Трехфазный электродвигатель схема: Схемы подключения трехфазных электродвигателей

Содержание

Стандартные схемы подключения электродвигателей

Внимание: Перед подключением всех двигателей в электрическую сеть проверяйте затяжку концов обмоток двигателя на клеммной колодке.

Подключение трехфазного двигателя.

Смена направления вращения трехфазного электродвигателя осуществляется путем перемены местами любых двух фаз.


Подключение по схеме «ЗВЕЗДА»


Подключение по схеме «ЗВЕЗДА» рекомендовано для большинства случаев использования электродвигателей. Подключается как в трехфазную сеть переменного тока с напряжением 380В так и в трехфазную сеть переменного тока с напряжением 220В.

Подключение по схеме «ТРЕУГОЛЬНИК»


Внимание: трехфазные электродвигатели, представленные на нашем сайте, не рассчитаны на долговременное подключение к трехфазной сети 380В по схеме «ТРЕУГОЛЬНИК».

Схема «ТРЕУГОЛЬНИК» рекомендована в литературе для подключения  в трехфазной сети 380В при так называемых «тяжелых пусках». По выходу двигателя на рабочие обороты необходимо переключение на схему «ЗВЕЗДА». Сам я такие эксперименты не проводил. И не рекомендую делать.

Парочка наших клиентов все-же попыталась вытащить из купленного двигателя бОльшую мощность (схема «ТРЕУГОЛЬНИК» это сделать позволяет) подключив его (двигатель) по «ТРЕУГОЛЬНИКУ» в трехфазную сеть 380В. Результат был однозначным и предсказуемым — обмотки на испытуемых двигателях сгорели.

Лучше купить двигатель большей мощности и сразу подключить его по схеме «ЗВЕЗДА».

Или ищите двигатель 660/380В. Эти подключаются в сеть 380В по схеме «треугольник».

Что можно сказать однозначно — подключение электродвигателя, у которого на шильде укзано рабочее напряжение  380/220В к трехфазной сети 380В по схеме «ТРЕУГОЛЬНИК» приводит к его перегреву и быстрому выходу из строя в следствии замыкания обмоток.

При подключении электродвигателя к трехфазной сети 220В 60Гц схему «ТРЕУГОЛЬНИК» использовать можно. (осталось найти такую сеть)

Еще немножко о подключении к трехфазной сети

Когда-то давно камнем преткновения у меня был четвертый провод в жиле. Он обычно желтый с зеленой полосой (или наоборот). Это земля. Подключается к корпусу электродвигателя в любом месте. В двигателях, представленных у нас, он подключается внутри клеммной коробки отдельным винтиком, который закручивается напрямую в корпус. В случае, если на другом конце этот провод не подключен к массе (земле), есть два варианта. Первый — не подключать и на двигателе. Второй — подключить его к корпусу щитка. Смысл этого провода — при пробое обмоток уменьшить напряжение, которое будет воздействовать на Вас при прикосновении к корпусу, с 380В до 220В. По себе могу сказать: удар переменным током в 220В не доставляет никакого удовольствия)))), удар 380В может оказаться смертельным.

Подключение однофазного двигателя в однофазную сеть 220В


Обычно схема подключения указана на клеммной коробке электродвигателя. Здесь приведена на всякий случай. Переключение направления вращения осуществляется изменением расположения перемычек или переключением в блоке управления электродвигателем.  

В конце этой незамысловатой статьи хочу добавить картинку из какого-то старого пособия «ЮНОГО ЭЛЕКТРИКА». Нравятся мне картинки, стиль оформления, шрифты и пр. из старых книг.








Схема подключения электродвигателя — обзор лучших способов для типовых конфигураций

Нас окружает огромное количество электроприборов, почти две трети из них оборудованы электродвигателями с разными мощностными и электрическими характеристиками. После списания прибора в утиль в большинстве случаев электродвигатели сохраняют работоспособность и могут еще довольно долго послужить в виде самодельных электронасосов, точил, станков, вентиляторов и газонокосилок. Нужно только знать, какая схема подключения электродвигателя использована в данном конкретном приборе, и как правильно выполнить подключение асинхронного или коллекторного электропривода к сети.

Схема подключения электродвигателя

Схема подключения электродвигателя во многом определяется условиями его эксплуатации. Например, подключение “звездой” обеспечивает большую плавность работы, но дает потерю мощности по сравнению с подключением “треугольником”.
Иногда бывает нужно подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть. В любом случае рассматривать этот вопрос надо по порядку. (Здесь и далее разговор пойдет про асинхронный электродвигатель как наиболее часто встречающийся).

На рисунке 1 представлены две схемы соединения обмоток двигателя.

  1. Схема соединения “звездой”. Начала (или концы) всех обмоток соединяются в одной точке, оставшиеся концы (или начала) подключаются каждый к своей фазе (L1, L2, L3).
    Эта схема не позволяет использовать электрический двигатель на полную мощность, но имеет меньший пусковой ток.
  2. Соединение обмоток электродвигателя “треугольником”. При этом начало одной обмотки соединяется с концом другой. Вершины получившегося треугольника подключаются к цепи трехфазного тока.
    В отличие от соединения “звездой” эта схема позволяет использовать всю паспортную мощность двигателя, но имеет больший пусковой ток.
  3. Подключение двигателя к сети одинаково, вне зависимости от способа соединения обмоток, поэтому, рассказывая про различные его подключения я буду использовать приведенное здесь обозначение электродвигателя, чтобы лишний раз не затруднять восприятие схемы.

Подключение двигателя к сети производится через электромагнитный пускатель. Схемы таких подключений приведены здесь.

Соединение обмоток двигателя в ту или иную схему производится соответствующей установкой перемычек в клеммной коробке. (См. на соответствующих рисунках под схемами соединений). Для тех, кто привык разбираться во всем досконально на нижней части рисунка 1.с приведена схема подключения обмоток электродвигателя к соответствующим клеммам.

Следует заметить, что сказанное относится к двигателям не подвергавшимся переделкам (ремонту) и имеющим штатную маркировку обмоток.

Обратите внимание

В противном случае нужно самостоятельно найти обмотки, их начала и концы. Как это сделать поясняет рисунок 2.

  1. Прозваниваем обмотки. Для этого один измерительный щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления подсоединяем к любой клемме (выводу), другим последовательно проверяем остальные. Точки, сопротивление между которыми составляет единицы или доли ом (близко к нулю), являются выводами одной обмотки.
  2. Отмечаем найденную обмотку, аналогичным образом прозваниваем оставшиеся выводы, находим остальные.
  3. Определяем начала и концы обмоток электродвигателя. Для этого соединяем любые две последовательно, подаем на них переменное напряжение. Для безопасности лучше ограничиться его величиной 12-36 Вольт. К оставшейся подключаем мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Наличие напряжения свидетельствует, что обмотки соединены синфазно, то есть конец одной подключен к началу другой.
    Этот вариант как раз изображен на рисунке. Отсутствие напряжения говорит о том, что обмотки соединены концами (или началами). Маркируем их соответствующим образом. Повторяем указанные действия для оставшейся обмотки, соединенной с любой из первых двух.

Подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Такая необходимость возникает достаточно часто. Сразу замечу – мощность электродвигателя при этом теряется.

Схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную (220 В) сеть требует наличия фазосдвигающего конденсатора Ср. Значение его емкости в микрофарадах (мкФ) для двигателей мощностью до 2,5 кВт можно определить умножив мощность двигателя в кВт на 100. Конечно, для этого существует специальная формула, но описанным образом емкость можно получить с достаточной степенью приближения.

Наиболее простая схема приведена на рисунке 3.

В зависимости от положения переключателя SB1 будет меняться направление вращения электродвигателя. Подключение двигателя к сети производится выключателем F, в качестве которого лучше использовать автоматический выключатель.

Сразу после его включения для старта (набора оборотов) нужно подключить дополнительный конденсатор Сдоп, емкостью в 2-3 раза большей, чем Сраб. Это достигается нажатием кнопки SB2, которая должна быть отпущена сразу после набора электродвигателем оборотов.

Резистор R служит для разряда конденсатора Сдоп после его отключения. Значение этого резистора некритично и может быть порядка 100 – 500 кОм.

По этой схеме можно подключать электродвигатели с по схеме как “треугольник” так и “звезда”.

Важно

Следующая схема (рис.4) использует подключение электродвигателя через пускатель. Сделано это так, чтобы включение можно было производить одним нажатием. Давайте посмотрим как эта схема работает.

При нажатии кнопки “пуск” срабатывает пускатель КМ1. Одними своими контактами он подключает дополнительный конденсатор Сдоп, другими – включает пускатель КМ2, который подает на электродвигатель напряжение (контактная группа КМ2.1) и одновременно блокирует контакты КМ1.1 первого пускателя.

После набора оборотов кнопка пуск отпускается, пускатель КМ1 отключается, отключая Cдоп. Напряжение на пускатель КМ2 подается им самим, он находится в замкнутом состоянии до нажатия кнопки “стоп”, размыкающей цепь питания.

Катушки пускателей должны быть рассчитана на напряжение 220В.

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/shema_jelektrodvigatelja.html

Расчет емкости конденсатора мотора

Мы постараемся разобрать в этой статье основные приемы решения проблемы и представим несколько альтернативных схем с описанием для подключения однофазного электродвигателя с конденсатом на вольт. Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя. Автор: Л. Когда ротор находится в неподвижном состоянии, эти поля приводят к появлению равных по модулю, но разнонаправленных моментов.


Их можно определить по трем концам в статоре, выходящим из обмотки.


Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Напряжение подается на щетки, а через них — на якорь, который вращает вал в подшипниках.


Мощности однофазных моторов достаточно и для электрификации частных домов, гаражей или дачных участков. Если двигатель будет заметно нагреваться в режиме с рабочим конденсатором, то его емкость необходимо уменьшить. Во избежание возникновения коротких замыканий между витками рекомендуется применять термореле.


Подбирать конденсаторы нужно с рабочим напряжением не меньше В.


Поэтому обрывается после набора оборотов пускозащитным реле присуще бытовым холодильникам , либо центробежными выключателями. Схема обмотки треугольником проще. Включаем электродвигатель 220В 1.1кВт 1380об.

См. также: Как правильно подключить двухклавишный выключатель света

Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети

При этом нет необходимости добавлять в схему подключения какие-то пусковые устройства, потому что магнитное поле будет образовываться в обмотках статора сразу же после пуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня встречается часто на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно провести подключение трехфазного электродвигателя к трехфазной сети?

Схемы подключения

Начнем с того, что рассмотрим конструкцию трехфазного электродвигателя. Нас здесь будут интересовать три обмотки, которые и создают магнитное поле, вращающее ротор мотора. То есть, именно так и происходит преобразование электрической энергии в механическую.

Существует две схемы подключения:

Сразу же оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной практически на 30%. В этом плане подключение треугольником выигрывает. Мощность подключенный таким образом мотор не теряет.

Но тут есть один нюанс, который касается токовой нагрузке. Эта величина резко возрастает при пуске, что негативно влияет на обмотку. Высокая сила тока в медном проводе повышает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробивке изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что большое количество европейского оборудования, завезенного на просторы России, укомплектовано европейскими электрическими двигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт. Кстати, снизу фото шильдика такого мотора.

Так вот эти трехфазные электродвигатели надо подключать к отечественной сети 380В только по схеме треугольник. Если подключить европейский мотор звездой, то под нагрузкой он сразу же сгорит.

Отечественные же трехфазные электродвигатели к трехфазной сети подключаются по схеме звезда. Иногда подключение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.

Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в коробке подключения которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если концов три, то это значит, что на заводе внутри мотора уже сделана схема подключения звезда.

Совет

Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети и звездой, и треугольником. При использовании схемы звезда необходимо три конца начала обмоток соединить в одной скрутке. Три остальных (противоположных) подключить к фазам питающей трехфазной сети 380 вольт.

При использовании схемы треугольник нужно все концы соединить между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения концов обмоток между собой. Внизу фото, где показаны два вида подключения трехфазного двигателя.

Особенности подключения однофазного электродвигателя 220 В.

Для приведения асинхронного однофазного электродвигателя используется пусковое сопротивление. Такой метод задействован в устройствах с расщеплённой фазой. В электрической цепи мотора присутствуют ротор и статор. Обмотка второго смещена относительно основной. При этом рабочий элемент обладает меньшим сопротивлением, чем вспомогательный. Омический сдвиг фаз обеспечивается благодаря намотке бифилярным способом. Подключение без резистора невозможно.

Особенностью однофазного двигателя является соединение вспомогательной обмотки с конденсатором. Работа начинается только после возникновения пускового момента. Конденсатор необходим для получения максимального значения. Благодаря ему и возникает пусковой момент, который приводит в работу все механизмы.

Принцип работы асинхронного двигателя со схемами подключения

Трёхфазные электродвигатели получили большое распространение как в промышленном использовании, так и в личных целях благодаря тому что они значительно эффективнее двигателей для обычной двухфазной сети.

Принцип действия трёхфазного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой устройство, состоящее из двух частей: статора и ротора, которые разделены воздушным зазором и не имеют никакой механической связи друг с другом.

На статоре расположены три обмотки, намотанные на специальном магнитопроводе, который набран из пластин специальной электротехнической стали. Обмотки намотаны в пазах статора и расположены под углом в 120 градусов друг к другу.

Ротор представляет собой конструкцию, опирающуюся на подшипники, имеющую крыльчатку для вентиляции. В целях электропривода ротор может иметь прямую связь с механизмом либо через редукторы или другие системы передачи механической энергии. Роторы в асинхронных машинах могут быть двух видов:

  • Короткозамкнутый ротор, который представляет собой систему проводников соединенных с торцов кольцами. Образуется пространственная конструкция, напоминающая беличье колесо. В роторе индуцируются токи, создающее свое поле, взаимодействующее с магнитным полем статора. Это и приводит в движение ротор.
  • Массивный ротор – это цельная конструкция из ферромагнитного сплава, в которой одновременно индуцируются токи и являющаяся магнитопроводом. Благодаря возникновению в массивном роторе вихревых токов идет взаимодействие магнитных полей, которое и является движущей силой ротора.

Главной движущей силой в трехфазном асинхронном двигателе является вращающееся магнитное поле, которое возникает, во-первых, благодаря трехфазному напряжению, а, во-вторых, взаимному расположению обмоток статора. Под его воздействием в роторе возникают токи, создающее поле, которое взаимодействует с полем статора.

Асинхронным двигатель называют из-за того, что частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля, ротор постоянно пытается «догнать» поле, но его частота всегда меньше.

Главные преимущества асинхронных двигателей

  • Простота конструкции, которая достигается за счет отсутствия коллекторных групп, имеющие быстрый износ и создающие дополнительное трение.
  • Для питания асинхронного двигателя не требуется дополнительных преобразований, он может питаться прямо из промышленной трехфазной сети.
  • За счет сравнительно небольшого количества деталей асинхронные двигатели очень надежны, имеют долгий срок эксплуатации, просты в техническом обслуживании и ремонте.

Конечно, трехфазные машины не лишены недостатков

  • Асинхронные электродвигатели имеют чрезвычайно малый пусковой момент, что ограничивает сферу их применения.
  • При запуске эти двигатели потребляют большие токи при пуске, которые могут превышать допустимые в конкретной системе электроснабжения.
  • Асинхронные двигатели потребляют немалую реактивную мощность, которая не приводит к увеличению механической мощности двигателя.

Различные схемы подключения асинхронных двигателей к сети 380 вольт

Для того чтобы заставить работать двигатель существует несколько различных схем подключения, наиболее используемые среди них — звезда и треугольник.

Как правильно подключить трехфазный двигатель «звездой»

Такой способ подключения применяется в основном в трехфазных сетях с линейным напряжением 380 вольт. Концы всех обмоток: C4, C5, C6 (U2, V2, W2), — соединяются в одной точке.

К началам обмоток: C1, C2, C3 (U1, V1, W1), — через аппаратуру коммутации подключаются фазные проводники A, B, C (L1, L2, L3).

При этом напряжение между началами обмоток будет 380 вольт, а между местом подключения фазного проводника и местом соединения обмоток буде составлять 220 вольт.

Обратите внимание

На табличке электродвигателя указывается возможность подключения по способу «звезда» в виде символа Y, а также может указываться и можно ли подключить по другой схеме. Соединение по такой схеме может быть с нейтралью, которая подключается к точке соединения всех обмоток.

Такой подход позволяет эффективно защитить электродвигатель от перегрузок при помощи четырехполюсного автоматического выключателя.

Соединение «звездой» не позволяет электродвигателю, приспособленному для сетей 380 вольт развить полную мощность в силу того, что на каждой отдельной обмотке будет напряжение в 220 вольт. Однако, такое соединение позволяет не допустить перегрузки по току, старт электродвигателя происходит плавно.

В клеммной коробке будет сразу видно, когда электродвигатель соединен по схеме «звезда». Если есть перемычка между тремя выводами обмоток, то это однозначно говорит о том, что применяется именно эта схема. В любых других случаях применяется другая схема.

Выполняем соединение по схеме «треугольник»

Для того чтобы трехфазный двигатель мог развить свою максимальную паспортную мощность используют подключение, которое получило название «треугольник». При этом конец каждой обмотки соединяют с началом последующей, что в действительности образует на принципиальной схеме треугольник.

Выводы обмоток соединяют следующим образом: C4 соединяют с C2, С5 с C3, а С6 с C1. При новой маркировке это выглядит так: U2 соединяется с V1, V2 с W1, а W2 cU1.

В трехфазных сетях между выводами обмоток будет линейное напряжение 380 вольт, а соединение с нейтралью (рабочим нулем) не требуется. Такая схема имеет особенность еще и в том, что возникают большие пусковые токи, которые может не выдержать проводка.

На практике иногда применяют комбинированное подключение, когда на этапе запуска и разгона используется подключение «звездой», а в рабочем режиме специальные контакторы переключают обмотки на схему «треугольник».

В клеммной коробке подключение треугольником определяется наличием трех перемычек между клеммами обмоток. На табличке двигателя возможность подключения треугольником обозначается символом Δ, а также может указываться мощность, развиваемая при схеме «звезда» и «треугольник».

Трехфазные асинхронные двигатели занимают значительную часть среди потребителей электроэнергии благодаря своим очевидным достоинствам.

Наглядное и простое объяснение принципа работы в видео

Источник: https://elektrik24.net/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/triohfaznye/asinkhronnyj-princip-raboty.html

Принцип работы однофазного электродвигателя 220 В.

В статоре однофазного электродвигателя 220 В вырабатывается магнитное поле. Именно оно является импульсом, который приводит в работу ротор. Чтобы представить, как функционирует электродвигатель, стоит смоделировать следующую ситуацию.

Например, в пусковой обмотке напряжения нет. Образование магнитного поля можно запустить, подключив основную обмотку к сети. Его работа основывается на пульсировании, при этом пространство остаётся в состоянии покоя. Магнитное поле разделяется на две части, каждая из которых вращается в стороны, противоположные друг другу, при одинаковой частоте. При задании ротору начального вращения двигатель со временем будет его наращивать. При этом частота элемента и самого магнитного поля различается. Разницу показателей определяют как скольжение.

Из магнитных потоков возникает движущая сила. Это закон электромагнитной индукции. Движущая сила формирует два типа тока. Один из них обратный, второй – прямой. Частота вращения ротора прямо пропорциональна показателю скольжения. По закону Ампера, магнитное поле при взаимодействии с обратным током создаёт вращение.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем разбираться с магнитным пускателем и сегодня мы рассмотрим еще одну классическую схему подключения магнитного пускателя, которая обеспечивает реверс вращения эл. двигателя.

Такая схема используется в основном, где нужно обеспечить вращение эл. двигателя в обе стороны, например, сверлильный станок, подъемный кран, лифт и т.д.

На первый взгляд может показаться, что эта схема намного сложнее, чем схема с одним пускателем, но это только на первый взгляд.

В схему добавилась еще одна цепь управления, состоящая из кнопки SB3

, магнитного пускателя
КМ2
, и немного видоизменилась
силовая часть
подачи питания на эл. двигатель. Названия кнопок SB2 и SB3 даны условно.

Для защиты от короткого замыкания в силовой цепи, перед катушками пускателей добавились два нормально-замкнутых контакта КМ1.2

и
КМ2.2
, взятые от контактных приставок, установленных на магнитных пускателях
КМ1
и
КМ2
.

Для удобства понимания схемы, цепи управления и силовые контакты пускателей раскрашены в разные цвета. А чтобы визуально не усложнять схему, цифробуквенные обозначения пар силовых контактов пускателей не указываются. Ну а если возникнут вопросы или сомнения, про

Схема подключения трехфазного двигателя — Всё о электрике

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя
Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:
  • Схема звезды.
  • Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток
Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:
  • Подключить импульсный постоянный ток.
  • Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата
Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Работа трехфазных электродвигателей считается гораздо более эффективной и производительной, чем однофазных двигателей, рассчитанных на 220 В. Поэтому при наличии трех фаз, рекомендуется подключать соответствующее трехфазное оборудование. В результате, подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети обеспечивает не только экономичную, но и стабильную работу устройства. В схему подключения не требуется добавление каких-либо пусковых устройств, поскольку сразу же после запуска двигателя, в обмотках его статора образуется магнитное поле. Основным условием нормальной эксплуатации таких устройств является правильное выполнение подключения и соблюдение всех рекомендаций.

Схемы подключения

Магнитное поле, создаваемое тремя обмотками, обеспечивает вращение ротора электродвигателя. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую.

Подключение может выполняться двумя основными способами – звездой или треугольником. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Схема звезды обеспечивает более плавный пуск агрегата, однако мощность двигателя падает примерно на 30% от номинальной. В этом случае подключение треугольником имеет определенные преимущества, поскольку потеря мощности отсутствует. Тем не менее, здесь тоже есть своя особенность, связанная с токовой нагрузкой, которая резко возрастает во время пуска. Подобное состояние оказывает негативное влияние на изоляцию проводов. Изоляция может быть пробита, а двигатель полностью выходит из строя.

Особое внимание следует уделить европейскому оборудованию, укомплектованному электродвигателями, рассчитанными на напряжения 400/690 В. Они рекомендованы к подключению в наши сети 380 вольт только методом треугольника. В случае подключения звездой, такие двигатели сразу же сгорают под нагрузкой. Данный метод применим только к отечественным трехфазным электрическим двигателям.

В современных агрегатах имеется коробка подключения, в которую выводятся концы обмоток. Их количество может составлять три или шесть. В первом случае схема подключения изначально предполагается методом звезды. Во втором случае электродвигатель может включаться в трехфазную сеть обоими способами. То есть, при схеме звезда три конца, расположенные в начале обмоток соединяются в общую скрутку. Противоположные концы подключаются к фазам сети 380 В, от которой поступает питание. При варианте треугольник все концы обмоток последовательно соединяются между собой. Подключение фаз осуществляется к трем точкам, в которых концы обмоток соединяются между собой.

Использование схемы «звезда-треугольник»

Сравнительно редко используется комбинированная схема подключения, известная как «звезда-треугольник». Она позволяет производить плавный пуск при схеме звезда, а в процессе основной работы включается треугольник, обеспечивающий максимальную мощность агрегата.

Данная схема подключения довольно сложная, требующая использования сразу трех магнитных пускателей, устанавливаемых в соединения обмоток. Первый МП включается в сеть и с концами обмоток. МП-2 и МП-3 соединяются с противоположными концами обмоток. Подключение треугольником выполняется ко второму пускателю, а подключение звездой – к третьему. Категорически запрещается одновременное включение второго и третьего пускателей. Это приведет к короткому замыканию между фазами, подключенными к ним. Для предотвращения подобных ситуаций между этими пускателями устанавливается блокировка. Когда включается один МП, у другого происходит размыкание контактов.

Работа всей системы происходит по следующему принципу: одновременно с включением МП-1, включается МП-3, подключенный звездой. После плавного пуска двигателя, через определенный промежуток времени, задаваемый реле, происходит переход в обычный рабочий режим. Далее происходит отключение МП-3 и включение МП-2 по схеме треугольника.

Трехфазный двигатель с магнитным пускателем

Подключение трехфазного двигателя с помощью магнитного пускателя, осуществляется также, как и через автоматический выключатель. Просто эта схема дополняется блоком включения и выключения с соответствующими кнопками ПУСК и СТОП.

Одна нормально замкнутая фаза, подключенная к двигателю, соединяется с кнопкой ПУСК. Во время нажатия происходит смыкание контактов, после чего ток поступает к двигателю. Однако, следует учесть, что в случае отпускания кнопки ПУСК, контакты окажутся разомкнутыми и питание поступать не будет. Чтобы не допустить этого, магнитный пускатель оборудуется еще одним дополнительным контактным разъемом, так называемым контактом самоподхвата. Он выполняет функцию блокировочного элемента и препятствует разрыву цепи при выключенной кнопке ПУСК. Окончательно разъединить цепь можно только с помощью кнопки СТОП.

Таким образом, подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может быть выполнено различными способами. Каждый из них выбирается в соответствии с моделью агрегата и конкретными условиями эксплуатации.

Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети

Всем электрикам известно, что трехфазные электродвигатели работают эффективнее, чем однофазные на 220 вольт. Поэтому если в вашем гараже проведена подводка питающего кабеля на три фазы, то оптимальный вариант – установить любой станок с мотором на 380 вольт. Это не только эффективно в плане экономичности работы, но и в плане стабильности.

При этом нет необходимости добавлять в схему подключения какие-то пусковые устройства, потому что магнитное поле будет образовываться в обмотках статора сразу же после пуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня встречается часто на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно провести подключение трехфазного электродвигателя к трехфазной сети?

Схемы подключения

Начнем с того, что рассмотрим конструкцию трехфазного электродвигателя. Нас здесь будут интересовать три обмотки, которые и создают магнитное поле, вращающее ротор мотора. То есть, именно так и происходит преобразование электрической энергии в механическую.

Существует две схемы подключения:

Сразу же оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной практически на 30%. В этом плане подключение треугольником выигрывает. Мощность подключенный таким образом мотор не теряет.

Но тут есть один нюанс, который касается токовой нагрузке. Эта величина резко возрастает при пуске, что негативно влияет на обмотку. Высокая сила тока в медном проводе повышает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробивке изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что большое количество европейского оборудования, завезенного на просторы России, укомплектовано европейскими электрическими двигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт. Кстати, снизу фото шильдика такого мотора.

Так вот эти трехфазные электродвигатели надо подключать к отечественной сети 380В только по схеме треугольник. Если подключить европейский мотор звездой, то под нагрузкой он сразу же сгорит.

Отечественные же трехфазные электродвигатели к трехфазной сети подключаются по схеме звезда. Иногда подключение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.

Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в коробке подключения которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если концов три, то это значит, что на заводе внутри мотора уже сделана схема подключения звезда.

Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети и звездой, и треугольником. При использовании схемы звезда необходимо три конца начала обмоток соединить в одной скрутке. Три остальных (противоположных) подключить к фазам питающей трехфазной сети 380 вольт.

При использовании схемы треугольник нужно все концы соединить между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения концов обмоток между собой. Внизу фото, где показаны два вида подключения трехфазного двигателя.

Схема звезда-треугольник

Такая схема подключения к трехфазной сети используется достаточно редко. Но она существует, поэтому есть смысл сказать о ней несколько слов. Для чего она используется? Весь смысл такого соединения основан на позиции, что при пуске электродвигателя используется схема звезда, то есть плавный пуск, а для основной работы используется треугольник, то есть выжимается максимум мощности агрегата.

Правда, такая схема достаточно сложная. При этом обязательно устанавливаются в соединение обмоток три магнитных пускателя. Первый соединяется с питающей сетью с одной стороны, а с другой стороны к нему подсоединяются концы обмоток. Ко второму и третьему подключаются противоположные концы обмоток. Ко второму пускателю производится подсоединение треугольником, к третьему звездой.

Внимание! Одновременно включать второй и третий пускатели нельзя. Произойдет короткое замыкание между подключенными к ним фазами, что приведет к сбрасыванию автомата. Поэтому между ними устанавливается блокировка. По сути, все будет происходить так – при включении одного, размыкаются контакты у другого.

Принцип работы таков: при включении первого пускателя временное реле включает и пускатель номер три, то есть, подключенного по схеме звезда. Происходит плавный пуск электродвигателя. Реле времени задет определенный промежуток, в течение которого мотор перейдет в обычный режим работы. После чего пускатель номер три отключается, а включается второй элемент, переводя на схему треугольник.

Подключение электрического двигателя через магнитный пускатель

В принципе, схема подключения 3 фазного двигателя через магнитный пускатель практически точно такая же, как и через автомат. Просто в нее добавляется блок включения и выключения с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Одна из фаз подключения к электродвигателю проходит через кнопку «Пуск» (она нормально замкнутая). То есть, при ее нажатии смыкаются контакты, и ток начинает поступать на электродвигатель. Но тут есть один момент. Если отпустить Пуск, то контакты разомкнуться, и ток поступать не будет по назначению.

Поэтому в магнитном пускателе есть еще один дополнительный контактный разъем, который называется контактом самоподхвата. По сути, это блокировочный элемент. Он необходим для того чтобы при отжатой кнопке «Пуск» цепь подачи электроэнергии на электродвигатель не прерывалась. То есть, разъединить ее можно было бы только кнопкой «Стоп».

Что можно дополнить к теме, как подключить трехфазный двигатель к трехфазной сети через пускатель? Обратите внимание вот на какой момент. Иногда после долгой эксплуатации схемы подключения трехфазного электродвигателя кнопка «пуск» перестает работать. Основная причина – подгорели контакты кнопки, ведь при пуске двигателя появляется пусковая нагрузка с большой силой тока. Решить эту проблему можно очень просто – почистить контакты.

{SOURCE}

Техническое обслуживание электродвигателей | Electrical Academia

В этом руководстве описаны электрические испытания (проверка непрерывности, проверка изоляции на землю и проверка изоляции между обмотками) и визуальные проверки, проводимые для технического обслуживания электродвигателя.

Электрические испытания обмоток трехфазного двигателя

Электрические испытания применимы либо к электрическим, либо к визуальным испытаниям, обычно к обоим. Электрические испытания, возможно, выполнить проще всего (при условии наличия оборудования), поскольку часто это означает, что нет необходимости демонтировать двигатель; тестирование может быть выполнено на клеммной коробке.В зависимости от результатов электрического испытания может потребоваться демонтаж двигателя.

Источники низкого напряжения, такие как мультиметры , подходят для проверки целостности цепи. Обычный мультиметр относится к типу серийных омметров, и необходимо соблюдать осторожность при принятии любых показаний сопротивления за абсолютные показания, особенно при очень низких значениях. Если предполагается, что обмотка будет показывать 1 Ом, то показания счетчика, скажем, 0,7 Ом бессмысленны, поскольку может быть поставлена ​​​​под сомнение точность самого счетчика.Все, что он установит, это наличие некоторого сопротивления и некоторая форма электрической непрерывности между двумя проверяемыми проводами.

Без некоторого знания схемы электродвигателя невозможно установить, действительно ли проверяется правильная часть схемы. Например, если тестируется трехфазный двигатель, подключенный по схеме треугольника, омметр покажет показания на любой паре клемм, даже если одна фазная обмотка была разомкнутой.

In Рисунок 1 на обратной стороне обмотка фазы A имеет разомкнутую цепь, однако показания можно получить между L 1 и L 2 (фаза B), а также между L 2 и L 3 (фаза C) ), и между L 1 и L 3 (фазы B и C последовательно).Если электродвигатель большой, сопротивление обмотки низкое и омметрам может быть трудно обнаружить разницу в показаниях. Тогда может возникнуть необходимость отключить мосты треугольника и проверить фазы по отдельности.

Рисунок 1 Электродвигатель с соединением треугольником с одной фазой разомкнутой цепи

Аналогичная ситуация возникает с однофазными электродвигателями . При испытании двигателя необходимо знать, параллельны ли две обмотки, есть ли в цепи конденсатор, есть ли у двигателя пусковой выключатель и исправен ли он.

Проверка изоляции на землю должна проводиться с помощью приборов соответствующего напряжения. Цепь на 415 В, например, не может быть удовлетворительно проверена омметром на 3 В. Точно так же местное электроснабжение небольшого городка с возбудителем, рассчитанным на 24 В, не следует проверять с помощью тестера изоляции на 500 В.

Опять же, необходимо предварительно знать схему электродвигателя. Каждую фазу или обмотку следует проверять отдельно и сравнивать результаты. Одна фаза с показаниями, значительно отличающимися от двух других, может указывать на проблему.

  • Проверка изоляции между обмотками

Для проверки изоляции между обмотками обмотки должны быть отсоединены друг от друга и от источника питания, чтобы обеспечить значимую проверку. Опять же, следует использовать подходящее испытательное напряжение и сравнивать относительные показания на предмет отклонений. Низкое значение между двумя фазами указывает на проблему.

Визуальный осмотр

Если после электрических испытаний требуется дополнительная проверка, электродвигатель обычно демонтируют для визуального осмотра.Для очень больших машин возможен ограниченный визуальный осмотр путем снятия крышек и осмотра внутренней части без разборки всей машины. В большей части случаев сгоревшие двигатели имеют характерный запах, который довольно легко обнаружить.

Вероятно, наиболее очевидным является признак нагрева внутри обмоток, связанный с запахом гари. Изоляция может обгореть, а обмотки могут состоять из стержневого медного провода с обгоревшим покрытием. Однако запах гари не является безошибочным признаком, потому что неисправность может отключить подачу до того, как горение станет заметным.

Неэлектрические испытания, указывающие на обгорание изоляции, включают нажатие на обмотку руками и прослушивание на предмет потрескивания (обмотка в хорошем состоянии не должна издавать шума), протирание пальцами креплений, чтобы проверить, не крошатся ли они, а на более крупных электрических двигателей, слегка постукивая по обмоткам небольшим молоточком (неисправная группа катушек иногда дает более плоский звук, чем остальные обмотки, что указывает на неисправность).

В местах короткого замыкания обмоток на землю иногда можно увидеть небольшие отверстия в обмотках с соответствующими медными шариками.При использовании более светлых эмалей и лаков неисправные витки и катушки хорошо видны как намного более темные, чем остальные обмотки.

Специализированное испытательное оборудование

Бывают случаи, когда вышеуказанные проверки не дают однозначного ответа относительно состояния обмоток. Если электродвигатель неисправен в работе и проходит вышеуказанные испытания, то необходимы дальнейшие испытания. Один из популярных методов включает использование обмоток в качестве вторичной обмотки трансформатора с устройством, называемым «гроулером» — так называется шум, издаваемый при его работе.

Один тип предназначен для испытания обмоток якоря и имеет V-образный зазор для размещения якоря. При подаче на гроулер переменного тока в обмотках якоря индуцируется переменное напряжение. Наведенные напряжения на противоположных сторонах якоря равны и противоположны, поэтому циркулирующий ток не течет. При коротком замыкании в обмотках этот баланс нарушается и протекает циркулирующий ток.

Неисправную катушку можно определить по тонкой стальной полосе, приложенной к якорю, которая вибрирует при прокладывании вдоль прорези, удерживающей неисправную катушку.Одним из вариантов этого является закругление V-образного зазора, чтобы он находился внутри статора электродвигателя, и выполняется аналогичная процедура.

Некоторые модели гроулеров имеют V-образную форму с одной стороны и закругленную часть с другой. Другое испытательное оборудование, Prufex, иногда используется со статорами двигателей. Он подключается к сети переменного тока и перемещается внутри статора. Если в обмотках статора имеется короткое замыкание, циркулирующие токи нарушают магнитное поле тестера, и мигает свет, указывающий место неисправности.

Разборка трехфазного электродвигателя

Основная цель разборки электродвигателя после любого осмотра или ремонта – собрать его в первоначальном виде. Чтобы упростить задачу, а не просто полагаться на память или предыдущий опыт, принято каким-либо образом помечать торцевые экраны и другие детали.

Вероятно, наиболее распространенным методом является использование кернера и создание смежных меток на совпадающих поверхностях. Их нельзя размещать на обработанных поверхностях.Некоторые техники предпочитают использовать холодное долото и делать одну отметку на двух поверхностях, чтобы иметь возможность более точно собрать двигатель. В любом случае требуется только светлая метка, если ее можно использовать при повторной сборке.

Не рекомендуется делать большие глубокие метки из-за возможности повреждения корпуса. Некоторые называют это «отметками свидетелей», тем не менее, это хорошая практика, и ее широко используют опытные техники. Например, торцевой щит можно пометить одной центральной меткой как на торцевом щите, так и на раме двигателя.Обычно эти метки размещают в верхней части двигателя, где их хорошо видно. Затем противоположный торцевой щит можно было пометить двумя близко расположенными метками пробивки. Аналогичный метод может быть использован для крышек подшипников.

Опытный оператор, если он в состоянии сделать это, часто будет хранить компоненты подузлов отдельно от других подузлов по мере их удаления. Плохая практика — помещать все компоненты в один контейнер, а затем пытаться рассортировать их, когда это потребуется для повторной сборки.

Извлечение ротора из статора требует определенной осторожности, чтобы гарантировать, что рабочий не нанесет повреждения ни ротору, ни статору, ни его обмоткам. Затем можно провести механический и электрический осмотр электродвигателя.

Совмещение меток при восстановлении — это быстрый и точный метод проверки того, что двигатель собран в соответствии с предписанными условиями и способом. Это также гарантирует, что вал электродвигателя выступает из правого конца, а клеммная колодка и корпус находятся в правильном положении.

Подшипники следует проверять на предмет износа и повторно смазывать при сборке необходимым количеством смазки соответствующего сорта.

Упрощенное трехфазное питание

Однофазная система, пожалуй, самый распространенный тип системы, с которой знакомо большинство людей. Это то, что есть у людей дома и к чему подключены электроприборы. Для большей мощности используются трехфазные системы.

Электричество вырабатывается катушкой провода, движущейся через магнитное поле.На рисунке показаны три такие катушки в электрическом генераторе, расположенные на равном расстоянии друг от друга. Каждая катушка называется фазой, а поскольку катушек три, это называется трехфазной системой.

От такой системы питание может подаваться как однофазное (нагрузка подключается между линией и нейтралью) или трехфазное (нагрузка подключается между всеми тремя линиями). На рисунке двигатель подключен как трехфазная нагрузка, а розетки и лампа как однофазная нагрузка.

Терминология

Три конца обмотки, соединенные вместе в центре, называются нейтральными (обозначаются как « N »). Другие концы называются концом линии (обозначаются как « L1 », « L2 » и « L3 »).

Напряжение между двумя линиями (например, « L1 » и « L2 ») называется межфазным (или междуфазным) напряжением. Напряжение на каждой обмотке (например, между « L1 » и « N » называется линией к нейтрали (или фазным напряжением).

Зависимость напряжения

Линейное напряжение представляет собой векторную сумму междуфазного напряжения на каждой обмотке. Это не то же самое, что арифметическая сумма и дается следующим уравнением:

Пример:

Строка к линейному напряжению ( V LL )

Линия к нейтральному напряжению ( V LN )

Решая трехфазных задач

Совет — для решения трех фазовая задача, преобразуйте ее в однофазную задачу.

В сбалансированной трехфазной системе
— каждая фаза обеспечивает/использует 1/3 общей мощности
— преобразование трехфазных проблем в однофазные

Ресурсы

Что такое трехфазное питание? (с изображением)

Трехфазное питание — это метод передачи электроэнергии, при котором используются три провода для подачи трех независимых переменных электрических токов. Ток в каждом проводе отстает от других на одну треть полного цикла, при этом каждый ток соответствует одной фазе.Это означает, что устройство, работающее от этого типа источника питания, получает более стабильный поток электроэнергии, чем от однофазной распределительной системы. Некоторые трехфазные энергосистемы фактически имеют четыре провода; четвертый — нейтральный провод, позволяющий системе использовать более высокое напряжение.

Назначение

Вместе три тока обеспечивают сбалансированную нагрузку, что невозможно при однофазном переменном токе.В переменном токе (AC) ток меняет направление, течет взад и вперед по цепи; это означает, что напряжение также чередуется, постоянно меняясь от максимума к минимуму. Трехфазное питание объединяет три провода для компенсации максимальных и минимальных колебаний, так что устройство, получающее этот тип питания, не испытывает таких больших колебаний напряжения. Это делает трехфазное питание очень эффективной формой распределения электроэнергии. Следовательно, трехфазный электродвигатель потребляет меньше электроэнергии и обычно работает дольше, чем однофазный двигатель того же напряжения и номинала.

Происхождение

Трехфазный поток энергии начинается на электростанции, где генератор электроэнергии преобразует механическую энергию в переменный электрический ток.После многочисленных преобразований в сети распределения и передачи мощность преобразуется в стандартное напряжение, подаваемое в дома и на предприятия, 230 вольт в Европе или 120 вольт в Северной Америке. Выход трансформатора обычно подключается к системе питания с помощью трех проводов под напряжением, соединенных с одним заземленным обратным проводом. Это называется звездным соединением.

Приложения

Этот тип системы обычно не обеспечивает электроэнергией жилые дома, но когда это происходит, главный распределительный щит разделяет нагрузку.В большинстве бытовых нагрузок используется однофазное питание из-за более низкой стоимости распределения. Трехфазное питание наиболее распространено в промышленных условиях или там, где требуется больше мощности для работы тяжелой техники, хотя есть и исключения.

Работающие электродвигатели чаще всего используются для трехфазного питания.Трехфазный асинхронный двигатель сочетает в себе высокий КПД, простую конструкцию и высокий пусковой момент. Промышленные вентиляторы, воздуходувки, насосы, компрессоры и многие другие виды оборудования обычно используют этот тип электродвигателя. Другие системы, которые могут использовать трехфазное питание, включают оборудование для кондиционирования воздуха, электрические котлы и большие системы выпрямления, используемые для преобразования переменного тока в постоянный.

В то время как большинство двигателей, работающих от трехфазной сети, довольно большие, существуют примеры очень маленьких двигателей, таких как те, которые питают компьютерные вентиляторы, которые работают от этого типа питания.Инверторная схема внутри вентилятора преобразует постоянный ток (DC) в трехфазный переменный ток. Это служит для снижения шума, так как крутящий момент трехфазного двигателя очень плавный.

Стандарты

Провода, называемые проводниками, используемые в трехфазной энергосистеме, обычно имеют цветовую маркировку, хотя цвета сильно различаются в зависимости от местоположения, и в большинстве стран есть свои собственные коды.Например, в Северной Америке для обозначения трех фаз традиционно используются черный, красный и синий цвета, а белый цвет представляет собой нейтральный провод. В Европе, напротив, коричневый, черный и серый цвета обозначают фазы, а нейтральный провод — синий. Даже с этими национальными стандартами в повседневных приложениях, как правило, бывает много несоответствий. Для тех, кто работает с трехфазным питанием, не рекомендуется делать предположения, не сверившись со схемой для отдельной рассматриваемой установки или системы.

Motors и NEC | EC&M

Спасибо, что посетили одну из наших самых популярных классических статей.Если вы хотите ознакомиться с обновленной информацией по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «Расчеты двигателя
— часть 1 ».

Примечание. Эта статья основана на NEC 2011 года.

Статья 430 устанавливает требования к электродвигателям, а ст. 440 предлагает измененные и дополнительные требования к герметичным двигателям, например, используемым в кондиционерах и холодильном оборудовании. Применение двигателей является сложным, поскольку они являются индуктивными нагрузками с высоким потреблением тока при запуске.Поскольку этот пусковой ток обычно в шесть раз превышает рабочий ток, защита от перегрузки по току для двигателей должна отличаться от защиты другого оборудования.

Вам может быть некомфортно с некоторыми из Искусств. 430 поправок на защиту от перегрузки по току. Но как только вы поймете, как работает защита двигателя, вы поймете, почему эти допуски не только безопасны, но и необходимы.

Таблица FLC в зависимости от номинального тока двигателя (FLA). Номинальные токи двигателя при полной нагрузке указаны в Таблицах 430.247, 430,248 и 430,250 используются для определения:

  • Сила тока проводника [430,22].
  • Размер устройства защиты от короткого замыкания ответвления и замыкания на землю [430.52 и 430.62].
  • Амперная нагрузка разъединителей [430.110].

Таблица, выбранная для этой цели, зависит от типа используемого двигателя. Правильный ток полной нагрузки (FLC) выбирается из:

  • Таблица 430.247 Двигатели постоянного тока
  • Таблица 430.248 однофазных двигателей
  • Таблица 430.250 3-фазные двигатели

Однако для некоторых конкретных типов двигателей вместо FLC необходимо использовать фактический ток полной нагрузки (FLA), указанный на паспортной табличке (см. FLA по сравнению с FLC ).

Используйте заводскую табличку FLA при выборе размеров проводников, защиты ответвленных цепей от короткого замыкания и замыкания на землю, а также разъединителей для:

  • Двигатели рассчитаны на работу при частоте вращения ниже 1200 об/мин.
  • Двигатели с высоким крутящим моментом (и, следовательно, более высоким FLC).
  • Многоскоростные двигатели (FLC зависит от скорости).
  • Перечисленное электроприводное устройство.

Кроме того, используйте заводскую табличку FLA для определения размеров отдельной защиты двигателя от перегрузки [430.6(A)(2)].

Размер проводника

Если для одиночного двигателя размер проводников должен составлять не менее 125 % номинала FLC двигателя, как указано в Таблице 430.247 [Двигатели постоянного тока], Таблице 430.248 [Однофазные двигатели] или Таблице 430.250 [Трехфазные двигатели] (430.22) . Давайте рассмотрим пример задачи для ясности.

Рис. 1. Токопроводы для одного двигателя должны иметь мощность не менее 125 % от номинального тока полной нагрузки двигателя.

Какой размер проводника ответвленной цепи 75°C требуется для трехфазного двигателя мощностью 7½ л.с., 230 В, как показано на рис. 1 ?

FLC двигателя = 22 А [Таблица 430.250]

Сечение проводника = 22 А × 1,25 = 27,50 А

Проверка Таблицы 310.15(B)(16) показывает, что проводник 10 AWG рассчитан на 30 А при 75°C.

Примечание : Устройство защиты ответвленной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю с использованием выключателя с обратнозависимой выдержкой времени рассчитано на 60 А в соответствии с 430.52(С)(1) Пример 1:

Защита цепи = 22 А × 2,50 = 55 А, следующий размер больше 60 А [240,6 (А)]

Проводники цепи, питающие несколько двигателей, не должны быть меньше минимальной силы тока, определяемой добавлением [430.24]:

  • 125 % от FLC самого высокого номинального двигателя.
  • ФЛК других двигателей    

Для этой цели двигатель с наивысшим номинальным значением имеет самый высокий FLC [430.17]. Давайте рассмотрим еще один пример для ясности.

Какой размер проводника питания 75°C требуется для двух 7½ л.с., 230 В, 3-фазных двигателей, если клеммы рассчитаны на 75°C?

FLC двигателя = 22 А [Таблица 430.250]

Проводник фидера двигателя = (22 А × 1,25) + 22 А = 49,50 А

Проверка Таблицы 310.15(B)(16) показывает, что проводник 8 AWG рассчитан на 50 А при 75°C.

Примечание : Устройство максимальной токовой защиты фидера (автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени) должно соответствовать 430.62 следующим образом:

Шаг 1: Определите наибольший номинал устройства защиты от перегрузки по току в ответвленной цепи [240,6(A) и 430,52(C)(1) Пример 1]: 22A × 2,50 = 55A, следующий размер больше 60A

Шаг 2: Определите размер устройства максимального тока фидера в соответствии с 240.6(A) и 430.62: 60A + 22A = 82A, следующий размер меньше 80A

Примечание : Правило «защиты следующего размера» для ответвленных цепей [430.52(C)(1) Ex 1] не применяется к параметрам устройств защиты от короткого замыкания фидера двигателя и защиты от замыканий на землю.

Метчики

Для проводников цепи двигателя, отходящих от фидера [430.28], определите допустимую нагрузку по 430.22. Проводники ответвления должны заканчиваться устройством защиты от короткого замыкания и замыкания на землю ответвленной цепи типоразмера 430.52.

Токоотводы ответвления двигателя должны иметь номинальную мощность не менее:

  • Одна десятая номинала устройства защиты фидера, если оно не превышает 10 футов.
  • Одна треть тока питающего проводника, если его длина превышает 10 футов, но не превышает 25 футов.
  • Столько же, сколько и ток питающего проводника.

Защита от перегрузки

Неисправность, такая как короткое замыкание или замыкание на землю, не является перегрузкой [ст. 100]. Перегрузка — это работа оборудования с превышением его номинального тока или когда ток превышает допустимую нагрузку проводника.

Длительная перегрузка может привести к опасному перегреву оборудования или даже к его выходу из строя. Таким образом, мы хотим защитить двигатели, оборудование управления двигателями и проводники ответвленной цепи двигателя от чрезмерного нагрева в результате перегрузки. Вы должны установить устройство защиты от перегрузки для каждого незаземленного проводника [430.37].

Требования к защите цепи двигателя от перегрузки указаны в ст. 430, Часть III. Они предназначены только для защиты от перегрузки и отказа при запуске. Защита от перегрузки не требуется, если она может создать дополнительные или повышенные опасности, как в случае с пожарными насосами (см.7).

Из-за разницы между пусковым и рабочим током (см. Пуск, работа и блокировка ) защита двигателей от перегрузки по току отличается от защиты других цепей. Как правило, устройство защиты двигателя от перегрузки отделено от устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю (статья 430, часть IV) [, рис. 2, ].

Рис. 2. Перегрузка по току — это любой ток, превышающий номинал оборудования. Это может быть вызвано перегрузкой, коротким замыканием или замыканием на землю [Ст. 100].

Устройства перегрузки бывают разных конфигураций. Они могут быть обычными «нагревателями» или электронными. Вы можете использовать предохранитель размером 430,32. Если вы используете предохранители для защиты от перегрузки, предусмотрите по одному на каждый незаземленный проводник [430.36].

Вы можете использовать одно устройство максимальной токовой защиты для защиты двигателя от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю [430.55]. Однако его размер должен соответствовать требованиям к перегрузке в 430.32.

Непрерывная работа

Двигатели мощностью более 1 л.с., используемые в непрерывном режиме без встроенной тепловой защиты, должны иметь устройство защиты от перегрузки, рассчитанное на открытие не более чем на 115 % номинала FLC, указанного на паспортной табличке двигателя [430.32(А)(1)]. Но размер перегрузочного устройства не более 125% от паспортного ТПН, если:

  • Заводской сервис-фактор (SF) составляет 1,15 или более.
  • Повышение температуры, указанное на паспортной табличке, составляет 40°C или меньше.

Защита ответвленной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю

Устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю ответвленной цепи защищает двигатель, аппаратуру управления двигателем и проводники от коротких замыканий или замыканий на землю. Не защищает от перегрузок [430.51] ( Рис. 3 ).

Рис. 3. Устройство защиты ответвленной цепи от короткого замыкания и замыкания на землю не защищает от перегрузки.

Устройство защиты ответвленной цепи двигателя от короткого замыкания и замыкания на землю должно выдерживать пусковой ток двигателя [430.52(B)]. Установите устройство защиты от короткого замыкания ответвленной цепи и замыкания на землю в каждой цепи двигателя и убедитесь, что его номинал не превышает значений, указанных в таблице 430.52. Давайте рассмотрим еще один пример задачи.

Какой размер проводника 75°C и автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени требуются для однофазного двигателя мощностью 2 л.с., 230 В?

Шаг 1: Определите проводник ответвленной цепи [таблица 310.15(B)(16), 430.22 и таблица 430.248]: 12 А × 1,25 = 15 А

Согласно Таблице 310.15(B)(16), проводник 14 AWG рассчитан на 20 А при 75°C.

Шаг 2:    Определите защиту ответвленной цепи [240.6(A), 430.52(C)(1) и таблица 430.248]: 12A × 2,50 = 30A

Защита от перегрузки по току для двигателей отличается от защиты для других типов электрических нагрузок, и приведенные вами значения могут показаться неправильными, исходя из вашего опыта работы с другими типами приложений.Например, защита проводника 14 AWG автоматическим выключателем на 30 А просто выглядит неправильно. Но имейте в виду, что проводники ответвленной цепи двигателя защищены от перегрузок устройством перегрузки. Размер этого устройства составляет от 115 % до 125 % номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке [430.32].

Правило малого проводника, содержащееся в 240.4(D), которое ограничивает защиту 15 А для 14 AWG, не применяется к защите цепи двигателя. См. 240.4(D) и 240.4(G).

Защита фидера

Вам необходимо защитить проводники фидера двигателя от коротких замыканий и замыканий на землю.Но как подобрать защитное устройство для выполнения этой работы? Во-первых, определите, какой двигатель на фидере имеет наибольшее номинальное устройство защиты от короткого замыкания и замыкания на землю. Затем сложите FLC других двигателей в группе. Наконец, добавьте эту сумму к рейтингу устройства из первого шага [430,62(A)].

Правило «защиты следующего размера» для ответвленных цепей [430.52(C)(1) Ex 1] не применяется к номиналу устройства защиты фидера двигателя. Таким образом, вам может потребоваться округление до устройства защиты, которое «не превышает» это расчетное значение.Пример задачи помогает проиллюстрировать это.

Какой размер защиты фидера (выключатели с обратнозависимой выдержкой времени с клеммами на 75°C) и проводники на 75°C необходимы для следующих двух двигателей ( рис. 4 )?

Рис. 4. Устройство защиты фидера в данном примере не должно быть больше 84А (70А + 14А).

Двигатель 1 — 20 л.с., 460 В, 3-фазный = 27 А ТП [Таблица 430.250]

Двигатель 2 — 10 л.с., 460 В, 3 фазы = 14 А FLC

Вот решение:    

Шаг 1: Определите размер проводника фидера [430.24]: (27A × 1,25) + 14A = 48A
8 AWG, номинал 50A при 75°C [110.14(C)(1) и таблица 310.15(B)(16)]

Шаг 2: Защита фидера [430.62(A)] не больше, чем максимальное устройство защиты от замыканий на землю и короткого замыкания ответвленной цепи плюс FLC другого двигателя.

Шаг 3: Определите наибольшее устройство защиты от замыкания на землю и короткого замыкания ответвленной цепи [430.52(C)(1) Ex]: двигатель 20 л.с. = 27 A × 2,50 = 68, следующий размер больше = 70 A

Двигатель мощностью 10 л.с. = 14 А × 2,50 = 35 А

Шаг 4: Определите защиту фидера: не более 70А + 14А, = 84А.

Следующий размер меньше = 80 А [240,6 (А)]

Следовательно, для этой конкретной схемы вы должны использовать проводник 8 AWG и выключатель на 80 А.

Статья 430 дорожной карты. По сравнению с другими статьями NEC, ст. 430 длинный и сложный. Но теперь, когда у вас есть хорошее представление о его требованиях, вы можете объединить эти знания с «картой», показанной на рис. 430.1, чтобы повысить эффективность и точность вычислений.

Боковая панель 1: запуск, работа и блокировка

Двигатель потребляет значительно больше тока при запуске, чем при работе.Он тянет еще больше в состоянии заблокированного ротора.

  • Пусковой ток . Когда напряжение впервые подается на обмотку возбуждения асинхронного двигателя, только сопротивление проводника препятствует протеканию тока через обмотку. Поскольку сопротивление проводника очень низкое, двигатель имеет большой пусковой ток.
  • Рабочий ток . Как только ротор достигает номинальной скорости, пусковой ток снижается до рабочего тока из-за противоэлектродвижущей силы (CEMF).
  • Текущий ток с заблокированным ротором ( LRC ). Если вращающаяся часть обмотки двигателя (якорь) не может вращаться (например, из-за заклинивания), то обмотка не создает ВЭДС. Следовательно, импеданс проводника уменьшается до тех пор, пока не произойдет короткое замыкание. Двигатель работает при LRC, часто в шесть раз превышающем номинальный ток при полной нагрузке, в зависимости от номинала кода двигателя [430.7(B)]. Возникающий в результате перегрев обмотки двигателя разрушит обмотку, если ток не будет быстро уменьшен или удален.

БОКОВАЯ ПАНЕЛЬ 2: FLA против. ФЛК

Номинальный ток при полной нагрузке (FLA), указанный на паспортной табличке, представляет собой ток, который потребляет двигатель при номинальной нагрузке в лошадиных силах при номинальном напряжении, исходя из его номинального КПД и коэффициента мощности. Ток, который фактически потребляет двигатель, зависит от фактического напряжения на клеммах двигателя и нагрузки, которую двигатель пытается управлять. Ток увеличивается, если увеличивается нагрузка или уменьшается напряжение.

Предупреждение : Во избежание повреждения обмоток двигателя из-за чрезмерного нагрева (вызванного чрезмерным током) никогда не нагружайте двигатель выше его номинальной мощности и убедитесь, что источник напряжения соответствует номинальному напряжению двигателя.

Таблицы тока полной нагрузки (FLC) находятся в конце ст. 430. В общих чертах размеры постоянной проводки, установленной для цепей двигателя, определяются на основе этих таблиц, которые должны быть достаточно большими для любой конструкции двигателя определенной номинальной мощности.

Диагностика – Трехфазные асинхронные двигатели « Цепь Negma

Диагностика — Трехфазные асинхронные двигатели

Опубликовано Circuit Negma 28 марта 2006 г.


Диагностика – Трехфазные асинхронные двигатели

Двигатель не запускается.
Питание или стартер отключаются при запуске.
Двигатель запускается, но не имеет крутящего момента.
Двигатель не достигает полной скорости.
Двигателю требуется много времени для достижения полной скорости.
Перегрев двигателя.
Токи нагрузки не превышают значения тока полной нагрузки.
Механический шум или вибрация.
Шумные подшипники.
Перегрев подшипника
Сила тока двигателя превышает указанный на паспортной табличке ток при полной нагрузке.
Чрезмерный электрический шум.
Несбалансированные токи в разных фазах, когда двигатель работает под нагрузкой.
Двигатель вращается в неправильном направлении.

Проблема Возможная причина Тесты Раствор
Двигатель не запускается.
  1. Неисправность питания.
  2. Двигатель или нагрузка заблокированы.
  3. Неправильные соединения в цепи управления.
  1. Проверьте правильность напряжения на клеммах двигателя.
  2. Убедитесь, что двигатель и нагрузка свободно вращаются.
  3. Убедитесь, что контакторы работают.
  1. Установка новых предохранителей, сброс автоматических выключателей и т. д.
  2. Снимите зажимы, замки и т. д.
  3. Перебрать цепь управления.
Отключение питания или пуска при запуске.
  1. Неправильные или ослабленные соединения.
  2. Двигатель перегружен.
  3. Перемычка нагрузки слишком высокая.
  4. Низкое напряжение из-за падения напряжения в кабелях
  5. Перегрузка или автоматический выключатель неправильно настроен или рассчитан.
  1. Убедитесь, что все наконечники правильно обжаты или припаяны, а соединения затянуты.
  2. Сравните данные производительности нагрузки с данными производительности двигателя.
  3. Измерьте напряжение на клеммах двигателя во время запуска двигателя.
  4. Проверить настройки защиты от перегрузки и автоматического выключателя и учесть пусковой ток
  1. Исправить соединения.
  2. Замените двигатель на правильный размер.
  3. Замените кабели на правильный размер.
  4. Правильная настройка перегрузки или выключателя или замена.
Двигатель запускается, но не имеет крутящего момента. Двигатель не достигает полной скорости или требует много времени для разгона.
  1. Неправильное подключение.
  2. Двигатель с обмоткой треугольником, соединенный звездой.
  3. Стартер Star/Delta остается в режиме Star.
  4. Слишком высокая инерция нагрузки.
  5. Двигатель перегружен.
  6. Низкое напряжение из-за падения напряжения в кабелях.
  1. Проверить схему подключения и данные на паспортной табличке.
  2. Сравните данные производительности нагрузки с данными производительности двигателя.
  3. Измерение напряжения на клеммах двигателя при запуске
  1. Разобрать и исправить соединения.
  2. Проверить таймер и цепь управления стартером.
  3. Замените двигатель на правильный размер.
  4. Замените кабели на правильный размер.
Перегрев двигателя.
  1. Двигатель перегружен.
  2. Неэффективное охлаждение.
  3. Слишком высокая температура окружающей среды.
  4. Неправильное подключение.
  5. Двигатель с обмоткой треугольником в звезде.
  6. Двигатель «Однофазный».
  7. Неверное напряжение или частота.
  8. Несбалансированное напряжение питания.
  1. Проверьте данные производительности нагрузки.
  2. Проверить вентилятор и расход воздуха, а также температуру воздуха. Ищите накопление грязи.
  3. Проверить схему подключения и данные на заводской табличке.
  4. Проверьте напряжение и силу тока во всех трех фазах.
  5. Проверить заводскую табличку
  6. Точное измерение межфазного напряжения
  1. Устраните проблему с нагрузкой или установите двигатель большего размера.
  2. Очистите двигатель. Разобраться с охлаждением температуры воздуха. и течь.
  3. Разобраться с соединениями.
  4. Восстановить питание всех фаз.
  5. Правильное напряжение или частота.
  6. Сбалансируйте подачу или примите дисбаланс.
Ток нагрузки не превышает Ток полной нагрузки
  1. Неправильное подключение
  2. Соединение двигателя по схеме звезда-треугольник.
  3. Напряжение выше паспортного.
  4. Двигатель поставляется с другим напряжением или частотой.

    1 и 2. Проверьте схему подключения и данные на паспортной табличке.

    3. Измерьте напряжение на клеммах двигателя.
    4. Сравните напряжение питания и частоту с паспортной табличкой.

    1 и 2. Разберите и исправьте соединения на клеммах двигателя.
    3. Правильное напряжение питания
    4. Замените двигатель на правильное напряжение и частоту

Механический шум или вибрация.Шумные подшипники. Подшипники перегреваются.
  1. Тяга от нагрузки или перекоса.
  2. Поврежденные подшипники, слишком много смазки, отсутствие смазки или посторонние включения в смазке.
  3. Заедание ротора или посторонние предметы в воздушном зазоре.
  4. Несбалансированная нагрузка, муфта или шкив.
  5. Чрезмерное натяжение ремня.
  6. Фундамент двигателя нежесткий.

    1. Проверьте зазор между полумуфтами и соосность.
    2 и 3. Медленно поверните вал рукой и нащупайте шероховатость или жесткость.Проверьте, нет ли погнутого вала или трения вентилятора.
    4. Запустите двигатель без нагрузки, а затем со снятым шкивом или муфтой.
    5. Запустите двигатель без ремней.
    6. Проверка проектных и строительных фундаментов

    1. Повторно выровняйте муфты
    2 и 3. Очистите корпус подшипника, замените подшипники и заполните свежей смазкой.
    4. Закрепить разбалансированные элементы
    5. Ослабить натяжение ремня
    6. Увеличить прочность фундаментов

Ток двигателя превышает указанный на паспортной табличке ток полной нагрузки при нагрузке
  1. Двигатель перегружен.
  2. Низкое напряжение питания.
  3. Неверное напряжение или частота.
  4. Неправильные соединения.
  5. Двигатель «Однофазный».
  6. Несбалансированное напряжение питания.
  7. Скорость двигателя не соответствует нагрузке.

    1. Проверьте данные о нагрузке и производительности.
    2. Измерьте напряжение на клеммах двигателя
    3. Проверьте паспортную табличку.
    4. Проверьте заводскую табличку
    5 и 6. Проверьте напряжение и силу тока во всех трех фазах.
    7. Измерьте скорость двигателя и проверьте требования к скорости нагрузки.

    1. Устраните проблему с нагрузкой или установите двигатель большей мощности.
    2. Исправить проблему, возможно, с кабелями большего размера.
    3. Правильное напряжение или частота.
    4. Разобрать и исправить.
    5 и 6. Восстановите сбалансированное питание всех трех фаз.
    7. Замените двигатель на правильную скорость.

Чрезмерный электрический шум
  1. Неправильные соединения.
  2. Неверное напряжение.
  3. Двигатель «Однофазный».

    1. Проверьте соединения
    2. Проверьте напряжение по заводской табличке
    3. Проверьте напряжение и ток во всех трех фазах.

    1. Исправьте соединения
    2. Исправьте напряжение.
    3. Восстановить подачу питания на все три фазы.

Несимметричные токи в разных фазах при нагрузке двигателя
  1. Несбалансированное напряжение питания
  1. Точное измерение межфазного напряжения
  1. Балансировка подачи или приема дисбаланса
Двигатель работает в неправильном направлении
  1. Неправильные соединения.
  1. Часы вращения вала
  1. Своп и две фазы питания.
 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Эта запись была опубликована 28 марта 2006 г. в 6:15 и находится в рубрике «Без рубрики». Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 кормить. Вы можете оставить отзыв или вернуться со своего сайта.

Несбалансированные напряжения и электродвигатели

Невозможно идеально сбалансировать междуфазные напряжения в трехфазной цепи. На самом деле линейные напряжения обычно различаются на несколько вольт и более, но разница, превышающая 1 процент, может привести к серьезным проблемам на заводе. Чтобы поддерживать максимальную энергоэффективность и предотвратить преждевременный выход из строя трехфазных двигателей, установите соответствующие защитные устройства и периодически проверяйте асимметрию напряжения на клеммах двигателя.

Что это такое

Проще говоря, дисбаланс напряжения описывает ситуацию, когда не все линейные напряжения в трехфазной цепи одинаковы. Влияние на двигатели и другие устройства в цепи напрямую зависит от процента присутствующего дисбаланса. Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) в своей публикации стандартов MG 1-2006: Motors and Generators , часть 14.36:

определяет асимметрию напряжения в процентах следующим образом.

% дисбаланса напряжения  =  100   x    (максимальное отклонение напряжения от среднего напряжения)

                                                                  (среднее напряжение)

Например, при междуфазных напряжениях 460, 467 и 450 среднее напряжение равно 459, а максимальное отклонение от среднего равно 9.Таким образом, процент дисбаланса составляет 1,96  процента:

100 x (9/459) = 1,96 %

Признавая возможные различия в производительности, NEMA MG 1-2006, часть 12.45 требует, чтобы трехфазные двигатели «успешно работали» при номинальной нагрузке, если дисбаланс напряжения на клеммах двигателя составляет 1 процент или менее. Для надежной работы двигателя обязательно помните об этом предельном значении. (Обратите внимание, что приведенный выше дисбаланс в 1,96% превышает стандарт NEMA.

Общие причины

Несбалансированные напряжения могут существовать где угодно в трехфазной системе распределения электроэнергии.Обычно источником проблемы являются неравные нагрузки на линии из-за асимметрии напряжения в системе, различных импедансов системы (отношение напряжения к току), характера нагрузок и рабочей нагрузки на оборудование, особенно на двигатели. «Однофазность» (полная потеря фазы) — это предельное состояние дисбаланса напряжения для трехфазной цепи.

  • К частым причинам несбалансированного напряжения относятся:

  • Несбалансированное входящее питание

  • Неравные настройки ответвлений трансформатора

  • Большой однофазный распределительный трансформатор в системе

  • Обрыв фазы на первичной обмотке трехфазного распределительного трансформатора

  • Неисправности или заземление силового трансформатора

  • Открытые трансформаторные батареи, соединенные треугольником

  • Перегорел предохранитель на блоке трехфазных конденсаторов для повышения коэффициента мощности

  • Неодинаковое сопротивление в жилах электропроводки

  • Несбалансированное распределение однофазных нагрузок, таких как освещение

  • Тяжелые реактивные однофазные нагрузки, такие как сварочные аппараты

  • Большой нагреватель управляет этим быстрым циклом

  
Последствия дисбаланса напряжения

Дисбаланс напряжения приводит к еще большему дисбалансу фазных токов, что может привести к повреждению электродвигателей, генераторов, трансформаторов и электропроводки.Например, асимметрия напряжения в 1 процент на клеммах полностью нагруженного двигателя может привести к асимметрии фазных токов от 6 до 10 процентов, что повышает рабочую температуру двигателя, снижает его энергоэффективность и сокращает срок его службы.

Дополнительный нагрев (называемый «потери в обмотке») рассчитывается по формуле I 2 R, где I — ток, а R — сопротивление. Если асимметрия тока составляет 10 % (1.10), в сильноточной фазе будет не менее 21 % (1.10).10 2 = 1,21) больше потерь (потери = теплоты), чем в любой другой фазе.

 

На рис. 1 четко показано, как асимметрия напряжения влияет на ток и повышение температуры типичного трехфазного электродвигателя мощностью 5 л.с., 230/460 В, 60 Гц, 1725 об/мин и эксплуатационным коэффициентом 1,0.

Повышение температуры на каждые 10°C (18°F) выше номинального значения сокращает срок службы изоляции обмоток примерно наполовину, поэтому даже небольшое увеличение процентной асимметрии напряжения может серьезно повредить двигатель.Несимметрия напряжения в 5,4% на рис. 1 добавляет 60°C (108°F) к повышению температуры, что означает, что ожидаемый срок службы обмотки (и двигателя) упадет примерно до 1/64 от нормального — существенное и неприемлемое значение. снижение.

Несбалансированные напряжения также могут вызывать вредные гармонические токи. Хотя эти токи выходят за рамки данной статьи, они вызывают дополнительный нагрев двигателей и питающей проводки (иногда включая нейтраль). Процент гармоник тока может значительно увеличиться из-за наличия в цепи гармоник как третьего, так и четного порядка.

Другие последствия несимметричных напряжений для двигателей заключаются в том, что ток заторможенного ротора обмотки статора (уже относительно высокий) будет несбалансированным пропорционально несимметрии напряжений; скорость при полной нагрузке немного упадет; и крутящий момент уменьшится. Если состояние достаточно серьезное, двигатель может не создавать достаточного крутящего момента для достижения номинальной скорости. Уровни шума и вибрации также могут увеличиться из-за асимметрии напряжения.

Предостережение: не все перекосы напряжения одинаковы.Эффект более драматичен, если напряжения всех трех фаз отличаются, чем если только одна фаза отличается от двух других. Это справедливо даже в том случае, если процентное отклонение вычисляется для того же дисбаланса.

На рис. 2 показано типичное процентное увеличение потерь и нагрева в двигателе для различных уровней асимметрии напряжения.

Рис. 2. Нагрев двигателя и потери в зависимости от асимметрии напряжения.

 

Двигатель часто продолжает работать при несбалансированном напряжении, хотя и менее эффективно.Это снижение эффективности вызвано как увеличением тока (I), так и увеличением сопротивления (R) из-за нагрева. Эти факторы «накладываются друг на друга», вызывая экспоненциальное увеличение нагрева двигателя, что иногда приводит к «тепловому разгону» (неконтролируемому нагреву), быстрому износу системы изоляции и преждевременному выходу из строя обмотки.

{разрыв страницы}

 

Однофазный

Однофазная работа трехфазного двигателя заслуживает особого внимания.Специалисты по обслуживанию электрооборудования часто полагаются на устройство защиты двигателя для предотвращения потери фазы, но обнаруживают, что оно не работает и двигатель выходит из строя. Однофазная работа трехфазного двигателя может вызвать перегрев из-за чрезмерного тока и снижения выходной мощности. Если двигатель работает при полной или почти полной нагрузке при однофазном включении, он не будет развивать номинальный крутящий момент и может даже заглохнуть, т. е. остановиться. Состояние заклинивания генерирует огромное количество тока заблокированного ротора, что приводит к чрезвычайно быстрому росту температуры.

Интересным примером является то, что произойдет, если двигатель насоса потеряет фазу. Вспомним формулы для мощности переменного тока:

Однофазный:    P  = V x A x pf

Три фазы:    P  = V x A x pf x 1,73.

Где :

P = Вт

В =

вольт

А = ампер

пф = коэффициент мощности

Если трехфазное питание двигателя станет однофазным, выходная мощность упадет до 1/1.73, или около 58 процентов от номинального, и скорость вращения ротора значительно снизится из-за пониженного крутящего момента. Мощность насоса зависит от куба скорости, поэтому потребляемая мощность также снизится. Поскольку ток двигателя может незначительно превышать номинальный, устройства защиты от перегрузки не сработают. Тем не менее, недостаточное охлаждение на более низкой скорости может привести к перегреву двигателя и его преждевременному выходу из строя.

Без надлежащей защиты двигателя может выйти из строя обмотка статора; короткозамкнутый ротор также может быть поврежден или разрушен.Хорошая причина не полагаться на стандартные пускатели с тремя перегрузками для предотвращения однофазного включения заключается в том, что локальные внутренние обмотки могут перегреваться, даже если линейные токи не превышают уставку какого-либо одного устройства защиты от перегрузки. Для эффективной защиты от однофазного тока требуются специальные датчики, такие как реле напряжения обратной последовательности (см. ниже).

Более сложный сценарий возникает при подключении нескольких двигателей разной мощности к однофазной цепи. Часто в таких случаях один из более крупных двигателей генерирует отсутствующую третью фазу.(Тот же принцип используется в коммерческих вращающихся однофазных преобразователях в трехфазные, за исключением того, что они используют конденсаторы для запуска и регулировки баланса напряжения.)

Если двигатель работает с нагрузкой ниже номинальной, его ток может быть слишком мал, чтобы сработала защита от перегрузки по току. В этом случае меньшие двигатели, работающие при номинальной нагрузке в той же цепи, будут подвержены быстрому выходу из строя, поскольку генерируемая фаза будет иметь пониженное напряжение примерно на 10–15 процентов.(Объяснение того, как возникает это пониженное напряжение, выходит за рамки этой статьи.) Генерируемое фазное напряжение будет уменьшаться еще больше, если нагрузка на большой двигатель увеличится, что ухудшит ситуацию для всех двигателей, как больших, так и малых.

Проверка несбалансированного напряжения

Первым шагом в тестировании на наличие несимметричных напряжений является измерение междуфазных напряжений на клеммах двигателя с соблюдением всех применимых мер предосторожности. Аналогичным образом измерьте ток в каждой линии питания, поскольку асимметрия тока часто в 6–10 раз превышает асимметрию напряжения.Подозрение на однофазность, когда двигатель не запускается. Чтобы проверить это условие, просто измерьте ток в каждой фазе цепи двигателя. Одна фаза будет нести нулевой ток, когда существует однофазное состояние.

способов исправить несбалансированное напряжение

Перераспределение и повторное подключение однофазных нагрузок может уменьшить дисбаланс напряжения, вызванный чрезмерно неравномерным распределением нагрузки между фазами. Среди тяжелых однофазных нагрузок наиболее распространены осветительное оборудование и изредка сварочные аппараты.Кроме того, проверьте наличие перегоревших предохранителей на блоке трехфазных конденсаторов для улучшения коэффициента мощности.

Другим корректирующим действием, хотя обычно нежелательным, является снижение номинальных характеристик двигателя. Если дисбаланс напряжения превышает 1 процент, для успешной работы двигателя необходимо снизить его номинальные характеристики. На рис. 5 показано, что при 5-процентном пределе дисбаланса напряжения, установленном NEMA, номинальная мощность двигателя должна быть существенно снижена, примерно до 75 процентов от номинальной мощности, указанной на паспортной табличке.

Рис. 5: Коэффициент снижения номинальных характеристик из-за несбалансированного напряжения.

Автоматические регуляторы напряжения (АРН) могут использоваться для устранения дисбаланса напряжения, а также пониженного и повышенного напряжения. Эти устройства автоматически компенсируют все колебания напряжения в режиме реального времени, если входное напряжение находится в пределах их диапазона величины и скорости регулировки. Несмотря на то, что доступны АРН высокой мощности, обычно практичнее установить несколько небольших блоков для защиты различных цепей, а не один большой блок, возможно, на служебном входе предприятия.

 

Реле защиты

Специальные защитные реле могут обнаруживать дисбаланс напряжения и защищать оборудование от его ухудшения.Как правило, эти реле дисбаланса представляют собой небольшие, относительно недорогие микропроцессоры с многочисленными функциями, например, автоматический или ручной сброс, программируемое время срабатывания и настройки предела дисбаланса. Если дисбаланс напряжения превышает заданный предел, большинство этих устройств могут активировать сигнал тревоги, отключить элемент управления или и то, и другое. Их также можно встроить в цепь управления двигателем или любую часть системы распределения электроэнергии.

Реле напряжения обратной последовательности могут обнаруживать однофазность, асимметрию фазных напряжений и реверсирование чередования фаз питания.Эти реле обнаруживают аномалии только перед своим расположением в цепи, поэтому они не могут обнаружить проблему в двигателе или другой нагрузке ниже по потоку.

Другие реле, которые обеспечивают лишь ограниченную защиту в определенных обстоятельствах, включают реле минимального напряжения чередования фаз и реле фазного напряжения. Реле минимального напряжения с чередованием фаз обычно не обеспечивают удовлетворительной защиты от обрыва фазы, потому что, как упоминалось ранее, однофазные двигатели могут генерировать достаточное напряжение, чтобы создать видимость относительно сбалансированного состояния.Реле фазного напряжения обеспечивают лишь ограниченную однофазную защиту, предотвращая запуск двигателя, если одна фаза системы разомкнута.

Точка закрытия

Дисбаланс напряжения и колебания напряжения — это очень разные вещи. Отклонение напряжения — это отклонение напряжения от номинального напряжения, а NEMA MG 1-2006, часть 12.68 допускает отклонение от номинального напряжения в пределах ±10 процентов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.