Připojení třífázového motoru k jednofázové a třífázové síti

Mezi elektrickými stroji určenými k provádění mechanické práce jsou třífázové jednotky považovány za jednu z nejproduktivnějších. Otáčení rotoru se provádí současným působením magnetického toku z fázových vinutí. Tím je zajištěno současné úsilí tří momentů najednou, které se vzájemně proporcionálně ovlivňují. Jak je možné připojit třífázový motor, v závislosti na jejich konstrukčních vlastnostech a parametrech elektrické sítě, budeme dále zvažovat.

Všeobecné informace

Připojení třífázových motorů zahrnuje poměrně složitou operaci, která vyžaduje pochopení procesů probíhajících v elektrické instalaci. Proč je nutné uvažovat jak o základních prvcích, tak o jejich účelu.

Konstrukčně se třífázové elektromotory skládají z:

• Stator s magnetickým obvodem;
• Rotor s hřídelí;
• vinutí.

V závislosti na typu motoru existují modely s klecí nakrátko nebo fázovým rotorem. V některých se rotor otáčí pouze díky elektromagnetickému poli indukovanému od vinutí statoru, v jiných získává rotace hřídele sílu z pole rotoru, když v jeho vinutích protéká proud. Pro zapnutí třífázových motorů je nutné pochopit, jak jsou fáze vinutí navzájem spojeny.

Schémata zapojení vinutí motoru

U třífázových asynchronních elektromotorů se používají dvě možnosti zapojení – do hvězdy a do trojúhelníku. V třífázových asynchronních elektrických strojích můžete v závislosti na modelu implementovat následující obvod:

• Hvězda;
• Trojúhelník;
• Hvězda a trojúhelník.

Nejjednodušší způsob, jak zjistit schopnosti konkrétního indukčního motoru, je podívat se na typový štítek (kovový štítek s technickými parametry). Uvádějí také jmenovité provozní napětí pro odpovídající připojení. Zde lze označení uvést pouze pro hvězdu, pouze pro trojúhelník nebo obojí současně, příklad takového označení je znázorněn na obrázku níže:

Pokud typový štítek chybí nebo jsou údaje na něm vymazány, lze schéma zapojení nalézt otevřením bloku rozdělovače spouštění vinutí (BRNO). Pokud vidíte 6 svorek s připojením svorek, můžete určit typ zahrnutí vinutí. Mnohem horší je, když má bor pouze tři vývody a spojení je provedeno uvnitř pouzdra. V tomto případě musíte rozebrat třífázový elektromotor, abyste viděli způsob připojení.

Hvězda

Schéma zapojení třífázového hvězdicového motoru zajišťuje, že začátek každého vinutí je spojen do jednoho bodu a fáze z napájecího vedení jsou připojeny k jejich koncům. Tento typ poskytuje mnohem hladší start a relativně šetrný provoz. Výkon, se kterým se rotor otáčí, je však jedenapůlkrát nižší než při spojení trojúhelníkem. Schematicky toto zapojení vypadá takto:

Schéma zapojení hvězda

Jak vidíte na obrázku, konce vinutí třífázového motoru A2, B2, C2 jsou spojeny do jednoho elektrického celku. A na svorky A1, B1, C1 – jsou připojeny fázové vodiče, obvykle 220 nebo 380 voltů.

Pokud vezmeme v úvahu toto schéma na příkladu narození, bude to vypadat takto:

Zapojení hvězdicového vinutí

Trojúhelník

Chcete-li připojit elektromotor s trojúhelníkem, musíte přivést konec jednoho vinutí na začátek druhého. A tím uzavřít vinutí do jakéhosi prstence, v jehož přípojných bodech jsou připojeny výstupy napájecího vedení. Tvar trojúhelníkového připojení poskytuje maximální krouticí moment a sílu na hřídel, což je zvláště důležité pro velká zatížení. Proud ve vinutí při jmenovité zátěži se však také úměrně zvýší, nemluvě o režimech přetížení.

Proto zařazení třífázového motoru do trojúhelníku vyžaduje pokles napětí. Pokud lze například stejný elektrický stroj připojit vinutími spojenými s trojúhelníkem a hvězdou, pak bude mít hvězda napájecí napětí 380 a trojúhelník bude mít napájecí napětí 220 voltů nebo 220 a 127 voltů. . Schématicky bude spojení vinutí s trojúhelníkem vypadat takto:

Schéma zapojení trojúhelníku

Jak vidíte, spojení je provedeno z A2 do B1, z B2 do C1, z C2 do A1, u některých modelů elektrických strojů se označení svorek může lišit, ale na krytu boru jejich příslušnost k a zobrazí se konkrétní vinutí a možné možnosti připojení.

Zapojení vinutí do trojúhelníku

Možnosti připojení

Třífázové motory mají vynikající vlastnosti, poměrně široký rozsah a používají se v široké škále zařízení. Proto se používají jak v průmyslových zařízeních s třífázovým napájením, tak v domácích jednofázových elektroinstalacích. Dále rozebereme obě možnosti připojení elektrických strojů.

V jednofázové síti

Konstrukčním znakem třífázové jednotky je na rozdíl od jednofázových asynchronních motorů potřeba fázového posunu ve vinutí, jinak se hřídel nebude otáčet. Pro změnu situace je jedna fáze rozdělena pro všechna tři vinutí, z nichž dvě zahrnují přídavnou indukčnost a startovací kapacitu. Které zajišťují posun proudu a napětí vzhledem k napětí v síti. Indukčnost umožňuje posunout napětí do záporné oblasti až -90 °, ale jednofázový kondenzátor naopak do kladné oblasti až + 90 °.

Graficky bude funkce zpoždění napětí za proudem vypadat takto:

Změna proudu a napětí na kapacitě a indukčnosti

V praxi však posuv zajišťují pouze kapacitní prvky, které jsou zařazeny v napájecím obvodu jednoho z vinutí a další dva jsou spouštěny mezi fázovým a nulovým vodičem. Schéma zapojení třífázového motoru v jednofázovém obvodu je znázorněno na obrázku níže:

Schéma zapojení do jednofázové sítě

Jak můžete vidět na obrázku, z fázového vodiče je vyroben odbočník obsahující kondenzátorový jednofázový zásobník dvou prvků, jeden pro spouštění C2, druhý pro nepřetržitý provoz C1. Po stisknutí tlačítka start se kontakty SA1 a SA2 současně sepnou, ale po vytvoření dostatečného krouticího momentu a rozběhové rotaci je SA1 vyřazen a odstraní C1 z obvodu, přičemž zůstane C2. Výkon s takovým schématem spínání motoru je snížen na 30 – 50%.

Výpočet startu kondenzátoru se provádí podle vzorce:

С_otroka u2800d (XNUMX * I) / U – pro zapnutí třífázového motoru s hvězdou

C_otroka u4800d (XNUMX * I) / U – pro zapnutí třífázového motoru s trojúhelníkem

Spouštěcí kondenzátor se používá pouze při zatíženém startu, lze jej tedy při lehkém startu vynechat. Pak se místo kapacity odpalovacího zařízení využije pracovník.

V třífázové síti

V třífázové síti je i přes přítomnost požadovaného typu napájecího napětí vždy použit magnetický spouštěč, který uvede motor do rotace. Startování bez startéru nebo stykače je poměrně nebezpečné, proto jsou nedílným prvkem.

Schéma zapojení do třífázové sítě

Výše uvedený obrázek ukazuje obvyklé schéma připojení motoru k třífázové síti, která funguje podle tohoto principu:

Spolehlivost, nepřetržitý provoz a nenáročnost na údržbu třífázového asynchronního elektromotoru prověřil čas, miliony uživatelů po celém světě a nevyžaduje důkaz. Navíc je to dnes nejběžnější, cenově dostupné a levné. Ne každý však má zdroj proudu 380 V. Proto se zamyslíme nad tím, jaké to je zapojit elektromotor se třemi fázemi do sítě 220 V, jaké k tomu existují metody a jaké jsou jejich hlavní vlastnosti.

Možnosti připojení vinutí

Asynchronní třífázový elektromotor má tři vinutí – pro každou fázi zvlášť – zasahující do drážek statoru. Pro vznik elektromotorické síly a v důsledku toho rotace rotoru však musí být vzájemně spojeny. Je důležité znát možnost připojení pro konkrétní motor. Protože vám to pomůže vybrat správné schéma pro připojení k síti 220V.

Každé ze tří vinutí odpovídá své fázi a má začátek i konec. V tomto případě jsou vstupy a výstupy označeny odpovídajícími písmeny a čísly:

Řada motorů vyráběných během Sovětského svazu:

1. První fáze C1-C4.
2. Druhá fáze C2-C5.
3. Třetí fáze C3-C6.

Označení moderních motorů:

1. První fáze U1-U2.
2. Druhá fáze V1-V2.
3. Třetí fáze W1-W2.

V uvažovaném typu motorů existují dvě hlavní schémata připojení vinutí:

Všechny výstupy vinutí jsou připojeny k jednomu bodu a vstupy k fázím. Schematické znázornění této metody navenek připomíná hvězdu. Při této metodě je 220V fáze aplikována na každé jednotlivé jádro a lineární 380V fáze je aplikována na dvě v sérii.

Hlavní výhodou takového schématu je aplikace lineárního proudu na dva vodiče současně, což výrazně snižuje startovací proudy a umožňuje rotoru provádět měkký start. Nevýhodou je menší výkon kvůli slabým proudům ve vinutí.

Vstup předchozího vinutí je připojen k výstupu dalšího – a tak dále v kruhu. Výsledkem je, že obvod připomíná trojúhelník. Při lineárním napětí 380V dosáhnou proudy ve vinutí výrazně vyšší hodnoty než u výše uvedené varianty. To umožní motoru vykazovat výrazně větší hodnotu síly. Nevýhodou obvodu je, že silnější rozběhové proudy mohou vést k přetížení sítě.

Je dobré vědět! Chcete-li získat výhody prvního a vyhnout se nevýhodám druhého schématu, připojení elektromotoru 380 V a jeho následné zrychlení se provádí na „hvězdu“ a poté se automaticky přepne na „trojúhelník“.

Určení schématu zapojení

Před výběrem jednoho nebo druhého schématu pro připojení motoru k 220 V je nutné určit, jaké je schéma připojení pro jeho vinutí a při jakém hodnocení jej lze obecně provozovat. K tomu potřebujete:

• Najděte a prostudujte z nich tabulku na motoru. vlastnosti.

Informační pole obsahuje všechny důležité informace – označení typu připojení ∆ trojúhelník nebo hvězda Y, výkon, počet otáček, napětí (220 nebo 380, nebo 220/380) a možnost připojení podle konkrétního schématu.

• Otevřete svorkovnici a v praxi se ujistěte, že sestavený obvod je správný.

Začátek a konec každého vinutí je podepsán v souladu s výše uvedenou alfanumerickou nomenklaturou. Zbývá, aby uživatel prostudoval schéma připojení pomocí propojek: podle toho, jaké schéma je provedeno připojení – hvězda nebo trojúhelník.

Dávejte pozor! Pokud typový štítek (tabulka s informacemi) obsahuje znak Y a pouze 380V, pak když je zapojen do trojúhelníku, vinutí se spálí. Upgradovat takový motor na 220V mohou pouze profesionální elektrikáři. Není proto důvod jej upřesňovat, zejména proto, že dnes existuje mnoho příkladů, které mohou fungovat alternativně – jak na 220, tak na 380 voltů.

Způsoby připojení pro 220V

Pro připojení třífázového asynchronního elektromotoru k síti 220 V existuje několik osvědčených metod:

1. S kondenzátorem.
2. Bez kondenzátoru.
3. Se zpětným chodem.
4. Kombinované schéma hvězda-trojúhelník.

Zvažte je podrobněji.

Důležité! Při připojení 380voltového elektromotoru k síti 220 V musíte být připraveni snížit jeho výkon na 70 % tovární hodnoty. V domácích podmínkách je to ale vcelku přijatelné a výkon to nijak neovlivní.

S kondenzátorem

Nejoblíbenějším a nejdostupnějším způsobem iniciace 380voltových motorů ze sítě 220 V je obvod využívající kondenzátor. Jeho úlohou je vytvořit fázový posun ve vinutích vůči sobě navzájem, aby se vytvořilo rotující magnetické pole. V přítomnosti tří fází se tento jev vyskytuje sám o sobě – ​​pouze jedna neroztočí rotor. Proto je nejlepším způsobem zapojení elektromotoru se 4 vodiči v jedné fázi použít u elektromotorů na 220V kromě hlavního vinutí i startovací vinutí.

Pro úpravu na 380 V jsou možné dvě možnosti připojení s kondenzátorem:

• S provozním kondenzátorem Oddat.
• A paralelně připojení pracovníci Oddat a startovací kondenzátor Cn.

V druhém případě se motor rozběhne plynuleji a bezpečněji. Modul Cn zapne se na krátkou dobu a vypne se, jakmile rotor dosáhne požadované rychlosti. Volba možnosti spouštění je do značné míry určena stupněm zatížení rotoru při spouštění. Pokud tedy start proběhne bez námahy, pouze Oddat, a pokud je pod zatížením, bez volného otáčení, přítomnost Cn.

Hodnota Cn by měla být 2-3x vyšší Oddat. V tomto případě parametr Oddat se vypočítá podle odpovídajícího vzorce na základě schématu zapojení vinutí:

Kde v – jmenovitý elektrický proud motoru, А.

Uс je napětí zdroje proudu, В.

Poradenství! Moderní výrobci vyrábějí třífázové motory přizpůsobené pro práci od 220 V, vybavené kondenzátory. Připojení se provádí podle schématu “hvězdy”. Jejich hlavní výhodou je plynulý start a úspora až 90 % energie.

se zpětným chodem

Často vyvstává otázka, jak připojit elektromotor od 380 do 220 voltů, aby se změnilo otáčení rotoru na pravý opak. K tomu stačí změnit přímo dodávanou fázi a prohodit kondenzátor. Jako příklad:

Otáčení ve směru hodinových ručiček:

1. Nula na prvním výstupu.
2. Fáze ze sítě na druhém.
3. Fáze přes kondenzátor na třetím.

Otáčení proti směru hodinových ručiček:

1. Nula na prvním výstupu.
2. Fáze ze sítě na třetí.
3. Fáze přes kondenzátor na druhém.

Doporučení! Pro pohodlí rychlého a častého přepínání směru otáčení motoru je použit jednopólový paketový přepínač pracující ve dvou směrech. V poloze “0” je motor vypnutý, “1” – se otáčí v jednom směru, “2” – v opačném směru.

Bez kondenzátoru

Způsob, jak připojit 380V elektromotor k 220V síti bez použití kondenzátoru, se stal možným díky přítomnosti tranzistorových nebo dinistorových spínačů. V tomto případě se v závislosti na počtu otáček za minutu používají dvě různá schémata:

• Až 1,5 tisíc otáček / min – na trojúhelníku.
• Až 3 tisíce otáček a zatížení při startu – na otevřenou hvězdu.

Schémata fungují podle následujícího algoritmu:

1. Napětí je přivedeno na dva vstupní body.
2. Proud je přiváděn na třetí vstup přes RC obvod, který nastavuje čas.
3. Pohybem knoflíků R1 a R2 se nastavuje interval řazení.
4. Dinistor VS1, když je kondenzátor naplněn, dává příkaz k otevření triaku VS2.

Charakteristickým rysem obvodu na otevřené hvězdě je, že obsahuje pár elektronických spínačů nahrazujících kondenzátory.

“Hvězda-trojúhelník”

Kombinovaná metoda, jak připojit elektromotor z 380 na 220 bez ztráty výkonu, umožňuje snížit zátěž při rozběhu. V tomto případě je obvod založen na třech startérech:

• Na první je připojeno napájecí napětí.
• Vinutí je připojeno k druhému.
• Zbývající vodiče jsou připojeny k druhému a třetímu startéru.
• Poté je vinutí přes druhý startér kombinováno se zbytkem fází – podle schématu “trojúhelníku”.
• Když je k fázi připojen třetí spouštěč, zbývající výstupy jsou odpojeny a obvod již pracuje do “hvězdy”.

Jednorázový start druhého a třetího startéru je nepřijatelný – dojde ke zkratu. Aby se tomu zabránilo, je nainstalován speciální blokátor.

Popis videa

Podívejte se na toto video, jak připojit třífázový motor podle schématu hvězda-trojúhelník:

Užitečné tipy

Několik užitečných tipů, jak připojit 3vodičový motor, abyste se vyhnuli problémům během provozu:

1. Před zahájením práce se doporučuje vyzkoušet motor na volnoběh, pokud správně funguje, pak při zatížení.
2. Při silném zahřívání pouzdra i bez zátěže je nutné snížit kapacitu pracovního kondenzátoru.
3. Pokud po nastartování motor jen hučí, ale neotáčí hřídelí, pak můžete nastavit, aby se spustil ručně – otáčením hřídele. Dále můžete zvýšit kapacitu startovacího kondenzátoru.
4. Když je motor zastaven pod pracovním zatížením, měla by se zvýšit kapacita pracovního kondenzátoru.

Užitečné informace! Správně vypočítat kapacitu kondenzátoru je možné pouze při zohlednění jmenovitého výkonu motoru. V případě nedostatečného zatížení dojde k přehřátí a bude nutné snížit kapacitu.

Popis videa

Podívejte se na video, jak připojit motor podle schématu hvězda nebo trojúhelník:

Nejdůležitější znaky

Elektromotor 380 až 220 V můžete připojit 4 hlavními způsoby:

• S kondenzátorem.
• Bez kondenzátoru.
• Se zpětným chodem.
• Podle schématu “hvězda-trojúhelník”.

Před zahájením práce na připojení je nutné určit a ujistit se, jak je vinutí připojeno ve svorkovnici, a také zjistit potřebné charakteristiky z technické tabulky. Elektrické práce můžete provádět se zkušenostmi, ale je lepší je svěřit odborníkům s příslušným schválením.