Zapojení motoru z hvězdy do trojúhelníku

Proč je nutné přepínání hvězda-trojúhelník? Jak víte, třífázové asynchronní elektromotory s rotorem nakrátko jsou zapojeny do hvězdy nebo trojúhelníku v závislosti na síťovém napětí, pro které je každé vinutí navrženo.

Rotor turbínového kompresoru

Při spouštění zvláště výkonných elektromotorů zapojených do trojúhelníku jsou pozorovány zvýšené rozběhové proudy, které v přetížených sítích vytvářejí dočasný pokles napětí pod přípustnou mez, proto je nutné při spouštění elektromotoru implementovat spínací mechanismus hvězda-trojúhelník.

Tento jev je způsoben konstrukčními prvky asynchronního e-mailu. motory, ve kterých má masivní rotor dostatečně velkou setrvačnost, a když se roztáčí, motor pracuje v režimu přetížení. Startování elektromotoru se stává obtížnějším, pokud je na hřídeli zátěž s velkou hmotou – rotory turbínových kompresorů, odstředivá čerpadla nebo mechanismy různých obráběcích strojů.

Způsob snížení startovacích proudů elektromotoru přepínáním režimů hvězda-trojúhelník

Pro snížení proudových přetížení a úbytků napětí v síti se používá speciální způsob připojení třífázového elektromotoru, při kterém při zvyšování otáček dochází k přepínání z hvězdy do trojúhelníku.

Teorie připojení vinutí motoru: hvězda (vlevo) a trojúhelník (vpravo)

Při připojení vinutí zapojených do hvězdy motoru určeného pro zapojení do trojúhelníku k třífázové síti 380 V je napětí dodávané každému vinutí o 70 % nižší než jmenovitá hodnota. V souladu s tím bude proud při spouštění motoru menší, ale je třeba mít na paměti, že bude také menší počáteční točivý moment.

Proto přepínání hvězda-trojúhelník nelze použít u elektromotorů, které mají zpočátku na hřídeli nesetrvační zatížení, jako je hmotnost nákladu navijáku nebo odpor pístového kompresoru.

Je nepřípustné přepínat režimy s elektromotorem stojícím na pístovém kompresoru

Pro práci jako součást takových jednotek, které mají v době spouštění velké zatížení, se používá speciální třífázová elektrická energie. motory s fázovým rotorem, u kterých jsou rozběhové proudy regulovány pomocí reostatů.

Spínání hvězda-trojúhelník lze použít pouze u elektromotorů s volně rotujícím zatížením hřídele – ventilátory, odstředivá čerpadla, hřídele obráběcích strojů, odstředivky a další podobná zařízení.

Odstředivé čerpadlo s asynchronním elektromotorem

Provádění změn režimů připojení vinutí motoru

Je zřejmé, že pro spuštění třífázového elektromotoru v režimu hvězda s následným přepnutím na zapojení vinutí do trojúhelníku je nutné použít několik třífázových stykačů ve startéru.

Sada stykačů ve spouštěči hvězda-trojúhelník

V tomto případě je nutné zablokovat okamžitou činnost těchto stykačů a také je třeba zajistit krátkodobou spínací prodlevu, aby bylo zaručeno vypnutí spojení do hvězdy dříve, než sepne trojúhelník, jinak dojde k třífázovému zkratu. objeví se.

READ
Sekční drátěný plot

Časové relé (RT), které se v obvodu používá pro nastavení intervalu spínání, proto musí zajistit také zpoždění 50-100 ms, aby nedošlo ke zkratu.

Způsoby, jak implementovat zpoždění přepínače

Diagram spínacích časů

Existuje několik zásad pro implementaci zpoždění pomocí:

  • Časové relé s normálně otevřeným kontaktem v době spuštění blokuje zapojení do trojúhelníku vinutí. V tomto obvodu je spínací moment určen pomocí proudového relé (RT);
  • Timer (časové relé), přepínání režimu po předem nastaveném časovém intervalu (setpoint) 6-10 sekund;
  • Zapnutím stykačů externími ovládacími proudy z automatických řídicích jednotek nebo ručních spínačů.

Moderní časové relé s nastavením všech parametrů

Klasické schéma

Tento systém je poměrně jednoduchý, lze jej provádět ručně, nenáročný a spolehlivý, má však významnou nevýhodu, která bude popsána níže a vyžaduje použití objemného a zastaralého časového relé.

Tento RT poskytuje vypínací zpoždění díky zmagnetizovanému jádru, které nějakou dobu trvá, než se demagnetizuje.

