Всегда внимательно читайте этикетку! Наличие трех кабелей не означает, что имеется подключение 380 В. Сжигайте только хорошее!
Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 или 380 В?
Из всех электродвигателей, предназначенных для механической работы, трехфазные являются одними из самых производительных. Вращение ротора осуществляется за счет одновременного действия магнитных потоков от обмоток фаз. В результате три крутящих момента, взаимодействующих пропорционально друг другу, оказывают силу одновременно. В зависимости от конструкции и параметров сети трехфазного двигателя методы подключения рассматриваются в следующих разделах.
Подключение трехфазного двигателя является относительно сложным процессом и требует понимания процессов, связанных с электромонтажом. Для этого необходимо рассмотреть как сами элементы, так и их назначение.
Конструктивно трехфазный двигатель состоит из
В зависимости от типа двигателя существуют модели с укороченным сепаратором и бегунками, которые движутся ступенчато. Ротор может вращаться исключительно под действием электромагнитного поля, индуцированного обмотками статора, или ротор может приводиться в действие магнитным полем ротора посредством тока, протекающего через обмотки. Для работы трехфазного двигателя необходимо понимать, как связаны между собой фазы обмотки.
Схемы подключения обмоток двигателя
Трехфазные асинхронные двигатели имеют два типа соединений: звезда и треугольник. Для трехфазных асинхронных машин в зависимости от модели могут быть реализованы следующие схемы
Самый простой способ определить назначение конкретного асинхронного электродвигателя — изучить типовую табличку (металлическая табличка с техническими параметрами). Они указывают, помимо прочего, номинальное рабочее напряжение соответствующего соединения. Это может быть имя только для звезды, имя только для дельты или их комбинация. Пример этого показан на следующем изображении.
Пример названия типовой таблички
Если фирменная табличка отсутствует или изношена, откройте блок распределителя обмоток, чтобы найти схему подключения. Если имеется шесть клемм с клеммными соединениями, можно указать тип подключения обмотки. Еще хуже, если BRNO имеет только три клеммы, а соединения выполнены в корпусе. В этом случае необходимо разобрать 3-фазный электродвигатель, чтобы выяснить, как выполнены соединения.
Звезда.
Схема соединения звездой трехфазных двигателей означает, что начало каждой обмотки подключено в одной точке, а фазы от линии питания подключены к этим концам. Этот тип обеспечивает более плавный пуск и относительно плавную работу. Однако мощность, при которой вращается ротор, в полтора раза больше, чем при соединении треугольником. В общих чертах эта связь выглядит следующим образом.
Как показано на рисунке, выводы обмоток трехфазных двигателей A2, B2 и C2 подключены к одному электрическому блоку. Клеммы A1, B1 и C1- также подключаются к фазным проводам, обычно 220 или 380 вольт.
Если рассматривать эту диаграмму как пример диаграммы Борна, то используется следующий формат
Соединение со звездообразной обмоткой
Треугольный
Чтобы подключить двигатель треугольником, один конец обмотки должен быть совмещен с другим концом. Таким образом, обмотки замыкаются своеобразным кольцом, к которому подсоединяется силовой кабель. Дельта-соединение обеспечивает максимальный крутящий момент и мощность оси. Это особенно важно для тяжелых грузов. Однако ток обмотки также увеличивается пропорционально номинальной нагрузке, не говоря уже о режимах перегрузки.
Именно поэтому трехфазные треугольные двигатели требуют пониженного напряжения. Например, если одна и та же машина может быть подключена как к треугольному соединению, так и к соединению «звезда», то напряжение питания для соединения «звезда» составляет 380 вольт, а для треугольного соединения — 220 вольт или 220 и 127 вольт соответственно. Соединения обмоток треугольника следующие
Схема дельта-подключения
Как видно, соединения A2 — B1, B2 — C1 и C2 — A1. Некоторые электродвигатели могут иметь различное расположение выводов, но на крышке платы указана обмотка, к которой относятся выводы, и возможные варианты соединения между выводами.
Варианты подключения
Трехфазные двигатели используются в самых разных устройствах благодаря своим отличным свойствам и достаточно широкому модельному ряду. Поэтому они используются как в приборах с трехфазным питанием, так и в однофазных электроустановках бытового назначения. Далее представлены оба варианта подключения электродвигателей.
Однофазное подключение
В отличие от однофазных асинхронных двигателей, конструктивной особенностью трехфазных двигателей является то, что обмотки должны быть сдвинуты по фазе. В противном случае вал не будет вращаться. Чтобы изменить это, фаза разделяется на все три обмотки, две из которых содержат дополнительные индуктивные и пусковые емкости. Это обеспечивает компенсацию тока и напряжения сетевым напряжением. Индуктор смещает напряжение в отрицательную сторону на угол до -90°, в то время как однофазный конденсатор смещает его в положительную сторону на угол до +90°.
Графически функция запаздывания напряжения/тока имеет вид
Изменение тока и напряжения на емкости и индуктивности.
Однако на практике компенсация обеспечивается только емкостным элементом, подключенным к цепи питания в одной обмотке, в то время как две другие проходят между фазным и нейтральным проводниками. На следующем рисунке показана схема подключения однофазного двигателя в однофазной цепи.
Однофазная электрическая схема
Как видно на рисунке, помехи создаются фазным проводником, содержащим два составных однофазных конденсатора: один для запуска C2, а другой для непрерывной работы C1. При нажатии кнопки пуска контакты SA1 и SA2 замыкаются одновременно, но как только создается достаточный крутящий момент и начинается вращение, SA1 отбрасывается, C1 удаляется из цепи, а C2 остается. При использовании этого переключателя двигателя мощность снижается до 30-50%.
Пуск конденсатора рассчитывается по следующей формуле
СРежим. = (2800 * I)/U — для 3-фазных двигателей со звездообразным двигателем
CРежим. = (4800 * I)/U — для 3-фазных двигателей с треугольным соединением
Пусковой конденсатор используется только при заряженных пусках, поэтому при легких пусках его можно не использовать. В этом случае вместо пускового конденсатора используется рабочий конденсатор.
Трехфазные сети
В трехфазных системах имеется необходимый тип напряжения питания, но для привода двигателя всегда используется магнитный пускатель. Запуск без стартера или контактора довольно опасен. Именно поэтому они являются необходимым элементом.
Схема трехфазного подключения
На рисунке выше показана общая схема подключения двигателя к трехфазной сети, которая работает следующим образом.
Если все устроено таким образом, то проблем не возникает. Однако в большинстве случаев вам придется столкнуться с тем, что стиральная машина будет удалена неизвестно когда. Конечно, здесь все гораздо сложнее.
Что такое трехфазный ток?
Сначала рассмотрим понятие трехфазного тока, поскольку большинство асинхронных двигателей работают в трехфазной сети. Трехфазный ток или трехфазная электрическая система — это трехконтурная система, в которой электродвигатели (HED) одинаковой частоты работают в фазе друг с другом на 1/3 цикла (ϕ = 2π/ 3) или 120. °.
Большинство генераторов основаны на выработке трехфазного тока. В основном, в них используются три теплообменника, расположенные взаимно под углом 120°.
Система с тремя генераторами предполагает, что шесть кабелей (по два на каждый генератор) приводятся в действие этим устройством. Однако на практике наблюдается, что бытовые и даже промышленные сети доходят до потребителей в виде трех кабелей. Это делается для экономии проводки.
Катушки генератора соединены так, что на выходе получается три катушки вместо шести. Система обмоток также вырабатывает ток 380 В вместо обычных 220 В. Это трехфазная сеть, с которой знакомы все пользователи.
