Що краще з'єднання зіркою або трикутником. У чому відмінність з'єднань асинхронних двигунів: зіркою і трикутником? З'єднання трифазних ланцюгів за схемою »зірка«

Схеми підключення електродвигуна. Зірка, трикутник, зірка - трикутник.

Асинхронні двигуни, маючи ряд таких незаперечних переваг, як надійність в експлуатації, висока продуктивність, здатність витримувати великі механічні навантаження, невибагливість і невисока вартість обслуговування і ремонту, обумовлені простотою конструкції, мають, звичайно і свої певні недоліки.

На практиці застосовуються основні способи підключення до мережі трифазних електродвигунів: "підключення зіркою" і "підключення трикутником".

При з'єднанні трифазного електродвигуна зіркою, кінці його статорних обмоток з'єднуються разом, з'єднання відбуваються в одній точці, а на початку обмоток подається трифазну напругу (рис 1).

При з'єднанні трифазного електродвигуна по схемі підключення "трикутником" обмотки статора електродвигуна з'єднуються послідовно таким чином що кінець однієї обмотки з'єднується початком наступної і так далі (рис 2).

Не вдаючись в технічні і теоретичні основи електротехніки відомо, що електродвигуни у якого обмотки, з'єднані зіркою працюють плавніше і м'якше, ніж електродвигуни з з'єднаними обмотками трикутником, необхідно відзначити, що при з'єднанні обмоток зіркою електродвигун не може розвинути повну потужність. При з'єднанні обмоток за схемою трикутник електродвигун працює на повну паспортну потужність (що становить в 1,5 раз більше за потужністю, ніж при з'єднанні зіркою), але при цьому має дуже великі значення пускових струмів.

У зв'язку з цим для зниження пускових струмів доцільно (особливо для електродвигунів з більшою потужністю) підключення за схемою зірка - трикутник; спочатку запуск здійснюється за схемою «зірка», після цього (коли електродвигун «набрав обертів»), відбувається автоматичне перемикання за схемою «трикутник».

Схема управління:

Ще варіант схеми управління двигуном

Підключення напруги живлення через контакт NC (нормально закритий) реле часу К1 і контакт NC К2, в ланцюзі котушки пускача К3.

Після включення пускача К3, своїми нормально-замкнутими контактами розмикає ланцюга котушки пускача К2 контактами К3 (блокування випадкового включення) і замикає контакт К3, в ланцюзі живлення котушки магнітного пускача К1, який поєднаний з контактами реле часу.

При включенні пускача К1 відбувається замикання контактів К1 в ланцюзі котушки магнітного пускача К1 і одночасно включається реле часу, розмикається контакт реле часу К1 в ланцюзі котушки пускача К3, замикає контакт реле часу К1 в ланцюзі котушки пускача К2.

Відключення обмотки пускача К3, замикається контакт К3 в ланцюзі котушки магнітного пускача К2. Після включення пускача К2, розмикає своїми контактами К2 в ланцюзі котушки харчування пускача К3.

(Початок обмоток статора: U1; V1; W1. Кінці обмоток: U2; V2; W2. На клемній дошці шпильки початку і кінців обмоток розташовані в суворій послідовності: W2; U2; V2; під ними розташовані: U1; V1; W1. При підключенні двигуна в "трикутник" шпильки з'єднуються перемичками: W2-U1; U2-V1; V2-W1.)

На початку обмоток U1, V1 і W1 через силові контакти магнітного пускача К1 подається трифазну напругу. При спрацьовуванні магнітного пускача К3 за допомогою його контактів К3, відбувається замикання, з'єднуючи кінці обмоток U2, V2 і W2 між собою обмотки двигуна з'єднані зіркою.

Через деякий час спрацьовує реле часу, поєднане з пускачем К1, відключаючи пускач К3 і одночасно включаючи К2, замикаються силові контакти К2 і відбувається подача напруга на кінці обмоток електродвигуна U2, V2 і W2. Таким чином електродвигун включається за схемою трикутник.

Для запуску двигунів за схемою зірка-трикутник різними виробниками випускаються так звані пускові реле, назва вони можуть мати різні "Пускові реле часу", реле "старт-дельта" і ін., Але призначення у них одне і теж:

Типова схема з пусковим реле часу (реле "зірка / трикутник") для управління запуском трифазного асинхронного двигуна:

висновок : Для зниження пускових струмів запускати двигун необхідно в такій послідовності: спочатку включеним по схемі "зірка" на знижених оборотах, далі перемикатися на "трикутник".
Запуск спочатку трикутником створює максимальний момент, а вже перемикання на зірку (пусковий момент в 2 рази менше) з подальшою роботою в номінальному режимі, коли електродвигун «набрав обертів», відбувається автоматичне перемикання на схему трикутник, варто враховувати яке навантаження на валу перед запуском, адже крутний момент при зірці ослаблений, тому такий спосіб запуску навряд чи підійде для дуже завантажених двигунів, може вийти з ладу.

Сьогодні асинхронні електродвигуни користуються популярністю завдяки надійності, відмінної продуктивності і порівняно невисокій вартості. Двигуни цього типу мають конструкцією, здатною витримувати сильні механічні навантаження. Щоб пуск агрегату пройшов успішно, його необхідно правильно підключити. Для цього використовується з'єднання типу «зірка» та «трикутник», а також їх комбінація.

види з'єднань

Конструкція електромотора досить проста і складається з двох головних елементів - нерухомого статора і розташованої в середині обертового ротора. Кожна з цих частин має власні обмотки, які проводять струм. Статорна покладена в спеціальні пази при обов'язковому дотриманні відстані в 120 градусів.

Принцип роботи двигуна простий - після включення пускача і подачі напруги на статор виникає магнітне поле, що змушує ротор обертатися. Обидві краю обмоток виводяться в розподільну коробку і розташовуються в два ряди. Їх висновки маркуються буквою «З» і отримують цифрове позначення в межах від 1 до 6.

Щоб їх з'єднати, можна використовувати один з трьох способів:

«Зірка»;
«Трикутник»;
«Зірка-трикутник».

Однак комбіновану схему можна використовувати, якщо необхідно зменшити показник пускового струму, але одночасно потрібен великий крутний момент. В такому випадку слід застосовувати електромотор з фазним ротором, оснащений реостатом.

Якщо говорити про переваги поєднання двох методів підключення, то можна відзначити два:

Завдяки плавному пуску збільшується термін експлуатації.
Можна створити два рівня потужності агрегату.

Сьогодні найбільш широко застосовуються електромотори, розраховані на роботу в мережах на 220 і 380 вольт. Саме від цього і залежить вибір схеми підключення. Таким чином, «трикутник» рекомендується використовувати при напрузі в 220 В, а «зірку» - при 380 В.

зміст:

Конструкція трифазного електродвигуна являє собою електричну машину, для нормальної роботи якої необхідні трифазні мережі змінного струму. Основними частинами такого пристрою є статор і ротор. Статор обладнаний трьома обмотками, зсунутими між собою на 120 градусів. Коли в обмотках з'являється трифазну напругу, на їх полюсах відбувається утворення магніт них потоків. За рахунок цих потоків, ротор двигуна починає обертатися.

У промисловому виробництві і в побуті практикується широке застосування трифазних асинхронних двигунів. Вони можуть бути одношвидкісними, коли здійснюється з'єднання зіркою і трикутником обмоток електродвигуна або багатошвидкісними, з можливістю перемикання з однієї схеми на іншу.

З'єднання обмоток зіркою і трикутником

У всіх трифазних електродвигунів обмотки з'єднуються за схемою зірки або трикутника.

При підключенні обмоток по схема зірка, їх кінці з'єднуються в одній точці в нульовому вузлі. Тому, виходить ще один додатковий нульовий висновок. Інші кінці обмоток з'єднуються з фазами мережі 380 В.

З'єднання трикутником полягає в послідовному з'єднанні обмоток. Кінець першої обмотки з'єднується з початковим кінцем другий обмотки і так далі. В кінцевому підсумку, кінець третьої обмотки, з'єднається з початком першої обмотки. Подача трифазного напруги здійснюється в кожен вузол з'єднання. Підключення за схемою трикутник відрізняється відсутністю нульового проводу.

Обидва види з'єднань отримали приблизно однакову поширення і не мають між собою значних відмінних рис.

Існує і комбіноване підключення, коли використовуються обидва варіанти. Такий спосіб застосовується досить часто, його метою є плавний запуск електродвигуна, якого не завжди можна домогтися при звичайних підключених. У момент безпосереднього пуску, обмотки знаходяться в положенні зірка. Далі, використовується реле, яке забезпечує перемикання в положення трикутника. За рахунок цього відбувається зменшення пускового струму. Комбінована схема, найчастіше, застосовується під час пуску електродвигунів, що володіють великою потужністю. Для таких двигунів потрібно і значно більший пусковий струм, що перевищує номінальне значення приблизно в сім разів.

Електродвигуни можуть підключатися і іншими способами, коли застосовується подвійна або потрійна зірка. Такі підключення використовуються для двигунів з двома і більше регульованими швидкостями.

Запуск трифазного електродвигуна з перемиканням з зірки на трикутник

Даний спосіб застосовується для того, щоб знизити пусковий струм, який може приблизно в 5-7 разів перевищувати номінальний струм електродвигуна. Агрегати з дуже великою потужністю мають такий пусковий струм, при якому легко перегорають запобіжники, а також відключаються автомати і, загалом, значно знижується напруга. При такому зменшенні напруги знижується розжарювання ламп, відбувається зниження крутного моменту інших електродвигунів, мимовільно відключаються і контактори. Тому, застосовуються різні способи, З метою зменшення пускового струму.

Загальним для всіх способів є необхідність зниження напруги в обмотках статора на час безпосереднього пуску. Щоб зменшити пусковий струм, ланцюг статора на час пуску може доповнюватися дроселем, реостатом або автоматичним трансформатором.

Найбільшого поширення набуло перемикання обмотки з зірки в положення трикутника. У положенні зірки напруга стає в 1,73 рази менше, ніж номінальна, тому і струм буде менше, ніж при повній напрузі. Під час пуску частота обертання електродвигуна збільшується, відбувається зниження струму і обмотки перемикаються в положення трикутника.

Таке переключення допускається в електродвигунах, що мають полегшений режим пуску, так як відбувається зниження пускового моменту, приблизно в два рази. Даним способом переключаються ті двигуни, які конструктивно можуть з'єднуватися в трикутник. У них повинні бути обмотки, здатні працювати при.

Коли потрібно перемикатися з трикутника в зірку

Коли необхідно виконати з'єднання зіркою і трикутником обмоток електродвигуна, слід пам'ятати про можливість перемикання з одного виду на інший. Основним варіантом є схема перемикання зірка трикутник. Однак, при необхідності, можливий і зворотний варіант.

Всім відомо, що у електродвигунів, завантажених в повному обсязі, відбувається зниження коефіцієнта потужності. Тому, такі двигуни бажано замінювати пристроями з меншою потужністю. Однак, при неможливості заміни і великому запасі потужності, проводиться перемикання трикутник-зірка. Струм в ланцюзі статора не повинен перевищувати номіналу, інакше станеться перегрів електродвигуна.

Харчування асинхронного електродвигуна відбувається від трифазної мережі з перемінним напругою. Такий двигун, при простою схемою підключення, оснащений трьома обмотками, розташованими на статорі. Кожна обмотка має зсув один щодо одного на кут 120 градусів. Зрушення на такий кут призначений для створення обертання магнітного поля.

Кінці фазних обмоток електродвигуна виведені на спеціальну «колодку». Виконано це з метою зручності з'єднання. В електротехніці використовують основних 2 методу підключення асинхронних електродвигунів: Методом з'єднання "трикутника" і метод "зірки". При з'єднанні решт застосовують спеціально призначені для цього перемички.

Відмінності між «зіркою» і «трикутником»

Виходячи з теорії і практичних знань основ електротехніки, спосіб підключення «зірка», дозволяє електродвигуна працювати плавніше і м'якше. Але при цьому даний спосіб не дозволяє вийти двигуну на всю потужність, представлену в технічних характеристиках.

Поєднавши фазні обмотки за схемою «трикутник», двигун здатний швидко вийти на максимальну робочу потужність. Це дозволяє використовувати по повній ККД електродвигуна, згідно техпаспорта. Але у такої схеми з'єднання є свій недолік: великі пускові струми. Для зменшення значення струмів застосовують пусковий реостат, дозволяючи здійснити більш плавний пуск двигуна.

З'єднання «зіркою» і його переваги

Кожна з трьох робочих обмоток електродвигуна має два висновки - відповідно початок і кінець. Кінці всіх трьох обмоток з'єднують в одну загальну точку, так звану нейтраль.

При наявності нейтрального проводу в ланцюзі схему називають 4-х провідний, в іншому випадку, вона буде вважатися 3-х провідної.

Початок висновків приєднують до відповідних фазах мережі живлення. Прикладена напруга на таких фазах становить 380 В, рідше 660 В.

Основні переваги застосування схеми «зірка»:

Стійкий і тривалий режим безперервної роботи двигуна;
Підвищена надійність і довговічність, за рахунок зниження потужності обладнання;
Максимальна плавність пуску електричного приводу;
Можливість впливу короткочасного перевантаження;
В процесі експлуатації корпус обладнання не перегрівається.

Існує обладнання з внутрішнім з'єднанням кінців обмоток. На колодку такого обладнання буде виведено лише три висновки, що не дозволяє застосувати інші методи з'єднання. Виконане в такому вигляді електрообладнання, для свого підключення не вимагає грамотних фахівців.

З'єднання «трикутником» та його переваги

Принцип з'єднання «трикутник» полягає в послідовному з'єднанні кінця обмотки фази А з початком обмотки фази В. І далі по аналогії - кінець однієї обмотки з початком іншої. В результаті кінець обмотки фази С замикає електричний ланцюг, Створюючи нерозривний контур. дану схему можна назвати було кругом, якби не структура монтування. Форму трикутника зраджує ергономічне розміщення з'єднання обмоток.

При з'єднанні «трикутником» на кожній з обмоток, присутній лінійна напруга рівне 220В або 380В.

Основні переваги застосування схеми «трикутник»:

Збільшення до максимального значення потужності електрообладнання;
Використання пускового реостата;
Підвищений обертається момент;
Великі тягові зусилля.

недоліки:

Підвищений струм пуску;
При тривалій роботі двигун сильно гріється.

Метод з'єднання обмоток двигуна «трикутником» широко використовується при роботі з потужними механізмами і наявності високих пускових навантажень. Великий крутний момент створюється за рахунок збільшення показників ЕРС самоіндукції, викликаних протікають великими струмами.

Тип з'єднання «зірка-трикутник»

У складних механізмах, часто використовується комбінована схема «зірка-трикутник». При такому перемиканні різко виростає потужність, і якщо двигун за технічними характеристиками не призначений для роботи за методом «трикутника», то він перегріється і згорить.

двигуни з підвищеною потужністю мають більші пусковими струмами, і як наслідок при пуску часто викликають перегорання запобіжників, відключення автоматів. для зниження лінійної напруги в обмотках статора застосовують автотрансформатори, універсальні дроселя, пускові реостати або з'єднання типу «зірка».

У цьому випадку напруга на з'єднанні кожної обмотки буде в 1,73 рази менше, отже, буде менше і протікає в цей період струм. Далі відбувається збільшення частоти і продовження зниження показання струму. Тоді застосовуючи релейно-контактну схему, відбудеться перемикання з «зірки» на «трикутник».

У підсумку, використовуючи цю комбінацію, отримаємо максимальну надійність і ефективну продуктивність використовуваного електричного обладнання, не боячись вивести її з ладу.

Перемикання «зірка-трикутник» допустимо для електродвигунів з полегшеним режимом пуску. Цей метод непридатний, якщо необхідно знизити струм пуску і водночас не знижувати великий пусковий момент. У цьому випадку застосовують двигун з фазним ротором з пусковим реостатом.

Основні переваги комбінації:

Збільшення терміну служби. Плавний пуск дозволяє уникнути нерівномірності навантаження на механічну частину установки;
Можливість створення двох рівнів потужності.

У момент пуску електродвигуна, Його ток пуску в 7 разів більше робочого струму.
Потужність в 1,5 рази більше при з'єднанні обмоток методом «трикутника».
Для створення плавного пуску і захисту від перевантажень двигуна, Часто використовуються частотні дроти.
При використанні методу з'єднання «зіркою», Особливу увагу приділяють відсутності «перекосу фаза», інакше обладнання може вийти з ладу.
Лінійні і фазні напруги при з'єднанні «трикутник» - рівні між собою, як і лінійні і фазні струми в з'єднанні «зіркою».
Для підключення двигуна до побутової мережі часто застосовують фазосдвігающій конденсатор.

Асинхронні трифазні двигуни більш ефективні в порівнянні з однофазними і отримали набагато більшого поширення. електричні пристрої, Що працюють на рухової тязі, найчастіше оснащуються саме трифазними електродвигунами.

Електродвигун складається з двох частин: обертового ротора і нерухомого статора. Ротор розташовується всередині статора. Обидва елементи мають струмопровідні обмотки. Статорна обмотка покладена в пази муздрамтеатру з дотриманням відстані в 120 електричних градусів. Почала і кінці обмоток виведені в і зафіксовані в два ряди. Контакти промарковані літерою С, кожному присвоєно цифрове позначення від 1 до 6.

Фази статорних обмоток при підключенні до мережі живлення з'єднують по одній з схем:

«Трикутник» (Δ);
«Зірка» (Y);
комбінована схема «зірка-трикутник» (Δ / Y).

підключення по комбінованою схемою застосовується для двигунів потужністю понад 5 кВт.

« зіркою»Називають з'єднання всіх кінців статорних обмоток в одній точці. Напругу подається на початку кожної з них. При послідовному з'єднанні обмоток в замкнуту осередок утворюється « трикутник». Контакти з клемами розташовують таким чином, щоб ряди були зміщені відносно один одного, навпаки виведення С6 розташовувався С1 і т.д.

Подача напруги живлення від трифазної мережі на статорні обмотки створює вращающее магнітне поле, яке призводить ротор в рух. Обертального моменту, що виникає після того, як, для запуску недостатньо. Щоб збільшити крутний момент, в мережу включають додаткові елементи.

Найпростіший і найпоширеніший спосіб підключення до побутових сетей - підключення з використанням фазосдвигающей конденсатора.

При подачі напруги живлення від обох типів електромереж частота обертання ротора асинхронного двигуна буде майже однаковою. У той же час потужність в трифазних мережах вище, ніж в аналогічних однофазних. Відповідно, підключення трифазного електродвигуна в однофазну мережу неминуче супроводжується помітною втратою потужності.

Існують електромотори, які спочатку не розраховані на можливість підключення в побутову мережу. Купуючи електромотор для використання в побутових умовах, краще відразу шукати моделі з короткозамкненим ротором.

Підключення двигуна «зіркою» і «трикутником» в мережах з різними номінальною напругою

Відповідно до номінальним годує напругою асинхронні трифазні двигуни вітчизняного виробництва поділені на дві категорії: для роботи від мереж 220/127 В і 380/220 В. Двигуни, розраховані на роботу від мережі 220/127 В мають невелику потужність - на сьогоднішній день їх застосування сильно обмежена.

Електромотори, розраховані на номінальну напругу 380/220 В поширені повсюдно.

Незалежно від номінальної напруги при установці мотора використовується правило: нижчі значення напруги використовуються при підключенні в «трикутник», високі - виключно в з'єднаннях статорних обмоток по схемі «зірка».

Тобто, напруга в 220 В подається на « трикутник», 380 В - на « зірку», В іншому випадку мотор швидко перегорить.

Основні технічні характеристики агрегату, включаючи рекомендовану схему підключення і можливість її зміни відображаються на бирці мотора і його технічному паспорті. Наявність позначки виду Δ / Y вказує на можливість з'єднання обмоток і «зіркою», і «трикутником». Щоб мінімізувати втрати потужності, неминучі при роботі від однофазних побутових мереж, мотор такого типу краще підключати «трикутником».

Знаком Y позначають двигуни, де можливість підключення в «трикутник» не передбачена. У розподільній коробці таких моделей замість 6 контактів знаходяться тільки три, поєднання трьох інших виконано під корпусом.

Підключення трифазних з номінальним годує напругою 220/127 В до стандартних однофазним мереж виконують тільки по типу «зірки». Підключення агрегату, розрахованого на низьке напругу живлення в «трикутник» швидко виведе його з ладу.

Особливості роботи електромотора при підключенні різними способами

Підключення електродвигуна «трикутником» та «зіркою» характеризується певним набором своїх переваг і недоліків.

З'єднання обмоток двигуна в «зірку» забезпечує більш м'який запуск. При цьому відбувається значна втрата потужності агрегату. За цією схемою також проводиться підключення всіх електромоторів вітчизняного походження на 380В.

Підключення «трикутник» забезпечує вихідну потужність до 70% від номінальної, але пускові струми при цьому досягають значних величин і двигун може вийти з ладу. Ця схема - єдино правильний варіант для підключення до російських електромереж імпортних електромоторів європейського виробництва, розрахованих на номінальну напругу 400/690.

Функцію пуску для схем перемикання «зірка» - «трикутник» використовують тільки для двигунів з позначкою Δ / Y, в яких реалізована можливість обох варіантів з'єднання. Запуск двигуна виробляють при підключенні «зіркою», щоб зменшити пусковий струм.

Коли двигун розженеться, проводиться перемикання в «трикутник», щоб отримати максимально можливу вихідну потужність.

Застосування комбінованого способу неминуче пов'язане зі стрибками струмів. У момент перемикання між схемами подача струму припиняється, швидкість обертання ротора знижується, в деяких випадках відбувається її різке зниження. Через деякий час швидкість обертання відновлюється.