Пуск асинхронного двигателя переключением со звезды на треугольник

Асинхронный двигатель

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.

Рекомендуем прочесть статью — торможение асинхронного двигателя.

Пуск электродвигателя способом звезда, треугольник

Главная » Двигатели

Двигатели

Просмотров 6k. Опубликовано 11.06.2018
Обновлено 15.06.2018

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник применяют для снижения пускового тока. Пусковой ток при запуске может превышать рабочий ток электродвигателя в 5-7 раз. У двигателей большой мощности пусковой ток бывает настолько велик, что может вызвать перегорание различных предохранителей, отключение автоматического выключателя и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей, может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей. Поэтому многие стремятся уменьшить пусковой ток. Это достигается несколькими способами, но все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора электродвигателя на период пуска . Для этого в цепь статора на период пуска вводят реостат, дроссель, автотрансформатор, либо переключают обмотку со звезды в треугольник.

Действительно, перед пуском и в первый период пуска обмотки соединены в звезду, поэтому к каждой из них подводится напряжение, в 1,73 раза меньшее номинального, и, следовательно, ток будет значительно меньше, чем при включении обмоток на полное напряжение сети. В процессе пуска электродвигатель увеличивает частоту вращения и ток снижается. После этого обмотки переключают в треугольник.

Содержание

1. Схема управления
2. Схема питания
3. Предупреждения
4. Переключение с треугольника в звезду

Содержание

Схема управления

Подключение оперативного напряжения, через контакт реле времени К1 и контакт К2, в цепи катушки контактора К3. Включение контактора К3, размыкает контакт К3 в цепи катушки контактора К2 (блокировка ошибочного включения), замыкается контакт К3, в цепи катушки контактора К1 совмещенного с пневматическим реле времени.

Включение контактора К1, замыкает контакт К1 в цепи катушки контактора К1 (самоподпитка), одновременно включается пневматическое реле времени, которое размыкает через определенное время свой контакт К1 в цепи катушки контактора К3, а также замыкает свой контакт К1 в цепи катушки контактора К2. Отключение контактора К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки контактора К2. Включение контактора К2, размыкает контакт К2 в цепи катушки контактора К3 (блокировка ошибочного включения).

Схема питания

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.

Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.

Предупреждения

1. Переключение со звезды в треугольник допустимо лишь для двигателей с легким режимом пуска, так как при соединении в звезду пусковой момент примерно вдвое меньше момента, который был бы при прямом пуске.  Значит, этот способ снижения пускового тока не всегда пригоден, и если нужно снизить пусковой ток и одновременно добиться большого пускового момента, то берут электродвигатель с фазным ротором, а в цепь ротора вводят пусковой реостат.
2. Переключать со звезды в треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при соединении в треугольник, т. е. имеющие обмотки, рассчитанные на линейное напряжение сети.

Переключение с треугольника в звезду

Известно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos§. Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos? переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока, в противном случае электродвигатель перегреется.

Стартер двигателя ЗВЕЗДА — ТРЕУГОЛЬНИК Принцип работы

от редакции

Двойной пускатель подключает клеммы двигателя непосредственно к источнику питания. Следовательно, двигатель подвергается полному напряжению источника питания. Следовательно, через двигатель протекает большой пусковой ток. Этот тип пуска подходит для небольших двигателей мощностью менее 5 л.с. (3,75 кВт).

Пускатели пониженного напряжения используются с двигателями мощностью более 5 л.с. Хотя сдвоенные пускатели двигателей доступны для двигателей мощностью менее 150 кВт при напряжении 400 В и для двигателей мощностью менее 1 МВт при напряжении 6,6 кВ.

Надежность электроснабжения и выработка резервной мощности диктует использование пониженного напряжения или не снижение пускового тока асинхронного двигателя, необходимо уменьшить напряжение на двигателе. Это можно сделать с помощью пускателя с автоматическим трансформатором

1. , пускателя звезда-треугольник
2. или пускателя с резистором
3. .

Современные приводы VVVF (VFD), широко используемые для управления скоростью, также служат для этой цели.

В двойном пускателе двигатель запитывается непосредственно от сети, а в пускателе звезда-треугольник двигатель запускается сначала со звезды, а затем при работе от треугольника. Это метод запуска, который снижает пусковой ток и пусковой крутящий момент. Двигатель должен быть подключен треугольником во время нормальной работы, чтобы можно было использовать этот метод запуска.

Полученный пусковой ток составляет около 30 % от пускового тока при прямом пуске от сети, а пусковой момент снижается примерно до 25 % от крутящего момента, доступного при прямом пуске.

Пускатели звезда/треугольник, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями пониженного напряжения в мире 50 Гц. (известны как стартеры звезда/треугольник в мире 60 Гц). Они используются в попытке уменьшить пусковой ток, подаваемый на двигатель во время пуска, как средство уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Компонент: Пускатель звезда/треугольник состоит из трех контакторов, таймера и защиты от перегрева. Контакторы меньше, чем одиночный контактор, используемый в пускателе прямого включения, поскольку они контролируют только токи обмотки.

Токи через обмотку составляют 1√3 = 0,58 (58%) тока в линии. это соединение составляет примерно 30 % значений дельты. Пусковой ток снижен до одной трети тока прямого пуска.

Как это работает?

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые главным контактором и контактором треугольника. Это AC3, рассчитанный на 58% номинального тока двигателя.

Третий контактор — это контактор звезды, который проводит ток звезды только тогда, когда двигатель соединен звездой. Ток в звезде составляет одну треть тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 при одной трети номинального тока двигателя.

При работе главный контактор (KM3) и контактор «звезда» (KM1) сначала замыкаются, затем через некоторое время контактор «звезда» размыкается, а затем контактор «треугольник» (KM2) замыкается. Управление контакторами осуществляется таймером (К1Т), встроенным в пускатель. Звезда и треугольник сблокированы электрически и предпочтительно также механически.

Фактически существует четыре состояния:

1. Состояние ВЫКЛ : Все контакторы разомкнуты
2. Состояние звезды : Главный контактор и контактор звезды замкнуты, а контактор треугольника разомкнут. Двигатель соединен звездой и будет производить одну треть прямого крутящего момента при одной трети прямого прямого тока.
3. Разомкнутое состояние : Главный контактор замкнут, а контакторы треугольника и звезды разомкнуты. На одном конце обмоток двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Двигатель имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
4. Состояние треугольника : Главный контактор и контактор треугольника замкнуты. Контактор звезды разомкнут. Двигатель подключен к полному напряжению сети, и доступны полная мощность и крутящий момент.

Этот тип операции называется переключением с открытым переходом, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника.

Читайте также: Принцип работы частотно-регулируемого привода

Будьте первым, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Недействительный адрес электронной почты

Категории Основы электротехники

2023 © Воспроизведение без явного разрешения запрещено. — Курсы PLC SCADA — Сообщество инженеров

Загрузка документации по продукту и программного обеспечения

Категория документа

3d

CAD, чертежи и кривые

Технические чертежи для наших продуктов.

81 108

стр.

Каталоги и брошюры

Обзоры продуктов и документы по выбору.

211 078

action_test

Оценка соответствия

10 837

котировка

Спецификации

201 084

box2

Руководства по установке и эксплуатации

Инструкции по установке, программированию и обслуживанию продуктов.

29 876

firmware_upgrade

Программное обеспечение и встроенное ПО

Все выпуски программного обеспечения и обновления доступны для загрузки.

4 224

action_print_preview

Решения

1 265

Energy_efficiency

Устойчивое развитие

357 920

action_settings1

Техническая информация

Сертификаты продукции, технические характеристики и многое другое.

318 547

earth_arrow

Обучение, мероприятия и вебинары

156

media_video

Видео

559

open_book

Белая книга

Откройте для себя наш обширный портфель решений

838

3д

САПР, чертежи и кривые

Технические чертежи для предложений нашей продукции.

81 108

стр.

Каталоги и брошюры

Обзоры продуктов и документы по выбору.

211 078

action_test

Оценка соответствия

10 837

котировка

Спецификации

201 084

box2

Руководства по установке и эксплуатации

Инструкции по установке, программированию и обслуживанию продуктов.

29 876

Посмотреть еще

3d

CAD, чертежи и кривые

Технические чертежи для наших продуктов.

81 108

стр.

Каталоги и брошюры

Обзоры продуктов и документы по выбору.

211 078

action_test

Оценка соответствия

10 837

котировка

Спецификации

201 084

box2

Руководства по установке и эксплуатации

Инструкции по установке, программированию и обслуживанию продуктов.