Соединение типа звезда и треугольник для электродвигателей при помощи колодки для электродвигателей от Элемаг
На сегодняшний день данная тема особо актуальна, и в интернете можно найти массу вопросов по ней. Ответов тоже много, но некоторые из них на гранью фантастики. Поэтому мы решили пошагово и точно рассказать о соединении обмоток электродвигателя так исходя из своей практики.
Для начала вкратце вспомним действие асинхронного электродвигателя. Подключают его сети с трехфазным переменным напряжением. В статоре есть 3 обмотки, сдвинутые по отношению друг к другу на 120 электроградуса. Все это необходимо для того. Чтобы возникло вращающееся магнитное поле.
Выводы обмоток статора обозначают так:
- С1, С2, С3 – начала обмоток,
- С4, С5, С6 – конец обмоток.
Указанное обозначение является стандартным, но сегодня появились новые маркировки выводов, которые соответствуют ГОСТу 26772-85:
- U1, V1, W1 — начала обмоток,
- U2, V2, W2 – конец обмоток.
Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводят на клеммник или колодку и размещают так, чтобы при подключении использовать специальные перемычки и не перекрещивать провода.
Клеммник в основном стараются прикреплять сверху или, если не получается, сбоку. Иногда если тип клеммника позволяет его можно развернуть на 180°, чтобы осуществление подводки питающих кабелей было удобней.
На клеммник можно вывести 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.
Рассмотрим каждую ситуацию отдельно.
Например:
Если вывести в клеммник 6 выводов обмоток статора, то подключиться можно в сеть на два разноуровневых напряжения, которые могут отличаться величиной в 1,73 раза (√3). Если взять электродвигатель с напряжением 220/380 (В), а в сети уровень линейного напряжения будет составлять 380 (В), то статорные обмотки следует соединять по схеме звезда.
Соединение звездой
Концы трех обмоток соединяем в одной точке за счет специальной перемычки.
Соединение треугольником
Если сеть имеет линейное напряжение уровнем 220 (В), то обмотку статора нужно соединить по схеме треугольник. Пошаговое соединение по типу треугольник фазных обмоток:
- конец обмотки фазы «А» C4 (U2) соединяем с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
- конец обмотки фазы «В» С5 (V2) соединяем с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
- конец обмотки фазы «С» С6 (W2) соединяем с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)
Места, где произведено соединение, подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.
Линейное напряжение в данном случае должно составлять 220 (В), и на трехфазной обмотке также 220 (В).
На клеммнике при подключении по схеме треугольник обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки следует установить так:
В представленных примерах при подключении, что по схеме звезда, что треугольник напряжение каждой фазы обмотки асинхронного двигателя составляет 220 (В).
Частный случай
Иногда так бывает, что на клеммник асинхронного двигателя выведено не 6, а 3 вывода. В такой ситуации соединение независимо от вида схемы будет выполняться внутри двигателя с торца. В данном случае подключение к сети можно будет провести только при одном напряжении, которое указано на таблице с технической информацией.
Если обмотки асинхронного двигателя соединены звездой, то запуск будет мягким, а работа плавной.
При этом допускаются кратковременные перегрузки.При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя можно достичь его максимальной мощности. В период запуска токи будут иметь большое значение. Можно будет еще пронаблюдать, что двигатель, подключенный по данной схеме, будет сильнее нагреваться.
Исходя из полученных данных, мы должны понимать, что асинхронные двигатели средней мощности и выше следует запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника.
Также на основе собственного опыта рекомендуем для асинхронного электродвигателя использовать стеатитовые клеммные колодки, которые позволят надежно и безопасно провести подключение проводов к любой сети. Их можно использовать не только для электродвигателей, но и для оборудования и отдельных нагревательных элементов с повышенным уровнем температуры.
Клеммные колодки КМ имеют керамический корпус и расположенный внутри трубчатый латунный профиль. Наличие резьбовых отверстий позволяет устанавливать шпильки для колодки.
Выбирая клеммные колодки, в первую очередь обращайте внимание на предъявляемый уровень их сопротивления температурной нагрузке. Клеммники низкого качества приводят к плавлению изоляции, и провоцирую появление коротких замыканий в системе питания. Применение стеатитовых колодок позволяет исключить перечисленные риски, т. к. корпус из керамики выдерживает температуру вплоть до 1000 °С. А клеммные колодки керамические для для асинхронного электродвигателя работают при постоянной температурной нагрузке окружающей среды в 300°С.
Помимо стеатитовых клеммных колодок для электродвигателей «Элемаг» изготавливает еще несколько разных вариантов колодок обладающих высоким уровнем термостойкости.
В разделе товаров на сайте вы можете рассмотреть:- Стеатитовые клеммники SL;
- Керамические клеммники SD Ceramics;
- Клеммные колодки стеатитовые KMK Ceramica;
- Клеммные колодки фарфоровые Werit;
- Клеммные блоки термостойкие Conta-Clip.
Термостойкие колодки от «Элемаг» широко используют для подключения электротехнического оборудования, т. к. им характерно безопасное использование и удобное проведение соединений. Мы изготавливаем клеммники для температурных нагрузок свыше 100°С. Мы используем для разных типов колодок стеатит, керамику и даже фарфор. Это отличные изоляторы способные выдерживать сверхвысокие температуры, обладают устойчивостью к пробоям тока, не поддаются плавке и горению. Для увеличения защиты мы можем покрывать колодки специальной керамической глазурью.
Корпуса у колодок могут быть закрытыми или открытыми. У первых контакты располагаются внутри корпуса, а у вторых контакты размещены вверху колодки. Для фиксации колодок в корпусе могут быть выполнены специальные отверстия.
У нас в ассортименте вы сможете подобрать и открытые и закрытые колодки на 2, 3, 4, 5 контактов.
Мы советуем устанавливать лампы, чередуя в шахматном порядке. Эта схема поможет уменьшить количество необогреваемых точек.
Разница схемы звезда и треугольник
Специфика трехфазных электрических сетей предусматривает два варианта подключения трехфазных нагрузок – звездой и треугольником. Это касается фазных обмоток в трехфазных электродвигателях, обмоток трансформаторов или нагревательных элементов электрических котлов. При этом для звезды начала всех обмоток соединяются с фазными проводами, а концы обмоток соединены в нулевую (нейтральную) точку. В случае соединения треугольником конец предыдущей обмотки соединяется с началом последующей, образуя равносторонний треугольник, а все 3 фазы подключаются к его вершинам (точкам соединения).
Однако геометрические схемные различия не единственное, что отличает звезду от треугольника. Рассматривая на примере активной нагрузки, представленной тремя ТЕНами, видим, что в случае соединения звездой при выходе из строя одного нагревателя, двое остальных, подключенных последовательно на линейное напряжение остаются работать, а вот при поломке сразу двух перестает работать и третий. Если все три ТЕНа подключены треугольником, то каждый из них работает от линейного напряжения (380 в) и нагреватель сохраняет работоспособность даже при выходе из строя двух элементов.
Схема подключения и мощность асинхронных электродвигателей
Иначе сказываются схемы подключения обмоток статора в асинхронных двигателях. Дело в том, что при подключении их звездой или треугольником мощность двигателя меняется в три раза. То есть в случае подключения трехфазных асинхронных электродвигателей предназначенных для работы в подключении звездой при 380 вольтах трехфазного напряжения, треугольником их мощность увеличивается втрое.
Последнее свойство нашло широкое применение в схемах пуска электрического двигателя. При запуске электродвигателя величина пускового тока может до 10 раз превышать номинальные значения. Влияние пусковых нагрузок негативным образом сказывается на напряжении в сети и на работе подключенного к ней оборудования.
С целью снижения пусковых токов электродвигатель включается по схеме пуска звезда-треугольник, при которой до момента разгона он подключен звездой, а при достижении номинальных оборотов на валу переключается на схему треугольника. Для возможности реализации схемы переключения звезда-треугольник большинство мощных электродвигателей имеют отдельные выводы обмоток статора, сама коммутация обеспечивается применением контакторов.Таким образом каждая из схем включения имеет свои достоинства.
Для треугольника это достижение максимальной мощности, хотя требует строгого соблюдения эксплуатационных режимов, преимуществами соединения звездой можно назвать:
- плавный пуск;
- работу в номинальном режиме;
- нормальную реакцию на кратковременные перегрузки;
- оптимальные температурные режимы.
Схемы подключения обмоток генераторов
В отношении электрогенераторов схемы подключения обмоток тоже имеют свои отличия. Как и нагрузка, они также могут включаться по схеме звезды или треугольника, однако мощность генератора при этом остается неизменной. Изменения касаются выходного напряжения, так если обмотки генератора соединяют звездой, то выходное напряжение будет в √3 раз ниже, нежели при соединении треугольником, но поскольку мощность остается неизменной, то при увеличении напряжения значение тока падает на этот же множитель.
Остались вопросы?
Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.
заказать консультацию
Ваше имя (обязательно)
Ваш e-mail (обязательно)
Телефон
Сообщение
Прикрепить файл
Даю согласие на обработку данных
Звезда и треугольник в электродвигателе: принцип соединения и отличия
Вся нагрузка в трехфазных цепях подключается по схеме звезда или треугольник. В зависимости от типа потребителей электроэнергии и напряжения в электросети подбирают соответствующий вариант. Если говорить об электродвигателях, то от выбора соединения обмоток зависит возможность его работы в той или иной сети с номинальными характеристиками. В статье рассмотрим чем отличаются звезда и треугольник в электродвигателе, на что они влияют и каков принцип соединения проводов в клеммнике трехфазного двигателя.
- Теория
- В чем разница
- Формулы мощности, тока и напряжения
- Практика — как подобрать схему для конкретного случая
- Переключение звезда-треугольник для плавного пуска
- Заключение
Теория
Как уже было сказано, схемы соединения звезда и треугольник характерны не только для электродвигателя, но и для обмоток трансформатора, ТЭНов (например, ТЭНов электрокотла) и других нагрузок.
Чтобы понять, почему эти схемы соединения элементов трехфазной цепи так называются, нужно их несколько видоизменить.
В «звезде» нагрузка каждой из фаз соединена между собой одним из выводов, это называется нейтральная точка. В «треугольнике» каждый из выводов нагрузки подключен к разным фазам.
Все изложенное в статье в дальнейшем справедливо для трехфазных асинхронных и синхронных машин.
Рассмотрим этот вопрос на примере соединения обмоток трехфазного трансформатора или трехфазного двигателя (в данном контексте это не имеет значения).
На этом рисунке отличия более заметны, у «звезды» начало обмоток соединено с фазными проводами, а концы соединены между собой, в большинстве случаев нулевой провод от питающего генератора или трансформатора подключен к одной и той же точке нагрузки.
Точка указывает начало обмоток.
То есть в «треугольнике» соединяются конец предыдущей обмотки и начало следующей, а к этой точке подключается питающая фаза.
Если перепутать конец и начало, подключенная машина работать не будет.
В чем отличие
Если говорить о подключении однофазных потребителей, кратко разберем на примере трех электротен, то в «звезде» при перегорании одного из них два оставшихся продолжат работу . Если сгорят два из трех, то вообще ни один работать не будет, так как они попарно подключены к линейному напряжению.
В треугольной схеме даже при перегорании 2 десятка элементов третий продолжает работать. Нулевого провода в нем нет, его просто некуда подключить. А в «звезде» он подключается к точке нейтрали, и нужен для выравнивания фазных токов и их симметрии при разных фазных нагрузках (например, 1 нагреватель подключается в одну из ветвей, а 2 параллельно для остальных).
Но если при таком подключении (с другой фазной нагрузкой) выгорит ноль, то и напряжения будут не те (где больше нагрузка проседает, а где меньше — увеличивается). Подробнее об этом мы писали в статье о фазовом дисбалансе.
Следует иметь в виду, что нельзя подключать между фазами обычные однофазные устройства (220В), на 380В.
Либо устройства должны быть рассчитаны на такую мощность, либо сеть должна быть с линейным 220В (как в электрические сети с изолированной нейтралью некоторых конкретных объектов, например, судов).
Но, при подключении трехфазного двигателя ноль часто не подключают к середине звезды, так как это симметричная нагрузка.
Формулы мощности, тока и напряжения
Начнем с того, что в схеме звезда есть два разных напряжения — линейное (между линейными или фазными проводами) и фазное (между фазой и нулем). U линейная в 1,73 (корень из 3) раз больше, чем U фазовая. В этом случае линейный и фазный токи равны.
UL = 1,73 * Uph
Il = If
То есть линейное и фазное напряжение соотносятся так, что при линейном напряжении 380 В фаза составляет 220 В.
В «треугольнике» U-линейный и U-фазный равны, а токи различаются в 1,73 раза.
Ul = Uf
IL = 1,73 * IF
Мощность в обоих случаях считать по одним и тем же формулам:
- полная S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ул*я;
- активный P = √3 * Ul * I * cos φ;
- реактивная Q = √3 * Ul * I * sin φ.
При подключении одной и той же нагрузки к одной и той же U-фазе и U-линейке мощность подключаемых устройств будет различаться в 3 раза.
Предположим, имеется двигатель, работающий от трехфазной сети 380/220 В, и его обмотки рассчитаны на подключение по схеме «звезда» к сети с линейным напряжением 660 В. Тогда при подключении к сети «треугольник» питание U-линии должно быть в 1,73 раза меньше, то есть 380В, что подходит для подключения к нашей сети.
Приведем расчеты, чтобы показать, какие отличия будут у двигателя при переключении обмоток с одной цепи на другую.
Предположим, что ток статора при соединении треугольником в сеть 380В составил 5А, тогда его полная мощность равна:
S = 1,73*380*5 = 3287 ВА
Переключить электродвигатель на «звезду» а мощность уменьшится в 3 раза, так как напряжение на каждой обмотке уменьшилось в 1,73 раза (было 380 на обмотку, а стало 220), и ток тоже в 1,73 раза: 1,73*1, 73=3. Значит, учитывая С учетом приведенных значений мы рассчитаем общую мощность.
S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 ВА
Как видите, мощность упала в 3 раза!
А что будет если есть другой электродвигатель и он работал в «звезду» в сети 380В и ток статора в те же 5А соответственно и обмотки рассчитаны на соединение в «треугольник» для 220В (3 фазы), но почему-то соединили «треугольником» и подключили к 380В?
В этом случае мощность увеличится в 3 раза, так как напряжение на обмотке теперь наоборот увеличено в 1,73 раза, а ток тот же.
S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 ВА
Мощность двигателя стала больше номинальной в те же 3 раза. Так он просто горит!
Поэтому подключать электродвигатели необходимо по схеме соединения обмоток, соответствующей их номинальному напряжению.
Практика — как подобрать схему для конкретного случая
Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, поэтому давайте рассмотрим, как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трех- фазная электрическая сеть.
В большинстве электродвигателей схема соединения обмоток может быть изменена, для этого в брно есть шесть выводов, они расположены так, что с помощью минимального набора перемычек можно собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начало второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.
Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.
Поговорим о том, какую схему выбрать. Схема подключения катушек двигателя особого влияния на режим работы двигателя не оказывает при условии, что номинальные параметры двигателя соответствуют сети. Для этого посмотрите на шильдик и определите, на какое напряжение конкретно рассчитана ваша электромашина.
Обычно маркировка имеет вид:
Δ/Y 220/380
Расшифровывается как:
При межфазном напряжении 220 В соберите обмотки в треугольник, а если 380 — в звезду.
Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки двигателя?» мы составили для вас таблицу выбора схемы подключения:
Переключение звезда-треугольник для плавного пуска
При пуске двигателя наблюдаются высокие пусковые токи.
Поэтому для уменьшения пусковых токов асинхронных двигателей применяют пусковую схему с переключением обмотки со звезды на треугольник. При этом, как было сказано выше, электродвигатель должен быть рассчитан на подключение к «треугольнику» и работу под линейной вашей сетью.
Так, в наших трехфазных сетях электроснабжения (380/220В) для таких случаев используются двигатели номиналом «380/660» Вольт, на «Δ/Y» соответственно.
При пуске обмотки включаются «звездой» при пониженном напряжении 380В (относительно номинального 660В), двигатель начинает набирать обороты и в определенный момент времени (обычно по таймеру, в сложные случаи — по сигналу датчиков тока и скорости) обмотки переключаются на «треугольник» и работают уже на свои номинальные 380 вольт.
На иллюстрации выше описан такой способ пуска двигателей, но в качестве примера показан перекидной переключатель, на практике используются два дополнительных контактора (КМ2 и КМ3), хотя он сложнее обычной схемы для подключения электродвигателя, это не его недостаток.
Но у нее есть ряд преимуществ:
- Меньшая нагрузка на электросеть от пусковых токов.
- Соответственно меньше падает напряжение и снижается вероятность остановки связанного оборудования.
- Мягкий пуск двигателя.
У этого решения есть два основных недостатка:
- Необходимо прокладывать два трехжильных кабеля от расположения контакторов непосредственно к клеммам двигателя.
- Падает пусковой момент.
Вывод
Как таковых различий в производительности при подключении одного и того же электродвигателя по схеме звезда или треугольник (он просто сгорит, если ошибетесь при выборе). Так же как и нет преимуществ и недостатков ни у одной из схем. Некоторые авторы приводят аргумент, что ток в «звезде» меньше. Но при одинаковой мощности двух разных двигателей, один из которых предназначен для подключения по «звезде», а второй по «треугольнику» к сети, например, 380В, ток будет одинаков. И один и тот же двигатель нельзя переключать «как попало» и «непонятно на что», так как он просто сгорает.
Главное подобрать тот вариант, который соответствует напряжению электросети.
Надеемся, что теперь вам стало более понятно, что такое схема звезда и треугольник в электродвигателе, в чем разница в подключении каждого из способов и как выбрать схему для конкретного случая. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!
Сопутствующие материалы:
- В чем разница между переменным током и постоянным током
- Какая фаза, ноль и заземление для
- Схемы подключения трехфазного электросчетчика
Опубликовано: Обновлено: 27.04.2019 2 комментария
Путаница с шильдиком асинхронного двигателя
спросил
Изменено 3 года, 7 месяцев назад
Просмотрено 7к раз
\$\начало группы\$
Относительно приведенной ниже заводской таблички асинхронного двигателя:
Что означает?:
Δ/Г 220/380
Значит ли это, что при соединении треугольником напряжение между линиями должно быть 220 В? Я запутался еще и потому, что фазное напряжение не 220, а 380 lne? Не могли бы вы пояснить этот вопрос диаграммой?
- двигатель
- асинхронный двигатель
\$\конечная группа\$
13
\$\начало группы\$
имитация этой цепи – схема создана с помощью CircuitLab
Обмотки вашего двигателя могут выдерживать напряжение 220 В между клеммами.
- При подключении к 3-фазной сети 220 В, как показано на рис. 1b.
- При подключении к трехфазной сети 380 В, как показано на рис. 1а.
Обратите внимание, что в каждом случае напряжение на каждой обмотке составляет 220 В, а напряжение между клеммами питания может быть иным.
Простая тригонометрия показывает, что межфазное напряжение 380 В равно \$ \sqrt 3 V_{p-n} \$.
\$\конечная группа\$
0
\$\начало группы\$
Если вы возьмете отношение линейного напряжения к фазному напряжению для трехфазной системы питания, вы получите \$\sqrt3\$ = 1,732. Теперь 380, деленное на 220, равно 1,727 (около 0,3% от идеального), поэтому это сообщает, что если обмотки соединены Y, каждая обмотка получает 220 вольт от 3-фазного источника питания 380 вольт.
Попробуйте это изображение установки 120 вольт/208 вольт: —
\$\конечная группа\$
7
\$\начало группы\$
На самом деле все очень просто.