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]

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

В электротехнике схемы включения обмоток под названием «звезда и треугольник» относятся к трехфазным сетям, обеспечивающим питанием силовые установки того или иного типа. Под последними понимается электротехническое оборудование, содержащее двигательные установки, трехфазные трансформаторы, нагревательные элементы и т. п.

Особенности схем подключения типа «звезда и треугольник» удобнее всего рассмотреть на примере двигателя с КЗ ротором, так называемым «беличьим колесом». В состав электрических машин этого класса входят три независимые катушки, каждая из которых формирует магнитное поле с фиксированным вектором э/м напряженности. В реальных агрегатах количество таких обмоток значительно больше, но общее их число обязательно кратно количеству фаз (то есть трем).

Важно отметить, что у каждой из этих катушек имеется конец и начало, которое на схеме обозначается жирной точкой. Поскольку питающих проводов в силовых цепях на один больше (три фазных и одна нейтраль) – закономерен вопрос об их правильной коммутации при построении рабочих схем.

При выборе способов включения намоточных элементов генераторов на 380 В традиционно используется вариант их подсоединения по схемам звезда и треугольник. Эти решения применимы и для большинства трехфазных нагрузок, таких, к примеру, как силовые трансформаторы или электропечи.

Соединение «Звезда»

При объединении катушек по схеме «звезда» к начальным точкам каждой из них подсоединяются фазные шины. На схеме они обозначены (А.В.С.). Концы этих катушек объединяются в одной точке (ее называют «нейтралью»(N)). К ней же обычно подсоединяется нулевой провод, если это требуется по условиям эксплуатации системы электропитания.

Схема «Треугольник»

При этом способе коммутации начало каждой последующей и конец предыдущей обмотки объединяются между собой, образуя замкнутую треугольную фигуру. На ней имеются три соединительные точки, к которым подключаются фазные провода (А.В.С.). В данном случае при обустройстве и эксплуатации питающей линии обходятся без нулевого или нейтрального проводника.

Разновидности подключений

Звезда и треугольник – это базовые схемы включения, имеющие несколько вариантов исполнения в условиях эксплуатации источников 3-х фазного напряжения и потребителей. Они отличаются не только сочетанием схем, но и отсутствием или наличием в линии нейтральной жилы.

В общем случае возможны следующие сочетания схемных решений источника, генерирующего 380 В, и потребителя:

• Звезда – звезда с нулевой жилой.
• То же самое, но без нейтрального провода.
• Треугольник – треугольник.
• Звезда – треугольник.
• Треугольник – звезда.

При проектировании трехфазных цепей направление токов в линейных шинах выбирается от генератора в сторону активной или реактивной нагрузки. В нейтральной или нулевой жиле (при ее наличии) оно меняется на противоположное – от потребителя к генератору.

Способы включения и электрические параметры цепей

Перечисленные схемы подключения (звезда и треугольник) используются для любого силового оборудования, работающего в трехфазных сетях. Вот почему так важно рассмотреть характер распределения токов и напряжений при подключении нагрузок тем или иным способом. В электрических силовых цепях различают два типа напряжений. Это фазное 220 В и линейное, равное 380 В. Второе по величине больше первого в 1,73 раза, что соответствует значению квадратного корня из 3.

К примеру, во вторичных обмотках силовых трансформаторов или электродвигателей (ЭД), соединенных звездой, между фазной шиной и нейтралью действуют 220 В. А между каждой из трех фаз при измерении прибор показывает 380 В. Токи в силовых цепях и нагрузке также подразделяются на фазные и линейные. В рассматриваемой схеме они равны по величине: Iл=Iф.

При включении «треугольником» картина распределения основных показателей меняется на противоположную. В этом случае напряжения разного вида равны по величине, а соответствующие им токи связаны формулой: Iл=1,73Iф.

Показатели мощности для каждой из рассматриваемых схем будут одинаковы по величине и равны соответственно:

• Полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I.
• Активная составляющая P = √3*Uл*I*cos φ.
• Реактивная мощность Q = √3*Uл*I*sin φ.

Все эти величины используются для расчета силовых цепей при работе на нагрузку соответствующего типа.

Практическое применение схем звезда и треугольник

Профессиональные электрики обычно имеют дело с электрическими цепями, в которых действуют 220/380 В. Это вынуждает их заранее определиться с тем, какая схема подойдет для подключения двигателя, например, к конкретной электрической сети. При этом обязательно учитывается одна важная особенность электроприводов.

