Схема пуска двигателя переключением со звезды на треугольник, где применяется данная схема. Переключение со звезды на треугольник асинхронного двигателя

3. Управление асинхронным двигателем с обеспечением его пуска с переключением обмотки статора со звезды на треугольник

Схема электрическая принципиальная
Схема электрическая соединений
Перечень аппаратуры
Указания по проведению эксперимента

Схема электрическая принципиальная

Схема электрическая соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Код	Параметры
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	~ 400 B / 16 A
M1	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором	106	120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин–1
A1	Автоматический трёхполюсный выключатель	360	~ 440 B / 10 A
A2, A8	Контактор	364	~ 380 B / 10 A
A3	Электротепловое реле	356	~ 660 B / 10 A / уставка 0,42…0,58 А
A4, A14	Автоматический однополюсный выключатель	359	~ 230 B / 0,5 A
A5, A10	Клеммная колодка	363	~ 660 B / 10 A / 10 перемычек
A6	Кнопочный пост управления	354.1	~ 500 B / 10 A/ 3 кнопки
A7	Блок световой сигнализации	355.1	~ 220 B / 3 лампы
A12	Реле времени	369	~ 100…380 B/ 0,5…9c/ (1з + 4р) контактов
A13	Промежуточное реле	370
A33	Трёхфазный трансформатор	361	320 B⋅A/~ 380/220 B
P1	Вольтметр	512	~ 0…500 B
P2	Амперметр	513	~ 0…2 A

Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
Соедините гнёзда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "PE" трёхфазного источника питанияG1.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Установите желаемую выдержку времени реле А12, например. 5с.
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Включите выключатель А1.
Включите выключатель А4. В результате загорится зелёная лампа блока А7, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А6. В результате пуск двигателя М1 начнётся при соединении обмотки статора двигателя М1 в "звезду", о чём будет сигнализировать загоревшаяся верхняя красная лампа в блоке А7. Спустя 5с произойдёт пересоединение обмотки статора двигателя М1 в "треугольник", при котором пуск и завершится. Об этом будет сигнализировать загоревшаяся нижняя красная лампа в блоке А7. Стрелки вольтметра Р1 и амперметра Р2 укажут напряжение и ток двигателя М1 на этапах его пуска. Зелёная лампа в блоке А7 погаснет.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А6. В результате произойдёт отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чём будет сигнализировать загоревшаяся зелёная лампа в блоке А7. Красные лампы в блоке А7 погаснут.

По завершении эксперимента отключите трёхфазный источник питания G1 нажатием на кнопку "красный гриб".

studfiles.net

Схема пуска двигателя переключением со звезды на треугольник, где применяется данная схема

Кроме реостатного и прямого способов пуска асинхронных двигателей существует другой распространенный способ – переключением со звезды на треугольник.

Способ переключения со звезды на треугольник используется в двигателях, которые рассчитаны на работу при соединении обмоток треугольником.

Этот способ осуществляется в три этапа.

В начале, двигатель запускают при соединении обмоток звездой, на этом этапе двигатель разгоняется. Затем переключают на рабочую схему соединения треугольник, причем при при переключении нужно учитывать пару нюансов.

Во-первых, нужно правильно рассчитать время переключения, потому что если слишком рано замкнуть контакты, то не успеет погаснуть электрическая дуга, а также может возникнуть короткое замыкание.

Если переключение будет слишком долгим, то это может привести к потери скорости двигателя, а в следствии к увеличению броска тока. В общем, нужно четко скорректировать время переключения.

На третьем этапе, когда обмотка статора уже соединена треугольником, двигатель переходит в установившийся режим работы.

Смысл этого способа в том что, при соединении обмоток статора звездой, фазное напряжение в них понижается в 1,73 раз. В такое же количество раз уменьшается и фазный ток, который протекает в обмотках статора. При соединении обмоток статора треугольником фазное напряжение равно линейному, а фазный ток в 1,73 раза меньше линейного. Получается, что соединяя обмотки звездой, мы уменьшаем линейный ток в 3 раза.

Чтобы не запутаться в цифрах, давайте рассмотрим пример.

Допустим, рабочей схемой обмотки асинхронного двигателя является треугольник, а линейное напряжение питающей сети 380 В. Сопротивление обмотки статора Z=20 Ом. Подключив обмотки в момент пуска звездой, уменьшим напряжение и ток в фазах.

Ток в фазах равен линейному току и равен

После разгона двигателя, переключаем со звезды на треугольник и получаем

уже другие значения напряжений и токов.

Как видите линейный ток при соединении треугольником больше в 3 раза линейного тока при соединении звездой.

Данный способ запуска асинхронного двигателя применяется в тех случаях, когда присутствует небольшая нагрузка, либо когда двигатель работает на холостом ходу. Это связано с тем, что при уменьшении фазного напряжения в 1,73 раза, согласно формуле для пускового момента которая предоставлена ниже, момент уменьшается в три раза, а этого недостаточно, чтобы совершить пуск с нагрузкой на валу.

Где m – количество фаз, U – фазное напряжение обмотки статора, f – частота тока питающей сети, r1,r2,x1,x2-параметры схемы замещения асинхронного двигателя, p – число пар полюсов.

studlib.info

Пуск переключением обмотки статора со звезды на треугольник

(сначала обмотки статора включаются в звезду, а по мере разгона в треугольник)

ZФ(звезды)>ZФ(треугольника)в раз; UФ(звезды)<UФ(треугольника) в раз

IФ=UФ/ZФ. При пуске (звезда) ток больше в 3 раза чем при треугольнике.

Недостатком является разрыв цепи во время переключения со звезды на треугольник. Запуск с понижением напряжения у высоковольтных мощных машин больше 250 кВт и больше 200 кВ.

(Реакторный пуск) Понижение подводимого к двигателю напряжения посредством реакторов (при этом пуске включают реактор и убирают его после разгона). Реактор- катушка с большим индуктивным сопративлением.

При пуске рубильник 2 разомкнут, а рубильник 1 включают. При этом ток из сети поступают в обмотке статора через реакторы Р, на которых происходит падение напряжения

(рисунок не обызательный)

Автотрансформаторный пуск (Пуск двигателя через понижающий автотрансформатор)

Первым замыкают рубильник 1; обмотки трансформатора включаются звездой. Затем рубильником 2 подключают систему к сети. Обмотки статора оказываются подключенными на пониженное напряжение. При этом пусковой ток двигателя уменьшается.

(рисунок не обязательный)

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением частоты переменного тока в обмотках статора.

Чтобы регулировать частоту вращения асинхронного двигателя, достаточно изменять частоту тока f1. Но с изменением частоты f1 будет изменяться величина магнитного потока при U1 = const, как это следует из формулы

f1 можно регулировать преобразовательным устройством.

Из формулы следует, что постоянное напряжение питания ведет к изменению магнитного потока, а магнитный поток определяет момент двигателя.

Для сохранения э/м момента постоянным должно меняться напряжение с частотой: (кривая 1)

Если надо получить мягкую характеристику (кривая 2), то нужно:

Если вентиляторную характеристику (кривая 3), то:

Регулирование частоты вращения изменением числа полюсов обмотки статора

(число пар полюсов зависит от обмотки статора)

Способ используется для прерывистого изменения частоты вращения.

- в пазах статора располагают несколько обмоток, дающих разное число пар полюсов (КПД низкое, габариты – завышенные, т.к. работает только одна обмотка)

- в пазы статора укладывается одна обмотка с выводами позволяющими переключать число пар полюсов.

Возможность переключения числа пар полюсов путем изменения схемы обмотки на примере одной фазы иллюстрирует рис:

infopedia.su