menovitým napätím 660/380 V, keď sú pripojené k sieti s rovnakými hodnotami napätia.

Je nebezpečné pripojiť elektrický motor s menovitým napätím 380/220 V do siete 660/380 V, jeho vinutia sa môžu rýchlo spáliť.

A tiež si pamätajte, že vyššie popísané spínanie nie je možné použiť pre elektromotory, ktoré majú zaťaženie bez zotrvačnosti na hriadeli, napríklad hmotnosť navijaka alebo odpor piestového kompresora.

Pre takéto zariadenia sú inštalované špeciálne trojfázové elektromotory s vinutým rotorom, kde reostaty znižujú hodnotu prúdov pri štarte.

Pre zmenu smeru otáčania elektromotora je potrebné zameniť ľubovoľné dve fázy siete pre akýkoľvek typ pripojenia.

Na tieto účely sa pri prevádzke asynchrónneho elektromotora používajú špeciálne elektrické prístroje s ručným ovládaním, medzi ktoré patria reverzné spínače a dávkové spínače alebo modernizované zariadenia na diaľkové ovládanie - reverzné elektromagnetické štartéry (spínače).