Содержание
- Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении
- Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)
- Схема подключения обмоток электродвигателя звездой
- Схема подключения обмоток электродвигателя треугольником
- Почему при пуске применяют схему звезда-треугольник
- Будьте внимательны!!!
- Подводим итоги:
Дорогие читатели, а вы знаете как подключить асинхронный двигатель?
Имею в виду, можете определить по шильдику, когда надо
подключить обмотки электродвигателя звездой, а когда треугольником?
В этой статье я подробно расскажу как подключить асинхронный двигатель. А также Вы узнаете много разных нюансов при подключении электродвигателя.
А вы знали, что если двигатель рассчитан на напряжение
380/660В- треугольник/звезда, и если его подключить по схеме звезда на
напряжение 380 вольт, то в определённых условиях он сгорит. Стало интереснее?
Тогда советую ознакомиться со статьёй.
Перед чтением этой статьи рекомендую прочитать статью «Что такое мощность».
Специалист перед подключением электродвигателя всегда поглядит на его шильдик и ознакомится со схемой подключения обмоток электродвигателя.
Шильдик асинхронного электродвигателя выглядит примерно вот
так:
По информации на шильдике мы делаем вывод, что если у нас
напряжение 380 вольт, то подключаем электродвигатель по схеме треугольник. Если
у нас 660 вольт, то по схеме звезда.
Так же бывают двигатели на 220/380 вольт:
По шильдику видно, что если у нас напряжение в сети 220 вольт, то подключаем треугольником. Следовательно, если 380 вольт, то звездой.
Теперь Вы уже хотя бы понимаете, как подключить асинхронный двигатель, ориентируясь на шильдик.
Содержание
- 1 Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении
- 2 Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)
- 3 Схема подключения обмоток электродвигателя звездой
- 4 Схема подключения обмоток электродвигателя треугольником
- 5 Почему при пуске применяют схему звезда-треугольник
- 6 Будьте внимательны!!!
- 7 Подводим итоги:
- 8 Какие схемы включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть получили наибольшее применение?
Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении
Сейчас я вкратце расскажу, почему электродвигатель, у которого
обмотки на 380/660 треугольник/звезда, нельзя подключать звездой на 380 вольт.
Давайте представим, что в данный момент у нас линейное
напряжение равно 380 вольт.
Что такое линейное напряжение, а фазное? Не знаете? Сейчас
расскажу!
Линейное напряжение – это напряжение между линейными
проводами (фазами), а фазное между линейным проводом и нейтральным.
Дело в том, что при соединении обмоток треугольником, на каждую обмотку приходится линейное напряжение 380 вольт,
а при соединении звездой фазное — 220 вольт.
В итоге нам надо поддерживать требуемую мощность на валу двигателя, а напряжение упало с 380 вольт до 220 вольт (переключили обмотки с треугольника на звезду), что же делать? Ток всё сделает за нас. Он начнёт расти.
Вот пример:
Это формула для однофазной сети, но для понимания сути пойдёт.
P=UI
Где, P- мощность, U-напряжение, I-ток.
Подставим в нашу формулу выдуманные значения и получим следующее: 440=220*2, а теперь уменьшим напряжение в два раза, 440=110*4. Увидели? Напряжение уменьшили в два раза, но, чтобы поддержать заданную мощность у нас вырос ток в два раза.
Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)
При соединении обмоток электродвигателя треугольником фазный ток в 1.73 раза меньше линейного.
Давайте приведу пример: На шильдике электродвигателя указан
ток 30А при соединении обмоток треугольником и напряжением 380 вольт. 30 ампер
— это линейный ток, значит, чтобы
получить фазный, нам надо 30/1.73. В итоге фазный ток равен 17,3 Ампера. Т.е.
номинальный ток для обмотки двигателя 17,3 Ампера.
А теперь мы переключим двигатель с треугольника на звезду, но нагрузка на валу двигателя остаётся таже самая.
При соединении электродвигателя звездой линейный ток будет
равен фазному. Напряжение на обмотке уменьшится в 1.73 раза. Следовательно на
обмотку будет подаваться уже не 380 вольт, а 220.
В результате по обмотке будет протекать не 17,3 А, а целых
30 Ампер. Почему?
Потому что ток будет компенсировать падение напряжения на обмотке, которое у нас упало в 1,73 раза. Значит ток вырастит в 1,73 раза. Двигатель греется и если отсутствует защита — сгорает. А двигатель стоит немалых денег, поэтому Вы должны знать как подключить асинхронный двигатель!
Еще один пример для понимания. Обратите внимание на следующий шильдик электродвигателя:
Электродвигатель треугольник/звезда: 220 вольт/380 вольт:
38,3/22,2 Ампера.
Соединяем двигатель треугольником и подаём напряжение 220 вольт. Ток (линейный) по шильдику равен 38,3 Ампер. Следовательно, фазный будет равен 38,3/1,73= 22,2 Ампер. Т.е мы определили, что фазный номинальный ток для обмотки = 22,2 Ампер. Поехали дальше…
А теперь соединяем обмотки электродвигателя звездой и подаём напряжение 380 Вольт. Ток будет равен 22,2 Ампер. В звезде линейный ток равен фазному току.
Вывод:
При треугольнике и питающем напряжении 220 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер.
При звезде и питающем напряжении 380 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер. Следовательно мощность у двигателя будет одинаковая при таких подключениях.
А, что если мы соединим этот двигатель звездой и подадим напряжение 220 вольт. На обмотку будет приходиться уже 127 Вольт. Поэтому ток будет компенсировать падение напряжение на обмотке в 1,73 раза и будет равен 38,3 Ампер. А обмотка у нас рассчитана на 22,2 Ампер. Двигатель сгорит.
Схема подключения обмоток электродвигателя звездой
Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены звездой. Т.е. концы обмоток соединены в одной точке.
Мои коллеги-инженеры сталкивались с такими случаями, когда
перемычки кидали на начало обмоток, куда подключался питающий кабель. Сразу
возникало короткое замыкание.
Фазное и линейное напряжение при соединении обмоток в звезду разное, а ток одинаковый.
А теперь давайте найдём полную мощность, развиваемую электродвигателем.
Полная мощность в трёхфазной системе равна сумме полных мощностей трёх фаз:
И теперь формула полной мощности будет выглядеть вот так:
А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:
Из формулы активной мощности выразим ток:
Схема подключения обмоток электродвигателя треугольником
Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены треугольником. Т.е. конец обмотки соединён с началом следующей обмотки.
Фазное и линейное напряжение равны. Линейный ток в 1,73 раза больше фазного.
Формула полной мощности будет выглядеть вот так:
Если обратить внимание на формулу полной мощности при подключении
звездой, то мы заметим, что формулы полной мощности одинаковые.
А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:
Из формулы активной мощности выразим ток:
Внимательный читатель должен был заметить, что формула мощности
одинаковая при подключении треугольником и при подключении звездой. Так и есть, просто, чтобы поддержать
необходимую мощность, у нас будет меняться ток.
Но чтобы двигатель не сгорел при переключении с треугольника
на звезду, надо уменьшить нагрузку на валу двигателя до тех пор, пока фазный
ток не станет равный фазному току при подключении треугольником.
Поэтому и говорят, что мощность при подключении обмоток электродвигателя звездой меньше, чем при соединении треугольником.
Почему при пуске применяют схему звезда-треугольник
Формула мощности в момент пуска не действует, т.к. двигатель
не вращается – ЭДС Самоиндукции отсутствует (индуктивное сопротивление).
По факту у нас есть обмотка с очень маленьким сопротивлением
и напряжение, подаваемое на двигатель. И ток здесь рассчитывается по закону
Ома. Чем меньше у нас подаваемое напряжение на обмотку электродвигателя, тем
меньше будет ток в обмотке.
А мы помним, что при треугольнике у нас на обмотку подаётся
линейное напряжение, а при звезде напряжение будет в 1.73 раза меньше чем на
треугольнике. Следовательно, и пусковые токи будут меньше.
Но не забываем, что закон Ома действует только в момент пуска электродвигателя. Когда двигатель выходит на номинальные обороты, ему необходимо поддерживать мощность, которая присутствует на валу. А так как напряжение при звезде меньше в 1.73 раза, то начинает подниматься ток, чтобы компенсировать падение напряжения на обмотках электродвигателя.
Будьте внимательны!!!
Бывает попадаются шильдики электродвигателей, которые путают электриков, и они могут допустить ошибку при подключении. Например: Написана буква V, под ней нарисован треугольник, а внизу два напряжения 400 Вольт на 50 Герц и 460 Вольт на 60 Герц. Специалист думает, что буква V-это значок звезды, а так как у него напряжение 400 Вольт, то подключает звездой. А на самом деле этот движок рассчитан на одно лишь подключение- треугольником. А буква V обозначает напряжение.
Подводим итоги:
- При треугольнике линейное и фазное напряжение равны (т.е на обмотку подаётся линейное напряжение), а линейный ток больше фазного в 1,73 раза.
- При звезде фазное напряжение на обмотке в 1,73 раза меньше линейного, а линейный ток равен фазному.
- Если нагрузка на валу двигателя не меняется и мы делаем переключение с треугольника на звезду, то ток начнёт расти. Ток растёт, потому что при звезде у нас уменьшилось напряжение на обмотке в 1,73 раза. И, чтобы компенсировать падение напряжения, начинает увеличиваться ток.
- Звезду применяют для уменьшения пусковых токов. В момент пуска формула мощности не действует, а действует закон Ома. Чем меньше напряжение, тем меньше ток.
Какие схемы включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть получили наибольшее применение?
В однофазных электрических сетях трехфазный асинхронный двигатель может быть включен с использованием трех различных схем: Дельта-схема, Зета-схема, и конечный катушечный стабилизатор.
-
Дельта-схема использует только три фазы и не использует нулевую проводник, поэтому она проста в установке и недорога в эксплуатации.
-
Зета-схема использует три фазы, а также нулевой проводник, что позволяет уменьшить время наработки двигателя. Однако, такая схема несколько более сложная в установке и дороже в эксплуатации, чем дельта-схема.
-
Конечный катушечный стабилизатор использует три фазы, а также нулевой проводник, и обеспечивает высокую эффективность и стабильную работу двигателя
Одним из самых распространенных вариантов является включение трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть с помощью компенсатора. Это позволяет обеспечить стабильную работу двигателя, предотвратить его перегрев и протечку тока. Однако, необходимо учитывать, что для работы компенсатора необходим дополнительный источник питания. Также существуют и другие схемы, такие как включение через трансформатор или специальный преобразователь частоты, однако их применение зависит от конкретных условий и требований к системе.