Elektromagnetické časové relé zpoždění

Abychom porozuměli fungování tohoto obvodu, je nutné v duchu projít obvody proudění.

Klasický spínací obvod s proudovým a časovým relé

Po zapnutí třífázového jističe AB je startér připraven k provozu. Přes normálně sepnuté kontakty tlačítka “Stop” a kontakt tlačítka “Start” uzavřený operátorem protéká proud cívkou stykače KM. Silové kontakty KM jsou udržovány v zapnutém stavu “samozdvihem” díky kontaktu BKM.

Na fragmentu výše uvedeného diagramu červená šipka označuje bočníkový kontakt

Relé KM je nutné k tomu, aby bylo možné vypnout motor tlačítkem Stop. Impulz z tlačítka “Start” prochází také normálně zavřeným BKM1 a RV, čímž se spustí stykač KM2, jehož hlavní kontakty dodávají napětí do hvězdicového zapojení vinutí – rotor se roztáčí.

Protože v okamžiku spuštění KM2 se otevře kontakt BKM2, nemůže KM1, který zajišťuje sepnutí trojúhelníkového spojení vinutí, nijak fungovat.

Stykače zajišťující zapojení do hvězdy (KM2) a trojúhelníku (KM1).

Rozběhové proudové přetížení elektromotoru způsobí, že RT, který je součástí obvodů proudových transformátorů TT1, TT2, pracuje téměř okamžitě. V tomto případě je řídicí obvod cívky KM2 přerušen kontaktem RT a blokuje činnost RV.

Současně se spuštěním KM2 se pomocí jeho přídavného normálně otevřeného kontaktu BKM2 spustí časové relé, jehož kontakty jsou sepnuty, ale KM1 nepracuje, protože BKM2 je v obvodu cívky KM1 rozpojen.

READ
Emesla z překližky pro zahradní dekorace

Sepnutí časového relé – zelená šipka, spínací kontakty – červené šipky

Se zvyšujícími se otáčkami klesají rozběhové proudy a otevře se kontakt RT v řídicím obvodu KM2. Současně s odpojením silových kontaktů, které zajišťují napájení hvězdicového zapojení vinutí, se BKM2 sepne v řídicím obvodu KM1 a BKM2 se rozepne v silovém obvodu RV.

Protože se však RV vypíná se zpožděním, stačí tato doba k tomu, aby jeho normálně otevřený kontakt v okruhu KM1 zůstal sepnutý, díky čemuž dochází k samočinnému vyzvednutí KM1, které spojuje vinutí s trojúhelníkem.

Normálně otevřený samosběrný kontakt KM1

Nevýhoda klasického schématu

Pokud v důsledku nesprávného výpočtu zatížení hřídele nemůže získat hybnost, pak proudové relé v tomto případě nedovolí obvodu přepnout do režimu delta. Dlouhodobý provoz asynchronní motor v tomto režimu startovacího přetížení je vysoce nežádoucí, vinutí se přehřívá.

Přehřáté vinutí motoru

Proto, abyste předešli následkům neočekávaného zvýšení zátěže při spouštění třífázového elektromotoru (opotřebené ložisko nebo cizí předměty vnikající do ventilátoru, znečištění oběžného kola čerpadla), měli byste k napájení připojit také tepelné relé obvodu elektromotoru. motoru za stykačem KM (není na schématu vyznačeno) a namontujte snímač teploty na skříň.

Vzhled a hlavní součásti tepelného relé

Pokud se pro přepínání režimů používá časovač (moderní RV), ke kterému dochází v nastaveném časovém intervalu, pak při zapnutí vinutí motoru do trojúhelníku dojde k souboru jmenovitých otáček za předpokladu, že zatížení hřídele odpovídá technické podmínky pro provoz elektromotoru.

Přepínání režimů pomocí moderního časového relé CRM-2T

Obsluha samotného časovače je vcelku jednoduchá – nejprve se zapne stykač do hvězdy a po nastavitelné době se tento stykač vypne a s nějakým také nastavitelným zpožděním se zapne stykač trojúhelník.

Správné specifikace pro použití spojů spínacích vinutí.

Při spouštění libovolného třífázového el. motoru, je třeba dodržet nejdůležitější podmínku – moment odporu zátěže musí být vždy menší než rozběhový moment, jinak elektromotor jednoduše nenastartuje a jeho vinutí se přehřeje a spálí, i když je režim startu hvězda použitý, ve kterém je napětí nižší než jmenovité.

I když je na hřídeli volně se otáčející zátěž, rozběhový moment při zapojení hvězdou nemusí stačit a el. motor nezvedne otáčky, při kterých by měl být proveden přechod do trojúhelníkového režimu, protože odpor média, ve kterém se otáčejí mechanismy jednotek (lopatky ventilátoru nebo usazeninové oběžné kolo), se zvyšuje s rostoucí rychlostí otáčení.

READ
Průmyslová svítidla - výběr spolehlivých zařízení a možností připojení osvětlovacích zařízení

V tomto případě, pokud je proudové relé vyloučeno z obvodu a přepínání režimů se provádí podle nastavení časovače, pak v okamžiku přechodu na trojúhelník budou všechny stejné proudové rázy téměř stejné doby trvání. pozorováno jako při spouštění ze stacionárního stavu rotoru.

Srovnávací charakteristiky přímého a přechodového motoru začínají zatížením hřídele

Je zřejmé, že takové spojení hvězda-trojúhelník nepřinese žádné pozitivní výsledky s nesprávně vypočítaným rozběhovým momentem. Ale v okamžiku, kdy je stykač vypnutý, což zajišťuje připojení do hvězdy, s nedostatečnými otáčkami motoru, v důsledku samoindukce bude v síti pozorováno přepětí, které může poškodit další zařízení.

Při použití spínání hvězda-trojúhelník je tedy nutné dbát na to, aby takové zapojení třífázového asynchronního el bylo účelné. motoru a znovu zkontrolujte výpočty zatížení.

Zde je dobré video o přechodu elektromagnetického startéru hvězda-trojúhelník

Asynchronní motory mohou být dimenzovány na 220 V (jednofázové) nebo 380 V (třífázové). První se nacházejí v domácích spotřebičích, druhé se často používají v průmyslu. Elektrické zařízení je napájeno třífázovou sítí a může spotřebovat více energie.

V elektrotechnice byla vyvinuta a podrobně popsána schémata připojení přijímačů. Motor lze připojit k třífázovému obvodu dvěma způsoby: hvězda a trojúhelník. Vlastnosti motoru do značné míry závisí na typu připojení. Jaký je rozdíl mezi schématem “trojúhelníku” a schématem “hvězdy”, pochopíme dále.

Označení způsobu připojení na přístrojové desce

Třífázová síť

Schéma zapojení hvězda-trojúhelník se používá pouze v třífázovém obvodu a často se používá pro asynchronní elektromotory, transformátory, topná tělesa elektrických kotlů. Fáze za sebou zaostávají o úhel 120 stupňů, ostatní charakteristiky (frekvence a napětí) jsou stejné. Hodnota 380 V udává rozdíl mezi fázovými vodiči, jinak se nazývá síťové napětí. Napětí mezi nulovým vodičem a kterýmkoli z dalších tří vodičů bude 220 V (fázové napětí). Neutrální vodič se však vždy nepoužívá, zařízení je připojeno pouze k fázím.

Třífázové sítě mají následující výhody:

  • efektivnější transport energie;
  • dobrá energetická bilance v systému.

V bytech a soukromých domech většina lidí používá jednu fázi a nulu. Třífázové sítě se nacházejí v továrnách a pro dodávku elektřiny do vícepodlažních budov a po fázi jsou distribuovány mezi byty.

Třífázový motor

Elektrické zařízení určené pro použití v třífázových sítích může pracovat v režimu generátoru nebo motoru. Třífázový motor má rotor rotující kolem statoru, který je stacionární. Tři statorová vinutí jsou vůči sobě posunuta o 120 stupňů. Jejich závěry jsou spojeny se speciálním blokem. To vše je doplněno o plášť, ložiska a další detaily.

READ
Nástěnné hodiny z epoxidu a dřeva

Závěry fázových vinutí elektromotoru

Označení svorek vinutí

Pro značení svorek vinutí indukčního motoru bylo vydáno několik státních norem. První (183-74) byl používán až do roku 1987. Podle raných tradic byly všechny kontakty označeny písmenem “C”, následovaným číslem od 1 do 6. Později byl vydán standard, který si vypůjčoval označení přijatá mimo zemi. Vinutí se nazývají “W”, “V” a “U”, začátek a konec jsou napsány čísly 1 a 2. Pokud je použit neutrál, pak bude na schématech podepsán písmenem N.

Označení svorek vinutí

Princip činnosti elektromotoru

Indukční motor využívá stejný jev jako transformátor, proto je někdy označován jako indukční motor. Statorovým vinutím prochází střídavý proud, který vytváří magnetické pole. EMF se vyskytuje na vinutí převodovky. Vzájemné působení magnetických polí pohání hřídel. Motor se nazývá asynchronní, protože frekvence magnetického pole vytvářeného statorem a otáčky rotoru jsou různé.

Vlastnosti

Indukční motor potřebuje ke svému chodu střídavý proud. Vyrábí modely určené pro různé typy sítí. Přidělte třífázové motory:

  • s rotorem ve veverce (“kolo veverky”);
  • s fázovým rotorem.

Existují také synchronní motory. Schéma zapojení takové jednotky bude složitější, protože k provozu vyžaduje stejnosměrný proud.

Provozní režimy

Existuje několik režimů provozu asynchronního motoru:

  • Volnoběh. Není zatížení, rotor se otáčí maximální rychlostí.
  • motorový režim. Od předchozího se liší přítomností zátěže, která zpomaluje rychlost rotoru. Elektřina se přeměňuje na mechanickou energii.
  • Režim brzdy. Používají se, když je potřeba rychle zastavit rotaci, vyžaduje to obrácené zapojení.
  • Režim generátoru. Využívá přeměnu jiného druhu energie na elektřinu.

Třífázové motory mohou pracovat v jednofázových sítích, ale zároveň nebude fungovat maximální výkon a hladký chod. Chcete-li to provést, musíte obvod převést přidáním dalších prvků fázového posunu.

Hvězdné schéma

Schéma zapojení tří vinutí, když jsou všechna připojena k jednomu společnému bodu, se nazývá hvězda. Vizuálně to vypadá jako spojení tří prvků do hvězdy. Společný bod se nazývá neutrální bod. Připojuje se k nulovému vodiči, pokud existuje. Existují dva případy pro připojení podle hvězdicového schématu: připojení s neutrálem a bez něj.

Zapojení motoru a přijímače do hvězdy

Výhody spojení motoru s hvězdou:

  • hladší start;
  • je možný nepřetržitý provoz po dlouhou dobu;
  • vysoká spolehlivost;
  • odolnost proti krátkodobému přetížení.
READ
Jak dlouho můžete uchovávat vařená vejce v lednici

Hvězdicové zapojení je optimální pro nepřetržitý provoz. Menší riziko přehřátí skříně, motor běží měkčí. Ale výkon se stává cenou za všechny výhody, s takovým schématem byste neměli počítat s maximem.

trojúhelníkový diagram

Pokud je použito trojúhelníkové zapojení přijímačů, pak jsou vinutí zapojena do série. Na každý z rohů se aplikuje fáze. Neutrální připojení není nutné.

Schéma zapojení delta

Zapojení vinutí do trojúhelníku poskytuje následující výhody:

  • extrakce maximálního výkonu;
  • vysoký výkon pro trakci a točivý moment.

Mezi nevýhody patří silné proudy při startu a také možné přehřátí při delším provozu.

Kombinace schémat

Zapojení hvězda a trojúhelník se liší nejen geometrií obvodů. Rozdíly jsou také v jejich praktické aplikaci. Například, když jsou tři topná tělesa propojena hvězdou, pokud jeden z nich selže, ostatní dva budou fungovat. Pokud je problém se dvěma, tak třetí přestane fungovat. Při zapojení topných těles trojúhelníkem bude ohřívač fungovat i po poruše dvou těles.

Kombinace spojení hvězda a trojúhelník

Schéma zapojení do trojúhelníku nebo hvězdy je základní, ale ne vždy se používá ve své nejčistší podobě. Někdy je výhodné použít jednu možnost pro nastartování motoru a druhou pro nepřetržitý provoz. Tento přístup vám pomůže získat z motoru maximum, ale musí být aplikován opatrně. Například při spouštění motoru se používá zapojení zátěže do trojúhelníku a poté, aby se snížilo lineární napětí ve statorových prvcích, přepnou do hvězdy. Spínání se provádí pomocí obvodu typu relé-kontakt.

Ovládací obvod spínače

Výběr schématu závisí na provozních podmínkách zařízení. Například, pokud musíte spustit třífázový elektromotor v jednofázové síti, pak se použije schéma zapojení trojúhelníku, ale pomocí kondenzátoru s fázovým posunem.

Ne všechna zařízení umožňují uživatelům vybrat typ připojení. Někdy výrobce nechává pouze tři výstupní kontakty. Uvnitř vinutí motoru jsou již zapojena jedním ze způsobů. Uživatelé nemusí přemýšlet o tom, jak připojit zařízení k síti, stačí pouze připojit tyto výstupy k fázovým vodičům. Pokud však potřebujete změnit obvod, budete muset otevřít pouzdro zařízení, což není vždy vhodné.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: