Подключение двигателя треугольником и звездой: Как подключить электродвигатель в схему звезда-треугольник – СамЭлектрик.ру

Соединение звездой и треугольником - схема и разница трехфазного соеднинения

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

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

Соединение треугольником в двигателе

Содержание

Различия между «звездой» и «треугольником»

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

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

Соединение «звездой» и его преимущества

Реверсивная схема двигателя 380 на 220 Вольт

Реверсивная схема двигателя 380 на 220 Вольт

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

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

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

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

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

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В.

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

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

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

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

Недостатки:

  • Повышенный ток пуска;
  • При длительной работе двигатель сильно греется.

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

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

Двигатели с повышенной мощностью обладают большими пусковыми токами, и как следствие при пуске часто вызывают перегорание предохранителей, отключению автоматов. Для снижения линейного напряжения в обмотках статора применяют автотрансформаторы, универсальные дросселя, пусковые реостаты или соединение типа «звезда».

Схемы подключения звездой и треугольником

Схемы подключения звездой и треугольником

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

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

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

Основные преимущества комбинации:

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

Блиц-советы

  1. В момент пуска электродвигателя
    , его ток пуска в 7 раз больше рабочего тока.
  2. Мощность в 1,5 раза больше при соединении обмоток методом «треугольника».
  3. Для создания плавного пуска и защиты от перегрузок двигателя, часто используются частотные провода.
  4. При использовании метода соединения «звездой», особое внимание уделяют отсутствию «перекоса фаза», иначе оборудование может выйти из строя.
  5. Линейные и фазные напряжения при соединении «треугольник» – равны между собой, как и линейные и фазные токи в соединении «звездой».
  6. Для подключения двигателя к бытовой сети зачастую применяют фазосдвигающий конденсатор.
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.

Схема подключения звезда Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»

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

U л = U ф ⋅ 3 U _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.

Схема подключения «треугольник» Рисунок 2 — Схема подключения «треугольник»

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

I л = I ф ⋅ 3 I _л=I _ф cdot sqrt{3}

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

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

M n = m ⋅ U 2 ⋅ r 2 ´ ⋅ p 2 ⋅ π ⋅ f ( ( r 1 + r 2 ´ ) 2 + ( x 1 + x 2 ´ ) 2 ) M _n = { m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p } over { 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )}

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

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

U ф = U л 3 = 380 3 = 220 В U _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220В

Фазный ток равен линейному току и равен:

I ф = I л = U ф Z = 220 10 = 22 A I _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:

U ф = U л = 380 B U _ф=U _л =380B I ф = U ф Z = 380 10 = 38 A I _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A I л = 3 ⋅ I ф = 3 ⋅ 38 = 65 ,8 A I _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.

Временная диаграмма реле времени 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.

Силовая часть схемы 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.

Управление схемой 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:

Звезда и треугольник в электродвигателе: принцип подключения и отличия

Вся нагрузка в трёхфазных цепях соединяется по схеме звезда или треугольник. В зависимости от вида потребителей электроэнергии и напряжения в электросети и выбирают соответствующий вариант. Если говорить об электродвигателях, то от выбора варианта соединения обмоток зависит возможность его работы в конкретной сети с номинальными характеристиками. В статье мы рассмотрим, чем отличаются звезда и треугольник в электродвигателе, на что они влияют и какой принцип подключения проводов в клеммнике трёхфазного двигателя.

Теория

Как уже было сказано, схемы соединения звезда и треугольник характерны не только для электродвигателя, но и для обмоток трансформатора, нагревательных элементов (например, тэнов электрокотла) и другой нагрузки.

Схема звезды и треугольника

Чтобы понять почему эти схемы соединения элементов трёхфазной цепи так называются, нужно их несколько видоизменить.

Упрощенная схема звезды и треугольника

В «звезде», нагрузка каждой из фаз соединена между собой одним из выводов, это называется нейтральная точка. В «треугольнике» каждый из выводов нагрузки подключается к разноимённым фазам.

Всё сказанное в статье далее справедливо для трёхфазных асинхронных и синхронных машин.

Рассмотрим этот вопрос на примере соединения обмоток трёхфазного трансформатора или трёхфазного двигателя (в этом контексте это не имеет значения).

Схемы подключения обмоток

На этом рисунке отличия более заметны, в «звезде» начала обмоток подключаются к фазным проводникам, а концы соединяются вместе, в большинстве случаев к этой же точке нагрузки подключается нулевой провод от питающего генератора или трансформатора.

Точкой обозначены начала обмоток.

То есть в «треугольнике» конец предыдущей обмотки и начало следующей соединяются, и к этой точке подключается питающая фаза. Если перепутать конец и начало — подключаемая машина не будет работать.

В чем разница

Если говорить о подключении однофазных потребителей, кратко разберем на примере трёх электротенов, то в «звезде», если сгорит один из них продолжат работать два оставшихся. Если сгорит два из трёх – вообще ни один не будет работать, поскольку они попарно подключаются на линейное напряжение.

В схеме треугольника даже при перегорании 2 тэнов – третий продолжит работать. В ней нет нулевого провода, его просто некуда подключать. А в «звезде» его подключают к нейтральной точке, и нужен он для уравнивания токов фаз и их симметрии в случае разной нагрузки по фазам (например, в одной из веток подключен 1 ТЭН, а в остальных по 2 параллельно).

Но если при таком соединении (с разной нагрузкой по фазам) отгорит ноль, то напряжения будут неодинаковы (там, где больше нагрузка просядет, а где меньше – возрастёт). Подробнее об этом мы писали в статье о перекосе фаз.

При этом нужно учесть, что подключать обычные однофазные приборы (220В) между фазами, на 380В, нельзя. Либо приборы должны быть рассчитаны на такое питание, либо сеть должна быть с Uлинейным 220В (как в электросетях с изолированной нейтралью некоторых специфичных объектов, например, кораблей).

Но, при подключении трёхфазного двигателя, ноль к средней точке звезды часто не подключают, так как это симметричная нагрузка.

Формулы мощности, тока и напряжения

Начнем с того что в схеме звезды есть два разных напряжения – линейное (между линейными или фазными проводами) и фазное (между фазой и нулём). Uлинейное в 1,73 (корень из 3) раз больше Uфазного. При этом линейный и фазный токи равны.

Uл=1,73*Uф

Iл=Iф

То есть линейное и фазное напряжение соотносятся так, что при линейном в 380В, фазное равно 220В.

В «треугольнике» Uлинейное и Uфазное равны, а токи отличаются в 1,73 раза.

Uл=Uф

Iл=1,73*Iф

Соотношение токов и напряжений в звезде и треугольнике

Мощность в обоих случаях считают по одинаковым формулам:

  • полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;
  • активная P = √3*Uл*I*cos φ;
  • реактивная Q = √3*Uл*I*sin φ.

При подключении одной и той же нагрузки на те же Uфазное и Uлинейное, мощность подключённых приборов будет отличаться в 3 раза.

Допустим, есть двигатель, который работает от трёхфазной сети 380/220В, а его обмотки рассчитаны на подключение по «звезде» к электросети с Uлинейным в 660В. Тогда при подключении в «треугольник» питающее Uлинейное должно быть в 1,73 раза меньше, то есть 380В, что подходит для подключения к нашей сети.

Приведем расчеты, чтобы показать, какие отличия для двигателя будут при переключении обмоток с одной схемы на другую.

Допустим, что ток статора при подключении в треугольник в сеть 380В был 5А, тогда полная его мощность равняется:

S=1,73*380*5=3287 ВА

Переключим электродвигатель на «звезду» и мощность снизится в 3 раза, так как напряжение на каждой обмотке снизилось в 1,73 раза (было 380 на обмотку, а стало 220), и ток тоже в 1,73 раза: 1,73*1,73=3. Значит с учетом пониженных величин проведем расчет полной мощности.

S=1,73*380*(5/3)=1,73*380*1,67=1070 ВА

Как видите – мощность упала в 3 раза!

Но что будет, если есть другой электродвигатель и он работал в «звезде» в сети 380В и током статора в те же 5А, соответственно и обмотки рассчитаны для подключения в «треугольник» на 220В (3 фазы), но по какой-то причине их соединили именно в «треугольник» и подключили к 380В?

В этом случае мощность вырастет 3 раза, так как напряжение на обмотку теперь наоборот увеличилось в 1,73 раза и ток во столько же.

S=1,73*380*5*(3)=9861 ВА

Мощность двигателя стала больше номинальной в эти самые 3 раза. Значит он просто сгорит!

Поэтому нужно подключать электродвигатель по той схеме соединения обмоток, которая соответствует их номинальному напряжению.

Практика — как выбрать схему для конкретного случая

Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, так рассмотрим же как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трёхфазной электросети.

В большинстве электродвигателей может быть изменена схема соединения обмоток, для этого в брно есть шесть клемм, расположены они таким образом, чтобы с помощью минимального набора перемычек можно было собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начала второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.

Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.

Схемы соединения в брно двигателя

Поговорим о том, какую схему выбирать. Схема подключения катушек электродвигателя не имеет особого влияния на режим работы двигателя, при условии соответствия номинальным параметрам двигателя питающей сети. Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.

Обычно маркировка имеет вид:

Δ/Y 220/380

Это расшифровывается так:

Если межфазное напряжение равно 220 – собирайте обмотки в треугольник, а если 380 – в звезду.

Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки у двигателя?» мы сделали для вас таблицу выбора схемы соединения:

Таблица выбора способа соединения обмоток

Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска

При запуске электродвигателя наблюдаются высокие пусковые токи. Поэтому для снижения пусковых токов асинхронных двигателей используется схема пуска с переключением обмоток со звезды на треугольник. При этом, как было сказано выше, электродвигатель должен быть рассчитан подключение в «треугольник» и работе под Uлинейным вашей сети.

Таким образом в наших трёхфазных электросетях (380/220В) для таких случаев используют двигатели номинальными «380/660» Вольт, для «Δ/Y» соответственно.

Двигатель 380/660

При пуске обмотки включаются «звездой» на пониженное напряжение 380В (относительно номинальных 660В), двигатель начинает набирать обороты и в определенный момент времени (обычно по таймеру, в усложненных вариантах — по сигналу датчиков тока и оборотов) обмотки переключаются в «треугольник» и работают уже на своих номинальных 380 вольтах.

Переход со звезды на треугольник

На иллюстрации выше описан такой способ пуска двигателей, но в качестве примера изображен перекидной рубильник, на практике же используют два дополнительных контактора (КМ2 и КМ3), она хоть и сложнее обычной схемы подключения электродвигателя, но это не является её недостатком. Зато у неё целый ряд преимуществ:

  • Меньше нагрузка на электросеть от пусковых токов.
  • Соответственно меньшие просадки напряжения и уменьшается вероятность остановки сопутствующего оборудования.
  • Мягкий пуск двигателя.

Схема переключения обмоток при пуске двигателя: КМ-2 собирает «треугольник», а КМ-3 — «звезду»

Есть два главных недостатка этого решения:

  1. Нужно прокладывать два трёхжильных кабеля от места расположения контакторов непосредственно до клемм двигателя.
  2. Падает пусковой момент.

Заключение

Как таковые различия в рабочих характеристиках при подключении одного и того же электродвигателя по схеме звезда или треугольник нет (он просто сгорит, если вы ошибетесь при выборе). Также, как и нет преимуществ и недостатков какой-либо из схем. Некоторые авторы приводят в качестве аргумента то, что в «звезде» ток меньше. Но при аналогичной мощности двух разных двигателей, один из которых рассчитан на подключение в «звезде», а второй в «треугольнике» к сети, например, 380В — ток будет одинаковым. А один и тот же двигатель нельзя переключать «как попало» и «непонятно для чего», так как он просто сгорит. Главное выбирать тот вариант, который соответствует напряжению питающей сети.

Надеемся, теперь вы стало больше понятно про то, что собой представляет схема звезда и треугольник в электродвигателе, какая разница в подключении каждым из способов и как выбрать схему для конкретного случая. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

Соединение звездой и треугольником обмоток

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

В прошлой статье я рассказал Вам про применение асинхронного двигателя и его устройство, а также подробно познакомились с двумя разновидностями асинхронного двигателя.

Сегодня я расскажу Вам про соединение звездой и треугольником обмоток асинхронных двигателей, т.к. это один из распространенных вопросов, который мне задают на личную почту.

Вспомним вкратце принцип действия асинхронного двигателя. Питание такого двигателя осуществляется от сети трехфазного переменного напряжения. В статоре имеются 3 обмотки, которые сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса. Это сделано с целью создания вращающегося магнитного поля.

Обозначаются вывода обмоток статора асинхронных двигателей следующим образом:

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

Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводятся на клеммник или колодку и располагаются таким образом, чтобы соединения звездой или треугольником было удобно выполнить без перекрещивания с помощью специальных перемычек.

Клеммник, его еще называют «борно», чаще всего устанавливается сверху, реже – сбоку. Некоторые клеммники можно разворачивать на 180 градусов, для удобства подводки питающих кабелей.

Всего  на клеммник может быть выведено 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.

Разберем каждый случай отдельно.

Пример

Если в клеммник выведено 6 выводов обмоток статора, то асинхронный двигатель можно подключить в сеть на 2 разных уровня напряжения, отличающихся на величину в 1,73 раза (√3).

Для наглядности рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется электродвигатель, на табличке которого указано напряжение 220/380 (В).

Что это значит?

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

 

Соединение звездой

Соединение звездой фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом. Концы всех трех обмоток нужно соединить в одну точку с помощью специальной перемычки, о которой я говорил чуть выше. А на их начала подать трехфазное напряжение сети.

Из рисунка выше видно, что напряжение на фазной обмотке составляет 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками составляет 380 (В).

На клеммнике соединение звездой обмоток будет выглядеть следующим образом.

Соединение треугольником

Вернемся к нашему примеру.

Если в сети уровень линейного напряжения составляет 220 (В), то обмотки статора необходимо соединить в схему треугольника.

Соединение треугольником фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом.

  • конец обмотки фазы «А» C4 (U2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
  • конец обмотки фазы «В» С5 (V2)  необходимо соединить с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
  • конец обмотки фазы «С» С6 (W2)  необходимо соединить с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)

Места их соединения подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.

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

На клеммнике при соединении треугольником обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки нужно установить следующим образом:

В нашем примере при соединении звездой и треугольником напряжение на каждой фазной обмотке асинхронного двигателя будет 220 (В).

Частный случай

Бывают ситуации, когда на клеммник асинхронного двигателя выведено всего 3 вывода, вместо 6. В этом случае соединение звездой или треугольником выполняется внутри двигателя на лобной (торцевой) его части.

Такой асинхронный двигатель можно включать в сеть только на одно напряжение, указанное на табличке с техническими данными.

В нашем примере обмотки статора асинхронного двигателя соединяются по схеме звезда и его можно включать в сеть напряжением 380 (В).

Выводы

В конце данной статьи про соединение звездой и треугольником сделаю вывод, основанный на опыте эксплуатации электродвигателей.

При соединении звездой обмоток асинхронного электродвигателя наблюдается более мягкий запуск и плавная его работа, а также возможность кратковременной перегрузки.

При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя происходит достижение его максимальной мощности, но во время пуска пусковые токи имеют большое значение. Также замечено, что при соединении треугольником двигатель больше нагревается (выявлено опытным путем с помощью тепловизора при одной и той же нагрузке).

В связи с вышесказанным, принято асинхронные двигатели средней  мощности и выше запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника. Эту схему мы с Вами рассмотрим в ближайших статьях. Следите за обновлениями на сайте.

P.S. А что делать, когда вывода фазных обмоток асинхронного двигателя не про маркированы соответствующим образом? Об этом Вы узнаете в моей статье про определение начала и конца обмоток электродвигателя. Чтобы не пропустить выход новой статьи, то подпишитесь. Форма подписки расположена в конце статьи или в правом сайтбаре.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Звезда и треугольник. Подключение двигателей.

Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник - 230 В. звезда - 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.

Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья.

Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):


Всего с двигателя выходит 6 проводов: это начала трёх обмоток и их концы. Места соединений обмоток на схеме выше обозначены точками a, b, c и 0 (последний - только для звезды). В клеммной коробке шесть указанных клемм располагают в два ряда по три клеммы, причём клеммы начала и концов обмоток не находятся параллельно друг другу, а расположены так, чтобы было удобнее подключать треугольником (т.е. соединять начала одних обмоток с концами других):

Некоторые граждане иногда подключают нейтральный провод к нулевой точке при подключении двигателя звездой. На самом деле ничего хорошего от этого нет, делать так не нужно.


Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой - звезда) - двигателю это совершенно неважно.

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а у другой - 220 В (127 В на фазу), то к первой вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй - треугольником, разницы для  двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи, протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю.  

Линейное напряжение трёхфазной сети - это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.

Одновременно с этим, условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз (т.е. примерно в 1.73 раза, т.е. 220 х 1.73 = 380). Для сетей с частотой тока 60 Гц разница будет в 2 раза (120 x 2 = 240).

Выглядит всё это так, например, для двигателя мощностью 1.1 кВт с номинальным напряжением обмотки 220 В. Для тех, кто в танке: РИСУНОК СЛЕВА - это для РОССИИ, где 380 В 50 Гц, т.е. 220В на фазу,  а справа - это для стран, где трёхфазное напряжение 220 В, 50 Гц (или 127 В на фазу):


Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А. Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.

Номинальное напряжение обмотки большинства двигателей при частоте тока 50 Гц обычно составляет либо 127 В , либо 230 В, либо 400 В, либо 690 В. Ну, или как было раньше: 220, 380, 660 В соответственно.

Теперь логичный вопрос: если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?

 
Ответ такой: 

1. Исходя из естественного желания сэкономить, при подключении в трёхфазную сеть выгоднее использовать двигатели с бóльшим номинальным напряжением обмотки, поскольку это значительно удешевляет прокладку кабельных трасс, т.к. ведёт к снижению силы тока на силовых линиях, ведущих к двигателю (что видно на рисунке сверху: 2.8А против 4.85А - т.е. для второго варианта придется использовать сечение проводов вдвое большее, чем для первого варианта).

2. Для двигателей со свободной нагрузкой на валу наиболее дешевым способом плавного пуска при подключении в трёхфазную сеть является пуск "звездой" с последующим переключением на "треугольник".
 

3. Для правильного подключения двигателя в однофазную сеть (через конденсатор) требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя было не больше фазного напряжения электрической сети.


Третье условие явным образом вступает в противоречие с первым и вторым, поскольку для подключения к однофазной сети 230 В номинальное напряжение обмотки двигателя должно составлять те же самые 230 В.

В итоге получается следующая ситуация: 

- при наличии в распоряжении трёхфазной сети 400 В нет никакого смысла использовать двигатели с номинальным напряжением обмотки 230 В, потому что придется прокладывать кабели большего сечения. Тем более, если нужен дешёвый плавный пуск, т.е. стартовать звездой, а затем переключаться на треугольник. 

- при отсутствии трёхфазной сети надо выбирать такой двигатель, который имеет номинальное напряжение обмотки 230 В, чтобы при подключении треугольником в однофазную сеть через конденсатор он выдавал нужную мощность.

По этой причине, производители условно делят все двигатели на две категории:

1. Маломощные (менее 5 кВт), преимущественного бытового назначения, для которых может возникнуть потребность подключения к однофазной сети (не у каждого дома есть трёхфазная розетка). В России это двигатели D230V / Y400V.


2. Двигатели мощностью более 5 кВт, которые не имеют бытового назначения, а потому для них нет потребности подключения в однофазную сеть. Одновременно с этим, для них есть потребность использования более высокого напряжения для экономии на прокладке кабеля и может возникнуть потребность переключения со звезды на треугольник при пуске. В России такими двигателями являются D400V / Y690V.

А теперь всю эту историю надо помножить на то, что есть разные страны в мире с разным стандартным линейным напряжением сети и разной частотой переменного тока. А ещё есть предприятия, где используется более высокое напряжение, чем стандартное, вплоть до нескольких киловольт (т.к. это ведёт к дальнейшему снижению затрат на организацию электрической сети).


Двигатели малой мощности 
D 230V / Y 400V 

Если двигатель имеет небольшую мощность (до 4 - 5 кВт), то его обычно делают с расчётом на возможность подключения к однофазной сети. Т.е. в трёхфазную сеть его подключают звездой, а в однофазную - треугольником через фазосдвигающий конденсатор. Для последнего случая также может использоваться пусковой конденсатор (отключается сразу после запуска). Выглядит это так:


Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V. 

Соответственно, если нужно такой двигатель использовать в стране с более низким линейным напряжением, например, в США (где линейной напряжение 240 В, а фазное - 120 В при частоте тока 60 Гц), то по-нормальному подключить такой двигатель в их однофазную сеть через конденсатор не получится. Однако, по крайней мере, можно использовать 3-фазное подключение треугольником. Для такого подключения потребуется немного более высокое напряжение, чем 230 В (из-за частоты тока 60 Гц), но у них там как раз 240 В, что как раз подходит.

D 115V / Y 230V

Одновременно с этим, маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже, чем у нас, будут подключаться как D 127V / Y 220V. Однако,  двигатели с такой надписью на шильдике вы вряд ли найдёте, потому что 127 В, 50 Гц - это очень малораспространённое напряжение в мире (см. тут). Поэтому, скорее всего, вам встретится двигатель с шильдиком, где будет указано напряжение D 115V / Y 208-230V.
Насчет заморочки с 208 вольтами смотри сюда:



Подключить такой двигатель к стандартной российской трёхфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, поскольку на них есть возможность переключения линейного напряжения на выходе: 230 / 400 В.
В однофазную сеть можно подключить звездой через конденсатор. Тогда напряжение, подаваемое на каждое обмотку, будет составлять половину фазного напряжения сети (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это вот так:
Двигатели мощности более 5 кВт 
D 400V / Y 690V

Для двигателей мощнее 5 кВт обычно не предусматривают возможность подключения в однофазную сеть, т.е. номинальное напряжение обмоток делают такое, которое соответствует линейному напряжению. Т.е. штатной схемой подключения таких двигателей в трёхфазную сеть является треугольник. В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где на шильдике написано D 400V / Y 690V.

Для определённых задач, где на валу двигателя находится свободная нагрузка (системы вентиляции, осевые насосы), ну, и вообще те задачи, где возможно регулирование скорости вращения вала только лишь напряжением (трансформатором), часто используют схему подключения "звезда" при старте с последующим переключением на "треугольник". Т.е. при старте на обмотку подаётся заниженное напряжение 230В вместо номинальных 400В, а затем происходит переключение на штатный режим (т.е. на треугольник). Из-за свободной нагрузки на валу момент вращения при старте на низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток будет не столь высок, как при старте на номинальном напряжении. Поэтому такой пуск двигателя называют "щадящим".

Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого момента при запуске, подобный режим приведет напротив, к возрастанию тока в обмотках и последующим неприятным событиям.

Кроме того, надо иметь ввиду, что подключение двигателей даже со свободной нагрузкой на валу звездой для "щадящего старта" вовсе не означает, что если по такой схеме постоянно эксплуатировать двигатель (не переходя на треугольник), то такой режим станет "щадящим" для него. Низкий момент при старте ещё не означает, что заниженное напряжение годится для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (со своими номинальными характеристиками) обычно как раз и подбирается под конкретную нагрузку. Поэтому постоянная эксплуатация двигателей на напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Чтобы не было неприятностей двигатель всегда надо эксплуатировать на номинальном напряжении, а если требуется снизить обороты вращения вала, то тогда нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить вопрос самым дешёвым способом. К слову сказать, частотник тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако, он это делает с умом.

D 220V / Y 440V

Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 220 В, т.е. на шильдике будет написано D 220V / Y 440V (для 60 Гц). Подключать такие двигатели к российской трёхфазной сети 400 В следует звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор - треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:

Как подключить асинхронный двигатель

Дорогие читатели, а  вы знаете как подключить асинхронный двигатель?

Имею в виду, можете определить по шильдику, когда надо подключить обмотки электродвигателя звездой, а когда треугольником?

В этой статье я подробно расскажу как подключить асинхронный двигатель. А также Вы узнаете много разных нюансов при подключении электродвигателя.

А вы знали, что если двигатель рассчитан на напряжение 380/660В- треугольник/звезда, и если его подключить по схеме звезда на напряжение 380 вольт, то в определённых условиях он сгорит. Стало интереснее? Тогда советую ознакомиться со статьёй.

Перед чтением этой статьи рекомендую прочитать статью «Что такое мощность».

Как подключить асинхронный двигатель

Специалист перед подключением электродвигателя всегда поглядит на его шильдик и ознакомится со схемой подключения обмоток электродвигателя.

Шильдик электродвигателя

Шильдик асинхронного электродвигателя выглядит примерно вот так:

По информации на шильдике мы делаем вывод, что если у нас напряжение 380 вольт, то подключаем электродвигатель по схеме треугольник. Если у нас 660 вольт, то по схеме звезда.

Так же бывают двигатели на 220/380 вольт:

Подключение двигателя (звезда или треугольник)

По шильдику видно, что если у нас напряжение в сети 220 вольт, то подключаем треугольником. Следовательно, если 380 вольт, то звездой.

Теперь Вы уже хотя бы понимаете, как подключить асинхронный двигатель, ориентируясь на шильдик.

Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении

Сейчас я вкратце расскажу, почему электродвигатель, у которого обмотки на 380/660 треугольник/звезда, нельзя подключать звездой на 380 вольт.

Давайте представим, что в данный момент у нас линейное напряжение равно 380 вольт.

Что такое линейное напряжение, а фазное? Не знаете? Сейчас расскажу!

Линейное напряжение – это напряжение между линейными проводами (фазами), а фазное между линейным проводом и нейтральным.

Дело в том, что при соединении обмоток треугольником, на каждую обмотку приходится линейное напряжение 380 вольт,

Схема соединения обмоток треугольником

а при соединении звездой фазное —  220 вольт.

Схема подключения обмоток звездой

В итоге нам надо поддерживать требуемую мощность на валу двигателя, а напряжение упало с 380 вольт до 220 вольт (переключили обмотки с треугольника на звезду), что же делать? Ток всё сделает за нас. Он начнёт расти.

Вот пример:

Это формула для однофазной сети, но для понимания сути пойдёт.

P=UI

Где, P- мощность, U-напряжение, I-ток.

Подставим в нашу формулу выдуманные значения и получим следующее: 440=220*2, а теперь уменьшим напряжение в два раза, 440=110*4. Увидели? Напряжение уменьшили в два раза, но, чтобы поддержать заданную мощность у нас вырос ток в два раза.

Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)

При соединении обмоток электродвигателя треугольником фазный ток в 1.73 раза меньше линейного.

Как подключить асинхронный двигатель

Давайте приведу пример: На шильдике электродвигателя указан ток 30А при соединении обмоток треугольником и напряжением 380 вольт. 30 ампер — это линейный ток, значит,  чтобы получить фазный, нам надо 30/1.73. В итоге фазный ток равен 17,3 Ампера. Т.е. номинальный ток для обмотки двигателя 17,3 Ампера.

А теперь мы переключим двигатель с треугольника на звезду, но нагрузка на валу двигателя остаётся таже самая.

Схема подключения обмоток звездой

При соединении электродвигателя звездой линейный ток будет равен фазному. Напряжение на обмотке уменьшится в 1.73 раза. Следовательно на обмотку будет подаваться уже не 380 вольт, а 220.

В результате по обмотке будет протекать не 17,3 А, а целых 30 Ампер.  Почему?

Потому что ток будет компенсировать падение напряжения на обмотке, которое у нас упало в 1,73 раза. Значит ток вырастит в 1,73 раза.  Двигатель греется и если отсутствует защита — сгорает. А двигатель стоит немалых денег, поэтому Вы должны знать как подключить асинхронный двигатель!

Еще один пример для понимания. Обратите внимание на следующий шильдик электродвигателя:

Шильдик электродвигателя

Электродвигатель треугольник/звезда: 220 вольт/380 вольт: 38,3/22,2 Ампера.

Соединяем двигатель треугольником и подаём напряжение 220 вольт. Ток (линейный) по шильдику равен 38,3 Ампер. Следовательно, фазный будет равен 38,3/1,73= 22,2 Ампер. Т.е мы определили, что фазный номинальный ток для обмотки = 22,2 Ампер. Поехали дальше…

А теперь соединяем обмотки электродвигателя звездой и подаём напряжение 380 Вольт. Ток будет равен 22,2 Ампер. В звезде линейный ток равен фазному току.

Вывод:

При треугольнике и питающем напряжении 220 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер.

При звезде и питающем напряжении 380 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер. Следовательно мощность у двигателя будет одинаковая при таких подключениях.

А, что если мы соединим этот двигатель звездой и подадим напряжение 220 вольт. На обмотку будет приходиться уже 127 Вольт. Поэтому ток будет компенсировать падение напряжение на обмотке в 1,73 раза и будет равен 38,3 Ампер. А обмотка у нас рассчитана на 22,2 Ампер. Двигатель сгорит.

Схема подключения обмоток электродвигателя звездой

Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены звездой.  Т.е. концы обмоток соединены в одной точке.

Правильное подключение асинхронного двигателя

Мои коллеги-инженеры сталкивались с такими случаями, когда перемычки кидали на начало обмоток, куда подключался питающий кабель. Сразу возникало короткое замыкание.

Фазное и линейное напряжение при соединении обмоток в звезду разное, а ток одинаковый.

Формула фазное напряжение

А теперь давайте найдём полную мощность,  развиваемую электродвигателем.

Полная мощность в трёхфазной системе равна сумме полных мощностей трёх фаз:

Полная мощность

И теперь формула полной мощности будет выглядеть вот так:

Формула полной мощности

А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:

Формула активной мощностигде cosф- коэффициент мощности, n- КПД

 Из формулы активной мощности выразим ток:

Формула определения тока электродвигателя где cosф- коэффициент мощности, n- КПД

Схема подключения обмоток электродвигателя треугольником

Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены треугольником.  Т.е. конец обмотки соединён с началом следующей обмотки.

Как подключить асинхронный двигатель

Фазное и линейное напряжение равны. Линейный  ток в 1,73 раза больше фазного.

Формула полной мощности будет выглядеть вот так:

Формула полной мощности

Если обратить внимание на формулу полной мощности при подключении звездой, то мы заметим, что формулы полной мощности одинаковые.

А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:

Формула полной мощности где cosф- коэффициент мощности, n- КПД

 Из формулы активной мощности выразим ток:

Формула определения тока электродвигателя где cosф- коэффициент мощности, n- КПД

Внимательный читатель должен был заметить, что формула мощности одинаковая при подключении треугольником и при подключении звездой.  Так и есть, просто, чтобы поддержать необходимую мощность, у нас будет меняться ток.

Но чтобы двигатель не сгорел при переключении с треугольника на звезду, надо уменьшить нагрузку на валу двигателя до тех пор, пока фазный ток не станет равный фазному току при подключении треугольником.

Поэтому и говорят, что мощность при подключении обмоток электродвигателя звездой меньше, чем при соединении треугольником.

Почему при пуске применяют схему звезда-треугольник

Формула мощности в момент пуска не действует, т.к. двигатель не вращается – ЭДС Самоиндукции отсутствует (индуктивное сопротивление).

По факту у нас есть обмотка с очень маленьким сопротивлением и напряжение, подаваемое на двигатель. И ток здесь рассчитывается по закону Ома. Чем меньше у нас подаваемое напряжение на обмотку электродвигателя, тем меньше будет ток в обмотке.

А мы помним, что при треугольнике у нас на обмотку подаётся линейное напряжение, а при звезде напряжение будет в 1.73 раза меньше чем на треугольнике. Следовательно, и пусковые токи будут меньше.

Но не забываем, что закон Ома действует только в момент пуска электродвигателя. Когда двигатель выходит на номинальные обороты, ему необходимо поддерживать мощность, которая присутствует на валу. А так как напряжение при звезде меньше в 1.73 раза, то начинает подниматься ток, чтобы компенсировать падение напряжения на обмотках электродвигателя.

Будьте внимательны!!!

Бывает попадаются шильдики электродвигателей, которые путают электриков, и они могут допустить ошибку при подключении. Например:  Написана буква V, под ней нарисован треугольник, а внизу два напряжения 400 Вольт на 50 Герц и 460 Вольт на 60 Герц. Специалист думает, что буква V-это значок звезды, а так как у него напряжение 400 Вольт, то подключает звездой. А на самом деле этот движок рассчитан на одно лишь подключение- треугольником. А буква V обозначает напряжение.

Подводим итоги:

  • При треугольнике линейное и фазное напряжение равны (т.е на обмотку подаётся линейное напряжение), а линейный ток больше фазного в 1,73 раза.
  • При звезде фазное напряжение на обмотке в 1,73 раза меньше линейного, а линейный ток равен фазному.
  • Если нагрузка на валу двигателя не меняется и мы делаем переключение с треугольника на звезду, то ток начнёт расти. Ток растёт, потому что при звезде у нас уменьшилось напряжение на обмотке в 1,73 раза. И, чтобы компенсировать падение напряжения, начинает увеличиваться ток.
  • Звезду применяют для уменьшения пусковых токов. В момент пуска формула мощности не действует, а действует закон Ома. Чем меньше напряжение, тем меньше ток.

Подключение двигателя звезда-треугольник

Хотя в наше время в промышленность уже прочно вошли софтстартеры и частотные преобразователи, до сих пор еще нередко встречаются подключения электродвигателей по схеме звезда-треугольник. Для чего она применяется я расскажу в этой статье.

Я думаю многие читатели знают или хотя бы слышали, что электродвигатели обычно подключаются либо по схеме "звезда ", либо по схеме «треугольник» в зависимости от напряжения, на которое рассчитана каждая обмотка двигателя.

Подключение двигателя звездой и треугольником

В случае подключения двигателя «звездой» пусковой ток, который может превосходить в 3 — 8 раз номинальный ток, меньше чем при при подключении «треугольником», но при этом и мощность двигателя будет меньше, чем заявленная паспортная. В схеме «треугольник» все происходит наоборот — двигатель работает на полную паспортную мощность, но при этом для этого типа подключения характерны высокие пусковые токи.

Для того чтобы уменьшить пусковой ток, но при этом сохранить и полную заявленную мощность двигателя и применяют переключение со «звезды» на «треугольник». При такой схеме изначальный запуск электродвигателя происходит по схеме «звезда», а после того, как двигатель разгонется и наберет обороты, происходит переключение на «треугольник». Обычно такую схема используется для двигателей большой мощности, где пусковые токи особенно высоки, что может привести к просадке напряжения в сети.

По схеме звезда-треугольник можно подключать только те двигатели, у которых обмотки рассчитаны на напряжение сети 380/660В. Также необходимо учитывать, что такая схема применима только для двигателей с легким режимом пуска, т.е центробежные насосы, вентиляторы, станки и т.д, так как в начальный момент запуска звездой до момента переключения на треугольник крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в звезду.

Схема подключения звезда-треугольник

Рассмотрим простую и наиболее часто встречающуюся схему подключения со «звезды» на «треугольник».

Схема подключения звезда-треугольник

Схема подключения звезда-треугольник

В данной схеме применяются:

  1. Автомат защиты двигателей (мотор-автомат) Q1 со встроенной тепловой защитой
  2. Контакторы K1-K3 с доп. контактами
  3. Реле времени KT4
  4. Предохранитель F1
  5. Стоповая кнопка S1
  6. Пусковая кнопка S2
  7. Электродвигатель M1

При нажатии кнопки S2 ток поступает на катушку контактора K1, замыкаются силовые контакты K1 и нормально разомкнутый контакт K1.1, который реализует самоподхват пусковой кнопки. Также подается питание на катушку реле времени K1, после чего замыкается контактор K3. Происходит запуск двигателя по схеме «звезда».

По истечении заданного времени контакт K4.1 разомкнется, обесточив катушку контактора K3, а контакт K4.2 после заданной выдержки времени замкнется, таким образом питание придет на катушку контактора K2 и произойдет переключение на «треугольник».

Контакты K2.2 и K3.2 служат для электрической блокировки, то есть для защиты от одновременного включения контакторов K2 и K3. Также для контакторов K2 и K3 желательно использовать механическую блокировку, дублирующую электрическую ( на схеме не показана). Контакт Q1 мотор-автомата служит для защиты от перегрузки двигателя.

Разница между соединениями звезда и треугольник

Сравнение соединений звезда и треугольник

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 типа «звезда» и «треугольник», показывающие точную разницу между соединениями «звезда» (Y) и треугольник (Δ) . Difference between Star and Delta Connections Difference between Star and Delta Connections

Соединение STAR (Y) Соединение DELTA (Δ)
В соединении STAR , начальные или конечные концы (одинаковые концы) трех катушек соединены вместе для формирования нейтральная точка.Общий провод вынимается из нейтральной точки, которая называется Нейтральная . В соединении DELTA противоположные концы трех катушек соединены вместе. Другими словами, конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, и три провода извлекаются из стыков катушки.
Существует Нейтральных или Звездных Точек . Нет нейтральной точки в соединении треугольником.
Трехфазная четырехпроводная система является производной от Star Connections (3-фазная, 4-проводная система ).Мы также можем получить 3-фазную 3-проводную систему из соединения «звезда» Трехфазную трехпроводную систему получают из «Delta Connections » (3-фазная, 3-проводная система) . то есть 3 фазы, проводная система невозможна в соединении треугольником.
Ток линии равен фазному току. т. е.

линейный ток = фазный ток

I L = I PH

линейный ток составляет √3 от фазного тока.то есть

I L = √3 I PH

Напряжение в линии в √3 раза превышает фазное напряжение. то есть

В L = √3 В PH

Напряжение линии равно фазному напряжению. т. е.

линейное напряжение = фазное напряжение

В L = V PH

При подключении по звездам полная мощность трех фаз может быть найдена следующим образом:

P = √3 x V Д х I Д х CosФ….Или

P = 3 x В PH x I PH x CosФ

P = √3 В x 1

В соединении треугольником общая мощность трех фаз может быть найдена следующим образом:

P = √3 x В L x I L x CosФ… Или

P = 3 x V PH x I PH x CosФ

P = 3 x V (1 / √3)

Скорость двигателей, подключенных к звезде, мала, поскольку они получают напряжение 1 / √3 . Скорости двигателей, подключенных к Delta, высоки, потому что каждая фаза получает общее напряжение сети.
При подключении по звездам можно добиться плавного пуска и работы с номинальной мощностью, нормальной работы без перегрева. В соединении треугольником двигатель получает наибольшую выходную мощность.
При подключении в звезду фазовое напряжение не превышает 1 / √3 напряжения сети. Следовательно, требуется небольшое количество витков, а значит, экономия на меди. В соединении треугольником фазовое напряжение равно линейному напряжению, поэтому требуется большее количество витков, что увеличивает общую стоимость.
Требуется низкая изоляция, так как напряжение фазы низкое по сравнению с Delta. Требуется высокая изоляция, так как напряжение фазы = напряжение сети.
Star Connection - это общая и общая система, которая используется в передаче мощности. Delta Connection - типичная система, используемая в распределительной системе и промышленности.

Та же таблица, в которой показаны различия между конфигурациями «звезда» и «треугольник», приведена ниже, если вы столкнулись с какими-либо трудностями при чтении текста.

Щелкните по изображению для его увеличения

Main Difference between Star and Delta Connections Main Difference between Star and Delta Connections Основное различие между соединениями Star и Delta

Похожие сообщения:

.

Мотор стартера Star-Delta подробно описан

Введение в Мотор стартера Star-Delta

Большинство асинхронных двигателей запускаются непосредственно в сети, но когда очень большие двигатели запускаются таким образом, они вызывают возмущение напряжения в линиях питания из-за больших скачков пускового тока.

Star-delta motor starter panel Star-delta motor starter panel Star-delta панель стартера двигателя

Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они работают на частоте, близкой к скорости вращения.

Star-delta starter Star-delta starter Star-delta стартовая панель

Для уменьшения пускового напряжения используются два метода: «звезда-треугольник», запуск и «автодатчик », запуск «».


Принцип работы Star-Delta Starter

Это метод запуска с пониженным напряжением. Снижение напряжения при пуске звезда-треугольник достигается путем физической перенастройки обмоток двигателя, как показано на рисунке ниже. Во время запуска обмотки двигателя соединяются в звездообразной конфигурации, что снижает напряжение на каждой обмотке 3.Это также снижает крутящий момент в три раза.

Scheme - Working Principle of Star-Delta Starter Схема Scheme - Working Principle of Star-Delta Starter - Принцип работы Star-Delta Starter

Через некоторое время обмотка переконфигурируется как треугольник, и двигатель работает нормально. Звездно-дельта-стартеры, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями с пониженным напряжением. Они используются для уменьшения пускового тока, подаваемого на двигатель во время пуска, в качестве средства уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Традиционно во многих регионах снабжения требовалось установить пускатель с пониженным напряжением на всех двигателях мощностью более 5 л.с. (4 кВт).Стартер Star / Delta (или Wye / Delta) является одним из самых дешевых электромеханических пускателей с пониженным напряжением, которые можно применять.

Star / Delta стартер изготовлен из трех контакторов, таймера и тепловой перегрузки. Контакторы меньше, чем один контактор, используемый в пускателе с прямым подключением, так как они контролируют только токи обмотки. Токи через обмотку составляют 1 / корень 3 (58%) от тока в линии.

Во время работы имеются два контактора, которые часто называют главным подрядчиком и контактором треугольника.Это AC3 с номинальным значением 58% от номинального тока двигателя. Третий контактор - это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен к звезде.

Ток в звезде составляет одну треть от тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3, составляющий одну треть (33%) от номинального значения двигателя.


Star-delta Starter Состоит из следующих единиц

  1. Контакторы (Главный, звездный и треугольный контакторы) 3 Нет (для открытого состояния пускателя) или 4 Нет (для переходного пуска).
  2. Реле времени (задержка срабатывания) 1 №
  3. Трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока 1 №
  4. Предохранители или автоматические выключатели для главной цепи 3 №
  5. Предохранитель или автоматический выключатель для цепи управления 1Нет.

Цепь питания Star Delta Starter

Главный автоматический выключатель служит главным выключателем питания, который подает электричество в цепь питания.

Главный контактор подключается Напряжение опорного источника R , Y , В на основную клемму двигателя U1 , V1, W1 .

Во время работы главный контактор ( КМ3 ) и звездный контактор ( КМ1 ) сначала замыкаются, а затем через некоторое время размыкается контактор звезды, а затем треугольный контактор ( КМ2 ) закрыто. Управление контакторами осуществляется таймером ( K1T ), встроенным в стартер. Звезда и Дельта электрически заблокированы и предпочтительно также механически заблокированы.

Power circuit of Star-Delta starter Power circuit of Star-Delta starter Цепь питания стартера Star-Delta

Фактически существует четыре состояния:

Звездный контактор служит для первоначального замыкания вторичной клеммы двигателя U2, V2, W2 для последовательности запуска во время начального запуска двигателя из состояния покоя.Это обеспечивает одну треть тока DOL для двигателя, тем самым снижая высокий пусковой ток, свойственный двигателям большой мощности при запуске.

Управление взаимозаменяемыми соединениями звезды и треугольника асинхронного двигателя переменного тока осуществляется с помощью схемы управления треугольником звезда или треугольник. Схема управления состоит из кнопочных переключателей, вспомогательных контактов и таймера.


Цепь управления Star-Delta Starter (открытый переход)

Scheme - Control Circuit of Star-Delta Starter (Open Transition) Схема Scheme - Control Circuit of Star-Delta Starter (Open Transition) - Схема управления Star-Delta Starter (открытый переход)

Кнопка ВКЛ запускает цепь путем первоначального включения катушки со звездообразным контактором (KM1) цепи по схеме звезды и катушки таймера (KT).Когда катушка звездного контактора (KM1) находится под напряжением, главный и вспомогательный контактор звезды изменяют свое положение с NO на NC.

Когда вспомогательный контактор звезды (1) (который размещен в цепи катушки главного контактора) переходит в состояние «НЕТ» к НЗ, он замыкается. Цепь катушки главного контактора (KM3) подается на обмотку главной катушки, а главный и вспомогательный контактор главного контактора меняет свое положение с «НЕТ». в NC. Эта последовательность происходит во времени.

После нажатия кнопочного переключателя ВКЛ. вспомогательный контакт катушки главного контактора (2), который подключен параллельно через кнопку ВКЛ, станет НЕТ на НЗ, обеспечивая тем самым защелку для удержания активированной катушки главного контактора, которая в конечном итоге схема управления остается активной даже после отпускания кнопки включения.

Когда главный контактор звезды (KM1) замыкает свое соединение, двигатель подключается к STAR и подключается к STAR, пока задержка по времени Вспомогательный контакт KT (3) не станет NC в NO.

Как только задержка достигнет заданного времени, вспомогательные контакты таймера (KT) (3) в цепи катушки звезды изменит свое положение с NC на NO и в то же время вспомогательный контактор (KT) в цепи дельта-катушки (4) измените свое положение с NO на NC, чтобы катушка Delta была под напряжением, а главный контактор Delta стал NO To NC.Теперь подключение клеммы двигателя изменится со звезды на треугольник.

Нормально замкнутый вспомогательный контакт от контактора звезды и треугольника (5 и 6) также расположен напротив катушек контактора звезды и треугольника, эти блокирующие контакты служат в качестве защитных выключателей для предотвращения одновременной активации катушек звезды и треугольника, так что нельзя быть активирован без другой деактивированной в первую очередь. Таким образом, катушка треугольного контактора не может быть активной, когда катушка звездного контактора активна, и аналогично катушка звездного контактора также не может быть активной, когда катушка треугольного контактора активна.

Приведенная выше схема управления также имеет два размыкающих контакта для отключения двигателя. Кнопочный выключатель ВЫКЛ при необходимости отключает цепь управления и двигатель. Термический контакт защиты от перегрузки является защитным устройством, которое автоматически размыкает цепь управления STOP в случае, если тепловое реле перегрузки обнаруживает ток перегрузки двигателя, это предотвращает горение двигателя в случае чрезмерной нагрузки, превышающей номинальную мощность двигатель обнаружен тепловым реле перегрузки.

В какой-то момент при запуске необходимо перейти от обмотки, соединенной звездой, к обмотке, соединенной треугольником. Цепи питания и управления могут быть настроены на это одним из двух способов - открытый переход или закрытый переход.


Что такое открытый или закрытый переход, начиная с

1. Открытые переходные стартеры

Обсуждаемое выше упомянутое называется переключением открытого перехода, поскольку между состоянием звезды и состоянием дельты существует открытое состояние.

В открытом переходе питание отключается от двигателя, а обмотка перенастраивается с помощью внешнего переключения.

Когда двигатель приводится в действие источником питания, на полной или частичной скорости, в статоре вращается магнитное поле. Это поле вращается с линейной частотой. Поток от поля статора индуцирует ток в роторе, что, в свою очередь, приводит к появлению магнитного поля ротора.

Когда двигатель отключен от источника питания (открытый переход), внутри статора вращается вращающийся ротор, и у ротора есть магнитное поле. Из-за низкого импеданса цепи ротора постоянная времени довольно велика, и действие поля вращающегося ротора в статоре является действием генератора, который генерирует напряжение с частотой, определяемой скоростью вращения ротора.

Когда двигатель снова подключается к источнику питания, он повторно включается на несинхронизированный генератор, и , что приводит к очень высокому переходному процессу по току и крутящему моменту. Величина переходного процесса зависит от фазовой зависимости между генерируемым напряжением и напряжением линии в точке замыкания может быть намного выше, чем ток и крутящий момент DOL и может привести к электрическим и механическим повреждениям.

Запуск с открытым переходом проще всего реализовать с точки зрения затрат или схем, и, если время переключения хорошее, этот метод может работать хорошо.На практике, однако, трудно установить необходимую синхронизацию для правильной работы, и отключение / повторное подключение источника питания может привести к значительным переходным процессам напряжения / тока.

В открытом переходе есть четыре состояния:

  1. ВЫКЛ. Состояние : Все контакторы разомкнуты.
  2. Состояние звезды: Главный контактор [KM3] и звезда [KM1] замкнут, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен в звезду и будет генерировать одну треть крутящего момента DOL при одной трети тока DOL.
  3. Открытое состояние: Этот тип операции называется переключением открытого перехода, поскольку между состоянием звезды и состоянием треугольника существует открытое состояние. Главный подрядчик закрыт, а контакторы Delta и Star открыты. На одном конце обмоток двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Мотор имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
  4. Delta State: Главный и Delta контакторы замкнуты. Звездный контактор разомкнут.Двигатель подключен к полному напряжению линии, полная мощность и крутящий момент доступны

2. Закрытая переходная звезда / Delta Starter

Существует методика уменьшения величины переходных процессов переключения. Это требует использования четвертого контактора и набора из трех резисторов. Резисторы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы в обмотках двигателя мог протекать значительный ток.

Вспомогательный контактор и резисторы подключены через треугольный контактор.При работе, непосредственно перед тем, как размыкается контактор звезды, вспомогательный контактор замыкается, что приводит к протеканию тока через резисторы в соединение звезды. Как только звездный контактор размыкается, ток может протекать через обмотки двигателя к источнику питания через резисторы. Эти резисторы затем замыкаются дельта-контактором.

Если сопротивление резисторов слишком высокое, они не будут подавлять напряжение, создаваемое двигателем, и не будут служить цели.

В замкнутом переходе мощность постоянно поддерживается двигателем.

Это достигается за счет введения резисторов для приема тока во время переключения обмотки. Четвертый подрядчик должен поместить резистор в цепь перед размыканием звездного контактора, а затем снять резисторы после замыкания дельта-контактора.

Эти резисторы должны быть рассчитаны на ток двигателя. Помимо необходимости использования большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости выполнять резисторную коммутацию

В тесном переходе есть четыре состояния:

  1. ВЫКЛ. Все контакторы открыты
  2. Звездный штат. Главный [KM3] и звездный [KM1] контакторы замкнуты, а треугольный [KM2] контактор разомкнут. Двигатель подключен в звезду и будет генерировать одну треть крутящего момента DOL при одной трети тока DOL.
  3. Звездное Переходное Государство. Двигатель подключен по схеме «звезда», а резисторы подключены к треугольному контактору через вспомогательный контактор [KM4].
  4. Закрытое переходное состояние. Главный контактор [KM3] замкнут, а контакторы Delta [KM2] и Star [KM1] разомкнуты.Ток протекает через обмотки двигателя и переходные резисторы через KM4.
  5. Delta State. Главный и дельта-контакторы замкнуты. Переходные резисторы закорочены. Звездный контактор разомкнут. Двигатель подключен к полному линейному напряжению, доступны полная мощность и крутящий момент.

Эффект переходного процесса в стартере (открытый переходный стартер)

Важно, чтобы пауза между выключателем звездного контактора и переключателем треугольника была правильной.Это связано с тем, что контактор Star должен быть надежно отключен перед активацией контактора Delta. Также важно, чтобы пауза переключения была не слишком длинной.

Для соединения со звездой 415 В напряжение эффективно снижается до 58% или 240 В. Эквивалент 33%, полученный при запуске Direct Online (DOL).

Если соединение Star имеет достаточный крутящий момент для работы до 75% или 80% от скорости полной нагрузки, тогда двигатель можно подключить в режиме Delta.

При подключении к конфигурации Delta напряжение фазы увеличивается на коэффициент V3 или 173%.Фазные токи увеличиваются в том же соотношении. Ток в линии увеличивается в три раза по сравнению со звездой.

В течение переходного периода переключения двигатель должен работать вхолостую с небольшим замедлением. В то время как это происходит «выбегом», оно может генерировать собственное напряжение, и при подключении к источнику питания это напряжение может случайным образом прибавлять или вычитать из приложенного линейного напряжения. Это известно как переходный ток . Это длится всего несколько миллисекунд и вызывает скачки напряжения и скачки напряжения.Известен как переходный процесс переключения.


Размер каждой части Star-Delta Starter

1. Размер реле перегрузки

Для пускового устройства «звезда-треугольник» есть возможность разместить защиту от перегрузки в двух положениях, в линии , или в обмотках .

Реле перегрузки в линии:

В линии то же самое, что просто поставить перегрузку перед двигателем, как с пусковым устройством DOL.

Номинальное значение перегрузки (в линии) = FLC двигателя.

Недостаток: Если перегрузка установлена ​​на FLC, то она не защищает двигатель, пока он находится в треугольнике (настройка слишком велика x1,732).

Реле перегрузки в обмотке:

В обмотках означает, что перегрузка размещается после точки, где проводка к контакторам разделена на главную и треугольную. Перегрузка всегда измеряет ток внутри обмоток.

Настройка реле перегрузки (в обмотке) = 0,58 X FLC (ток в линии).

Недостаток: мы должны использовать отдельные защиты от короткого замыкания и перегрузки.

2. Размер основного и дельта-подрядчика

Во время работы имеются два контактора, которые часто называют главным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3 с номинальным значением 58% от номинального тока двигателя.

Размер главного контактора = IFL x 0,58

3. Размер Звездного Подрядчика

Третий контактор - это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен к звезде.Ток в звезде составляет 1 / √3 = (58%) от тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на уровне одной трети (33%) от номинального значения двигателя.

Размер звёздного контактора = IFL x 0,33


Характеристики пуска двигателя Star-Delta Starter

  • Доступный пусковой ток: 33% от тока полной нагрузки.
  • Пиковый пусковой ток: от 1,3 до 2,6 Ток полной нагрузки.
  • Пиковый пусковой момент: 33% крутящего момента при полной нагрузке.

Преимущества Star-Delta стартер

  • Операция метода звезда-дельта проста и надежна
  • Это относительно дешево по сравнению с другими методами пониженного напряжения.
  • Хороший крутящий момент / Текущая производительность.
  • 2 раза потребляет пусковой ток полной нагрузки подключенного двигателя.

Недостатки Star-Delta стартер

  1. Низкий пусковой крутящий момент (крутящий момент = (квадрат напряжения) также уменьшается).
  2. Перерыв в снабжении - Возможные переходные процессы
  3. Требуется шестиконтактный двигатель (треугольник подключен).
  4. Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
  5. Он обеспечивает только 33% пускового крутящего момента, и если нагрузка, подключенная к соответствующему двигателю, требует более высокого пускового крутящего момента во время запуска, чем переходы с очень большими переходными процессами и напряжения, возникающие при переходе от соединений звезда к треугольнику, и из-за этих переходных процессов и напряжений происходит электрическое и механическое разрушение.
  6. При этом методе пуска двигатель сначала подключается в звезду, а затем после переключения двигатель подключается в треугольник. Дельта двигателя формируется в пускателе, а не на клеммах двигателя.
  7. Высокие пиковые значения передачи и тока: Например, при запуске насосов и вентиляторов крутящий момент нагрузки низкий в начале пуска и увеличивается с квадратом скорости. При достижении ок. На 80-85% от номинальной скорости двигателя крутящий момент нагрузки равен крутящему моменту двигателя, и ускорение прекращается.Для достижения номинальной скорости необходимо переключиться в дельта-положение, и это очень часто приводит к высоким пикам передачи и тока. В некоторых случаях текущий пик может достигать значения, которое даже больше, чем для пуска D.O.L.
  8. Приложения с крутящим моментом нагрузки, превышающим 50% от номинального крутящего момента двигателя, не смогут начать использовать стартер-треугольник.
  9. Низкий пусковой крутящий момент: Метод запуска по схеме звезда-треугольник (wye-delta) контролирует, сконфигурированы ли проводные соединения двигателя в соединении звезда или треугольник.Первоначальное подключение должно выполняться по схеме «звезда», что приводит к снижению линейного напряжения двигателя в 1 / √3 (57,7%), а ток уменьшается до 1/3 от тока при полном напряжении, но пусковой момент также уменьшается на 1/3 до 1/5 от пускового момента DOL.
  10. Переход от звезды к дельте обычно происходит после достижения номинальной скорости, но иногда выполняется всего лишь на 50% от номинальной скорости, что создает переходные искры.

Особенности звезда-дельта, начиная с

  1. Для трехфазных двигателей малой и высокой мощности.
  2. Пониженный пусковой ток
  3. Шесть соединительных кабелей
  4. Уменьшенный пусковой момент
  5. Пик тока при переключении со звезды на дельту
  6. Механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник

Применение Star-Delta Starter

Метод звезда-треугольник обычно применяется только к двигателям низкого и среднего напряжения и легкого запуска двигателя Torque .

Принятый пусковой ток составляет около 30% от пускового тока при прямом включении в сети, а пусковой крутящий момент уменьшается до примерно 25% от крутящего момента, доступного на D.О.Л. начало. Этот метод запуска работает только тогда, когда приложение легко загружается во время запуска.

Если двигатель слишком сильно нагружен, крутящего момента не будет достаточно, чтобы разогнать двигатель до скорости, прежде чем переключиться в положение дельты.

,Трехфазный асинхронный двигатель

с помощью промышленного Star Delta Starter

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из статора, который содержит трехфазную обмотку, подключенную к трехфазному источнику переменного тока. Расположение обмотки создает вращающееся магнитное поле. Ротор асинхронного двигателя содержит цилиндрический сердечник с параллельными пазами, которые содержат проводники.

Неполадки, возникающие при запуске двигателя:

Наиболее важной особенностью асинхронного двигателя является его механизм самозапуска.Из-за вращающегося магнитного поля в роторе возникает эдс, из-за чего в роторе начинает течь ток. Согласно закону Ленца, ротор начнет вращаться в направлении, противоположном потоку электрического тока, и это дает крутящий момент двигателю. Таким образом, двигатель запускается самостоятельно.


Motor starting period Vs Steady state running period Motor starting period Vs Steady state running period Период запуска двигателя в сравнении с периодом работы в установившемся режиме

В течение этого периода самопроизвольного запуска по мере увеличения крутящего момента в роторе протекает большое количество тока. Чтобы достичь этого, статор потребляет большое количество тока, и к тому времени, когда двигатель достигает полной скорости, большой ток потребляется, и катушки нагреваются, что приводит к повреждению двигателя.Следовательно, необходимо контролировать запуск двигателя. Одним из способов является снижение приложенного напряжения, что, в свою очередь, снижает крутящий момент.

Задачи Star-Delta Technique Motor Starter:

  • Снижение высокого пускового тока и предотвращение перегрева двигателя по этим линиям
  • Обеспечение защиты от перегрузки и отсутствия напряжения
Star Star Delta Starter:

В звезда дельта при пуске двигатель подключен в режиме STAR на протяжении всего пускового периода.Когда двигатель достигнет необходимой скорости, двигатель подключается в режиме DELTA.

Star Delta Motor Control Power Circuit Star Delta Motor Control Power Circuit Цепь питания двигателя со звездообразным треугольником

Компоненты стартера Star-Delta:

Контакторы : Цепь стартера Star-Delta состоит из трех контакторов: главного, звездного и треугольного контакторов. Три контактора предназначены для объединения обмоток двигателя сначала в звезду, а затем в треугольник.

Таймер: Контакторы регулируются таймером, включенным в пуск.

PCBWay PCBWay

Блокировочные выключатели: Блокировочные выключатели подключаются между контакторами звезда и треугольник цепи управления в качестве меры безопасности, поэтому нельзя активировать треугольник без отключения выключателя звезды. В любом случае, если контакторы звезда и треугольник приводятся в действие одновременно, двигатель будет поврежден.

Тепловое реле перегрузки: Тепловое реле перегрузки также встроено в схему управления звезда-треугольник, чтобы защитить двигатель от перегрева, что может ускорить обнаружение пожара или износ двигателя.В случае, если температура превышает заданное качество, контакт размыкается, и таким образом отключается электропитание, обеспечивая работу двигателя.

Работа Star-Delta Starter:

Сначала первичный контактор и звездный контактор замыкаются. Через определенный промежуток времени таймер подает знак звездному контактору, чтобы он ушел в разомкнутое положение, а первичный, дельта-контакторы, чтобы он ушел в закрытое положение, соответственно структурируя дельта-цепь.

Во время запуска, когда обмотки статора связаны звездой, каждая ступень статора получает напряжение VL / √3, где VL - напряжение сети.Следовательно, линейный ток, потребляемый двигателем при запуске, уменьшается до одной трети по сравнению с пусковым током с обмотками, связанными в треугольнике. Аналогично, поскольку крутящий момент, создаваемый асинхронным двигателем, соответствует квадрату приложенного напряжения; стартер «треугольник-звезда» уменьшает пусковой момент до одной трети от возможного при немедленном пуске треугольника.

Таймер управляет преобразованием из соединения «звезда» в соединение «треугольник». Таймер в режиме «звезда-треугольник» для 3-фазного двигателя предназначен для перехода из режима «звезда», используя который двигатель работает при пониженном напряжении и токе и выдает меньший крутящий момент, - в режим «треугольник», необходимый для работы двигателя на полную мощность. мощность, используя высокое напряжение и ток для преобразования высокого крутящего момента.

Клеммные соединения

в конфигурации «звезда» и «треугольник»:

L1, L2 и L3 - это трехфазные линейные напряжения, которые передаются первичному контактору. Основные моторные катушки U, V и W показаны на рисунке. В звездчатом режиме обмоток двигателя первичный контактор связывает сеть с основными клеммами U1, V1 и W1 обмотки. Звездный контактор замыкает клеммы U2, V2 и W2 вспомогательной обмотки, как показано на рисунке. Несмотря на то, что первичный контактор замкнут, источник питания поступает на клеммы А1, В1, С1, и, следовательно, обмотки двигателя находятся под напряжением в звездообразном режиме.

Таймер запускается в момент, когда на звездный контактор подается напряжение. После того, как таймер достигает указанного периода времени, звездный контактор обесточивается, а треугольный контактор запитывается.

Induction motor winding terminals connected in star and delta configuration Induction motor winding terminals connected in star and delta configuration Клеммы обмотки асинхронного двигателя, подключенные в конфигурации звезда и треугольник

Точка замыкания треугольника, клеммы обмотки двигателя U2, V2 и W2 связаны с V1, W1 и U1 индивидуально через замыкающие контакты первичного контактора. То есть для дельта-ассоциации выполнение конца одной обмотки должно быть соединено с началом конца другой обмотки.Обмотки двигателя реконфигурируются в треугольнике путем подачи напряжения L1 линии к клеммам W2 и U1 обмотки, напряжения L2 линии к клеммам U2 и V1 обмотки; и линейное напряжение L3 к клеммам обмотки V2 и W1, как показано на рисунке.

Типы Star-Delta Starter:

Существует два типа Star-Delta Starter: открытое и закрытое.

Star Delta Open Transition Starter:

Это наиболее широко признанная стратегия для запуска звезда-дельта. Как следует из названия, в этой стратегии обмотки двигателя открыты в течение всего времени перехода от обмотки от звездного режима к дельта-режиму.Пусковое устройство типа «звезда-треугольник» использует 3 контактора двигателя и реле задержки движения.

Достоинства:

Пускатель с открытым переходом очень прост в реализации с точки зрения стоимости и схемотехники, он не требует дополнительного оборудования для измерения напряжения.

Недостатки:

Открытый переход создает скачок тока и крутящего момента при изменении, который оглушает систему как электрически, так и механически. Электрически, результат мгновенных пиков в токе может вызвать сильные колебания или несчастья.Механически расширенный крутящий момент, возникающий из-за скачка тока, может быть достаточным для повреждения компонентов системы, то есть защелкивания приводного вала.

Star Delta Замкнутый переход Пускатель:

В этом пускателе переключение из режима «звезда» в режим «треугольник» осуществляется без отключения двигателя от линии. Добавлена ​​пара компонентов для устранения или уменьшения помпажа, связанного с открытым переходом. Дополнительные компоненты включают в себя контактор и несколько переходных резисторов. Переходные резисторы потребляют текущий поток на всем протяжении переключения обмоток.Четвертый контактор дополнительно используется для включения резистора в цепь перед размыканием звездного контактора и последующей эвакуацией резисторов после замыкания дельта-контактора. Несмотря на необходимость дополнительных механизмов обмена, схема управления более запутана из-за необходимости полного замены резисторов.

Заслуги:

Уменьшается прирост тока, возникающий в результате перехода. Таким образом, закрытый переход стартера имеет плавное переключение.

Недостаток:

Помимо необходимости использования большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости переключения резисторов. Кроме того, добавленная схема приводит к значительному увеличению стоимости установки.

Full load current in Open Transition and closed transition Full load current in Open Transition and closed transition Ток полной нагрузки в открытом и закрытом переходах

Пример пускового устройства Star-Delta:

Пусковое устройство Star-Delta обычно используется для уменьшения пускового тока двигателя. Приведен пример, чтобы узнать о стартера звезда-дельта.

Из схемы мы использовали источник питания 440 вольт для запуска двигателя. И здесь мы использовали набор реле для переключения подключения двигателя от звезды к треугольнику с временной задержкой. В этом мы объяснили работу с использованием лампы вместо двигателя для легкого понимания. При работе в режиме «звезда» лампы могут светиться слабо, показывая, что напряжение питания на катушках составляет 440 вольт. Во время работы треугольника после срабатывания таймера лампы могут светиться с полной интенсивностью, показывая полное напряжение питания 440 вольт.Таймер 555 выполняет моностабильную операцию, выход которой поддерживается на реле для обновления сетевого питания от 3-фазной звезда-треугольник.

Block Diagram Block Diagram Блок-схема Edgefx Kits

Фото предоставлено:

  • Период запуска двигателя и стабильный период работы от myelectrical
  • Цепь питания двигателя со звездообразным треугольником от s1.hubimg
  • Клеммы обмотки асинхронного двигателя, подключенные в конфигурации звезда и треугольник по myelectrical
  • Ток полной нагрузки при открытом переходе и при закрытом переходе с помощью электрического нейтрона
.

Разница между соединением звезда и треугольник

Разница между соединением звезда и треугольник 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 оборотов, тип системы, использование сети и т. д.

Разница между соединением звезда и треугольник приведена ниже в виде таблицы и формы .

.
ОСНОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗД ПОДКЛЮЧЕНИЕ DELTA
Базовое определение Клеммы трех ответвлений подключены к общей точке. Сформированная сеть известна как Star Connection Три ветви сети соединены таким образом, что она образует замкнутый контур, известный как Delta Connection
Соединение клемм Начальная и конечная точки, которые являются одинаковыми концами трех катушек, соединены вместе Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек связаны друг с другом.
Нейтральная точка Нейтральная или звездная точка существует в соединении звезды. Нейтральная точка не существует в соединении треугольником.
Соотношение между током линии и фазы Ток линии равен фазному току. Ток линии равен корню в три раза больше тока фазы.
Отношение между линейным и фазным напряжением Напряжение в линии равно корню, в три раза превышающему фазное напряжение Напряжение в линии равно фазному напряжению.
Скорость Скорость двигателей, подключенных к звезде, мала, поскольку они получают 1 / √3 напряжения. Скорость подключенных треугольником двигателей высока, потому что каждая фаза получает общее напряжение сети.
Фазовое напряжение Фазовое напряжение в 1 / √3 раз превышает линейное напряжение. Фазовое напряжение равно линейному напряжению.
Число витков Требуется меньшее количество витков Требуется большое количество витков.
Уровень изоляции Требуется низкая изоляция. Требуется высокая изоляция.
Тип сети В основном используется в сетях передачи электроэнергии. Используется в распределительных сетях.
Полученное напряжение В соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт В соединении треугольником каждая обмотка получает 414 вольт.
Тип системы Как трехфазная четырехпроводная, так и трехфазная трехпроводная система может быть получена при соединении звездой. Трехфазная четырехпроводная система может быть получена из соединения Delta.

В этой статье объясняется разница между звездой и треугольником. В трехфазной цепи есть два типа соединений. Один из них называется Star Connection, а другой - Delta Connection. Звездное соединение имеет общую или звездную точку, к которой подключены все три клеммы, образуя форму звезды, как показано ниже.

DIFFERENECE-BETWEEN-STAR-AND-DELTA-FIG-1

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

DIFFERENECE-BETWEEN-STAR-AND-DELTA-FIG-2

Разница между соединением звезда и треугольник заключается в следующем: -

  • Клеммы трех ответвлений связаны с общей точкой. Сформированная сеть известна как Star Connection . Три ветви сети связаны таким образом, что она образует замкнутый контур, известный как Delta Connection .
  • В соединении звездой концы начальной и конечной точек трех катушек соединены вместе в общую точку, известную как нейтральная точка . Но в соединении Delta нет нейтральной точки. Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные выводы катушек соединены
  • и
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о