Асинхронный двигатель подключение: Подключение электродвигателя звездой и треугольником

Содержание

Подключение электродвигателя звездой и треугольником

О достоинствах асинхронных двигателей спорить не приходится. Специалисты, в частности, выделяют:

  • высокую производительность;
  • надежность;
  • неприхотливость;
  • простоту конструкции;
  • умеренную стоимость ремонта и обслуживания и т.п.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных элементов: статора и ротора. Они имеют токопроводящие обмотки, начала и концы которых выводятся в распределительную коробку и фиксируются в два ряда. Они обозначаются либо литерами С (С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – их концы), либо согласно новой маркировке: U1, V1, W1 –начала, U2, V2, W2 – концы.

Очень часто у людей, впервые имеющих дело с двигателями подобного типа, возникает вопрос: как же их лучше подключить? Существует три схемы подключения:

  • «треугольник»;
  • «звезда»;
  • комбинированная («звезда-треугольник»).

Итак, каким образом осуществляется подключение электродвигателя звездой и треугольником?

Подключение звездой

В этом случае концы обмоток статора соединяются вместе в одной точке с помощью специальной перемычки. Трехфазное напряжение подается на их начала. Таким образом, на фазной обмотке напряжение будет 220в, а линейное напряжение между двумя оставшимися фазными обмотками – 380в.

Подключение трехфазных двигателей с питающим напряжением 220/127в к стандартным однофазным сетям выполняется только по типу звезды, в противном случае агрегат быстро придет в негодность. Также именно по данной схеме подключаются все электромоторы российского производства на 380в.

В целом подключение звездой обеспечивает более мягкий запуск двигателя и плавность его работы, давая также возможность перезагрузки. Поэтому двигатели средней мощности принято запускать по данной схеме. Однако следует учесть, что в этом случае трехфазный двигатель не сможет работать на полную мощность.

Подключение треугольником

Обмотки соединяются последовательно в замкнутую ячейку, т.е. конец одной из них соединяется с началом следующей и т.д. Ряды контактов с клеммами располагаются так, чтобы они были смещены относительно друг друга (т.е. напротив вывода С6 (W2)помещается С1 (U1) и т.п.). Места соединения следует подключить к соответствующим фазам питающего напряжения. Линейное напряжение сети и напряжение на фазной обмотке равны 220в

Соединение треугольник гарантирует достижение максимальной мощности асинхронного электродвигателя (т.е. полной паспортной мощности, что в полтора раза больше, чем при соединении звездой), но при этом он подвержен большему нагреву и имеет большие значения пусковых токов. Это обусловлено конструктивными особенностями двигателей данного типа: ротор достаточно массивен и имеет большую инерционность, следовательно, когда он раскручивается, мотор работает в режиме перегрузки. Соответственно, двигатель может быстро выйти из строя. Однако если вам нужно подключить к электросети электромотор, произведенный в Европе и рассчитанный на номинальное напряжение 400/690, то это единственно правильный вариант.

Комбинированное подключение

Эту функцию используют только для двигателей с соответствующей пометкой (Δ/Y), которая обозначает, что возможны оба варианта соединения. Запуск осуществляется при подключении звездой для уменьшения пускового тока, затем после набора номинальной частоты вращения переключение на треугольник происходит в автоматическом режиме. Таким образом мы получаем максимально возможную мощность на выходе.

Использование данного способа связано со скачками токов. При переключении между схемами происходит следующее: прекращается подача тока, снижается скорость вращения ротора (иногда достаточно резко), затем восстанавливается изначальная скорость вращения.

Пусковые реле

Для того чтобы запустить электродвигатель согласно схеме «звезда-треугольник», разработано специальное оборудование. Названия могут быть разными: реле «Старт-дельта», «Пусковые реле времени» и т.п., но схема их действия всегда одинакова: после подачи напряжения на реле начинается отсчет времени разгона, включается пускатель «звезда», затем, по окончании времени разгона контакты размыкаются, пускатель выключается, замыкаются контакты, включающие пускатель «треугольник».

Подобные реле производятся в Чехии (CRM-2T, TRS2D), Австрии (РВП-3, D6DS, ВЛ-32М1), Украине (ВЛ-163), Италии (80 series, Finder). Он могут быть модульными, программируемыми, съемными, одно- или многофункциональными, механическими или цифровыми, суточными, недельными – выбор достаточно широк.

Итак, вопрос: как подключить электродвигатель звездой или треугольником — решается достаточно просто. Внимательно изучите инструкцию, прилагаемую к агрегату, обращая особое внимание на метки на бирке мотора.


Многоскоростные электродвигатели | двухскоростные | трехскоростные

Электродвигатели многоскоростные

Многоскоростные электродвигатели изготавливаются на базе основного исполнения односкоростных двигателей и подразделяются на:

  • двухскоростные с отношением числа оборотов 1500/3000 (4/2 — число полюсов), 1000/1500 (6/4), 750/1500 (8/4), 750/1000 (8/6), 500/1000 (12/6)
  • трехскоростные — 1000/1500/3000 (6/4/2), 750/1500/3000 (8/4/2), 750/1000/1500 (8/6/4)
  • четырехскоростные — 500/750/1000/1500 (12/8/6/4)

Схемы подключения двухскоростных электродвигателей отличаются в зависимости от соотношения числа оборотов.
При соотношении 1/2, т.е — 1500/3000, 750/1500 и 500/1000 применяется следующая схема:

При соотношении 2/3 и 3/4, т.е -1000/1500, 750/1000 применяется другая схема:

Схема подключения трехскоростных электродвигателей:

Схема подключения четырехскоростных электродвигателей:

Основные технические характеристики двухскоростных двигателей

Марка Мощн.
кВт
Об/мин Ток, А Момент
Н*м
Iп/Iн Момент
инерции
кгм2
Масса
кг
1500/3000 об/мин
АИР132S4/2 6 1455 12,5 39,4 7 0,032 70
7,1 2900 14,6 23,4 7
АИР132М4/2 8,5 1455 17,3 55,8 7,5 0,045 83,5
9,5 2925 19,1 31 8,5
АИР180S4/2 17 1470 34,5 110 6,7 0,16 170
20 2930
39,3
65,2 6,4
АИР180М4/2 22 1470 43,7 143 7,5 0,2 190
26 2935 50,5 84,6 7,5
5А200М4/2 27 1475 53,4 175 7,4 0,27 245
35 2945 64,9 114 7,2
5А200L4/2 30 1470 57,6 195 7 0,32 270
38 2945 67,8 123 7
5А225М4/2 42 1480 81,7 271 7 0,5 345
48 2960 87,6 155 7,5
5АМ250S4/2 55 1485 102 354 7,3 1,2 485
60 2975 114 193 7,8
5АМ250М4/2 66 1485 121 424 7,2 1,7 520
80 2970 148 257 7,2
1000/1500 об/мин
АИР132S6/4 5 965 12 49,5 5,6 0,053 68,5
5,5 1435 11,1 36,6 5,7
АИР132М6/4 6,7 970 16 66 6,2 0,074 81,5
7,5 1440 14,7 49,7 6,2
АИР180М6/4 15 975 33,6 147 6,6 0,27 180
17 1450 33 112 6
5А200М6/4 20 980 44 195 6,5 0,41 245
22 1460 42,2 144 6
5А200L6/4 24 980 55,2 234 6,9 0,46 265
27 1480 51,5 174 6,5
500/1000 об/мин
АИР180М12/6 7 485 22,4 138 4,5 0,27 200
13 975 25,9 127 6
5А200М12/6 8 485 30,6 158 4 0,41 245
15 980 30,1 146 6
5А200L12/6 10 485 31,1 197 4 0,46 265
18,5 975 36,3 181 6
5А225М12/6 14 485 43,9 276 4 0,65 320
25 980 48,5 244 6
5АМ250S12/6 16 495 56,5 309 4,4 1,2 435
30 990 58,3 289 6,6
5АМ250М12/6 18,5 490 60,1 361 4 1,4 455
36 985 71,1 349 5,3
750/1500 об/мин
АИР132S8/4 3,6 715 9,7 48,1 4,8 0,053 68,5
5 1435 10,3 33,3 5,9
АИР132М8/4 4,7 715 12,4 62,8 5 0,074 82
7,5 1440 15,8 49,7 6,4
АИР180М8/4 13 730 33,6 170 5,5 0,27 180
18,5 1465 35,9 121 6,7
5А200М8/4 15 730 40,2 196 5,3 0,41 245
22 1460 42,2 144 6,4
5А200L8/4 17 725 39 224 5 0,46 275
24 1450 45,5 158 5,5
5А225М8/4 23 735 55,3 299 5,5 0,7 330
34 1475 62,7 220 6,5
5АМ250S8/4 33 740 75,3 426 5,3 1,2 435
47 1480 87,2 303 6,4
5АМ250М8/4 37 740 81,5 478 6 1,4 465
55 1480 99,8 355 7
750/1000 об/мин
АИР132S8/6 3,2 725 8,7 42,2 4,6 0,053 68,5
4 965 9,1 39,6 5
АИР132М8/6 4,5 720 11,9 59,7 5,4 0,074 81,5
5,5 970 12,3 54,1 6
АИР180М8/6 11 730 26,3 144 5,3 0,27 180
15 970 30,1 148 6
5А200М8/6 15 730 35,4 196 5,5 0,41 245
18,5 975 37,2 181 6
5А200L8/6 18,5 730 43,6 242 5,5 0,46 265
23 975 46,2 225 6
5А225М8/6 22 740 51,7 284 6 0,7 330
30 985 58,6 291 6
5АМ250S8/6 30 740 70,8 387 6 1,2 435
37 990 73,2 357 6,4
5АМ250М8/6 42 740 93,2 542 5,5 1,4 485
50 985 96,6 485 6,1


Основные технические характеристики трехскоростных двигателей
Марка Мощность
кВт
Об/мин Ток
А
Момент
Н*м
Iп/Iн Момент
инерц.
кгм2
Вес
кг
1000/1500/3000 об/мин
АИР132S6/4/2 2,8 955 7,6 28 5 0,053 70
4 1440 8,9 26,5 5
4,5 2895 9,7 14,8 6,3
АИР132М6/4/2 3,8 955 10,1 38 5,5 0,074 83,5
5,3 1440 11,3 35,1 6,5
6,3 2895 13 20,8 7
750/1500/3000 об/мин
АИР132S8/4/2 1,8 710 6,1 24,2 4 0,053 70
3,4 1440 7,5 22,5 6
4 2895 8,6 13,2 6,5
АИР132М8/4/2 2,4 710 8,5 32,3 4,5 0,074 83,5
4,5 1440 9,8 29,8 6,3
5,6 2895 11,7 18,5 6,7
750/1000/1500 об/мин
АИР132S8/6/4 1,9 710 6,4 25,5 4 0,053 68,5
2,4 950 6,1 24,1 4,4
3,4 1410 7,7 23 4,6
АИР132М8/6/4 2,8 720 9,4 37,1 4,5 0,074 81,5
3 960 7,7 29,8 5
5 1425 10,7 33,5 5,2
АИР180М8/6/4 8 740 22,9 103 5,4 0,27 180
11 975 24,3 108 6,1
12,5 1475 27 80,9 6,5
5А200М8/6/4 10 740 30,3 129 5,5 0,41 245
12 985 27 116 6
17 1475 36 110 6,5
5А200L8/6/4 12 735 31,6 156 5,3 0,46 270
15 985 31,9 145 6
20 1475 39,9 130 6,5
5А225М8/6/4 15 740 38,9 194 5,5 0,7 330
17 985 34,9 165 6,5
25 1480 48 160 6,3
5АМ250S8/6/4 22 740 52 284 5,7 1,2 435
25 990 51,1 241 7,6
33 1485 62,2 212 7
5АМ250М8/6/4 24 740 56,8 310 5,7 1,4 465
33 990 65,6 318 7,4
38 1485 71,7 244 6,8

Основные технические характеристики четырехскоростных двигателей

Марка Мощность
кВт
Об/мин Ток
А
Момент
Н*м
Iп/Iн Момент
инерц. кгм2
Вес
кг
500/750/1000/1500 об/мин
АИР180М12/8/6/4 3 485 12,7 59,1 4,1 0,27 180
5 730 15,5 72 4,8
6 965 12,7 59,4 4,8
9 1465 18,6 58,7 6
5А200М12/8/6/4 4,5 490 16,8 87,7 3,5 0,41 245
8 735 20,5 104 4,5
9 980 18,9 87,7 5
12 1470 23,3 78 5,1
5А200L12/8/6/4 5 490 18,1 97,4 4 0,46 270
9 735 23,8 123 5
11 980 23,5 107 4,5
15 1470 29,5 97 5
5А225М12/8/6/4 7,1 490 26,4 138 4,5 0,7 325
13 740 36,6 168 6
14 985 28,4 136 6
20 1490 38,4 128 7,3
5АМ250S12/8/6/4 9 495 32,5 174 4,7 1,2 435
17 745 43,5 218 5,9
18,5 990 37,1 179 5,9
27 1485 52,4 173 7
5АМ250М12/8/6/4 12 495 42,2 232 4,8 1,4 465
21 745 51,7 269 6,1
24 990 47,6 232 6,6
30 1490 57,5 192 7,8

Цены на многоскоростные эл-двигатели составлют +(40-60)% к цене базового исполнения


Расчет конденсатора для пуска двигателя, схема подключения

Тема очень востребованная и вызывающая множество вопросов. Для начала разберемся какие бывают асинхронные электродвигатели переменного тока и в каких случаях применяется подключение через конденсаторы. Затем рассмотрим схемы и формулы для выбора конденсаторов. Задача, которая стоит перед нами в этой статье: подключить трехфазный двигатель к однофазному питанию используя схему с конденсаторами. Для этого будет представлена схема и формулы для выбора значения емкостей конденсаторов.

Двигатели по способу питания делятся на трехфазные и однофазные. Вначале разберемся с подключением через конденсатор трехфазного ЭД.

Коротенько про трехфазные асинхронные электродвигатели

Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое применение в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, быту. ЭД состоит из статора, ротора, клеммной коробки, щитов с подшипниками, вентилятора и кожуха вентилятора.

Стягивающие шпильки я уже снимать не стал, чтобы добраться до статора с ротором. Но выпирающая часть, на которой сидит вентилятор и есть ротор. Ротор — вращающаяся часть, статор неподвижная (на рисунке его не видно).

Далее посмотрим на клеммник более внимательно. С одной стороны у нас С1-С2-С3, а ниже — С4-С5-С6. Это начала и концы обмоток фаз электродвигателя. У нас имеются три фазы, так как двигатель трехфазный — С1-С4, С2-С5, С3-С6. Также присутствует на фото ржавый болт заземления, он находится в клеммнике сверху слева.

Соединение, которое видно на фотографии называется “звезда”. Я уже писал про звезду и треугольник для трансформаторов — аналогично и при подключении электродвигателей. Сбоку на фотографии я добавил как выглядит схематично звезда для данного электродвигателя и треугольник. Вся разница в расположении перемычек. Их комбинации определяют схему соединения ЭД.

работа трехфазного электродвигателя без одной фазы при постоянной нагрузке

Электродвигатель может работать от однофазной сети и без дополнительных мер и схем. Например, при повреждении одной из фаз. Однако, в данном случае произойдет снижение частоты вращения. Снижение частоты вращения приведет к увеличению скольжения, что в свою очередь вызовет увеличение тока двигателя.

А возрастание тока приведет к нагреву обмоток. При такой ситуации необходимо разгрузить ЭД до 50%. Работа в таком режиме возможна, однако, если двигатель остановится, то повторно пуститься уже не получится.

почему для пуска от однофазной сети используют именно конденсаторы

Повторный пуск не произойдет, так как магнитное поле статора будет пульсирующим и, коротко говоря, из-за направленности определенных векторов в противоположные стороны ротор будет неподвижен. Чтобы двигатель пустился, нам необходимо изменить расположение этих векторов. Для этого и используют элементы, которые сдвигают фазы векторов. Рассмотрим схему, которая реализует эту возможность.

На схеме мы видим, что обмотка разделилась на две ветви — пусковую и рабочую. Пусковая используется с начала пуска до разворота двигателя, затем отключается и используется только рабочая. Для отключения пусковой можно использовать кнопку, например. Нажал и держи пока не развернулся двигатель, а потом отпускай и цепочка разорвана.

Фазосдвигающими элементами могут выступать сопротивления или конденсаторы. Разница в применении тех или иных в форме магнитного поля. И если, говорить проще, то выбирают конденсаторы, так как при одном значении пускового момента, меньший пусковой ток будет при использовании конденсаторов.

А при одинаковых пусковых токах у схем с конденсатором будет больше начальный вращающий момент, то есть движок будет быстрее разгоняться, что несомненно лучше для эксплуатации.

Важно: подключение через конденсаторы производят для двигателей до 1,5кВ. Вычислено, что для более мощных ЭД стоимость емкостных элементов превысит стоимость самого движка, следовательно, их установка является нерентабельной. Хотя, если достать их нахаляву, что в нашем пространстве не редкость, то можно и попробовать.

как подключить электродвигатель через конденсатор

Так как конденсаторы выгоднее во многих смыслах для пуска ЭД, то разберем пару схемок пуска с применением конденсаторов. Для схемы соединения “треугольник” и для схемы соединения “звезда”.

Пусковая ветвь будет использоваться до момента разворота ЭД, рабочая — напротяжении всей работы двигателя.

конденсаторы для запуска электродвигателя

Логично будет далее разобраться, как рассчитать пусковой и рабочий конденсатор для двигателя. Для правильного подбора нам необходимо знать паспортные данные ЭД, или иметь шильду с заводскими значениями.

Существуют различные схемы и в каждой конденсаторы выбираются по своему. Для схем, приведенных выше расчет емкости конденсаторов осуществляется по двум формулам:

схема “звезда”:

Рабочая емкость = 2800*Iном.эд/Uсети

схема “треугольник”:

Рабочая емкость = 4800*Iном/Uсети

Пусковая емкость в обоих случаях принимается равной 2-3 от рабочей.

В формулах выше Iном — это номинальный ток фазы электродвигателя. Если посмотреть на табличку, где через дробь указываются два тока, то это будет меньший из них. Uсети — напряжение питающей сети(~127, ~220). Значит, вычислили мы ёмкость и следующим шагом нам надо знать напряжение на конденсаторе. Для схем приведенных на рисунках выше напряжение на конденсаторе равняется 1,15 от напряжения сети. Но это напряжение переменного тока, а для выбора конденсаторов надо знать напряжение постоянного тока. Тут нам и понадобится небольшая табличка:

Например, напряжение сети ~220, умножаем на 1,15 получаем 253. В таблице смотрим переменка 250 соответствует постоянке 400В для емкости до 2мкФ, или 600В для емкостей 4-10мкФ. Нужно, чтобы номинальное напряжение конденсатора было равно или больше расчетного.

Далее, зная рабочее напряжение и требуемую емкость подбираем конденсаторы по параметрам: типы и нужное количество. Конденсаторы для пусковой цепи порой так и называются — пусковыми.

Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать. Существуют и другие схемы для подключения двигателя через конденсатор, но эти вопросы рассмотрим в другой раз в другой статье.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Самое популярное

Как подключить двигатель 380

Как подключить двигатель 380

Опубликовано в рубрике Электромонтажные работы

Дома, в гараже, или на производстве иногда возникает необходимость подключения двигателя 380 В к стационарной сети 220 В. Очень часто можно встретить двигатели, которые рассчитаны на питание электросети и на 380 В., и на 220 В. Для подключения двигателя можно либо воспользоваться услугами электрика, либо попытаться подключить самостоятельно. Если в качестве примера рассмотреть асинхронный двигатель на 1,0кВт. То для его подключения лучше воспользоваться схемой «треугольник» и применить конденсатор исходя из расчета 7-10 мкФ на каждые 100 Вт двигателя.

Как подключить асинхронный двигатель 380 на 220

Максимальной мощности двигателя на 380 В в сети 220 В можно добиться при использовании соединения в треугольник. Основным моментам, на который необходимо уделить внимание является выбор конденсаторов. Первое что необходимо знать это то, что они не должны быть полярными. Всем нам знакомы конденсаторы советской эпохи, которые хорошо используются и в настоящее время. Вторым моментом является то, что если на валу двигателя будет нагрузка, или мощность двигателя больше 1,5 кВт, то необходимо предусмотреть конденсаторы для запуска. Это значит, что они будут использоваться только для запуска двигателя, поле чего их необходимо отключить. Обычно используют либо кнопку, либо переключатель. Емкость пускового конденсатора берется исходя из мощности рабочего в 2-3 раза большего номинала.

Подключение двигателя 380В в сеть 220В

На фото ниже представлено подключение двигателя 380 на 220. Для того чтобы сильно не углубляться в суть, нам просто необходимо:

  1. На крайние контакты клемной колодки подать питание 220В.
  2. Подключить конденсатор одним концом на свободный контакт, а вторым на фазу, либо ноль. (В зависимости от необходимого направления двигателя)

Для того чтобы предусмотреть реверс можно использовать переключатель, где на центральный контакт подается вывод от конденсатора, а на крайние выводы от «фазы» и «нуля».

Комментарии и размещение обратных ссылок в настоящее время закрыты.

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Трёхфазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для питания от трехфазной сети переменного тока.

Асинхронные электродвигатели широко применяются в промышленности благодаря относительной простоте конструкции, хорошим рабочим характеристикам, удобству управления.

Подобные устройства часто попадают в руки домашнего мастера и он, пользуясь знанием основ электротехники, подключает такой электродвигатель для работы от однофазной сети 220 вольт. Чаще всего его используют для наждака, обработки древесины, измельчения зерен и выполнения других простых работ.

Даже на отдельных промышленных станках и механизмах с приводами встречаются образцы различных двигателей, способных работать от одной или трех фаз.

Чаще всего у них используется конденсаторный запуск, как наиболее простой и приемлемый, хотя это не единственный способ, известный большинству грамотных электриков.

Принцип работы трехфазного двигателя

Промышленные асинхронные электрические устройства систем 0,4 кВ выпускаются с тремя обмотками статора. К ним прикладываются напряжения, сдвинутые по углу на 120 градусов и вызывающие токи аналогичной формы.

Для запуска электродвигателя токи направляют таким образом, чтобы они создали суммарное вращающееся электромагнитное поле, оптимально воздействующее на ротор.

Конструкция статора, используемая для этих целей, представлена:

1. корпусом;

2. магнитопроводом сердечника с уложенными в него тремя обмотками;

3. клеммными выводами.

В обычном исполнении изолированные провода обмоток собраны по схеме звезды за счет установки перемычек между винтами клемм. Кроме этого способа еще существует подключение, называемое треугольником.

В обоих случаях обмоткам назначено направление: начало и конец, связанное со способом монтажа — навивки при изготовлении.

Обмотки нумеруются арабскими цифрами 1, 2, 3. Их концы обозначаются К1, К2, К3, а начала — Н1, Н2, Н3. У отдельных типов двигателей подобный способ маркировки может быть изменен, например, С1, С2, С3 и С4, С5, С6 или другими символами либо вообще не применяться.

Правильно нанесенная маркировка упрощает подключение проводов питания. При создании на обмотках симметричной схемы расположения напряжений, обеспечивается создание номинальных токов, осуществляющих оптимальную работу электродвигателя. В этом случае их форма в обмотках полностью соответствует подводимому напряжению, повторяет его без каких-либо искажений.

Естественно, следует понимать, что это чисто теоретическое заявление, ибо на практике токи преодолевают различные сопротивления, незначительно отклоняются.

Наглядному восприятию происходящих процессов помогает изображение векторных величин на комплексной плоскости. Для трехфазного двигателя токи в обмотках, создаваемые приложенным симметричным напряжением, изображаются следующим образом.

При питании электродвигателя системой напряжений с тремя равномерно разнесенными по углу и одинаковыми по величине векторами в обмотках протекают такие же симметричные токи.

Каждый из них образует электромагнитное поле, сила индукции которого наводит в обмотке ротора собственное магнитное поле. В результате сложного взаимодействия трех полей статора с полем ротора создается вращательное движение последнего, обеспечивается создание максимальной механической мощности, вращающей ротор.

Принципы подключения однофазного напряжения к трехфазному двигателю

Для полноценного подключения к трем одинаковым статорным обмоткам, разнесенных по углу на 120 градусов, два вектора напряжения отсутствуют, имеется только один из них.

Можно подать его всего в одну обмотку и заставить ротор вращаться. Но, эффективно использовать такой двигатель не получится. Он будет обладать очень малой выходной мощностью на валу.

Поэтому возникает задача подключения этой фазы таким образом, чтобы она в разных обмотках создавала симметричную систему токов. Другими словами, нужен преобразователь напряжения однофазной сети в трехфазную. Подобная задача решается разными методами.

Если отбросить сложные схемы современных инверторных установок, то можно реализовать следующие распространенные способы:

1. использование конденсаторного запуска;

2. применение дросселей, индуктивных сопротивлений;

3. создание различных направлений токов в обмотках;

4. комбинированный способ с выравниванием сопротивлений фаз для образования одинаковых амплитуд у токов.

Кратко разберем эти принципы.

Отклонение тока при прохождении через емкость

Наиболее широко практикуется конденсаторный запуск, позволяющий отклонять ток в одной из обмоток за счет подключения емкостного сопротивления, когда создается опережение тока от вектора приложенного напряжения на 90 градусов.

В качестве конденсаторов обычно используются металлобумажные конструкции серий МБГО, МБГП, КБГ и подобные. Электролиты не приспособлены для пропускания переменного тока, быстро взрываются, а схемы, предусматривающие их использование, отличаются сложностью, низкой надежностью.

В этой схеме ток отличается по углу от номинальной величины. Он отклоняется всего на 90 градусов, не доходя на 30о (120-90=30).

Отклонение тока при прохождении через индуктивность

Ситуация аналогична предыдущей. Только здесь ток отстает от напряжения на те же 90 градусов, а тридцати недобирает. Кроме того, конструкция дросселя не такая простая, как у конденсатора. Его надо рассчитать, собрать, настроить под индивидуальные условия. Этот способ не получил широкого распространения.

При использовании конденсаторов или дросселей токи в обмотках электродвигателя не доходят до требуемого угла на тридцатиградусный сектор, показанный красным цветом на картинке, что уже создает повышенные потери энергии. Но, с ними приходится мириться.

Они мешают созданию равномерного распределения сил индукции, создают тормозящий эффект. Точно оценить его влияние сложно, но при простом подходе деления углов получается (30/120=1/4) потеря 25%. Однако, можно ли так считать?

Отклонение тока подачей напряжения обратной полярности

В схеме звезды принято фазный провод напряжения подключать на вход обмотки, а нулевой — на ее конец.

Если в две разнесенные на 120о фазы подать одно и то же напряжение, но разделить их, а во второй изменить полярность, то токи сдвинутся по углу относительно друг друга. Они станут формировать электромагнитные поля разного направления, влияющего на вырабатываемую мощность.

Только при этом способе по углу получается отклонение токов на небольшое значение — 30о.

Этим методом пользуются в отдельных случаях.

Способы комплексного применения конденсаторов, индуктивностей, изменения полярности обмоток

Первые три перечисленных метода не позволяют поодиночке создавать оптимально симметричное отклонение токов в обмотках. Всегда возникает их перекос по углу относительно стационарной схемы, предусмотренной для трехфазного полноценного питания. За счет этого происходит образование противодействующих моментов, тормозящих раскрутку, снижающих КПД.

Поэтому исследователи провели многочисленные эксперименты, основанные на разных сочетаниях этих способов с целью создания преобразователя, обеспечивающего наибольшую эффективность работы трехфазного двигателя. Эти схемы с подробным разбором электротехнических процессов приводятся в специальной учебной литературе. Их изучение повышает уровень теоретических знаний, но в своем большинстве они редко применяются на практике.

Хорошая картина распределения токов создается в схеме, когда:

1. на одну обмотку подается фаза прямого включения;

2. на вторую и третью обмотки напряжение подключают через конденсатор и дроссель, соответственно;

3. внутри схемы преобразователя осуществляется выравнивание амплитуд токов за счет подбора реактивных сопротивлений с компенсацией дисбаланса активными резисторами.

Хочется обратись внимание на третий пункт, которому многие электрики не придают значения. Просто посмотрите на следующую картинку и сделайте вывод о возможности равномерного вращения ротора при симметричном приложении к нему сил одинаковых и разных по величине.

Комплексный метод позволяет создать довольно сложную схему. Она очень редко применяется на практике. Один из вариантов ее реализации для электродвигателя мощностью в 1кВт показан ниже.

Для изготовления преобразователя необходимо создать непростой дроссель. Это требует затрат времени и материальных средств.

Также трудности возникнут при поиске резистора R1, который будет работать с токами, превышающими 3 ампера. Он должен:

  • обладать мощностью, превышающей 700 ватт;
  • хорошо охлаждаться;
  • надежно изолироваться от токоведущих частей.

Существует еще несколько технических сложностей, которые придется преодолеть для создания такого преобразователя трехфазного напряжения. Однако, он довольно универсален, позволяет подключать двигатели с мощностью до 2,5 киловатт, обеспечивает их устойчивую работу.

Итак, технический вопрос подключения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть решен посредством создания сложной схемы преобразователя. Но, он не нашел практического применения по одной простой причине, от которой невозможно избавиться — завышенное потребление электроэнергии самим преобразователем.

Мощность, затрачиваемая на создание схемы трехфазных напряжений подобной конструкцией, превышает минимум в полтора раза потребности самого электродвигателя. При этом суммарные нагрузки, создаваемые на подводящую питание электропроводку, сравнимы с работой старых сварочных аппаратов.

Электрический счетчик, к радости продавцов электроэнергии, очень быстро начинает перечислять деньги из кошелька домашнего мастера на счет энергоснабжающей организации, а это хозяевам совсем не нравится. В итоге сложное техническое решение создания хорошего преобразователя напряжения оказалось ненужным для практического применения в домашнем хозяйстве, да и на промышленных предприятиях тоже.

Допонительно

Схемы включения трехфазных асинхронных двигателей для работы от однофазных сетей:

Схемы а — е применяются в том случае, когда фазы обмотки статора жестко соединены в звезду или треугольник и у двигателя имеется только три выводных конца. Наилучшими из этих схем следует считать схемы в и е. При включении двигателя по этим схемам в случае правильного подбора емкости конденсатора он обладает вполне удовлетворительными пусковыми и рабочими свойствами.

Схемы ж и з применяются в случае, когда у двигателя имеется шесть выходных концов — начала и концы всех фаз. При таком соединении обмоток двигатель практически не отличается от обычного однофазного асинхронного двигателя с пусковым сопротивлением или емкостью.

Обмотки двух его фаз, соединенные последовательно, образуют рабочую обмотку, а обмотка третьей фазы — пусковую обмотку. Рабочая обмотка, как и в обычном однофазном двигателе с пусковым сопротивлением или емкостью, занимает 2/3 пазов статора, пусковая обмотка — 1/3 пазов.

При правильном выборе активного сопротивления или емкости этот двигатель может иметь примерно такие же пусковые и рабочие свойства, как и специально рассчитанный однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой. (Ю. М. Юферов. Электрические двигатели автоматических устройств)

4 заключительных вывода

1. Технически использовать однофазное подключение трехфазного двигателя можно. Для этого создано много разнообразных схем с различной элементной базой.

2. Практически применять этот способ для длительной работы приводов в промышленных станках и механизмах нецелесообразно из-за больших потерь энергии потребления, создаваемых посторонними процессами, ведущими к низкому КПД системы, повышению материальных затрат.

3. В домашних условиях схему можно использовать для выполнения кратковременных работ на неответственных механизмах. Длительно работать подобные устройства могут, но при этом оплата электроэнергии значительно возрастает, а мощность работающего привода не обеспечивается.

4. Для эффективной эксплуатации асинхронного двигателя лучше использовать полноценную трехфазную сеть питания. Если такой возможности нет, то лучше отказаться от этой затеи и приобрести специальный однофазный электродвигатель соответствующей мощности. 

Ранее ЭлектроВести писали, что британская компания Swindon Powertrain предложила вариант преобразования любого топливного автомобиля в электрический, выпустив компактную и готовую к установке силовую установку High Power Density (HPD) мощностью 80 кВт.

По материалам: electrik.info.

Мастеровым от мастерового.: Определение типа асинхронного двигателя


Прежде чем подключить асинхронный двигатель к сети, необходимо определить, какой тип двигателя находится перед нами. Так как каждый из них требует разного подключения.

Среди распространенных двигателей можно выделить три основные группы. Это трёхфазные – они наиболее распространены. Затем идут однофазные, с конденсаторной обмоткой, или просто конденсаторные. И наименее распространены – однофазные с пусковой обмоткой, или как их ещё называют – с бифилярной обмоткой. Касаться двухскоростных и других редких модификаций я в данной статье не буду.

Так как шильдики на двигателях могут быть повреждены, или вовсе отсутствовать. А иногда двигатель может быть перемотан с пересчётом на другой тип, то ориентироваться на табличку можно только при условии, что двигатель новый. В других случаях, лучше определить тип двигателя самостоятельно.

Для того, чтоб определить тип двигателя, нам понадобится омметр способный замерять  от единиц сопротивления и выше.

Открываем борно двигателя и убираем все перемычки между проводами, а также,  разъединяем все соединения.

   Замеряя сопротивление между проводами, находим «прозванивающиеся» пары и записываем сопротивление между ними.

 

Трёхфазный двигатель  имеет три одинаковых обмотки. Поэтому он будет иметь три пары проводов с одинаковым сопротивлением или три провода, сопротивление между которыми будет одинаково в любой последовательности. Различия между этими вариантами в том, что двигатель с тремя выводами уже соединён звездой и мы не сможем соединить его треугольником без разборки и выведения дополнительных проводов.  Если же в двигателе шесть выводов, то мы сможем применить любую схему подключения.

Однофазные двигатели обычно имеют две разные обмотки (в редких случаях две обмотки одинаковы).Поэтому будут иметь  две пары проводов с разным сопротивлением. Либо три провода с разным сопротивлением между ними. Причём, два меньших сопротивления в сумме будут равны большему. Разница между двигателями с тремя и четырьмя проводами в том, что двигатель с тремя проводами мы сможем «запустить» только в одну сторону, а с четырьмя, и по часовой стрелке, и против.

Если сопротивление обмоток отличается не больше чем в 2 раза, то это двигатель, скорее всего, конденсаторный. Если больше чем в 2 раза, то с пусковой обмоткой.  Более точно можно определить опытным путём.

P.S.  При «прозвонке» проводов, нужно учитывать, что из двигателя могут выходить дополнительные провода от термодатчиков, «корпус» двигателя, центробежные выключатели и др.

Николай Москаленко   Сделал дополнение к статье, за что ему большое спасибо.

 По принципам устройства однофазные асинхронные двигатели разделяются на следующие основные типы:
1) двигатели с пусковой обмоткой
2) двигатели с встроенным сопротивлением (бифилярная обмотка)
3) конденсаторные двигатели
4) двигатели с короткозамкнутым витком на полюсе
Яркий представитель первого типа находится справа (АД-180). Пусковая обмотка занимает 1/3 пазов статора, имеет малое кол-во витков и, следовательно, малое индуктивное сопротивление.
К второму типу относятся двигатели АОЛБ -32-2, с бифилярной обмоткой (например, мотается катушка из 75 витков из которых 25 разворачиваются на 180 градусов) — охватывает диапазон от 18 до 600 Вт.
К третьему типу двигателе надо отнести двигатели АОЛГ и АОЛД — конденсаторные и с пусковым конденсатором. они были заменены новой серией АВ (трехфазный) или АВЕ (однофазный, второй справа).

Схема включения асинхронного электродвигателя — Дизайн мастер Fixmaster74.ru

Как подключить асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого отличается от частоты вращения магнитного поля, которое создается током обмотки статора. Асинхронный двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Благодаря своей простоте устройства, надежности в эксплуатации двигатели такого типа являются самыми распространенными электрическими машинами в мире.

Фазные обмотки статора электродвигателя соединяются в звезду или треугольник (в зависимости от напряжения сети). Если в паспорте электродвигателя указано, что обмотки выполнены на напряжение 220/380 В, то при включении его в сеть с линейным напряжением 220 В обмотки соединяют в треугольник, а при включении в сеть 380 В — в звезду.

Схемы соединения обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя: а — в звезду, б — в треугольник, в — в звезду и треугольник на клеммном щитке электродвигателя

Схема включения асинхронного электродвигателя с фазным ротором: 1 — обмотка статора, 2 — обмотка ротора, 3 — контактные кольца, 4 — щетки, R — резисторы.

Для изменения направления вращения вала асинхронного двигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля статора. Для этого достаточно поменять местами два любых провода, соединяющих обмотку статора с питающей сетью.

Схема включения однофазных конденсаторных двигателей: а — с рабочей емкостью Ср, б — с рабочей емкостью Ср и пусковой емкостью Сп.

Как подключить асинхронный двигатель на 220В

Так как питающие напряжения у различных потребителей могут различаться друг от друга, возникает необходимость переподключения электрооборудования. Сделать подключение асинхронного двигателя на 220 вольт безопасным для дальнейшей работы оборудования достаточно просто, если следовать предложенной инструкции.

На самом деле это не является невыполнимой задачей. Если сказать коротко, то все, что нам нужно, это правильно подключить обмотки. Существует два основных типа асинхронных двигателей: трехфазные с обмоткой звезда – треугольник, и двигатели с пусковой обмоткой (однофазные). Последние используются, например, в стиральных машинах советской конструкции. Их модель АВЕ-071-4С. Рассмотрим каждый вариант по очереди.

Асинхронный двигатель переменного тока имеет очень простую конструкцию по сравнению с другими видами электрических машин. Он довольно надежен, чем и объясняется его популярность. К сети переменного напряжения трехфазные модели включаются звездой или треугольником. Такие электродвигатели также различаются значением рабочего напряжения: 220–380 в, 380–660 в, 127–220 в.

Такие электродвигатели применяются на производстве, так как трехфазное напряжение чаще всего используется именно там. И в некоторых случаях бывает, что вместо 380 в есть трехфазное 220. Как их включить в сеть, чтобы не спалить обмотки?

Подключение электродвигателя

Время на чтение:

В промышленности наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные двигатели. Такие привода обладают массой достоинств, как, например, жесткая характеристика. Это выражается в том, что при увеличении нагрузки и снижении оборотов крутящий момент резко возрастает. Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при монтаже и ремонте устройств.

Условия для подключения электродвигателя

Основным условием для нормальной работы трехфазных двигателей является стабильность напряжения и тока в каждой из фаз электрической сети. Обрыв хотя бы одной фазы приведет к тому, что двигатель потеряет значительную часть мощности и при нагрузке на валу свыше 50 % нормативной остановится и выйдет из строя. Пуск на двух фазах возможен только при полном отсутствии нагрузки и только в то время, когда ротор сохраняет хотя бы небольшую угловую скорость.

Асинхронный двигатель

К сведению! В момент пуска асинхронный двигатель потребляет ток, в 3-5 раз превышающий номинальный до тех пор, пока ротор не наберет определенные обороты. Это явление исходит из принципа работы двигателя.

Таким образом, если в рабочем режиме ток двигателя позволяет использовать обычные автоматические выключатели, то для обеспечения нормального пуска коммутацию следует производить через мощный контактор (магнитный пускатель).

Магнитный пускатель

В отдельных случаях возможно подключение трехфазного двигателя в бытовую однофазную сеть. При этом сильно падают мощностные характеристики. Такая ситуация возникает очень часто, когда необходимо использовать промышленный привод в бытовых условиях. Используя специальную схему включения, обеспечивают нормальную работу мотора с учетом снижения мощности.

Как подготовить для подключения

Для правильного включения трехфазного двигателя необходимо помнить, что существует несколько схем соединения обмоток, среди которых:

  • «Звезда». Одни концы обмотки соединяют вместе, а другими подключаются к фазным проводам сети;
  • «Треугольник». Все три обмотки соединяются последовательно — конец каждой обмотки с началом следующей. Напряжение сети подается на точки соединения.

Обратите внимание! Для получения одинаковой мощности при соединении типа «звезда» требуется напряжение в √3 раз больше, чем при «треугольнике». Для двигателей, у которых допускается произвольное переключение обмоток, на шильдике обязательно указывается рабочее напряжение «220/380» или «127/220». Первое значение относится к соединению «треугольник», второе к «звезде».

В таких электродвигателях на клеммную колодку попарно в три ряда выведены начало и концы всех обмоток:

  • начало первой обмотки — конец второй;
  • начало второй — конец третьей;
  • начало третьей — конец первой.
Колодка двигателя, соединение «треугольник»

Для соединения «звезда» подключают один ряд из трех клемм двумя перемычками, а для соединения «треугольник» замыкают каждую пару тремя перемычками.

Как правильно подсоединить электродвигатель

От правильности включения обмоток электродвигателя зависит как ток потребления, так и направление вращения. Ток потребления вырастает, если двигатель, у которого на данное напряжение сети обмотки должны быть соединены «звездой», переключить на «треугольник». Такой режим работы является аварийным и приведет к выходу из строя.

Из теории трехфазного тока известно, что направление вращения электрической машины можно изменить, поменяв любые две фазы из трех местами. На этом основана схема реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей.

Важно! Схема реверсирования должна обеспечивать невозможность переключения фаз до момента остановки двигателя (прекращения подачи питания). В противном случае произойдет короткое замыкание сети.

Как подключить с 3 или 6 проводами

В большинстве случаев соединение двигателя с питающей сетью производится при помощи трех проводов. Даже если на клеммную колодку выведено шесть проводов, что соответствует трем парам обмотки, то путем соединения в нужную схему для подключения к питанию используется три провода.

Для мощных устройств учитывается, что асинхронный двигатель в момент запуска потребляет в несколько раз больший ток, поэтому используется сложная схема запуска, в которой в момент пуска обмотки подключаются «звездой», а после того как ротор наберет необходимые минимальные обороты, обмотки переключаются в «треугольник».

Шестипроводная схема включения

Важно! Для таких схем включения нужно подсоединять все шесть проводов обмоток электрической машины.

Схема подключения асинхронного электродвигателя

Асинхронные двигатели бывают не только трехфазные. Разработаны конструкции, которые могут подключаться в бытовую однофазную сеть. Схема электродвигателя для подключения к однофазной сети состоит из двух обмоток — рабочей и пусковой. Пусковая обмотка предназначена для формирования внутри статора вращающегося магнитного сдвига в момент пуска. Это необходимо для обеспечения начала вращения ротора. Фазный сдвиг осуществляется за счет включения пусковой обмотки через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя

После того как ротор наберет обороты, пусковая обмотка уже не нужна. Маломощный однофазный привод будет работать нормально в таком режиме, но мощность двигателя возрастет, если оставить в работе пусковую обмотку, включенную через рабочий конденсатор.

Обратите внимание! Емкость рабочего конденсатора меньше, чем у пускового, так как нет необходимости сильного сдвига фазы. При высокой емкости через пусковую обмотку будет проходить большой ток, что приведет к ее перегреву.

В трехфазную электрическую сеть электромоторы включаются согласно их характеристикам и напряжению сети. Здесь главное — правильно выполнить необходимые соединения обмоток в соответствии с напряжением питания.

Нестандартная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя применяется при использовании промышленных устройств в быту.

Подсоединение производят по нескольким вариантам:

  • с использованием частотного преобразователя;
  • через конденсатор.

Электронный частотный преобразователь (инвертор) позволяет не только сохранить мощность, но и улучшить целый ряд характеристик, недостижимых при включении по стандартной схеме. Это:

  1. Плавный пуск.
  2. Регулирование мощности.
  3. Регулирование оборотов.

Частотный преобразователь преобразует однофазное питание в полноценную трехфазную сеть, в которой можно менять частоту, амплитуду, выполнять стабилизацию тока и напряжения в фазных проводах.

Обратите внимание! Большой недостаток частотных инверторов — их высокая стоимость.

Схема с конденсатором разработана таким образом, чтобы получить на одной из трех обмоток сдвиг фазы, достаточный для работы двигателя. Конденсаторная электросхема работоспособна как для «треугольника», так и для «звезды». Включение электромотора через конденсатор является наиболее простым решением проблемы, но имеет несколько недостатков:

  • максимальная мощность двигателя снижается до 50 %;
  • емкость фазосдвигающего конденсатора сильно зависит от нагрузки на электродвигатель.

То есть при работе на холостом ходу емкость должна быть минимальна и достигать максимума на полной мощности двигателя. Наиболее высокий ток потребления у асинхронного двигателя в момент запуска.

Подключение в однофазную сеть

Обратите внимание! На практике используют усредненное значение емкости для наиболее ожидаемого режима работы, поскольку малое значение не даст необходимую мощность, а высокое приведет к перегреву обмоток.

Правильный расчет емкости учитывает напряжение сети, схему включения обмоток и мощность двигателя. Конденсаторная схема включения должна предусматривать запуск двигателя через отдельный пусковой конденсатор, емкость которого должна быть выше рабочей в 2-3 раза.

Принципиальный момент — реверс обеспечивается подключение конденсатора к любой другой обмотке.

Однолинейная схема подключения электродвигателя

В энергетике часто применяются однолинейные схемы, в которых все линии питания вне зависимости от количества проводов и фаз обозначаются одной линией. Однолинейный чертеж не перегружен мелкими деталями, и это упрощает его чтение.

По однолинейной схеме удобно получать общее представление о работе и устройстве электроустановки. Трехфазные электродвигатели также обозначаются на однолинейных схемах. Важно учитывать при этом, что при разных способах коммутации фаз необходимо на чертеже указывать каждую фазу во избежание путаницы.

Чтобы подключать электрический двигатель к сети важно правильное определение назначения выводов обмоток и уже на основании имеющихся данных количество фаз, напряжение, мощность. Немаловажно выбрать наиболее подходящую схему включения.

Подключение двигателя (звезда или треугольник)

Дорогие читатели, а вы знаете как подключить асинхронный двигатель?

Имею в виду, можете определить по шильдику, когда надо подключить обмотки электродвигателя звездой, а когда треугольником?

В этой статье я подробно расскажу как подключить асинхронный двигатель. А также Вы узнаете много разных нюансов при подключении электродвигателя.

А вы знали, что если двигатель рассчитан на напряжение 380/660В- треугольник/звезда, и если его подключить по схеме звезда на напряжение 380 вольт, то в определённых условиях он сгорит. Стало интереснее? Тогда советую ознакомиться со статьёй.

Перед чтением этой статьи рекомендую прочитать статью «Что такое мощность».

Как подключить асинхронный двигатель

Специалист перед подключением электродвигателя всегда поглядит на его шильдик и ознакомится со схемой подключения обмоток электродвигателя.

Шильдик асинхронного электродвигателя выглядит примерно вот так:

По информации на шильдике мы делаем вывод, что если у нас напряжение 380 вольт, то подключаем электродвигатель по схеме треугольник. Если у нас 660 вольт, то по схеме звезда.

Так же бывают двигатели на 220/380 вольт:

По шильдику видно, что если у нас напряжение в сети 220 вольт, то подключаем треугольником. Следовательно, если 380 вольт, то звездой.

Теперь Вы уже хотя бы понимаете, как подключить асинхронный двигатель, ориентируясь на шильдик.

Почему сгорит электродвигатель при неправильном соединении

Сейчас я вкратце расскажу, почему электродвигатель, у которого обмотки на 380/660 треугольник/звезда, нельзя подключать звездой на 380 вольт.

Давайте представим, что в данный момент у нас линейное напряжение равно 380 вольт.

Что такое линейное напряжение, а фазное? Не знаете? Сейчас расскажу!

Линейное напряжение – это напряжение между линейными проводами (фазами), а фазное между линейным проводом и нейтральным.

Дело в том, что при соединении обмоток треугольником, на каждую обмотку приходится линейное напряжение 380 вольт,

а при соединении звездой фазное — 220 вольт.

В итоге нам надо поддерживать требуемую мощность на валу двигателя, а напряжение упало с 380 вольт до 220 вольт (переключили обмотки с треугольника на звезду), что же делать? Ток всё сделает за нас. Он начнёт расти.

Это формула для однофазной сети, но для понимания сути пойдёт.

P=UI

Где, P- мощность, U-напряжение, I-ток.

Подставим в нашу формулу выдуманные значения и получим следующее: 440=220*2, а теперь уменьшим напряжение в два раза, 440=110*4. Увидели? Напряжение уменьшили в два раза, но, чтобы поддержать заданную мощность у нас вырос ток в два раза.

Почему при подключении звездой, ток не становится меньше (при неизменной нагрузке)

При соединении обмоток электродвигателя треугольником фазный ток в 1.73 раза меньше линейного.

Давайте приведу пример: На шильдике электродвигателя указан ток 30А при соединении обмоток треугольником и напряжением 380 вольт. 30 ампер — это линейный ток, значит, чтобы получить фазный, нам надо 30/1.73. В итоге фазный ток равен 17,3 Ампера. Т.е. номинальный ток для обмотки двигателя 17,3 Ампера.

А теперь мы переключим двигатель с треугольника на звезду, но нагрузка на валу двигателя остаётся таже самая.

При соединении электродвигателя звездой линейный ток будет равен фазному. Напряжение на обмотке уменьшится в 1.73 раза. Следовательно на обмотку будет подаваться уже не 380 вольт, а 220.

В результате по обмотке будет протекать не 17,3 А, а целых 30 Ампер. Почему?

Потому что ток будет компенсировать падение напряжения на обмотке, которое у нас упало в 1,73 раза. Значит ток вырастит в 1,73 раза. Двигатель греется и если отсутствует защита — сгорает. А двигатель стоит немалых денег, поэтому Вы должны знать как подключить асинхронный двигатель!

Еще один пример для понимания. Обратите внимание на следующий шильдик электродвигателя:

Электродвигатель треугольник/звезда: 220 вольт/380 вольт: 38,3/22,2 Ампера.

Соединяем двигатель треугольником и подаём напряжение 220 вольт. Ток (линейный) по шильдику равен 38,3 Ампер. Следовательно, фазный будет равен 38,3/1,73= 22,2 Ампер. Т.е мы определили, что фазный номинальный ток для обмотки = 22,2 Ампер. Поехали дальше…

А теперь соединяем обмотки электродвигателя звездой и подаём напряжение 380 Вольт. Ток будет равен 22,2 Ампер. В звезде линейный ток равен фазному току.

При треугольнике и питающем напряжении 220 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер.

При звезде и питающем напряжении 380 вольт, фазный ток равен 22,2 Ампер. Следовательно мощность у двигателя будет одинаковая при таких подключениях.

А, что если мы соединим этот двигатель звездой и подадим напряжение 220 вольт. На обмотку будет приходиться уже 127 Вольт. Поэтому ток будет компенсировать падение напряжение на обмотке в 1,73 раза и будет равен 38,3 Ампер. А обмотка у нас рассчитана на 22,2 Ампер. Двигатель сгорит.

Схема подключения обмоток электродвигателя звездой

Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены звездой. Т.е. концы обмоток соединены в одной точке.

Мои коллеги-инженеры сталкивались с такими случаями, когда перемычки кидали на начало обмоток, куда подключался питающий кабель. Сразу возникало короткое замыкание.

Фазное и линейное напряжение при соединении обмоток в звезду разное, а ток одинаковый.

А теперь давайте найдём полную мощность, развиваемую электродвигателем.

Полная мощность в трёхфазной системе равна сумме полных мощностей трёх фаз:

И теперь формула полной мощности будет выглядеть вот так:

А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:

где cosф- коэффициент мощности, n- КПД

Из формулы активной мощности выразим ток:

Схема подключения обмоток электродвигателя треугольником

Вот так выглядит борно электродвигателя и здесь обмотки соединены треугольником. Т.е. конец обмотки соединён с началом следующей обмотки.

Фазное и линейное напряжение равны. Линейный ток в 1,73 раза больше фазного.

Формула полной мощности будет выглядеть вот так:

Если обратить внимание на формулу полной мощности при подключении звездой, то мы заметим, что формулы полной мощности одинаковые.

А чтобы найти активную мощность применим следующую формулу:

где cosф- коэффициент мощности, n- КПД

Из формулы активной мощности выразим ток:

Внимательный читатель должен был заметить, что формула мощности одинаковая при подключении треугольником и при подключении звездой. Так и есть, просто, чтобы поддержать необходимую мощность, у нас будет меняться ток.

Но чтобы двигатель не сгорел при переключении с треугольника на звезду, надо уменьшить нагрузку на валу двигателя до тех пор, пока фазный ток не станет равный фазному току при подключении треугольником.

Поэтому и говорят, что мощность при подключении обмоток электродвигателя звездой меньше, чем при соединении треугольником.

Почему при пуске применяют схему звезда-треугольник

Формула мощности в момент пуска не действует, т.к. двигатель не вращается – ЭДС Самоиндукции отсутствует (индуктивное сопротивление).

По факту у нас есть обмотка с очень маленьким сопротивлением и напряжение, подаваемое на двигатель. И ток здесь рассчитывается по закону Ома. Чем меньше у нас подаваемое напряжение на обмотку электродвигателя, тем меньше будет ток в обмотке.

А мы помним, что при треугольнике у нас на обмотку подаётся линейное напряжение, а при звезде напряжение будет в 1.73 раза меньше чем на треугольнике. Следовательно, и пусковые токи будут меньше.

Но не забываем, что закон Ома действует только в момент пуска электродвигателя. Когда двигатель выходит на номинальные обороты, ему необходимо поддерживать мощность, которая присутствует на валу. А так как напряжение при звезде меньше в 1.73 раза, то начинает подниматься ток, чтобы компенсировать падение напряжения на обмотках электродвигателя.

Будьте внимательны.

Бывает попадаются шильдики электродвигателей, которые путают электриков, и они могут допустить ошибку при подключении. Например: Написана буква V, под ней нарисован треугольник, а внизу два напряжения 400 Вольт на 50 Герц и 460 Вольт на 60 Герц. Специалист думает, что буква V-это значок звезды, а так как у него напряжение 400 Вольт, то подключает звездой. А на самом деле этот движок рассчитан на одно лишь подключение- треугольником. А буква V обозначает напряжение.

Трехфазный асинхронный двигатель

: типы, работа и применение

Трехфазный асинхронный двигатель — конструкция, работа и типы трехфазных асинхронных двигателей

Двигатель используется для преобразования электрической формы энергии в механическую. По типу питания двигатели классифицируются как двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. В сегодняшнем посте мы обсудим различных типов трехфазных асинхронных двигателей с рабочими и приложениями.

Асинхронный двигатель , особенно трехфазные асинхронные двигатели , широко используются в двигателях переменного тока для выработки механической энергии в промышленных приложениях.Почти 80% двигателей — это трехфазные асинхронные двигатели среди всех двигателей, используемых в промышленности. Следовательно, асинхронный двигатель является наиболее важным двигателем среди всех других типов двигателей.

Что такое трехфазный асинхронный двигатель?

Трехфазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от трехфазного источника питания по сравнению с однофазным асинхронным двигателем, где для его работы требуется однофазное питание. Трехфазный питающий ток создает электромагнитное поле в обмотке статора, которое приводит к созданию крутящего момента в обмотке ротора трехфазного асинхронного двигателя, имеющего магнитное поле.

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Конструкция асинхронного двигателя очень проста и надежна. Он состоит в основном из двух частей;

Статор

Как следует из названия, статор является неподвижной частью двигателя. Статор асинхронного двигателя состоит из трех основных частей;

  • Рама статора
  • Сердечник статора
  • Обмотка статора
Рама статора

Рама статора является внешней частью двигателя. Рама статора служит опорой для сердечника статора и обмотки статора.

Придает механическую прочность внутренним частям двигателя. Рама имеет ребра на внешней поверхности для отвода тепла и охлаждения двигателя.

Рама отлита для малых машин и изготовлена ​​для больших машин. В зависимости от области применения рама изготавливается из литой под давлением или сборной стали, алюминия / алюминиевых сплавов или нержавеющей стали.

Сердечник статора

Сердечник статора передает переменный магнитный поток, который вызывает гистерезис и потери на вихревые токи.Чтобы минимизировать эти потери, сердечник ламинирован штамповкой из высококачественной стали толщиной от 0,3 до 0,6 мм.

Эти штамповки изолированы друг от друга лаком. Все штамповки штампуются по форме сердечника статора и фиксируются его рамой статора.

Внутренний слой сердечника статора имеет несколько пазов.

Обмотка статора

Обмотка статора расположена внутри пазов статора, имеющихся внутри сердечника статора. Трехфазная обмотка размещена как обмотка статора.А на обмотку статора подается трехфазное питание.

Число полюсов двигателя зависит от внутреннего соединения обмотки статора и определяет скорость двигателя. Если количество полюсов больше, скорость будет меньше, а если количество полюсов меньше, скорость будет высокой. Полюса всегда попарно. Поэтому общее количество полюсов всегда четное число. Соотношение между синхронной скоростью и числом полюсов показано в уравнении ниже:

N S = 120 f / P

Где;

  • f = частота питания
  • P = общее количество полюсов
  • N s = синхронная скорость

Как конец обмотки, подключенный к клеммной коробке.Следовательно, в клеммной коробке шесть клемм (по две каждой фазы).

В зависимости от применения и способа пуска двигателей обмотка статора подключается по схеме звезды или треугольника, и это осуществляется путем соединения клемм в клеммной коробке.

Ротор

Как следует из названия, ротор — это вращающаяся часть двигателя. По типу ротора асинхронный двигатель классифицируется как;

  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с фазовой обмоткой / асинхронный двигатель с контактным кольцом

Конструкция статора одинакова в обоих типах асинхронных двигателей.Мы обсудим типы роторов, используемых в трехфазных асинхронных двигателях, в следующем разделе, посвященном типам трехфазных асинхронных двигателей.

Типы трехфазных асинхронных двигателей

Трехфазные двигатели классифицируются в основном на две категории в зависимости от обмотки ротора (обмотка катушки якоря), то есть короткозамкнутого ротора и контактного кольца (двигатель с фазным ротором).

  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с контактным кольцом или с обмоткой ротора

Связанная статья: Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — конструкция, принцип работы и применение

Индукция с короткозамкнутым ротором Двигатель

По форме этот ротор напоминает клетку белки. Поэтому этот двигатель известен как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Конструкция этого типа ротора очень проста и надежна. Итак, почти 80% асинхронного двигателя — это асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника и имеет пазы на внешней периферии. Прорези не параллельны, но перекошены под некоторым углом. Это помогает предотвратить магнитную блокировку между статором и зубьями ротора. Это обеспечивает плавную работу и снижает гудение.Увеличивает длину проводника ротора, за счет чего увеличивается сопротивление ротора.

Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из стержней ротора вместо обмотки ротора. Штанги ротора изготовлены из алюминия, латуни или меди.

Стержни ротора постоянно закорочены концевыми кольцами. Таким образом, он делает полностью закрытый путь в цепи ротора. Стержни ротора приварены или скреплены концевыми кольцами для обеспечения механической поддержки.

Короткое замыкание стержней ротора. Следовательно, невозможно добавить внешнее сопротивление в цепь ротора.

В роторах этого типа не используются контактные кольца и щетки. Следовательно, конструкция этого типа двигателя проще и надежнее.

Асинхронный двигатель с контактным кольцом или с фазным ротором

Асинхронный двигатель с контактным кольцом также известен как двигатель с фазным ротором . Ротор состоит из пластинчатого цилиндрического сердечника с прорезями на внешней периферии. Обмотка ротора размещена внутри пазов.

В этом типе ротора обмотка ротора намотана таким образом, что число полюсов обмотки ротора совпадает с числом полюсов обмотки статора.Обмотка ротора может быть соединена звездой или треугольником.

Концевые выводы обмоток ротора соединены с контактными кольцами. Итак, этот двигатель известен как асинхронный двигатель с контактным кольцом.

Внешнее сопротивление может легко подключаться к цепи ротора через контактное кольцо и щетки. И это очень полезно для управления скоростью двигателя и улучшения пускового момента трехфазного асинхронного двигателя.

Электрическая схема трехфазного асинхронного двигателя с контактным кольцом и внешним сопротивлением показана на рисунке ниже.

Внешнее сопротивление используется только для пусковых целей. Если он остается подключенным во время работы, это приведет к увеличению потерь в меди в роторе.

Высокое сопротивление ротора хорошо для начальных условий. Таким образом, внешнее сопротивление подключено к цепи ротора во время запуска.

Когда двигатель работает со скоростью, близкой к фактической, контактные кольца замыкаются металлическим хомутом. Благодаря такому расположению щетки и внешнее сопротивление удаляются из цепи ротора.

Это снижает потери меди в роторе, а также трение в щетках. Конструкция ротора немного сложна по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором из-за наличия щеток и контактных колец.

Обслуживание этого мотора больше. Таким образом, этот двигатель используется только тогда, когда требуется регулирование скорости и высокий пусковой момент. В противном случае асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором предпочтительнее асинхронного двигателя с контактным кольцом.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Обмотки статора перекрываются под углом 120 ° (электрически) друг к другу.Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, в цепи статора индуцируется вращающееся магнитное поле (RMF).

Скорость вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью (N S ).

Согласно закону Фарадея, ЭДС индуцируется в проводнике из-за скорости изменения магнитного потока (dΦ / dt). Схема ротора отсекает магнитное поле статора и ЭДС, индуцированную в стержне или обмотке ротора.

Цепь ротора — закрытый путь. Значит, за счет этой ЭДС по цепи ротора будет протекать ток.

Теперь мы знаем, что проводник с током индуцирует магнитное поле. Таким образом, ток ротора индуцирует второе магнитное поле.

Относительное движение между магнитным потоком статора и магнитным потоком ротора, ротор начинает вращаться, чтобы уменьшить причину относительного движения. Ротор пытается поймать поток статора и начинает вращаться.

Направление вращения определяется законом Ленца. И находится в направлении вращающегося магнитного поля, индуцированного статором.

Здесь ток ротора создается за счет индуктивности.Поэтому этот двигатель известен как асинхронный двигатель.

Скорость ротора меньше синхронной скорости. Ротор пытается поймать вращающееся магнитное поле статора. Но никогда не улавливает. Следовательно, скорость ротора немного меньше скорости синхронной скорости.

Синхронная скорость зависит от количества полюсов и частоты питания. Разница между фактической скоростью ротора и синхронной скоростью называется скольжением.

Почему скольжение в асинхронном двигателе никогда не бывает нулевым?

Когда фактическая скорость ротора равна синхронной скорости, скольжение равно нулю. Для асинхронного двигателя этого никогда не произойдет.

Потому что, когда скольжение равно нулю, обе скорости равны и относительного движения нет. Следовательно, в цепи ротора не наведена ЭДС, и ток ротора равен нулю. Следовательно, двигатель не может работать.

Асинхронный двигатель широко используется в промышленности. Потому что преимуществ больше, чем недостатков.

Преимущества и недостатки асинхронных двигателей

Преимущества

Ниже перечислены преимущества асинхронных двигателей:

  • Конструкция двигателя очень проста и надежна.
  • Асинхронный двигатель работает очень просто.
  • Может работать в любых условиях окружающей среды.
  • КПД мотора очень высокий.
  • Асинхронный двигатель требует меньшего обслуживания по сравнению с другими двигателями.
  • Это двигатель с одним возбуждением. Следовательно, ему нужен только один источник. Он не требует внешнего источника постоянного тока для возбуждения, как синхронный двигатель.
  • Асинхронный двигатель — это самозапускающийся двигатель. Таким образом, для нормальной работы не требуется никаких дополнительных вспомогательных устройств для запуска.
  • Стоимость этого мотора очень меньше по сравнению с другими моторами.
  • Срок службы этого двигателя очень высок.
  • Реакция якоря меньше.

Связанное сообщение: Прямой онлайн-пускатель — схема подключения стартера прямого включения для двигателей

Недостатки

Недостатки двигателя перечислены ниже;

  • В условиях небольшой нагрузки коэффициент мощности очень низкий. И он потребляет больше тока.Таким образом, потери в меди больше, что снижает эффективность при небольшой нагрузке.
  • Пусковой момент этого двигателя (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором) не меньше.
  • Асинхронный двигатель — это двигатель с постоянной скоростью. В приложениях, где требуется регулировка скорости, этот двигатель не используется.
  • Управление скоростью этого мотора затруднено.
  • Асинхронный двигатель имеет высокий пусковой пусковой ток. Это вызывает снижение напряжения во время запуска.

Применение трехфазных асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель в основном используется в промышленности.Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором используются в жилых и промышленных помещениях, особенно там, где не требуется регулирование скорости двигателей, например:

  • Насосы и погружные
  • Прессовый станок
  • Токарный станок
  • Шлифовальный станок
  • Конвейер
  • Мукомольные мельницы
  • Компрессор
  • И другие устройства с малой механической мощностью

Электродвигатели с контактными кольцами используются в тяжелых нагрузках, где требуется высокий начальный крутящий момент, например:

  • Сталелитейные заводы
  • Подъемник
  • Крановая машина
  • Подъемник
  • Линейные валы
  • и другие тяжелые механические мастерские и т. Д.

Связанные сообщения:

Перемотка 3-фазного двигателя: 54 шага (с изображениями)

Введение: 3-фазный электродвигатель перемотки

Привет всем, я Я Нико, и в этой инструкции я покажу вам, как перематывать и новый старый трехфазный электродвигатель.

Если вы ищете перемотки однофазного двигателя , вы можете найти его здесь .

В этой статье я сделаю шаг вперед. В следующих шагах я покажу вам, как анализировать обмотку двигателя, разбирать двигатель, снимать подшипники, рассчитывать новую обмотку, перематывать двигатель, собирать его с новыми подшипниками и тестировать двигатель. Перемотка — очень долгий процесс. На его перемотку, замену всех старых деталей и сборку потребовалось около двух дней.

Если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете легко написать мне.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 1: Анализ двигателя

Я получил этот двигатель в моем университете.

Трехфазный асинхронный двигатель — самый распространенный двигатель в мире. Он имеет очень высокую эффективность и низкие затраты на производство и обслуживание. Две основные части двигателя — это ротор и статор. Ротор обычно выполнен в виде беличьей клетки и вставляется в отверстие статора. Статор выполнен из стального сердечника и обмотки.

Статор используется для создания магнитного поля.3 фазы генерируют вращающееся магнитное поле, поэтому нам не нужен конденсатор на трехфазном двигателе. Магнитное поле вращения «режет» беличью клетку, где наводит напряжение. Поскольку клетка закорочена, напряжение генерирует электрический ток. Ток в магнитном поле создает силу.

Потому что магнитное поле должно вращаться быстрее, чем ротор, чтобы вызвать напряжение в роторе. Поэтому скорость двигателя немного меньше скорости магнитного поля ((3000 об / мин [Магнитное поле] — 2810 об / мин [Электродвигатель])).Вот почему мы называем их Трехфазным электродвигателем АСИНХРОННЫЙ .

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 2: Анализ двигателя

Двигатели Табло с надписью

На доске с надписью двигателей мы можем найти наиболее полезную информацию о двигателе:

  • Номинальное напряжение двигателя (для звезды (Y) и треугольник ( D) подключение двигателя) [В]
  • Номинальный ток двигателя (для подключения двигателя звездой (Y) и треугольника (D) ) [A]
  • Мощность электродвигателя [Вт]
  • Коэффициент мощности cos Fi
  • Скорость вращения [об / мин]
  • Номинальная частота [Гц]

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 3: Анализ обмотки

Откройте крышку распределительной коробки.

Перед измерением удалите все соединения в распределительной коробке. Измерьте сопротивление каждой обмотки, сопротивление между двумя разными обмотками и сопротивление между обмоткой и корпусом двигателя.

Сопротивления трех обмоток должны быть одинаковыми (+/- 5%). Сопротивление между двумя обмотками и рамой обмотки должно быть более 1,5 МОм.

Обгоревшие обмотки двигателей можно определить по уникальному запаху (запах горелого лака).

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 4: Разборка двигателя

Сделайте несколько снимков двигателя.Отметьте места между первой крышкой и статором и вторым корпусом и статором (нам понадобятся эти отмеченные точки при сборке двигателей).

Снимите крышки с двигателя. Обычно они крепятся к статору длинными винтами. Если не удается разделить крышку и статор, можно использовать резиновый молоток. Осторожно ударьте по крышке и попробуйте повернуть ее. Если это не сработает, нагрейте его.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 5: Разборка двигателя

Снимите ротор со статора. По оси роторов можно аккуратно ударить резиновым молотком.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 6: Разборка двигателя

Снимите вентилятор с оси роторов. У меня был металлический вентилятор, поэтому я его нагрел. Я очень легко отделил его от оси.

Снимите зажим и предохранительное кольцо, если оно у вас есть. Затем снимите вторую крышку.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 7: Снятие подшипников

Используйте съемник для снятия подшипников с обеих сторон. Будьте осторожны, так как вы легко можете повредить ось ротора.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 8: Удаление старой обмотки

Сначала вам нужно отрезать старую обмотку статора. Для этой работы используйте молоток и зубила. Старайтесь не повредить ламели статоров.

Проделайте то же самое с обеих сторон статора.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 9: Удаление старой обмотки

Снимите соединения и распределительную коробку со статора. На следующем этапе вам нужно будет нагреть старые змеевики, при этом распределительный короб должен быть пустым.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 10: Удаление старой обмотки

Нагрейте обмотку пламенной горелкой, чтобы сжечь остатки лака.

Если вы прожгли старый лак, вы сможете вытолкнуть оставшуюся обмотку из зазоров статоров.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 11: Пескоструйная очистка

Пескоструйная обработка — это процесс, при котором песок ударяет по поверхности заготовки с очень высокой скоростью и слегка повреждает ее.

Вы можете легко удалить мотор старой окраски формы с помощью пескоструйной обработки. При пескоструйной очистке нужно быть осторожным, чтобы не повредить слишком сильно поверхность, особенно края колпаков.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 12: Покраска двигателя

Цвет должен выдерживать не менее 100 градусов Цельсия.Убедитесь, что вы не раскрашиваете доску для надписей.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 13: Идентификация старой обмотки

Вы можете найти всю информацию о типе старой обмотки в «намоточной головке». Головка намотки — это часть обмотки, в которой выполняются все соединения.

По головке намотки (типу намотки), количеству проводов в каждом зазоре и толщине провода вы можете перемотать обмотку нового двигателя, не выполняя вычислений на следующем шаге.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 14: Расчет параметров новой обмотки

Новая обмотка двигателя зависит от пакета статоров (размеров стального сердечника).Для лучшего представления я сделал 3D модель своего статора.

Необходимо измерить:

  • Длина пакета статоров: lp = 87мм;
  • Внешний диаметр статора пакета: Dv = 128мм;
  • Внутренний диаметр корпуса статоров: D = 75,5 мм;
  • Количество зазоров статоров: Z = 24;

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 15: Расчет параметров для новой обмотки

Теперь измерьте размеры паза статора.

  • Ширина паза статора: b1 = 6,621 мм; b2 = 8,5мм;
  • Высота паза статора: hu = 13,267 мм;
  • Открытие паза статора: b0 = 2мм;
  • Высота паза «горловина»: a1 = 0,641 мм;
  • Ширина зуба: bz = 3,981 мм;

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 16: Расчет параметров для новой обмотки

Если у вас другая форма прорези, посмотрите на верхний рисунок.

Я скопировал эту картинку из книги [Neven Srb; Электромоторы].

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 17: Расчет количества пар полюсов

Количество пар полюсов зависит от номинальных частот и скорости вращения магнитного поля. Вы можете получить скорость вращения магнитного поля, округлив скорость двигателя (2810) до ближайшего значения (3000, 1500, 1000, 750 …).

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 18: Расчет количества пар полюсов

Я подсчитал, что у моего двигателя 2 пары полюсов, и он генерирует магнитное поле, как вы можете видеть на верхнем рисунке.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 19: Расчет шага полюса

Шаг полюса — это расстояние по внутреннему кругу статора, и он отмечает размер каждого полюса.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 20: Расчет поверхности полюса

Поверхность полюса отмечена красным на рисунке 2. Одна полюсная поверхность — это ровно половина поверхности статора, потому что у меня двухполюсный двигатель.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 21: Расчет поверхности полюса

Поскольку железный сердечник статора не сделан из чистого железа, нам необходимо рассчитать реальную длину корпуса.Коэффициент наполнения железом указан в верхней таблице. Это зависит от типа изоляции.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 22: Расчет длины зуба

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 23: Расчет высоты ярма статора

Ярмо статора является частью пакета статоров, который простирается от зуба статора до конец пакета.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 24: Расчет поперечного сечения ярма

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 25: Расчет поперечного сечения зубьев одного полюса

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 26: Расчет слота Поверхность

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 27: Выбор типа обмотки

Я выбрал тип обмотки на основе технических характеристик своих двигателей.В намоточных книгах очень много разных типов схем намотки. Каждый утоплен для разного количества пар полюсов.

Обмотку по картинке взял из книги обмоток. Моя новая обмотка была трехфазной однослойной концентрической обмоткой.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 28: Расчет количества слотов на полюс и фазу

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 29: Расчет шага полюса (в слотах)

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 30: Winding Factor

На верхнем рисунке есть таблица.Вы не можете подобрать коэффициент намотки из таблицы, если у вас однослойная намотка.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 31: Индукция в воздушном зазоре

Выберите соответствующее значение индукции в воздушном зазоре из таблицы. Это зависит от количества пар полюсов. Если двигатель старше, выберите столбец I , в противном случае выберите значение из столбца II .

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 32: Расчет индукции в зубцах статора

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 33: Расчет индукции в ярме статора

Добавить TipAsk QuestionDownload

Расчет

Шаг 34: Магнитный поток одной пары полюсов

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 35: Расчет расчетного числа витков в фазе

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 36: Расчет расчетного количества витков в слоте

Добавить TipAsk ВопросЗагрузить

Шаг 37: Определите коэффициент заполнения

Чтобы получить правильный коэффициент заполнения, вам необходимо иметь поверхность вашего гнезда.Тогда вы легко запишите коэффициент заполнения с верхнего графика. Коэффициент заполнения должен находиться между верхней и нижней рекомендованной линией.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 38: Расчет поперечного сечения провода

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 39: Расчет толщины проволоки

В соответствии с результатом вы выбираете провод, который находится в +/- 2% диапазон результата. Выбрал провод 0,8мм.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 40: Схема обмотки

Я переделал схему обмотки из книги, чтобы она соответствовала моему статору.Я рисую новую схему обмотки, которую использовал для намотки двигателя.

На втором рисунке показано магнитное поле, создаваемое обмоткой статора. O и X показывают направление электрического тока. Ток, протекающий внутри изображения, имеет направление магнитного поля по часовой стрелке. Если бы был 4-полюсный двигатель, у нас было бы 4 области вместо 2 областей магнитного поля.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 41: Изоляция пазов статора

Измерьте длину паза и прибавьте около 16 мм (в зависимости от того, как вы будете скручивать бумагу).Вырежьте и скрутите, как я делал на гифках. Положите изолирующую бумагу на стол и поместите на нее линейку так, чтобы у вас получился зазор около 4 мм, когда вы вставляете изолирующую бумагу, а затем скручиваете ее. С помощью отвертки согните его и вставьте в щель. Он должен идеально подходить, чтобы вы не могли его вытащить.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 42: Измерьте длину катушек

Сделайте модель катушки. Поместите модель в правые гнезда, оставив немного свободного места. Вы не должны оставлять слишком много места, потому что обмотка будет слишком узкой, и вы не должны делать ее слишком маленькой, потому что вы не сможете получить доступ ко всем слотам.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 43: Намотка катушек

Поместите модель в специальный инструмент. Бесплатная 3д модель намоточного инструмента доступна в инструкции «Перемотка однофазного двигателя». Убедитесь, что вы наматываете правильное количество оборотов. После того, как намотаете катушку, ее нужно перевязать куском проволоки. Затем вы можете взять его из намоточного инструмента.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 44: Вставка катушек в пазы статора

Осторожно поместите катушки в пазы статоров.Это может занять много времени. Будьте осторожны, чтобы не повредить лак для проводов. Поверните катушки так, чтобы их концы проводов выходили сбоку, где находится отверстие от статора к электрическим зажимам. Вы можете использовать деревянную палку, чтобы вставить обмотку в пазы.

Пометьте концы катушек!

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 45: Соединение катушек

Соедините катушки вместе согласно схеме намотки. Спаяйте и изолируйте их. Конец каждого провода катушки к распределительной коробке и дополнительно изолируйте их.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 46: Свяжите катушки

Свяжите катушки с помощью нити шнуровки статора. Пришейте нитку для проточки статора вокруг катушек, как вы можете видеть на картинках. Плотная намотка хорошо.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 47: Покрытие двигателя лаком

1. Нагрейте духовку до 100 ° C. Поставил в него мотор.

2. Когда двигатель нагревается, на обмотки двигателя проливается лак, как вы видите на рисунках

3. Поверните двигатель и сделайте то же самое

4.Вы можете повторно использовать старый лак.

5. Поместите мотор в горячую духовку и готовьте около 4 часов.

6. Выньте мотор и очистите край (чтобы крышка подходила идеально).

НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТО ВНУТРИ ЗДАНИЯ ИЛИ КУХНИ!

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 48: Соберите двигатель

Установите новые подшипники. Смажьте ось ротора. Вы найдете тип подшипника на стороне подшипника. Если вы не можете найти его, вы можете измерить его и найти номер в каталоге в Интернете.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 49: Соберите двигатель

Установите крышку на статор. Следите за отметками, чтобы поставить его в нужное место.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 50: Соберите двигатель

Вставьте ротор в статор и закройте его второй крышкой. Прикрутите мотор вместе.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 51: Соберите двигатель

Подсоедините концы катушек к зажимам, как показано на изображении из анализируемого двигателя.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 52: Соберите двигатель

Установите вентилятор и последнюю крышку на двигатель.Если у вас есть железный вентилятор, нагрейте его.

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 53: Измерение

Я отвез отремонтированный двигатель в университет для проведения измерений. Мы установили двигатель на специальное испытательное устройство и соединили его с измерительным оборудованием. Мы проверили следующее:

  • Сопротивление обмотки
  • Испытание электродвигателя в свободном режиме
  • Испытание нагруженного электродвигателя
  • Испытание оптимального напряжения
  • Испытание короткого замыкания
  • Характеристика крутящего момента

* PF = Мощность factor

Добавить TipAsk QuestionDownload

Шаг 54: Заключение

Перемотка этого мотора заняла у меня около недели.Больше всего времени я потратил на расчет новой обмотки. У меня было много проблем с расчетом, но я их решил и получил те же параметры намотки, что и на старом.

У меня тоже было много проблем с намоткой новой обмотки. Сначала я сделал катушки слишком маленькими, и я не мог вставить последние катушки в пазы. Я не мог получить к ним доступ, потому что другие обмотки были слишком малы. Затем я решил увеличить размер, но снова обнаружил проблему. На этот раз обмотка была слишком большой, и я не мог закрыть крышку мотора.

Третий раз удачный двигатель перемотки.Поскольку зазор между статором и крышкой был очень маленьким, я решил сделать первые катушки побольше и последние катушки немного поменьше. Вы можете увидеть это при измерении сопротивления, когда сопротивления обмоток не идентичны. Но в следующем измерении мы увидим, что сопротивления не сильно влияют на работу электродвигателей.

Все тесты я провел с двумя разными напряжениями. Мотор был рассчитан на напряжение 380В, но сейчас у нас в ЕС 400В.

В верхней таблице данные от производителя в первой строке.Во второй строке — измерения при 380 В, а в третьей строке — 400 В. Если мы сравним все данные, то увидим, что мотор совсем неплох. Все параметры очень близки друг к другу.

Я взял все электрические уравнения и таблицы ориентации из книги: Neven Srb ELEKTROMOTORI

Надеюсь, вам понравилась моя презентация перемотки трехфазного двигателя. Если у вас есть вопросы, задавайте, и я постараюсь ответить как можно скорее. Спасибо за внимание.

С уважением Niko

Добавить TipAsk QuestionDownload

Будьте первым, кто поделится

Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!

Я сделал это!

Рекомендации

Ошибка 404

В английский Открытый выбор страны и языка

Закрыть Закрыть выбор страны и языка

Выбор страны и языка

Вы уже вошли в систему.Вы можете изменить языковые настройки в разделе «Личные данные».

Страна / регион

Если вы выберете другую страну / регион, вы можете потерять несохраненные данные, например в корзине.

[# / languages.languages.length #] [# country #] [# /languages.length #]. [# # languages.length #] Хотите перейти на сайт [# country #]

? [# /languages.length #] [# # languages.length #] Язык [# #languages ​​#] [# имя #] [# / languages ​​#] [# / languages.длина #] [# #адрес #]
[# # address.lines #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# #адрес.электронное письмо #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /address.email #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# # languages.length #] [# /languages.length #] [# /при поддержке #] [# #продажи #]

[# имя #] обслуживается дилером по адресу [# адрес.страна №] ..

[# #адрес #]
[# # address.lines #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /адрес.факс №] [# # address.email #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /address.email #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# /продажи #] [# #sales_partner #]

[# name #] обслуживается партнером по продажам в [# sales_partner.country #] ..

[# #адрес #]
[# # address.lines #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# #адрес.электронное письмо #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /address.email #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# / sales_partner #] [# #service_partner #]

[# name #] обслуживается партнером по обслуживанию в [# service_partner.country #] ..

[# #адрес #]
[# #адрес.строки #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# # address.email #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /адрес.электронное письмо #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# / service_partner #] [# #sales_service_partner #]

[# name #] обслуживается партнером по продажам и обслуживанию в [# sales_service_partner.country #] ..

[# #адрес #]
[# #адрес.строки #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# # address.email #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /адрес.электронное письмо #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# / sales_service_partner #] [# #recommended_dealer #]

[# name #] обслуживается Рекомендованным дилером в [# Recommended_dealer.country #] ..

[# #адрес #]
[# # address.lines #]

[#.#]

[# /address.lines #]
[# # address.tel #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# # address.email #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /address.email #] [# #адрес.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# / Recommended_dealer #] [# #место расположения #]

Контактные данные от [# name #]:

[# #адрес #]
[# # address.lines #]

[#. #]

[# /address.lines #]
[# #адрес.тел #]

тел. [# address.tel #]

[# /address.tel #] [# # address.fax #]

Факс: [# address.fax #]

[# /address.fax #] [# # address.email #]

Электронная почта: [# address.email #]

[# /address.email #] [# # address.url #]

На сайт

[# /address.url #]
[# /адрес #] [# /место расположения #]

1-3-3.Двигатель переменного тока | Корпорация Nidec

Термин «двигатель переменного тока» часто кратко описывают как «двигатель переменного тока». Поэтому в этой книге мы будем следовать этому соглашению.

Электродвигатели переменного тока

условно подразделяются на коллекторные, синхронные и асинхронные.

Синхронные и асинхронные двигатели представляют собой двигатели переменного тока, скорость вращения которых определяется вращающимся магнитным полем.

Здесь вращающееся магнитное поле относится к явлению, при котором магнитное поле, которое создается при подаче трехфазного, двухфазного или другого многофазного переменного тока к обмотке статора, вращается со скоростью, определяемой частотой кратного -фазный переменный ток (= синхронная скорость).Вращающееся магнитное поле притягивает ротор, заставляя его вращаться. Двигатели переменного тока классифицируются по разнице в способе вращения.

Двигатели переменного тока с вращающимся магнитным полем (общий термин для синхронных и асинхронных двигателей) примерно подразделяются на двигатели, которые работают от 100 В переменного тока (питание, подаваемое в дом через двухпроводные линии обслуживания), и двигатели, которые используют мощность 200 В переменного тока (распределяется между фабрики и др. по трехпроводным линиям).

Первый называется однофазным двигателем, а второй — трехфазным.

В последнее время трехфазные двигатели все чаще приводятся в действие схемой силового инвертора с использованием полупроводникового устройства, называемого инвертором. Задача этой конфигурации драйвера состоит в том, чтобы управлять двигателем с частотой вращения и крутящим моментом, предназначенными для данного приложения, путем управления напряжением и частотой с помощью инвертора.

[3] — (1) Коммутаторный двигатель

Коллекторный двигатель — это общее описание двигателей, в которых используется коллекторный ротор, как показано на рис. 1.12.Тип, который в настоящее время все еще используется в большом количестве, — это так называемый универсальный двигатель (также называемый двигателем серии переменного тока или электродвигателем с последовательной обмоткой переменного тока).

Основное применение этого двигателя — пылесосы, электроинструменты и соковыжималки. Другими словами, он используется в областях, где требуется, чтобы двигатель вращался с высокой скоростью за счет использования однофазного источника питания переменного тока.

Слово «универсальный» здесь означает, что двигатель вращается от источника переменного или постоянного тока (то есть от двигателя переменного / постоянного тока).

В принципе, он имеет ту же конструкцию, что и двигатели серии постоянного тока, но при использовании переменного тока необходимо учитывать следующие моменты:

Наклонный тип / тип с прямой канавкой
Рис. 1.12 Ротор коммутатора
Он имеет обмотку и коммутатор, сконфигурированный с несколькими медными пластинами
.

<1> В случае постоянного тока поток статора постоянный, но в случае переменного тока он изменяется. Следовательно, необходимо уменьшить любой вихревой ток, генерируемый изменяющимся потоком, с помощью изолированного сердечника.

<2> Падения напряжения были вызваны только сопротивлением в случае постоянного тока, но с переменным током, помимо падений напряжения, вызванных сопротивлением, выходная мощность также снижается из-за ухудшенного коэффициента мощности из-за фазового сдвига, вызванного электромагнитной индукцией. .

[3] — (2) Синхронный двигатель

Под синхронным двигателем понимаются двигатели, скорость вращения которых равна синхронной скорости. К ним относятся следующие три типа:

[3] — (2) —

<1> Реактивный двигатель

В реактивном двигателе используется статор с распределенной обмоткой (рис.1.13 слева) и явнополюсный ротор с короткозамкнутым ротором (рис. 1.14 справа).

Вначале он вращается как асинхронный двигатель, а затем вращается синхронно с частотой источника питания во время работы. Скорость его вращения различается в диапазоне от 50 Гц до 60 Гц. Этот двигатель обладает сравнительно большим пусковым моментом. Его еще называют реактивным двигателем.

Рис. 1.13 Статор распределенной обмотки (слева) и статор с шестикатушкой сосредоточенной обмотки
(справа) Инжир.1.14 (Слева) Ротор с короткозамкнутым ротором (для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором)
(Справа) Ротор с короткозамкнутым ротором с явным полюсом (для реактивного двигателя)
В качестве проводников используются медь, латунь и алюминий.

[3] — (2) —

<2> Двигатель с гистерезисом Рис. 1.15 Ротор из полутвердой стали
Сталь со слабым постоянным магнитом
, не вызывающая намагничивания

В гистерезисном двигателе используется статор с распределенной обмоткой (рис.1.13 Слева) и ротор из полутвердой стали (рис. 1.15).

Поскольку этот двигатель вращается с использованием гистерезисных характеристик, он имеет небольшие неравномерности вращения или вибрации. Кроме того, поскольку нет разницы между пусковым и остановочным моментами, в идеале он должен работать в условиях постоянной нагрузки. Этот мотор могут выпускать только производители, у которых есть специальное кольцо гистерезиса.

[3] — (2) —

<3> Двигатель индукционного типа

Принцип работы синхронных двигателей индукторного типа заключается в синхронизации движения ротора с частотой тока, подаваемого на катушку статора (электромагнита), и преобразование входной мощности во вращательное движение посредством многократного притяжения и отталкивания.

Другими словами, скорость вращения ротора будет обратной целому числу скорости вращения (синхронной скорости), однозначно определяемой частотой тока. Двигатели можно разделить на два типа в зависимости от конструкции ротора.

  • ・ Электродвигатели с кулачковыми полюсами
  • ・ Гибридные шаговые двигатели (медленно-синхронные двигатели).

Электродвигатели с кулачковыми полюсами с различными номинальными скоростями доступны за счет комбинации конструкции двигателя и головки редуктора.

Электродвигатели с кулачковыми полюсами используются в различных приложениях, включая игровые автоматы (автоматы для игры в пинбол), копировальные машины, драйверы камер видеонаблюдения, записывающие счетчики, автоматические шторы и устройства открытия / закрытия клапанов. Гибридные шаговые двигатели в основном используются в производственном оборудовании.

[3] — (3) Асинхронный двигатель

Обычно его называют асинхронным двигателем, но иногда его называют асинхронным двигателем.

Это общее название двигателей, скорость вращения которых немного ниже синхронной скорости.Существуют следующие три типа. В любом случае используется статор с распределенной обмоткой (рис. 1.13 слева).

[3] — (3) —

<1> Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором Рис. 1.16 Когда железо растворяется в азотной кислоте, остается только алюминиевая клетка.
Слева находится ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором типа
, а справа — ротор реактивного двигателя
.

Беличий ротор (рис.1.14 слева) используется для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

К этому типу относятся силовые двигатели общего назначения для промышленного использования. Когда ротор с короткозамкнутым ротором погружают в азотную кислоту для растворения содержания железа, остается только алюминиевая «клетка», как показано на рис. 1.16. Можно аккуратно отрегулировать характеристическую кривую, отрегулировав форму и материал клеточного проводника ротора.

[3] — (3) —

<2> Вихретоковый двигатель Инжир.1.17 Ротор из мягкой стали
Основным материалом является цилиндрическая масса из железа.
Для вихретоковых двигателей

Ротор из мягкой стали (рис. 1.17) используется для роторов вихретоковых двигателей. Он создает большой крутящий момент в начале работы, который падает с увеличением скорости.

[3] — (3) —

<3> Асинхронный двигатель с фазным ротором Рис. 1.18 Обмотка ротора
Он оснащен тремя контактными кольцами для возбуждения ротора
с помощью щетки.

Роторы с обмотками (рис. 1.18) используются в асинхронных двигателях с фазным ротором. Характеристики двигателя можно изменить с помощью переменного резистора, подключенного через контактные кольца. Этот ротор специально используется в больших двигателях.

[3] — (3) —

<4> Однофазный асинхронный двигатель

Мы описали многофазные (трехфазные) асинхронные двигатели в пунктах с <1> по <3> выше.

В нашей повседневной жизни источником питания, с которым большинство людей знакомо, является однофазный источник питания переменного тока.Поэтому удобны практические двигатели, работающие на однофазном переменном токе. Однофазный асинхронный двигатель соответствует этому требованию. Небольшие двигатели этого типа с диапазоном мощности от нескольких ватт до нескольких сотен ватт широко используются в быту, небольших промышленных и сельскохозяйственных приложениях. Конденсаторные двигатели и однофазные асинхронные двигатели с экранированными полюсами являются типичными однофазными асинхронными двигателями.

[3] — (3) —

<4> -a) Конденсаторный двигатель Инжир.1.19 Соотношение фаз конденсаторного двигателя
Рис. 1.20 Конденсаторный двигатель промышленного назначения

Как показано на рис. 1.19, конденсаторные двигатели конфигурируются путем включения конденсатора в фазу A, так что VA становится ведущей фазой для VM.

Конденсаторные двигатели подразделяются на двигатели с конденсаторным пуском, в которых конденсатор C вставляется только при запуске, двигатели с конденсаторным приводом, в которых постоянный конденсатор C остается вставленным с момента запуска и далее, и двигатели с двоичными конденсаторами, которые уменьшают емкость путем переключения конденсатора, когда двигатель переходит в устойчивое рабочее состояние.

Помимо того, что конденсаторный двигатель предпочтительно используется в бытовых приборах со сравнительно меньшими пусковыми моментами, в промышленности, конденсаторный двигатель используется в небольших приводах ленточных конвейеров и в машинах FA (автоматизация производства) из-за простоты использования и высокой рентабельности.

[3] — (3) —

<4> -b) Однофазный асинхронный двигатель с расщепленными полюсами

Однофазный асинхронный двигатель с экранированными полюсами представляет собой асинхронный двигатель, имеющий короткозамкнутую вспомогательную обмотку, расположенную в положении, смещенном от основной обмотки на электрический угол менее 90 °.

Вспомогательная обмотка индуцирует напряжение, используя эффект трансформатора основной обмотки для подачи тока короткого замыкания, и создает вращающееся магнитное поле, используя магнитодвижущую силу вспомогательной и основной обмоток.

Будучи менее эффективным из-за потерь, возникающих в затемненной катушке, этот двигатель используется в вентиляторах и других устройствах малой мощности из-за своей простой конструкции.

Схема подключения двигателя

Delta. Схемы подключения асинхронного двигателя в звезду и треугольник

Вот был такой случай.Мужчина принес в ремонт новый двигатель, который у него проработал 10 секунд и начал дымить. Подключил мотор треугольником к штатной трехфазной сети, а на шильдике мотора есть схема, на которой написано: треугольник — 230 В. Звезда — 400 В. В общем, подключил неправильно, поэтому двигатель сгорел.

Для тех, кто не понимает, почему нельзя поступить так, как это сделал друг, который сжег двигатель, предназначена эта статья.

Вот известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):


Всего из двигателя выходит 6 проводов: это начала трех обмоток и их концы. Соединения обмоток на схеме выше обозначены точками a, b, c и 0 (последний только для звезды). В клеммной коробке шесть указанных клемм расположены в два ряда по три клеммы в каждом, причем клеммы начала и конца обмоток не параллельны друг другу, а расположены так, чтобы было удобнее подключаться к треугольник (т.е. соединить начало одних обмоток с концами других):

Некоторые горожане иногда подключают нейтральный провод к нулевой точке при соединении мотора звездой. На самом деле ничего хорошего из этого нет, этого делать не нужно.


Неважно, как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаете на обмотки двигателя. … Будет ли это напряжение быть междуфазным (треугольник) или междуфазным (между фазой и нулевой точкой — звезда) — двигатель не имеет значения.

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и две различных трехфазных сети , одна из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а другая 220 В (127 В на фазу), то вы можете подключить двигатель звездой к первому, а треугольником — ко второму, для двигателя не будет разницы, только протекающие токи будут отличаться в проводниках на линии к двигателю.

Линейное напряжение трехфазной сети — это линейное напряжение, именно это напряжение указано на паспортных табличках двигателя.Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) не указано на шильдиках.

В то же время условно можно предположить, что фазное напряжение указано на паспортной табличке, но только если вы собираетесь подключить двигатель только к одной фазе через конденсатор.

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение в три раза превышает фазное напряжение (т.е. примерно в 1,73 раза, т.е. 220 х 1,73 = 380).

Это все выглядит так, например, для 1.Двигатель мощностью 1 кВт с номинальным напряжением обмоток 220 В … D для находящихся в баке: ЛЕВАЯ РИСУНОК для РОССИИ, где 380 В 50 Гц, т.е. 220 В на фазу, а справа — это для стран, где трехфазное напряжение составляет 220 В, 50 Гц (или 127 В на фазу) :

Для такого двигателя на паспортной табличке указано: D / Y 220V / 380V, 4.9A / 2.8A. Соответственно, в этих двух случаях различаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (они указаны на паспортной табличке, а ток в обмотке будет таким же, как это видно на рисунке выше).Поэтому для России (сетевое напряжение 400 В) для такого двигателя необходимо использовать схему соединения звездой.

Номинальное напряжение обмотки большинства двигателей при частоте тока 50 Гц обычно составляет либо 127 В, либо 230 В, либо 400 В, либо 690 В. Ну или как было раньше: 220, 380 , 660 В соответственно.

А теперь логичный вопрос:

если двигатель не имеет значения, по какой схеме он будет подключаться, и важно только напряжение на обмотках, то зачем делать на этих же обмотках двигатели с разным номинальным напряжением?

Ответ:

1.Исходя из естественного желания сэкономить, при подключении к трехфазной сети выгоднее использовать двигатели с более высоким номинальным напряжением обмоток, так как это значительно снижает затраты на прокладку кабельных трасс, т.к. сила тока в силовых линиях, ведущих к двигателю (как видно на рисунке выше: 2,8 А против 4,85 А — ну и сечение провода должно быть соответствующим)

2. Для двигателей со свободной нагрузкой на валом, самый дешевый способ плавного пуска при подключении к трехфазной сети — пуск «звездой» с последующим переключением на «треугольник».

3. Для правильного подключения двигателя к однофазной сети (через конденсатор) требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя было не больше фазного напряжения электрической сети.

Третье условие явно противоречит первому и второму, так как для подключения к однофазной сети 230 В номинальное напряжение обмотки двигателя должно быть одинаковым 230 В.
Получается следующая ситуация:

При 400 В наличии трехфазная сеть, нет смысла использовать двигатели с номинальным напряжением обмоток 230 В, т.к. придется прокладывать кабели с большим сечением.Более того, если вам нужен дешевый плавный пуск, т.е. начните со звездочки, а затем переключитесь на треугольник.
Если провода уже проложены, и они толстые, и моторы 230/400 куплены, то проблем нет, соединил звездой — и ничего страшного.
— при отсутствии трехфазной сети необходимо выбирать двигатель с номинальным напряжением обмотки 230 В, чтобы при подключении треугольником к однофазной сети через конденсатор подавал требуемая мощность.

По этой причине производители условно делят все двигатели на две категории:

1. Маломощные (менее 5 кВт), преимущественно бытового назначения, для которых может возникнуть необходимость подключения к однофазной сети (не в каждом доме есть трехфазная розетка). В России это двигатели Д230В / Я400В.

2. Двигатели мощностью более 5 кВт, не предназначенные для бытовых нужд, и поэтому их нет необходимости подключать к однофазной сети.В то же время им необходимо использовать более высокое напряжение, чтобы сэкономить на прокладке кабелей, и может потребоваться переключение со звезды на треугольник при запуске. В России такими двигателями являются Д400В / Я690В.

А теперь всю эту историю надо умножить на тот факт, что в мире есть разные страны с разным стандартным напряжением в сети и разной частотой переменного тока. А есть предприятия, которые используют более высокое напряжение, чем стандартное, до нескольких киловольт (так как это приводит к дальнейшему удешевлению организации электросети).

Двигатели малой мощности
D 230V / Y 400V

Если двигатель имеет небольшую мощность (до 4 — 5 кВт), то это обычно делается с расчетом на возможность подключения к однофазной сети. Те. подключается к трехфазной сети звездой, а в однофазную сеть — треугольником через фазосдвигающий конденсатор. Для последнего случая также можно использовать пусковой конденсатор (он отключается сразу после запуска). Выглядит это так:

Чтобы двигатель таким образом был подключен к однофазной сети, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети.Это означает, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть 230 В. В этом случае этот двигатель можно использовать как в трехфазной сети с линейным напряжением 400 В ( соединение звездой) и в однофазной сети 230 В (соединение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, у которых напряжение указано на паспортной табличке. D 220V / Y 380V.

Соответственно, если вам необходимо использовать такой двигатель в стране с более низким сетевым напряжением, например, в США (где линейное напряжение составляет 240 В, а фазное напряжение — 120 В при частоте тока 60 Гц), то нормально подключить такой мотор к своей однофазной сети через конденсатор выйдет из строя.Однако можно использовать по крайней мере трехфазное соединение треугольником. Такое подключение потребует напряжения чуть выше 230 В (из-за частоты тока 60 Гц), но у них там всего 240 В, что в самый раз.

D 115V / Y 230V При этом маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже нашего, будут подключаться как D 127V / Y 220V … Однако вряд ли вы найдете моторы с такой надписью на шильдике, ведь 127 В, 50 Гц — очень редкое в мире напряжение (см.).Поэтому, скорее всего, вы встретите мотор с шильдиком, где будет указано напряжение. D 115V / Y 208-230V.
Информацию о проблеме с 208 вольт см. Здесь:


Подключить такой двигатель к стандартной российской трехфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, так как у них есть возможность коммутировать сетевое напряжение на выходе: 230/400 В.
Однофазная сеть может быть соединена звездой через конденсатор.Тогда напряжение, подаваемое на каждую обмотку, будет составлять половину линейного напряжения (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это так:

Двигатели мощностью более 5 кВт
D 400V / Y 690V Для двигателей мощностью более 5 кВт обычно не предусматривается возможность подключения к однофазной сети, т.е. номинальное напряжение обмоток делают таким, чтобы оно соответствовало линейному Напряжение. Те. Стандартная схема подключения таких моторов к трехфазной сети — треугольник.В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где написано на шильдике D 400V / Y 690V .

Для определенных задач, где есть свободная нагрузка на вал двигателя (системы вентиляции, осевые насосы), ну в общем, те задачи, где можно регулировать скорость вращения вала только напряжением (трансформатором), часто используют Схема подключения «звезда» на старте с последующим переходом на «треугольник». Те. вначале на обмотку подается низкое напряжение 230В вместо номинального 400В, а затем она переходит в штатный режим (т.е. на треугольнике). Из-за свободной нагрузки на вал пусковой момент при низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток не будет таким высоким, как при пуске при номинальном напряжении. Поэтому такой запуск двигателя называется «щадящим».

Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого пускового момента, такой режим наоборот приведет к увеличению тока в обмотках и последующим неприятным событиям.

Кроме того, необходимо учитывать, что подключение моторов даже при свободной нагрузке на вал звездой для «плавный пуск» вовсе не означает, что если по такой схеме двигатель постоянно эксплуатируется (без перехода на треугольник), то такой режим станет для него «щадящим» .Низкий пусковой момент не означает, что заниженное напряжение подходит для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (с его номинальными характеристиками) обычно просто выбирается под конкретную нагрузку. Поэтому постоянная работа двигателей при напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Во избежание неисправности двигатель всегда должен работать при номинальном напряжении , а если вам нужно снизить скорость вращения вала, то нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить проблему самым дешевым способом.Кстати, преобразователь частоты тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако делает это с умом.

D 220V / Y 440V Двигатели мощностью более 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 220 В, т.е. на паспортной табличке указано D 220V / Y 440V (для 60 Гц). Такие двигатели следует подключать к российской трехфазной сети 400 В звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор — треугольником.Что касается значений напряжения, то есть двигатели, у которых подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц описано более подробно, например, так:


Одним из существенных недостатков мощных асинхронных электродвигателей является их «тяжелый» пуск, сопровождающийся в этот момент огромными начальными токами. В результате в сети появляется большой скачок напряжения. Такие «сбои» могут отрицательно сказаться на работе электроники или других генераторных установок, работающих на той же линии.
Для плавного пуска используется схема подключения звезда-треугольник. В котором в начале пуска двигатель включается звездой, а когда вал двигателя вращается до рабочей скорости, электроника переключает его на треугольную схему.
Я покажу вам, как собрать блок запуска и управления, который будет не только управлять запуском и остановкой двигателя, но и изменять его схемы переключения при запуске.

Понадобится

Для подключения нам понадобится:
  • 3 пускателя для управления силовой частью;
  • насадка с выдержкой времени — регулируемое реле времени;
  • 2 насадки с нормально разомкнутыми и замкнутыми контактами;
  • кнопки «Пуск» и «Стоп»;
  • 3 лампочки для визуального обзора работы стартера;
  • выключатель однополюсный.

Схема

Подключение осуществляется по заранее нарисованной схеме.


На схеме показаны силовая часть и цепи управления. В силовую часть входят:
  • вводный выключатель;
  • 3 мощных пускателя, управляющих цепью питания звезда-треугольник;
  • электродвигатель.


При включении по схеме «звезда» работают первый и третий пускатели, при включении по схеме «треугольник» работают первый и второй пускатели.В связи с отсутствием возможности подключения к сети 380 В ограничимся визуальным осмотром работы системы без двигателей. Цепи управления включают:
  • выключатель однополюсный;
  • кнопки «Пуск» и «Стоп»;
  • три катушки стартера;
  • нормально замкнутый контакт;
  • мелкий открытый контакт;
  • контакты реле времени.


Составление диаграммы для демонстрации работы автоматической системы.


Сигнальные лампы подключаются параллельно катушкам стартера, чтобы можно было хорошо видеть работу.

Проверка системы

Включаем автоматический выключатель, подавая тем самым питание на всю схему. Нажмите кнопку «Пуск», чтобы запустить электродвигатель. И мы привлекли первый и третий стартеры, загорелись лампочки 1 и 3 — значит, двигатель включен по схеме «звезда».


Через некоторое время срабатывает таймер, первый и второй пускатели притягиваются, загораются лампочки 1 и 2 — значит, мотор подключен по схеме «треугольник».

Время на насадке можно отрегулировать от 100 миллисекунд до 40 секунд. в зависимости от того, насколько быстро двигатель набирает обороты.


Нажимаем кнопку «Стоп» и все останавливается.
При подключении двигателя необходимо учитывать соединение фаз двигателя. В этом случае фаза А подходит к началу обмотки, фаза В — к концу обмотки. Фаза B должна подойти к началу второй обмотки, а фаза C — к концу.Фаза C должна приходить на начало третьей обмотки, а фаза A — на конец. Обязательно посмотрите видео, где более подробно и понятно описан процесс работы и подключения всей схемы.

Схемы подключения трехфазный двигатель — двигатели, предназначенные для работы в трехфазной сети, имеют производительность намного выше, чем однофазные двигатели на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проходят три фазы переменного тока, то установку оборудования необходимо производить с учетом подключения к трем фазам.В результате подключенный к сети трехфазный двигатель обеспечивает экономию энергии, стабильную работу устройства. Для запуска не нужно подключать дополнительные элементы. Единственное условие хорошей работы устройства — безошибочное подключение и монтаж схемы с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя
Из множества схем, созданных специалистами для монтажа асинхронного двигателя, практически используются два метода:
  • Схема «звезда».
  • Треугольная диаграмма.

Названия цепей даны по способу подключения обмоток к питающей сети. Для того чтобы определиться на электродвигателе, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической пластине, которая установлена ​​на корпусе электродвигателя.

Даже на старых моделях двигателей можно определить способ подключения обмоток статора, а также сетевое напряжение.Эта информация будет верной, если двигатель уже работал и проблем в работе нет. Но иногда необходимо провести электрические измерения.

Схема подключения трехфазного двигателя звездой дает возможность плавного пуска двигателя, но мощность оказывается меньше номинальной на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается победителем. Есть особенность в текущей нагрузке. Резко возрастает сила тока при пуске, это негативно сказывается на обмотке статора.Вырабатываемое тепло увеличивается, что пагубно сказывается на изоляции обмотки. Это приводит к пробою изоляции и повреждению электродвигателя.

Многие европейские устройства, поставляемые на внутренний рынок, включают европейские электродвигатели, работающие на напряжение от 400 до 690 В. Такие трехфазные двигатели необходимо устанавливать в бытовой сети с напряжением 380 В только в треугольной цепи обмотки статора. В противном случае моторы сразу выйдут из строя. Российские двигатели на три фазы соединены звездой.Иногда для получения от двигателя максимальной мощности, используемой в специальном промышленном оборудовании, устанавливают схему треугольника.

Производители сегодня дают возможность подключать трехфазные электродвигатели по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то изготавливается заводская схема звезды. А если выводов шесть, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже на звезду нужно объединить три вывода обмотки в один узел. Остальные три выхода подключите к фазному источнику питания напряжением 380 вольт.В схеме треугольника концы обмоток соединены последовательно друг с другом. Фазовое питание подключается к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения двигателя

Представьте себе худший вариант завершенного соединения обмоток, когда выводы проводов не указаны на заводе, схема собрана внутри корпуса двигателя, а один кабель — вывел. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фазы статора

После отсоединения концов проводов используйте мультиметр для измерения сопротивления. Один зонд подключается к любому проводу, другой подводится по очереди ко всем выводам проводов, пока не будет найден вывод, принадлежащий обмотке первого провода. Проделайте то же самое с остальными выходами. Необходимо помнить, что маркировка проводов обязательна ни в коем случае.

При отсутствии мультиметра или другого прибора используют самодельные щупы из лампочки, проводов и батареек.

Полярность обмоток
Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:
  • Подключите импульсный постоянный ток.
  • Подключите источник переменного тока.

Оба метода работают по принципу приложения напряжения к одной катушке и его преобразования вдоль магнитной цепи сердечника.

Как проверить полярность обмоток аккумулятором и тестером

К контактам одной обмотки подключается вольтметр с повышенной чувствительностью, который может реагировать на импульс.Другая катушка быстро запитывается одним полюсом. В момент подключения отслеживается прогиб стрелки вольтметра. Если стрелка переместится на плюс, то полярность совпадает с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка уйдет в минус. Для 3-й обмотки эксперимент повторяется.

Путем замены выводов на другую обмотку при включении АКБ определяется, насколько правильна маркировка концов обмоток статора.

AC test

Любые две обмотки подключаются параллельно концами к мультиметру.Третья обмотка находится под напряжением. Они видят то, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток одинакова, то вольтметр покажет значение напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяется переключением вольтметра, изменением положения трансформатора на другую обмотку. Далее производятся контрольные замеры.

Схема «звезда»

Схема подключения трехфазного двигателя состоит из соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей фазовой точкой.

Такая цепь создается после проверки полярности обмоток статора в электродвигателе. Однофазное напряжение 220В через автомат обслуживает фазу в начале 2-х обмоток. Конденсаторы врезаны в разрыв по одному: рабочий и пусковой. К третьему концу звезды подсоединяется нейтральный провод питания.

Значение емкости конденсаторов (рабочих) определяется по эмпирической формуле:

С = (2800 I) / U

Для пусковой цепи емкость увеличена в 3 раза.При работе двигателя под нагрузкой необходимо контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае прибор перегреется, пробой изоляции.

Хорошо подключить двигатель для работы через переключатель PNVS, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара замыкающих контактов, которые вместе с помощью кнопки «Пуск» подают напряжение на 2 цепи.Когда кнопка отпускается, цепь разрывается. Этот контакт используется для запуска цепи. Полное отключение питания производится нажатием на «Стоп».

Схема треугольника

Схема соединения трехфазного двигателя треугольником повторяет предыдущий вариант при пуске, но отличается способом включения обмоток статора.

Проходящие через них токи больше значений цепочки звезды.Рабочие емкости конденсаторов требуют увеличения номинальной емкости. Они рассчитываются по формуле:

C = (4800 I) / U

Правильный выбор емкостей рассчитывается также из соотношения токов в катушках статора при измерении с нагрузкой.

Магнитный стартер

Трехфазный электродвигатель работает по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Эта схема имеет дополнительный блок включения и выключения с кнопками Start и Stop.

Одна фаза, нормально замкнутая, подключенная к двигателю, подключена к кнопке Пуск. При его нажатии контакты замыкаются, ток идет на электродвигатель. При этом следует учитывать, что при отпускании кнопки Пуск клеммы откроются, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно снабжен вспомогательными контактами, которые называются самозахватывающими. Они блокируют цепь, предотвращают ее разрыв при отпускании кнопки «Пуск».Вы можете выключить питание с помощью кнопки Stop.

В результате трехфазный электродвигатель можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными способами, которые выбираются в зависимости от модели и типа устройства, а также условий эксплуатации.

Подключение двигателя от станка
Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автоматический выключатель, отключающий напряжение питания электродвигателя в случае превышения токовая нагрузка и короткое замыкание… Выключатель представляет собой простой трехполюсный выключатель с тепловой автоматической нагрузочной характеристикой.

Для приблизительного расчета и оценки необходимого тока тепловой защиты необходимо удвоить мощность при номинальном двигателе, рассчитанном на работу от трех фаз. Номинальная мощность указана на металлической пластине на корпусе двигателя.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Продолжительность работы предсказать невозможно.То же самое, если скрутить алюминиевую проволоку с медной. Никогда не знаешь, сколько времени понадобится, чтобы твист загорелся.

При использовании схемы подключения трехфазного двигателя необходимо тщательно выбирать ток для машины, который должен быть на 20% больше рабочего тока двигателя. Свойства теплозащиты выбирайте с запасом, чтобы не сработала блокировка при запуске.

Если, например, двигатель мощностью 1,5 киловатта, максимальный ток составляет 3 ампера, то машине необходимо не менее 4 ампер.Преимущество такого подключения двигателя — низкая стоимость, простота исполнения и обслуживания.

Если электродвигатель того же номера, и он работает полную смену, то имеются следующие недостатки:
  • Невозможно отрегулировать тепловой ток срабатывания выключателя. Для защиты электродвигателя остаточный ток машины установлен на 20% больше, чем рабочий ток при номинальном двигателе. По прошествии определенного времени ток двигателя необходимо измерить клещами, установить ток тепловой защиты.Но простой автоматический выключатель не имеет возможности регулировать ток.
  • Нельзя удаленно выключать и включать электродвигатель.

В промышленности и быту широко распространены асинхронные двигатели, которые питаются непосредственно от переменного напряжения. В статоре такого двигателя есть три обмотки, смещенные друг относительно друга на 120 градусов — это сделано для того, чтобы создать одинаковую в любой точке окружности вокруг статора. Для подключения таких электродвигателей используются две основные схемы: соединение звездой и треугольником.Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих типов подключения. Для наглядности обозначим начало каждой из трех обмоток U1, V1, W1, а их концы — U2, V2, W2 соответственно.

Для реализации подключения двигателя по схеме «звезда» необходимо соединить все концы обмоток U2, V2, W2 в одной точке, а на входы подать одну фазу от трехфазной сети. каждой из обмоток.

Для подключения двигателя по схеме «треугольник» необходимо конец второго V2 соединить с началом первой обмотки U1, конец третьей обмотки W2 — с началом второй обмотка V1, а от начала третьей обмотки W1 до конца первой U2.Фазы питающей сети подключаются к местам подключения обмоток.


Посмотрите видео о том, как подключить электродвигатели:

Важно правильно выбрать схему подключения для конкретного двигателя, иначе вы можете не получить от него необходимую мощность, а в некоторых случаях даже отключить двигатель .

Каждая из этих схем сетевого подключения имеет как преимущества, так и недостатки. Например, двигатель, соединенный звездой, запускается очень плавно и может работать с небольшой перегрузкой без вреда для самого двигателя.

Однако максимальная номинальная мощность электропривода в этом случае недостижима — двигатель выдает до 70% номинальной мощности.

Соединение в треугольник позволяет достичь номинальной мощности, однако при такой схеме подключения пусковые токи достигают значительных значений. Кроме того, было замечено, что при соединении треугольником электродвигатель при работе нагревается, что сокращает срок его службы.

Чтобы минимизировать недостатки и полностью реализовать преимущества каждой из схем, была изобретена система автоматического изменения схемы подключения.То есть асинхронный электродвигатель запускается по схеме «звезда» и при достижении номинальной скорости переключается на схему «треугольник» и достигает своей номинальной мощности. Такое изменение схем подключения осуществляется с помощью реле времени запуска. Вы также можете сделать это с помощью пакетного переключателя, но в этом случае нужно внимательно следить за работой двигателя, чтобы переключить его в нужный момент.

Еще одно интересное видео, как подключить электродвигатель:

Типичные случаи соединения звездой и треугольником генераторов, трансформаторов и электроприемников обсуждаются в статьях «Схема соединения звездой» и «Схема соединения треугольником».Давайте теперь остановимся на самом важном вопросе о мощности при подключении по схеме звезды и треугольника, поскольку для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или работающего от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность .

5. Как объяснялось выше, при переключении электродвигателя с треугольника на звезду его мощность уменьшается примерно в три раза. И наоборот, если электродвигатель переключается со звезды на треугольник , мощность резко возрастает, но в то же время электродвигатель, если он не предназначен для работы при заданном напряжении и соединении треугольником, будет гореть .

Пуск двигателя с короткозамкнутым ротором с переключением со звезды на треугольник

используется для уменьшения пускового тока, который в 5–7 раз превышает рабочий ток двигателя. Для двигателей относительно большой мощности пусковой ток настолько велик, что может вызвать перегорание, остановку машины и привести к значительному снижению напряжения. Снижение напряжения уменьшает накал ламп, уменьшает крутящий момент электродвигателей 2 и может вызвать срабатывание контакторов и магнитных пускателей.Поэтому они стремятся снизить пусковой ток, что достигается несколькими способами. Все они в конечном итоге сводятся к снижению напряжения в цепи статора при пуске. Для этого в цепь статора на пусковой период вводят реостат, дроссель, автотрансформатор либо переключают обмотку со звезды на треугольник. Ведь перед пуском и в первый период пуска обмотки соединяются в звезду. Следовательно, на каждый из них подается напряжение 1.В 73 раза меньше номинального, а значит, и ток будет намного меньше, чем при включении обмоток на полное сетевое напряжение. В процессе пуска электродвигатель увеличивает свое вращение, и ток уменьшается. Затем обмотки переключаются в треугольник.

Предупреждения:
1. Переключение со звезды на треугольник допустимо только для двигателей с легким пусковым режимом, так как при подключении звездой пусковой крутящий момент составляет примерно половину крутящего момента, который был бы при прямом пуске.Это означает, что такой способ снижения пускового тока не всегда подходит, и если необходимо уменьшить пусковой ток и при этом добиться большого пускового момента, то берется электродвигатель с фазным ротором, и вводится в контур ротора.
2. Переключать со звезды на треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при подключении по треугольнику, то есть имеют обмотки, рассчитанные на линейное напряжение.

Переключение с треугольника на звезду

Известно, что недогруженные двигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos φ … Поэтому рекомендуется заменить недогруженные электродвигатели на менее мощные. Если же замену произвести невозможно, а запас хода большой, то увеличение cos φ переход от треугольника к звезде. При этом необходимо измерить ток в цепи статора и убедиться, что он не превышает номинальный ток при соединении в звезду; в противном случае мотор перегреется.

1 Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная мощность — в реактивных вольт-амперах (вар), общая — в вольт-амперах (В × А).Значения в 1000 раз большие соответственно называются киловатт (кВт), киловар (квар), киловольт-ампер (кВ × А).
2 Крутящий момент двигателя пропорционален квадрату напряжения. Поэтому при падении напряжения на 20% крутящий момент снижается не на 20, а на 36% (1² — 0,82² = 0,36).

[No. 13] Схема обмотки двигателя переменного тока

Здесь мы видим схему обмотки трехфазного асинхронного двигателя переменного тока или бесщеточного двигателя с постоянными магнитами (IPM), имеющего 4 полюса и 36 пазов. Эта обмотка может фактически использоваться с любой машиной переменного тока, включая синхронный реактивный двигатель или синхронный двигатель или генератор с возбужденным полем.Во многих отношениях это обычный классический пример, и цель здесь состоит в том, чтобы рассмотреть некоторые особенности схемы и ее условных обозначений, а не саму намотку или какой-либо конкретный механизм.

Отправной точкой является развернутая схема обмотки внизу слева. Термин «развитый» заимствован из геометрии цилиндров и означает, что наш взгляд на внутреннюю часть расточки статора развернут на плоскости. Мы должны представить себе, что находимся внутри статора, где-то рядом с центральной линией или осью, и смотрим радиально наружу на внутреннюю поверхность с прорезями.Если мы повернем наш взгляд на 360 °, мы увидим все 36 слотов.

На разработанной схеме видно всего несколько слотов, но мы видим, что всего катушек 36. Каждая катушка имеет две стороны катушки , , поэтому в каждом слоте должно быть две стороны катушки. Это так называемая двухслойная обмотка , один из наиболее распространенных типов. Все катушки идентичны, и они расположены так, что одна сторона катушки находится внизу слота, а другая — вверху рядом с проемом.Нижние стороны катушки показаны пунктирными линиями, потому что они скрыты за верхними сторонами катушки, когда мы смотрим наружу от оси. Каждая катушка представлена ​​на разработанной схеме многоугольником с треугольными «концевыми витками», иногда называемым «алмазной катушкой».

В машинах с большим количеством пазов разработанная схема может стать очень сложной, особенно если обмотка предназначена для различных последовательных / параллельных соединений. По этой причине часто используется чрезвычайно компактная форма схемы подключения, особенно в обмоточных цехах.Далее мы предполагаем, что все катушки идентичны и все они уложены в одном направлении и регулярно; их полярность затем определяется соединителями, и что жизненно важно в обмоточном цехе, так это соединять их группами с правильной полярностью, с правильными последовательными или параллельными путями и с правильными фазами.

На компактной диаграмме показаны группы полюсов . В этом примере с 36 катушками, 3 фазами и 4 полюсами катушки естественным образом делятся на группы по 3, то есть 36 / (3 × 4).Одна из этих групп выделена на развернутой диаграмме. Его начальная точка ( S ) — это ведущий хвост первой катушки в группе, а его конечная точка ( F ) — замыкающий хвост последней (третьей). S и F ожидают подключения к другим группам полюсов в соответствии с основной схемой. Если предполагается параллельное соединение, ЭДС, генерируемые во всех параллельных группах полюсов, должны быть одинаковыми по величине и фазе.

На компактной диаграмме каждая группа полюсов представлена ​​простой дугой.Чтобы не касаться и не перекрывать соседние дуги, угловая протяженность этой дуги (в шагах пазов) немного меньше, чем количество пазов на полюс на фазу, в данном случае 3 шага пазов. Количество дуг равно количеству групп полюсов, поэтому количество катушек в группе равно количеству катушек, деленному на количество дуг: в этом случае 36/12 = 3.

Замечательным свойством этой диаграммы является то, что она не зависит от количества слотов и катушек. Например, если мы заменим статор на 48 пазов, диаграмма не изменится, но количество катушек в группе увеличится с 3 до 4.В статоре с 24 пазами будет по 2 катушки на группу. Все эти случаи являются примерами обмоток с «размахом» 60 °, что является очень распространенным явлением. (Технически мы должны включить случай с 12 ячейками, но это вырожденный случай, когда разброс равен нулю). Также обратите внимание, что диаграмма не дает информации о размахе катушки или шаге; таким образом, например, в случае с 36 пазами обмотка с полным шагом будет иметь размах витков 9, но также можно использовать 8, 7 или 6 (все с 2 сторонами катушки на паз).

Дуговая диаграмма содержит всю необходимую информацию для правильного подключения групп полюсов.Когда все дуги на месте, довольно просто с помощью «схемной логики» подключить их с правильной полярностью к соответствующим фазам. Чтобы облегчить интерпретацию соединений, с правой стороны добавлена ​​принципиальная схема для одной фазы, и мы можем видеть, что в этом примере все катушки в одной фазе включены последовательно. То есть количество параллельных путей равно 1. Было бы полезным упражнением снова нарисовать основную диаграмму (и правую диаграмму) с двумя параллельными путями и снова с четырьмя параллельными путями (максимально возможное количество в этот пример).

Детали важны. Группы полюсов пронумерованы от 1 до 12 против часовой стрелки, а каждая группа полюсов помечена S F против часовой стрелки. На дугах были добавлены стрелки, чтобы показать полярность подключения, а в центре диаграммы мы добавили письменное «расписание» подключений: например, « F1 F4 » означает, что конец группа полюсов 1 соединена с финишем группы полюсов 4.

В этом примере группы полюсов связаны с тремя фазами, и согласно схеме начало фазы 2 должно быть смещено на 120 ° (электрическое) от начала фазы 1 в направлении вращения вперед.Так как это 4-полюсный механизм, то есть 60 ° (механический), поэтому, если фаза 1 начинается в слоте 1, фаза 2 должна начинаться со слота 7, а фаза 3 — со слота 13.

Хотя дуговая диаграмма может иметь дело с обмотками большой сложности, она не показывает положения отдельных сторон катушки: они неявны, когда известны размах катушки и количество катушек в группе, но они не имеют первостепенного значения. в процессе подключения полюса — группы . Это может быть недостатком для инженера, вычисляющего коэффициенты намотки или анализа машины с помощью программы конечных элементов.Кроме того, дуги выглядят довольно похоже на концевые обмотки, иногда отображаемые в программном обеспечении для проектирования обмоток, и это можно рассматривать как отвлечение, поскольку они не имеют отношения к концевым обмоткам.

Для аналитических целей разработанная схема обмотки, возможно, более полезна, потому что она показывает физическое положение каждой катушки. Когда катушки аккуратно сгруппированы, как в этом примере с распределенной обмоткой, расчетные уравнения (в частности, коэффициенты намотки) могут быть рассчитаны по формулам из разброса и размаха катушки; но в других случаях, таких как концентрические обмотки или обмотки с дробными пазами / полюсами, ситуация становится более сложной, и может возникнуть необходимость собрать коэффициенты обмотки с помощью анализа ряда Фурье для каждой катушки.Опять же, есть особые случаи, когда могут использоваться совершенно нерегулярные обмотки, включая катушки с разным пролетом, и в таких случаях дуговая диаграмма не подходит.

Вероятно, не существует единого стиля схемы обмоток, который мог бы эффективно представить все технические характеристики широкого диапазона обмоток, используемых в электрических машинах. Три элемента на схеме здесь — развернутая схема, круговая схема соединения группы полюсов с дугами и электрическая принципиальная схема — все являются обычными, но мы не очень часто видим их все вместе, и есть еще другие представления. здесь вообще не обсуждается.В настоящее время сложности возникают как в больших, так и в малых машинах с дробными пазами / полюсами, где большое внимание уделяется форме волны ЭДС, крутящему моменту зубчатого зацепления и уровню реактивного сопротивления утечки гармоник. При подготовке схемы обмотки с учетом этих расчетов требования не совсем такие же, как при подготовке инженерного чертежа для использования в цехе намотки, но все эти процессы должны быть согласованы с высокой степенью согласованности, а в идеале — набор программного обеспечения для проектирования должны одинаково тщательно обрабатывать все эти аспекты.

Наверное, справедливо сказать, что основной схемы подключения (даже без письменного графика посередине) достаточно для того, чтобы обмоточный цех мог правильно установить и подключить многие типы обмоток переменного тока без использования разработанной схемы или электрической схемы. Если вам когда-нибудь посчастливится оказаться в заводской мастерской, они могут даже показать вам несколько нарисованных от руки примеров, которые они используют для перемотки полностью сгоревших машин. Надеюсь, вы не являетесь создателем этой сгоревшей машины!


* Диаграмма взята из учебного курса Powersys / JMAG в октябре в Страсбурге

Если у Вас есть вопросы по «Дневнику инженера», по телефону
просьба

Свяжитесь с нами

Трехфазные двигатели

: Hitachi Industrial Equipment Systems

Высокая производительность Высокая эффективность Малый размер


Легкое использование упрощает трехфазные двигатели

1.Рама из алюминиевого сплава прочная и легкая.

Алюминиевый сплав (используется при производстве самолетов, поездов Синкансэн и т. Д.) используется в качестве сырья корпуса, что позволяет двигателю эффективно вентилировать тепло и обеспечивает легкий вес.

2. Изолированный подводящий провод имеет высокие характеристики и эффективность.

Обладая долгой историей, мы разработали высококачественные изолированные свинцовые провода и Wanis, которые могут работать в различных агрессивных средах даже при очень высоких температурах.

3. Специальный паз и компактная катушка делают двигатель бесшумным и высокопроизводительным.

От пуска до работы он может плавно запускаться с высокой производительностью, что снижает повреждение машины из-за низкой вибрации. Двигатель не наносит вреда окружающей среде и машине.

4. Подшипник имеет высокие характеристики благодаря использованию консистентной смазки для термостойкости.

Мы используем высококачественную консистентную смазку для смазки, которая может эффективно использоваться при низких или высоких температурах благодаря подшипнику щита.

5. Жидкостное уплотнение (для IP55)

Мы используем высококачественное жидкое уплотнение для двигателя со степенью защиты IP55, которое обеспечивает высокую надежность и долговечность.

6. Передняя и задняя крышки, поддерживающие подшипник, изготовлены из чугуна.

Подшипник

поддерживает оптимальную производительность в течение всего срока службы, из которых его конструкция признана нашими клиентами как самый надежный двигатель. В результате наших длительных исследований и опыта мы обнаружили и изготовили высококачественные двигатели, которые выдерживают низкую вибрацию и могут очень хорошо переносить вибрацию.

7. Бесшумный и оснащенный высокоэффективным вентилятором для максимальной эффективности охлаждения.

Процесс вентиляции разработан CAE (Computer Aided Engineering) и имеет бесшумный высокоэффективный вентилятор. Этот высококачественный двигатель достигается за счет эффективного использования алюминиевого сплава.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *