Promlebedka.ru

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

В каких случаях двигатель подключается в звезду

Схемы подключения электродвигателя

Главная > Документ

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Схемы подключения электродвигателя


Схемы подключения электродвигателя. Звезда, треугольник, звезда – треугольник

Существует два основных способа подключения трёхфазных электродвигателей: подключение звезда и подключение треугольник.
При соединении трёхфазного электродвигателя звездой концы его статорных обмоток сводятся вместе, соединяясь в одной точке, а на начала обмоток подаётся питание (рис 1).
При соединении трёхфазного электродвигателя треугольником обмотки статора соединяются последовательно – конец одной обмотки соединён с началом следующей (рис 2).
Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток:

Не вдаваясь в подробности теоретических основ электротехники можно сказать, что электродвигатели с обмотками, соединёнными звездой работают намного мягче, чем с соединением обмоток в треугольник, однако при соединении обмоток звездой двигатель не способен развить полную мощность. При соединении обмоток треугольником двигатель работает на полную паспортную мощность (примерно в 1,5 раз больше, чем при соединении звездой), но имеет очень большие значения пусковых токов.
Поэтому целесообразно (особенно для электродвигателей большой мощности) подключение по схеме звезда – треугольник; запуск осуществляется по схеме звезда, после чего (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение на схему треугольник.

Подключение оперативного напряжения через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.
Включение пускателя К3, размыкает контакт К3 в цепи катушки пускателя К2 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи катушки магнитного пускателя К1 – он совмещен с контактами реле времени.
При включении пускателя К1 замыкается контакт К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.
Отключение пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. Включение пускателя К2, размыкает контакт К2 в цепи катушки пускателя К3.

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся рабочее напряжение. Срабатывание магнитного пускателя К3 его силовые контакты К3, таким образом, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 – обмотки двигателя соединены звездой. Далее срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2 – замыкаются силовые контакты К2 и подаётся напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Теперь электродвигатель включен по схеме треугольник.

Схемы подключения взрывозащищенного электродвигателя

Сегодня наиболее распространенными являются асинхронные трехфазные взрывозащищенные двигатели, имеющие короткозамкнутый ротор. Они предназначаются для использования в приводах механизмов в химической, нефтедобывающей и газовой промышленности, а также в смежных с ними промышленных отраслях, где чаще всего образовываются взрывоопасные газовые смеси. Очень важно, чтобы в условиях угольных и сланцевых шахт, также использовались взрывозащищенные двигатели.

Взрывоопасные двигатели должны в обязательном порядке иметь сертификаты ГОСТ стандартов.

Соединение в «звезду»

Соединение в «треугольник»

Такие двигатели могут иметь один или два конца вала. Коробка выводов располагается сверху и имеет три силовых зажима, с помощью которых двигатель подключается к сети, и опорный изолятор, который еще называют нулевой точкой. Коробка выводов может быть повернута на 180 градусов относительно плоскости установки. Также допускается ввод кабелей и проводов с жилами из меди и алюминия. Взрывозащищенные двигатели подключаются к приводному механизму с помощью эластичной и зубчатой муфт.

Конструкция таких двигателей исключает возможность образования искр, ен только в наружных его областях, но также и во внутренних, не исключая вращающиеся узлы и детали. Механизмы, работающие на взрывозащищенных двигателях (обычно это насосы), комплектуются торцевыми уплотнениями.

Взрывозащищенность электродвигателей обеспечивается тем, что их электрические части заключаются во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва внутри и тем самым исключает его передачу во внешнюю взрывоопасную среду. А взрывозащищенность места ввода кабеля достигается за счет использования специальных уплотняющих эластичных колец.

Схемы подключения двигателей с термодатчиками

Соединение в «звезду» и в «треугольник»

Взрывозащищенные электродвигатели необходимо заземлять. Сделать это можно с помощью внутренних и наружных заземляющих зажимов. При этом следует следить за тем, чтобы между токоведущими частями и заземленными элементами было соблюдено соответствующее расстояние и электрозазоры.

Взрывозащищенные электродвигатели предназначены для работы под током в 50 Гц и напряжением 220-660 вольт. Подключаются они по схемам «звезда» (концы обмоток соединены вместе, в одной точке, а на начала обмоток подается трехфазное напряжение) и «треугольник» (обмотки двигателя соединяются последовательно, так, чтобы конец одной обмотки соединялся с началом другой).

статор – корпус из литого серого чугуна, внутри которого находиться сердечник из листов электротехнической стали, а в его пазы уложена обмотка, класс нагревостойкости которой – F, согласно ГОСТу.

подшипниковые щиты (крепятся к статору болтами), крышки, коробка выводов, детали кабельного ввода – все это изготавливается из литого серого чугуна.

роток короткозамкнутый – состоит из сердечника, который в свою очередь нашихтован из листов электротехнической стали, залитого алюминием и напрессованного стальной вал.

Типовые схемы пуска синхронных электродвигателей

Для эксплуатации синхронных двигателей большое значение имеет правильный выбор схемы подключения. Сегодня наиболее распространенной, простой и надежной схемой является схема прямого пуска от полного сетевого напряжения. Исключение: двигатели с тяжелым пуском или очень мощные двигатели, пуск которых вызывает недопустимые снижения сетевого напряжения.

Конструкция каждого синхронного двигателя предусматривает возможность асинхронного пуска. Выбор пускового реактора для синхронных двигателей также не отличается практически ничем от подбора реакторов для двигателей асинхронного типа. Во многих случаях для мощных двигателей целесообразно применить питание от отдельных трансформаторов, которые еще называются блок-трансформаторами. Увеличение мощности трансформатора может понадобиться, если наблюдаются частые тяжелые пуски двигателя и его перегрев.

Читать еще:  Химия для мойки двигателя автомобиля какая лучше

Типовые узлы схем возбуждения синхронного двигателя

Пуск с помощью реактора и пуск в работе со схемой, в которую подключен блок-трансформатор имеет весомые преимущества перед пуском двигателя через автотрансформатор. Приведем пример: при пуске напряжение, подаваемое на двигатель, через постоянного включенный реактор или трансформатор по мере того, как снижается ток, плавно возрастает. В конце пускового режима это напряжение не отличается от номинального практически ничем.

На схеме, приведенной на рисунке, подача возбуждения синхронному двигателю осуществляется с помощью электромагнитного реле постоянного тока КТ (реле времени с гильзой). Катушка реле включается на разрядное сопротивление Rразр через диод VD. При подключении обмотки статора к сети в обмотке возбуждения двигателя наводится ЭДС. По катушке реле КТ проходит выпрямленный ток, амплитуда и частота импульсов которого зависят от скольжения.

Подача возбуждения синхронному двигателю в функции скорости

Именно поэтому можно говорить о том, что при реакторном пуске шунтирование происходит без токовых толчков, в то время как при автотрансформаторном пуске необходимо сильно усложнять схему подключения для того, чтобы ограничить толчки тока при переходе с режима «пуск» на полное сетевое напряжение.

Согласно стандартам ГОСТ обмотки трансформатора должна выдерживать токи короткого замыкания на выводах каждой из них без каких-либо повреждений, поэтому, можно уверенно говорить о том, что практика применения схем трансформатор-двигатель полностью себя оправдывает.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Наиболее распространённая и простая на сегодняшний день схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть при отсутствии питающего напряжения в 380 вольт – это подключение к данной схеме фазосдвигающего конденсатора, запитывающего третью обмотку двигателя.

Подключение трехфазного двигателя возможно к однофазной сети возможно только, если его обмотки соединены между собой «треугольником». В этом случае мощность двигателя будет иметь минимальные потери, если его включают в сеть в 220 вольт. Мощность тут будет достигать 75% от его номинальной мощности, а частота вращения не будет отличаться от частоты при включении в трехфазную сеть.

Р и с. 1. Электрическая схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть.

Пучки проводов на двигателе – это начала и концы его обмоток, которые нужно проверить, чтобы соединить правильно в схему «треугольник» последовательно, когда конец первой обмотки соединяется с началом второй и т.д.

Для того, чтобы подключить трехфазный двигатель к однофазной сети необходимо подсоединить его к пусковому конденсатору, который используется только при пуске электродвигателя, а также рабочий конденсатор, используемый в рабочем режиме соответственно.

Кнопкой запуска небольшого по мощности двигателя может стать стандартная кнопка «Пуск», которую используют в цепях управления магнитных пускателей. Двигатели более мощные могут использовать для запуска коммутационные аппараты, например, «автомат». Стоит заметить, что тут возникнет некоторое неудобство, заключающееся в необходимости ручного отключения пускового конденсатора, после того, как электродвигатель наберет нужные обороты.

Рис. 2. Схема соединения электролитических конденсаторов.

Как можно увидеть, в такой схеме возможно двухступенчатое управление двигателем, если уменьшить общую емкость конденсаторов, когда двигатель разгоняется.

Если двигатель совсем маломощный, то в схеме можно не использовать пусковой конденсатор, оставив только рабочий.

Рис. 3. Электрическая схема пускового устройства для трехфазного электродвигателя мощностью 0,5 кВт.

Схема подключения крановых электродвигателей

Крановые электродвигатели состоят из статора, ротора, подшипниковых и щеточно-контактного узлов, кожуха и вентилятора из алюминиевого сплава.

Статор состоит из чугунной станины с вертикально-горизонтальным оребрением и сердечника, набранного из листов электротехнической стали с обмоткой из круглого медного провода. Выводы обмотки статора монтируются на контактные болты клеммной колодки в коробке выводов.

Ротор электродвигателей представляет собой вал с насаженным на него по шпонке сердечником, набранным из листов электротехнической стали. Обмотка фазного ротора крановых электродвигателей — трехфазная из круглого медного провода.

Подключение к питающей сети обмотки статора электродвигателей с фазным ротором выполняется с помощью кабелей через сальниковые вводы коробок выводов, расположенных на станине.

Подключение фазной обмотки ротора к пусковым и регулировочным аппаратам осуществляется с помощью скользящих контактов (медные контактные кольца и подпружиненные щетки) и контактных болтов щеткодержателей через сальниковые вводы, расположенные в подшипниковом щите.

Присоединение подводящих проводов может осуществляться как с правой, так и с левой стороны.

Коробки выводов выполняются как единое целое со станиной.

Подшипниковые узлы состоят из чугунных подшипниковых щитов, подшипников и подшипниковых крышек. На крановых электродвигателях установлены роликовые подшипники.

Щеточный узел крановых электродвигателей с фазным ротором состоит из контактных колец и щеткодержателей с щетками.

Для заземления электродвигателей используются болты, расположенные в коробке выводов и на станине.

Для стока конденсата в станине предусмотрены два отверстия, заглушенные специальным винтом.

Пример конструкции кранового электродвигателя 4МТМ 225L6, МТН 512-6, 4MTM 225L8, MTH 512-8:

Теория

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

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

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

Читать еще:  Установка турбины на бензиновый двигатель своими руками

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

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

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

Точкой обозначены начала обмоток.

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

Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — звезда и треугольник.

Схема звезды

Соединение различных обмоток по схеме звезды предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.

Схема треугольника

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Нужно отметить отличие от схемы звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные. Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы звезды фазными напряжениями являются Ua, Ub, Uc, а фазными токами являются I a, I b, I c. При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U, U, U, фазные токи – I ac, I , I .

Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.

В случае схемы звезды линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U ab, Ubc, U ca. В схеме треугольника получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I a, I b, I c.

Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.

Особенности схем

Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:
  • Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
  • Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — звезда и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Достоинства схем
Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:
  • Плавный пуск электрического мотора.
  • Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
  • Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
  • При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.

Читать еще:  Ford focus 2 пишет неисправность двигателя не заводится

Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях. Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора

При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.

При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.

Лампы освещения

При переходе со звезды в треугольник лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.

