Чем отличается звезда от треугольника. Отличие звезды от треугольника.

Советы и вопросы
Отличие звезды от треугольника - TheDifference.ru определил, что отличие соединения звездой от соединения треугольником заключается в следующем: Принцип работы схемы Что такое – соединение звездой и треугольником Подключение звездой Виды соединений

Вместо соединения звездой можно также использовать соединение треугольником, при котором концы и начала обмоток соединены последовательно. Конец на обмотке фазы C замыкает цепь и образует полную цепь. Благодаря такой форме, полученная схема более эргономична.

Отличие звезды от треугольника

Все потребители в трехфазных цепях подключаются в конфигурации «звезда» или «треугольник». В зависимости от типа потребителей тока и напряжения сети осуществляется соответствующий выбор. Для электродвигателей выбор соединения обмоток зависит от того, может ли двигатель работать на номинальной мощности в соответствующей сети. В этой статье мы рассмотрим различия между звездой и треугольником в электродвигателе, их назначение и принцип подключения кабеля при подключении трехфазного двигателя.

  • Теория
  • В чем разница
  • Формулы мощности, тока и напряжения
  • Практика — как выбрать схему для конкретного случая
  • Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска
  • Заключение

Теория

Как упоминалось ранее, схемы подключения «звезда-треугольник» характерны не только для электродвигателей, но и для обмоток трансформаторов, нагревательных элементов (например, электронагревательных стержней в котлах) и других нагрузок.

Схема звезды и треугольника

Чтобы понять, почему эти трехфазные электрические схемы так называются, их нужно немного изменить.

Упрощенная схема звезды и треугольника

В звезде нагрузка каждой фазы подключается друг к другу через одну из клемм, называемую точкой звезды. В треугольнике каждый из выводов нагрузки подключен к противоположным фазам.

Все, о чем говорится в следующей статье, относится к трехфазным асинхронным и синхронным машинам.

В качестве примера рассмотрим соединение обмоток трехфазного трансформатора или трехфазного двигателя (в данном контексте не актуально).

Схемы подключения обмоток

На этом рисунке различия более понятны, в звезде начальные обмотки подключены к фазным проводам, а конечные — друг к другу, в большинстве случаев нейтраль питающего генератора или трансформатора также подключена к той же точке нагрузки.

Эта точка обозначает начало обмотки.

Это означает, что в треугольнике конец предыдущей обмотки и начало следующей обмотки соединены друг с другом, и к этой точке подключается фаза питания. Если конец и начало поменяются местами, подключенное устройство не будет работать.

В чем разница

Что касается подключения однофазных нагрузок, то это можно представить на примере трех электрических проводов в звезде: Если один из них перегорает, два других продолжают функционировать. Если два из трех выключателей перегорят, ни один из них не будет работать, поскольку они попарно подключены к сетевому напряжению.

При соединении «треугольником» третий радиатор остается в работе, даже если два радиатора выходят из строя. Нейтральный проводник отсутствует, его просто невозможно куда-либо подключить. В звезде он подключается в точке звезды и необходим для балансировки фазных токов и симметрии, когда фазы нагружены по-разному (например, в одной ветви установлен 1 нагреватель, а в других — 2 параллельно).

Однако, если в этом соединении сжечь нулевую точку (при разных нагрузках на фазы), напряжения будут неравными (при большей нагрузке и при меньшей нагрузке напряжения будут расти). Для получения дополнительной информации см. статью о дисбалансе фаз.

Следует отметить, что обычные однофазные (220 В) электроприборы нельзя подключать между фазами с напряжением 380 В. Либо оборудование должно быть рассчитано на такое питание, либо сеть должна быть 220 В U-линейной (как в сетях с изолированной нейтральной точкой некоторых объектов, например, судов).

Однако при подключении трехфазного двигателя нейтральный проводник в центре звезды часто не подключается, поскольку это сбалансированная нагрузка.

Чем отличается соединение звезда от треугольника

В трехфазных цепях для трансформаторов, электроприемников и генераторов характерны два типа соединения обмоток. Одно из этих соединений называется «звезда», а другое — «треугольник». Давайте рассмотрим подробнее, что это за соединения и чем они отличаются друг от друга.

Что такое звезда и треугольник

Соединение звездой — это такое соединение, при котором все рабочие концы фазных обмоток соединяются в точке, называемой нейтральной точкой, которая обозначается буквой O.

Соединение треугольником — это соединение, при котором фазные обмотки генератора соединены так, что начало одной из них соединено с концом другой.

Чем отличается соединение звезда от треугольника

Разница между звездой и треугольником

В чем разница между соединением «звезда» и «треугольник»? Разница в приведенных схемах заключается в соединении концов обмоток генератора переменного тока электродвигателя. В соединении «звезда» все концы обмоток соединены вместе, в то время как в соединении «треугольник» конец обмотки одной фазы находится в начале обмотки следующей фазы.