ИНФОРМАЦИЯ: Первая трехфазная, шестипроводная система электроснабжения была изобретена Николой Тесла. Впоследствии он был усовершенствован и развит М. О. Доливо-Добровольским. Сначала он предложил четырехпроводную и трехпроводную системы и после ряда экспериментов обнаружил множество преимуществ такого коммутатора.
Большинство асинхронных двигателей питаются от трехфазной сети. Давайте рассмотрим подробнее, как работают эти устройства.
Устройство асинхронного двигателя
Давайте начнем с внутренней архитектуры двигателя. Внешне трехфазные асинхронные двигатели почти не отличимы от других электродвигателей. Пожалуй, единственное отличие, которое бросается в глаза, — это более толстый шнур питания. Главное отличие скрыто от глаз пользователя под металлической крышкой двигателя.
При открытии коробки управления (место ввода силовых кабелей) отображаются шесть кабельных вводов. Они подключаются двумя способами, в зависимости от функции, необходимой для конкретного двигателя. Более подробную информацию о том, как коммутировать трехфазные асинхронные двигатели, см. ниже.
Функциональные части двигателя можно увидеть, если снять защитную металлическую крышку. Состав:.
Основными компонентами двигателя являются статор и ротор. Это компоненты, которые приводят в действие двигатель.
Рассмотрим конструкцию этих элементов трехфазного асинхронного двигателя.
- Στάτη. цилиндрической формы и обычно изготавливаются из стальных листов. Вдоль створок расположены продольные прорези, в которых находятся обмотки статора, изготовленные из витков. Валы каждой обмотки расположены под углом 120° друг к другу. Концы обмоток соединены в треугольную или звездообразную систему.
- Ротор или сердечник двигателя. Цилиндрический узел между металлической пластиной и алюминиевым стержнем. Конструкция замыкается вокруг конца цилиндра торцевым кольцом. Второе название бегунков асинхронного двигателя — червячная обойма. В более крупных двигателях вместо алюминия может использоваться медь.
Здесь стоит рассмотреть принцип, по которому работают трехфазные асинхронные двигатели.
Принципы работы трехфазных асинхронных двигателей
Трехфазные асинхронные двигатели работают за счет магнитного поля, создаваемого в обмотках статора. Токи, протекающие по каждой обмотке, имеют взаимное смещение во временных и пространственных характеристиках на 120°. Поэтому общий магнитный поток трех контуров вращается.
В обмотках статора образуется замкнутая электрическая цепь. Он взаимодействует с магнитным полем статора. Это создает пусковой момент двигателя. Он стремится вращать ротор в направлении магнитного поля статора. Со временем пусковой момент достигает значения тормозного момента курсора, затем превышает это значение, и курсор начинает двигаться. В этот момент возникает явление скольжения.
Информация: Slip — это величина, которая в процентах показывает, превышает ли частота синхронизации магнитного поля статора скорость вращения ротора.
Рассматривайте этот параметр в различных ситуациях.
- Скорость холостого хода. При отсутствии нагрузки на вал скольжение имеет минимальное значение.
- С увеличением нагрузки. При увеличении статического напряжения величина скольжения увеличивается и может достичь критического значения. Если двигатель превысит это значение, двигатель может «остановиться».
Диапазон параметра скольжения составляет 0-1. Для асинхронных двигателей общего назначения этот параметр составляет 1-8%.
Когда электромагнитный момент на роторе и тормозной момент на валу двигателя достигают равновесия, процесс вибрации прекращается.
Колебания прекращаются, когда электромагнитный момент на роторе и тормозной момент на валу достигают равновесия. Основным принципом работы асинхронного двигателя можно считать взаимодействие вращающегося магнитного поля статора и тока, вызванного этим магнитным полем ротора. Следует помнить, что крутящий момент возникает только из-за разности скоростей магнитных полей обмоток двигателя.
Зная принцип работы трехфазного асинхронного двигателя, можно запустить двигатель. В этом случае стоит рассмотреть некоторые возможные соединения обмоток двигателя.
