Схемы подключения электродвигателей к сети переменного тока 220 вольт

Для того чтобы разобраться, как подключить электродвигатель конкретного типа, необходимо понимать принципы его работы и особенности конструкции. Существует множество электродвигателей разных типов. По способу подключения к сети переменного тока они бывают трехфазные, двухфазные или однофазные. По способу питания обмотки ротора делятся на синхронные и асинхронные.

• Принцип действия
• Двухфазный синхронный электродвигатель
• Трехфазный синхронный двигатель
• Трехфазный асинхронный двигатель
• Однофазный асинхронный электродвигатель
• Схема включения
• Подсоединение к однофазной сети
• Подключение на 220 вольт
• Как включить однофазный асинхронный двигатель

Принцип действия

Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.

Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?

Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.

Магнитное поле — векторная величина. Переменный ток в питающей сети имеет синусоидальную форму.

Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.

Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.

Двухфазный синхронный электродвигатель

Расположим на статоре две обмотки под углом в 90 градусов, то есть взаимно перпендикулярно. Подадим в них синусоидальный переменный ток. Фазы токов сдвинем на 90 градусов. Имеем два вектора взаимно перпендикулярных, меняющихся по синусоидальному закону со сдвигом фаз на 90 градусов. Суммарный вектор будет вращаться подобно часовой стрелке, делая один полный оборот за период частоты переменного тока.

У нас получился двухфазный синхронный электродвигатель. Откуда взять токи, сдвинутые по фазе для питания обмоток? Наверное, не всем известно, что вначале распределительные сети переменного тока были двухфазными. И лишь позднее, не без борьбы, уступили место трехфазным. Если бы не уступили, то наш двухфазный электромотор можно было подключить напрямую к двум фазам.

Но победили трехфазные сети, для которых были разработаны трехфазные электродвигатели. А двухфазные электромоторы нашли свое применение в однофазных сетях в виде конденсаторных двигателей.

Трехфазный синхронный двигатель

Современные распределительные сети переменного тока выполнены по трехфазной схеме.

• По сети передаются сразу три синусоиды со сдвигом фаз на треть периода или на 120 градусов относительно друг друга.
• Трехфазный двигатель отличается от двухфазного тем, что у него не две, а три обмотки на статоре, повернутых на 120 градусов.
• Три катушки, подключенные к трем фазам, создают в сумме вращающееся магнитное поле, которое поворачивает ротор.

Трехфазный асинхронный двигатель

Ток в ротор синхронного двигателя подается от источника питания. Но мы знаем из той же школьной физики, что ток в катушке можно создать переменным магнитным полем. Можно просто замкнуть концы катушки на роторе. Можно даже оставить всего один виток, как в рамке. А ток пусть индуцирует вращающееся магнитное поле статора.

1. В момент старта ротор неподвижен, а поле статора вращается.
2. Поле в контуре ротора меняется, наводя электрический ток.
3. Ротор начнет догонять поле статора. Но никогда не догонит, так как в этом случае ток в нем перестанет наводиться.
4. В асинхронном двигателе ротор всегда вращается медленнее магнитного поля.
5. Разница скоростей называется скольжением. Подключение асинхронного двигателя не требует подачи тока в обмотку ротора.

У синхронных и асинхронных электродвигателей есть свои достоинства и недостатки, но факт состоит в том, что большинство двигателей, применяемых в промышленности на сегодняшний день — это асинхронные трехфазные двигатели.

Однофазный асинхронный электродвигатель

Если оставить на роторе короткозамкнутый виток, а на статоре одну катушку, то мы получим удивительную конструкцию — асинхронный однофазный двигатель.

На первый взгляд кажется, что такой двигатель работать не должен. Ведь в роторе нет тока, а магнитное поле статора не вращается. Но если ротор рукой толкнуть в любую сторону, двигатель заработает! И вращаться он будет в ту сторону, в которую его подтолкнули при пуске.

Объяснить работу этого двигателя можно, представив неподвижное переменное магнитное поле статора как сумму двух полей, вращающихся навстречу друг другу. Пока ротор неподвижен, эти поля уравновешивают друг друга, поэтому однофазный асинхронный двигатель не может стартовать самостоятельно. Если же ротор внешним усилием привести в движение, он будет вращаться попутно с одним вектором и навстречу другому.

Попутный вектор будет тянуть ротор за собой, встречный — тормозить.

Можно показать, что из-за разности встречной и попутной скоростей влияние попутного вектора будет сильнее, и двигатель будет работать в асинхронном режиме.

Схема включения

Возможно подключение нагрузок к трехфазной сети по двум схемам — звездой и треугольником. При подключении звездой начала обмоток соединяются между собой, а концы подключаются к фазам. При включении треугольником конец одной обмотки подключается к началу другой.

В схеме включения звездой обмотки оказываются под фазным напряжением 220 В., при включении треугольником — под линейным 380 В.

При включении треугольником двигатель развивает не только большую мощность, но и большие пусковые токи. Поэтому иногда используют комбинированную схему — старт звездой, затем переключение в треугольник.

Направление вращения определяется порядком подключения фаз. Для изменения направления достаточно поменять местами любые две фазы.

Подсоединение к однофазной сети

Трехфазный двигатель можно включать в однофазную сеть, хотя и с потерей мощности, если одну из обмоток подключить через фазосдвигающий конденсатор. Однако при таком включении двигатель сильно теряет в своих параметрах, поэтому этот режим использовать не рекомендуется.

Подключение на 220 вольт

В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Для получения сдвига фаз между обмотками включается рабочий конденсатор, поэтому двухфазные двигатели называют еще конденсаторными.

Емкость рабочего конденсатора рассчитывается по формулам для номинального рабочего режима. Но при отличии режима от номинального, например, при пуске баланс обмоток нарушается. Для обеспечения пускового режима на время старта и разгона параллельно рабочему подключается дополнительный пусковой конденсатор, который должен отключаться при выходе на номинальные обороты.

Как включить однофазный асинхронный двигатель

Если не нужен автоматический запуск, асинхронный однофазный двигатель имеет самую простую схему включения. Особенностью этого типа является невозможность автоматического старта.

Для автоматического пуска используется вторая пусковая обмотка как в двухфазном электромоторе. Пусковая обмотка подключается через пусковой конденсатор только для старта и после этого должна быть отключена вручную или автоматически.

Как подключить электродвигатель с 380 на 220: способы и схемы

Многими практиками доказана эффективность трехфазных асинхронных электродвигателей. Однако для ее использования необходимо подключение трехфазного питания, которое, увы, присутствует далеко не у каждого в доме. Но если вы задаетесь вопросом, как подключить электродвигатель с 380 на 220 В, мы рассмотрим возможные варианты включения трехфазных электрических машин в домашних условиях.

Общие правила

Перед началом включения обязательно проверяется величина напряжения, на которое рассчитан электродвигатель – если подключить разность потенциалов больше указанной, обмотки перегреются, если низкое, он не запустится.

Как правило, на асинхронных машинах указывается сразу два параметра, реже только один:

1. 660/380 В;
2. 380/220 В;
3. 220/127 В.

Номинал определяется совместно со схемой соединения обмоток – звезда или треугольник. В первом случае обмотки имеют общую точку, а фазные провода соединяются с остальными тремя выводами катушек. Во втором, конец одной обмотки присоединяется к началу следующей таким образом, что образуется замкнутый контур. Одни агрегаты включаются только звездой, другие, треугольником, а некоторые можно самостоятельно подключать любым из способов, обе характеристики указаны на шильде электродвигателя.

Для треугольника используется меньшее напряжение, а для звезды большее из двух указанных. Отличие в том, что трехфазные двигатели, соединенные звездой,  будут иметь плавный пуск, а треугольник сможет выдать большую мощность.

Физически подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть не принесет никакого результата – вращение вала так и не произойдет. Причина этого в отсутствии переменного электрического поля, обеспечивающего попеременное воздействие на ротор. Поэтому проблему можно решить, обеспечив смещение электрического напряжения и тока в фазных обмотках. Чтобы получить желаемый результат от одной фазы, можно дополнительно включить в цепь конденсатор, который обеспечит отставание напряжения до -90º.

Однако полноценного смещения напряжения в обмотках статора добиться не получится. Хоть на электродвигатель подается и номинальное напряжение, КПД составит всего 30 – 50%, что будет определяться схемой соединения обмоток асинхронного электродвигателя.

Не включайте электродвигатель без нагрузки. Так как он не предназначен для такого режима, электрическая машина быстро выйдет со строя. Минимизируйте холостой ход насколько это возможно.

Способы и схемы подключения

В зависимости от типа используемой нагрузки для электродвигателя, его конструктивных особенностей и характеристик, желаемого результата могут использоваться различные схемы подключения. Чаще всего, чтобы подключить трехфазный агрегат в качестве бытовой однофазной нагрузки используются конденсаторы, но их количество и способ введения в работу зависят от многих параметров. Поэтому далее мы рассмотрим различные варианты схем подключения электродвигателей.

Без конденсаторов

Чтобы подключить асинхронный электродвигатель к сети 220В вовсе не обязательно использовать емкостной элемент. Благодаря развитию полупроводниковых ключей и схем с их использованием вы можете  избежать ненужных потерь мощности. Для этого применяется транзисторный или динисторный ключ.

Схема бесконденсаторного пуска треугольник

Приведенная выше схема предназначена для пуска электродвигателей с малыми оборотами до 1500 об/мин и относительно небольшой мощностью.

Работа схемы производится следующим образом:

• при подаче напряжения на ввод провода подключаются к двум точкам мотора;
•  напряжение на третью точку треугольника подается через времязадающую R-C  цепочку;
• магазин сопротивлений R1 и R2 регулирует интервал сдвига за счет перемещения бегунка;
• после насыщения конденсатора в цепочке динистор VS1 пропускает сигнал на открытие симистора VS2.

Если же подключение электрического агрегата предусматривает большую пусковую нагрузку и требует работы на высоких оборотах – до 3000об/мин, то необходимо применять аналогичную схему электронного ключа с двумя симисторами и отдельными времязадающими элементами для каждого из них. Но обмотки электрической машины будут подключаться по схеме разомкнутой звезды. Работа схемы аналогична предыдущей:

Схема бесконденсаторного пуска звезда

С конденсаторами

Использование емкостных элементов, чтобы подключить электродвигатель, является наиболее распространенным способом. Для этого используются два конденсатора, один из которых пусковой, а второй рабочий.  Пусковой вводится кратковременно, дополнительная емкость позволяет увеличить сдвиг напряжения в соответствующей обмотке и создать большее усилие.

Схема включения с конденсаторами

Как видите из рисунка выше, на электродвигатель подается однофазное напряжение между точками L и N. Асинхронный двигатель АД подключается к ним двумя обмотками,  а к третей та же фаза подключается через  контакты кнопочного переключателя SA1 и SA2, коммутирующие параллельно включенные конденсаторы C1 и C2.

Включение асинхронного электродвигателя происходит по такому принципу:

• Нажатием кнопки Пуск приводятся в движение две пары контактов — SA1 и SA2, после чего в обмотках начинает протекать электроток;
• После отпускания кнопки контакт SA2 остается замкнутым, подавая фазу со смещением через конденсатор  C1, а SA1 размыкается, выводя из цепи пусковой конденсатор C2;
• Пусковые характеристики возвращаются к номинальным и двигатель работает в штатном режиме.

Но при таком подключении асинхронного двигателя в сеть 220В будет обеспечиваться вращение ротора лишь в одну сторону. Поэтому для выполнения реверсивных движений понадобится полностью перебирать точки подключения или использовать другой способ.

С реверсом

Для некоторых технологических операций требуется осуществлять прямое и обратное вращение вала электродвигателя, поэтому подключение должно менять последовательность чередования напряжения на обмотках. Разумеется, что вручную выполнять подобные операции нецелесообразно, особенно, когда смена направления производится по нескольку раз в час.

Поэтому осуществление реверса электродвигателя, гораздо эффективнее сделать через коммутатор с двумя парами контактов, имеющих противоположную логику. Это может быть тумблер или поворотный переключатель, включаемый в схему вместо обычной кнопки:

Включение трехфазного двигателя с реверсом

Как видите на рисунке, принцип подключения ничем не отличается от рассмотренной схемы с конденсатором с той лишь разницей, что переключатель SA имеет два устойчивых положения. В одном случае он подает напряжение на конденсаторы с фазы, во втором с нулевого проводника. Поэтому чередование обмоток меняется на противоположное простым переключением тумблера.

Используя пускатель

Если в работе электродвигатель создает большую пусковую и рабочую нагрузку, то лучше подключить его через магнитный пускатель или контактор. Который обеспечит надежную коммутацию и последующую защиту электрической машины от аварийных ситуаций.

Схема включения через магнитный пускатель

Как видите на схеме, включение осуществляется за счет нажатия кнопки Пуск, которая замыкает цепь управления катушкой пускателя и подает напряжение на пусковой конденсатор С_пуск.  При протекании тока по катушке пускателя К1 происходит замыкание ее контактов К1.1 и К1.2. Первые предназначены для замыкания питающей линии электродвигателя. Вторые шунтируют кнопку Пуск, которая возвращается в отключенное состояние и размыкает цепь питания пускового конденсатора.

Как подбирать конденсаторы?

Если вы собрались подключить электродвигатель, то выбор  конденсатора осуществляется по таким принципам:

• Номинальное напряжение выбирается из соотношения 1,15 от подаваемого на мотор. Если брат больше, это увеличит стоимость установки и ее габариты. Если емкость рассчитать впритык, конденсатор перегреется и перегорит.
• Тип конденсатора – наиболее распространенные модели – бумажные, но они обладают большими габаритами. Поэтому выгоднее приобретать полипропиленовые. От электролитических лучше отказаться.
• Чтобы выбрать емкость пускового и рабочего конденсатора, необходимо воспользоваться таблицей соответствия по мощности электродвигателя:

Таблица: определение емкости конденсаторов

Если нужной вам мощности в таблице нет, можно воспользоваться расчетными формулами:

С_раб = (2800*I)/U — для включения трехфазного двигателя звездой

C_раб = (4800*I)/U — для включения трехфазного двигателя треугольником

где I – величина ток, протекающего через обмотки электродвигателя, а U – напряжение сети. Чтобы узнать емкость пускового конденсатора для подключения трехфазного агрегата, необходимо полученную величину рабочего умножить на два.

Видео в помощь

Переключение двигателя с 240 на 120 вольт

Переключение двигателя с 240 на 120 вольт

В Северной Америке многие однофазные двигатели мощностью от 1 до 2 л.с.
быть перемонтированы для работы на 120 вольт или 240 вольт (или 115 против 230 вольт, это
зависит от того, какое напряжение предполагается «номинальным»).

Такие двигатели обычно имеют шесть выводов, выходящих из двигателя к проводке.
коробка, или некоторые из соединений могут быть винтовыми клеммами.
Лучший способ изменить напряжение на двигателе — следовать электрической схеме на
наклейка. Но иногда, когда вы открываете двигатель, там всего шесть проводов.
а схемы нет! Так случилось и с мотором 1,5 л.с.
на моей старой настольной пиле.
20 лет назад я подключил его к 240 вольтам, но хотел переключить обратно на 120 вольт.
туда, куда я его переместил.

Внутри двигатель имеет две обмотки на 120 вольт, соединенные последовательно.
при подключении двигателя на 240 вольт (слева, слева).
При переключении его на 120 вольт две обмотки перестраиваются на параллельные.

Было бы проще подключить А к ​​С, а затем подключить питание к В.
Но это переключит полярность обмотки между A и B, что означает, что обмотка
А-В будет бороться с обмоткой В-С. Если вы затем подключите его таким образом,
двигатель потреблял около 100 ампер, но не заводился. Если автоматический выключатель
не лопнул сразу, мотор начинал дымить секунд через десять.

Но не все так просто: Есть еще пусковая обмотка

Но на самом деле это сложнее, чем показано выше. Мотор тоже есть
пусковая обмотка, включенная последовательно с пусковым выключателем и пусковым конденсатором
(см. красный контур слева). Обмотка стартера активна только тогда, когда двигатель
набирает скорость.

Если обмотку стартера и конденсатор тоже нужно было перенастроить на напряжение
изменения, проводка была бы настоящим кошмаром!

Поэтому вместо пусковой обмотки в этих двигателях всегда обмотка на 120 вольт,
и двигатели две обмотки 120 вольт используются в качестве автотрансформатора, чтобы сделать 120
вольт для обмотки стартера. Произведена перенастройка между 240 и 120 вольт.
таким же образом, но обмотка стартера остается подключенной к одной из обмоток.

Если у вас нет схемы подключения, а двигатель в настоящее время подключен к сети 240 вольт,
вы можете определить точку «Б» по тому факту, что она не
подключен к любому проводу питания. С помощью омметра проверьте, какой
из трех проводов от B ведут к силовому кабелю всего одним проводом
прикреплен к нему. Это тот, который вам нужно отключить и подключить к C.
А конец обмотки на А нужно вывести на Б.

Проработав это, я понял, что 20 лет назад я передвинул крепление пускового конденсатора на
этот двигатель, чтобы он не выступал над столом настольной пилы, когда лезвие
наклонен на 45 градусов. И, перемещая конденсатор, я установил его прямо над
шильдик двигателя, на котором также показана проводка.
Итак, сняв крышку конденсатора, я смог увидеть этикетку со схемой подключения.
и я смог проверить свою работу, прежде чем подключить его.

Предположим, у вас есть загадочный однофазный асинхронный двигатель, 1750 об/мин или 3500 об/мин.
(или очень близко к этим RPM). Из него выходят шесть выводов или проводов.
Как вы его подключаете?
На некоторых двигателях будет шесть соединений, но некоторые из них могут быть винтовыми.
в проводке вместо проводов. Я просто назову их лидами.
Если двигатель имеет винтовые стойки для крепления проводов,
обычно у него есть дополнительный винтовой столб для соединения проводов вместе в
Работает от 240 вольт, но винтовой штифт не соединяется ни с чем в двигателе.

Используя омметр, найдите пару проводов с сопротивлением менее 5 Ом между ними.
Показания не должны меняться, пока вы держите счетчик на тех. Отметьте эти
провода 1 и 2. 1 и 2 не должны иметь проводимости к каким-либо другим выходящим проводам.
Теперь найдите между собой другую пару проводов с таким же сопротивлением, как 1 и 2,
Обозначьте эти 3 и 4. 1-2 и 3-4 основные обмотки.

Оставшиеся два вывода следует подключить к пусковому конденсатору, пусковому переключателю,
и последовательно выпрямляющая обмотка (при неработающем двигателе пусковой выключатель
будет закрыт).
Обозначьте эти оставшиеся отведения 5 и 6.
Если вы измерите сопротивление между 5 и 6, вы должны увидеть
показания вашего счетчика постоянно увеличиваются (настройте свой счетчик на что-то другое
чем самый низкий диапазон сопротивления). Если вы
поменяйте местами щупы измерителя между 5 и 6, показание сопротивления снова будет ниже,
но опять вверх. Вы измеряете сопротивление на конденсаторе, и как оно
«заряжается» от счетчика, подающего ток для измерения,
показания сопротивления будут расти.

Для работы на 120 вольт вам необходимо либо подключить

1,3,5 к одному проводу питания и 2,4,6 к другому ИЛИ 1,4,5 и 2,3,6. Но какой??

Если вы сделаете это неправильно, вы взорвете автоматический выключатель или уничтожите двигатель.
В принципе, если обмотка 1-2 противостоит обмотке 3-4, случаются очень плохие вещи.

Вы можете на короткое время запустить двигатель от 120 вольт, используя только одну из 120-вольтовых обмоток.
Поэтому просто оставьте провода 3 и 4 отсоединенными. Подключите один провод питания к 1,5, другой
на 2,6, и подключите его к 120 вольтам. Мотор должен работать.

Отключите двигатель, теперь добавьте провод 3 к 1 и 5 (1,3,5 и один из проводов питания).
все вместе) и оставить только 2,6 на другой силовой провод.
Подключите двигатель, пока он работает, измерьте напряжение между оставшимися
неподключенный провод 4 и другой провод питания, подключенный к проводам 2,6).
Если напряжение меньше 10 вольт, то вы
можно соединить провода 2,4,6 вместе. Ваш двигатель теперь подключен к 120 вольтам.

Если показания выше 200 вольт, то необходимо поменять местами выводы 3 и 4.
Перемаркируйте отведение 3 как 4, а 4 как 3, затем повторите описанный выше шаг и убедитесь, что разница
показания меньше 10 вольт.

Чтобы реверсировать двигатель, поменяйте местами выводы 5 и 6 (те, что идут к обмотке стартера)

Чтобы подключить двигатель на 240 вольт, подключите провод 1 к одному проводу питания
, подключите провода 2,3,5 вместе (не подключая их ни к одному из проводов питания)
Подсоедините другой провод питания к 4,6.
Если двигатель имеет резьбовые штифты в монтажной коробке, будет дополнительный винтовой штифт,
ни к чему не подключен, для соединения выводов 2,3,5 вместе.
И, как и раньше, чтобы реверсировать двигатель, поменяйте местами выводы 5 и 6

Если это не работает для вас, возможно, двигатель не двухвольтный.
однофазный двигатель, или с ним что-то не так. Не стесняйтесь, напишите мне.
Я наверное не смогу вам помочь, но полезно знать где
вы сталкиваетесь с проблемами. Таким образом, если многие люди зацикливаются на одном и том же
проблема, я мог бы добавить некоторые заметки об этом.

А если взорвешь мотор или он загорится, не вини меня!

Назад на мой сайт по деревообработке

6-ПРОВОДНОЙ 3-фазный двигатель с номинальным напряжением 220 В при напряжении питания 415 В

спросил
2 года, 2 месяца назад

Изменено
2 года, 2 месяца назад

Просмотрено
348 раз

\$\начало группы\$

Итак, мой менеджер купил трехфазный японский двигатель.
(б/у) на 220В. Наше системное напряжение составляет 415 В. Могу ли я запустить двигатель в конфигурации «звезда» при напряжении питания 415 В? Если да, то запустится ли он без проблем? (ожидается меньший срок службы)
Управляется частотно-регулируемым приводом, который работает на 380-415В.

Будем очень признательны за вашу помощь.

Кажется, я не могу заставить VFD выводить 220.

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

Если двигатель имеет шесть выводов и три обмотки без внутреннего соединения, номинальные характеристики почти наверняка соответствуют соединению треугольником. Для соединения звездой номинальное напряжение будет 346, 346 и 380 вольт. Поскольку на паспортной табличке указано, что двигатель может работать при напряжении 346 В при частоте 50 или 60 Гц, а также при напряжении 380 В при частоте 60 Гц, я бы предпочел использовать соединение звездой и настроить ЧРП на 380 В, 60 Гц или 346 В при Выход 50 Гц для полной скорости. Требуемый ток двигателя должен составлять примерно половину значений, указанных на паспортной табличке.

Если частотно-регулируемый привод имеет выходной ток 73 А при напряжении питания 415 В, он рассчитан на двигатель мощностью около 44 кВт.