Promlebedka.ru

Авто ДРайв
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что будет если неправильно соединить обмотки трехфазного двигателя

Как подключить частотный преобразователь к электродвигателю

    2 commentsПрименение 4 марта, 2019

Преобразователь частоты переменного тока уже много лет применяются при строительстве электромеханических приборов и агрегатов. Они позволяют модулировать частоту для того, чтобы регулировать скорость вращения вола электрического двигателя.

Частотники позволили подключать трёхфазный электрический двигатель к однофазной сети питания, при этом, не теряя мощности. При старинном типе подключения, через емкий конденсатор, большая часть мощности двигателя терялась, КПД существенно снижалось, обмотки электрического двигателя сильно перегревались.

Всех этих проблем удалось избежать, применением частотного преобразователя. При этом очень важно соблюдать правильное подключение частотного преобразователя к электрическому двигателю.

Некоторые особенности подключения любого частотника в связку с электрическим двигателем.

Определение начала и конца обмоток

Прежде всего необходимо определить фазы СО двигателя — «вызвонить» при помощи мультиметра пары выводов, имеющим принадлежность к определенным фазным обмоткам. Провода найденных пар лучше сразу промаркировать.

Далее, потребуется найти их начала и концы. Для этого нужно соединить два любых провода с двух любых найденных пар, а на оставшиеся два провода подать напряжение (иначе говоря, соединить найденные СО последовательно).

К третьей фазной обмотке — найденной паре, в зависимости от напряжения источника питания может быть подключен мультиметр, работающий в режиме вольтметра или контрольная лампочка накаливания как в примере на схеме (используется напряжения сети 220 В).

При согласованном последовательном включении двух обмоток (начала одной с концом другой, см. рис.1) ЭДС обмоток сложится, наводя ЭДС (напряжение) в третьей обмотке, вызывая свечение подключенной к ней лампы. Найденные начала и концы обмоток рекомендуется сразу пометить.

При отсутствии свечения лампы нужно поменять провода одной из последовательно соединенных пар местами, поскольку они соединены встречно — началами или концами (см. рис.2) и ЭДС каждой направлен друг на друга, их сумма будет равна нулю.

Аналогично определяются начало и конец третьей обмотки (см. схему выше).

  • Главная
  • Электросхемы
  • Определение начала конца обмоток двигателя

Адаптация трехфазной машины

Подключение двигателя 380 вольт к однофазной сети производится путем изменения способа коммутации выводов обмоток в клеммной коробке и не затрагивает его конструкции. Это делается двумя способами:

  1. С сохранением электрической связи обмоток по схеме «звезда» или «треугольник». Используется наиболее часто.
  2. Созданием двух независимых обмоток: пусковой и рабочей.

Обмотки асинхронного трехфазного двигателя расположены на статоре под физическим углом в 120 градусов. Если две из них объединить, то третья окажется почти перпендикулярной им – отклонение 30 градусов. Поэтому остается лишь правильно подобрать номинал и подключить конденсатор.

Большинство промышленных электродвигателей имеют возможность перехода с 380 В на 220 В и даже 127 В (устаревшие варианты). Для этого производится изменение способа соединения обмоток: со «звезды» на «треугольник». Поскольку в последнем случае обмотки запитаны напряжением 220 вольт, потеря мощности при подключении к однофазной сети составит 30 процентов. Если конструкция такова, что общая точка обмоток находится где-то в глубине статора (только три болта в клеммной коробке), то придется смириться с потерей половины мощности.

Схемы подключения трехфазного двигателя по принципу «звезда» и «треугольник» к бытовой сети 220 вольт приведена ниже.

Технология коммутации обмоток такая: выводы в клеммной коробке соединяются тремя параллельными перемычками (схема «треугольник»). К любым двум парам питающее напряжение подводится напрямую, а к третьей – через конденсатор, который из-за своих габаритов обычно устанавливается отдельно, снаружи.

Создание независимой пусковой обмотки выгодно тем, что мотор будет меньше греться. Для этого надо определить начало и конец каждой катушки. Обычно в клеммной коробке они соответствуют болтам, обозначенным литерами С1 – С4, С2 – С5, С3 – С6. Если вы не уверены, что это именно так, то используйте для прозвонки универсальный тестер в режиме звуковой сигнализации. Любые две катушки соединяются последовательно. Они становятся рабочей обмоткой. К ним питающее напряжение подводится напрямую. В цепь пусковой включается конденсаторная батарея, а также ручной или автоматический коммутатор.

В трёхфазной сети используются три разных фаза, обозначающиеся А, В и С или L1, L2 и L3, поэтому, что будет, если соединить две фазы между собой зависит от того, какие именно замыкаются фазы:

  1. Соединение одноимённых (одинаковых) фаз . Фактически, это параллельное соединение двух автоматических выключателей. Приведёт к повышению тока срабатывания защиты и некорректной работе УЗО и дифавтоматов. В некоторых случаях, например, в панельных домах, в которых в одной переходной коробке находятся провода разных квартир, может неправильно работать прибор учёта электроэнергии.
  1. Подключение друг к другу разноимённых (разных) фаз . Такое соединение двух фаз между собой является аварийным режимом и приведёт к отключению одного из автоматических выключателей, причёт сработает автомат с меньшей уставкой.

Единственным условно-допустимым случаем замыкания двух фаз является включение двух и более одинаковых автоматов в параллельную работу. Это повысит ток уставки, но рекомендовать такую сборку для использования нельзя из-за нестабильных параметров конструкции.

Подключение электродвигателя 380 660 звезда треугольник

На рисунке 20.16 изображены кривые, характеризующие крутящие моменты С двигателя с двумя вариантами напряжения питания (380/660 В). Двигатель подключен к питанию 380 В (схема «треугольник») и заставляет вращаться вентилятор, сопротивление Cr которого возрастает в зависимости от числа оборотов (рис.20.16). Если подключение выполнено правильно, то крутящий момент на валу имеет вид кривой CΔ, а количество оборотов (nΔ) определяется на пересечении кривых CΔ и Cr.

Читать еще:  Что такое атмосферный двигатель и как он работает

Представим случай, когда двигатель 380/660 В, соединенный по схеме «звезда», ошибочно запитан напряжением 380 В. В этом случае его крутящий момент будет изменяться по закону CY, и вместе пересечения CY и Cr скорость вращения будет nY, то есть, ниже предыдущей. Следует отметить, что скорость будет тем больше снижаться, чем выше момент сопротивления вентилятора. Иногда эффект сильного затормаживания настолько сильный, что двигатель отключается защитным термореле. Это больше характерно для установок с центробежным вентилятором, поскольку их момент сопротивления больше, чем у осевых агрегатов.

Обычные холодильные компрессоры имеют еще больший момент сопротивления и при ошибочном подключении вообще не запускаются.

Следует запомнить, что трехфазный двигатель 220/380 В, подключаемый к напряжению 380 В, должен обязательно подсоединяться по схеме «звезда». Использование схемы «треугольник» является недопустимым. Если ремонтник допустит ошибку при подключении, то после подачи напряжения двигатель может перегореть. Поэтому подсоединение электродвигателя к питанию является ответственной работой.

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

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

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

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

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

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

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

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз (т.е. примерно в 1.73 раза, т.е. 220 х 1.73 = 380).

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

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

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

Двигатели малой мощности

D 230V / Y 400V

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

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

D 115V / Y 230V

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

Читать еще:  Чем промыть двигатель после попадания в масло антифриза

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

Двигатели мощности более 5 кВт

D 400V / Y 690V

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

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

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

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

D 220V / Y 440V

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

Имейте в виду, что для треугольника и звезды у мотора разные номинальные токи, например для мотора 75 квт 380/660 скорее всего будут токи порядка 150/87 А, поэтому если тепловая защита настроена на 150 ампер, а мотор включили звездой, то наверняка он вскорее сгорит, а перемотка мотора 75 квт стОит очень дорого.

Если же тепловая защита настроена на 87 ампер, то мотор не сгорит, а будет срабатывать защита. Если механизм потребляет мощность больше чем 25 квт, то защита будет постоянно срабатывать, пока не найдется какой-нибудь местный «Левша», который отключит защиту, после чего мотор таки сгорит.

То есть по-моему мотор надо включать так как надо и защиту ставить такую как надо, а лучше дублировать, чтобы и автомат и тепловое реле были настроены на номинальный ток.
В данном случае мотор должен быть включен треугольником и тепловая защита ток 150. 160 ампер не должна отключать, а 180 ампер должна отключать за несколько минут, максимум полчаса.

Для обычных асинхронных двигателей частота вращения немного меньше (на единицы %%; и зависит от механической нагрузки), чем частота сети, м. б. делённая на натуральное число, определяемое конструкцией.
Переход «треугольник»—>»звезда» приведёт при той же механической нагрузке, как и всякое другое уменьшение напряжения на обмотках, к некоторому дополнительному небольшому уменьшению частоты вращения.
Но это будет так только если механический момент не превысит предельного, соответствующего мощности. А если превысит, двигатель остановится и сгорит.

Ответ Aleks Nots грубо неверен. Ток, наоборот, уменьшится

Как определить начало и конец обмоток

Приступаем к поиску концов. Снова предупрежу о технике безопасности, поскольку сейчас вы будете работать с опасным напряжением 220 вольт. Сама процедура очень простая. Вам надо на одну обмотку присоединить лампу или вольтметр (мультиметр, в режиме измерения напряжения ), а две других обмотки соединить последовательно и подать на них напряжение. Теперь рассмотрим эту процедуру подробнее.

С присоединением лампы или вольтмера проблем не возникнет. Допустим это будет обмотка W1-W2. Остается две обмотки. Согласно имеющимся маркерам вы соединяете их в таком порядке, как это показано на рисунке, а именно соединяете между собой U2 и V1. На выводы U1 и V2 подаете ПЕРЕМЕННОЕ напряжение 220 вольт. Обратите внимание, именно переменное, поскольку постоянное превратит наш двигатель в электромагнит, но при этом напряжение в третьей обмотке наводиться не будет. На реальном двигателе это будет выглядеть, как на фотографии ниже:

Читать еще:  Как установить двигатель уаз 4216 на буханку

Обратите внимание, я специально выделил одним цветом (зеленым) соединенные обмотки на схеме и на фотографии. Теперь, если магнитные потоки обмоток совпадут, то в третьей обмотке будет наведено напряжение. Если посчитать грубо, то чуть меньше 100 вольт. Следовательно, лампочка на третьей обмотке начнет светиться, но не в полный накал. Если же магнитные потоки будут направлены встречно, то в третьей обмотке напряжение наводиться не будет и лампочка не загорится. Если лампочка загорелась, все отлично, придумайте, как навсегда промаркировать выводы обмоток и приступаем к третьей. Если лампочка не загорелась, значит меняем местами выводы любой обмотки. Пусть это будет обмотка V1V2 (то есть, если раньше была схема U1→U2→ V1 →V2, то теперь будет схема U1→U2→V2→ V1 ) и снова проверяем. Лампочка засветилась? Отлично! Но прежде чем переходить к третьей обмотке, поскольку мы определили условные начала и концы двух обмоток нужно придумать, как навсегда промаркировать эти выводы, чтобы в дальнейшем вам не пришлось возвращаться к данной процедуре. Теперь будем работать только с третьей обмоткой. Маркеры первых двух трогать уже не будем. К любой из найденных обмоток подключаем третью, а на освободившуюся подключаем лампочку. То есть на обмотку (пусть будет) U1U2 мы теперь подключаем вольтметр или лампочку, а соединяем обмотки V1→V2→W1→W2. И все повторяем по новой. С одним условием, что маркеры обмоток U и V мы не трогаем. Если лампочка при проверке не загорается, то меняем маркеры только на обмотке W.

Как видите, процедура не слишком сложная и при необходимой сноровке займет не больше 15 минут.

Есть и другие методы определения начал и концов обмоток, но они более сложные и требуют стрелочного вольтметра или сборки несложной схемы, хотя с другой стороны, они более безопасные. Но этот метод наиболее простой. А если не боитесь электричества и внимательно прочитали технику безопасности, то вместо мультиметра прозванивать обмотки можно той же лампочкой. Для этого можно использовать такую схему, которую вы видите ниже:

То есть, можно вообще обойтись без мультиметра. Достаточно одной лампочки на 220 вольт.

Точность определения начал и концов статорной обмотки

В завершение работы рекомендуется проверить точность полученных результатов, для этого:

  • соединяем обмотки соответствующим образом – «звездой» или «треугольником», в зависимости от модели двигателя;
  • подключаем двигатель без нагрузки;
  • при необходимости корректируем направление вращения вала (меняем местами фазы).

Таким образом, начало и конец обмоток трехфазного электродвигателя можно достоверно определить, не разбирая при этом двигатель.

В большинстве случаев, обмотки трехфазных асинхронных электродвигателей скоммутированы в нужное соединение (“звезда” или “треугольник”) внутри статора и выведены в клеммную коробку в виде трех проводов, на которые подается питающее напряжение

380 В. Соединяться обмотки двигателя могут и в клеммной коробке: в этом случае все концы обмоток выводятся в коробку виде двух разделенных пучков по три провода (“начала” и “концы”).

Наконец, выводы обмоток могут быть промаркированы металлическими бирками (С1-С2-С3 – “начала”, С4-С5-С6 “концы” обмоток). Однако, в некоторых случаях попадаются электродвигатели, в клеммную коробку которых просто выведены шесть немаркированных “концов” обмоток, не разделенных на пучки. Причиной этому может быть утеря бирок с маркировкой вследствие небрежной эксплуатации электродвигателя.

В некоторых случаях, бывает, что после ремонта его обмоток – перемотки, в клеммную коробку двигателя выводят шесть совершенно одинаковых проводов одного цвета.

В этом случае, для правильного соединения. необходимо определить “начала” и “концы” обмоток электродвигателя. Для этого, сначала нужно “найти” обмотки, т. е. определить пары проводов отдельных фазных обмоток. Прозвонить пары можно любым тестером или при помощи контрольной лампы, после чего следует промаркировать найденные фазные обмотки.

Теперь нужно определить начало и конец найденных пар фазных обмоток, существуют несколько способов определения, наиболее распространенный и достаточно надежный способ – следующий:

Две любые “найденные” фазные обмотки, соединенные последовательно включают в сеть

220 В, а к выводам третьей подключают контрольную лампу или вольтметр, с установленным пределом измерения до 100 В. Слабый накал лампы или отклонение стрелки вольтметра будет признаком, того, что две, последовательно включенные в сеть обмотки, соединены таким образом, что, «конец» одной обмотки соединен с «началом» другой.

Соответственно, полное отсутствие накала лампы или отклонения стрелки вольтметра – свидетельство отсутствия ЭДС в третьей обмотки, следовательно, последовательно включенные обмотки соединены своими “началами” или “концами”. Таким образом, определив “начала” и “концы” двух обмоток, выводы маркируются.

Теперь нужно определить “начало” и “конец” третьей обмотки, для этого ее соединяют последовательно с любой из обмоток, “начало” и “конец” которой уже определены и, подключив лампу или вольтметр к оставшейся обмотке, по аналогии предыдущего опыта находят “начало” и “конец”.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector