Соединение звездой и треугольником — схема и разница трехфазного соеднинения
Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.
Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальную «колодку». Выполнено это с целью удобства соединения. В электротехнике используют основных 2 метода подключения асинхронных электродвигателей: методом соединения “треугольника” и метод “звезды”. При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки.
- Различия между «звездой» и «треугольником» ↓
- Соединение «звездой» и его преимущества ↓
- Соединение «треугольником» и его преимущества ↓
- Тип соединения «звезда-треугольник» ↓
- Блиц-советы ↓
Различия между «звездой» и «треугольником»
Исходя из теории и практических знаний основ электротехники, способ подключения «звезда», позволяет электродвигателю работать плавнее и мягче. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.
Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель способен быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Но у такой схемы соединения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения токов применяют пусковой реостат, позволяя осуществить более плавный пуск двигателя.
Соединение «звездой» и его преимущества
Реверсивная схема двигателя 380 на 220 Вольт
Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два вывода – соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток соединяют в одну общую точку, так называемую нейтраль.
При наличии нейтрального провода в цепи схему называют 4-х проводной, в противном случае, она будет считаться 3-х проводной.
Начало выводов присоединяют к соответствующим фазам питающей сети. Приложенное напряжение на таких фазах составляет 380 В, реже 660 В.
Основные преимущества применения схемы «звезда»:
- Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
- Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
- Максимальная плавность пуска электрического привода;
- Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
- В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.
Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда
Соединение «треугольником» и его преимущества
Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии – конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток.
При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220В или 380В.
Основные преимущества применения схемы «треугольник»:
- Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
- Использование пускового реостата;
- Повышенный вращающийся момент;
- Большие тяговые усилия.
Недостатки:
- Повышенный ток пуска;
- При длительной работе двигатель сильно греется.
Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник
Тип соединения «звезда-треугольник»
В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.
Двигатели с повышенной мощностью обладают большими пусковыми токами, и как следствие при пуске часто вызывают перегорание предохранителей, отключению автоматов. Для снижения линейного напряжения в обмотках статора применяют автотрансформаторы, универсальные дросселя, пусковые реостаты или соединение типа «звезда».
Схемы подключения звездой и треугольником
В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».
В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.
Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.
Основные преимущества комбинации:
- Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
- Возможность создания двух уровней мощности.
Блиц-советы
- В момент пуска электродвигателя, его ток пуска в 7 раз больше рабочего тока.
- Мощность в 1,5 раза больше при соединении обмоток методом «треугольника».
- Для создания плавного пуска и защиты от перегрузок двигателя, часто используются частотные провода.
- При использовании метода соединения «звездой», особое внимание уделяют отсутствию «перекоса фаза», иначе оборудование может выйти из строя.
- Линейные и фазные напряжения при соединении «треугольник» – равны между собой, как и линейные и фазные токи в соединении «звездой».
- Для подключения двигателя к бытовой сети зачастую применяют фазосдвигающий конденсатор.
правила использования и разница между ними • Мир электрики
Содержание
- Виды соединений
- Плюсы и минусы «звезды»
- Преимущества и недостатки «треугольника»
- Комбинирование схем
Сегодня асинхронные электромоторы пользуются популярностью благодаря надежности, отличной производительности и сравнительно невысокой стоимости. Двигатели этого типа обладают конструкцией, способной выдерживать сильные механические нагрузки. Чтобы пуск агрегата прошел успешно, его необходимо правильно подключить. Для этого используется соединения типа «звезда» и «треугольник», а также их комбинация.
Виды соединений
Конструкция электромотора достаточно проста и состоит из двух главных элементов — неподвижного статора и расположенного внутри, вращающегося ротора. Каждая из этих частей имеет собственные обмотки, проводящие ток. Статорная уложена в специальные пазы при обязательном соблюдении расстояния в 120 градусов.
youtube.com/embed/jF6oCMrphDg»>Принцип работы двигателя прост — после включения пускателя и подачи напряжения на статор возникает магнитное поле, заставляющее ротор вращаться. Обе оконечности обмоток выводятся в распределительную коробку и располагаются в два ряда. Их выводы маркируются буквой «С» и получают цифровое обозначение в пределах от 1 до 6.
Чтобы их соединить, можно использовать один из трех способов:
- «Звезда»;
- «Треугольник»;
- «Звезда-треугольник».
Если все оконечности статорной обмотки соединяются в одной точке, то этот тип подключения носит название «звезда». Если же все концы обмотки соединены последовательно, то это «треугольник». В этом случае контакты располагаются так, что их ряды смещаются относительно друг друга. В результате напротив клеммы С6 находится вывод С1 и т. д. Это один из ответов на вопрос, в чем разница соединений звездой и треугольником.
