Как подключить двигатель треугольником

Схемы подключения электродвигателя к электропитанию

Самый простой и надежный способ – обратиться к нормальному электрику и не экономить на этом, т.к. зачастую, пытаясь сэкономить, приглашают «дядю Васю», или других отзывчивых «специалистов», которые рядом, но на самом деле слабо понимают, что происходит.
В лучшем случае, эти «профи» звонят и спрашивают – правильно ли я подключаю. Тут ещё есть шанс не спалить двигатель. Сразу становится понятна квалификация «электрика», когда задают такие вопросы, от которых можно просто впасть в ступор (так как именно этому и учат электриков).

Например:
— зачем шесть контактов в двигателе?
— а почему контактов всего три?
— что такое «звезда» и «треугольник»?
— а почему, когда я подключаю трехфазный насос и ставлю поплавковый выключатель, который рвёт одну фазу, двигатель не останавливается?
— а как измерить ток в обмотках?
— что такое пускатель?
и т.п.

Если ваш электрик задаёт такие вопросы, то нужно его отправить туда, откуда он пришёл. Иначе всё закончится сгоревшим электродвигателем, потерей денег, времени, дорогостоящим ремонтом. Давайте попробуем разобраться в схемах подключения электродвигателя к электропитанию.
Для начала нужно понимать, что существуют несколько популярных типов сетей переменного тока:

1. Однофазная сеть 220 В,
2. Трехфазная сеть 220 В (обычно используется на кораблях),
3. Трехфазная сеть 220В/380В,
4. Трехфазная сеть 380В/660В.
Есть ещё на напряжение 6000В и некоторые другие редкие, но их рассматривать не будем.

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей

Асинхронные электродвигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует своей фазе. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – её конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор ещё в эксплуатации находятся старые асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую советскую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, а концы — C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая — C2 и C5, а третья — C3 и C6.

Обмотки трёхфазных электродвигателей можно подключать по двум различным схемам: звездой (Y) или треугольником (Δ).

Подключение электродвигателя по схеме звезда

Название схемы подключения обусловлено тем, что при соединении обмоток по данной схеме (см. рисунок справа), визуально это напоминает трёхлучевую звезду.

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки своим одним концом соединены вместе. При таком подключении (сеть 220/380 В), к каждой обмотке отдельно подходит напряжение 220 В, а к двум обмоткам, соединённым последовательно, – напряжение 380 В.

Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда являются небольшие пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляют сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «треугольник». Но при таком подключении мощность питаемого электродвигателя ограничена (главным образом из экономических соображений): обычно по звезде включают относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

Название этой схемы также идёт от графического изображения (см. правый рисунок):

Как видно из схемы подключения электродвигателя – «треугольник», обмотки подключаются последовательно друг к другу: конец первой обмотки соединяется с началом второй и так далее.

То есть к каждой обмотке будет приложено напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В). В этом случае по обмоткам течёт больший ток, по треугольнику обычно включают двигатели большей мощности, чем при соединении по звезде (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В

Последовательность действий такова:

1. Для начала выясняем, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
2. Далее смотрим на табличку, которая есть на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y /треугольник Δ):

Двигатель для однофазной сети 220В
(~ 1, 220В)
Двигатель для трехфазной сети
220В/380В (220/380, Δ / Y)

Двигатель для трехфазной сети 380В
(~ 3, Y, 380В)
Двигатель для трехфазной сети
(380В / 660В (Δ / Y, 380В / 660В)

3. После идентификации параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда Y /треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Чтобы включить трёхфазный электродвигатель, нужно одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя – работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного пускателя, или при перекосе фаз (когда напряжение в одной из фаз сильно меньше, чем в двух других).
Есть 2 способа подключения электродвигателя:
— использование автоматического выключателя или автомата защиты электродвигателя

Эти устройства при включении подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем ставить именно автомат защиты электродвигателя серии MS, так как его можно настроить в точности на рабочий ток электродвигателя, и он будет чутко отслеживать его повышение в случае перегрузки. Это устройство в момент пуска даёт возможность некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не отключая двигатель.
Обычный же автомат защиты требуется ставить с превышением номинального тока электродвигателя, с учётом пускового тока (в 2-3 раза выше номинала).
Такой автомат может отключить двигатель только в случае КЗ или его заклинивания, что часто не обеспечивает нужной защиты.

— использование пускателя

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод механизма контактора осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель устроен достаточно просто и состоит из следующих частей:

(1) Катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Подвижная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмоток)
(5) Контакты неподвижные для подключения обмоток электродвигателя (сети питания).

При подаче питания на катушку, рама (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с использованием пускателя:

При выборе пускателя следует обращать внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупать его в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас есть только 3 провода и сеть на 380 В, то катушку нужно брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и на 220 В).

5. Проконтролировать, в правильную ли сторону крутится вал.
Если требуется изменить направление вращения вала электродвигателя, то нужно просто поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу

Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети.

Самый простой способ – использовать для автоматизации магнитный пускатель.
В этом случае достаточно поплавковый выключатель встроить последовательно в цепь питания катушки пускателя. При замыкании цепи поплавком будет замыкаться цепь катушки пускателя, и включаться электродвигатель, при размыкании – будет отключаться питание электродвигателя.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно для подключения к однофазной сети 220В используются специальные двигатели, предназначенные для подключения именно к такой сети, и вопросов с их питанием не возникает, т.к. для этого просто требуется вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Шуко) в розетку

Иногда требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 В (если, например, нет возможности провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который можно включить в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключить электродвигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Следует помнить, что частотный преобразователь на 220 В, выдает на выходе 3 фазы по 220 В. То есть подключить к нему можно только электродвигатель, который имеет напряжение питания на 220 В трёхфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распаячной коробке, обмотки которых можно подключить как по звезде, так и по треугольнику). В данном случае требуется подключение обмоток по треугольнику.

Возможно ещё более простое подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 В с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя приблизительно на 30%. Третья обмотка запитывается через конденсатор от любой другой.

Данный тип подключения мы рассматривать не будем, так как нормально с насосами такой способ не работает (либо при старте двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

— регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),
— при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
— при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).

Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме. Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам. Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя. Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток. При соединении обмоток статора «звездой», соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается формулой:

U л = U ф ⋅ 3 U _л= U _ф cdot sqrt

где:
U_л — напряжение между двумя фазами;
U_ф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. I_л = I_ф. При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами: U_л = U_ф. Однако ток в линии (сети) больше, чем ток в фазе, что описывается формулой:

I л = I ф ⋅ 3 I _л=I _ф cdot sqrt

где:
I_л — линейный ток;
I_ф — фазный ток. Получается, что соединяя обмотки «звездой», мы уменьшаем линейный ток, чего изначально и добивались. Но есть и обратная сторона этой схемы: как мы видим из формулы, пусковой момент двигателя прямо пропорционален фазному напряжению:

M n = m ⋅ U 2 ⋅ r 2 ´ ⋅ p 2 ⋅ π ⋅ f ( ( r 1 + r 2 ´ ) 2 + ( x 1 + x 2 ´ ) 2 ) M _n = < m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p >over < 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )>

где:
U — фазное напряжение обмотки статора;
r₁ — активное сопротивление фазы обмотки статора
r₂ — приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки ротора;
x₁ — индуктивное сопротивление фазы обмотки статора;
x₂ — приведенное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки неподвижного ротора;
m — количество фаз;
p — число пар полюсов. Чтобы было нагляднее, давайте рассмотрим пример: предположим, что рабочей схемой обмотки асинхронного электродвигателя является «треугольник», а линейное напряжение питающей сети равно 380 В, сопротивление обмотки статора Z = 10 Ом. Если обмотки во время пуска подключены «звездой», то уменьшатся напряжение и ток в фазах:

U ф = U л 3 = 380 3 = 220 В U _ф= over < sqrt> = over =220В
Фазный ток равен линейному току и равен:
I ф = I л = U ф Z = 220 10 = 22 A I _ф=I _л= over = over =22A

После того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:

U ф = U л = 380 B U _ф=U _л =380B
I ф = U ф Z = 380 10 = 38 A I _ф = over = over =38A
I л = 3 ⋅ I ф = 3 ⋅ 38 = 65 ,8 A I _л= sqrt <3>cdot I _ф=sqrt <3>cdot38=65,8A

Соответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем. С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3. Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя. Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле. Разберем алгоритм работы данной схемы: После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1.1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см. Рисунок 3), контакт реле времени 17-18 мгновенно разомкнется, пройдет задержка времени Tu, и замкнется контакт 17-28. Вследствие чего, сработает пускатель КМ3, который осуществляет переключение на схему «треугольник». Нормально замкнутые контакты пускателей КМ2.2 и КМ3.2 используется для предотвращения одновременного включения пускателей КМ2 и КМ3. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи установлено тепловое реле КК1. В случае перегрузки, тепловое реле разомкнет силовую цепь и цепь управления через контакт КК1.1. Остановка двигателя происходит при нажатии кнопки S1.2, которая разрывает цепь самоподхвата и обесточит катушку пускателя КМ1. Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы. Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.

1. ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
3. Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907

• Статья «Запуск асинхронного электродвигателя по схеме «Звезда-треугольник» номиналом 30 кВт с использованием реле времени Finder 80.82» в pdf-формате — 1,37 МБ

Особенности подключения «звезда» и «треугольник» в электродвигателе

В современном мире электродвигатели играют невероятно важную роль в различных сферах промышленности. Они являются сердцем производственных процессов, обеспечивая движение, мощность и эффективность во множестве систем — от маленьких станков до крупных производственных линий. Структура электродвигателей может быть сложной, но одним из самых распространенных типов является трехфазный электродвигатель. Важность трехфазных электродвигателей в современном мире не может быть недооценена. Они обеспечивают высокий уровень эффективности и надежности при минимальных затратах на обслуживание. Однако одним из ключевых моментов, который необходимо учесть при работе с этими устройствами, является правильное подключение.

Существует два основных типа схем подключения трехфазных электродвигателей: «Треугольник» и «Звезда». В данной статье мы разберемся в различиях между подключением «Треугольник» и «Звезда» и объясним, как выбрать подходящий вариант в зависимости от конкретных потребностей вашего производства. Давайте начнем с основ.

Что такое «Треугольник» и «Звезда»?

Трехфазные двигатели имеют три независимые обмотки. Статор двигателя удерживает все три обмотки в пазах статора. Эти обмотки электрически смещены друг от друга на 120 градусов. Самая простая модель трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором имеет всего 3 обмотки. И хотя есть и высокоскоростные модели с бόльшим количеством обмоток, но их число всегда кратно трем. Для объяснения различий в применении разных схем подключения мы будем использовать именно этот тип мотора, как наиболее популярный. Итак, мы имеем три обмотки, каждая из которых будет иметь начало и конец. А питающих проводов для трехфазной сети у нас 3 или 4. И как правильно подключить эти 6 концов обмотки к проводам питания не всем понятно. Давайте разберемся.

Звезда и треугольник — два основных трехфазных соединения. Соединение звездой представляет собой 4-проводную систему, а соединение треугольником — 3-проводную систему. Схемы Звезда и Треугольник применяются не только для электродвигателей, но и для любых других нагрузок в трехфазной сети, будь то трансформаторы или ТЭНы. Особенности подключения ТЭНов к двухфазной и трехфазной сети, а также общее сравнение подключения Звезда и Треугольник мы уже рассматривали в наших предыдущих статьях.

Схема соединения «Звезда»

В данном типе соединения провода питания подключаются к началам обмоток (U1, V1, W1), а концы при этом соединяют вместе в одной точке, которую называют также нейтралью. К этой точке можно подключить нулевой проводник, но это не является обязательным условием, так как в данном случае нагрузка симметричная.

На схеме у вас не всегда будет именно форма звезды, чаще всего это будет более классическое представление, это не должно вас смущать.

Схема соединения «Треугольник»

В данной схеме последовательно соединяются начало одной и конец следующей обмотки, таким образом они замыкаются по кругу и получается треугольник. К местам соединения подводится питание. Нулевой провод в данном случае подключать некуда.

Аналогично соединению Звездой, у Треугольника тоже есть несколько вариантов обозначения на схеме.
Если же мы подключаем нагревательные элементы, то там нет разницы, где начало и конец, просто соблюдается логика схем, а сами ТЭНы можно подключать любыми контактами.

