Как устроен трехфазный асинхронный электродвигатель. Какие существуют схемы подключения к сети 380 В. Чем отличается соединение обмоток звездой и треугольником. Как правильно подобрать защиту для электродвигателя.
Устройство и принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя
Трехфазный асинхронный электродвигатель — это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию трехфазного переменного тока в механическую энергию вращения вала. Он состоит из двух основных частей:
- Статор — неподвижная часть с обмотками
- Ротор — вращающаяся часть
Статор представляет собой полый цилиндр, собранный из тонких пластин электротехнической стали. В пазах статора уложены три обмотки, смещенные в пространстве на 120 градусов относительно друг друга. При подключении обмоток к трехфазной сети в статоре создается вращающееся магнитное поле.
Ротор может быть короткозамкнутым или фазным. Короткозамкнутый ротор имеет обмотку в виде «беличьей клетки» — алюминиевые стержни, замкнутые по торцам кольцами. В обмотке ротора индуцируются токи, создающие собственное магнитное поле. Взаимодействие полей статора и ротора приводит к вращению ротора.
Преимущества трехфазных асинхронных электродвигателей
Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое распространение благодаря ряду преимуществ:
- Простота конструкции и надежность
- Низкая стоимость
- Высокий КПД (до 95%)
- Возможность прямого подключения к промышленной сети 380 В
- Легкость в обслуживании и ремонте
Однако у них есть и некоторые недостатки, такие как малый пусковой момент и большие пусковые токи. Эти особенности необходимо учитывать при выборе схемы подключения.
Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя
Существует две основные схемы подключения обмоток статора трехфазного асинхронного электродвигателя:
- Звезда (Y)
- Треугольник (Δ)
Соединение обмоток звездой
При соединении звездой концы всех трех обмоток соединяются в общую точку (нейтраль). Начала обмоток подключаются к фазным проводам сети. Эта схема применяется, когда линейное напряжение сети равно номинальному напряжению двигателя.
Особенности соединения звездой:
- Фазное напряжение на обмотках в √3 раз меньше линейного
- Ток в обмотках меньше, чем при соединении треугольником
- Пусковой момент меньше номинального в 3 раза
Соединение обмоток треугольником
При соединении треугольником конец каждой обмотки соединяется с началом следующей. К точкам соединения подключаются фазные провода сети. Эта схема используется, когда линейное напряжение сети в √3 раз меньше номинального напряжения двигателя.
Особенности соединения треугольником:
- На каждую обмотку подается полное линейное напряжение
- Ток в обмотках в √3 раз больше, чем при соединении звездой
- Пусковой момент в 3 раза больше, чем при соединении звездой
Выбор схемы подключения в зависимости от напряжения сети
Правильный выбор схемы подключения обеспечивает оптимальную работу двигателя. Рассмотрим типичные случаи:
- Двигатель 380/660 В в сети 380 В — подключаем треугольником
- Двигатель 380/660 В в сети 660 В — подключаем звездой
- Двигатель 220/380 В в сети 380 В — подключаем звездой
Важно помнить, что неправильное подключение может привести к перегреву обмоток и выходу двигателя из строя.
Способы пуска трехфазных асинхронных электродвигателей
Выбор способа пуска зависит от мощности двигателя и характера нагрузки. Основные способы:
- Прямой пуск — для двигателей до 5 кВт
- Пуск переключением со звезды на треугольник
- Пуск через автотрансформатор
- Плавный пуск с помощью устройства плавного пуска (УПП)
- Частотный пуск с помощью преобразователя частоты
Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки, которые нужно учитывать при проектировании системы электропривода.
Защита трехфазного асинхронного электродвигателя
Для обеспечения надежной и безопасной работы электродвигателя необходимо предусмотреть следующие виды защиты:
- От коротких замыканий — автоматический выключатель или предохранители
- От перегрузки — тепловое реле или электронное реле перегрузки
- От обрыва фазы — реле контроля фаз
- От повышенного и пониженного напряжения — реле напряжения
Правильно подобранная защита значительно увеличивает срок службы двигателя и повышает безопасность эксплуатации.
Типичные ошибки при подключении трехфазных асинхронных электродвигателей
При подключении трехфазных асинхронных электродвигателей часто допускаются следующие ошибки:
- Неправильный выбор схемы подключения (звезда/треугольник)
- Некорректная настройка теплового реле
- Отсутствие защиты от обрыва фазы
- Использование кабеля недостаточного сечения
- Неправильное чередование фаз при подключении
Для избежания этих ошибок необходимо внимательно изучить паспортные данные двигателя и придерживаться рекомендаций производителя по подключению и эксплуатации.
принцип работы, схема подключения к трёхфазной сети 380 вольт
Трёхфазные электродвигатели получили большое распространение как в промышленном использовании, так и в личных целях благодаря тому что они значительно эффективнее двигателей для обычной двухфазной сети.
Компания «ИвСпецОдежда» производит разработку, дизайн и пошив современной и удобной экипировки для различных сфер деятельности. По просьбе заказчика возможно нанесение на одежду логотипа, фирменного знака и надписей. Также в ассортименте представлена одежда для туризма, охоты и рыбалки. Все подробности смотрите на сайте компании.
Принцип действия трёхфазного двигателя
Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой устройство, состоящее из двух частей: статора и ротора, которые разделены воздушным зазором и не имеют никакой механической связи друг с другом.
На статоре расположены три обмотки, намотанные на специальном магнитопроводе, который набран из пластин специальной электротехнической стали.
Обмотки намотаны в пазах статора и расположены под углом в 120 градусов друг к другу.
Ротор представляет собой конструкцию, опирающуюся на подшипники, имеющую крыльчатку для вентиляции. В целях электропривода ротор может иметь прямую связь с механизмом либо через редукторы или другие системы передачи механической энергии. Роторы в асинхронных машинах могут быть двух видов:
- Короткозамкнутый ротор, который представляет собой систему проводников соединенных с торцов кольцами. Образуется пространственная конструкция, напоминающая беличье колесо. В роторе индуцируются токи, создающее свое поле, взаимодействующее с магнитным полем статора. Это и приводит в движение ротор.
- Массивный ротор – это цельная конструкция из ферромагнитного сплава, в которой одновременно индуцируются токи и являющаяся магнитопроводом. Благодаря возникновению в массивном роторе вихревых токов идет взаимодействие магнитных полей, которое и является движущей силой ротора.
- Массивный ротор – это цельная конструкция из ферромагнитного сплава, в которой одновременно индуцируются токи и являющаяся магнитопроводом. Благодаря возникновению в массивном роторе вихревых токов идет взаимодействие магнитных полей, которое и является движущей силой ротора.
Главной движущей силой в трехфазном асинхронном двигателе является вращающееся магнитное поле, которое возникает, во-первых, благодаря трехфазному напряжению, а, во-вторых, взаимному расположению обмоток статора. Под его воздействием в роторе возникают токи, создающее поле, которое взаимодействует с полем статора.
[attention type=green]Асинхронным двигатель называют из-за того, что частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля, ротор постоянно пытается «догнать» поле, но его частота всегда меньше.
[/attention]
Главные преимущества асинхронных двигателей
- Простота конструкции, которая достигается за счет отсутствия коллекторных групп, имеющие быстрый износ и создающие дополнительное трение.
- Для питания асинхронного двигателя не требуется дополнительных преобразований, он может питаться прямо из промышленной трехфазной сети.
- За счет сравнительно небольшого количества деталей асинхронные двигатели очень надежны, имеют долгий срок эксплуатации, просты в техническом обслуживании и ремонте.
- За счет сравнительно небольшого количества деталей асинхронные двигатели очень надежны, имеют долгий срок эксплуатации, просты в техническом обслуживании и ремонте.
Конечно, трехфазные машины не лишены недостатков
- Асинхронные электродвигатели имеют чрезвычайно малый пусковой момент, что ограничивает сферу их применения.
- При запуске эти двигатели потребляют большие токи при пуске, которые могут превышать допустимые в конкретной системе электроснабжения.
- Асинхронные двигатели потребляют немалую реактивную мощность, которая не приводит к увеличению механической мощности двигателя.
Различные схемы подключения асинхронных двигателей к сети 380 вольт
Для того чтобы заставить работать двигатель существует несколько различных схем подключения, наиболее используемые среди них — звезда и треугольник.
Как правильно подключить трехфазный двигатель «звездой»
Такой способ подключения применяется в основном в трехфазных сетях с линейным напряжением 380 вольт. Концы всех обмоток: C4, C5, C6 (U2, V2, W2), — соединяются в одной точке.
К началам обмоток: C1, C2, C3 (U1, V1, W1), — через аппаратуру коммутации подключаются фазные проводники A, B, C (L1, L2, L3). При этом напряжение между началами обмоток будет 380 вольт, а между местом подключения фазного проводника и местом соединения обмоток буде составлять 220 вольт.
На табличке электродвигателя указывается возможность подключения по способу «звезда» в виде символа Y, а также может указываться и можно ли подключить по другой схеме. Соединение по такой схеме может быть с нейтралью, которая подключается к точке соединения всех обмоток.
Такой подход позволяет эффективно защитить электродвигатель от перегрузок при помощи четырехполюсного автоматического выключателя.
[attention type=yellow]Соединение «звездой» не позволяет электродвигателю, приспособленному для сетей 380 вольт развить полную мощность в силу того, что на каждой отдельной обмотке будет напряжение в 220 вольт. Однако, такое соединение позволяет не допустить перегрузки по току, старт электродвигателя происходит плавно.
[/attention]
В клеммной коробке будет сразу видно, когда электродвигатель соединен по схеме «звезда». Если есть перемычка между тремя выводами обмоток, то это однозначно говорит о том, что применяется именно эта схема. В любых других случаях применяется другая схема.
Выполняем соединение по схеме «треугольник»
Для того чтобы трехфазный двигатель мог развить свою максимальную паспортную мощность используют подключение, которое получило название «треугольник». При этом конец каждой обмотки соединяют с началом последующей, что в действительности образует на принципиальной схеме треугольник.
Выводы обмоток соединяют следующим образом: C4 соединяют с C2, С5 с C3, а С6 с C1. При новой маркировке это выглядит так: U2 соединяется с V1, V2 с W1, а W2 cU1.
В трехфазных сетях между выводами обмоток будет линейное напряжение 380 вольт, а соединение с нейтралью (рабочим нулем) не требуется. Такая схема имеет особенность еще и в том, что возникают большие пусковые токи, которые может не выдержать проводка.
На практике иногда применяют комбинированное подключение, когда на этапе запуска и разгона используется подключение «звездой», а в рабочем режиме специальные контакторы переключают обмотки на схему «треугольник».
В клеммной коробке подключение треугольником определяется наличием трех перемычек между клеммами обмоток. На табличке двигателя возможность подключения треугольником обозначается символом Δ, а также может указываться мощность, развиваемая при схеме «звезда» и «треугольник».
Трехфазные асинхронные двигатели занимают значительную часть среди потребителей электроэнергии благодаря своим очевидным достоинствам.
Наглядное и простое объяснение принципа работы в видео
https://www.youtube.com/watch?v=PE2ZDJseEXM
Как подключить электродвигатель
В промышленности и быту используются электродвигатели разных типов. Схемы подключения этих машин зависят от конструкции двигателей.
Как подключить асинхронный электродвигатель
Самыми распространёнными типами электродвигателей являются асинхронные электромашины.
Виды асинхронных электромашин
В каждом электродвигателе есть две части:
- неподвижная, или статор;
- вращающаяся, которая в электромашинах переменного тока называется ротор.
Справка! Статор и ротор изготавливаются из тонких пластин трансформаторного железа.
В статоре уложены обмотки, которые подключаются к сети. При протекании через них переменного электрического тока в статоре наводится вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором и приводит его в движение. Это поле в трёхфазных машинах создаётся за счёт сдвига фаз на 120° относительно друг друга. В однофазных двигателях такое поле создаётся пусковыми обмотками, дополнительными конденсаторами или особенностями конструкции.
При работе скорость ротора отстаёт от частоты вращения поля статора, поэтому такие электромашины называются асинхронные.
Асинхронные электродвигатели есть разных типов:
- С короткозамкнутым ротором. В этих электромашинах обмотки ротора отливаются из алюминия при изготовлении аппарата.
- С фазным ротором. В этих двигателях обмотки ротора мотаются аналогично обмоткам статора. К ним вместо трёхфазного напряжения подключаются сопротивления, позволяющие регулировать скорость вращения аппарата.
- Однофазные. Эти машины включаются в бытовую сеть 220В.
В этих электромашинах обмотки ротора отливаются из алюминия при изготовлении аппарата.Подключение трёхфазных электродвигателей
Есть две основные схемы подключения статора электродвигателей:
- Звезда. При этом начало всех обмоток соединяется вместе. Схема такого соединения похожа на трёхлучевую звезду, а условное обозначение — «Y». Трёхфазное напряжение подключается к вершинам звезды.
- Треугольник. При этом начало одной обмотки соединяется с концом следующей. На схеме такое соединение похоже на треугольник, а условное обозначение — «Δ». Напряжение подаётся на вершины треугольника.
Выбор схемы соединений производится в зависимости от номинального напряжения сети и электромашины.
Например, электродвигатель 380/660 вольт в сети 380В подключается треугольником, а в сети 660В звездой. Переключение выполняется перемычками на клеммнике, а при его отсутствии вывода соединяются болтами.
Важно! Многоскоростные двигатели подключаются по схеме, которая находится в паспорте устройства и на внутренней стороне крышки клеммной коробки.
В электромашинах с фазным ротором кроме статора подключается также обмотки ротора. На валу ротора находятся токосъёмные кольца, которые через щёточный механизм перемычками соединяются с клеммником на корпусе аппарата. Для уменьшения скорости вращения можно подключить только две клеммы ротора.
Для того чтобы изменить направление вращения необходимо поменять местами два провода, по которым подаётся напряжение.
Схемы подключения к однофазной сети
Проще всего подключить маломощный (до 100Вт) однофазный двигатель без пусковой обмотки — просто включить в розетку.
Более мощные машины требуют подключения на время пуска пусковой обмотки. Это осуществляется вручную или при помощи пускового реле. Такое устанавливается на компрессорах холодильников и старых стиральных машинах типа «бак с мотором». Для изменения направления вращения нужно поменять местами подключение конца и начала пусковой или рабочей обмотки.
Для подключения в сеть 220В трёхфазного электродвигателя мощностью до 5кВт его обмотки соединяются треугольником. К одной из его сторон подаётся напряжение, а параллельно любой из оставшихся подключаются пусковые и рабочие конденсаторы. Для изменения направления вращения конденсаторы переключаются на другую сторону (не сетевую) треугольника.
Запуск асинхронных электромашин
Схемы пуска таких аппаратов зависят от мощности и конструкции:
- Однофазные, в том числе переделанные из трёхфазных. На время пуска производится подключение пусковой обмотки или конденсаторов.
- Трёхфазные с короткозамкнутым ротором мощностью до 50кВт. Запускаются прямым включением.
- Мощностью более 50кВт. Пуск производится включением последовательно с обмотками статора добавочных сопротивлений.
- Трёхфазные с фазным ротором. Запускаются последовательным уменьшением сопротивлений в цепи ротора.
- Многоскоростные. При пуске производится переключение с пониженной скорости на повышенную.
Справка! Для пуска можно использовать УПП — устройство плавного пуска, электронное или механическое.
Как подключить синхронный электродвигатель
Кроме асинхронных, есть синхронные электромашины. В роторе таких двигателей находятся обмотка, на которую подаётся постоянное напряжение. Создаваемое этой обмоткой электромагнитное поле взаимодействует с вращающимся полем статора, что обеспечивает постоянную скорость вращения.
Устроены такие машины сложнее и стоят дороже обычных, но у них есть преимущества перед асинхронниками:
- стабильная скорость;
- меньшие габариты;
- более высокий КПД;
- за счёт регулировки тора ротора могут компенсировать cosφ в сети.
Эти двигатели делятся на две группы:
- Мощностью до 100Вт. Применяются в измерительных приборах и других механизмах, в которых важна стабильность скорости вращения. Вместо обмотки в якоре находятся постоянные магниты.
- Электродвигатели мощностью более 100кВт. Применяются в компрессорах, приводах генераторов и других механизмах большой мощности.
В схемах включения этих аппаратов кроме переменного трёхфазного напряжения, которое подаётся на статор, должен быть источник регулируемого постоянного напряжения для обмотки ротора.
Схемы запуска синхронных электромашин
Запускаются синхронные машины без нагрузки, в режиме холостого хода. Подача напряжения в обмотку ротора и подключение к исполнительному механизму производится после разгона машины до скорости, близкой к синхронной.
Этот разгон осуществляется:
- дополнительным асинхронным электрическим двигателем;
- наличием в роторе не только обмоток, но и «беличьей клетки»;
- замыканием дополнительным контактором выводов обмотки ротора.
Схема управления такими аппаратами переключается с пускового режима на рабочий через ранее заданное время или по показаниям тахогенератора.
Устройства защиты
Схема подключения электродвигателя состоит из различных элементов:
- Автоматы защиты. Питание на электросхему приходит через силовой автомат. Его номинал должен быть не больше допустимого тока подходящего кабеля.
- Пускатели. Подают напряжение на электромашину. Номинальный ток пускателя должен соответствовать параметрам двигателя. Если запуск аппарата длительный, частый или с большими пусковыми токами, то пускатель устанавливается большей величины.
- Тепловое реле. Для защиты электромашины от перегрузки пускатели включаются через тепловое реле. Внутри него находится биметаллическая пластинка, которая при длительном прохождении через неё повышенного тока, нагревается. Пластина при этом изгибается и отключает устройство.
- Прочие элементы. Это кнопки, конечные выключатели, промежуточные реле и другие детали, обеспечивающие запуск и работу механизма.
Это кнопки, конечные выключатели, промежуточные реле и другие детали, обеспечивающие запуск и работу механизма.Схема подключения электродвигателя выбирается исходя из конкретных условий. Это необходимо учесть при монтаже аппарата и его эксплуатации.
Асинхронные асинхронные двигатели
— электрические характеристики
Приведенную ниже таблицу можно использовать для определения электрических характеристик асинхронных асинхронных двигателей 380 Voltage .
380 Напряжение 50 Гц Двигатели обычно используются в Европе. Обратите внимание, что номинальное напряжение существующих систем 220/380 В и 240/415 В приближается к рекомендованному IEC значению 230/400 В .
| Номинальная мощность | Номинальный ток — I N — (A) | ПРИКЛЮЧЕНИЕ ПРЕДВОЧКА (A) | ЗВЕЗДА — Delta начал (A) | Star — Delta начал (A) | Star -Delta (A) | ЗВЕДО. n — (A) | Circuit Breaker — I n — (A) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kW | HP | |||||||
| 0.2 | 0.3 | 0.7 | 2 | 2 | 16 | |||
| 0.33 | 0.5 | 1.1 | 2 | 2 | 16 | |||
| 0.5 | 0.7 | 1.4 | 2 | 2 | 16 | |||
| 0.8 | 1.1 | 2.1 | 4 | 4 | 16 | |||
| 1.1 | 1.5 | 2.6 | 4 | 4 | 16 | |||
| 1.5 | 2 | 3.6 | 6 | 4 | (16) 22 | 16 | ||
| 2.2 | 3 | 5. 0 | 10 | 6 | (16) 22 | 16 | ||
| 3 | 4 | 6.6 | 16 | 10 | (16) 22 | 16 | ||
| 4 | 5.5 | 8.5 | 20 | 16 | (16) 22 | 16 | ||
| 5.5 | 7.5 | 11.5 | 25 | 20 | (16 ) 22 | 16 | ||
| 7.5 | 10 | 15.5 | 35 | 25 | (25) 22 | 25 | ||
| 11 | 15 | 22.2 | 35 | 35 | (40) 30 | 40 | ||
| 15 | 20 | 30 | 50 | 35 | (40) 30 | 40 | ||
| 22 | 30 | 44 | 63 | 50 | (63) 60 | 60 | ||
| 30 | 40 | 57 | 80 | 63 | (63) 60 | 60 | ||
| 45 | 66 | 85 | 125 | 100 | 90 | 100 | ||
| 55 | 75 | 104 | 160 | 125 | 110 | 100 | ||
| 75 | 100 | 140 | 200 | 160 | 150 | 200 | ||
| 90 | 125 | 168 | 225 | 200 | 220 | 200 | ||
| 110 | 150 | 205 | 300 | 250 | 220 | 200 | ||
| 132 | 180 | 245 | 400 | 300 | 300 | 400 | ||
| 160 | 220 | 290 | 430 | 300 | 300 | |||
| 0077 | 360 | 500 | 430 | 480 | 400 | |||
| 240 | 325 | 430 | 630 | 500 | 480 | 480 | ||
Full-voltage, single- пускатели скоростных электродвигателей
Пускатели полного напряжения (ручные и магнитные) подают полное напряжение непосредственно на клеммы двигателя.
Односкоростные пускатели двигателей пониженного напряжения
Для некоторых машин или нагрузок может потребоваться плавный пуск и плавное ускорение до полной скорости.
Многие пускатели применяют пониженное напряжение к обмоткам двигателя, первичному резистору, первичному дросселю, автотрансформатору и твердотельным устройствам. Пускатели с частичной обмоткой и пускатели «звезда-треугольник» также могут обеспечивать пуск при пониженном напряжении, хотя технически они не являются пускателями с пониженным напряжением.
Защита двигателя
Двигатели должны иметь собственную защиту, защиту в ответвленной цепи и в фидерной линии. Защита, обеспечиваемая плавкими предохранителями и автоматическими выключателями, предотвращает неисправности, вызванные короткими замыканиями или замыканиями на землю, а также перегрузки по току, превышающие значения для заторможенного ротора.
асинхронный асинхронный двигатель спросил
Изменено 4 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 105 раз
\$\начало группы\$
ДЛ 1021
Асинхронный двигатель с трехфазной обмоткой статора и заглубленной короткозамкнутой клеткой
в роторе.
Технические характеристики:
- Мощность: 1,1 кВт
- Напряжение: 220/380 В Δ/Y
- Ток: 4,3/2,5 А ∆/Y
- Скорость: 2870 об/мин, 50 Гц
мой вопрос в том, что это означает для напряжения, то есть 220/380 В Δ/Y. я не понял Δ/Y(это метод пуска или что? \$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
В данном случае дело не в способе запуска. На этой табличке с техническими данными указано, что если у вас ЕСТЬ питание 380 В (номинальное), вы используете схему подключения двигателя «звезда», а если у вас ЕСТЬ питание 220 В, вы используете схему подключения двигателя «треугольник». Вы увидите это более подробно внутри крышки соединительной коробки или там, где расположена схема подключения.
Таким образом, если вы используете этот двигатель с источником питания 220 В и подключаете его по схеме треугольника, ток полной нагрузки двигателя будет 4,3 А. Если вы используете его от источника питания 380 В и подключаете по схеме «звезда», ток FLC будет 2,5 А.