Кроме этого, в первом случае обеспечивается более плавная работа мотора, но не достигается максимальная мощность. Если используется схема «треугольник», то в обмотках возникают большие пусковые токи, отрицательно влияющие на срок службы агрегата. Для их снижения приходится использовать специальные реостаты, делающие пуск максимально плавным.
Если 3-фазный двигатель подключается к сети в 220 вольт, то вращающего момента недостаточно для запуска.
Чтобы увеличить этот показатель, используются дополнительные элементы. В бытовых условиях оптимальным решением станет фазосдвигающий конденсатор. Следует заметить, что мощность трехфазных сетей выше в сравнении с однофазными. Это говорит о том, что подключение 3-фазного мотора в однофазную электросеть обязательно приведет к потере мощности. Невозможно точно сказать, какой из этих способов лучше, так как у каждого есть не только преимущества, но и недостатки.Плюсы и минусы «звезды»
Общую точку, в которой соединяются все оконечности обмотки, называют нейтралью. Если в электроцепи присутствует нейтральный проводник, то она будет называться четырехпроводной. Начало контактов подключается к соответствующим фазам сети питания. Схема соединения обмоток электродвигателя «звезда» имеет ряд преимуществ:
- Обеспечивается длительная безостановочная работа электромотора.
- Достигается плавный пуск.
- Во время работы не наблюдается сильного перегрева двигателя.
Встречается оборудование, имеющее внутреннее соединение оконечностей обмотки и в коробку выведено лишь три контакта. В такой ситуации использование иной схемы соединения, кроме «звезды», не представляется возможным.
Использование этого типа подключения позволяет создать неразрывный контур в электроцепи. Такое название схема получила из-за своей эргономической формы, хотя ее вполне можно именовать и кругом. Среди достоинств «треугольника» стоит отметить:
- Достигается максимальная мощность агрегата во время работы.
- Применяется реостат для пуска мотора.
- Значительно увеличивается крутящий момент.
- Создается мощное тяговое усилие.
Среди недостатков можно отметить лишь высокие значения пусковых токов, а также активное тепловыделение во время работы. Этот тип соединения широко применяется в мощных механизмах, в которых присутствуют большие токи нагрузки. Именно благодаря этому увеличивается ЭДС, влияющая на мощность вращающего момента. Также следует сказать, что существует еще одна схема подключения, называемая «разомкнутый треугольник». Она используется в выпрямительных установках, предназначенных для получения токов тройной частоты.
Комбинирование схем
В механизмах высокой сложности зачастую используется комбинированное подключение трёхфазного двигателя звездой и треугольником. Это позволяет не только увеличить мощность агрегата, но и продлить его срок службы, если он не рассчитан на работу по способу «треугольник». Так как пусковые токи в моторах большой мощности обладают высокими значениями, то при старте оборудования часто выходят из строя предохранители или отключаются автоматы.
Чтобы уменьшить линейное напряжение в статорной обмотке, активно используются различные дополнительные устройства, например, автотрансформаторы, реостаты и т. д. В результате достигается снижение напряжения более чем в 1,7 раза. После успешного пуска мотора начинает постепенно возрастать частота, а сила тока снижается. Применение в такой ситуации релейно-контактной схемы позволяет добиться переключения соединение звезда и треугольник электродвигателя. В такой ситуации обеспечивается максимально плавный пуск силового агрегата.
Однако комбинированную схему нельзя использовать, если необходимо уменьшить показатель пускового тока, но одновременно требуется большой крутящий момент. В таком случае следует применять электромотор с фазным ротором, оснащенный реостатом.
Если говорить о преимуществах сочетания двух методов подключения, то можно отметить два:
- Благодаря плавному пуску увеличивается срок эксплуатации.
- Можно создать два уровня мощности агрегата.
Сегодня наиболее широко применяются электромоторы, рассчитанные на работу в сетях на 220 и 380 вольт. Именно от этого и зависит выбор схемы подключения. Таким образом, «треугольник» рекомендуется использовать при напряжении в 220 В, а «звезду» — при 380 В.
Почему мы называем это «летним» треугольником?
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
На этом изображении мы видим астеризм Летнего Треугольника — гигантский треугольник на небе, состоящий из трех ярких звезд Веги (вверху слева), Альтаира (внизу посередине) и Денеба (крайний слева). (Изображение предоставлено А. Фуджи)Выйдите на улицу на этой неделе, как только стемнеет, и посмотрите прямо над головой; вы увидите знаменитое и очень своеобразное трио ярких звезд — Вега, Альтаир и Денеб — вместе известные как Летний треугольник .
Треугольник официально признан не созвездием, а астеризмом. к созвездию Большой Медведицы, Большой Медведицы) или, в случае Треугольника, к трем звездам из трех разных созвездий.
Что касается большинства астеризмов, то Летний Треугольник — большой. Если вы помните, что ваш сжатый кулак, вытянутый на расстоянии вытянутой руки, составляет примерно 10 градусов , тогда видимое расстояние от Альтаира до Денеба составляет 38 градусов, 34 градуса от Альтаира до Веги и 24 градуса от Веги до Денеба.
Связанный: Объяснение знаменитых узоров со звездами (изображения)
Кто его окрестил?
Вы можете подумать, что этот большой треугольник всегда считался выдающимся узором в виде звезды, но это не так. В большинстве путеводителей по астрономии начала 20 века об этом не упоминалось! Легендарный британский астроном сэр Патрик Мур часто заявлял, что он был первым, кто упомянул Летний треугольник в своей еженедельной телевизионной программе в конце XIX века. 50-е годы.
Однако несколькими годами ранее Х.А. Рей также ссылался на него в своих популярных путеводителях по небу, сначала как прямоугольный треугольник, а затем используя популярное прозвище, к которому мы все привыкли сегодня. Таким образом, похоже, что мы не можем с уверенностью сказать, кто первым ввел этот термин, но сегодня практически каждый справочник по астрономии или созвездиям ссылается на него.
Познакомьтесь с троицей
Летний треугольник, состоящий из трех ярких звезд Денеб, Вега и Альтаир, виден с поздней весны до зимы, но в летние месяцы он находится выше всего на небе. (Изображение предоставлено Starry Night Software.)
Самая яркая из звездного трио — блестящая, голубовато-белая Вега , в созвездии Лиры (Лиры). Далее идет желто-белый Altair в созвездии Aquila (Орел), и, наконец, беловатый Deneb в созвездии Лебедя (Лебедь).
Хотя совершенно очевидно, что Вега выглядит почти в два раза ярче Альтаира и более чем в три раза ярче Денеба, правда в том, что из этой троицы Денеб является настоящей электростанцией. Расположенный примерно в 2600 световых годах от Земли, он примерно в 200 раз больше и сияет со светимостью почти в 200 000 раз больше, чем наше солнце . Но Вега более чем в сто раз ближе к Земле, чем Денеб, всего в 25 световых годах от нас. Вега лишь примерно в два раза больше Солнца и примерно в 40 раз ярче; как видите, с Денебом не сравнить.
Мы могли бы использовать аналогию, что сравнение Денеба с Вегой было бы похоже на сравнение маяка Phare du Creach во Франции (одного из самых мощных в мире) с фонариком. Кстати, я думаю об этой аналогии каждый раз, когда смотрю фильм «Изгой», где Том Хэнкс отчаянно пытается подать сигнал далекому кораблю с помощью карманного фонарика.
Или, другими словами, если бы мы могли каким-то образом переместить Денеб так же близко к нам, как Вега, он бы сиял примерно в 40 раз ярче, чем Венера в земном небе, отбрасывая четкие тени, но будучи хорошо видимым даже на широком дневной свет!
Итак, единственная причина, по которой Вега сияет намного ярче Денеба, заключается в его непосредственной близости от нас.
Что касается третьего члена Треугольника, Альтаира, то он оказывается самым маленьким (менее чем в два раза больше Солнца), наименее светящимся (всего в 10 раз больше, чем Солнце) и ближайшим к нему всего в 17 световых лет от нас. Мы вообще не смогли бы увидеть Альтаир, если бы он был так далеко, как Денеб; она казалась бы не ярче очень слабой звезды 12-й величины.
Почему не «Осенний» треугольник?
Некоторые могут задаться вопросом, почему мы называем это «треугольником Лето ». В конце концов, летний сезон скоро подходит к концу, а Треугольник все еще остается очень заметным на нашем вечернем небе.
Получается, что Треугольник находился в оппозиции — появляясь прямо напротив солнца на небе — 17 июля, и более месяца до и после этой даты Треугольник виден всю ночь, от заката до рассвета , прямо на протяжении большей части летнего времени. Хотя в это время года мы по-прежнему хорошо видим эти три звезды большую часть ночи, Альтаир исчезает за западным горизонтом около 4 часов утра по местному дневному времени.
А вот и кое-что довольно странное. Перенесемся в первую неделю ноября, которая знаменует собой середину осени. Теперь выходите на улицу, как только стемнеет. Куда бы мы посмотрели, чтобы увидеть Летний треугольник?
Вы бы поверили, что он по-прежнему будет появляться почти прямо над головой? Как это возможно?
Более раннее наступление сумерек в это время года почти компенсирует сезонную прогрессию созвездий (вызванную видимым движением солнца на восток на фоне звезд). В результате созвездия, которые мы видим с наступлением темноты в начале ноября, лишь немного опережают то, что мы видим сейчас в сентябре.
Итак, несмотря на то, что температура начинает падать, лето продолжает оставаться на нашем вечернем небе.
- Увидеть дельфина, лису, жеребенка и других животных в ночном небе на этой неделе
- Звезды осеннего ночного неба: что искать
- Временные треугольники 8 0 0 9
Джо Рао работает инструктором и приглашенным лектором в Нью-Йоркском планетарии Хейдена . Он пишет об астрономии для журнала Natural History , Farmers’ Almanac и других изданий, а также снимает метеоролог для Verizon
News 1 Fiizon 95
. 0010 новый Нижняя часть долины Гудзона в Йорке. Следите за нами в Twitter @Spacedotcom и в Facebook . Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Получайте последние космические новости и последние новости о запусках ракет, наблюдениях за небом и многом другом! Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров. Джо Рао — обозреватель Space.com, наблюдающий за небом, а также опытный метеоролог и охотник за затмениями, который также работает инструктором и приглашенным лектором в планетарии Хейдена в Нью-Йорке. Он пишет об астрономии для журнала «Естественная история», «Фермерского альманаха» и других изданий. Джо — восьмикратный номинант на премию «Эмми» метеоролог, работавший в районе Патнэм-Вэлли в Нью-Йорке более 21 года. Вы можете найти его в Твиттере и на YouTube, отслеживая лунные и солнечные затмения, метеоритные дожди и многое другое. Чтобы узнать о последнем проекте Джо, посетите его Twitter.
Удельный импульс
Тяга – это сила, которая перемещает
ракета по воздуху. Тяга создается ракетным двигателем
через реакцию
ускорение массы газа. Газ ускоряется назад
а ракета разгоняется в обратную
направление. Чтобы разогнать газ, нам нужен какой-то двигатель
система. Мы обсудим детали различных двигательных установок
на некоторых других страницах. А пока давайте просто подумаем о
двигательная установка как некая машина, разгоняющая газ.
Из второго закона Ньютона мы
можно определить силу как изменение импульса тела с
изменение во времени. Импульс — масса объекта, умноженная на
скорость. При работе с газом основная тяга
уравнение дается как:
F = mdot e * Ve — mdot 0 * V0 + (pe — p0) * Ae
Тяга F равна массовому расходу на выходе mdot e умножить на выходную скорость
Ve минус скорость
массовый расход набегающего потока мточка 0 раз
скорость набегающего потока V0 плюс перепад давления на
двигатель pe-p0 раз больше площадь двигателя Ae . Для жидкости или твердого тела
ракетные двигатели, топливо, топливо и окислитель находятся на борту.
В двигательную установку не поступает свободный поток воздуха,
Итак
уравнение тяги
упрощается до:
F = mdot * Ve + (pe — p0) * Ae
где мы опустили выходное обозначение массового расхода.
Используя алгебру, разделим на mdot:
F/modt = Ve+(pe — p0)*Ae/mdot
Мы определяем новую скорость, называемую эквивалентом скорость Veq должна быть скоростью в правой части приведенного выше уравнения:
Veq = Ve + (pe — p0) * Ae / mdot
Тогда уравнение тяги ракеты принимает вид:
F = mdot * Veq
Суммарный импульс (I) ракеты определяется как средняя тяга
раз больше общего времени стрельбы. На слайде мы показываем общее время как
«дельта т». (дельта — греческий символ, похожий на треугольник):
I = F * дельта t
Поскольку тяга может меняться со временем,
мы также можем определить интегральное уравнение для полного импульса. Использование символа
(Sdt) для интеграла имеем:
I = S F dt
Подставляя уравнение для тяги, приведенное выше:
I = S (mdot * Veq) dt
Помните, что mdot — это массовый расход; это масса выхлопа
за время, которое выходит из ракеты. Предполагая, что эквивалентная скорость остается
постоянной во времени, мы можем интегрировать уравнение, чтобы получить:
92 =
сек. Почему нас интересует удельный импульс?
Во-первых, это дает нам быстрый способ определить тягу
ракеты, если мы знаем весовой расход через сопло.
Во-вторых, это
индикация КПД двигателя. Два разных ракетных двигателя
различные значения удельного импульса.
F = mdot e * Ve — mdot 0 * V0 + (pe — p0) * Ae
F = mdot * Ve + (pe — p0) * Ae
F/modt = Ve+(pe — p0)*Ae/mdot
Veq = Ve + (pe — p0) * Ae / mdot
F = mdot * Veq
I = F * дельта t
I = S F dt
I = S (mdot * Veq) dt