Помимо схемы, электродвигатели с фазными обмотками, соединенными в звезду, работают гораздо более равномерно, чем двигатели с фазными обмотками, соединенными в треугольник. Однако при соединении звездой двигатель не может развивать полную номинальную мощность. Однако при соединении треугольником двигатель всегда работает на полную номинальную мощность, которая почти в полтора раза выше, чем при соединении звездой. Самым большим недостатком треугольного соединения являются высокие пусковые токи.

Схема треугольником

Виды соединения

Вместо соединения звездой можно также использовать соединение треугольником, при котором концы и начала обмоток соединены последовательно. Конец на обмотке фазы C замыкает цепь и образует полную цепь. Благодаря такой форме, полученная схема более эргономична.

Каждая из обмоток имеет сетевое напряжение 220 или 380 вольт. Основными преимуществами схемы являются:

  1. Мощность электрических двигателей достигает наивысшего значения.
  2. Применение соответствующего реостата для более плавного пуска.
  3. Значительно увеличенный момент вращения.
  4. Высокие показатели тяговых усилий.

Дельта используется там, где требуются большие пусковые нагрузки и мощность для мощных машин. При увеличении значений индукции самоконтроля ЭМС достигается значительный крутящий момент. Этот эффект вызывается высокими токами потока.

Комбинация из звезды и треугольника

Чем отличается соединение звездой и треугольником

Если конструкция сложная, используется метод комбинирования «звезда-треугольник». Применение этого метода приводит к значительному увеличению вырабатываемой мощности. Но с двигателем, который не может быть адаптирован к техническим условиям, все будет перегреваться и гореть.

Для снижения сетевого напряжения на обмотках статора необходимо использовать схему «звезда-треугольник». Как только ток уменьшается, частота начинает увеличиваться. Релейно-контактная схема помогает переключиться с треугольника на звезду.

Именно эта комбинация обеспечивает высочайшую надежность и значительную производительность используемого оборудования, не опасаясь его повреждения. Эта система подходит для двигателей, в которых используется легкая пусковая цепь. Однако его не следует использовать, если пусковой ток уменьшается, а крутящий момент остается неизменным. Альтернативой является использование для запуска ротора, соединенного синфазно с реостатом.

Дополнительные советы

Подключение треугольником

Ток при запуске в 7 раз превышает рабочий ток. Выходная мощность в полтора раза выше при соединении треугольником, а плавный пуск достигается методом частотной проводимости.

При подключении звездой необходимо учитывать, что перекос фаз должен быть компенсирован, иначе существует риск повреждения устройства.

Линейное и фазное напряжения в треугольнике равны. Если двигатель будет подключен к бытовой сети, необходим фазосдвигающий конденсатор. Поэтому использование схемы «треугольник» или «звезда» зависит от конструкции двигателя и требований сети. Поэтому необходимо тщательно изучить номинальную мощность двигателя и необходимые параметры, которые нужно увеличить, чтобы сделать конструкцию более эффективной.

Преимущества и недостатки «треугольника»

Такой тип соединения позволяет создать непрерывный контур в цепи. Схема называется так из-за своей эргономичной формы, хотя ее, конечно, можно назвать схемой. К преимуществам «треугольника» относится то, что он заслуживает внимания:

  • Достигается максимальная мощность агрегата во время работы.
  • Применяется реостат для пуска мотора.
  • Значительно увеличивается крутящий момент.
  • Создается мощное тяговое усилие.

К недостаткам можно отнести только высокие входные токи и активное выделение тепла во время работы. Этот тип соединения часто используется в мощных машинах, где возникают большие токи нагрузки. Это увеличивает ЭЭД, что влияет на характеристики крутящего момента. Следует также упомянуть, что существует еще одна система соединения, называемая «открытая дельта». Он используется в выпрямительных системах, предназначенных для генерирования токов с частотой в три раза выше.

Комбинирование схем

Схемы подключения трехфазного двигателя звезда и треугольник: правила использования и разница между ними

В очень сложных машинах для трехфазного двигателя часто используется комбинированная схема «звезда-треугольник». Это не только увеличивает производительность машины, но и продлевает срок ее службы, если она не предназначена для работы в режиме «треугольника». Поскольку пусковые токи мощных двигателей высоки, предохранители или автоматические выключатели часто выходят из строя при запуске машины.

Для снижения сетевого напряжения на обмотке статора активно используются различные компоненты, такие как автотрансформаторы, реостаты и т.д. В результате напряжение снижается более чем в 1,7 раза. После успешного запуска двигателя частота постепенно увеличивается, а сила тока уменьшается. В этом случае использование контактора позволяет переключить двигатель на схему «звезда-треугольник». В этом случае обеспечивается максимально плавный запуск генераторной установки.

Схемы подключения трехфазного двигателя звезда и треугольник: правила использования и разница между ними

Однако эта комбинация не может быть использована, если необходимо уменьшить пусковой ток, но в то же время требуется высокий крутящий момент. В этом случае необходимо использовать электродвигатель с фазным ротором, оснащенный реостатом.

Преимущества сочетания двух методов соединения двояки:

  • Благодаря плавному пуску увеличивается срок эксплуатации.
  • Можно создать два уровня мощности агрегата.

Наиболее часто используемые сегодня электродвигатели — это двигатели на 220 и 380 вольт. Это имеет решающее значение для выбора принципиальной схемы. Поэтому для 220 В рекомендуется использовать треугольник, а для 380 В — звезду.

В чем различия

Основное различие между типами обмоток заключается в способе достижения и поддержания различных параметров электрического напряжения и тока в двигателе. В первом методе эффективность повышается постепенно, а во втором происходит сильная передача тока.

Настройки для дельты и звезды отличаются при выполнении отдельных задач. Часто электрики используют комбинацию систем. Это придает кабелю или трансформатору функцию экономии, но в то же время устанавливает ток на более низкое значение.

Что же лучше?

Системы намотки подходят для различных ситуаций. Дельта-система обеспечивает в 1,5 раза большую мощность, чем звездная система. Для обеспечения плавного пуска и защиты агрегатов от перегрузок больше подходит соединение звездой.

Даже если вы знаете преимущества и недостатки, невозможно выбрать тот или иной тип схемы по собственному усмотрению. При подключении обмотки учитывается указанное значение напряжения. Эта информация напечатана на передней панели электрического блока.

Разница схемы звезда и треугольник

Специфика трехфазных энергосистем предусматривает два типа подключения трехфазных нагрузок — звезда и треугольник. Это относится к фазным обмоткам в трехфазных двигателях, обмоткам трансформаторов или нагревательным элементам в электрических котлах. При соединении звездой начало всех обмоток подключается к внешним проводникам, а концы обмоток подключаются к точке звезды. При соединении треугольником конец предыдущей обмотки соединяется с началом следующей обмотки, образуя равносторонний треугольник с тремя фазами, соединенными в вершинах (точках соединения).

Однако различия в геометрической схеме — не единственное, что отличает звезду от треугольника. На примере активной нагрузки, представленной тремя нагревателями сопротивления, видно, что в случае схемы «звезда», если один нагреватель выходит из строя, два других, подключенных последовательно к сети, остаются в работе, но если два из них выходят из строя одновременно, третий прекращает работу. Если все три нагревателя соединены в треугольник, каждый из них работает от сетевого напряжения (380 В), и нагреватель продолжает работать даже при выходе из строя двух элементов.

Читайте также.

Физика физики — Физика физики в области термоэлектричества — Принципиальная схема и характеристики асинхронных двигателей

Схемы подключения обмотки статора асинхронных двигателей имеют другой результат. Это связано с тем, что при соединении звездой или треугольником мощность двигателя изменяется в три раза. То есть, трехфазные асинхронные двигатели, предназначенные для работы в звезде при трехфазном напряжении 380 вольт, в треугольнике имеют втрое меньшую мощность. В таком режиме двигатель просто сгорает, но если двигатель рассчитан на работу в соединении «треугольник» с той же 380-вольтовой обмоткой статора в соединении «звезда», то его мощность снижается в три раза.

Последняя особенность нашла широкое применение в схемах запуска электродвигателей. При запуске электродвигателя пусковой ток может в 10 раз превышать номинальный ток. Влияние пусковых нагрузок оказывает негативное влияние на напряжение сети и работу подключенного оборудования.

Для уменьшения пусковых токов двигатель подключается в соединении звезда-треугольник до пусковой фазы и переключается в соединение треугольник при достижении номинальной скорости. Для обеспечения возможности соединения звезда-треугольник большинство мощных двигателей имеют отдельные соединения обмоток статора, а само соединение возможно с помощью контакторов.

Таким образом, каждая система подключения имеет свои преимущества. Для треугольника — это достижение максимальной мощности, хотя он требует строгого соблюдения условий эксплуатации, это преимущества соединения звездой:

  • плавный пуск;
  • работу в номинальном режиме;
  • нормальную реакцию на кратковременные перегрузки;
  • оптимальные температурные режимы.

Схемы подключения обмоток генератора

Существуют также различия в схемах подключения обмоток электрогенераторов. Как и нагрузка, они могут быть переключены на соединение звездой или треугольником, при этом выход генератора остается неизменным. Изменения влияют на выходное напряжение. Таким образом, если обмотки генератора соединены звездой, выходное напряжение в √3 раза ниже, чем при соединении треугольником, но поскольку мощность остается неизменной, значение тока уменьшается на тот же множитель при увеличении напряжения.

Оцените статью