Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник».
Общая часть
При запуске электродвигатель испытывает крутящий момент нагрузки и инерцию рабочей машины. Для более плавного пуска электродвигателя следует обеспечить пусковой ток в силовой цепи в пределах рабочего диапазона. Этот вид запуска понижает пусковые токи до необходимой величины. Также и происходит снижение крутящего момента разгоняемого двигателя.
Технические характеристики
При запуске:
- бросок пускового тока снижен до одной трети от его величины при обычном пуске,
- крутящий момент электродвигателя снижен до одной трети или даже меньше от его величины при обычном пуске.
При пуске переключением со «звезды» на «треугольник» в общем случае наблюдаются переходные токи.
Область применения
В начальный момент процесса запуска (соединение типа «звезда») до момента переключения на «треугольник» крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в «звезду».
Подобный режим идеально подходит для двигателей, пускающихся в отсутствии нагрузки:
- механические станки,
- центробежные компрессоры,
- деревообрабатывающие станки.
Чтобы предотвратить большой бросок тока в момент переключения со «звезды» на «треугольник», электродвигатель должен развить частоту вращения 80-85% от номинальной.
Указание по мерам безопасности
Номинальное рабочее напряжение обмоток электродвигателя при соединении их в «треугольник» должно быть равным напряжению силовой цепи.
Пример:
Электродвигатель для сети 400 В, пускаемый переключением со «звезды» на «треугольник», должен быть рассчитан на напряжение 400 В при соединении его обмоток в «треугольник». Обычно это обозначается как «электродвигатель на 400/690 В». Обмотки электродвигателя должны иметь 6 отдельных выводов.
Порядок работы
- 1-й этап — подключение «звезды»
Нажмите кнопку «Пуск» цепи управления для замыкания контактора «звезды» KM2.
После чего замыкается линейный контактор KM1, и электродвигатель запускается. При этом начинается отсчёт заданного времени пуска (обычно от 6 до 10 с).
- 2-й этап — переключение со «звезды» на «треугольник»
По истечении заданного времени размыкается контактор звезды KM2.
- 3-й этап — подключение «треугольника»
Между моментами размыкания контактора «звезды» и замыкания контактора «треугольника», при помощи реле времени типа TE5S, задаётся время переключения (задержки) в 50 мс. Этим достигается отсутствие перекрытия цепей «звезды» и «треугольника».
Примечание
При использовании в качестве контакторов «треугольника» и «звезды» контакторов «AF…» или контакторов «A…» в качестве контактора «звезды», а «AF…» контактора «треугольника», нет необходимости применять реле времени, задающего время переключения (задержки), т.е. TE5S или аналогичное. Достаточно реле времени, задающего длительность подключения «звезды» при пуске.
Однако в этом случае, при переключении контактора в разомкнутое состояние (перерыв в подаче напряжения может достигать 95 мс), то необходимо проверить допустимость подобного режима, т.е. уменьшения скорости вращения электродвигателя при пуске, для практических условий.
Подключение асинхронного двигателя звезда-треугольник
Содержание
- 1 Чем отличаются схемы подключения обмоток «звездой» и «треугольником»
- 2 Формулы, определяющие напряжение, ток и мощность
- 3 Как правильно выбрать схему
- 4 Переключение «звезда-треугольник» для обеспечения плавного пуска
- 5 Переключение «звезда-треугольник»: как работает схема
- 5.1 Силовая схема
- 5.2 Управляющая схема
- 5.3 Временные диаграммы
- 6 Заключение
Как в асинхронных трехфазных двигателях решают проблему высоких пусковых токов.
Как на практике реализуется схема звезда-треугольник. Ограничения на использование разных схем подключения обмоток асинхронных двигателей.
Согласно имеющейся статистике, около 95% промышленного оборудования работает с приводом от асинхронных электромоторов, причем их мощность намного больше, чем у двигателей, используемых в бытовых приборах. Особенностью работы таких двигателей является повышенный пусковой ток, превышающий номинал в несколько раз.
Это – вынужденная мера, поскольку вал двигателя, будучи в состоянии покоя, требует больших усилий для того, чтобы начать вращаться. А когда он выходит на рабочие обороты, начинает работать сила инерции, и для поддержания вращения с одинаковой скоростью требуется меньше затрат энергии, в нашем случае – электрической.
С другой стороны, повышенные значения стартового тока не есть хорошо, причем с разных точек зрения. Во-первых, при включении такого электродвигателя происходит скачок в сети: из-за повышенных пусковых токов происходит «просадка» напряжения, из-за чего могут пострадать другие потребители электроэнергии.
Самый показательный пример – мигание лампочки при работе даже относительно маломощного сварочного аппарата. Все мы знаем, чем чреваты скачки напряжения, и промышленное оборудование в этом плане столь же уязвимо, как и бытовые приборы.
Но и для самого электромотора повышенные стартовые токи – причина более быстрого износа двигателя. Кроме того, это приводит к кратковременному перегреву обмоток, что со временем может вылиться в пробой изолятора и короткое замыкание. Другими словами, двигатель рано или поздно сгорит, если ничего не предпринимать.
Придумано немало способов решения этой проблемы, но одним из самых простых в реализации считается применение комбинированной схемы «звезда-треугольник», которая позволяет использовать работу электродвигателя с уменьшенными пусковыми токами при раскрутке и другую схемную конструкцию – при выходе частоты вращения вала двигателя в номинал.
Чем отличаются схемы подключения обмоток «звездой» и «треугольником»
В электротехнике обе схемы используются весьма активно, и отнюдь не только для подключения обмоток электродвигателей – если имеется нагрузка, то часто она подключается звездой или треугольником.
Взять, к примеру, тэны промышленных и бытовых электрокотлов. Но поскольку мы рассматриваем их в разрезе работы трёхфазного асинхронного мотора, то в дальнейшем будем говорить об этих схемах исключительно в разрезе подключения обмоток статора, который и является источником электродвижущей силы, заставляя вращаться ротор.
На этом рисунке показано, как три фазы промышленной сети подключаются к обмоткам статора, но из него не совсем ясно, почему одна схемная реализация называется звездой, а другая – треугольником.
А вот здесь всё становится более-менее понятно – это тот же рисунок, но сделанный с другого ракурса. Как видим, в «звезде» нагрузка (или обмотка, как в нашем случае) каждой из трёх фаз сходится в единой точке, которая называется нейтральной. Нейтральной потому, что к ней обычно подводится нулевой (нейтральный) провод. На верхнем рисунке он синего цвета, а внизу для простоты не показан.
Что касается «треугольника», то здесь оба вывода каждой обмотки подключены к разным фазам, но не абы как, а в определённом порядке: к началу первой обмотки подключается фаза А, к концу – фаза В, к началу второй обмотки подключается фаза В, к концу – С, и так далее.
Если перепутать концы обмоток в одной из обмоток – двигатель работать не будет.
Но в чём заключается практическое различие между этими двумя схемами? В схеме «звезда» перегорание одной из обмоток не скажется на работоспособности двух оставшихся. Но если перегорит ещё одна, третья работать уже не будет. При использовании «треугольника» перегорание двух обмоток не критично, поскольку здесь нулевой провод не задействован. А в звезде нулевой провод, как мы уже знаем, подключен к нейтральной точке – это необходимо для обеспечения выравнивания рабочих токов фаз, если электрические характеристики обмоток не будут равными (в том же примере с электрокотлом, если тэны одного номинала подключены по-разному – один параллельно, а два последовательно). Если сгорит ноль, возникнет перекос фаз, поскольку напряжения уже выравниваться не будут.
Но в трёхфазном асинхронном электромоторе обмотки в большинстве случаев имеют одинаковые характеристики, поэтому ноль в нейтральной точке подключают не всегда.
Формулы, определяющие напряжение, ток и мощность
В любой трехфазной электрической схеме различают два типа напряжения – линейное (измеряется между фазами) и фазное (измеряется между фазой и нулём). При этом независимо от номинала линейного напряжения для схемы звезда фазное будет в √3 раза меньше, то есть между этими двумя видами напряжения существует линейная зависимость:
Uлин=1.73*Uфаз
При этом фазные и линейный токи будут равны между собой:
Iлин=Iфаз
Из этого следует, что если линейное напряжение равно 380 В, то фазное будет меньшим в 1.73 раза, и это 220 В.
При соединении «треугольником» всё наоборот: фазное и линейное напряжения идентичны, а токи отличаются с тем же поправочным коэффициентом:
Iлин=1.73*Iфаз
При этом формулы расчёта мощности будут одинаковыми независимо от типа подключения:
Sполная=3*Sфаз=3*(Uлин/√3)*I =√3*Uлин*I;
Pактивная=√3* Uлин*I*cosφ;
Qреактивная=√3* Uлин*I*sin φ.
Из этого следует, что мощность электродвигателя, обмотки которого подключены по звезде, будет отличаться от такого же мотора с подключением треугольником в три раза.
Пускай у нас имеется трехфазный асинхронный двигатель, работающий от сети 380/220 В. Тогда, если его обмотки по схеме «звезда» рассчитаны на Uлин=660 В, то при перекоммутации в треугольник получим 380 В, что подходит для нашей сети.
А что же с мощностью? Та же пропорция! Скажем, если при подключении треугольником в трехфазную сеть 380 В величина тока на статоре равнялась 5 А, то полная мощность обмотки будет равна:
Sполная=380*√3*5=3287 ВА
Если перекоммутировать треугольник в звезду, полная мощность статора уменьшится втрое, поскольку величина напряжения на обмотках снизится в √3 раза (c 380 до 220 вольт), и ток – во столько же раз увеличится.
Тогда Sполная=380*√3*(5/3)=1070 ВА
Рассмотрим другой пример. Пускай у нас имеется тот же трехфазный пятиамперный мотор, обмотки статора которого подключены звездой, но к сети 380 В.
Тогда при перекоммутации треугольником он сможет работать от 220 В. Но что будет, если в последнем случае подключить обмотки к 380 вольтам?
Тогда полная мощность двигателя вырастет втрое, поскольку в √3 раз выросло напряжение на обмотках статора, как и сила тока:
Sполная=380*√3*5*(3)=9861 ВА
На практике это означает, что электродвигатель при таком повороте событий просто сгорит. То есть нужно использовать тот вид подключения, при котором напряжение будет соответствовать номинальному.
Как правильно выбрать схему
Поскольку асинхронные двигатели в подавляющем большинстве рассчитаны на работу в сети 380/220 В, давайте рассмотрим, какую именно схему можно использовать для коммутации обмоток статора.
Трёхфазные электромоторы промышленного изготовления, как правило, оснащаются клеммной коробкой, позволяющей изменять один вид подключения на другой. То есть клеммник имеет 6 клемм и три перемычки, и, меняя расположение этих перемычек, можно быстро и просто поменять тип подключения обмоток.
Но как определить какой именно тип подключения будет правильным? Здесь всё просто: вы можете использовать как звезду, так и треугольник, главное, чтобы параметры питающей сети соответствовали характеристикам двигателя. Обычно все нужные данные указываются на шильдике, нужно только уметь их интерпретировать.
Типичный случай – маркировка следующего вида:
Такая запись означает, что если линейное напряжение равно 220 В, нужно использовать схему подключения обмоток статора двигателя треугольником, если это сеть 380 В – нужно коммутировать их звездой.
В приведённой таблице приведены все допустимые способы подключения:
| Напряжение электромотора, В | Напряжение сети, В | ||
| 220/127 | 380/220 | 660/380 | |
| 220/127 | Y (звезда) | – | – |
| 380/220 | Δ (треугольник) | Y (звезда) | – |
| 660/380 | – | Δ (треугольник) | Y (звезда) |
Переключение «звезда-треугольник» для обеспечения плавного пуска
Итак, мы довольно детально разобрались с особенностями подключения обмоток статора в асинхронных электродвигателях и выяснили, что, во-первых, не все способы подключения допустимо использовать, учитывая номиналы напряжения сети и самого электромотора, и, во-вторых, что эти схемы отличаются своими выходными характеристиками при неизменных входных параметрах.
И ещё мы знаем, что для пуска асинхронных моторов требуются токи повышенного номинала. Использование любой из этих двух типов подключения связано с очевидными минусами: если ток будет достаточным для раскрутки двигателя, то при выходе на рабочие частоты вращения он уже будет избыточным, и тогда мотор будет перегреваться и рано или поздно сгорит. При использовании альтернативного типа подключения ток будет меньше, что хорошо для нормальной работы, но для пуска его может не хватать, то есть электродвигатель может просто не запуститься.
Дилемма решается простым и очевидным способом: использованием разного типа подключения на старте и в процессе выхода на рабочие частоты вращения ротора. Главное, чтобы на шильдике присутствовало обозначение треугольника, и номинал напряжения мотора соответствовал напряжению сети.
На практике это означает, что в отечественных трехфазных сетях можно использовать асинхронные электромоторы с номиналом напряжения 380/660 для подключения «Δ/Y» соответственно.
Когда мотор включается, обмотки статора скоммутированы звездой и рассчитаны на потребление 380 в, хотя номинал равен 660 вольт. Когда вал ротора раскрутится, автоматика переключает схему на треугольник, и дальше двигатель работает уже на номинальном напряжении. Переключение обычно производится по таймеру, выставленному на определённый интервал времени с момента включения. Если требуется более точное переключение, используют датчики оборотов вала или силы тока, но такое решение удорожает двигатель.
В самом простом случае может использоваться перекидной рубильник, но чаще – дополнительные коннекторы. Они усложняют электросхему, но зато обладают рядом достоинств:
- снижают нагрузку на сеть, уменьшая вероятность сбоев в работе другого электрооборудования из-за просадки напряжения;
- обеспечивают более мягкий старт электромотора, продлевая его ресурс.
Разумеется, пусковой момент при этом снижается, но это меньшее из двух зол. Можно смириться и с необходимостью использования двух дополнительных трехжильных кабелей, соединяющих контакторы с клеммами электродвигателя.
Переключение «звезда-треугольник»: как работает схема
Рассмотрим алгоритм работы асинхронного мотора с использованием коммутации:
- 380 В подаётся на начало обмоток (U1/W1/V1), их коны соединены в одной точке, то есть имеем звезду с напряжением 380 вольт вместо 660. Но нужно понимать, что 380 В, указываемые на обмотках – это номинал напряжения, действующее значение будет равно 220 В;
- в этом режиме мотор работает некоторое время (без нагрузки и при малой мощности – порядка 5 секунд, с нагрузкой – до нескольких минут), которое настраивается через таймер;
- как только таймер подаст сигнал, питающее напряжение вообще отключается, но уже по второму таймеру, то есть вал на протяжении короткого интервала времени (0.05-0.5 сек, или несколько полных периодов напряжения) вращается по инерции. Такой временной пропуск необходим для обеспечения безопасности – перед включением «треугольного» контактора «звёздный» должен успеть выключиться. А выключение коннектора отнюдь не мгновенное, из-за намагничивания оно как раз и составляет эти миллисекунды;
- после срабатывания второго таймера коннектор включает схему треугольником и двигатель начинает работать в номинальном режиме, то есть на крейсерской стабильной скорости.
Второй таймер может и не использоваться, но тогда необходимо каким-либо другим способом обеспечить блокировку перекоммутации на треугольник, пока не будет выключена звездная схема.
Рассмотрим, как конкретно можно реализовать описанный выше алгоритм. Он будет состоять из двух схем, которые мы назовем силовой и управляющей.
Силовая схема
Включение двигателя и переключение схем можно реализовать по-разному. Например, с использованием так называемого софтстартера, или мягкого пускателя (общее название – устройства плавного пуска). Иногда используют преобразователь частоты, но мы рассмотрим применение контакторов, которых нам потребуется три:
- КМ1 – общий контактор, задача которого – подача напряжения на выводы обмоток U1/V1/W1 на все время работы электромотора;
- КМ2 – контактор, коммутирующий схему в звезду, то есть соединяющий выводы обмоток в одну точку, пока двигатель не наберет обороты;
- КМ3 – контактор для коммутации схемы в «треугольник», переключает мотор на работу в нормальном режиме.
Общий контактор на этой и других схемах обозначен синим цветом.
Зелёный – цвет контактора КМ2 для переключения в звезду.
Красным обозначен контактор КМ3 для треугольника.
Управляющая схема
Работу этих контакторов можно организовать несколькими способами:
- задействовать три обычных тумблера. Дёшево и сердито, но неудобно;
- использовать полуавтоматический переключатель типа 0–Y–Δ, они продаются в готовом виде. Но можно собрать их и своими руками, используя переключатель кулачкового или галетного типа;
- схема с таймером с применением реле;
- использование специализированного реле;
- включение в схему контроллера типа PLC.
При желании слаботочную часть схемы можно отделить от силовой посредством гальванической развязки, что, конечно, усложнит схему, так как нужно будет использовать трансформатор или блок питания на 24 В, а если есть возможность, то используют 12-вольтный аккумулятор.
Мы пойдём по простому пути:
Здесь в схему добавляется элемент КА1, который является временным реле, обеспечивающим задержку при перекоммутации.
Какой тип реле использовать, особого значения не имеет – оно может быть пневматическим или полностью электронным. Важно только, чтобы контакты релюшки замыкались через некоторое время после того, как на КА1 будет подано питание.
Что касается запуска двигателя, то здесь тоже могут быть разные варианты. Можно, например, использовать тумблер или кнопку, а можно реализовать схему классического вида с применением самоподхвата.
Подобная схема имеет один, но существенный недостаток: имеется не нулевая вероятность конфликта между звездным и треугольным контакторами. При малейшей неточности в подборе компонент контакты начнут подгорать, что часто приводит к отключению вводного автомата.
Чтобы свести на нет аварийность, необходимо обеспечить наличие блокировки, можно электрической, но рекомендуется механическая.
Если использовать специализированное временное реле, то оно содержит два реле времени, причём основанными на разном принципе функционирования, а чтобы гарантировать нужную паузу между переключениями, эти два реле синхронизируют.
Временные диаграммы
Рассмотрим временную диаграмму работы переключателя «звезда-треугольник» применительно к нашей схемной реализации.
Здесь более-менее все понятно, но нужно ещё раз уточнить важный нюанс: между областями, соответствующими срабатыванию КМ3 (то есть между зеленой и красной полосками) должен быть ненулевой зазор.
Если его не обеспечить, тогда может возникнуть ситуация, когда две области пересекаются. Например, при включении в схему обратновключенного диода время включения может быть меньше времени выключения в 10 раз.
Заключение
Итак, мы уже разобрались, что на трехфазном асинхронном электромоторе подключение обмоток треугольником и звездой будут различаться мощностью, но неправильная перекоммутация приведет к тому, что мотор просто сгорит. Строго говоря, между этими схемами нет никакой принципиальной разницы, они обе рабочие.
Аргумент в пользу заезды как соединения, при котором можно получить ток меньшего номинала, не совсем состоятельны.
Ведь если взять два трехфазных двигателя одинаковой мощности, обмотки одного из которых подключены треугольником, а другого – звездой, то ток у них будет одинаковым. Важно понимать, что электромотор нельзя переключать, не понимая, для чего это нужно делать и как это делать правильно, иначе последствия могут быть печальными.
Выбор схемы нужно согласовывать с характеристиками сети и параметрами самой силовой установки.
Что такое схема стартера звезда-треугольник?
Вы когда-нибудь слышали о схеме запуска звезда-треугольник? Если нет, не волнуйтесь, вы не одиноки. На самом деле, большинство людей никогда не слышали об этом. Но если вы инженер-электрик или кто-то, кто работает с электрическими цепями, то вам обязательно нужно знать, что такое схема запуска звезда-треугольник.
В этом сообщении блога мы обсудим основы пусковых схем звезда-треугольник, в том числе принцип их работы и некоторые их преимущества.
Что такое схема стартера звезда-треугольник?
Пусковая схема со звездой-треугольником представляет собой тип электрической пусковой системы, которая обычно используется в промышленных и коммерческих целях. Он используется для запуска электродвигателей путем подачи на двигатель пониженного напряжения [1].
В дополнение к пуску электродвигателей схема пуска по схеме звезда-треугольник также может использоваться для обеспечения пониженным напряжением других типов нагрузок, таких как вентиляторы, насосы и компрессоры.
Наиболее распространенным типом схемы пускателя по схеме «звезда-треугольник» является трехфазный пускатель по схеме «звезда-треугольник». Он подключается к двигателю через набор контакторов.
Схема пуска звезда-треугольник является одной из самых популярных электрических пусковых систем, поскольку она надежна и эффективна.
Кроме того, его можно использовать с различными типами нагрузок.
Если вы ищете электрическую систему запуска для своего применения, схема запуска звезда-треугольник является хорошим вариантом для рассмотрения.
Преимущества и недостатки схемы пускателя «звезда-треугольник»
Плюсы:
Эти пускатели популярны, поскольку они обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с другими типами пускателей.
- Основное преимущество в том, что они снижают пусковой ток при запуске. Это связано с тем, что сопротивление обмотки двигателя при соединении треугольником ниже, чем при прямом подключении двигателя к источнику питания по схеме звезды. В результате также снижается пусковой крутящий момент, что может быть преимуществом в некоторых приложениях.
- Одно из преимуществ пускателей по схеме «звезда-треугольник» заключается в том, что их можно использовать с двигателями самых разных размеров. Например, их можно использовать как с асинхронными, так и с синхронными двигателями.
- Они также относительно просты в конструкции и эксплуатации, что делает их экономичным вариантом для многих применений. Это означает, что их можно использовать в самых разных отраслях, от бытовой до промышленной.
- Одним из преимуществ использования пускателя по схеме «звезда-треугольник» является то, что он может продлить срок службы вашего двигателя. Запуская двигатель в режиме звезды, вы создаете меньшую нагрузку на двигатель, чем если бы вы запускали его в режиме треугольника. Это может помочь продлить срок службы вашего двигателя, а также повысить его эффективность.
- Наконец, пускатели звезда-треугольник могут использоваться как с трехфазными, так и с однофазными источниками питания. Это делает их универсальным вариантом для многих различных типов приложений.
Минусы:
Однако и эти стартеры не лишены минусов.
- Требуется больше обслуживания – Причина этого в том, что пускатель звезда-треугольник использует много контактов. Эти контакты со временем могут изнашиваться, и их необходимо заменять.
- Это может вызвать проблемы с двигателем – Пускатель по схеме «звезда-треугольник» может вызвать проблемы с двигателем, такие как вибрация и шум. Это связано с тем, что соединение по схеме «звезда» имеет более низкий импеданс, чем соединение по схеме «треугольник».
- Подходит не для всех приложений – Пускатель звезда-треугольник подходит не для всех приложений. Например, он не подходит для использования с насосами и вентиляторами.
- Не так надежен, как другие методы – Пускатель по схеме «звезда-треугольник» не так надежен, как плавный пуск или привод с регулируемой скоростью. Это связано с тем, что в нем используется много контактов, которые со временем могут изнашиваться.
Эти контакты со временем могут изнашиваться, и их необходимо заменять.Где обычно используется пускатель звезда-треугольник?
Существует множество промышленных приложений, в которых используется пускатель звезда-треугольник. Например, если у вас есть трехфазный асинхронный двигатель, который часто запускается в течение дня.
Другое распространенное применение — компрессоры, насосы и вентиляторы. Если какое-либо из этих устройств часто запускается и останавливается в течение дня, то эти стартеры являются хорошим вариантом.
Они также используются в конвейерных лентах, кранах и другом тяжелом оборудовании. По сути, в любое время, когда вам нужно часто запускать и останавливать трехфазный двигатель, пускатель звезда-треугольник является хорошим вариантом.
Последнее место, где вы можете увидеть пускатель по схеме «звезда-треугольник», — это машины с высоким пусковым током. Это может быть что-то вроде печи или духовки. Если двигатель для одного из этих устройств должен иметь высокий пусковой момент, то пускатель звезда-треугольник может это обеспечить.
Как это работает?
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» — это, по сути, способ уменьшить величину пускового тока при запуске трехфазного двигателя. Другими словами, это способ убедиться, что двигатель не потребляет слишком много тока при первом включении.
Это достигается путем запуска двигателя в так называемой конфигурации «звезда». В этой конфигурации трехфазные обмотки соединены вместе по схеме звезды.
После того, как двигатель заработает, пускатель звезда-треугольник изменит конфигурацию обмотки на так называемую конфигурацию «треугольник». В этой конфигурации обмотки соединены по схеме треугольник.
Позволяет двигателю работать на полной мощности.
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» переключится обратно на конфигурацию «звезда», когда придет время выключить двигатель. Это помогает уменьшить количество тока, протекающего через двигатель, когда он выключен, что может помочь предотвратить повреждение двигателя.
Итак, это общий обзор того, как работают пускатели звезда-треугольник.
Пуск по схеме «звезда-треугольник» с открытым переходом
В этой конструкции используется трехфазный контактор для соединения обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник». Таймер используется для задержки подачи напряжения на обмотку треугольника, что снижает пусковой ток при пуске.
Основным преимуществом этого типа стартера является его низкая стоимость. Кроме того, он прост в подключении и не требует сервисного выключателя.
Однако основным недостатком является отсутствие какой-либо защиты от обрыва фазы или несимметричного напряжения.
Кроме того, конструкция с открытым переходом может привести к кратковременному отключению питания подключенных нагрузок, когда контактор переключается между конфигурациями «звезда» и «треугольник».
Закрытый переход звезда-треугольник пуск
Этот тип является более сложной конструкцией, в которой также используются два трехфазных подрядчика.
Мультиметр и осциллограф: основные отличия
Этот тип пускателя не требует таймера. Кроме того, конструкция с закрытым переходом исключает прерывание питания, вызванное переключением контакторов в пускателе с открытым переходом.
Однако пускатель с закрытым переходом стоит дороже, чем пускатель с открытым переходом.
Кроме того, подключение проводки сложнее, и для него требуется сервисный выключатель.
Основным преимуществом является его надежность. Это самый надежный тип стартера, но и самый дорогой.
По этой причине он часто используется в критически важных приложениях, где время простоя должно быть сведено к минимуму.
Детали пускателя по схеме «звезда-треугольник»
Пускатель по схеме «звезда-треугольник» состоит из трех основных частей: двигатель, контактор и реле перегрузки.
- Двигатель — это часть стартера, которая фактически проворачивает двигатель. Обычно это трехфазный асинхронный двигатель. На самом деле можно использовать любой тип двигателя, но наиболее распространены трехфазные асинхронные двигатели.
- Контактор — это часть пускателя, которая управляет подачей электроэнергии на двигатель. Обычно это сверхмощный переключатель, способный выдерживать большие токи. Кроме того, контактор должен иметь возможность быстро включать и выключать ток.
- Реле перегрузки — это часть пускателя, которая защищает двигатель от повреждения из-за перегрузки. Это тепловое или электронное устройство, которое срабатывает, когда ток, протекающий через него, превышает определенный уровень.
Это тепловое или электронное устройство, которое срабатывает, когда ток, протекающий через него, превышает определенный уровень.Когда все три части собраны вместе, они образуют пускатель звезда-треугольник.
Однако есть и другие детали, которые иногда входят в состав пускателя со звезды на треугольник.
- Например, таймер часто используется для задержки включения обмотки треугольником. Это предотвращает запуск двигателя при полной нагрузке, что может привести к его повреждению.
- Кроме того, иногда используется кнопка для ручного включения и выключения стартера.
- Контрольная лампочка — еще одна общая черта. Он показывает, включен ли стартер.
- И последнее, но не менее важное: реверсивный контактор можно использовать для изменения направления вращения двигателя.
Все эти функции являются необязательными, и разработчик пускового устройства должен решить, какие из них включить.
Советы
При использовании пусковой схемы звезда-треугольник следует помнить несколько моментов.
Во-первых, убедитесь, что номинальное напряжение и ток контактора соответствуют условиям применения.
Во-вторых, помните о пусковом токе при запуске двигателя. Это может вызвать проблемы, если контактор имеет неправильный размер.
Наконец, убедитесь, что пускатель звезда-треугольник правильно подключен и что все соединения затянуты.
Если вы будете следовать этим советам, вы сможете без проблем использовать пусковую схему звезда-треугольник.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между пускателем звезда-треугольник и пускателем DOL?
- Пускатель звезда-треугольник первоначально подключает двигатель к источнику питания по схеме звезда. Это означает, что подключены только две из трех фаз, что приводит к меньшему току, протекающему через двигатель. Как только двигатель достигнет определенной скорости, пусковое устройство переключит соединение на конфигурацию треугольника.
- Стартер DOL, с другой стороны, всегда поддерживает треугольную конфигурацию. Это означает, что все три фазы подключены с самого начала, что приводит к более высокому току, протекающему через двигатель. Однако это также означает, что пускатель DOL с большей вероятностью может повредить двигатель, если он используется неправильно.
Это означает, что все три фазы подключены с самого начала, что приводит к более высокому току, протекающему через двигатель. Однако это также означает, что пускатель DOL с большей вероятностью может повредить двигатель, если он используется неправильно.Является ли схема «звезда-треугольник» устройством плавного пуска?
Да, звезда-треугольник — это тип устройства плавного пуска. Устройство плавного пуска — это устройство, которое используется для медленного увеличения напряжения и тока двигателя. Это снижает нагрузку на двигатель, что продлевает срок его службы.
Где обычно используются стартеры?
Пускатели обычно используются в тех случаях, когда двигатель необходимо часто запускать и останавливать. Это может быть что-то вроде конвейерной ленты или насоса. Стартеры также можно использовать в приложениях с высокой нагрузкой на двигатель, например, в дробилках или миксерах.
Полезное видео: Объяснение пускателя «звезда-треугольник» — принцип работы
Заключительные мысли
В целом схема пускателя «звезда-треугольник» — отличный способ запустить двигатель.
Он прост в настройке и может быть выполнен всего за несколько минут. Кроме того, это относительно недорого и легко найти нужные детали.
Если вы ищете простой способ запустить двигатель, определенно стоит рассмотреть схему пускателя по схеме «звезда-треугольник».
Я надеюсь, что эта статья помогла вам понять, что такое схема запуска звезда-треугольник и как она работает. Спасибо за прочтение!
П.С. Если вы нашли эту статью полезной, поделитесь ею с другими, кому она может быть полезна. Спасибо!
Каталожные номера:
- https://engineerfix.com/star-delta-starter-circuit-y-%CE%B4-how-to-wire-pros-and-cons/
Обзор паяльного пистолета Weller 8200
Пускатель звезда-треугольник — работа с питанием и схемой управления
Сегодня день
Асинхронные двигатели используются во всех отраслях промышленности по всему миру. Здесь
Существуют различные методы запуска трехфазного асинхронного двигателя, такие как пускатель звезда-треугольник.
Один из самых дешевых и популярных способов – прямой онлайн (DOL) запуск. Принимая во внимание ограничение этого метода в том, что его можно использовать только для Low HP (до 5HP) Индукционный двигатель.
Для запуска 3-фазной индукционной печи с высоким номиналом (более 5 л.с.) двигатель, звезда-треугольник стартер используется.
В этой статье мы подробно обсудим, что такое звезда-треугольник стартер и как он работает, назначение стартера звезда-треугольник, теория и работа принцип работы пускателя звезда-треугольник (звезда-треугольник) с помощью схема питания и управления, номинал и размер различных частей звезды-треугольника стартер, достоинства и недостатки, а также его промышленное применение.
Что такое пускатель звезда-треугольник? Пускатель «звезда-треугольник» является наиболее часто используемым пусковым устройством с пониженным напряжением.
способ пуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором средней мощности (SCIM).
Это
также известен как стартер звезда-треугольник .
При этом методе пуска трехфазный асинхронный двигатель соединяется звездой на протяжении всего пуска и когда скорость достигает почти 80% скорости полной нагрузки, затем он переключается (с с помощью переключателя TPDT) в положение «треугольник» во время нормальной работы.
[##eye## Трансформатор тока нулевой последовательности (CBCT)]
Проще говоря, можно сказать, что пускатель звезда-треугольник запускает двигатель с обмоткой статора, соединенной звездой. Когда скорость достигает 80% от номинальной скорости, начинает работать с обмоткой статора, соединенной треугольником.
Пускатель звезда-треугольник используется для двигателей более 5 л.с. и доступен асинхронный двигатель мощностью до 180 л.с.Почему пускатель звезда-треугольник используется вместо пускателя DOL?
Большинство асинхронных двигателей малой мощности (до 5 л.
с.) запускаются напрямую
онлайн со стартером DOL. Но при запуске больших моторов (более 5 л.с.) в
таким образом, это вызывает нарушение напряжения в линии питания из-за очень большого
скачок пускового тока (в 6-10 раз больше тока полной нагрузки).
Итак, Для ограничения броска пускового тока (пускового тока) метод пуска под напряжением требуется для пуска индукционных двигателей большой мощности мотор. Поскольку оба автотрансформатора пусковые и пуск звезда-треугольник это трехфазный метод пуска с пониженным напряжением. Индукционный двигатель.
Следовательно, для больших двигателей мы используем пускатель звезда-треугольник. вместо пускателя DOL, чтобы уменьшить бросок пускового тока двигателя без с помощью любых внешних устройств.
Типы пускателей по схеме «звезда-треугольник»- Ручной пускатель по схеме «звезда-треугольник»
- Полуавтоматический пускатель по схеме «звезда-треугольник»
- Автоматический пускатель по схеме «звезда-треугольник»
Основные компоненты пускателя по схеме «звезда-треугольник»:
1.
Контакторы
включить асинхронный двигатель. Текущий номинал контакторов варьируется в диапазон от 10А до нескольких сотен ампер.
[##eye## Конструкция и работа LVDT]
В пускателе звезда-треугольник мы используем в основном три контактора, а именно:
- Главный контактор
- Контактор «звезда»
- Контактор «треугольник»
Главный контактор и контактор «треугольник» относятся к типу AC3 и номиналу 5 8% от номинального тока двигателя. Эти контакторы замкнуты во время работы асинхронного двигателя
В то время как контактор звезды пропускает ток звезды только во время запуск мотора. Когда пусковой ток становится в 1/3 раза больше номинального тока, Контактор звезды может быть типа AC3 и 33% от номинального тока полной нагрузки.
Все три подрядчика, используемые в пускателе звезда-треугольник, меньше, чем
что одиночный контактор, используемый в пускателе DOL, потому что эти контакторы
только ток обмотки, который составляет 33% от полного тока нагрузки в пускателе звезда-треугольник.
2. Реле перегрузки
Как и в случае асинхронного двигателя, выход из строя большинства обмоток из-за перегрузок, работы на несимметричном питании, а также одиночных фазирование из-за потери фазы, что может привести к чрезмерному нагреву и ухудшение изоляции обмоток двигателя.
Требуется защита от перегрузки для защиты обмоток от перегрузки и короткого замыкания во внутренней обмотке. Следовательно, все эти условия предотвращаются 3-полюсным разъемом . тепловое реле перегрузки.
3. Таймер
Основной функцией таймера в пускателе звезда-треугольник является переключение контактор из состояния звезды в треугольник, когда двигатель достигает скорости почти больше более 80% полной скорости загрузки.
4. Блок предохранителей
3 предохранителя используются последовательно с цепью двигателя для защиты двигателя от внешнего перегрузки по току и короткого замыкания. Также используется 1 предохранитель
для защиты цепи управления пускателем звезда-треугольник.
5. Кнопки — для запуска (тип NO) и остановки (тип NC) двигателя.
Принцип работы пускателя звезда-треугольник (звезда-треугольник)Пускатель звезда-треугольник – наиболее часто используемый пускатель пониженного напряжения для Индукционный двигатель. Целью пускателя звезда-треугольник является ограничение пускового тока. импульс (в 6-10 раз больше номинального тока) за счет пониженного напряжения при соединении звездой обмотки.
В этом методе обмотки статора соединяются в звезду и когда скорость достигает 80%, он переключается со звезды на треугольник с помощью трехполюсного двухпозиционного переключателя (TPDT).
Таким образом, при пуске ток в обмотке двигателя снижается на 1/3 от номинальное значение и пусковой момент также снижается до 33%.
Работу пускателя звезда-треугольник легко понять с помощью трех различных состояний:
1. Соединение звездой
| Соединение обмотки двигателя звездой |
[ ##eye## Вопросы для интервью с трансформатором с ответом]
Таким образом, в этом состоянии обмотка статора асинхронного двигателя будет подключена в звезду и, следовательно, напряжение на обмотке двигателя уменьшится в 1/√3 раза линейного Напряжение.
Когда двигатель достигает скорости 80 % от полной нагрузки, цепь таймера Сначала отключите контактор звезды и подключите контактор треугольника в цепь.
2. Открытое переходное состояние
При переключении со звезды на треугольник цепи контактора замыкаются становятся открытыми, и двигатель не остается ни в состоянии звезды, ни в состоянии треугольника. Итак, это состояние называется открытым переходным состоянием.
3. Состояние соединения треугольником
| соединение обмотки двигателя треугольником |
После активации таймер, двигатель переключается со звезды на треугольник
состояние.
При соединении треугольником фазное напряжение статора будет равно линейному.
Напряжение. Следовательно, линейное напряжение появится на обмотке статора, и двигатель
нормально работать на номинальной скорости при полной нагрузке.
Согласно рисунку, кроме предохранителя (F1), защита от перегрузки реле (F2), цепь состоит из трех подрядчиков именуемых — главный подрядчик (K1), контактор звезда (K2) и контактор треугольник (K3).
[ ##проушина## Части трансформатора и их функции]
Генеральный подрядчик (К1) подключает напряжение питающей сети (R, Y, B) к первичные клеммы (U1,V1, W1) через первичный предохранитель (F1) и реле перегрузки (Ф2). Кроме того, вторичные клеммы (U2, V2, W2) соединены контактором «звезда». (K2) и контактор треугольника (K3).
схема питания пускателя звезда-треугольник
контактор (K2) изначально будет замкнут, так что двигатель запустится с вторичной обмоткой, соединенной звездой. После временной задержки, когда скорость достигает более 80%
затем схема таймера открывает К2 и закрывает К3. Так что соединение вторичной обмотки
переключился со звезды на треугольник, и двигатель продолжает работать в треугольнике
на протяжении всей операции.Все управление контакторами, реле перегрузки и защиты предохранителей осуществляется встроенными цепями управления и таймера пускателя звезда-треугольник. Цепь управления пускателем звезда-треугольникЦепь управления в основном выполняет операцию переключения контакторы (К1, К2, К3) и переход от звезды к треугольнику на протяжении всего запуска и работы SCIM. Цепь управления состоит из предохранителя, НО-НЗ пуска (S1) и останова (S0) кнопки, таймер звезда-треугольник (К4) и вспомогательные контакты контрагентов и реле перегрузки.
нажата (во время пуска), то катушка таймера К4 подает питание на катушку звезды
контактор К2, а также подает питание на катушку линейного контактора К1. По истечении заданного времени в цепи таймера катушка К2 отключается. обесточивается, а K3 находится под напряжением, поэтому двигатель продолжает работать в треугольнике. конфигурация. При нажатии S0 или при отключении по перегрузке или перегорании F1 обмотка К1 и К3 обесточивается и двигатель останавливается. [##eye## Теория и схема режекторного фильтра] Контактор звезда K2 и контактор треугольник K3 механически и электрически заблокированы с помощью размыкающих контактов, так что оба подрядчика не должны закрыть одновременно. Это гарантирует, что катушка К3 будет под напряжением только тогда, когда К2 разомкнут и также, K2 будет под напряжением только тогда, когда K3 обесточен. Пуск с открытым переходом звезда-треугольник Если вы внимательно наблюдали за описанной выше схемой управления
работы, то вы обнаружите, что двигатель отключается во время перехода
от звезды к конфигурации треугольника. [##eye## Причины и недостатки низкого коэффициента мощности] Легче реализовать с точки зрения выбега и схемы, поэтому широко используется, чем стартер звезда-треугольник с закрытым переходом. Если сроки переключение хорошо, тогда этот метод работает очень хорошо. Но на практике, хотя сложно правильно установить время, поэтому отключение и повторное включение питания может вызвать скачки напряжения и тока. Ниже приведены четыре этапа работы открытого перехода состояние стартер звезда-треугольник: Состояние ВЫКЛ:- все контакторы разомкнуты Состояние звезды:- Главный контактор K1 и контактор звезды K2 подключены, а K3 оставаться открытым. Таким образом, двигатель работает в конфигурации звезды. Переходное (открытое) состояние:- это также называется переключением открытого перехода
потому что между звездой и дельтой есть открытая ступень. В этом состоянии главный контактор К1 замкнут, а контактор звезда К2 и контактор треугольника К3 разомкнуты. На первичном конце обмотки двигателя есть напряжение, вторичная обмотка разомкнута. Таким образом, во вторичной обмотке не может протекать ток. Так как двигатель имеет вращающийся ротор и поэтому он ведет себя как генератор. Состояние треугольника:- M контактор ain K1 и контактор треугольника K3 замкнуты и соединены звездой контактор К2 разомкнут. Двигатель подключен к полному напряжению сети и, следовательно, к полному мощность и крутящий момент доступны для вывода. Замкнутый переход звезда-треугольник с пуском Существует способ уменьшения амплитуды переходных процессов переключения
в переходном состоянии. Требуется дополнительный 3-полюсный вспомогательный контактор и три
резисторы соответствующего номинала, чтобы мог протекать значительный ток
через резисторы в период переключения треугольником. А также вспомогательный
контактор и все три резистора должны быть соединены треугольником
контактор К3. [ ##eye## Нагрузка импеданса перенапряжения (SIL) Линия передачи] Во время работы, непосредственно перед размыканием контактора звезды K2, вспомогательный контактор замыкается, что приводит к непрерывному протеканию тока через резисторы в звезду. После размыкания звездообразного контактора K2 ток продолжает течь через обмотку двигателя к источнику питания через резисторы. Эти резисторы затем замыкается контактором треугольника K3. Следовательно, при пуске по схеме звезда-треугольник с замкнутым переходом непрерывная мощность постоянно поддерживается двигателем. Ниже приведены пять этапов работы закрытого переходное состояние пускатель звезда-треугольник: состояние ВЫКЛ:- все контакторы разомкнуты состояние звезды:- основной контактор K1 и контактор звезды K2 подключены, а K3 оставаться открытым. Таким образом, двигатель работает в конфигурации звезды. Переходное состояние звезды:- Двигатель соединен звездой, а резисторы
подключен через контактор треугольника K3 со вспомогательным контактором. Замкнутое переходное состояние: — T главный контактор K1 замкнут, а контактор треугольника К3 и контактор звезды К2 разомкнуты. Ток течет по обмоткам двигателя и переходные резисторы через вспомогательный контактор. Состояние треугольника: главный контактор K1 и контактор треугольника K3 замкнуты и соединены звездой контактор К2 разомкнут. Кроме того, переходные резисторы закорочены. Асинхронный двигатель (SCIM) подключен к полному напряжению сети и, следовательно, к полной мощности и крутящему моменту. доступны для вывода.
При этом запуске существует открытое переходное состояние во время
контактор звезды K2 и контактор треугольника K3 остаются разомкнутыми, тогда как главный
контактор К1 замкнут. В течение этого периода переключения двигатель должен работать в свободном режиме с небольшим торможением (выбегом). Таким образом, он может генерировать собственное напряжение и в подключение к поставке этого генерируемого напряжения может случайным образом добавляться или вычитаться с основное напряжение питающей сети. Это вызывает скачки напряжения и скачки напряжения. переходный ток (также известный как переходный ток переключения), который длится всего на несколько миллисекунд. [##eye## Конструкция и работа RVDT] Таким образом, чтобы свести к минимуму влияние переходных процессов на открытую звезду перехода пускатель треугольника мы используем дополнительный вспомогательный контактор и три перехода резисторы на контакторе треугольника К3. Номинальные параметры и размер компонентов пускателя по схеме «звезда-треугольник» Размер реле перегрузки: для защиты от перегрузки используются два реле перегрузки.
используются в линии и в обмотке двигателя. Таким образом, номинал встроенных реле перегрузки = ток полной нагрузки
мотор. Принимая во внимание, что уставка реле перегрузки в обмотке = 0,58 полной ток нагрузки двигателя. Размер главного контактора и контактора треугольника: главный контактор K1 и контактор треугольника K3 относятся к типу AC3 и рассчитаны на 58 %. тока полной нагрузки двигателя. Отсюда размер главного контактора = 0,58*полный ток нагрузки двигателя Также размер контактора треугольника = 0,58*полный ток нагрузки двигателя Контактор звезды 0180 K2, который несет только 58% тока главного контактора. Это означает, что номинал звездного контактора должен быть только 33% тока полной нагрузки двигателя. Он также должен быть типа AC3. Следовательно размер контактора звезды = 0,33*полный ток нагрузки двигателя Пусковые характеристики двигателя пускателем звезда-треугольник
[##eye## Электрическое соединение]
|
Так что это будет
управлять двигателем в звездообразной конфигурации. Нормально разомкнутый контакт K1 подключен
параллельно S1, чтобы цепь оставалась в защелке, пока не будет нажата S0.
Это означает, что стартер мгновенно отключается.
двигатель от конфигурации звезды, а затем снова подключает его к треугольнику
конфигурация.
