Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Серед електричних машин, призначених для здійснення механічної роботи, одними з найбільш продуктивних вважаються трифазні агрегати. Обертання ротора здійснюється за допомогою одночасного впливу магнітного потоку від фазних обмоток. Що забезпечує одночасне зусилля відразу трьох моментів, пропорційно взаємодіючих друг з одним. Як можна здійснити підключення трифазного двигуна в залежності від їх конструктивних особливостей та параметрів електричної мережі, ми розглянемо далі.

Загальна інформація

Підключення трифазних двигунів має на увазі відносно складну операцію, яка вимагає розуміння процесів, що протікають в електроустановці. Навіщо необхідно розглянути як складові елементи, і їх призначення.

Конструктивно трифазні електродвигуни складаються з:

  • Статора з магнітопроводом;
  • Ротора з валом;
  • Обмоток.

Залежно від типу двигуна зустрічаються моделі з короткозамкненим або фазним ротором. В одних ротор обертається лише за рахунок електромагнітного поля, що наводиться від обмоток статора, в інших обертання валу отримує зусилля від поля ротора при протіканні струму в його обмотках. Для включення трифазних двигунів необхідно розібратися з тим, як фази обмоток з'єднуються між собою.

Схеми підключення обмоток двигуна

У трифазних асинхронних електродвигунах застосовується два варіанти з'єднання - у зірку та трикутник. У трифазних асинхронних електричних машинах, залежно від моделі, можна реалізувати схему:

  • Зірка;
  • Трикутник;
  • Зірка та трикутник.

Найпростіший спосіб визначення можливостей конкретного асинхронного електромотора - подивитися на шильд (металева пластина з технічними параметрами). Там позначається зокрема і номінал робочої напруги для відповідного з'єднання. Тут може вказуватись позначення тільки для зірки, тільки для трикутника або і той і інший варіант одночасно, приклад такого маркування наведено на малюнку нижче:

Приклад позначення на шильді

Якщо шильд відсутня або інформація на ньому стерлася, то схему підключення можна дізнатися, відкривши блок розподілу початків обмотки (БРНО). Якщо ви побачите 6 висновків, що мають клемні з'єднання, можна визначити тип увімкнення обмоток. Набагато гірше, коли борно має лише три висновки, а підключення здійснюється усередині корпусу. У цьому випадку потрібно розібрати трифазний електромотор, щоб побачити спосіб з'єднання.

Зірка

Схема підключення трифазного двигуна зіркою передбачає, що початок кожної обмотки об'єднується в одну точку, а до їх кінців підключаються фази від лінії живлення. Такий тип забезпечує значно плавніший пуск і відносно щадний режим роботи. Однак потужність, з якою обертається ротор, у півтора рази нижча, ніж при підключенні трикутником. Схематично це підключення виглядає так:

Схема підключення зірка

Як бачите на малюнку, кінці висновків обмоток трифазного двигуна A2, B2, C2 з'єднані в один електричний вузол. А до клем A1, B1, C1 - підключаються фазні дроти, як правило, на 220 або 380 вольт.

Якщо розглядати цю схему на прикладі борна, виглядатиме воно так:

З'єднання обмоток зіркою

Трикутник

Щоб підключити електродвигун трикутником вам необхідно підвести кінець однієї обмотки до початку іншої.І таким чином замкнути обмотки в своєрідне кільце, в точки з'єднання яких і підключаються висновки лінії живлення. Схема з'єднання трикутником забезпечує максимальний момент та зусилля на валу, що особливо актуально для великих навантажень. Однак і струм в обмотках при номінальному навантаженні також пропорційно підвищиться, не кажучи вже про режими навантаження.

Тому включення трифазного двигуна трикутником і вимагає зниження напруги. Наприклад, якщо ту саму електричну машину можна підключити зі з'єднанням обмоток і трикутником, і зіркою, то зірка матиме напругу живлення 380, а трикутник 220 вольт або 220 і 127 вольт відповідно. Схематично підключення обмоток трикутником виглядатиме так:

Схема підключення трикутника

Як бачите, з'єднання здійснюється від A2 до B1, від B2 до C1, від C2 до A1, в деяких моделях електричних машин маркування висновків може відрізнятися, але на кришці борна відображатиметься їх приналежність до тієї чи іншої обмотки та можливі варіанти з'єднання між собою.

З'єднання обмоток трикутником

Варіанти підключення

Трифазні двигуни мають відмінні характеристики, досить широкий модельний ряд і застосовуються в найрізноманітніших пристроях. Тому їх застосовують як у промислових пристроях із трифазним живленням, так і в побутових однофазних електроустановках. Далі розберемо обидва варіанти підключення електричних машин.

В однофазну мережу

Конструктивна особливість трифазного агрегату, на відміну від однофазних асинхронних двигунів, полягає в необхідності зсуву фаз в обмотках, інакше обертання валу не відбуватиметься. Щоб змінити ситуацію одну фазу поділяють для всіх трьох обмоток, дві з яких включаються додаткова індуктивність і пускова ємність. Які забезпечують зсув струму і напруги щодо напруги в мережі. Індуктивність дозволяє здійснити зсув напруги в негативну ділянку до -90 °, а ось однофазний конденсатор, навпаки, в позитивну до +90 °.

Графічно функція відставання напруги від струму буде виглядати так:

Зміна струму та напруги на ємності та індуктивності

Однак на практиці зсув забезпечується тільки ємнісними елементами, які включаються в ланцюг електропостачання однієї з обмоток, а дві інші запускаються між фазним та нульовим проводом. Схема підключення трифазного двигуна в однофазному ланцюзі наведена на малюнку нижче:

Схема включення до однофазної мережі

Як бачите на малюнку, від фазного проводу робиться відпаювання, що містить однофазний конденсаторний магазин з двох елементів, один для пуску C2, другий для постійної роботи C1. При натисканні кнопки пуску відбувається одночасне замикання контактів SA1 та SA2, але після створення достатнього моменту та початку обертання SA1 відкидається та виводить C1 з ланцюга, залишаючи C2.Потужність, за такої схеми включення двигуна, знижується до 30 - 50%.

Розрахунок конденсаторного пуску здійснюється за формулою:

Сраб=(2800I)/U - для включення трифазного двигуна зіркою

Cраб=(4800I)/U - для включення трифазного двигуна трикутником

Пусковий конденсатор використовується лише у навантаженому пуску, тому в легкому запуску його можна не застосовувати. Тоді замість ємності пускового буде задіяний робітник.

У трифазну мережу

У трифазній мережі, незважаючи на наявність необхідного типу напруги живлення, завжди використовується магнітний пускач для приведення двигуна в обертання. Запуск без пускача або контактора досить небезпечно, тому вони є невід'ємним елементом.

Схема включення до трифазної мережі

На малюнку вище наведено звичайну схему підключення двигуна до трифазної мережі, яка працює за таким принципом:

  • подача напруги на двигун від мережі здійснюється через рубильник 1.
  • далі, при включенні кнопки пуску 6 здійснюється живлення котушки контактора 4, яка притягує силові контакти пускача 3;
  • після чого двигун починає обертання, а пускова кнопка 6 шунтується через повторювач 5;
  • для зупинки трифазного двигуна використовується кнопка Стоп - 7, що знаходиться в нормально замкнутому положенні;
  • захист двигуна від перевантаження контролює струмове навантаження в мережі та при виникненні загрози розмикає контакти 2.

Дана схема може спрощуватися у зв'язку з конструктивними особливостями пускачів, що застосовуються. Так як деякі з них виготовляються без повторювачів, можуть мати функцію реверсування двигуна трифазного або випускатися без захисту. Більш детальну інформацію про магнітні пускачі ви можете отримати з відповідної статті на сайті: https://www.asutpp.ru/elektromagnitnyj-puskatel.html

Відео за темою

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик