Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

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

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

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

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

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

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

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Схема управления 

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

Рис. 4 Схема управления двигателем

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подключение электродвигателя звездой и треугольником

О достоинствах асинхронных двигателей спорить не приходится. Специалисты, в частности, выделяют:

• высокую производительность;
• надежность;
• неприхотливость;
• простоту конструкции;
• умеренную стоимость ремонта и обслуживания и т.п.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных элементов: статора и ротора. Они имеют токопроводящие обмотки, начала и концы которых выводятся в распределительную коробку и фиксируются в два ряда. Они обозначаются либо литерами С (С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – их концы), либо согласно новой маркировке: U1, V1, W1 –начала, U2, V2, W2 – концы.

Очень часто у людей, впервые имеющих дело с двигателями подобного типа, возникает вопрос: как же их лучше подключить? Существует три схемы подключения:

• «треугольник»;
• «звезда»;
• комбинированная («звезда-треугольник»).

Итак, каким образом осуществляется подключение электродвигателя звездой и треугольником?

Подключение звездой

В этом случае концы обмоток статора соединяются вместе в одной точке с помощью специальной перемычки. Трехфазное напряжение подается на их начала. Таким образом, на фазной обмотке напряжение будет 220в, а линейное напряжение между двумя оставшимися фазными обмотками – 380в.

Подключение трехфазных двигателей с питающим напряжением 220/127в к стандартным однофазным сетям выполняется только по типу звезды, в противном случае агрегат быстро придет в негодность. Также именно по данной схеме подключаются все электромоторы российского производства на 380в.

В целом подключение звездой обеспечивает более мягкий запуск двигателя и плавность его работы, давая также возможность перезагрузки. Поэтому двигатели средней мощности принято запускать по данной схеме. Однако следует учесть, что в этом случае трехфазный двигатель не сможет работать на полную мощность.

Подключение треугольником

Обмотки соединяются последовательно в замкнутую ячейку, т.е. конец одной из них соединяется с началом следующей и т.д. Ряды контактов с клеммами располагаются так, чтобы они были смещены относительно друг друга (т.е. напротив вывода С6 (W2)помещается С1 (U1) и т.п.). Места соединения следует подключить к соответствующим фазам питающего напряжения. Линейное напряжение сети и напряжение на фазной обмотке равны 220в

Соединение треугольник гарантирует достижение максимальной мощности асинхронного электродвигателя (т.е. полной паспортной мощности, что в полтора раза больше, чем при соединении звездой), но при этом он подвержен большему нагреву и имеет большие значения пусковых токов. Это обусловлено конструктивными особенностями двигателей данного типа: ротор достаточно массивен и имеет большую инерционность, следовательно, когда он раскручивается, мотор работает в режиме перегрузки. Соответственно, двигатель может быстро выйти из строя. Однако если вам нужно подключить к электросети электромотор, произведенный в Европе и рассчитанный на номинальное напряжение 400/690, то это единственно правильный вариант.

Комбинированное подключение

Эту функцию используют только для двигателей с соответствующей пометкой (Δ/Y), которая обозначает, что возможны оба варианта соединения. Запуск осуществляется при подключении звездой для уменьшения пускового тока, затем после набора номинальной частоты вращения переключение на треугольник происходит в автоматическом режиме. Таким образом мы получаем максимально возможную мощность на выходе.

Использование данного способа связано со скачками токов. При переключении между схемами происходит следующее: прекращается подача тока, снижается скорость вращения ротора (иногда достаточно резко), затем восстанавливается изначальная скорость вращения.

Пусковые реле

Для того чтобы запустить электродвигатель согласно схеме «звезда-треугольник», разработано специальное оборудование. Названия могут быть разными: реле «Старт-дельта», «Пусковые реле времени» и т.п., но схема их действия всегда одинакова: после подачи напряжения на реле начинается отсчет времени разгона, включается пускатель «звезда», затем, по окончании времени разгона контакты размыкаются, пускатель выключается, замыкаются контакты, включающие пускатель «треугольник».

Подобные реле производятся в Чехии (CRM-2T, TRS2D), Австрии (РВП-3, D6DS, ВЛ-32М1), Украине (ВЛ-163), Италии (80 series, Finder). Он могут быть модульными, программируемыми, съемными, одно- или многофункциональными, механическими или цифровыми, суточными, недельными – выбор достаточно широк.

Итак, вопрос: как подключить электродвигатель звездой или треугольником — решается достаточно просто. Внимательно изучите инструкцию, прилагаемую к агрегату, обращая особое внимание на метки на бирке мотора.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

В раздел: Советы → Подключение электродвигателя

Для чего трехфазные электродвигатели подключают к напряжению по — разному соединив их обмотки? Мы иногда слышим в разговоре между электриками про соединения звездой и треугольником. А нельзя ли обойтись без этих разных электрических схем подключения?
Оказывается, можно соединить двигатели звездой, а точнее по «схеме звезда», но в этом случае для разгона самого двигателя потребуется больше времени и он будет отдавать меньшую мощность, а можно включать по схеме «треугольник» — двигатель при включении (разгоне) потребляет больше энергии, происходит бросок тока, а в сети падает напряжение, вот поэтому и комбинируют между собой эти схемы включения.

Схемы подключения электродвигателя. Звезда — треугольник

Применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником».
При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).
При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).

Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток :

 

Схема включение двигателя (насоса) звезда-треугольник.

Не вдаваясь в технические и подробные теоретические основы электротехники необходимо сказать, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенные обмотками в треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.
В связи с этим целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме звезда, после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме треугольник.
Схема управления :

Еще вариант схемы управления двигателем
Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.
После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.
При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.
Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.

 

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.
Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.
Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные «Пусковые реле времени» , реле «старт-дельта» и др., но назначение у них одно и тоже:
РВП-1-15, ВЛ-32М, ВЛ-163, CRM-2T ELKO Чехия.

Диаграмма работы пускового реле.
При подаче напряжения питания на реле, начинается отсчёт времени разгона t1 и через контакты пускового реле 15-18 включается пускатель «звезда» (обмотки двигателя включены по схеме «звездой»). По окончании времени разгона t1 контакты 15-18 размыкаются, выключается пускатель «звезда», и через время паузы t2 замыкаются контакты 25-28 встроенного электромагнитного реле, включающие пускатель «треугольник» (обмотки двигателя включены по схеме «треугольник»).
Времена T1, T2 устанавливаются органами управления реле, время паузы Т2 имеет фиксированное значение, обычно 20,30,40,80 мс, оно переключается дискретно.
ИТОГ-общее:
Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник».
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.

В итоге что дает для двигателя подключение звездой или треугольником? При соединении звездой пусковой ток электродвигателя уменьшается в 1,73·1,73 = 3 раза.

Плавный пуск при использовании УПП

На смену традиционным схемам включения для уменьшения пускового тока широкое распространение получили так называемые устройства плавного пуска — УПП.
В чем отличие и преимущество УПП?

Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме.

Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам. Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя.

Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток.

Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»

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

Uл=Uф⋅3U _л= U _ф cdot sqrt{3}

где:
U_л — напряжение между двумя фазами;
U_ф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. I_л = I_ф.

При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами: U_л = U_ф.2 )}

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

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

Uф=Uл3=3803=220ВU _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220В

Фазный ток равен линейному току и равен:

Iф=Iл=UфZ=22010=22AI _ф=I _л= {U _ф} over {Z } = {220} over {10} =22A

После того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:

Uф=Uл=380BU _ф=U _л =380B Iф=UфZ=38010=38AI _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A Iл=3⋅Iф=3⋅38=65,8AI _л= sqrt{3} cdot I _ф=sqrt{3} cdot38=65,8A

Соответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем.

С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3 — Временная диаграмма реле времени 80.82

Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя.

Рисунок 4 — Силовая часть схемы «звезда-треугольник»

Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле.

Рисунок 5 — Управление схемой «звезда-треугольник»

Разберем алгоритм работы данной схемы:

После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1.1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см. Рисунок 3), контакт реле времени 17-18 мгновенно разомкнется, пройдет задержка времени Tu, и замкнется контакт 17-28. Вследствие чего, сработает пускатель КМ3, который осуществляет переключение на схему «треугольник». Нормально замкнутые контакты пускателей КМ2.2 и КМ3.2 используется для предотвращения одновременного включения пускателей КМ2 и КМ3. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи установлено тепловое реле КК1. В случае перегрузки, тепловое реле разомкнет силовую цепь и цепь управления через контакт КК1.1. Остановка двигателя происходит при нажатии кнопки S1.2, которая разрывает цепь самоподхвата и обесточит катушку пускателя КМ1.

Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы. Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.

Список использованной литературы:

1. ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
3. Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907

Читайте также:

Соединение звездой и треугольником обмоток

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

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

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

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

Обозначаются вывода обмоток статора асинхронных двигателей следующим образом:

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

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

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

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

Разберем каждый случай отдельно.

Пример

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

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

Что это значит?

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

 

Соединение звездой

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

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

На клеммнике соединение звездой обмоток будет выглядеть следующим образом.

Соединение треугольником

Вернемся к нашему примеру.

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

Соединение треугольником фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом.

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

Места их соединения подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.

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

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

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

Частный случай

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

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

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

Выводы

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

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

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

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

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

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

Схема подключения электродвигателя «звезда-треугольник»

      Существует два способа пуска асинхронного электродвигателя (схема подключения электродвигателя):

     1) Прямой пуск (на обмотки статора подается полное напряжение сети)

     2) Пуск при пониженном напряжении (на обмотки статора подается напряжение меньше полного сетевого напряжения)

      Прямой пуск проще реализовать, он мене затратен, но обладает большим недостатком: при прямом пуске пусковой ток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором превышает в 5-7 раз номинальный рабочий ток двигателя.

Схема включения обмоток статора “звездой” и “треугольником”

   Поэтому на практике для уменьшения пусковых токов асинхронных двигателей различными способами стараются понизить подводимое к обмоткам статора питающее напряжение.  Одни из способов снижения напряжения на обмотке статора — переключение обмоток статора со “звезды” на “треугольник”.

       Что это дает?

   При подключении обмоток статора соединенных в “звезду” (схема подключения электродвигателя «звезда») к источнику с линейным напряжением 380 В фазное напряжение буде в √3 меньше, т.е. равно 220 В.. Зная сопротивление обмотки статора и приложенное напряжение нетрудно рассчитать по закону Ома:

       При соединении “звездой”:

  

   Если же обмотки статора соединены “треугольником” (схема подключения электродвигателя «треугольник»)  и подключены к линейному напряжению 380 В, то фазное напряжение будет 380 В, следовательно:

      В результате пуск асинхронного двигателя со схемой подключения обмоток статора “звезда” (схема подключения электродвигателя «звезда»)  с дальнейшим переходом на схему “треугольник” (схема подключения электродвигателя «треугольник»), позволяет уменьшить пусковой ток в 3 раза по сравнению с пусковым током при прямом пуске. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором по схеме звезда-треугольник находит особо широкое распространение в тех случаях, когда нагрузка на валу двигателя изменяется после разгона.

      Но тут необходимо помнить, что схема пуска двигателя с переключением “звезда-треугольник” имеет и свой недостаток: уменьшение пускового момента приблизительно на 30 процентов.

Схема переключения обмоток статора

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей (звезда и треугольник).

Схемы

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 U_a, U_b, U_c, а фазными токами являются I _a, I _b, I _c. При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U_aв, U_bс, U_cа, фазные токи – I _ac, I _bс, I _cа.

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, U_bc, 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.

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.

Похожие темы:

Подробное описание пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Введение в устройство пуска электродвигателя звезда-треугольник

Большинство асинхронных электродвигателей запускаются непосредственно от сети, но когда очень большие электродвигатели запускаются таким образом, они вызывают нарушение напряжения в линиях питания из-за к большим скачкам пускового тока.

Панель пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они набирают скорость, близкую к скорости вращения.

Панель пускателя со звезды на треугольник

Для снижения пускового напряжения используются два метода: Пуск по схеме звезда-треугольник и Пуск с автотрансформатора .

Принцип работы пускателя звезда-треугольник

Это метод пуска при пониженном напряжении. Снижение напряжения при пуске со звезды на треугольник достигается путем физического изменения конфигурации обмоток двигателя, как показано на рисунке ниже. Во время пуска обмотки двигателя соединяются звездой, что снижает напряжение на каждой обмотке 3.Это также снижает крутящий момент в три раза. Схема

— Принцип работы пускателя звезда-треугольник

Через некоторое время обмотка переконфигурируется как треугольник, и двигатель работает нормально. Пускатели звезда / треугольник, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями пониженного напряжения. Они используются в попытке уменьшить пусковой ток, подаваемый на двигатель во время пуска, как средство уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Традиционно во многих регионах поставок было требование устанавливать пускатель пониженного напряжения на все двигатели мощностью более 5 л.с. (4 кВт).Пускатель звезда / треугольник (или звезда / треугольник) является одним из самых дешевых электромеханических пускателей пониженного напряжения, которые могут быть применены.

Пускатель звезда / треугольник состоит из трех контакторов, таймера и устройства защиты от тепловой перегрузки. Контакторы меньше, чем одиночный контактор, используемый в пускателях прямого включения, поскольку они регулируют только токи обмоток. Токи в обмотке составляют 1 / корень 3 (58%) тока в линии.

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые главным подрядчиком и контактором треугольника.Это AC3, рассчитанный на 58% номинального тока двигателя. Третий контактор — это контактор звезды, который пропускает ток звезды только при подключении двигателя звездой.

Ток в схеме звезды составляет одну треть тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.

