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

Содержание

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

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

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

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения "звезда", тогда соединение концов обмоток статора электродвигателя происходит в одной точке. При этом трехфазное напряжение подают на начала обмоток. Ниже, на рисунке 1, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя "звездой".

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



Если не вдаваться в теоретические и технические основы электротехники, то можно принять на веру тот факт, что работа тех электродвигателей, у которых обмотки подключены по схеме "звезда", является более мягкой и плавной, чем у электродвигателей, обмотки которых соединены по схеме "треугольник". Но тут же стоит обратить внимание на ту особенность, что электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме "звезда", не способны развить полную мощность, заявленную в паспортных характеристиках. В том случае, если соединение обмоток выполнено по схеме "треугольник", то электродвигатель работает на максимальную мощность, которая заявлена в техническом паспорте, но при этом имеют место быть очень высокие значения пусковых токов. Если произвести сравнение по мощности, то электродвигатели, чьи обмотки будут соединены по схеме "треугольник", способны выдавать мощность в полтора раза выше, чем те электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме "звезда".

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

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.


Рис. 3 Схема управления 

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


Рис. 4 Схема управления двигателем

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

Первоначальный запуск по схеме "треугольник" создаст максимальный момент, а последующее соединение по схеме "звезда" (для которой в 2 раза меньше пусковой момент) с продолжением работы в номинальном режиме, когда двигатель «набрал обороты», произойдёт переключение на схему соединения "треугольник" в автоматическом режиме. Но не стоит забывать о том, какая нагрузка создается перед запуском на валу, так как вращающий момент при соединении по схеме "звезда" ослаблен. По этой причине маловероятно, что данный метод запуска будет приемлем для электродвигателей с высокой нагрузкой, так как они в таком случае могут потерять свою работоспособность.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

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

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

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

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

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

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

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

 Схема управления :

Еще вариант схемы управления двигателем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вывод:  Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме "звезда" на пониженных оборотах, далее переключаться на "треугольник".
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме, когда электродвигатель «набрал обороты», происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.

в чем разница, особенности и основные отличия

Существует множество схем, которые помогут не терять напряжение в процессе работы того или иного прибора. В этой статье рассказано о том, как выполняется подключение трёхфазного двигателя «звездой» и «треугольником».

Плюсы и минусы подключения двигателя «звездой» и «треугольником»

Применение данного вида подключения помогает сделать неразрывную линию в электрической цепи. Схема называется так благодаря своей треугольной форме. Основные плюсы следующие:

  • при подключении получается наибольшая мощность приборов во время использования;
  • используется реостат для включения мотора;
  • заметно повышается крутящий момент;
  • создается сильное тяговое поле.
 Внешний вид переключателя

Среди минусов выделяют только максимальные показатели пусковых токов, а также постоянное тепловыделение во время эксплуатации.

Обратите внимание! Этот вид соединения широко используется в мощных приборах, в которых есть максимальные токи нагрузки. Именно благодаря этому повышается электродвижущая сила, которая влияет на мощность крутящего момента.

 Обозначение выводов как соединять

Основные различия между схемами

Ключевая разница между двумя видами соединений заключается в том, что при применении одной питающей электросети появляется возможность переключать различные значения напряжения на подсоединяемом приборе. В основном используется соединение обмоточных деталей по типу «звезды».

Применение подключения по треугольному принципу необходимо при включении в трехфазную цепь механизмов большой мощности, имеющих максимальные пусковые токи.

К главным плюсам соединения обмоточных элементов по схеме «звезды» относят такие параметры данного типа коммутации:

  • понижение мощностного параметра для увеличения надежности эксплуатируемого прибора;
  • стойкость и стабильность системы при беспрерывной работе привода;
  • вероятность плавного включения электромотора;
  • отсутствие нагрева корпуса агрегатов.
 Схема переключения «звезда треугольник» асинхронного двигателя

Обратите внимание! Некоторые приборы в электрике имеют в своем составе внутреннее подсоединение концов обмоток в «звезду». Такие агрегаты не предназначены для использования при других вариантах соединения обмоток, и их нельзя переключить в сети.

Какая схема соединения лучше

Многие профессионалы рекомендуют в электродвигателях, где применяются одновременно два типа подключения — «звезда-треугольник», к подключению обмоток по схеме «звезда». Проще говоря, к их общей точке соединения подключать нейтраль от электросети. Это необходимо, потому что во время эксплуатации появляется большой риск асимметрии амплитуд разных фаз.

Как правильно подключать в трехфазную сеть

«Звезда» предусматривает, что края обмоток статора заключаются в одной точке, которая называется нулевой либо нейтральной, а начало обмоток — L. Поэтому двигатели небольшой мощности необходимо запускать только «звездой». Но при этом нельзя достигнуть паспортной мощности электрического двигателя.

 Комбинированная схема

При соединении двигателя «треугольником» конец первой обмотки последовательно подключается к началу второй. Но такая схема сильно повышает пусковые токи, из-за чего прибор перегревается, и повреждается изоляционный слой.

Соединить при помощи конденсатора

Для применения асинхронного двигателя от обычной электросети 220 В используют фазосдвигающий конденсатор. Благодаря этому агрегат более плавно запускается. Способы подключения конденсаторов к электросети 220 В:

  • с выключателем;
  • без выключателя;
  • с использованием трансформаторов;
  • параллельный запуск двух электролитов.
 Схема обмоток электродвигателя

В любом случае использование вышеописанных схем необходимо, чтобы потребитель мог корректно подключить приборы к любой сети и запустить их без потери напряжения. Также с помощью схем можно увеличить напряжение и понизить пульсацию.

Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник

Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Одним из весомых недостатков мощных асинхронных электродвигателей является их «тяжелый» пуск, который сопровождается огромными начальными токами в этот момент. В результате чего в сети появляется большой скачек напряжения. Такие «провалы» могут негативно сказаться на работу электроники или других электроагрегатов работающих на этой же линии.
Для плавного пуска используют схему включения «звезда-треугольник». При которой в начале запуска двигатель включается звездой, а когда вал мотора раскрутиться до рабочих оборотов электроника переключит его в схему треугольником.
Я покажу как собрать пусковой и управляющий блок, который будет не только управлять запуском и остановкой двигателя, но и при пуске будет менять схемы его включения.

Понадобится


Для подключения нам понадобятся:
  • 3 пускателя, для управления силовой частью;
  • приставка с выдержкой времени - реле времени регулируемое;
  • 2 приставки с нормально открытыми и замкнутыми контактами;
  • кнопки «Пуск» и «Стоп»;
  • 3 лампочки, для наглядного вида работы пускателя;
  • автоматический выключатель однополюсной.

Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник

Схема


Подключение проводится по заранее нарисованной схеме.
Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
На схеме представлена силовая часть и цепи управления. В силовую часть входят:
  • вводной автоматический выключатель;
  • 3 мощных пускателя, управляющие силовой цепью включения «звезда-треугольник»;
  • электродвигатель.

Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
При включении по схеме «звезда» работают первый и третий пускатели, при включении по схеме «треугольник» работают первый и второй пускатели. В силу отсутствия возможности подключения к сети 380 В ограничимся визуальным рассмотрением работы системы без двигателей. К цепям управления относятся:
  • автоматический выключатель однополюсный;
  • кнопки «Пуск» и «Стоп»;
  • три катушки пускателя;
  • нормально замкнутый контакт;
  • нормально открытый контакт;
  • контакты реле времени.

Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Собираем схему для демонстрации работы автоматической системы.
Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Параллельно катушкам пускателя подключены сигнальные лампы, чтобы вы наглядно увидели работу.

Проверка системы


Включаем автоматический выключатель, тем самым подаем питание на всю схему. Нажимаем кнопку «Пуск» для запуска электродвигателя. И у нас притянулись первый и третий пускатели, загорелись лампочки 1 и 3 – означающие, что двигатель включен по схеме «звезда».
Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Через некоторое время срабатывает таймер, притягиваются первый и второй пускатели, загорелись лампочки 1 и 2 – что значит двигатель подключен по схеме «треугольник».
Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Время на приставке можно регулировать от 100 миллисекунд до 40 секунд. в зависимости от того, как быстро двигатель набирает обороты.
Как подключить двигатель по схеме звезда-треугольник
Нажимаем кнопку «Стоп» и все останавливается.
При подключении двигателя надо учитывать подключение фаз мотора. В данном случае на начало обмотки приходит фаза А, на конец обмотки фаза B. На начало второй обмотки должна приходить фаза В, на конец – фаза С. На начало третьей обмотки должна приходить фаза С, на конец – фаза А.

Смотрите видео


Обязательно посмотрите видео, где более подробно и наглядно изложен процесс работы и подключения всей схемы.

правила использования и разница между ними

Звезда и треугольник соединениеЗвезда и треугольник соединениеСегодня асинхронные электромоторы пользуются популярностью благодаря надежности, отличной производительности и сравнительно невысокой стоимости. Двигатели этого типа обладают конструкцией, способной выдерживать сильные механические нагрузки. Чтобы пуск агрегата прошел успешно, его необходимо правильно подключить. Для этого используется соединения типа «звезда» и «треугольник», а также их комбинация.

Виды соединений

Конструкция электромотора достаточно проста и состоит из двух главных элементов — неподвижного статора и расположенного внутри, вращающегося ротора. Каждая из этих частей имеет собственные обмотки, проводящие ток. Статорная уложена в специальные пазы при обязательном соблюдении расстояния в 120 градусов.

Подключение звезда и треугольник в чем разницаПодключение звезда и треугольник в чем разница

Принцип работы двигателя прост — после включения пускателя и подачи напряжения на статор возникает магнитное поле, заставляющее ротор вращаться. Обе оконечности обмоток выводятся в распределительную коробку и располагаются в два ряда. Их выводы маркируются буквой «С» и получают цифровое обозначение в пределах от 1 до 6.

Чтобы их соединить, можно использовать один из трех способов:

  • «Звезда»;
  • «Треугольник»;
  • «Звезда-треугольник».

Схема звезда и треугольникСхема звезда и треугольникЕсли все оконечности статорной обмотки соединяются в одной точке, то этот тип подключения носит название «звезда». Если же все концы обмотки соединены последовательно, то это «треугольник». В этом случае контакты располагаются так, что их ряды смещаются относительно друг друга. В результате напротив клеммы С6 находится вывод С1 и т. д. Это один из ответов на вопрос, в чем разница соединений звездой и треугольником.

Кроме этого, в первом случае обеспечивается более плавная работа мотора, но не достигается максимальная мощность. Если используется схема «треугольник», то в обмотках возникают большие пусковые токи, отрицательно влияющие на срок службы агрегата. Для их снижения приходится использовать специальные реостаты, делающие пуск максимально плавным.

Если 3-фазный двигатель подключается к сети в 220 вольт, то вращающего момента недостаточно для запуска. Чтобы увеличить этот показатель, используются дополнительные элементы. В бытовых условиях оптимальным решением станет фазосдвигающий конденсатор. Следует заметить, что мощность трехфазных сетей выше в сравнении с однофазными. Это говорит о том, что подключение 3-фазного мотора в однофазную электросеть обязательно приведет к потере мощности. Невозможно точно сказать, какой из этих способов лучше, так как у каждого есть не только преимущества, но и недостатки.

Плюсы и минусы «звезды»

Общую точку, в которой соединяются все оконечности обмотки, называют нейтралью. Если в электроцепи присутствует нейтральный проводник, то она будет называться четырехпроводной. Начало контактов подключается к соответствующим фазам сети питания. Схема соединения обмоток электродвигателя «звезда» имеет ряд преимуществ:

  • Обеспечивается длительная безостановочная работа электромотора.
  • Из-за снижения мощности увеличивается срок эксплуатации агрегата.
  • Достигается плавный пуск.
  • Во время работы не наблюдается сильного перегрева двигателя.

Встречается оборудование, имеющее внутреннее соединение оконечностей обмотки и в коробку выведено лишь три контакта. В такой ситуации использование иной схемы соединения, кроме «звезды», не представляется возможным.

Преимущества и недостатки «треугольника»

Использование этого типа подключения позволяет создать неразрывный контур в электроцепи. Такое название схема получила из-за своей эргономической формы, хотя ее вполне можно именовать и кругом. Среди достоинств «треугольника» стоит отметить:

  • Достигается максимальная мощность агрегата во время работы.
  • Применяется реостат для пуска мотора.
  • Значительно увеличивается крутящий момент.
  • Создается мощное тяговое усилие.

Среди недостатков можно отметить лишь высокие значения пусковых токов, а также активное тепловыделение во время работы. Этот тип соединения широко применяется в мощных механизмах, в которых присутствуют большие токи нагрузки. Именно благодаря этому увеличивается ЭДС, влияющая на мощность вращающего момента. Также следует сказать, что существует еще одна схема подключения, называемая «разомкнутый треугольник». Она используется в выпрямительных установках, предназначенных для получения токов тройной частоты.

Комбинирование схем

Подключение трёхфазного двигателя звездой и треугольникомПодключение трёхфазного двигателя звездой и треугольникомВ механизмах высокой сложности зачастую используется комбинированное подключение трёхфазного двигателя звездой и треугольником. Это позволяет не только увеличить мощность агрегата, но и продлить его срок службы, если он не рассчитан на работу по способу «треугольник». Так как пусковые токи в моторах большой мощности обладают высокими значениями, то при старте оборудования часто выходят из строя предохранители или отключаются автоматы.

Чтобы уменьшить линейное напряжение в статорной обмотке, активно используются различные дополнительные устройства, например, автотрансформаторы, реостаты и т. д. В результате достигается снижение напряжения более чем в 1,7 раза. После успешного пуска мотора начинает постепенно возрастать частота, а сила тока снижается. Применение в такой ситуации релейно-контактной схемы позволяет добиться переключения соединение звезда и треугольник электродвигателя. В такой ситуации обеспечивается максимально плавный пуск силового агрегата.

Подключение электродвигателя звездой и треугольникомПодключение электродвигателя звездой и треугольником

Однако комбинированную схему нельзя использовать, если необходимо уменьшить показатель пускового тока, но одновременно требуется большой крутящий момент. В таком случае следует применять электромотор с фазным ротором, оснащенный реостатом.

Если говорить о преимуществах сочетания двух методов подключения, то можно отметить два:

  • Благодаря плавному пуску увеличивается срок эксплуатации.
  • Можно создать два уровня мощности агрегата.

Сегодня наиболее широко применяются электромоторы, рассчитанные на работу в сетях на 220 и 380 вольт. Именно от этого и зависит выбор схемы подключения. Таким образом, «треугольник» рекомендуется использовать при напряжении в 220 В, а «звезду» — при 380 В.

Подключение звезда и треугольник в чем разница

Подключение звезда и треугольник в чем разница

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):

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.

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 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?

Двигатели малой мощности
D 230V / Y 400V

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 можно почитать в этой статье.

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:

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

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

Подключение двигателя

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

Среди достоинств асинхронных двигателей выделяются следующие:

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

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

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

Описание подключений

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

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

Отличия схем подключения

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

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

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

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

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

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

Комбинированные подключения

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

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

Осуществление задержки времени

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

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

Рассмотрение способа переключения

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

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

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

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

Недостатки схемы

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

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

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

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

Заключение

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

Подключение звезда и треугольник — в чем разница

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

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

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

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

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

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

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

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

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

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

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

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

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

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

  1. Повышения мощности оборудования.
  2. Меньшие пусковые токи.
  3. Большой вращающийся момент.
  4. Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

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

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

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

{SOURCE}

Подключение звезда и треугольник — в чем разница

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

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

Трехфазный двигатель или трансформатор имеет 3 рабочих, независимых друг от друга обмоток. Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец. Соединение «звезда» подразумевает собой, что все концы трех обмоток соединяются в один узел, часто называемый нулевой точкой. Отсюда выходит и понятие — нулевая точка.
Соединение обмоток звездой
Начало каждой обмотки соединяются непосредственна с фазами питающей сети. Соответственно начало каждой обмотки соединяется с одной из фаз А, В, С. Между любыми двумя началами обмоток прилаживается фазное напряжение питающей сети, зачастую 380 или 660 В.