Основные величины

Все знают, что в электрических сетях существует два видa напряжения: фазное — 220 Вольт, и линейное — 380 Вольт. Это отличие в напряжении происходит из-за способа соединения обмоток в питающем трансформаторе, который использует схему «звезда». В этой схеме между фазой и нейтралью получается напряжение 220 Вольт, а между двумя разноименными фазами — 380 Вольт. Важно понимать, что это правило распространяется не только на питающую сеть, но и на распределение напряжения между различными потребителями. Давайте подробнее изучим, как происходит распределение токов и напряжений в схеме соединения обмоток в звезде. Как уже отмечалось, в схеме «звезда» существуют два вида напряжений — фазное (обозначим как Uф) и линейное (обозначим как Uл), и они связаны следующим образом: Uл = 1,73 * Uф Аналогично, токи бывают фазными и линейными, и в схеме «звезда» они равны: Iл = Iф В схеме «треугольник» ситуация подобна, но наоборот — линейное напряжение (Uл) и фазное напряжение (Uф) равны, но при этом линейный ток превышает фазный в 1,73 раза: Uл = Uф Iл = 1,73 * Iф

• Полная мощность S = 3 * Sф = √3 * Uл * I;
• Активная мощность P = √3 * Uл * I * cos φ;
• Реактивная мощность Q = √3 * Uл * I * sin φ.

Эти формулы помогают определить мощность в электрических цепях, независимо от выбранной схемы соединения обмоток.

Практическое применение

Практическое применение схем соединения обмоток трехфазных асинхронных двигателей играет важную роль для электриков, работающих с электрическими сетями напряжением 220/380 вольт. Давайте рассмотрим, как выбрать правильную схему соединения обмоток при подключении электродвигателя к такой сети.

Сами трехфазные асинхронные двигатели можно условно разделить на две большие группы: с возможностью изменения схемы соединения обмоток и без этой возможности.

В первом случае на клеммниках внутри электродвигателя присутствуют 6 проводов, и в зависимости от напряжения в электрической сети, к которой он подключается, можно выбрать нужную схему соединения обмоток. Обмотки электродвигателей могут быть подключены в разные схемы с использованием медных шинок или перемычек из провода. Клеммы на двигателе размещены таким образом, что с помощью всего трех перемычек можно настроить нужную схему подключения.

Важно соблюдать соответствие начал и концов обмоток клеммам, а также правильное положение перемычек между клеммами, чтобы выбрать нужную схему подключения — звезду или треугольник.

Хотя эта информация должна быть известна каждому электрику, производители часто облегчают задачу, нанося на крышку этикетку с указанием положения перемычек для каждой из схем.

Перемычка на клеммной колодке при схеме подключения Звезда

Перемычка на клеммной колодке при схеме подключения Треугольник

Какую схему выбрать и какая лучше?

Выбор схемы подключения обмоток трехфазного двигателя — звезда или треугольник — зависит от напряжения в электрической сети. Важно понимать, что возможность изменения схемы соединения обмоток предназначена для адаптации двигателя к различным электрическим сетям с разным напряжением.

Какую схему выбрать?

Вопрос не имеет однозначного ответа, так как необходимо выбирать схему, учитывая номинальное напряжение в электросети. Эта информация обычно указана на шильдике электродвигателя.

Если на шильдике указано, например, «Δ/Y 220/380», это означает, что при линейном напряжении в питающей сети 220 Вольт обмотки следует соединить треугольником, а при 380 Вольтах — звездой. Если вы подключаете двигатель к однофазной сети 220 Вольт с использованием конденсаторов, обмотки также соединяются треугольником.

Если на шильдике указано только одно напряжение и символ схемы (например, «Δ» или «Y»), это означает, что нет возможности изменить схему соединения обмоток, и она задана жестко.

А что если перепутать?

Если перепутать схему подключения обмоток звездой и треугольником, это может иметь серьезные последствия. Давайте рассмотрим это на примере.

Допустим, у нас есть электрическая сеть с напряжением 220/380 Вольт, и мы имеем 3 лампы накаливания с номинальным напряжением 220 Вольт. Если мы правильно подключим их звездой, то каждой лампе будет подаваться 220 Вольт, что соответствует их номинальному напряжению. Теперь, представим, что мы ошибочно соединили эти лампы в треугольник. В этом случае к каждой лампе будет приложено 380 Вольт вместо 220 Вольт, что явно выше их номинального напряжения. В результате такого подключения лампы могут перегореть.

Аналогично, если мы перепутаем схему подключения обмоток трехфазного двигателя и подключим его неправильно, например, подключим к 380 Вольтам вместо 220 Вольт, это может привести к повреждению обмоток и двигателя в целом. Поэтому правильное подключение обмоток в соответствии с напряжением в электрической сети критически важно для надежной и безопасной работы электрических устройств.

Что при этом происходит с мощностью?

Если произойдет переключение схемы подключения обмоток с звезды на треугольник, то мощность, потребляемая нагрузкой, увеличится в 3 раза, при условии, что питающее напряжение и нагрузка останутся неизменными. Это происходит потому, что напряжение на каждой нагрузке увеличивается в 1.73 раза, и, следовательно, ток также увеличивается на тот же множитель.

Давайте проведем примерный расчет для лучшего понимания:

Допустим, у нас был ток нагрузки 1 Ампер в схеме звезды. Тогда полная мощность в звезде будет равна:

S = √3 * Uл * Iл; S = 1.73 * 380 Вольт * 1 Ампер = 657.4 ВА (Вольт-Ампер).

В этом случае мощность одной лампы составляет 220 ВА.

Теперь, если мы переключимся на схему треугольника, каждой лампе будет подаваться напряжение, увеличенное в 1.73 раза, то есть 380 Вольт. Соответственно, ток через лампу (фазный ток) также увеличится на этот множитель. При этом стоит отметить, что линейный ток в схеме звезды уже в 1.73 раза больше, чем фазный ток.

Теперь найдем полную мощность по трём фазам в схеме треугольника:

S = √3 * Uл * Iл = 1.73 * 380 Вольт * (1.73 Ампера * 1.73) = 1972 ВА.

Таким образом, на одной лампе в схеме треугольника будет выделяться мощность, равная 657 Вольт-Ампер.

Однако важно понимать, что это не означает, что двигатель будет выдавать в 3 раза большую мощность. При нормальном питании от напряжения, соответствующего выбранной схеме (звезда или треугольник), двигатель будет выдавать свою номинальную мощность, как указано в технических характеристиках. Изменение схемы соединения обмоток влияет на напряжение и ток, но не меняет номинальную мощность двигателя.

Клеммные колодки для электродвигателя

Наша компания, «Полимернагрев», предлагает надежные и простые в использовании термостойкие керамические клеммные колодки для электродвигателей. Эти колодки спроектированы для обеспечения безопасного и надежного подключения двигателей к электрической сети.

Одной из удобных опций, которую мы предоставляем, является комплектация колодок метизами и медными пластинами. Эти пластины имеют специальное применение: они используются для настройки схемы подключения вашего электродвигателя. В зависимости от требований и напряжения в вашей электрической сети, вы можете выбрать схему «звезда» или «треугольник».

Эти медные пластины легко устанавливаются в колодках и обеспечивают правильное соединение обмоток двигателя в соответствии с выбранной схемой. Это позволяет вам настроить ваш электродвигатель так, чтобы он работал оптимально и без проблем.

Мы стремимся предоставить нашим клиентам простые и эффективные решения, и комплектация клеммных колодок медными пластинами — один из примеров того, как мы делаем работу с нашим оборудованием более удобной и гибкой для вас.

Сравнение соединений «звезда» и «треугольник»

Соединения «звезда» и «треугольник» — это два типа соединений в трехфазных цепях. Соединение «звезда» — это 4-проводная система, а соединение «треугольник» — 3-проводная система. Прежде чем вдаваться в подробности о соединении звездой, соединением треугольником и сравнивать их, давайте расскажем подробнее об однофазной и трехфазной электроэнергии.

Разница между однофазными и трехфазными источниками питания

Почти 90% электроэнергии, которую мы используем в повседневной жизни, поступает от переменного источника. Будь то наша бытовая техника, офисное оборудование или промышленное оборудование, мы используем источник переменного тока для питания этих устройств. Если вы новичок, то переменный ток— это тип электроэнергии, в котором электрический ток периодически меняется, как по величине, так и по направлению. Кроме того, в зависимости от сферы использования, мощность переменного тока может подаваться либо в однофазной, либо в трехфазной системе. Однофазная система питания переменного тока состоит из двух проводов, известных как фаза и нейтрального провода. В случае трехфазной системы вы используете либо три провода (нет нейтрали в трехпроводном трехфазном питании, и все три провода являются фазами), либо четыре провода для передачи питания. Давайте теперь углубимся в детали однофазных и трехфазных систем, а также увидим разницу между однофазными и трехфазными источниками питания.

Что такое однофазный источник питания?

Как упоминалось ранее, в однофазном источнике питания мощность распределяется с использованием только двух проводов, называемых фазой и нейтралью. Поскольку мощность переменного тока принимает форму синусоидальной волны, напряжение в однофазной сети достигает максимума при 90 ° во время положительного цикла и снова при 270 ° во время отрицательного цикла.

• Это очень распространенная форма источника питания для самых малых требований к мощности. Почти все бытовые электросети являются однофазными, поскольку бытовым приборам требуется небольшое количество энергии для работы освещения, вентиляторов, охладителей, обогревателей, небольших кондиционеров и т. д.
• Конструкция и работа однофазной системы электроснабжения часто просты.
• В зависимости от региона однофазного питания достаточно для нагрузки до 2500 Вт.

• Небольшие однофазные двигатели (обычно менее 1 кВт) не могут запускаться напрямую с помощью однофазного источника питания, так как для двигателя недостаточно начального крутящего момента. Таким образом, для правильной работы необходимы дополнительные схемы, такие как пускатели двигателей (например, пусковые конденсаторы в вентиляторах и насосах).
• Тяжелые нагрузки, такие как промышленные двигатели, некоторые мощные промышленные нагреватели и другое оборудование, не могут работать от однофазной сети.

Что такое трехфазное электропитание?

Трехфазный источник питания состоит из трех силовых проводов (или трех фаз). Кроме того, в зависимости от типа цепи (которых существует два типа: звезда и треугольник), у вас может быть или не быть нейтрального провода. В трехфазной системе электропитания каждый сигнал мощности переменного тока находится в противофазе друг с другом на 120 0 .

В трехфазном источнике питания в течение одного цикла 360 0 каждая фаза достигла бы пикового значения напряжения дважды. Кроме того, мощность никогда не падает до нуля. Этот постоянный поток мощности и способность выдерживать более высокие нагрузки делают трехфазное питание подходящим для промышленных и коммерческих сфер.

Как упоминалось ранее, в трехфазном источнике питания существует два типа конфигураций цепей. Это Треугольник и Звезда. В конфигурации треугольника нулевой провод отсутствует, и все системы высокого напряжения используют эту конфигурацию.

Что касается конфигурации «звезда», то есть нейтральный провод (общая клемма/точка цепи «звезда») и заземляющий провод (иногда).

Напряжение между двумя фазами в трехфазном источнике питания составляет 380 В, а между фазой и нейтралью — 220 В. Следовательно, вы можете обеспечить три однофазных источника питания, используя трехфазный источник питания (так это обычно делается для жилых помещений и малых предприятий).

ПРИМЕЧАНИЕ. Существует разница между прямым трехфазным питанием и трехфазным питанием, разделенным на три однофазных источника питания.

Преимущества трехфазного питания

• При одинаковой мощности трехфазный источник питания использует меньше проводов, чем однофазный источник питания.
• Трехфазное питание обычно является предпочтительной сетью для коммерческих и промышленных нагрузок. Хотя в некоторых странах (например, в большинстве европейских стран) даже бытовое электроснабжение является трехфазным.
• Вы можете очень легко запускать большие нагрузки.
• Большие трехфазные двигатели (обычно используемые в промышленности) не требуют пускателя, поскольку разность фаз в трехфазном источнике питания будет достаточной, чтобы обеспечить достаточный начальный крутящий момент для запуска двигателя.
• Почти вся мощность вырабатывается в трехфазном питании. Хотя существует концепция многофазного питания, исследования показали, что трехфазный источник питания более экономичен и прост в производстве.
• Общий КПД трехфазного источника питания выше по сравнению с однофазным источником питания при той же нагрузке.

Разница между однофазными и трехфазными источниками питания

• Однофазная система состоит всего из двух проводников (проводов): один называется фазным (иногда линейным, токоведущим или горячим), по которому протекает ток, а другой называется нейтральным, который действует как обратный путь для замыкания цепи.
• В трехфазной системе у нас есть как минимум три проводника или провода, несущие переменное напряжение. Более экономично передавать мощность с использованием трехфазного источника питания по сравнению с однофазным источником питания, поскольку трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности всего с тремя проводниками по сравнению с двухпроводным однофазным источником питания.

Следовательно, большая часть вырабатываемой и распределяемой электроэнергии на самом деле является трехфазной (но большинство домохозяйств будет получать однофазное питание).

Давайте теперь выделим вкратце основные пункты различий между однофазными и трехфазными источниками питания.

• В однофазном источнике питания питание подается по двум проводам, называемым фазой и нейтралью. При трехфазном питании питание подается по трем проводам (четыре провода, если включен нейтральный провод).
• Напряжение однофазного питания составляет 220 В, а трехфазного — 380 В.
• Для одинаковой мощности однофазного источника питания требуется больше проводов, чем для трехфазного источника питания.
• КПД трехфазного источника питания значительно выше, чем у однофазного источника питания, и мощность передачи также больше.
• Поскольку в однофазном источнике питания используется только два провода, общая сложность сети меньше по сравнению с четырехпроводным трехфазным источником питания (включая нейтраль).

Соединение Звезда и Треугольник

Трехфазная система электроснабжения может быть организована двумя способами. Это: звезда (также называемая Y) и треугольник (Δ) .

Соединение типа Звезда

При соединении звездой 3-фазные провода подключаются к общей точке или к точке звезды, а нейтраль берется из этой общей точки.

Если используются только трехфазные провода, то это называется трехфазной трехпроводной системой. Если также используется нейтральная точка (что часто бывает), то это называется 3-фазной 4-проводной системой. На следующем изображении показано типичное соединение звездой.

Соединение треугольником

В соединении треугольником есть только 3 провода для распределения, и все 3 провода являются фазами (в соединении треугольником нет нейтрали). На следующем изображении показано типичное соединение типа «Треугольник».

Сравнение соединений «звезда» и «треугольник»

Давайте узнаем больше об этих соединениях, используя следующее сравнение соединений «звезда» и «треугольник».

Соединение звездой (Y)

Соединение треугольником (Δ)

Соединение «звезда» — это 4-проводное соединение (в некоторых случаях 4-й провод не является обязательным).

Соединение треугольником представляет собой 3-проводное соединение.

Возможны два типа систем соединения звездой: 4-проводная 3-фазная система и 3-проводная 3-фазная система.

В соединении треугольником возможна только 3-х проводная 3-х фазная система.

Из 4 проводов 3 провода являются фазами, а 1 провод — нейтралью (которая является общей точкой 3 проводов).

Все 3 провода являются фазами соединения треугольником.

При соединении звездой один конец всех трех проводов подключается к общей точке в форме буквы Y, так что все три открытых конца трех проводов образуют три фазы, а общая точка образует нейтраль.

В соединении треугольником каждый провод соединяется с двумя соседними проводами в форме треугольника (Δ), и все три общие точки соединения образуют три фазы.

Общая точка соединения звездой называется Нейтральной.

В соединении треугольником нет нейтрали

Линейное напряжение (напряжение между любыми двумя фазами) и фазное напряжение (напряжение между любой фазой и нейтралью) различаются.

Линейное напряжение и фазное напряжение совпадают.

Линейное напряжение равно трехкратному фазному напряжению, т.е. VL = √3 VP. Здесь VL — линейное напряжение, а VP — фазное напряжение.

Линейное напряжение равно фазному напряжению, т.е. VL = VP.

При соединении звездой вы можете использовать два разных напряжения, поскольку VL и VP различаются. Например, в системе 220/380 В напряжение между любым фазным проводом и нейтральным проводом составляет 220 В, а напряжение между любыми двумя фазами составляет 380 В.

В соединении треугольником мы получаем только одну величину напряжения.

Линейный ток и фазный ток одинаковы.

Линейный ток в три раза больше фазного тока.

В соединении звездой IL = IP. Здесь IL — линейный ток, а IP — фазный ток.

В соединении треугольником IL = √3 IP

Полную трехфазную мощность в соединении звездой можно рассчитать, используя следующие формулы.
P = 3 x VP x IP x Cos(Φ) или
P = √3 x VL x IL x Cos(Φ)

Общая трехфазная мощность в соединении треугольником может быть рассчитана с использованием следующих формул.
P = 3 x VP x IP x Cos(Φ) или
P = √3 x VL x IL x Cos(Φ)

Поскольку линейное напряжение и фазное напряжение различны (VL = √3 VP), изоляция, необходимая для каждой фазы, меньше при соединении звездой.

При соединении треугольником линейное и фазное напряжения одинаковы, поэтому для отдельных фаз требуется дополнительная изоляция.

Обычно соединение «Звезда» используется как в передающих, так и в распределительных сетях (либо с однофазным питанием, либо с трехфазным).

Соединение Треугольник обычно используется в распределительных сетях.

Поскольку требуется меньше изоляции, соединение звездой можно использовать на больших расстояниях.

Соединения Треугольник используются для более коротких расстояний.

Соединения «звезда» часто используются в случаях, требующих меньшего пускового тока.

Соединения треугольником часто используются в случаях, требующих высокого пускового момента.