ЭД по способу подключения в электросеть делятся на агрегаты, в которых можно изменять порядок коммутации обмоток и на те, где этой возможности не предусмотрено. В первом случае на клеммнике электродвигателя имеется шесть контактных мест, используя которые удается подобрать нужную схему подключения. Ее выбор зависит от действующего в данной электросети напряжения.

Коммутируемые обмотки образуют нужную схему посредством небольших медных шинок, размещаемых на клеммнике:

На нем же посредством значков С1, С2, С3, С4, С5 и С6 указывается соответствие начальных и конечных точек положениям перемычек при двух вариантах коммутации (звезда и треугольник). Иногда расположение контактов и их соответствие концам и началам обмоток указывается на крышке клеммника.

Если на него выведено только три контактных места – это означает, что обмотки уже соединены внутри корпуса двигателя. Тогда для проведения запланированных коммутаций придется вскрыть механизм и отыскать их концы. Затем необходимо разомкнуть их и соединить по нужной схеме (звезда или треугольник).

Выбор требуемой схемы

Выбор возникает в следующих ситуациях:

• Когда требуется подключить 3-х фазный электродвигатель к однофазной сети. (При подключении электродвигателя на 380 В к однофазной сети используется схема «треугольник»).
• При необходимости включить его в цепи с различными напряжениями питания (220/380 В).
• Если по условиям эксплуатации двигатель требуется подсоединить к частотному преобразователю.

Перед подсоединением обмоток к сетям 220 или 380 В следует выбрать схему, соответствующую рабочему напряжению электродвигателя. Оно указывается на шильдике агрегата в виде условной записи типа «Δ/Y 220/380».

Последняя означает, что при напряжении 220 В выбирается вариант включения «треугольником», а при 380 В – «звездой». В случае, когда нагрузку предполагается подключать к однофазной сети с балластным конденсатором – также выбирается «треугольник». Если на бирке указывается лишь одно напряжение с обозначением конкретной схемы – выбор и смена способа соединения в этом изделии не предусмотрены.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:

• Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
• Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — звезда и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Последствия неправильного подключения

Разобраться с последствиями неправильного выбора схемы подключения обмоток поможет сравнение мощности, рассеиваемой в трехфазных нагрузках. Согласно приведенным формулам этот показатель подразделяется на полную, активную и реактивную составляющие.

Предположим, что в качестве нагрузки в стандартной 3-х фазной сети 380 В, используются три лампочки накаливания, рассчитанные на напряжение 220 В. Затем оценим, что с ними произойдет, если спутать схему включения (вместо звезды подключить их треугольником).

При варианте включения звездой на каждую из лампочек приходится примерно 190 В. Рассеиваемая на них мощность при номинальном токе также будет в допустимых пределах. При таком включении лампочки будут нормально работать в течение всего периода эксплуатации.

При рассмотрении варианта соединения ламп в треугольник сразу видно, что на каждую из них в трехфазной сети приходится по 380 В. Даже при фиксированной величине тока в нагрузке будет выделяться мощность, в 1,73 раза превышающая номинальную. Понятно, что при таком режиме лампочки проработают совсем недолго (их спирали быстро перегорят).

При включении реактивной нагрузки (например, трех обмоток асинхронного электродвигателя на 220 В) наблюдается примерно та же картина. Включением звездой ЭД будет работать в штатном режиме и прослужит достаточно долго (в пределах гарантийного срока). При ошибочном включении треугольником на каждую из катушек вместо расчетных 220 подается 380 В, что приведет к быстрому их сгоранию.

Похожие темы:

• Последовательное и параллельное соединение. Применение и схемы
• Проверка обмоток электродвигателя. Неисправности и методы проверок
• Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Летний Треугольник: Указатель сезона

Летний Треугольник, восходящий на востоке июньскими вечерами. Диаграмма через Челинн Кэмпион.

Летнее время — время Летнего Треугольника

Лето здесь, в Северном полушарии. Дни длинные. Солнце находится на своей высоте в полуденном небе. И летнее небо тоже с нами. Следите за знаменитым Летним треугольником, который теперь поднимается в восточном небе в эти поздние июньские и июльские вечера.

Летний треугольник — это не созвездие. Это астеризм или заметный узор из звезд. Этот узор состоит из трех ярких звезд в трех отдельных созвездиях — Денеб в созвездии Лебедя Лебедя, Веги в созвездии Лиры Арфы и Альтаира в созвездии Орла Орла.

Научитесь распознавать астеризм Летнего Треугольника прямо сейчас, и вы сможете наблюдать за ним все лето, пока он смещается выше на восток, а затем, наконец, появляется высоко над головой в небе поздним северным летом и ранней северной осенью.

Летний треугольник. Изображение Джимми Уэстлейка/Steamboat Pilot & Today.

Как найти Летний Треугольник

Когда в июне или июле наступает ночь, посмотрите на восток в поисках сверкающей сине-белой звезды. Это будет Вега в Лире. Вега, правящая на вершине знаменитого Летнего треугольника, также является самой яркой из трех звезд Летнего треугольника, которые достаточно ярки, чтобы их можно было увидеть из многих залитых светом городов.

Посмотрите в правый нижний угол Веги, чтобы найти вторую по яркости звезду Летнего Треугольника. Это Альтаир, самая яркая звезда в созвездии Орла Орла. Линейка (12 дюймов, 30 см), которую держат на расстоянии вытянутой руки, заполняет промежуток между этими двумя звездами.

Посмотрите в нижний левый угол Веги и найдите еще одну яркую звезду: Денеб, самую яркую в созвездии Лебедя и третью по яркости в Летнем Треугольнике. Вытянутая рука на расстоянии вытянутой руки примерно равна расстоянию от Веги до Денеба.

Трудно передать огромные размеры Летнего Треугольника. Но вы это увидите. Эти три яркие звезды — Вега, Денеб и Альтаир — станут фаворитами лета.

Увеличить. | Летний треугольник состоит из 3 ярких звезд — Веги, Денеба и Альтаира — в 3 разных созвездиях. Изображение от нашей подруги Сьюзен Гис Дженсен в Одессе, штат Вашингтон.

Летний треугольник как дорожная карта к Млечному Пути

Если вам посчастливится оказаться под темным звездным небом в безлунную ночь, вы увидите огромную полосу звезд, проходящих между Вегой и Альтаиром Летнего треугольника. Звезда Денеб качается посреди этой реки звезд, которая дугой течет по темному летнему небу. Эта небесная река, конечно же, вид сбоку на нашу собственную галактику Млечный Путь. Хотя каждая звезда, которую вы видите невооруженным глазом, является членом Млечного Пути, в это время года мы можем ясно видеть плоский диск галактики, где собирается большинство звезд. К августу и сентябрю у нас будет хороший вид на центр галактики.

Как только вы освоите Летний треугольник, вы всегда сможете найти Млечный Путь в ясную темную ночь. Как насчет того, чтобы максимально использовать темную летнюю ночь, чтобы исследовать эту полосу звезд, этот залитый звездами бульвар с его небесными прелестями? Используйте бинокль, чтобы увидеть паутинную красоту призрачных туманностей и усыпанных драгоценностями звездных скоплений вдоль звездного следа.

Скотт Макнейл из творческой мастерской Exit Pupil сделал эту фотографию Летнего треугольника, созвездия Геркулеса, яркого Млечного Пути и ярко-красной звезды Антарес, и это лишь некоторые из видимых объектов.

Сезонный календарь природы

Летний треугольник служит звездным календарем, отмечая времена года. Когда звезды Летнего Треугольника освещают восточные сумерки в середине-конце июня, это верный признак смены времен года, весны, уступающей место лету. Однако, когда Летний Треугольник находится высоко на юге в сумерках и ранним вечером, изменение положения Летнего Треугольника указывает на то, что лето перешло в осень.

Великий Разлом Млечного Пути проходит через созвездие Кассиопеи и Летний Треугольник.

Несколько слов о астеризмах

Как мы упоминали выше, астеризмы не являются созвездиями; они просто узоры на куполе неба. Созвездия вообще пришли к нам из глубокой древности. В 1930-х годах Международный астрономический союз официально обозначил границы 88 созвездий, которые мы знаем сегодня.

Между тем, вы можете придумать и назвать свои собственные астеризмы, почти так же, как вы можете распознавать формы в пушистых облаках в летний день.

Некоторые астеризмы настолько очевидны, что их узнают во всем мире. «Летний треугольник» — один из них.

Летний треугольник и вершина пирамиды Лувра от друга EarthSky на Facebook VegaStar Carpentier в Париже. Спасибо, ВегаСтар!

Итог: июньскими и июльскими вечерами вы найдете Летний треугольник на востоке с наступлением темноты. Он поднимается высоко над головой после полуночи и садится на западе на рассвете.

Дебора Берд

Просмотр статей

Об авторе:

Дебора Берд создала серию радиопрограмм EarthSky в 1991 году и основала EarthSky. org в 1994 году. Сегодня она является главным редактором этого веб-сайта. Она получила множество наград от вещательного и научного сообществ, в том числе астероид под названием 3505 Берд в ее честь. Научный коммуникатор и педагог с 19 лет.76, Берд верит в науку как в силу добра в мире и жизненно важный инструмент для 21-го века. «Быть ​​редактором EarthSky — это все равно, что организовывать большую глобальную вечеринку для крутых любителей природы», — говорит она.

Познакомьтесь с Летним треугольником | Sky Archive

Яркие звезды Вега, Денеб и Альтаир образуют легко заметный Летний Треугольник.

Вега, Денеб и Альтаир

Летний треугольник — это астеризм, а не созвездие. Он состоит из трех ярких звезд в трех разных созвездиях. Это звезды Вега, Денеб и Альтаир. Мы в Северном полушарии можем видеть Летний треугольник часть ночи в любое время года. Но самое интересное увидеть его летом! Это наиболее заметно в северный летний сезон. Итак, когда теплой июньской или июльской ночью сумерки сгущаются в ночь, посмотрите на восток, чтобы увидеть эту великолепную звездную картину.

Трудно передать огромные размеры Летнего Треугольника. С наступлением темноты северным летом ищите самую яркую звезду на восточном небе. Это будет Вега, самая яркая звезда в созвездии Лиры Арфы.

Посмотрите в нижний левый угол Веги, чтобы найти еще одну яркую звезду. Это Денеб, самая яркая звезда в созвездии Лебедя и третья по яркости звезда Летнего треугольника. Вытянутая рука на расстоянии вытянутой руки примерно равна расстоянию от Веги до Денеба.

Посмотрите в правый нижний угол Веги, чтобы найти вторую по яркости звезду Летнего Треугольника. Это Альтаир, самая яркая звезда в созвездии Орла Орла. Линейка, которую держат на расстоянии вытянутой руки (12 дюймов или 30 см), заполняет промежуток между этими двумя звездами.

«Летний треугольник», снятый и составленный нашей подругой Сьюзен Гис Дженсен в Одессе, штат Вашингтон.

Летний треугольник как дорожная карта к Млечному Пути

Если вам посчастливится оказаться под темным небом в безлунную ночь, вы увидите огромную полосу звезд, известную как Млечный Путь, проходящую между звездами Летнего Треугольника. Вега и Альтаир. Звезда Денеб качается посреди этой реки звезд, протекающей через Летний Треугольник и огибающей небо. Хотя каждая звезда, которую вы видите невооруженным глазом, на самом деле является членом нашей галактики Млечный Путь, часто термин Млечный Путь относится к поперечному сечению галактического диска, на котором бесчисленные далекие солнца собираются в облачный шлейф из звезд.

Как только вы освоите Летний Треугольник, вы всегда сможете найти Млечный Путь в ясную темную ночь. Как насчет того, чтобы максимально использовать темную летнюю ночь, чтобы исследовать эту полосу звезд, этот залитый звездами бульвар, изобилующий небесными прелестями? Используйте бинокль, чтобы окунуться в паутинную красоту всего этого, призрачных туманностей и звездных скоплений сна в летнюю ночь!

Некоторые видят Летний Треугольник как огромную букву «V» , обозначающую отпуск , с Альтаиром, обозначающим точку «V». Летом Летний треугольник появляется на востоке с наступлением темноты, высоко над головой после полуночи и на западе на рассвете. Всю ночь летней ночью звезды Летнего треугольника – словно школьники на каникулах – вальсируют среди уличных фонарей галактики Млечный Путь.

Увеличить. | Великий Разлом Млечного Пути проходит через созвездие Кассиопеи и Летний Треугольник.

Летний треугольник как сезонный календарь природы

Летний треугольник служит звездным календарем, отмечая времена года. Когда звезды Летнего Треугольника освещают восточные сумерки в середине-конце июня, это верный признак смены времен года, весны, уступающей место лету. Однако, когда Летний треугольник виден высоко на юге в сумерках и ранним вечером, изменение положения Летнего треугольника указывает на то, что лето перешло в осень.

Итог: Как найти Летний Треугольник — астеризм или заметный узор из звезд — состоящий из трех ярких звезд Веги, Денеба и Альтаира.

Астрономические наборы EarthSky идеально подходят для начинающих. Закажите сегодня в магазине EarthSky

До сих пор наслаждаетесь EarthSky? Подпишитесь на нашу бесплатную ежедневную рассылку сегодня!

Пожертвование: Ваша поддержка значит для нас мир

Брюс МакКлюр

Просмотр статей

Об авторе:

Брюс МакКлюр был ведущим автором популярных страниц EarthSky Tonight с 2004 по 2021 год, когда он выбрал много- заслуженная пенсия.