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

Соединение обмоток в треугольник заключается в соединении конца каждой обмотки с началом следующей. Конец первой обмотки, соединяется с началом второй. Конец второй — с начало третей. Конец третей обмотки создает электрический контур, поскольку замыкает электрическую цепь.
Соединение обмоток в треугольни
При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

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

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

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

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

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

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

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

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

  1. Повышения мощности оборудования.
  2. Меньшие пусковые токи.
  3. Большой вращающийся момент.
  4. Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

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

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

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

Традиционный метод пуска двигателя звезда-треугольник, используемый на практике

Традиционный пуск двигателя звезда-треугольник

Благодаря своей простоте, надежности и экономической эффективности двигатели с короткозамкнутым ротором являются предпочтительным выбором в промышленности. Во время пуска они развивают токи, примерно в 8 раз превышающие номинальный ток, и связанный с этим высокий пусковой момент.

Star-Delta traditional motor starting method used in practice Традиционный метод пуска двигателя звезда-треугольник, используемый на практике (фото предоставлено: teslacomponents.com.au)

Высокие пусковые токи часто приводят к нежелательным падениям напряжения в питающей сети, а высокий пусковой крутящий момент подвергает механические элементы значительной нагрузке.

Таким образом, электроэнергетические компании определяют предельных значений пусковых токов двигателя по отношению к номинальным рабочим токам. Допустимые значения варьируются от сети к сети и зависят от ее несущей способности.

Что касается механики, необходимы методы, снижающие пусковой момент.Для уменьшения токов и крутящего момента могут использоваться различные пускатели и методы, но в следующих отрывках далее объясняется только традиционный метод звезда-треугольник, используемый на практике.

Разница между:

  1. Пускатели нормальные звезда-треугольник
  2. Усовершенствованные пускатели звезда-треугольник
  3. Пускатели звезда-треугольник с бесперебойным переключением (закрытый переход)

1. Нормальные пускатели со звезды на треугольник

Для запуска двигателя обмотки двигателя соединены звездой по отношению к напряжению питания.Таким образом, напряжение, подаваемое на отдельные обмотки двигателя, уменьшается в 1 / √3 = 0,58 , это соединение составляет примерно 30% от значений дельты.

Пусковой ток снижается до одной трети от постоянного пускового тока, т.е. обычно до 2… 2,5 Ie .

Из-за пониженного пускового момента соединение звезда-треугольник подходит для приводов с большой инерционной массой, но моментом сопротивления, который является низким или увеличивается только с увеличением скорости.Его предпочтительно использовать в тех случаях, когда привод подвергается нагрузке только после пуска, например, для прессов, центрифуг, насосов, вентиляторов и т. Д.

Typical Current and Torque Curve for Star-Delta-Starters Typical Current and Torque Curve for Star-Delta-Starters Типичная кривая тока и крутящего момента для пускателей со звезды на треугольник

Где:

  • I - Ток двигателя
  • I e - Расчетный рабочий ток двигателя
  • M Δ - Крутящий момент для соединения треугольником
  • M E - Номинальный рабочий момент двигателя
  • n - Скорость
  • n с - Синхронная скорость
  • M L - Момент нагрузки
  • I Y - Ток при соединении звездой
  • I Δ - Ток при соединении треугольником
  • I A - Кривая тока для пуска со звезды на треугольник
Star and Delta Connection Star and Delta Connection Соединение звездой и треугольником

Коэффициенты тока для соединений звезды и треугольника:

  • I LY - Ток питания при соединении звездой
  • I LD - Ток питания для соединения треугольником
  • I W - Ток обмотки
  • U e - Напряжение сети между линиями
  • Z W - Импеданс обмотки

Current ratios for star and delta connections Current ratios for star and delta connections

После пуска двигателя в большинстве случаев автоматическое реле времени управляет переключением со звезды на треугольник .Разгон при соединении звездой должен длиться до тех пор, пока двигатель не достигнет приблизительной рабочей скорости, чтобы после переключения на треугольник требовалось как можно меньшее последующее ускорение.

Постускорение при соединении треугольником вызовет высокие токи, как при прямом пуске.

Продолжительность пуска при соединении звездой зависит от нагрузки двигателя. При соединении треугольником на обмотки двигателя подается полное сетевое напряжение.

Для переключения со звезды на треугольник шесть концов обмотки двигателя подключены к клеммам .Контакторы пускателя со звезды на треугольник соответственно переключают обмотки.

Switch over from Star to Delta by means of Contactors Switch over from Star to Delta by means of Contactors Переключение со звезды на треугольник с помощью контакторов

При запуске звездой главный контактор подключает сеть к концам обмоток U1, V1, W1 . Контактор звезда замыкает выводы обмоток U2, V2, W2 . После успешного разгона контактор звезды отключается, а контактор треугольником подключает клеммы U1 / V2, V1 / W2, W1 / U2 .

При переходе со звезды на треугольник следует обратить внимание на правильную последовательность фаз , т.е.е. правильное подключение проводов к двигателю и пускателю .

Неправильная последовательность фаз может привести к очень высоким пикам тока во время паузы при холодном переключении из-за легкого уменьшения крутящего момента после повторного запуска. Эти пики могут повредить обмотки двигателя и излишне повредить устройство управления. Также следует учитывать вращение двигателя.

Correct Motor Connection Correct Motor Connection Правильное подключение двигателя

Между отключением контактора звезды и включением контактора треугольником должен выдерживаться достаточный период времени, чтобы безопасно погасить дугу отключения контактора звезды до включения контактора треугольника.При слишком быстром переключении может возникнуть короткое замыкание из-за отключающей дуги.

Время переключения должно быть достаточно продолжительным для отключения дуги, чтобы скорость уменьшалась как можно меньше. Специальные реле времени для переключения со звезды на треугольник соответствуют этим требованиям.


Защита двигателя и определение размеров контактора

Реле перегрузки находится в цепи двигателя. Следовательно, регулируемый ток ниже номинального тока двигателя в 1 / √3 = 0 раз.58. Из-за токов третьей гармоники, циркулирующих в обмотках двигателя, может потребоваться более высокая настройка реле перегрузки. Это может быть выполнено только при использовании измерительного устройства, которое регистрирует правильное среднеквадратичное значение. стоимость.

Сечения проводов должны быть подходящего размера , чтобы они были защищены от повышений температуры в результате условий перегрузки. Следовательно, выбранный размер проводника должен соответствовать номиналу защитного устройства.

Для защиты двигателя с помощью силовых выключателей с характеристикой защиты двигателя (подробнее) силовой выключатель подключается к сетевым линиям питания, так как он также выполняет защиту от короткого замыкания пускателя и линий. В этом случае ток устанавливается равным номинальному току двигателя. Корректировка установленного значения из-за третьей гармоники в этих условиях не имеет значения. Линии должны быть термически пропорциональны в зависимости от настройки силовых выключателей.

Для нормального пуска со звезды на треугольник размеры устройства управления должны соответствовать следующим токам:

  • Главный контактор K1M 0,58 Ie
  • Контактор треугольник K2M 0,58 Ie
  • Контактор звездообразный K3M 0,34 Ie

Если время пуска превышает примерно 15 секунд, следует выбрать контактор большего размера со звездой. Если контактор звезды равен главному контактору, время пуска допускается приблизительно до одной минуты.

Вернуться к способам пуска звезда-треугольник ↑


2. Усовершенствованный пуск со звезды на треугольник

Если крутящий момент при нормальном пуске звезда-треугольник недостаточен для ускорения привода при соединении треугольником до приблизительной рабочей скорости, то используется улучшенный пуск звезда-треугольник. Однако при увеличении крутящего момента увеличивается и потребление тока при запуске.

Разница между:

  1. Комбинированный пуск со звезды на треугольник
  2. Пуск со звезды на треугольник с частичным возбуждением

Для обоих типов требуются двигатели с соответствующими ответвлениями обмоток.Те же правила для пускателей с нормальным подключением звездой применяются к подключению двигателя, работе контактора, защите двигателя и сечению теплопроводов.


2.1 Комбинированные пускатели со звезды на треугольник

В этом случае обмотки двигателя обычно делятся на две равные половины. Во время пуска половина обмотки переключается на треугольник, а другая половина - на звезду. Поэтому используется термин «комбинированный». Пусковой ток звезды примерно 2… 4 Ie .

Это приводит к увеличению пускового момента соответственно на .

Combined Star-Delta-Starting Combined Star-Delta-Starting Комбинированный пусковой механизм звезда-треугольник

Размер устройства управления:

  • Главный контактор К1М 0,58 Ie
  • Контактор треугольник К2М 0,58 Ie
  • Контактор звездообразный К3М 0,34 Ie

2.2 Пуск по схеме звезда-треугольник с частичным возбуждением

В этом случае подразделяются и обмотки двигателя. При соединении звездой используется только основная обмотка, т.е. часть всей обмотки. Следовательно, используется термин «частично намотанный».

Пусковой ток звездой - в зависимости от ответвления - составляет 2… 4 Ie , что также приводит к более высокому пусковому моменту.

Partially Wound Star-Delta Starting Partially Wound Star-Delta Starting Пусковой механизм звезда-треугольник с частичным возбуждением

Определение размеров устройства управления:

  • Главный контактор К1М 0,58 Ie
  • Контактор треугольник К2М 0,58 Ie
  • Контактор звезды К3М 0,5 - 0,58 Ie (в зависимости от пускового тока)

3.Бесперебойный пуск со звезды на треугольник

Это соединение предотвращает падение скорости двигателя во время переключения со звезды на треугольник, и, следовательно, следующий пик тока остается низким.

Перед размыканием контактора звезды четвертый (переходный контактор) K4M замыкает цепь двигателя через резисторы, соединенные треугольником. Это предотвращает прерывание тока двигателя во время переключения. , и скорость двигателя остается практически постоянной.

После этого контактор треугольника K2M создает окончательное состояние переключения и отключает переходной контактор K4M.

Uninterrupted Star-Delta Starting Uninterrupted Star-Delta Starting Бесперебойный пуск со звезды на треугольник

Определение размеров устройства управления:

  • Главный контактор К1М 0,58 Ie
  • Контактор треугольник К2М 0,58 Ie
  • Контактор звездообразный К3М 0,58 Ie
  • Контактор переходный К4М тип. 0,27 Ie (в зависимости от переходного тока)
  • Переходные резисторы тип. 0,35… 0,4 Ue / Ie

Контактор звезды должен иметь те же размеры, что и главный контактор и контактор треугольника, и это отличается от обычного соединения звезда-треугольник, поскольку он должен отключать ток звезды двигателя и переходного резистора.В резисторах протекает ток примерно 1,5 Ie. Следовательно, требуется соответственно более высокая коммутационная способность.

Те же правила для пускателей с нормальным соединением звездой применяются к подключению двигателя, работе контактора (подключение отличается из-за срабатывания переходных контакторов), защите двигателя и сечению теплопровода.

Вернуться к способам пуска звезда-треугольник ↑

Ссылка // Основы практической эксплуатации Пуск двигателя с помощью Rockwell Automation

,

Запуск двигателя звезда-треугольник - рабочие характеристики

Многие вопросы, отправленные на сайт, связаны с запуском двигателя и, в частности, с переключением со звезды на треугольник. Для всех приложений, кроме самых простых, есть смысл провести более подробное изучение. Проведение исследования программного обеспечения позволяет оценить как электрические характеристики, так и характеристики подключенных механических систем.

Это примечание иллюстрирует на примере один из возможных подходов к изучению характеристик схемы пуска двигателя звезда-треугольник.

Пример

Будет исследован относительно простой пример двигателя мощностью 15 кВт, питаемого напрямую от источника и с нагрузкой, моделируемой простой инерцией. Если модель будет простой, будет легче изучить и понять принципы.

Технические параметры модели:

  • 15 кВт, 380 В, 50 Гц, однополюсный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Сопротивление статора, R с = 0,0258 о.е. и реактивное сопротивление L с = 0.0930 о.е.
  • сопротивление ротора, R r ' = 0,0145 о.е. и реактивное сопротивление L r ' = 0,0424 о.е. (относительно статора)
  • индуктивность намагничивания, L м = 1,7562 о.е.
  • индуктивность нулевой последовательности статора L o = 0,930 о.е.
  • инерция подключения = 0,15 кг.м 2

Чтобы проиллюстрировать и понять работу пускателя двигателя, моделирование проводится в три этапа:

  1. создание модели прямого пуска
  2. модификация (1) для моделирования пускателя с разомкнутым переходом звезда-треугольник
  3. модификация (2) для моделирования пускателя с замкнутым переходом звезда-треугольник

Цепи запуска двигателя

При написании поста предполагается, что читатель имеет некоторое представление о схемах запуска двигателей.Если вы не знакомы с этими типами схем, вы можете обратиться к небольшой вводной электронной книге по теме - «Пуск и управление двигателем».

Сначала построив прямую онлайн-модель, мы можем убедиться, что результат соответствует ожиданиям и что модель работает правильно. Результаты прямой работы модели также дают нам базовые характеристики, с которыми можно сравнить результаты пуска по схеме звезда-треугольник.

Модели для пуска по схеме звезда-треугольник будут охватывать две распространенные реализации: открытый переход и закрытый переход.При разомкнутом переходе при переключении со звезды на треугольник происходит перерыв в питании, в то время как в замкнутом переходе используются резисторы для устранения перерыва в питании.

На практике пускатели со звезды на треугольник обычно используют реле таймера для управления переключением. В модельных примерах используются временные сигналы, чтобы имитировать это поведение. Время перехода от пуска к треугольнику часто называют временем, когда двигатель работает до 75-85% своей рабочей скорости. Чтобы исследовать это правило, мы рассмотрим три сценария с переключениями, происходящими на 70%, 80% и 90% полной скорости.

Примечание: с точки зрения моделирования, возможно, было проще использовать сигналы фактической скорости для управления переключением. Однако использование сигналов синхронизации и их индивидуальная настройка может упростить выполнение логики модели.

Моделирование цепей

Модели были разработаны с использованием Simulink, и в публикации даются только краткие объяснения того, как они работают. Для получения более подробной информации по любому аспекту вы можете посетить веб-сайт Simulink.

Используя модели, мы можем измерять и анализировать множество параметров. Из них для рассмотрения были выбраны три, которые представляют наибольший интерес для инженеров (и часто являются предметом рассмотрения в учебниках):

  • ток статора
  • электрический крутящий момент
  • скорость

Прямой пуск от сети

Прямой пуск без проблем. Сетевой контактор замыкается, чтобы подключить питание непосредственно к двигателю.Обмотки двигателя соединены по схеме треугольника.


Модель цепи с прямым подключением

На иллюстрации (щелкните, чтобы увеличить изображение) показана схема, используемая для моделирования поведения прямого пуска от сети. Хотя модель довольно проста, я кратко объясню функцию каждого элемента:

  • беличья клетка асинхронной машины - моделирует динамическое поведение нашего двигателя (с использованием преобразования Парка dq0)
  • трехфазный источник напряжения обеспечивает питание к цепи и сопротивлению, R = 0.5 Ом имитирует полное сопротивление источника и путь передачи
  • переключатель (линейный контактор) срабатывает через 0,4 с (устанавливается Ton) для подключения питания к двигателю
  • три фазы напрямую подключаются к положительному концу обмоток (~ 1)
  • фазы также транспонированы в «соединении треугольником» и подключены к отрицательному концу обмоток (~ 2)
  • подключенная инерция представлена ​​элементом «инерция»
  • датчиком «тока статора» и (pu ) терминалы позволяют проводить измерения и отображать их с помощью блока осциллографа.

На графике ниже показаны результаты выполнения моделирования.


Результаты прямого включения

Результаты показывают, чего можно ожидать от устройства прямого запуска в соответствии с фундаментальной теорией. Скорость постепенно увеличивается до полной, а электрический крутящий момент следует ожидаемому профилю и увеличивается, а затем падает, когда двигатель набирает скорость. Ток двигателя вначале высокий, а затем падает до нормального рабочего значения, когда двигатель достигает полной скорости.

Примечание: для всех, кто интересуется теорией электричества, более подробная информация представлена ​​в нашей заметке об эквивалентной схеме асинхронного двигателя.

Скорость и крутящий момент указаны в единицах (о.е.). Для тока нанесены реальные значения, поскольку они представляют наибольший интерес для любого инженера, реализующего пусковую схему. Кроме того, строятся мгновенные и среднеквадратичные кривые для тока.

Изучив результаты, можно сделать важные выводы:

  • время до полной скорости составляет около 2,7 секунды
  • ток полной нагрузки составляет примерно 166 А
  • пусковой ток составляет примерно 21 А (7.В 9 раз больше рабочего тока)

Время (двигатель подключен по схеме звезды)

Перед тем, как перейти к рассмотрению пуска со звезды на треугольник, модель прямого включения работает с обмоткой двигателя по схеме звезды. На изображении видно, что это достигается подключением отрицательных обмоток (~ 2) к земле. Целью этого является получение временных точек для переходов звезда-треугольник.


Создание звездообразной обмотки

Выходной сигнал (не показан) соответствует схеме соединения треугольником, но пусковые токи меньше (и, следовательно, крутящий момент), а время ускорения больше.

Изучая график скорости, мы находим длительности (начиная с t = 0), при которых двигатель разгонялся до интересующих нас точек переключения.

  • 70% полной скорости за 3,13 секунды
  • 80% полной скорости за 3,36 секунды
  • 90% полной скорости за 3,48 секунды

Переход звезда-треугольник в открытый режим

При открытом переходе звезда-треугольник стартер, сначала питание подается на обмотку по схеме звезды.После соответствующей выдержки времени питание отключается, обмотки переключаются на треугольник, и питание снова подключается. Временная задержка между отключением двигателя по схеме звезды и повторным включением по схеме треугольника обычно составляет около 40 мс.

Используя результаты исследования непосредственно в сети (обмотка, соединенная звездой), временные события для нашей схемы 70% звезда-треугольник могут быть описаны как:

  1. Тонна при 0,4 с - питание подключено, контактор звезды замкнут, Контактор треугольник разомкнут
  2. Ts при 3.53 с (3,13 + 0,4) - контактор звезды разомкнут
  3. Td при 3,57 с (3,53 + 0,04) - контакт треугольник замкнут

Для краткости три рассматриваемых сценария могут быть выражены как:

  1. 70 % - 0,4, 3,53, 3,57
  2. 80% - 0,4, 3,76, 3,80
  3. 90% - 0,4, 3,88, 3,92


Модель разомкнутой цепи звезда-треугольник

Модель разомкнутого перехода звезда-треугольник очень похож на пускатель с прямым пуском.К дополнительным элементам относятся:

  • контакт звезды для установки обмотки двигателя первоначально в пусковую конфигурацию, как выключенный по истечении времени, заданного Ts
  • контактор треугольника для установки обмотки двигателя в конфигурацию треугольника после времени, заданного Td

После запуска моделирования у нас есть следующие графики производительности:


Результаты открытого перехода звезда-треугольник (случай 70%)


Результаты открытого перехода звезда-треугольник (среднеквадратичный ток, случай 80%)
Результаты разомкнутого перехода звезда-треугольник (среднеквадратичный ток, случай 90%)

Из кривых видно, что пусковой ток двигателя уменьшился.Снижение пускового тока двигателя является основной причиной использования пускателя со звезды на треугольник. Хотя пусковой ток был уменьшен, ускоряющий момент также уменьшается, в результате чего двигателю требуется больше времени для разгона до полной скорости.

Пример 70% показывает значительный всплеск при переключении, приводящий к падению напряжения, которое не лучше, чем при использовании пускателя с прямым включением. В зависимости от di / dt и величины это часто может создать более серьезные проблемы, чем использование более простого прямого запуска.Это типично для плохо сконфигурированного пускателя со звезды на треугольник, и поэтому часто предпочитают пускатель с замкнутым переходом.

Примечание: изучение поведения момента ускорения и поведения любой подключенной механической нагрузки часто является причиной для проведения исследования. Хотя мы не будем делать этого в этом посте, надеюсь, читатель увидит, как этого можно достичь.

Вкратце, по сравнению с прямым пуском от сети, основные электрические параметры следующие:

Прямой режим Звезда-треугольник
Время до полной скорости, с 2.7 3,7
Ток полной нагрузки, А 21 21
Пусковой ток, А 166 81
Пусковой ток, x (раз при полной нагрузке) 7,9257 9025 3,8

Замкнутый переход звезда-треугольник

В замкнутом переходе пусковые резисторы вставляются в обмотки отрицательного конца, гарантируя, что двигатель никогда не отключается от источника питания.

Подбор резистора может быть трудным, и такие модели могут очень помочь. В этом примере размер резистора выбирается исходя из 30% падения напряжения на резисторе:

R = 0,3 × В LN I a

В LN - это напряжение между фазой и нейтралью (2220 В) и I а пусковой ток (81 А). Применение формулы дает расчетное сопротивление R = 0,8148 Ом.


Модель замкнутого перехода звезда-треугольник

Модель замкнутого перехода звезда-треугольник представляет собой небольшую модификацию примера открытого перехода, где:

  • Группа резисторов, соединенных треугольником (R1), включается в цепь посредством Tr1 на одновременно с размыканием контактора звезды (Tr1 = Td)

Для краткости нас интересует только то, что происходит с выбросом тока в случае 70%.


Результаты замкнутого перехода звезда-треугольник (случай 70%)

Как можно видеть, пик тока был значительно уменьшен, что ясно показывает, что даже то, как влияние резисторов улучшает характеристики плохо синхронизированного переключения.

Примечание. Величина пускового тока все еще немного выше, чем хотелось бы, но, используя модель для регулировки размера резистора, ее можно уменьшить. Оптимизация размера резистора (и других компонентов) достигается за счет моделирования пусковых схем.

Заключение

Как показано, исследование цепей пуска двигателя не является обременительным, но тем не менее дает подробное представление о функционировании двигателя и нагрузки при запуске и в установившемся режиме.

Хотя данный пример упрощен, так же легко расширить модель для представления реальных сетевых условий и / или выполнения различных сценариев «что, если», посмотреть на другие методы запуска или другие параметры (например, резистор I 2 т потерь).

,

Программа ПЛК для пускателя двигателя звезда-треугольник

При запуске электродвигателя он потребляет сильный ток, обычно в 5-6 раз превышающий нормальный ток.

В двигателях постоянного тока при пуске нет обратной ЭДС, поэтому начальный ток очень велик по сравнению с нормальным током.

Для защиты двигателя от высоких пусковых токов мы используем пускатель со звезды и треугольника.

Просто при подключении звездой напряжение питания двигателя будет меньше. поэтому мы используем соединение звездой во время пуска двигателя, после запуска двигателя мы изменим соединение со звезды на треугольник, чтобы получить полную скорость двигателя.

Читать статью полностью: Как работает стартер с треугольником?

Пускатель электродвигателя со звездой-треугольником

На следующем рисунке поочередно показаны соединения обмоток в конфигурации звезды и треугольника.

Motor Winding Star and Delta Connections Motor Winding Star and Delta Connections

Можно видеть, что при соединении звездой один конец всех трех обмоток закорочен, чтобы образовать точку звезды, а другой конец каждой обмотки подключен к источнику питания.

В конфигурации "треугольник" обмотки соединены таким образом, что образуется замкнутый контур.

Подключение каждой обмотки показано на рисунке выше. В реальном двигателе трехфазные соединения обеспечиваются в следующем порядке, как показано на рисунке

Motor Winding Star and Delta Wiring Motor Winding Star and Delta Wiring

Итак, чтобы сделать соединение обмоток звездой и треугольником в практическом двигателе, соединение показано выше.

Three Phase Motor Star Delta Principle Three Phase Motor Star Delta Principle

Главный подрядчик обеспечивает питание обмоток. Его надо постоянно включать. Первоначально контактор звезды замкнут, а контактор треугольника разомкнут. Это переводит обмотки двигателя в звезду.

Когда двигатель набирает скорость, контактор звезды размыкается, а контактор треугольник замыкается, переводя обмотки двигателя в треугольную конфигурацию.

Контакторы управляются с помощью ПЛК. В следующем разделе учебного пособия по ПЛК будет объяснено лестничное программирование для пускателя двигателя со звездой-треугольником.

Программа ПЛК для пускателя двигателя звезда-треугольник:

PLC program for star delta motor starter PLC program for star delta motor starter

Релейная логика ПЛК

Star Delta Motor PLC Ladder Logic Star Delta Motor PLC Ladder Logic

Ступень 1 Главный контактор:

Главный контактор зависит от нормально разомкнутой входной пусковой кнопки (I1), нормально закрытая кнопка останова (I2) и нормально закрытое реле перегрузки.

Это означает, что главный контактор будет активирован только при нажатии кнопки пуска, в то время как останов не нажат и реле перегрузки не активировано. Нормально открытый вход с именем (Q1) добавляется параллельно кнопке пуска I1.

Таким образом, создается кнопка, что означает, что после запуска двигателя он будет продолжать работать, даже если кнопка пуска будет отпущена.

Rung 2 Star contactor:

Star Contactor is created by the main contactor, Обычно замкнутые контакты таймер (T1) и нормально замкнутые контакты выходного контактора треугольника (Q3).

Таким образом, контактор звезды будет активирован только в том случае, если главный контактор включен, выходной сигнал времени не активирован и контактор треугольника не включен.

Таймер T1:

Таймер T1 измеряет время, по истечении которого необходимо изменить соединение обмотки пускателя со звезды на треугольник. Он начнет отсчет времени после включения главного контактора.

Контактор звена 3, треугольник:

Контактор треугольник будет включен, когда главный контактор (Q1) включен, таймер T1 активирован, а контактор звезды (Q3) обесточен.

См. Также «Программирование кнопки» и другие требования для простого пускателя двигателя, описанные в Учебном пособии по ПЛК: Пускатель двигателя

Примечание. Этот пост предназначен только для образовательных или справочных целей. Для цепи под напряжением будут некоторые дополнения к указанной выше цепи, например, связанные с безопасностью, в соответствии с приложением, некоторые блокировки и т. Д.

Статьи, которые могут вам понравиться:
Масштабирование датчика ПЛК
Шум реле в системах ПЛК
Вопросы для собеседования с ПЛК
Поиск и устранение неисправностей в системе ПЛК
Методы аналогового подключения ПЛК
.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о