Как подключить электродвигатель звездой и треугольником при помощи схемы

В этой статье речь пойдёт о схемах подключения электродвигателя. Существует три вида схем:

  • Звезда
  • Треугольник
  • Звезда – треугольник.

Известно, что несинхронные двигатели представляют множество возможностей. В таких двигателях есть определённые преимущества. Прежде всего, они являются очень производительными, очень стойкие к перезагрузке. В плане ремонта такие двигатели не потребуют больших затрат. Но, всё же, используя такие двигатели, нужно знать некоторые изъяны этого аппарата.

В жизни используют обычно два основных способа подключения таких eec.kz общепромышленных электродвигателей, имеющих три фазы. Называются они: «подключение треугольником», «подключение звездой».

Производя подключения несинхронного двигателя звездой, нужно концы обмоток статора соединить. Всё это должно проделываться в одном месте, а к самим обмоткам нужно, соответственно нужно добавить мощности.

Рассмотрим второй случай, когда двигатель подключают по схеме треугольника. Во время такого подключения концы обмоток должны соединяться последовательно, то есть окончание одного прикрепляет к себе начало другого.

Если даже не изучать глубоко основы электрической техники, можно сделать вывод, что те двигатели, которые подключены по схеме звезды имеют более плавный процесс работы, нежели двигатели с подключением «треугольником». Очень важным является то, что в случае с подключением по схеме звезды двигатель не способен работать на всю мощность.

Если же вы подключили по схеме треугольника, то можно быть уверенным, что двигатель будет работать на всё свою, заявленную в документах, мощность. У этого также есть не очень приятная сторона, так как при такой работе увеличивается значение токов пуска.

Поэтому, желательно, использовать подключение схемы «звезда-треугольник», во избежание увеличения пусковых потоков. Эта схема является самой оптимальной. Работает она следующим образом: изначально идёт запуск с использованием схемы «звезда» и потом, как только электродвигатель увеличит количество оборотов, подключение сразу меняется на «треугольник».

Как же управлять схемами подключений?

Рассмотрим на примере закрытого контакта реле 1 и второго такого же контакта, находящегося в пускательной катушке третьего контакта и соединение питательного напряжения в них.
Во время окончания подключения пускателя первого контакта, он рассоединяет контакты другого. Это явление по-другому ещё называется блокировкой непредвиденного включения. После этого контакт К2 размыкается в катушке

К3 пускателя

Трёхфазное напряжения пропускается через контакты пускателя К1 и подаётся к обмоткам U1, W1 и V1. Магнитный пускатель К3 моментально срабатывает и замыкает своими контактами обмотки U2, W2 и V2. Очень важно, что между собою этим обмотки соединяются звездой.

По истечению определённого времени выполняет свою работу реле времени, которое в свою очередь соединено с пускателем К1. Совет! Для того чтобы запускать несинхронные двигатели по совмещённой схеме звезда-треугольник, существуют уже готовые реле. Они называются «Реле пуска», которые можно приобрести в любом соответствующем магазине.

В заключение, для снижения количества токов пуска, при включении нужно пользоваться двумя схемами и делать это в определённом порядке: в первую очередь проводить подсоединение со схемой звезда, используя небольшое количество оборотов, а потом сделать переход на «треугольник».

В дальнейшем в ходе работы двигателя будет проходить автоматическое переключение между схемами. Важно! Не рекомендуется использовать такую схему для сильно загруженных двигателей. Результатом этого может быть выход двигателя из строя.

Рекомендуем к прочтению

Как выбрать кровать из массива дерева Как выбрать твердотопливный котёл Пустотелый кирпич: виды, особенности и преимущества Домашние коптильни: преимущества и недостатки. Как соорудить коптильню своими руками?

Добавить комментарий Отменить ответ

Купить дренажные колодцы пластиковые необходимо для монтажа полноценной и максимально универсальной канализационной системы.

Стропы — особые устройства, которые используются для того, чтобы перемещать грузы, отличающиеся по объему и весу.

Переключение с треугольника в звезду

Известно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos§. Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos? переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока, в противном случае электродвигатель перегреется.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector