Соединение электродвигателя по схемам звезда

Разберем свойства соединения обмоток электродвигателя по схемам звезда — треугольник на конкретном примере.

Электродвигатель АИР250S4, 75 кВт, треугольник-звезда и соответствующие им U=380/660В и I=143/82,8А.

Подключаем треугольником на 380В. Полная мощность будет вычисляться по формуле S=U·I·√3.
S=380·143·1,73=94008 в·а.

Если мы подключим этот электродвигатель по схеме звезда к той же сети, то полная мощность будет вычисляться, конечно, по той же формуле S=U·I·√3. Но значения в нее нужно подставлять уже другие.
При переключении на звезду на каждую обмотку пришлось в √3 меньшее напряжение. Соответственно ток тоже уменьшился в √3 раза. И это еще не все. При схеме треугольник линейный ток был в √3 раза больше фазного, а при переключении стал равным фазному. Т.е. ток уменьшился в итоге в √3·√3=3 раза.

Полная мощность станет равна S=380·143/3·1,73=31336 в·а.

Такая ситуация возникает чаще всего (по нашему опыту) в двух случаях.
Во-первых, непонимание электриками вышеупомянутых расчетов.
Во-вторых, в случае когда в эксплуатации был аналогичный двигатель, но с напряжением 220/380В и соответственно схемой подключения треугольник-звезда. Такие двигатели даже большой мощности до сих пор производятся некоторыми заводами. При замене двигателя электрик «на автомате» подключает звездой и двигатель выходит из строя.

Вот цитата из письма одного из предприятий, после того как двигатель вышел из строя из-за неправильной схемы подключения.

Т.е. непонимание свойств соединений и того что указано на шильдике.

Также стоит обратить внимание на то, что пуско-защитная аппаратура подбирается на номинальную мощность электродвигателя, но при некорректном подключении звездой просто физически не может выполнять свои функции.

Наиболее полную защиту электродвигателя можно обеспечить с помощью термисторных реле. В наших электродвигателях начиная от 160 высоты оси вращения установлены РТС термисторы и контакты выведены в клеммную коробку.

Еще одна важная по нашему мнению информация. При пуске электродвигателя для уменьшения пусковых токов многие используют общеизвестную схему переключения со звезды на треугольник, т.е. запуск производится на звезде и после набора оборотов происходит переключение на треугольник с помощью реле времени (этот метод описан на множестве сайтов).
Такой метод работает, к сожалению, не всегда.
Если производится пуск, например центробежного насоса или вентилятора (имеется ввиду правильный пуск на закрытую задвижку), то такая схема успешно работает. Центробежный насос и вентилятор при пуске на закрытую задвижку потребляют минимальную мощность, которая увеличивается по мере открывания.
Но такую схему крайне нежелательно применять в условиях тяжелого пуска (т.е. таких механизмов которые при пуске уже потребляют мощность близкую к номинальной), например пресса, дробилки и др.
Также важно обратить внимание на время переключения, оно не должно быть большим. После того как двигатель набрал обороты нужно сразу производить переключение на треугольник. В большинстве случаев набор оборотов занимает до 5-10 сек., поэтому установка реле на 30-50 сек. грозит выходом из строя электродвигателя.

Если у вас есть замечания или мы в чем-то ошибаемся, пишите: [email protected]

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. Необходимая электрическая блокировка между контакторами «звезды» и «треугольника» осуществляется при помощи устройства VE 5 или вспомогательными контактами.

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.

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 имеется шесть клемм, 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:

1. Необходимо прокладывать два трехжильных кабеля от расположения контакторов непосредственно к клеммам двигателя.
2. 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:
27.04.2019
Обновлено: 27.04.2019

2 комментария

15 Сигнальные лампы приборной панели автомобиля: что они означают?

Что это за мигающая лампочка на приборной панели? Почему горит эта сигнальная лампа? Что это значит? Давайте посмотрим, что представляют собой сигнальные лампы на приборной панели вашего автомобиля и почему они горят!

Время от времени на приборной панели вашего автомобиля загорается предупреждающая лампочка, поэтому паника поглощает ваше тело. Что это за сигнальная лампа приборной панели автомобиля? Почему он включен? Как давно это было?!

Не волнуйтесь, сделайте вдох и давайте разберемся, что это значит.

Что такое сигнальные лампы на приборной панели автомобиля?

Сигнальные лампы на приборной панели вашего автомобиля предупреждают водителя о наличии проблемы . Например, это может быть предупреждение от чего-то небольшого, такого как непристегнутый ремень безопасности, приоткрытая дверь или неисправный провод. Но это также может быть более серьезной проблемой, например, заклиниванием двигателя из-за отсутствия масла, пробитой прокладки головки блока цилиндров или отсутствия гидравлического давления на тормоза. Взгляд на сигнальные лампы на приборной панели вашего автомобиля может уберечь вас от ненужных расходов, отсутствия функций безопасности вождения или серьезных проблем с автомобилем.

Приборная панель автомобиля усеяна сигнальными лампами, которые загораются при запуске автомобиля для проверки системы и вскоре гаснут. Важно знать, что они означают. Каждый автомобиль имеет немного разные сигнальные лампы на приборной панели, но в целом у вашего автомобиля есть основные функции. Вы можете ознакомиться с сигнальными лампами на приборной панели автомобиля конкретной модели в Руководстве по эксплуатации автомобиля или поговорить с торговым представителем. Давайте посмотрим на основные фары на приборной панели Kia Optima 2019 года.

Сигнальные лампы приборной панели автомобиля: что они означают?

Сигнальная лампа иммобилайзера

Когда вы вставите ключ в замок зажигания и повернете его в положение ON, индикатор иммобилайзера загорится и вскоре погаснет. Если он начинает мигать, это означает, что система не распознает ключ . Это работает так же для зажигания без ключа, но с кодом ключа. Этот предупредительный свет в основном противоугонная система . Если ключ не тот, он блокирует запуск двигателя.

Сигнальная лампа давления масла

ПРЕКРАТИТЕ движение! Низкое давление масла очень опасно для вашего двигателя и может быть результатом утечки. Проверьте уровень масла после того, как автомобиль остынет, и при необходимости долейте моторное масло. Если индикатор продолжает гореть, не садитесь за руль!  Нередко датчик выходит из строя, но без надлежащей проверки не стоит рисковать. Поэтому, пока проблема не будет решена, вождение может навсегда разрушить ваш двигатель. Проверьте его в нашем сервисном отделе!

Сигнальная лампа аккумуляторной батареи

Этот свет означает наличие проблемы с электрической системой автомобиля . Это может быть что угодно, от небольшого ослабленного провода до более серьезной проблемы, такой как проблема с аккумулятором автомобиля или генератором переменного тока. Если этот индикатор загорается, немедленно проверьте свой автомобиль. Ожидание может привести к тому, что вы и ваша машина застрянете где-нибудь.

Ремень безопасности

Сигнальная лампа

Обычно это указывает на то, что кто-то в машине не пристегнут ремнем безопасности!  В большинстве новых моделей есть индикаторы, которые начинают мигать и издавать звуковой сигнал, если все пассажиры не пристегнуты ремнями безопасности. Если у всех, возможно проблема с датчиком. Попробуйте почистить пряжку или заменить ее.

Индикатор проверки двигателя

Страшный индикатор проверки двигателя или индикатор неисправности. Этот сигнализатор приборной панели автомобиля мигает по ряду причин. Это может быть так же просто, как незакрепленная крышка бензобака, или настолько серьезно, как перегрев каталитического нейтрализатора. К счастью, легко понять, что не так. Код срабатывает и может быть получен с помощью считывателя автомобильного кода. Приведите свой автомобиль на проверку до того, как проблема усугубится.

Индикатор давления в шинах

Проверьте свои шины! Обычно индикатор указывает на низкое давление в шинах в одной или нескольких шинах. Это может быть связано с изменением погоды. Немедленно подкачайте воздухом и проверьте, нет ли проколов.

Индикатор динамического освещения поворотов (DBL)

Когда он загорается, возникает ошибка системы помощи при включении дальнего света. В более новых автомобилях есть функция, при которой фары поворачиваются, чтобы светить в направлении поворота, автоматически отключают дальний свет и многое другое. Фары могут работать со сбоями и должны быть проверены/отремонтированы, чтобы обеспечить безопасное ночное вождение.

Световой индикатор электронного контроля устойчивости (ESC)

В экстремальных ситуациях рулевого управления этот индикатор загорается, указывая на то, что система контроля устойчивости включена. ESC является развитием системы контроля тяги и помогает водителю сохранять контроль над автомобилем, когда поворот приближается или превышает пределы сцепления с дорогой . В качестве альтернативы, если индикатор продолжает гореть, вам необходимо обратиться к механику для диагностики проблемы с системой. Индикатор ESC с надписью «OFF» под ним уведомляет вас о том, что электронный контроль устойчивости отключен. 9. Более новые модели оснащены электронным усилителем руля, а старые — гидравлическим усилителем руля. В любом случае автомобиль необходимо обслуживать, чтобы долить жидкость и/или провести проверку системы.

Сигнальная лампа антиблокировочной тормозной системы

Система помогает поддерживать сцепление с дорогой при торможении. Для этого света водите осторожно и в ближайшем будущем обратитесь в сервисный центр. Ваши тормоза по-прежнему будут работать , но в экстренной ситуации эта функция важна для безопасности .

Если этот индикатор и сигнализатор стояночного тормоза / тормозной жидкости (ниже) горят, немедленно остановитесь. Тормозная система вышла из строя, и управлять автомобилем небезопасно.

Сигнальная лампа стояночного тормоза / тормозной жидкости

Проверьте стояночный тормоз, так как этот индикатор означает, что стояночный тормоз включен или возникла более серьезная проблема . Если он остается включенным, и вы проверили стояночный тормоз, это может быть серьезной проблемой с вашими тормозами, например, отсутствием гидравлической жидкости в тормозной магистрали. НЕ ЕЗДИТЕ, если этот индикатор продолжает гореть . Возможно, у вас отказали тормоза.

Сигнальная лампа подушки безопасности

Далее у нас есть сигнальная лампа подушки безопасности. Этот маленький индикатор предупреждает о наличии проблемы с системой подушек безопасности , и подушки безопасности не сработают при аварии . Причиной этого может быть авария, когда подушки безопасности не сработали, или неисправный датчик ремня безопасности. Независимо от того, может ли получение этого чека как можно скорее означать жизнь или смерть в результате несчастного случая. График ввода в эксплуатацию сегодня.

Индикатор электронного стояночного тормоза (EPB)

Многие привыкли к удобству электронного стояночного тормоза, помогающего в неподвижном состоянии. Если этот индикатор остается на приборной панели, не полагайтесь на EPB! Он либо неисправен, либо деактивирован из-за проблемы. Проверьте это в сервисном отделе.

 Сигнальная лампа контроля ламп

Проверьте свои фары! Перегорела основная лампочка, требуется замена. Проверьте стоп-сигналы, фары и другие. Затем замените соответственно.

Автономное экстренное торможение (AEB)

Наконец, на этой приборной панели у нас есть сигнальная лампа автономного экстренного торможения.