Пускатель звезда-треугольник Состоит из следующих блоков:

1. Контакторы (главные, звездообразные и треугольные контакторы) 3 НР (для пускателя с разомкнутым состоянием) или 4 НР (пускатель с переходным замкнутым режимом).
2. Реле времени (с задержкой срабатывания) 1 №
3. Трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока 1 №
4. Плавкие элементы или автоматические выключатели для главной цепи 3 №
5. Плавкий элемент или автоматический выключатель для цепь управления 1No.

Цепь питания стартера звезда-треугольник

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

Главный контактор подключает источник опорного напряжения R , Y , B к первичной клемме двигателя U1 , V1 , W1 .

В процессе работы главный контактор ( KM3 ) и контактор звезды ( KM1 ) сначала замыкаются, а затем, через некоторое время, размыкается контактор звезды, а затем контактор треугольника ( KM2 ) закрыто. Управление контакторами осуществляется таймером ( K1T ), встроенным в пускатель. Звездочка и Дельта электрически взаимосвязаны и, предпочтительно, механически взаимосвязаны.

Силовая цепь пускателя звезда-треугольник

Фактически, есть четыре состояния:

Контактор звезды служит для первоначального замыкания вторичной клеммы двигателя U2, V2, W2 для последовательности запуска во время начального запуска двигателя. мотор с места.Это обеспечивает одну треть прямого прямого тока на двигатель, тем самым снижая высокий пусковой ток, свойственный двигателям большой мощности при запуске.

Управление переключаемым соединением звезды и треугольника асинхронного двигателя переменного тока достигается с помощью схемы управления звезда-треугольник или звезда-треугольник. Схема управления состоит из кнопочных переключателей, вспомогательных контактов и таймера.

Цепь управления пускателем звезда-треугольник (открытый переход)

Схема — цепь управления пускателем звезда-треугольник (разомкнутый переход)

Кнопка ON запускает цепь путем первоначального включения катушки контактора звезды (KM1) цепи звезды и цепь катушки таймера (KT).Когда на катушку контактора звезды (KM1) подается питание, главный и вспомогательный контакторы звезды меняют свое положение с NO на NC.

Когда вспомогательный контактор звезды (1) (который находится в цепи катушки главного контактора) становится нормально разомкнутым на нормально замкнутый, это завершается. Цепь катушки главного контактора (KM3) включается, поэтому на катушку главного контактора подается напряжение, а главный и вспомогательный контакторы главного контактора меняют свое положение с НЕТ в НЗ. Эта последовательность происходит во времени.

После нажатия кнопочного переключателя ON вспомогательный контакт катушки главного контактора (2), который подключен параллельно к кнопке ВКЛ, станет нормально разомкнутым на нормально замкнутый, тем самым обеспечивая защелку для удержания катушки главного контактора в активном состоянии. что в конечном итоге поддерживает цепь управления в активном состоянии даже после отпускания кнопочного переключателя ON.

Когда главный контактор звезды (KM1) замыкает свое соединение, двигатель подключается к STAR, а он подключается к STAR до тех пор, пока вспомогательный контакт KT (3) с выдержкой времени не перейдет в состояние NC на NO.

По достижении заданного времени задержки вспомогательные контакты таймера (KT) (3) в цепи звездообразной катушки изменят свое положение с NC на NO и одновременно с этим вспомогательный контактор (KT) в цепи катушки Delta (4 ) измените свое положение с NO на NC, чтобы катушка Delta была под напряжением, а главный контактор Delta стал NO на NC.Теперь клеммы двигателя меняются со звезды на треугольник.

Нормально замкнутый вспомогательный контакт от контакторов звезды и треугольника (5 и 6) также размещается напротив катушек контактора как звезды, так и треугольника, эти контакты блокировки служат в качестве предохранительных выключателей для предотвращения одновременной активации катушек контакторов как звезды, так и треугольника, так что не может быть активирован, если сначала не будут деактивированы другие. Таким образом, катушка контактора треугольником не может быть активной, когда катушка контактора звезды активна, и аналогично катушка контактора звезды не может быть активной, пока катушка контактора треугольника активна.

В приведенной выше схеме управления также есть два прерывающих контакта для отключения двигателя. Кнопочный переключатель OFF при необходимости отключает цепь управления и двигатель. Контакт тепловой перегрузки представляет собой защитное устройство, которое автоматически размыкает цепь управления STOP в случае, когда ток перегрузки двигателя обнаруживается тепловым реле перегрузки, это необходимо для предотвращения возгорания двигателя в случае чрезмерной нагрузки, превышающей номинальную мощность двигатель обнаружен тепловым реле перегрузки.

В какой-то момент во время пуска необходимо переключиться с обмотки, соединенной звездой, на обмотку, соединенную треугольником. Цепи питания и управления могут быть организованы для этого одним из двух способов — открытый переход или закрытый переход.

Что такое открытый или закрытый переходный запуск

1. Открытые запускающие переходы

Обсудите, что упомянутое выше называется переключением с открытым переходом, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника.

При открытом переходе питание двигателя отключается, а конфигурация обмотки изменяется с помощью внешнего переключения.

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

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

Когда двигатель снова подключается к источнику питания, он переключается на несинхронизированный генератор, и это приводит к очень высоким переходным процессам по току и крутящему моменту. Величина переходного процесса зависит от соотношения фаз между генерируемым напряжением и линейным напряжением в точке замыкания. может быть намного выше, чем прямой ток и крутящий момент, и может привести к электрическим и механическим повреждениям.

Запуск открытого перехода является наиболее простым в реализации с точки зрения стоимости и схемотехники, и если время переключения хорошее, этот метод может хорошо работать.На практике, однако, сложно установить необходимое время для правильной работы, и отключение / повторное включение источника питания может вызвать значительные переходные процессы напряжения / тока.

В открытом переходе есть четыре состояния:

1. Состояние ВЫКЛ. : Все контакторы разомкнуты.
2. Состояние звезды: Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет производить одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
3. Открытое состояние: Этот тип операции называется переключением с открытым переходом, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника. Главный подрядчик закрыт, а контакторы Delta и Star разомкнуты. На одном конце обмотки двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Двигатель имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
4. Delta State: Главный и треугольный контакторы замкнуты. Контактор звезды разомкнут.Двигатель подключен к полному линейному напряжению, и доступны полная мощность и крутящий момент.

2. Пускатель звезда / треугольник с замкнутым переходом

Существует методика уменьшения величины переходных процессов переключения. Это требует использования четвертого контактора и набора из трех резисторов. Резисторы должны иметь такие размеры, чтобы в обмотках двигателя мог протекать значительный ток, пока они находятся в цепи.

Вспомогательный контактор и резисторы подключаются через контактор треугольника.Во время работы, непосредственно перед размыканием контактора звездой, вспомогательный контактор замыкается, в результате чего ток через резисторы протекает через звезду. Как только контактор звезды размыкается, ток может течь через обмотки двигателя к источнику питания через резисторы. Затем эти резисторы замыкаются контактором треугольником.

Если сопротивление резисторов слишком велико, они не будут подавлять напряжение, генерируемое двигателем, и не будут служить никакой цели.

При закрытом переходе питание на двигатель поддерживается все время.

Это достигается за счет установки резисторов, компенсирующих ток во время переключения обмотки. Четвертый подрядчик должен вставить резистор в цепь перед размыканием контактора звезды и затем удалить резисторы после замыкания контактора треугольником.

Эти резисторы должны быть такого размера, чтобы выдерживать ток двигателя. В дополнение к необходимости большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости выполнять переключение резистора

При закрытом переходе есть четыре состояния:

1. Состояние ВЫКЛ. Все контакторы разомкнуты
2. Состояние звезды. Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет производить одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
3. Звездное переходное состояние. Двигатель подключается звездой, а резисторы подключаются к контактору треугольником через вспомогательный контактор [KM4].
4. Закрытое переходное состояние. Главный контактор [KM3] замкнут, а контакторы треугольника [KM2] и звезды [KM1] разомкнуты.Ток протекает через обмотки двигателя и переходные резисторы через KM4.
5. Штат Дельта. Контакторы Main и Delta замкнуты. Закорочены переходные резисторы. Контактор звезды разомкнут. Двигатель подключен к полному линейному напряжению, доступны полная мощность и крутящий момент.

Эффект переходного процесса в пускателе (разомкнутый пускатель переходного процесса)

Важно, чтобы пауза между выключением контактора звезды и переключателем контактора треугольником была правильной.Это связано с тем, что контактор звезды должен быть надежно отключен до включения контактора треугольника. Также важно, чтобы пауза переключения была не слишком длинной.

Для 415 В звездное напряжение эффективно снижено до 58% или 240 В. Эквивалент 33%, который получается при запуске Direct Online (DOL).

Если соединение звездой имеет достаточный крутящий момент для работы со скоростью до 75% или 80% от скорости полной нагрузки, то двигатель можно подключить в режиме треугольника.

При подключении по схеме «треугольник» фазное напряжение увеличивается на V3 или на 173%.Фазные токи увеличиваются в таком же соотношении. Сетевой ток увеличивается в три раза по сравнению с его значением при соединении звездой.

Во время переходного периода переключения двигатель должен работать свободно с небольшим замедлением. Пока это происходит «выбегом», он может генерировать собственное напряжение, и при подключении к источнику питания это напряжение может произвольно складываться или вычитаться из приложенного сетевого напряжения. Это называется переходным током . Всего несколько миллисекунд он вызывает скачки и скачки напряжения.Известен как переходный процесс переключения.

Размер каждой части пускателя звезда-треугольник

1. Размер реле перегрузки

Для пускателя звезда-треугольник есть возможность разместить защиту от перегрузки в двух положениях: в строке или в обмоток .

Реле перегрузки в линии:

В линии аналогично установке перегрузки перед двигателем, как с прямым пускателем.

Рейтинг перегрузки (линейный) = FLC двигателя.

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

Реле перегрузки в обмотке:

В обмотках означает, что перегрузка находится после точки, где проводка к контакторам разделена на основную и треугольную. В этом случае перегрузка всегда измеряет ток внутри обмоток.

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

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

2. Размер главного подрядчика и подрядчика треугольника

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые основным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3, рассчитанный на 58% номинального тока двигателя.

Размер главного контактора = IFL x 0,58

3. Размер Star Contractor

Третий контактор — это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен звездой.Ток в звездочке составляет 1 / √3 = (58%) тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.

Размер контактора звезды = IFL x 0,33

Пусковые характеристики двигателя пускателя звезда-треугольник

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

Преимущества пускателя со звезды на треугольник

• Метод звезда-треугольник прост и надежен.
• Это относительно дешево по сравнению с другими методами пониженного напряжения.
• Хорошие характеристики крутящего момента / тока.
• Он потребляет пусковой ток в 2 раза превышающий ток полной нагрузки подключенного двигателя.

Недостатки пускателя звезда-треугольник

1. Низкий пусковой крутящий момент (крутящий момент = (квадрат напряжения) также уменьшается).
2. Обрыв питания — возможные переходные процессы
3. Требуется шестиконтактный двигатель (соединение треугольником).
4. Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
   .
5. Он обеспечивает только 33% пускового момента, и если нагрузка, подключенная к рассматриваемому двигателю, требует более высокого пускового момента во время пуска, возникают очень тяжелые переходные процессы и напряжения при переключении со звезды на треугольник, и из-за этих переходных процессов и напряжений. происходит много электрических и механических поломок.
   .
6. При этом способе пуска сначала двигатель подключается по схеме «звезда», а затем после переключения двигатель подключается по схеме «треугольник». Дельта двигателя формируется в пускателе, а не на клеммах двигателя.
   .
7. Высокая передача и пики тока: Например, при запуске насосов и вентиляторов крутящий момент нагрузки низкий в начале пуска и увеличивается пропорционально квадрату скорости. При достижении прибл. 80-85% номинальной скорости двигателя, момент нагрузки равен крутящему моменту двигателя, и ускорение прекращается.Для достижения номинальной скорости необходимо переключение в треугольное положение, и это очень часто приводит к сильным токам передачи и пикам. В некоторых случаях текущий пик может достигать даже большего значения, чем при прямом пуске.
   .
8. Приложения с крутящим моментом нагрузки выше 50% от номинального крутящего момента двигателя не смогут запускаться с использованием пускателя по схеме треугольник.
   .
9. Низкий пусковой момент: Метод пуска звезда-треугольник (звезда-треугольник) определяет, будут ли выводы электродвигателя настроены на электрическое соединение звездой или треугольником.Первоначальное соединение должно быть выполнено по схеме звезды, что приведет к снижению линейного напряжения на коэффициент 1 / √3 (57,7%) на двигателе, а ток уменьшится до 1/3 от тока при полном напряжении, но пусковой крутящий момент также уменьшается с 1/3 до 1/5 пускового момента прямого тока.
   .
10. Переход от звезды к треугольнику обычно происходит при достижении номинальной скорости, но иногда выполняется на уровне 50% от номинальной скорости, что вызывает кратковременные искры.

Особенности пуска со звезды на треугольник

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

Применение пускателя звезда-треугольник

Звезда- Дельта-метод обычно применяется только к двигателям с низким и средним напряжением и малым пусковым моментом .

Полученный пусковой ток составляет примерно 30% пускового тока при прямом пуске от сети, а пусковой крутящий момент снижается примерно до 25% крутящего момента, доступного при D.О.Л. старт. Этот метод запуска работает только тогда, когда приложение слегка загружено во время запуска.

Если двигатель слишком нагружен, крутящего момента не хватит для разгона двигателя до скорости перед переключением в треугольное положение.

Разница между соединением звездой и треугольником (со сравнительной таблицей)

Разница между соединением звездой и треугольником объясняется с учетом различных факторов, таких как базовое определение соединений, наличие нейтральной точки, соединение клемм, соотношение между линейным током и фазным током, а также между линейным напряжением и фазным напряжением, скорость, уровень изоляции, количество витков, тип системы и использования сети и т. д.

Разница между соединением «звезда» и «треугольник» приведена ниже в таблице , форма .

BASIS	ЗВЕЗДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ	ТРЕУГОЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Основное определение	Клеммы трех ветвей соединены с общей точкой. Образованная сеть известна как Star Connection.	Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как соединение дельта.
Подключение клемм	Начальная и конечная точки, то есть одинаковые концы трех катушек, соединяются вместе.	Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек соединены вместе.
Нейтраль	Нейтраль или звезда имеется в соединении звездой.	Нейтральная точка не существует в соединении треугольником.
Соотношение между линейным и фазным током	Линейный ток равен фазному току.	Линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
Соотношение между линейным и фазным напряжением	Линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения	Линейное напряжение равно фазному напряжению.
Скорость	Двигатели, подключенные звездой, имеют низкую скорость, поскольку они получают 1 / √3 напряжения.	Скорость двигателей, подключенных по схеме треугольника, высокая, потому что каждая фаза получает общее линейное напряжение.
Фазное напряжение	Фазовое напряжение ниже в 1/3 раза от линейного напряжения.	Фазное напряжение равно линейному напряжению.
Число витков	Требуется меньшее число витков	Требуется большое число витков.
Уровень изоляции	Требуемая изоляция низкая.	Требуется высокая изоляция.
Тип сети	В основном используется в сетях передачи электроэнергии.	Используется в сетях распределения электроэнергии.
Полученное напряжение	При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт	При соединении треугольником каждая обмотка получает 414 вольт.
Тип системы	Как трехфазная четырехпроводная, так и трехфазная трехпроводная система могут быть подключены звездой.	Трехфазная четырехпроводная система может быть получена из соединения треугольником.

В этой статье объясняется разница между соединением звездой и треугольником. В трехфазной цепи бывает два типа подключений. Один из них известен как Star Connection, а другой — Delta Connection. Соединение звездой имеет общую точку или звезду, к которой подключены все три клеммы, образуя звездообразную форму, как показано ниже:

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

Разница между соединением звезды и треугольника

1. Клеммы трех ответвлений подключены к общей точке. Образованная сеть известна как Star Connection . Три ветви сети соединены таким образом, что образуется замкнутый контур, известный как Delta Connection .
2. При соединении звездой концы начальной и конечной точек трех катушек соединены вместе с общей точкой, известной как нейтральная точка . Но в соединении треугольником нейтральной точки нет. Конец каждой катушки соединен с начальной точкой другой катушки, что означает, что противоположные клеммы катушек соединены вместе.
3. При соединении звездой линейный ток равен фазному току, тогда как при соединении треугольником линейный ток равен трехкратному корню фазного тока.
4. При соединении звездой линейное напряжение равно трехкратному корню фазного напряжения, тогда как при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному напряжению.
5. Скорость двигателей, соединенных звездой, низкая, поскольку они получают 1 / √3 напряжения, но скорость двигателей, соединенных треугольником, высока, потому что каждая фаза получает сумму напряжения сети.
6. При соединении звездой фазное напряжение в 1 / √3 раз меньше линейного напряжения, тогда как при соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению.
7. Соединение звездой в основном требуется для сети передачи электроэнергии на большие расстояния, тогда как соединение треугольником в основном в распределительных сетях и используется для более коротких расстояний.
8. При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт, а при соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
9. При соединении звездой могут быть получены как 3-фазные, 4-проводные, так и 3-фазные 3-проводные системы, тогда как при соединении треугольником могут быть получены только 3-фазные 4-проводные системы.
10. Степень изоляции, требуемая при соединении звездой, мала, а при соединении треугольником требуется высокий уровень изоляции.

Эти точки различают соединение звезды и треугольника.

Star Delta Starter? Принцип работы, теория, электрическая схема

Пускатель звезда-треугольник — это простейший метод пуска для снижения пускового тока асинхронного двигателя. Пускатель может использоваться со всеми асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, которые соединены треугольником для нормальной работы.

Уменьшение высокого тока двигателя вызывает уменьшение пускового момента двигателя.Поэтому пуск со звезды на треугольник особенно подходит для приводов, которые не нагружаются до момента пуска. Время пуска больше, чем при прямом пуске, что особенно заметно при движении с большими инерционными массами.

Типы пускателей звезда-треугольник

1) Ручной пускатель со звезды на треугольник

2) Полуавтоматический пускатель со звезды на треугольник

3) Полностью автоматический звезда-треугольник стартер (звезда-треугольник)

Принцип работы стартера звезда-треугольник (звезда-треугольник):

Стартер звезда-треугольник работает в трех состояниях:

а) Состояние соединения звездой

Клеммы двигателя с соединением звездой

ток и напряжение при соединении звездой

Во время пуска пускатель со звезды на треугольник , главный контактор и контактор звезды остаются в замкнутом состоянии и замыкают цепь питания.

Во время пуска двигатель подключается звездой. В состоянии , подключенного звездой, Напряжение, приложенное к обмотке двигателя, снижается до 1 / √3 линейного напряжения.

Когда двигатель достигает достаточной скорости, например, 90% от полной скорости вращения, включается таймер, подключенный к цепи. он сначала отключает контактор звезды и подключает контактор треугольника в цепь, что означает замкнутый контактор треугольника.

б) Открытое состояние:

Между переключением со звезды на треугольник цепь размыкается, и двигатель не остается ни в звездном, ни в треугольном состоянии .Это состояние называется открытым переходным состоянием.

в) Дельта-состояние:

обмотка двигателя, соединенная треугольником

Ток и напряжение в треугольном состоянии

После активации таймера двигатель переключился со звезды на треугольник. В состоянии соединения треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению. Следовательно, на обмотку двигателя подается полное линейное напряжение, и двигатель работает на своей номинальной полной скорости.На рисунке показана обмотка двигателя, соединенная треугольником.

Схема управления пускателем звезда-треугольник:

Схема управления пускателем со звезды на треугольник

Схема соединений цепи управления пускателем со звезды на треугольник состоит из таймера, кнопки запуска и остановки.

Во время пуска после нажатия кнопки пуска однофазное питание активирует таймер , контакт таймера 17-18 замыкается, а замыкающий контакт 17-28 размыкается.эта подключенная звезда , катушка контактора и двигатель соединяются звездой.

Через некоторое время двигатель достигает 90% номинальной скорости, и схема таймера переключает стартер из состояния перехода звезды в состояние треугольника , полное линейное напряжение подается на двигатель, и двигатель продолжает вращаться на полной скорости.

Схема и теория питания стартера звезда-треугольник:

Схема силовая :

схема питания пускателя звезда-треугольник

Теория работы объясняется следующим образом:

1) Во время работы стартер, два контактора остаются замкнутыми.Эти два контактора являются главным контактором и контактором треугольником.

2) Третий контактор — это , контактор звезды , и он участвует только во время пуска двигателя и передает ток звезды, когда двигатель находится в звездном состоянии.

3) Ток в звездообразном состоянии составляет 1/3 тока в треугольном состоянии. Следовательно, номинальный ток контактора составляет одну треть номинального тока двигателя.

4) Во время запуска главного контактора KM3 и Star контактор KM1 сначала замыкаются.

5) Через некоторое время срабатывает таймер в цепи, он размыкает контактор звезды и замыкает контактор треугольником.

6) Переключение состояния звезды на состояние треугольник выполняется с помощью таймера, который подключен к схеме управления пускателем звезда-треугольник.

Компоненты пускателя двигателя Y-

Δ

1) Контактор:

В пускателе звезда-треугольник используется 3 контактора. Главный контактор, контактор звезды и контактор треугольник.Контактор — это сверхмощное реле с высоким номинальным током, используемое для питания электродвигателя . Номинальный ток контактора варьируется от 10 до нескольких сотен ампер. Сильноточный контактор изготовлен из сплава, содержащего серебро. Возникновение дуги во время переключения контактора вызывает окисление контакта. Однако оксид серебра по-прежнему является хорошим проводником.

Защита от перегрузки предоставляется вместе с контакторами для запуска двигателя. Контактор не используется для прерывания тока короткого замыкания, в отличие от используемого автоматического выключателя.Размер контактора варьируется от маленького до большого для сильноточных приборов.

2) Реле перегрузки (OLR)

Большинство отказов обмотки происходит из-за перегрузки, работы при несимметричном питающем напряжении или однофазной сети из-за потери фазы, что приводит к чрезмерному нагреву и ухудшению изоляции обмотки, поскольку для этого электродвигателя требуется защита от перегрузки, чтобы предотвратить повреждение от перегрузки электродвигателя, или для защиты от замыкания цепи сортировки или неисправности внутренней обмотки электродвигателя .Все эти условия предотвращаются с помощью теплового реле перегрузки .

3) Таймер

Функция таймера в пускателе со звезды на треугольник заключается в переключении контактора со звезды на треугольник после достижения достаточной скорости до 90% полной скорости двигателя.

4) Блок предохранителей

Основное назначение предохранителя — защита двигателя, он состоит из сплава с низкой температурой плавления. Полоса предохранителя подключается последовательно к цепи двигателя.Принцип работы заключается в том, что при превышении тока полоса плавится, разрывает цепь и изолирует двигатель от источника питания.

5) MCB

Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных избыточным током в результате перегрузки / короткого замыкания. Его основная функция — прервать прохождение тока после обнаружения неисправности. С другой стороны, предохранитель, который срабатывает один раз, а затем подлежит замене, автоматический выключатель может быть сброшен, чтобы начать нормальную работу.

Для защиты двигателя от короткого замыкания и предотвращения повреждения обмотки двигателя MCB используется в цепи стартера двигателя звезда-треугольник.

6) Кнопка пуска (NO)

Это кнопка нормально разомкнутого (НО) типа, используемая для запуска двигателя.

7) Кнопка остановки (NC)

Это кнопка типа NC и используется для остановки двигателя.

Преимущества пускателя со звезды на треугольник

1) Пускатели типа звезда-треугольник популярны благодаря своей низкой цене.
2) Нет ограничений на количество раз, которое они могут использовать.
3) Пусковой ток снижается примерно до 1/3 номинального тока двигателя.
4) Обеспечьте высокий крутящий момент на ампер линейного тока.

Недостатки пускателя звезда-треугольник

1) Пускатель со звезды на треугольник может использоваться только для двигателей, у которых есть доступ к шести клеммам двигателя.
2) Напряжение питания должно соответствовать номинальному напряжению двигателя для соединения треугольником.
3) Поскольку пусковой ток снижается примерно до 1/3 номинального тока, пусковой момент также снижается до 1/3.

Сравнение соединений звездой и треугольником

Соединение звездой (Y или звезда)	Соединение треугольником (Δ)
Соединение звездой — это 4-проводное соединение (4-й провод в некоторых случаях необязателен)	A Соединение Delta представляет собой 3-проводное соединение.
Возможны два типа систем соединения звездой: 4-проводная 3-фазная система и 3-проводная 3-фазная система.	При соединении треугольником возможна только 3-проводная 3-фазная система.
Из 4 проводов 3 провода являются фазами, а 1 провод — нейтралью (которая является общей точкой 3 проводов).	Все 3 провода являются фазами при соединении треугольником.
При соединении звездой один конец всех трех проводов подключен к общей точке в форме Y, так что все три открытых конца трех проводов образуют три фазы, а общая точка образует нейтраль. .	При соединении треугольником каждый провод соединяется с двумя соседними проводами в форме треугольника (Δ), и все три общие точки соединения образуют три фазы.
Общая точка звездного соединения называется нейтральной или звездной точкой.	В соединении треугольником нет нейтрали.
Линейное напряжение (напряжение между любыми двумя фазами) и фазное напряжение (напряжение между любой фазой и нейтралью) различаются.	Линейное и фазное напряжение одинаковы.
Линейное напряжение равно трехкратному основному фазному напряжению, то есть VL = √3 VP. Здесь VL — линейное напряжение, а VP — фазное напряжение.	Линейное напряжение равно фазному напряжению i.е. ВЛ = ВП.
При соединении звездой вы можете использовать два разных напряжения, поскольку VL и VP разные. Например, в системе 230 В / 400 В напряжение между любым фазным проводом и нейтральным проводом составляет 230 В, а напряжение между любыми двумя фазами — 400 В.	При соединении треугольником мы получаем только одно значение напряжения.
Линейный ток и фазный ток одинаковы.	Линейный ток в три раза больше тока фазы.
В соединении звездой, IL = IP.Здесь IL — линейный ток, а IP — фазный ток.	При соединении треугольником, IL = √3 IP
Общая трехфазная мощность при соединении звездой может быть рассчитана по следующим формулам. P = 3 x VP x IP x Cos (Φ) или P = √3 x VL x IL x Cos (Φ)	Общая трехфазная мощность при соединении треугольником может быть рассчитана по следующим формулам. P = 3 x VP x IP x Cos (Φ) или P = √3 x VL x IL x Cos (Φ)
Поскольку линейное напряжение и фазное напряжение различны (VL = √3 VP), изоляция требуется для каждой фазы меньше при соединении звездой.	При соединении треугольником линейное и фазное напряжения одинаковы, поэтому для отдельных фаз требуется дополнительная изоляция.
Обычно соединение звездой используется как в сетях передачи, так и в распределительных сетях (с однофазным питанием или трехфазным.	Соединение треугольником обычно используется в распределительных сетях.
Поскольку требуется меньше изоляции, соединение звездой могут использоваться для больших расстояний	Delta Connections используются для более коротких расстояний.
Соединения звездой часто используются в приложениях, требующих меньшего пускового тока.	Соединения треугольником часто используются в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Как работает пускатель «звезда треугольник»?

Пускатель

звезда-треугольник — это пусковое устройство электродвигателя, которое обычно используется в крупногабаритных двигателях для преодоления высоких токов двигателя во время запуска.

«Звезда» и «Треугольник» означает здесь два отдельных состояния работы двигателя: сначала соединение звездой, а затем соединение треугольником.

Пусковой ток любого тяжелого электродвигателя может более чем в 4 раза превышать ток нормальной нагрузки, который он потребляет, когда он набрал скорость и достиг своего нормального рабочего состояния.

Чтобы преодолеть эту начальную проблему увеличения тока высокого тока, такая схема требует подключения звездой во время запуска, и если соединение звездой имеет достаточный крутящий момент для работы от 75% до 80% от полной скорости нагрузки, то двигатель может быть подключен в режиме треугольника.

Когда двигатель подключен по схеме треугольника, фазное напряжение увеличивается на 173%, а фазные токи увеличиваются в том же соотношении.Сетевой ток увеличивается в три раза по сравнению с его значением при соединении звездой.

Какая проблема при запуске двигателя без звезды-треугольника?

Мы уже знаем, что если двигатель запускается просто при подключении в треугольник, пусковой ток будет огромным и только для того, чтобы можно было запустить двигатель, а не до рабочего состояния.

Для этого потребуется —

• Автоматические выключатели большой мощности, позволяющие пропускать пусковой импульсный ток без немедленного отключения двигателя.
• Трехфазные силовые кабели увеличенного размера требуют только времени пуска, но нормального времени работы не требуется.
• Катушки и контакты большого размера на реле или подрядчиках необходимы для управления двигателем, но для нормальной работы необходимы их меньшие размеры.

Иногда коммунальное предприятие также не разрешает запуск большого двигателя без пускателя со звезды на треугольник из-за нестабильности системы из-за переходного процесса переключения.

Что важно в переходный период звезда-треугольник?

Важно, чтобы разрыв между выключателем «звезда» и контактором «треугольник» был включен, потому что контактор «звезда» должен быть надежно отключен, прежде чем контактор треугольник будет активирован.

В переходный период переключения двигатель должен работать свободно с небольшим замедлением.

Также важно, чтобы пауза переключения не была слишком длинной, она может генерировать собственное напряжение, которое может увеличивать или уменьшать подаваемое сетевое напряжение.

Стартер звезда-треугольник

Пускатель звезда-треугольник — очень распространенный тип пускателя, который широко используется по сравнению с другими типами методов пуска асинхронного двигателя.

Звезда-треугольник используется для двигателя с кожухом, предназначенного для нормальной работы на обмотке статора, соединенной треугольником.

Подключение трехфазного асинхронного двигателя к пускателю со звезды на треугольник показано на рисунке ниже.

Когда переключатель S находится в положении ПУСК, обмотки статора соединены звездой, как показано ниже.

Когда двигатель набирает скорость, составляющую около 80 процентов от его номинальной скорости, переключатель S немедленно переводится в положение РАБОТА.

В результате обмотка статора, которая была соединена звездой, теперь заменена на соединение ТРЕУГОЛЬНИКОМ.

Соединение обмотки статора треугольником показано на рисунке ниже.

Сначала обмотка статора подключается по схеме «звезда», а затем по схеме «треугольник», так что пусковой линейный ток двигателя снижается на одну треть по сравнению с пусковым током при соединении обмоток по схеме «треугольник».

При запуске асинхронного двигателя, когда обмотки статора соединены звездой, каждая фаза статора получает напряжение В _L / √3 .Здесь VL — линейное напряжение.

Так как развиваемый крутящий момент пропорционален квадрату напряжения, приложенного к асинхронному двигателю.

Пускатель со звезды на треугольник снижает пусковой крутящий момент до одной трети, который достигается при прямом пуске по схеме треугольник.

Почему Уай? Почему Дельта? | Насосы и системы

Вы, наверное, заметили, что трехфазные двигатели могут иметь различное количество выводов, выходящих из распределительной коробки. Самые распространенные числа — три, шесть, девять или двенадцать.

Обратите внимание, что все эти числа кратны трем, поскольку их комбинации должны соответствовать трем входящим фазам. Эти комбинации проводов предназначены для работы с одним или двумя напряжениями и соединениями обмоток звезда, треугольник или звезда / треугольник. Двенадцатипроводный двигатель может работать как с двойным напряжением, так и со схемой звезда / треугольник. Мы подробно рассмотрим каждый из них чуть позже.

Какова цель этих двух соединений и почему двигатели намотаны звездой, треугольником или их комбинацией? Комбинация звезда / треугольник дает несколько преимуществ, и мы рассмотрим их в этой колонке.
Почему двигатели с одним и двумя напряжениями намотаны звездой или треугольником? Почему бы просто не стандартизировать одно или другое? Хотя схемы подключения звезды и треугольника довольно просты, фактические обмотки двигателя намного сложнее. Часто подключение будет зависеть от производственного процесса.

Например, соединение звезда требует меньше витков, чем соединение треугольником (1,732: 2) для достижения тех же электрических характеристик. Это упрощает намотку двигателей меньшего размера с узкими пазами статора.С другой стороны, часть выводов в соединении треугольником с двойным напряжением может быть меньшего диаметра, чем у соединения звезды. Это снижает стоимость проволоки и часто упрощает производство. Инженер крупного производителя двигателей недавно сказал мне: «Это жонглирование количеством витков, количеством цепей и размером провода».

Трехпроводные двигатели
Обмотки статора трехвыводного двигателя могут быть соединены треугольником или звездой (см. Рисунок 1).Эти двигатели намотаны на одно напряжение, и в процессе производства обмотки подключаются по схеме звезды или треугольника.

Рисунок 1. Подключение трехпроводного двигателя.

Входящее питание подключается к клеммам T1, T2 и T3. Преимущество этой конструкции состоит в том, что ошибки при электромонтаже во время установки обычно исключаются из-за предварительно подключенных обмоток. Правильное направление вращения еще необходимо проверить.

Двигатели с шестью выводами
Двигатель с шестью выводами намотан таким образом, чтобы обмотки можно было соединять по схеме звезды или треугольника (см. Рисунок 2).Если выводы T4, T5 и T6 соединены вместе и питание подается на выводы T1, T2 и T3, соединение звездой достигается. Если выводы T1 и T6, T2 и T4 и T3 и T5 соединены вместе и питание подается на вершины, соединение является треугольником.

Рис. 2. Подключение шестиконтактного двигателя.

В США соотношение высокого и низкого напряжения составляет 2: 1 (460 вольт: 230 вольт), но в Европе оно составляет √3: 1 (380 вольт: 220 вольт). Это позволяет Европе воспользоваться преимуществом 1.732 соотношение напряжений между соединениями звезда и треугольник (обсуждается в части 1) и используйте их для двойного напряжения. Поскольку полное сопротивление соединения звезды в три раза больше, чем у соединения треугольником, высокое напряжение подключается звездой, а низкое напряжение — треугольником.

Еще одно применение шестипроводного двигателя, используемого в США и Европе, — это метод пуска при низком напряжении, известный как пуск звезда / треугольник. В этом приложении используется специальный стартер для соединения обмоток звездой во время пуска и переключения их на треугольник после того, как двигатель достигнет определенной скорости.

Более низкое пусковое напряжение снижает пусковой ток примерно до 1/3 от нормального. Пусковой крутящий момент также существенно снижается, поэтому скорость перехода от звезды к треугольнику будет зависеть от инерции нагрузки. Центробежные насосы и вентиляторы часто могут достичь полной скорости перед переключением в режим работы Delta.

Двигатели с девятью выводами
Двигатели с девятью выводами могут быть подключены по схеме звезды или треугольника, но это решение принимается производителями.Их цель — обеспечить работу с двумя напряжениями в приложениях с соотношением напряжений 2: 1. На рис. 3 показаны подключения различных выводов.

Рисунок 3. Подключение девятивыводного двигателя.

Обратите внимание, что обмотки статора «звезда» и «треугольник» состоят из шести отдельных цепей. Если бы каждый из открытых выводов был соединен вместе (T4 и T7, T5 и T8 и T6 и T9), фазные катушки были бы включены последовательно, и приложенное фазное напряжение на T1, T2 и T3 было бы 460 вольт.Если фазное напряжение составляет 230 вольт, выводы должны быть соединены таким образом, чтобы образовать две параллельные цепи звезды или треугольника.

Поскольку эта диаграмма может стать сложной, я представлю ее по-другому и покажу только соединение звездой. На рисунке 4 показано последовательное соединение звездой, рассчитанное на напряжение 460 вольт. Обратите внимание, что соединения такие же, как указано выше, а выводы T7, T8 и T9 соединены в звезду.

Рисунок 4.Последовательное соединение звездой

Прямоугольники представляют собой катушки обмотки, и для простоты их по две на цепь. Если предположить, что сопротивление каждой цепи составляет 10 Ом, общее сопротивление в каждой фазе составит 20 Ом. В последовательной цепи сопротивление представляет собой сумму отдельных сопротивлений. Если двигатель должен работать от 230 вольт, сопротивление в цепи должно быть уменьшено, чтобы выходная мощность оставалась прежней.

На рис. 5 показаны те же наборы обмоток, что и на рис. 4, но подключенные на 230 вольт.В этом примере обмотки в T7, T8 и T9 подключены параллельно T1, T2 и T3. Если вы внимательно посмотрите на соединения с правой стороны, вы увидите, что они образуют две параллельные схемы звезды. В параллельной цепи сопротивление ведет себя иначе, чем в последовательной цепи.

Рисунок 5. Параллельное соединение звездой.

Каждая из фаз по-прежнему проходит через два сопротивления 10 Ом, но общее сопротивление сильно отличается.Это величина, обратная сумме обратных величин каждого из двух сопротивлений [R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2)] или 5 Ом.

При сопротивлении 5 Ом ток в параллельной цепи будет вдвое больше, чем в последовательной цепи. Следовательно, мощность (ватты) остается одинаковой для обоих напряжений. Соединения треугольником обеспечивают одинаковые последовательные и параллельные конфигурации.

Двигатели с двенадцатью выводами
Двигатель с двенадцатью выводами сочетает в себе возможности конструкции с шестью и девятью выводами. Он обеспечивает возможность двойного напряжения и возможность выбора конфигурации звезды или треугольника.Следовательно, один и тот же двигатель может быть спроектирован так, чтобы поддерживать соотношение напряжений 2: 1 и 1,732: 1. P&S

Завод Инжиниринг | Советы по подключению двигателя, чтобы избежать дорогостоящих ошибок

Производители применяют различные схемы внешних подключений для производства трехфазных асинхронных двигателей для различных напряжений и / или методов запуска, поэтому успешная установка зависит от использования соответствующей схемы подключения. Если эта информация будет потеряна, повреждена или проигнорирована, ошибка соединения может привести к дорогостоящей перемотке назад (см. Рисунок 1).

Следующие советы применимы к обычным соединениям на машинах с одной скоростью при промышленной частоте. Если внешняя схема подключения производителя недоступна, обратитесь за помощью в сервисный центр, особенно если есть несколько отсутствующих меток проводов, несколько номинальных скоростей при промышленной частоте, нестандартная нумерация или перекрестные ссылки NEMA-IEC.

Три отведения

Трехжильное соединение является наиболее простым. Однако всегда проверяйте направление вращения перед окончательной установкой двигателя, независимо от количества проводов.

Шесть выводов

Если выводы пронумерованы 1-6, обмотка обычно может быть соединена звездой или треугольником. На машинах, рассчитанных на два напряжения, соединение звездой предназначено для высокого напряжения; соединение треугольником предназначено для низкого напряжения.

Для одного номинального напряжения большинство 6-проводных машин могут запускаться по схеме звезда-треугольник (и будут работать в треугольнике). Исключением может быть то, что некоторые большие машины имеют внешние звездообразные соединения для облегчения дифференциальной защиты.

Если выводы пронумерованы 1-3 и 7-9, обмотка может запускаться по частям.При использовании другого метода пуска (например, плавного пуска, частотно-регулируемого привода или прямого включения) всегда подключайте машину для работы.

Некоторые машины будут иметь 1-1, 2-2, 3-3, которые будут работать по схеме треугольника (см. Рисунок 2). Кроме того, некоторые пусковые двигатели с неполной обмоткой имеют неправильную нумерацию от 1 до 6, поэтому помните о методе пуска, который вы используете.

Девять отведений

Если выводы пронумерованы 1–9, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может быть спроектирован как со звездообразным, так и с треугольным соединением.При использовании машины с более высоким номинальным напряжением внешнее подключение в любом случае будет таким же.

Однако при более низком номинальном напряжении внешнее соединение будет отличаться для двигателей, соединенных звездой, и двигателей, соединенных треугольником, поэтому важно знать, что у вас есть. Если мультиметр показывает обрыв цепи между выводами 7, 8 и 9, машина подключена звездой (см. Рисунок 3).

Двенадцать отведений

Если выводы пронумерованы от 1 до 12, двигатель обычно рассчитан на два напряжения и может использоваться со стартером звезда-треугольник либо при напряжении, либо с пускателем с частичной обмоткой только для низкого напряжения.Машины, рассчитанные на одно напряжение, могут иметь 12 выводов и подходят для пусков по схеме звезда-треугольник или с частичной обмоткой. Двенадцатипроводные асинхронные двигатели почти всегда работают по схеме треугольника.

Отведения без маркировки

Если только пара отведений не помечена, вы можете восстановить нумерацию путем исключения. В противном случае обратитесь в сервисный центр; у них есть надежные процедуры для выявления потенциальных клиентов.

Несвязанный ход

Если есть сомнения по поводу внешнего подключения, запустите машину без нагрузки, чтобы определить направление вращения и ток холостого хода.