Пуск трехфазного двигателя. Запуск трехфазного двигателя от однофазной сети 220В: способы и особенности подключения

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220В. Какие схемы подключения существуют. Как правильно выбрать и рассчитать конденсаторы для запуска. Какие особенности нужно учитывать при подключении.

Способы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Существует несколько основных способов подключения трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети 220В:

• С использованием только рабочего конденсатора
• С использованием рабочего и пускового конденсаторов
• С применением частотного преобразователя
• С помощью специальных электронных пусковых устройств

Наиболее простым и доступным способом является подключение с использованием конденсаторов. Рассмотрим этот вариант подробнее.

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с конденсаторами

Существуют две основные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с использованием конденсаторов:

1. Схема с рабочим конденсатором

Эта схема применяется для двигателей мощностью до 1 кВт. Принцип работы заключается в создании искусственной третьей фазы с помощью конденсатора.

2. Схема с рабочим и пусковым конденсаторами

Данная схема используется для более мощных двигателей или при запуске под нагрузкой. Пусковой конденсатор подключается параллельно рабочему только на время пуска (2-3 секунды).

Как рассчитать емкость конденсаторов для подключения трехфазного двигателя

Правильный расчет емкости конденсаторов очень важен для нормальной работы двигателя. Существуют следующие формулы для расчета:

Расчет емкости рабочего конденсатора:

C(раб) = 2860 * P / U^2

Где:

• C(раб) — емкость рабочего конденсатора в мкФ
• P — мощность двигателя в кВт
• U — напряжение сети в В

Упрощенный расчет:

C(раб) = 65-70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя

Расчет емкости пускового конденсатора:

C(пуск) = (2,5-3) * C(раб)

Особенности выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя

При выборе конденсаторов нужно учитывать следующие моменты:

• Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400-450В
• Лучше использовать специальные моторные конденсаторы переменного тока
• Подходят бумажные конденсаторы в металлическом корпусе типа МБГО, МБГП
• Не рекомендуется применять электролитические конденсаторы
• Современные полипропиленовые конденсаторы типа CBB также хорошо подходят

Пошаговая инструкция по подключению трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы правильно подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220В, выполните следующие шаги:

1. Определите схему соединения обмоток двигателя (звезда или треугольник)
2. Рассчитайте необходимую емкость конденсаторов
3. Подберите подходящие конденсаторы
4. Соедините обмотки двигателя по выбранной схеме
5. Подключите рабочий и пусковой конденсаторы согласно схеме
6. Подключите собранную схему к сети 220В через автоматический выключатель
7. Проверьте работу двигателя без нагрузки

На что обратить внимание при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети

При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо учитывать следующие особенности:

• Мощность двигателя снижается на 30-50% от номинальной
• КПД двигателя уменьшается
• Возможен повышенный нагрев обмоток
• Пусковой момент снижается
• Необходимо обеспечить надежное заземление двигателя
• Желательно использовать тепловое реле для защиты от перегрузки

Преимущества и недостатки подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети имеет как плюсы, так и минусы:

Преимущества:

• Возможность использовать трехфазный двигатель при отсутствии трехфазной сети
• Простота и дешевизна реализации
• Не требуется сложного оборудования

Недостатки:

• Снижение мощности и КПД двигателя
• Повышенный нагрев обмоток
• Уменьшение пускового момента
• Возможны вибрации из-за несимметричности нагрузки фаз

Часто задаваемые вопросы о подключении трехфазного двигателя к однофазной сети

Можно ли подключить любой трехфазный двигатель к однофазной сети.

Теоретически можно подключить практически любой трехфазный асинхронный двигатель. Однако для двигателей мощностью более 3-5 кВт это становится нецелесообразно из-за значительного снижения характеристик.

Нужно ли менять схему подключения обмоток при переходе на однофазное питание.

Если двигатель был подключен звездой, то при переходе на однофазное питание желательно переключить его на треугольник. Это позволит немного увеличить пусковой момент.

Как определить нужную емкость конденсаторов, если неизвестна мощность двигателя.

В этом случае можно воспользоваться данными о номинальном токе двигателя. Приблизительно емкость рабочего конденсатора можно рассчитать по формуле: C(мкФ) = 50 * I(A).

Способы запуска трехфазных асинхронных двигателей

Доброго времени суток, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Двигатели трехфазные

В рубрике «Общее» рассмотрим способы запуска трехфазных асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором. В настоящее время используются различные способы запуска асинхронных двигателей. При запуске двигателя должны удовлетворяться основные требования. Запуск должен происходить без применения сложных пусковых устройств. Пусковой момент должен быть достаточно большим, а пусковые токи как можно меньше. Современные электродвигатели являются энерго-эффективными двигателями и имеют более высокие пусковые токи, что заставляет уделять большее внимание их способам запуска. При подаче на двигатель напряжения питания возникает скачок тока, который называют пусковым током.

Пусковой ток обычно превышает номинальный в 5 – 7 раз, но действие его кратковременное. После того как двигатель вышел на номинальные обороты, ток падает до минимального. В соответствии с местными нормами и правилами, для снижения пусковых токов, и используются разные способы запуска асинхронных двигателей с коротко замкнутым ротором. Вместе с этим необходимо уделять внимание и стабилизации напряжения сетевого питания. Говоря о способах запуска, которые уменьшают пусковой ток, следует отметить, что период запуска не должен быть слишком долгим. Слишком продолжительные периоды запуска могут вызвать перегрев обмоток.

 Прямой запуск

 Самый простой и наиболее часто применяемый способ запуска асинхронных двигателей – это прямой пуск. Прямой пуск означает, что электродвигатель запускается прямым подключением к сетевому напряжению питания. Прямой пуск применяется при стабильном питании двигателя, жестко связанного с приводом, например насоса. На (Рис.1) приведена схема прямого пуска асинхронного двигателя. 

Прямой пуск

Подключение двигателя в электрическую сеть происходит при помощи контактора (пускателя). Реле перегрузки необходимо для защиты двигателя в процессе эксплуатации от перегрузки по току. Двигатели малой и средней мощности обычно проектируют так, чтобы при прямом подключении обмоток статора к сетевому питанию пусковые токи, возникающие при запуске, не создавали чрезмерных электродинамических усилий и превышений температуры на двигатель, с точки зрения механической и термической прочности. Переходной процесс в момент запуска характеризуется очень быстрым затуханием свободного тока, что позволяет пренебречь этим током и учитывать только установившееся значение тока переходного процесса. На графике (Рис. 1) приведена характеристика пускового тока при прямом запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором.

Прямой запуск от сети питания является самым простым, дешёвым и наиболее часто применяемым способом запуска. При таком запуске происходит наименьшее повышение температуры в обмотках электродвигателя во время включения по сравнению со всеми остальными способами запуска. Если нет жестких ограничений по току, то такой метод запуска является наиболее предпочтительным. В разных странах действуют различные правила и нормы по ограничению максимального пускового тока. В таких случаях, необходимо использовать другие способы запуска.

Для небольших электродвигателей пусковой момент будет составлять от 150% до 300% от номинального момента, а пусковой ток будет составлять от 300% до 700% от номинального значения или даже выше.

 Запуск «звезда – треугольник»

 Запуск переключением «звезда – треугольник» используется для трёхфазных индукционных электродвигателей и применяется для снижения пускового тока. Следует отметить, что запуск переключением «звезда – треугольник» возможен только в тех двигателей, у которых  выведены начала и концы всех трех обмоток. Пульт для запуска «звезда – треугольник» состоит и следующих комплектующих, трех контакторов (пускателей), реле перегрузки по току и реле времени, управляющего переключением пускателей. Чтобы можно было использовать этот способ запуска, обмотки статора электродвигателя, соединенные по схеме «треугольник», должны быть рассчитаны на работу в номинальном режиме. Обычно электродвигатели рассчитаны на напряжение 400 В при соединении по схеме «треугольник» (∆) или на 690 В при соединении по схеме «звезда» (Y). Такая унифицированная схема соединения может быть также использована для пуска электродвигателя при более низком напряжении. Схема запуска переключением «звезда – треугольник» показана на (Рис. 2)

Пуск звезда треугольник

В момент пуска электропитание к обмоткам статора подключено по схеме «звезда» (Y) Замкнуты контакторы К1 и К3. По истечении определённого периода времени, зависящего от мощности двигателя и времени разгона, происходит переключение на режим запуска «треугольник» (∆). При этом контакты пускателя K3 размыкаются, а контакты пускателя K2 замыкаются. Управляет переключением контактов пускателей K3 и K2 реле времени. На реле выставляется время, в течение которого происходит разгон двигателя. В режиме запуска «звезда – треугольник» напряжение, подаваемое на фазы обмотки статора, уменьшается в корень из трех раз, что приводит к уменьшению фазных токов тоже в корень из трех раз, а линейных токов в 3 раза. Соединение по схеме «звезда – треугольник» дает более низкий пусковой ток, составляющий всего одну треть тока при прямом запуске. Запуск «звезда – треугольник» особенно хорошо подходят для инерционных систем, когда происходит «подхватывание» нагрузки после того, как произошел разгон двигателя.

Запуск «звезда – треугольник» также понижает и пусковой момент, приблизительно на треть. Данный метод можно использовать только для индукционных электродвигателей, которые имеют подключение к напряжению питания по схеме «треугольник». Если переключение «звезда – треугольник» происходит при недостаточном разгоне, то это может вызвать сверхток, который достигает почти такого же значения, что и ток при «прямом» запуске. За время переключения из режима «звезда» в «треугольник» двигатель очень быстро теряет скорость вращения, для ее восстановления необходим мощный импульс тока. Скачок тока может стать ещё больше, так как на время переключения двигатель остается без сетевого напряжения.

 Запуск через автотрансформатор

Данный способ запуска осуществляется при помощи автотрансформатора, последовательно соединённого с электродвигателем во время запуска. Автотрансформатор понижает подаваемое на электродвигатель напряжение (приблизительно на 50–80% от номинального напряжения), чтобы произвести запуск при более низком напряжении. В зависимости от заданных параметров напряжение снижается в один или два этапа. Понижение напряжения, подаваемого на электродвигатель одновременно, приведёт к уменьшению пускового тока и вращающего пускового момента. Если в определённый момент времени к электродвигателю не подаётся питание, он не потеряет скорость вращения, как в случае с запуском «звезда – треугольник». Время переключения от пониженного напряжения к полному напряжению можно корректировать. На (Рис. 3) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором при помощи автотрансформатора.

Пуск через автотрансформатор тока

Помимо уменьшения пускового момента, способ запуска через автотрансформатор имеет и недостаток. Как только электродвигатель начинает работать, он переключается на сетевое напряжение, что вызывает скачок тока. Вращающий момент зависит от напряжения подаваемого на двигатель. Значение пускового момента пропорциональны квадрату напряжения.

Плавный пуск 

В устройстве «плавный пуск» используются те же IGBT транзисторы, что и в частотных преобразователях. Данные транзисторы через цепи управления, понижают начальное напряжение, поступающее на электродвигатель, что приводит к уменьшению пускового момента в электродвигателе. В процессе запуска «плавный пуск» постепенно повышает напряжение электродвигателя, что позволяет электродвигателю разогнаться до номинальной скорости вращения, не образуя большого момента и пиков тока. На (Рис. 4) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором с помощью устройства «плавный пуск». Плавный запуск может использоваться также для управления торможением электродвигателя. Устройство «плавный пуск» дешевле преобразователя частоты. Использование устройства «плавного пуска» для асинхронных двигателей значительно увеличивают срок службы электродвигателя, а с ним и насоса находящегося на валу этого двигателя.

Диаграмма для плавного пуска двигателя

У «плавного пуска» существуют те же проблемы, что и у частотных преобразователей: они создают наводки (помехи) в систему электроснабжения. Данный способ также обеспечивает подачу пониженного напряжения к электродвигателю во время запуска. При плавном запуске электродвигатель включается при пониженном напряжении, которое затем увеличивается до напряжения сетевого питания. Напряжение в плавном пускателе уменьшается за счет фазового сдвига. Данный способ пуска не вызывает образования скачков тока. Время запуска и пусковой ток можно задавать.

 Запуск при помощи частотного преобразователя

Частотные преобразователи предназначены не только для запуска, но и управления электродвигателем. Инвертор позволяет снизить пусковой ток, так как электродвигатель имеет жесткую зависимость между током и вращающим моментом. На (Рис. 5) приведена характеристика пускового тока при запуске асинхронного двигателя с помощью частотного преобразователя.

Пуск двигателя с преобразователем частоты

Преобразователи частоты остаются все еще дорогими устройствами, и также как и плавный пуск, создают дополнительные помехи в сеть электропитания.

 Заключение

 Задача любого из способов запуска электродвигателя заключается в том, чтобы согласовать характеристики вращающего момента электродвигателя с характеристиками механической нагрузки, при этом необходимо, чтобы пиковые токи не превышали допустимых значений. Существуют различные способы запуска асинхронных двигателей, каждый их которых имеет свои плюсы и минусы. И в заключении приведена небольшая таблица, где в краткой форме указаны преимущества и недостатки наиболее распространённых способов запуска асинхронных электродвигателей.

Таблица 1

 

Способы запуска	Преимущества	Недостатки
Прямой запуск	Простой и экономичный. Безопасный запуск Самый большой пусковой момент	Высокий пусковой ток
Запуск «звезда – треугольник»	Уменьшение пускового тока в три раза.	Скачки тока при переключении «звезда – треугольник». Не подходит, если нагрузка без инерционная. Пониженный пусковой момент.
Запуск через автотрансформатор	Уменьшение пускового тока на U2.	Скачки тока при переходе от пониженного напряжения к номинальному напряжению. Пониженный пусковой момент.
Плавный запуск	Отсутствуют скачки тока. Небольшой гидравлический удар при запуске насоса. Уменьшение пускового тока на требуемую величину, обычно в 2-3 раза.	Пониженный пусковой момент.
Запуск при помощи частотного преобразователя	Отсутствуют скачки тока. Небольшой гидравлический удар при запуске насоса. Уменьшение пускового тока, обычно, до номинального. Напряжение питания на двигатель можно подавать постоянно.	Пониженный пусковой момент. Высокая стоимость.

Спасибо за оказанное внимание.

P.S. Понравился пост?  Порекомендуйте его в социальных сетях своим друзьям и знакомым.

Еще похожие посты по данной теме:

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Здравствуйте,  дорогие читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.

А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.

Как быть в данной ситуации?

Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.

Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.

Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.

Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье. 

 

Выбор емкости конденсаторов

1. Выбор емкости рабочего конденсатора

Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:

Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).

Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.

Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.

При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.

2. Выбор емкости пускового конденсатора

Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.

Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?

Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.

Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.

В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.

Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.

Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.

Выбор типа конденсаторов

Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.

Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.

Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Кое-что я нашел у себя в запасе.

Практически все они имеют прямоугольную форму.

На самом корпусе можно увидеть их параметры:

• емкость (мкФ)
• рабочее напряжение (В)

Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».

Также вместо бумажных конденсаторов  можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.

Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!

У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).

Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.

Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.

Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.

В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.

 

 

Выбор напряжения конденсаторов

Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.

Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.

Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).

Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов  для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).

Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.

Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).

 

Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.

Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).

Данные двигателя АОЛ 22-4:

Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.

Определим емкость рабочего конденсатора:

Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).

Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.

Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.

Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники

, собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.

Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).

При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.

Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.

Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.

Эксперимент завершился УДАЧНО!!!

И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!

При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора  практически равна номинальной.

Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.

Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.

Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.

P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Схема Подключения Трехфазного Двигателя — tokzamer.ru

Последний подключается параллельно первому.

Причем большее напряжение для схемы подключения звездой, а меньшее — для треугольника.

Ограничивайте доступ посторонних к монтажу до его завершения. Она является самой простой и безотказной.
Как подключить трехфазный двигатель через магнитный пускатель.

Пишите комментарии, буду рад прислушаться к вашему мнению.

К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. Каждый из них выбирается в соответствии с моделью агрегата и конкретными условиями эксплуатации.

Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора. Приблизительно можно сказать, что двигатель, рассчитанный на трехфазное питание, при включении в однофазную сеть потеряет от 30 до 50 процентов мощности.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера.

Очень сложное соединение требует навыков и не рекомендуется к реализации новичками.

Подключение электродвигателя на 220В треугольником и звездой Демонстрация работы Какой вид лучше

Варианты подключения 3-х фазного двигателя к электросети

Ввиду того, что конструкция движка в таком варианте усложняется, чаще применяется электродвигатель, подключение которого обеспечивается переключением между этими схемами. Двигатель с магнитным пускателем Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. На третью обмотку включают напряжение.

Включение такого двигателя в сеть v приводит к снижению его номинальной мощности в з раза. Это можно легко заметить, проанализировав его конструкцию.

Первая задача решается «прозваниванием» всех проводов тестером замером сопротивления. Если электрические и механические режимы соответствуют конструктивно заложенным нормам, асинхронный движок — это самый долгоживущий из всех электромоторов.

Если концы одной обмотки найдены — лампа загорается.

При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Но будет значительное падение мощности и эффективности его работы.

Кстати на советских пускателях и контакторах были совмещенные блок-контакты, то есть один из них был замкнутым, а второй разомкнутым, в большинстве современных контакторов нужно устанавливать сверху приставку блок-контактов, в которой есть пары дополнительных контактов как раз для этих целей. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Но таких накопителей не найти в магазинах. При запуске мощного асинхронного двигателя от Вт или при пуске маломощного, но с начальной нагрузкой, подсоединяют его к В через рабочий и пусковой конденсаторы.
Как подключить кнопку пуска трехфазного двигателя

Читайте дополнительно: Оформление энергетического паспорта

Выбор схемы включения электродвигателя

Другие подключения электродвигателя Схем несколько: Более часто, чем вариант описанный, применяется схема с конденсатором, который поможет значительно уменьшить мощность. Тогда запуск будет следующим: Питание подается через тумблер или специальную кнопку; Нажимается кнопка пускового конденсатора; Она удерживается до тех пор, пока электродвигатель не разгонится; Кнопка пуска отпускается, отчего ее пружины размыкают цепочку конденсатора.

Это приведет к короткому замыканию между фазами, подключенными к ним. При включении пускателя К1 реле времени включает К3 и двигатель запускается по схеме звезда. Во время отпускания кнопки цепь разрывается.

Схема звезды Этот тип схемы подключения двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы. Это нужно, чтобы не допустить короткого замыкания в силовой цепи. В современных агрегатах имеется коробка подключения, в которую выводятся концы обмоток.

Обратите внимание на левую часть схемы, отличия подключения силовых контактов КМ-1 и КМ-2 состоят в порядке подключения фаз. Номинальное напряжение 3хВ — вам меньше повезло, так как двигатель может плохо запускать или вообще не запускаться если подключать его в сеть В, но стоит попробовать, возможно работать будет! В статоре асинхронного двигателя на В расположены три отдельные обмотки, которые соединяются между собой в треугольник или звезду и к трем лучам или вершинам подключаются 3 разноименные фазы.

Для 3-проводного варианта в клеммнике будет 3 шпильки, а для 6-проводного — 6 шпилек. Каждый из них выбирается в соответствии с моделью агрегата и конкретными условиями эксплуатации. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением вольт.

Подключение трёхфазного электродвигателя

При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении «звездой». Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. В случае с однофазными моторами это невозможно: они работают только при питании от В. Подбор конденсаторов Емкость конденсаторов для подключения к В необходимо подбирать.

В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Изоляция может быть пробита, а двигатель полностью выходит из строя. Подключение к однофазной сети Для подключения трёхфазного электродвигателя В к однофазной сети В чаще всего используется схема с фазосдвигающими конденсаторами пусковыми и рабочими. Чтобы не допустить этого, магнитный пускатель оборудуется еще одним дополнительным контактным разъемом, так называемым контактом самоподхвата. В этом случае вы не только получите полную мощность двигателя, но и сможете полноценно регулировать его обороты и реверсировать его. Можно подбирать конденсаторы, включив сначала небольшую ёмкость и увеличивая их ёмкость, пока ваш электродвигатель не начнёт развивать требуемую мощность.
Нереверсивная схема магнитного пускателя

Подключение к трёхфазной сети

Принцип работы схемы: Когда автоматический выключатель QF-1 переводят во включенное состояние на силовых контактах контактора и цепи управления появляется напряжение. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде.

В коллекторных движках аналогичные задачи решаются намного проще.

Его ёмкость должна быть в 2,5 — 3 раза больше ёмкости рабочего.

Пишите в комментариях! Чаще всего для сдвига фаз используют именно конденсаторы, а не дроссели.

Читайте также: Устройство песчаной подушки под кабель

Концы обжать клеммным наконечником, если они есть, подключить в разрыв конденсатор. Для работы схемы необходимы 3 пускателя. Чревато это коротким замыканием и даже выход из строя автомата УЗО.

Обычно его емкость Сп больше в раза по сравнению с Ср. Проверка переменным током Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка.

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

На практике это условие практически невыполнимо, поэтому при пуске двигателя подключают два конденсатора Ср — рабочий конденсатор; Сп — пусковой конденсатор. В двигателе есть проводник с желто-зеленой изоляцией.

Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток. Схема звезды Этот тип схемы подключения двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы. Когда включается один МП, у другого происходит размыкание контактов. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети самодельщики применяют: фазосдвигающий конденсатор; тринисторные фазосдвигающие устройства; другие емкостные и индукционно-емкостные фазосдвигающие схемы. Но это уже совсем другая история… Похожие статьи:.
Как подключить магнитный пускатель. Схема подключения.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: «треугольник», или «звезда», мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.

Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.

На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.

К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.

Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.

При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.

Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.

Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

Таблица 1

P, Вт	IC1=IL1, A	C1, мкФ	L1, Гн
100	0.26	3.8	2.66
200	0.53	7.6	1.33
300	0.79	11.4	0.89
400	1.05	15.2	0.67
500	1.32	19.0	0.53
600	1.58	22.9	0.44
700	1.84	26.7	0.38
800	2.11	30.5	0.33
900	2.37	34.3	0.30
1000	2.63	38.1	0.27
1100	2.89	41.9	0.24
1200	3.16	45.7	0.22
1300	3.42	49.5	0.20
1400	3.68	53.3	0.19
1500	3.95	57.1	0.18

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.

Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°.

На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.

Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.

Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.

В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° — IL1cos30° = Iлsinφ,

получаем следующие значения этих токов:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.

На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.

Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.

Таблица 2

P, Вт	IC1, A	IL1, A	C1, мкФ	L1, Гн
100	0.35	0.18	5.1	3.99
200	0.70	0.35	10.2	2.00
300	1.05	0.53	15.2	1.33
400	1.40	0.70	20.3	1.00
500	1.75	0.88	25.4	0.80
600	2.11	1.05	30.5	0.67
700	2.46	1.23	35.6	0.57
800	2.81	1.40	40.6	0.50
900	3.16	1.58	45.7	0.44
1000	3.51	1.75	50.8	0.40
1100	3.86	1.93	55.9	0.36
1200	4.21	2.11	61.0	0.33
1300	4.56	2.28	66.0	0.31
1400	4.91	2.46	71.1	0.29
1500	5.26	2.63	76.2	0.27

В табл. 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.

В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.

Сопоставление данных табл. 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.

Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.

Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

Таблица 3

Зазор в магнитопроводе, мм	Ток в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В
	220	237	254
0.2	0.63	0.54	0.46
0.5	1.26	1.06	0.93
1	—	2.05	1.75

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

Таблица 4

Трансформатор	Номинальный ток, A	Мощность двигателя, Вт
ТС-360М	1.8	600…1500
ТС-330К-1	1.6	500…1350
СТ-320	1.6	500…1350
СТ-310	1.5	470…1250
ТСА-270-1, ТСА-270-2, ТСА-270-3	1.25	400…1250
ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М, ТС-250-2П	1.1	350…900
ТС-200К	1	330…850
ТС-200-2	0.95	300…800
ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4, ТС-180-2В	0.87	275…700

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.

Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис. 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл. 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.

Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.

В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

Как правильно подключить трехфазных двигатель к однофазной сети

Бывают ситуации, когда нужно подключить электроприбор не так, как записано в его паспорте. К примеру, часто требуется подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, что, хотя и снижает его мощность, иногда бывает вполне оправданным. Существуют основные схемы включения таких электродвигателей, которые широко и успешно применяются на практике. Также есть и некоторые нюансы, помогающие решать неожиданные трудности, связанные с отсутствием тех или иных материалов.

Работа такого двигателя в однофазной сети

Для правильного понимания поставленной задачи нужно четко представлять, по какому принципу работают трехфазные электродвигатели. Имея три обмотки, смещенные на 120°, они находятся в идеальных условиях: магнитное поле равномерно вращается по окружности, создавая движущую силу без каких-либо рывков и пульсаций. После подачи в схему напряжения, появляется пусковой момент, и ротор начинает раскручиваться до рабочих оборотов.

Работа трехфазного двигателя

Трехфазный ток можно представить как три однофазные схемы, также смещенные друг относительно друга на 120°. Понятно, почему двигатель будет работать без рывков: при повороте ротора на каждую треть, он «подхватывается» следующей фазой, которая «провожает» его еще на треть оборота. И как результат получается полный оборот.

Но вот возникла необходимость включения такого аппарата на одной фазе. Если просто взять, и на любые две обмотки подать такое напряжение, то ничего не произойдет. В одной из катушек статора будет пульсирующее магнитное поле, никак не влияющее ни на что больше. Пускового момента нет, крутящего тоже – двигатель будет только нагреваться. Но теперь, зная принцип работы таких машин, несложно понять, что нужно. Необходимо задействовать все три обмотки, при этом должно быть смещение по фазам.

Подключение такого типа двигателя к однофазной сети производится по самой распространенной схеме – с пусковым конденсатором. Такой метод позволяет задействовать все три обмотки, а также создать необходимый сдвиг по фазам.

Обмотки электродвигателя можно включить по двум основным схемам: звезда и треугольник. В зависимости от этого различается и подключение конденсатора.

Можно было бы обойтись и одним конденсатором, но чаще всего электродвигатели имеют какую-то нагрузку, а значит, чтобы их запустить, нужна будет дополнительная емкость. Поэтому в цепь нужно кратковременно включить дополнительный емкостной элемент – пусковой конденсатор.

Расчет конденсаторов

Понятно, что к цепи запуска нельзя подключать первый попавшийся конденсатор. Если емкость будет больше чем нужно, электродвигатель будет греться, если меньше – не будет устойчиво работать. Существуют специальные расчеты для нахождения нужных значений.

Пример расчетов для конденсатора

I – фазный ток статора. Его лучше всего измерить клещами, либо, если нет такой возможности, можно взять значения, указанные на шильде – бирке на станине двигателя.

Емкость пускового конденсатора берется из расчета 2–3 Сраб.

Однако все равно, лучшим вариантом будет дополнительный подбор нужных емкостей экспериментальным путем. В этом поможет таблица:

По напряжению конденсаторы должны быть в 1,5 раза выше напряжения сети. Это обусловлено тем, что 220В – это действующее напряжение, но ведь на конденсатор будет воздействовать полное, амплитудное напряжение. А оно в 2 выше действующего. Это приблизительно 1,4. Несложный математический подсчет помогает увидеть: 220*1,4=308 В. Ну а если учесть, что в розетке редко бывает ровно 220, чаще всего напряжение плавает в одну и другую сторону, то нужно брать большее значение.

Модели конденсаторов

Лучше всего использовать металлобумажные конденсаторы. Если нет подходящих по емкости, их набирают из нескольких элементов. Но что, если нет и металлобумажных? Допустимо ли использование электролитических?

Для рабочих конденсаторов – однозначно нет. Электролитические емкости полярные, то есть, они для постоянного тока, и при подключении важно соблюдать полярность. В сети переменного тока, или при неправильном соединении, они попросту взрываются, забрызгивая бумагой и электролитом все окружающее пространство.

Но есть и свои хитрости. Что делать, если есть только электролиты, а запустить электродвигатель нужно прямо здесь и сейчас? Самая простая схема для превращения полярного элемента в неполярный:

Соединять необходимо отрицательными выводами. При этом стоит помнить, что при таком соединении их суммарная емкость будет в два раза ниже (если значения одинаковые, то можно просто разделить на два).

Но в нашей цепи присутствуют большие токи, поэтому предпочтительнее использовать другое соединение:

Применяется встречно – параллельное соединение, следовательно, нужно правильно посчитать результирующую емкость. Диоды также выбираются по току и напряжению.

Если двигатель будет работать на мощном станке, тогда подойдут металлобумажные элементы. Для пусковой емкости используют электролиты, но здесь важно не передержать кнопку пуска.

Данные двигателя

На что стоит обратить внимание при включении в однофазную сеть 3ех фазных электродвигателей:

• полезная мощность снижается до 70–80%,
• при рабочих значениях 380/220,Ỵ/Δ, подключать на одну фазу нужно треугольником. При соединении звездой не будет максимальной мощности,
• если на шильде указано только одно значение – 380В, звезда, тогда придется двигатель разбирать, чтобы сделать переключение на треугольник, что не совсем удобно. При возможности стоит поискать другой двигатель.

Реверс в однофазной сети

Чтобы сделать реверс такого двигателя, подключенного к однофазной сети, нужно пусковой конденсатор переключить на другую обмотку. Делать это необходимо при снятом напряжении питания, и включать его только после полной остановки ротора. Это самая простая схема реверсирования.

Существуют и другие варианты решения этой проблемы, но они более сложные и дорогостоящие.

Как видно из вышесказанного, трехфазные асинхронники – это довольно универсальные электрические машины. Они хорошо зарекомендовали себя в работе, их можно включать не так, как записано в паспорте, а также в зависимости от варианта исполнения, могут работать в самых разных условиях.

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:

• Схема звезды.
• Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах.  Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

• Подключить импульсный постоянный ток.
• Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

• Нельзя отрегулировать тепловой ток сработки автоматического выключателя. Чтобы защитить электромотор, ток защитного отключения автомата устанавливают на 20% больше рабочего тока по номиналу мотора. Ток электродвигателя нужно через определенное время замерять клещами, настраивать ток тепловой защиты. Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток.
• Нельзя дистанционно выключить и включить электродвигатель.

Похожие темы:

Cпособы пуска асинхронного двигателя

Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя. Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента (далее М_пуск) до максимума. Рассмотрим способы пуска асинхронного двигателя, удовлетворяющие выдвинутым требованиям.

Прямой пуск

Подразумевает подключение намоток статора к электросети без «посредников». Подходит моторам с короткозамкнутым ротором. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя.

В асинхронных двигателях соотношение индуктивности обмоток к их сопротивлению (L/R) небольшое. И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь. Брать в учет будет только ту силу тока, которая установилась в результате переходного процесса.

Ниже на рисунке (а) представлена схема магнитного пускателя, обозначенного буковой К. Технически это электромагнитный выключатель, часто применяемый при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Он необходим для автоматического разгона по естественной механической характеристике (обозначим М) от начала запуска (точка П) до момента, когда М станет равным моменту сопротивления (М_с).

На картинке (б) представлен график зависимости пускового тока от начального момента. Исходя из него, ускорение разгона равно разности абсцисс графиков М и М(с). В таком случае, если М_пуск будет меньше М_с, то разогнаться у электродвигателя не получится. Чтобы получить оптимальное для разгона значение М_пуск для мотора с короткозамкнутым ротором используйте формулу (коэффициент скольжения s равен единице):

Отношение М_пуск к номинальному (М_ном) – это величина, определяемая как кратность начального момента. Обозначается kпм. Коэффициент для двигателей с короткозамкнутым ротором входит в диапазон от 1 до 1,8 и устанавливается ГОСТом.

Пример. Если kпм=1,4, а М_ном=5000 Н*м, то прямой запуск должен начинаться с М_п = 7000 Н*м.

Внимание! Нельзя превышать установленные ГОСТом нормы. Это ведет к повышению активного сопротивления на вращающемся элементе мотора.

Прямой запуск двигателя обладает преимуществами:

• Дешевизна;
• Простота;
• Минимальный нагрев обмоток при запуске.

Недостатки метода:

• Величина М_пуск составляет до 300% от М_ном;
• Пусковой ток составляет до 800% от номинального (смотрите графики снизу).

Даже с перечисленными недостатками прямой запуск остается наиболее предпочтительным для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, т.к. обеспечивает высокие энергетические показатели.

Пуск с понижением напряжения

Подходит для запуска электродвигателя высокой мощности, но так же оптимален для аналогов средней, если напряжение в рабочей сети не позволяем разогнать мотор с помощью прямого пуска.

Для понижения напряжения существует три способа:

1. Переключение намоток статора с треугольника (нормальная схема) на звезду (пусковая схема). Запуск начинается со звезды, а при достижении номинальной частоты происходит переключение на треугольник. При этом напряжение, питающее фазы статорных обмоток, падает в 1,73 раз. Это позволяет уменьшиться во столько же раз фазным токам, а линейные сокращаются втрое.
2. Запуск с добавочным сопротивлением, приводящим к падению вольтажа на статорной обмотке (рисунок а). На момент пуска в электроцепь включают реакторы или резисторы (реактивное и активное сопротивление соответственно).
3. Пуск с подключением через трансформатор понижающего типа с несколькими автоматически переключаемыми ступенями (рисунок б).

Главное преимущество – возможность разгона двигателя почти при том же напряжении, которое необходимо для нормальной работы. К недостаткам относится лишь падение М_п и М_макс (максимальный момент). Эти величины прямо пропорционально зависят от напряжения: чем меньше Вольт, тем меньше моменты. Поэтому с нагрузкой мотор не запустится.

Соединение ротора с реостатом во время включения

Метод подходит для включения в работы моторов с фазным ротором. Если роторная цепь включает в себя реостат, то активное сопротивление повышается. При этом точка К на рисунке а ниже перемещается ближе к О и обозначается К`. Это не приводит к уменьшению М_макс, зато обеспечивает повышение М_пуск. Вместе с этим критическое скольжение увеличивается, и зависимость момента от s смещается к зоне больших скольжений. Число же оборотов смещается в зону меньших вращательных частот (рисунки б и в).

Обычно реостат, используемый для пуска мотора, имеет от 3 до 6 ступеней (смотрите рисунок а ниже). Пусковое сопротивление плавно уменьшается, что обеспечивается большой М_пуск. Изначально мотор приводится в ход по четвертой характеристике, проиллюстрированной на рисунке б. Она соответствует сопротивлению запускающего реостата и обеспечивает максимальную пусковую мощность.

Вращающий момент (М_вр) уменьшается с ростом оборотов. При некотором минимальном значении необходимо отключить часть реостата, чтобы М_вр возрос снова до максимального (смотрите третью характеристику). Но обороты растут, поэтому М_вр снова уменьшается. Тогда отключается еще одна часть реостата, и начинается работа по второй характеристике. Когда реостат двигателя с фазным ротором отключают вовсе, пусковой процесс завершается. Мотор продолжает работу по характеристике 1.

Запуск в ход таким методом характеризуется изменением М_вр от максимального до минимального значения. Сопротивление в данном случае уменьшается ступенчато по ломаной кривой линии (выделена жирным на графике). Выключение частей реостата осуществляется автоматически или вручную.

Преимущество запуска электродвигателя с фазным ротором с использованием реостата заключается в возможности включать его при М_пуск, близком к М_макс. Пусковые токи при этом минимальны. Изменение силы тока проиллюстрировано на рисунке в.

Недостатков хватает. Во-первых, это сложность включения. Во-вторых, это необходимость использования совсем не дешевых моторов с фазным ротором. Характер работы хуже, чем у аналогов с короткозамкнутым ротором при мощности одинакового значения – это третий минус. Это объясняет, почему электродвигатели с фазным ротором используют преимущественно в случае возникновения сложностей с запуском других двигателей.

Запуск в ход однофазного мотора

Для включения в работу асинхронного двигателя с питанием от однофазной сети используют вспомогательную намотку. Она должна лежать перпендикулярно относительно рабочей статорной намотки. Но для создания вращающегося магнитного поля необходимо соблюдение еще одного условия. Это сдвиг по фазе тока, протекающего по вспомогательной намотке, относительного тока, возникающего в рабочей обмотке.

Для обеспечения сдвига фаз в момент подключения к однофазной сети в электроцепь вспомогательной обмотки включают специальный элемент. Это может быть резистор, конденсатор или дроссель. Но распространенными элементами являются только первые два.

После разгона мотора до значения частоты, равной установившейся, дополнительную намотку выключают. Это можно сделать вручную или автоматически. В начале двигатель работает по двухфазной, а после установления частоты – по однофазной характеристике.

Применение сопротивления при пуске

Метод применим для асинхронных двигателей, подключаемых к однофазной сети, и имеющих первичную дополнительную обмотку с короткозамкнутым ротором. Так называют мотор с расщепленной фазой, электроцепь которого имеет высокое активное сопротивление.

Чтобы пустить в ход двигатель, питаемый от однофазной сети, необходим пусковой резистор, соединяемый последовательно с дополнительной намоткой. Тогда сдвиг фаз составляет 30 градусов. Этого хватает для разгона. Ниже представлена схема, согласно которой достигается омический сдвиг фаз.

Вместо резистора можно применить дополнительную обмотку высокого сопротивления, но низкой индуктивности. В этом случае намотка имеет мало витков, которые выполняются из провода меньшего сечения в отличие от того, что используется для рабочей намотки.

В России с конвейера выходят моторы, подключаемые к однофазной сети, оснащенные резистором для сдвига фаз. Их мощность варьируется в диапазоне 18-600 Вт. Двигатели рассчитаны для сетей с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и переменным током с частотой 50 Гц.

Использование конденсатора

Метод отличается от предыдущего тем, что мотор с расщепленной фазой при подключении к однофазной линии, имеет высокое сопротивление только в момент запуска.

Для обеспечения наибольшего значения М_пуск необходимо круговое и вращающееся магнитное поле. Для этого токи в рабочей и дополнительной обмотках смещают на 90 градусов. Такое смещение может обеспечить только конденсатор. Его использование помогает достичь хорошей пусковой характеристики асинхронного двигателя, питающегося от однофазной электросети.

Выбор способа пуска асинхронного электродвигателя зависит от того, к какой сети он включается: к однофазной или трехфазной. Влияет также мощность мотора и его конструкция.

Пуск асинхронного двигателя — способы пуска

Трехфазный асинхронный двигатель — это Самозапуск . Когда источник питания подключен к статору трехфазного асинхронного двигателя, создается вращающееся магнитное поле, ротор начинает вращаться и запускается асинхронный двигатель. Во время пуска скольжение двигателя составляет единиц , а пусковой ток очень велик.

Назначение стартера — не просто запустить двигатель, но он выполняет две основные функции.Они следующие.

• Для уменьшения сильного пускового тока
• Для защиты от перегрузки и пониженного напряжения.

Трехфазный асинхронный двигатель можно запустить, подключив двигатель напрямую к полному напряжению источника питания. Двигатель также можно запустить, подав на двигатель пониженное напряжение при запуске двигателя.

Крутящий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату приложенного напряжения. Таким образом, двигатель создает больший крутящий момент, когда он запускается при полном напряжении, чем когда он запускается при пониженном напряжении.

Существует три основных метода запуска асинхронного двигателя с клеткой . Они следующие.

Прямой пускатель

Метод прямого пуска асинхронного двигателя прост и экономичен. В этом методе пускатель подключается непосредственно к напряжению питания. Таким способом запускаются малые двигатели мощностью до 5 кВт, чтобы избежать колебаний напряжения питания.

Пускатель звезда-треугольник

Метод пуска трехфазных асинхронных двигателей со звездой-треугольником очень распространен и широко используется среди всех методов.В этом методе двигатель работает с обмотками статора, соединенными треугольником.

Автостартер

Автотрансформатор используется в обоих типах соединений, т. Е. При соединении звездой или треугольником. Автотрансформатор используется для ограничения пускового тока асинхронного двигателя.

Вышеуказанные три пускателя используются для асинхронного двигателя с ротором с сепаратором.

Пускатель индукционного двигателя с контактным кольцом Способ пуска асинхронного двигателя

В пускателе асинхронного двигателя с контактным кольцом на пускатель подается полное напряжение питания.Схема подключения асинхронного двигателя стартера с контактным кольцом показана ниже.

Подключено полное пусковое сопротивление, что снижает ток питания статора. Ротор начинает вращаться, и сопротивление ротора постепенно снижается по мере увеличения скорости двигателя. Когда двигатель работает с номинальной частотой вращения при полной нагрузке, пусковое сопротивление полностью отключается, а контактные кольца замыкаются накоротко.

.

Трехфазный асинхронный двигатель Интервью Вопросы и ответы Инструменты

Как любой электродвигатель, трехфазный асинхронный двигатель имеет статор и ротор. Статор имеет трехфазную обмотку (называемую обмоткой статора), а ротор имеет короткозамкнутую обмотку (называемую обмоткой ротора). Только обмотка статора запитана от трехфазного источника питания. Обмотка ротора получает свое напряжение и мощность от обмотки статора, находящейся под внешним напряжением, посредством электромагнитной индукции, отсюда и название.Асинхронный двигатель можно рассматривать как трансформатор с вращающейся вторичной обмоткой, и поэтому его можно описать как «трансформаторный» переменного тока. машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую.

Каковы преимущества и недостатки трехфазного асинхронного двигателя?

Преимущества:

(i) Он имеет простую и прочную конструкцию.

(ii) Это относительно дешево.

(iii) Не требует значительного обслуживания.

(iv) Он имеет высокий КПД и достаточно хороший коэффициент мощности.

(v) Имеет самозапускающийся момент.

Недостатки:

(i) По сути, это двигатель с постоянной скоростью, и его скорость не может быть легко изменена.

(ii) Его пусковой крутящий момент ниже, чем при постоянном токе. подмешивающий двигатель.

Опишите устройство трехфазного двигателя?

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей (i) статора и (ii) ротора. Ротор отделен от статора небольшим воздушным зазором, который колеблется от 0.От 4 мм до 4 мм, в зависимости от мощности двигателя.

в пазах статора и соответствующим образом подключены для образования сбалансированной 3-фазной схемы, соединенной звездой или треугольником. Обмотка статора 3-фазной НАМОТКИ наматывается на определенное количество полюсов в соответствии с требованиями скорости.

Каков эффект нет. полюсов по скорости двигателя?

Чем больше число полюсов, тем меньше скорость двигателя и наоборот. Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, создается вращающееся магнитное поле постоянной величины.Это вращающееся поле индуцирует токи в роторе за счет электромагнитной индукции.

Из какого материала изготовлен ротор трехфазного двигателя?

Ротор. Ротор, установленный на валу, представляет собой полый многослойный сердечник с прорезями на внешней периферии.

В каком двигателе и статор, и обмотка ротора подключены к источнику напряжения?

В постоянном токе двигатель, в котором как обмотка статора (т. е. обмотка возбуждения), так и обмотка ротора (т. е. обмотка якоря) подключены к источнику напряжения.

Какие основные типы обмоток ротора используются в трехфазном асинхронном двигателе?

Обмотка, размещенная в этих пазах (называемая обмоткой ротора), может быть одного из следующих двух типов:

(1) Тип с короткозамкнутым ротором

(ii) Тип обмотки

Различают ротор с короткозамкнутым ротором и Ротор с обмоткой?

Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными пазами на внешней периферии.В каждый слот помещается по одной медной или алюминиевой планке. Все эти стержни соединены на каждом конце металлическими кольцами, называемыми концевыми кольцами. Это образует постоянно замкнутую накоротко обмотку, которая не поддается разрушению. Вся конструкция (стержни и концевые кольца) напоминает a. беличья клетка, отсюда и название. Ротор электрически не подключен к источнику питания, но в нем есть ток, индуцированный действием трансформатора от статора.

Ротор с обмоткой состоит из многослойного цилиндрического сердечника и имеет трехфазную обмотку, аналогичную обмотке статора.

Как обмотки ротора подключаются к источнику питания и почему ротор с обмоткой предпочтительнее асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Обмотка ротора равномерно распределена в пазах и обычно соединяется звездой. Открытые концы обмотки ротора выведены и присоединены к трем изолированным контактным кольцам, установленным на валу ротора, при этом по одной щетке на каждом контактном кольце. Три щетки подключены к трехфазному реостату, соединенному звездой. При запуске внешние сопротивления включены в цепь ротора, чтобы обеспечить большой пусковой момент.Эти сопротивления постепенно уменьшаются до нуля по мере того, как двигатель набирает скорость. Внешние сопротивления используются только во время запуска. Когда двигатель достигает нормальной скорости, три щетки замыкаются накоротко, так что намотанный ротор работает как ротор с короткозамкнутым ротором.

Что вы подразумеваете под асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором?

Асинхронные двигатели, в которых используется ротор с короткозамкнутым ротором, называются асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором . В большинстве трехфазных асинхронных двигателей используется ротор с короткозамкнутым ротором, поскольку он имеет удивительно простую и прочную конструкцию, позволяющую ему работать в самых неблагоприятных условиях.

Почему пусковой момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором НИЗКИЙ?

Недостатком его является низкий пусковой момент. Это связано с тем, что стержни ротора постоянно закорочены, и невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление в цепь ротора для получения большого пускового момента.

Как вращающееся магнитное поле создается в трехфазном асинхронном двигателе?

Когда 3-фазная обмотка запитана от 3-фазной сети, создается вращающееся магнитное поле.Это поле таково, что его полюса не остаются в фиксированном положении на статоре, а продолжают смещаться в своих положениях вокруг статора. По этой причине его называют вращающимся полем.

Что такое синхронная скорость?

Скорость вращения вращающегося потока называется синхронной скоростью (Нс). его значение зависит от количества полюсов и частоты питания.

Поскольку число оборотов в секунду равно числу оборотов в минуту (Нс), деленному на 60, а количество циклов в секунду — это частота f, NS = (120F) / P

Считается, что магнитный поток вращается с синхронной скоростью. Зачем?

Скорость вращающегося магнитного поля такая же, как и скорость генератора переменного тока, который подает мощность на двигатель, если у них одинаковое количество полюсов.Следовательно, считается, что магнитный поток вращается с синхронной скоростью.

Нарисуйте эквивалентную схему асинхронного двигателя

в случае трансформатора. Примерная эквивалентная схема асинхронного двигателя получается путем смещения шунтирующей ветви (Rc Xm) на входные клеммы. Этот шаг был предпринят в предположении, что падение напряжения на R1 и X1 невелико, а напряжение на зажимах V1 существенно не отличается от индуцированного напряжения E1.

На рисунке показана приблизительная эквивалентная схема для каждой фазы асинхронного двигателя, где все значения относятся к первичной (т.э., статор).

Почему ток возбуждения асинхронного двигателя такой высокий по сравнению с силовым трансформатором?

В отличие от силового трансформатора, магнитная цепь асинхронного двигателя имеет воздушный зазор. Следовательно, возбуждающий ток асинхронного двигателя (от 30 до 40% от тока полной нагрузки) намного выше, чем у силового трансформатора. Следовательно, для получения точных результатов необходимо использовать точную эквивалентную схему.

Чем отличается коэффициент трансформации асинхронного двигателя от силового трансформатора?

В трансформаторе обмотки сконцентрированы, тогда как в асинхронном двигателе обмотки распределены.Это влияет на коэффициент трансформации.

Почему требуется запуск трехфазных асинхронных двигателей?

Асинхронный двигатель — это, по сути, трансформатор, в котором статор является первичным, а ротор — короткозамкнутым вторичным. При запуске напряжение, индуцированное в роторе асинхронного двигателя, является максимальным (s = 1). Поскольку полное сопротивление ротора низкое, ток ротора чрезмерно велик.

Этот большой ток ротора отражается в статоре из-за действия трансформатора.Это приводит к высокому пусковому току (в 4–10 раз превышающему ток полной нагрузки) в статоре при низком коэффициенте мощности и, следовательно, значение пускового момента является низким. Из-за короткой продолжительности это значение большого тока не повредит двигателю, если двигатель обычно ускоряется.

Каков эффект пуска асинхронного двигателя на подключенной линии?

Большой пусковой ток приведет к значительному падению сетевого напряжения. Это отрицательно скажется на работе другого электрического оборудования, подключенного к тем же линиям.Поэтому желательно и необходимо уменьшить величину тока статора при пуске, и для этого доступны несколько методов.

Опишите, пожалуйста, способы запуска трехфазных асинхронных двигателей?

Общие методы, используемые для запуска асинхронных двигателей:

(i) Прямой пуск

(ii) Запуск через сопротивление статора

(iii) Автотрансформаторный запуск

(iv) Пуск со звезды на треугольник

(v) Пуск с сопротивлением ротора

Как запускаются электродвигатели с контактными кольцами?

Электродвигатели с фазным ротором всегда запускаются сопротивлением ротора.

Что такое прямой пуск асинхронного двигателя?

Этот метод пуска соответствует тому, что следует из названия: двигатель запускается путем непосредственного подключения к трехфазной сети. Импеданс двигателя в состоянии покоя относительно низок, и когда он напрямую подключен к системе питания, пусковой ток будет высоким (в 4–10 раз больше тока полной нагрузки) и с низким коэффициентом мощности. Следовательно, такой способ запуска подходит для относительно небольших (до 7.5 кВт) машин.

Пусковой крутящий момент превышает крутящий момент при полной нагрузке?

Нет, пусковой ток в пять раз больше тока полной нагрузки, но пусковой момент просто равен моменту полной нагрузки. Поэтому пусковой ток очень высок, а пусковой крутящий момент сравнительно низок. Если этот большой пусковой ток протекает в течение длительного времени, это может привести к перегреву двигателя и повреждению изоляции.

Что такое метод пуска с помощью сопротивления статора?

В этом методе внешние сопротивления подключаются последовательно с каждой фазой обмотки статора во время запуска.Это вызывает падение напряжения на сопротивлениях, так что напряжение на клеммах двигателя уменьшается, а следовательно, и пусковой ток. Пусковые сопротивления постепенно уменьшаются ступенчато (два или более ступеней) из цепи статора по мере того, как двигатель набирает скорость. Когда двигатель достигает номинальной скорости, сопротивления полностью отключаются, и на ротор подается полное линейное напряжение.

Почему не рекомендуется запуск через сопротивление статора?

У этого метода есть два недостатка.Во-первых, пониженное напряжение, приложенное к двигателю во время периода пуска, снижает пусковой момент и, следовательно, увеличивает время разгона. Во-вторых, на стартовые сопротивления тратится много энергии. Поэтому этот метод используется только для пуска небольших двигателей.

Что такое метод пуска автотрансформатора?

Этот метод также направлен на подключение асинхронного двигателя к сокращенному источнику питания при запуске, а затем подключение его к полному напряжению, когда двигатель набирает достаточную скорость.На рис. Показана схема пуска автотрансформатора.

Ответвление автотрансформатора установлено таким образом, что, когда он находится в цепи, на двигатель подается от 65% до 80% линейного напряжения. В момент пуска перекидной переключатель переводится в положение «пуск». Это включает автотрансформатор в цепь и, таким образом, на цепь подается пониженное напряжение. Следовательно, пусковой ток ограничен до безопасного значения. Когда двигатель набирает около 80% нормальной скорости, переключающий переключатель переводится в положение «работа».Это вынимает автотрансформатор из цепи и переводит двигатель на полное линейное напряжение.

Какие преимущества автотрансформаторного пуска?

Пуск автотрансформатора имеет ряд преимуществ, таких как низкие потери мощности, низкий пусковой ток и меньшее количество излучаемого тепла. Для больших машин (более 25 л.с.) этот способ запуска часто используется. Этот метод можно использовать для двигателей, подключенных как звездой, так и треугольником.

Что такое метод пуска со звезды на треугольник для пуска трехфазного асинхронного двигателя?

Обмотка статора двигателя рассчитана на работу в треугольник и во время пуска подключается звездой.Когда машина набирает скорость, соединения меняются на дельту. Схема для пуска со звезды на треугольник показана ниже:

Шесть выводов обмоток статора подключены к переключателю, как показано. В момент запуска переключающий переключатель переводится в положение «Пуск», которое соединяет обмотки статора звездой. Следовательно, каждая фаза статора получает напряжение, где V — линейное напряжение. Это снижает пусковой ток. Когда двигатель набирает скорость, переключающий переключатель переводится в положение «Работа», которое соединяет обмотки статора треугольником.Теперь каждая фаза статора получает полное линейное напряжение V.

Расскажите подробнее о запуске двигателей с контактным кольцом?

Электродвигатели с фазным ротором всегда запускаются сопротивлением ротора. В этом методе переменный реостат, соединенный звездой, подключается к цепи ротора через контактные кольца, и полное напряжение подается на обмотку статора, как показано на рис.

При запуске ручка реостата устанавливается в Положение ВЫКЛ, чтобы максимальное сопротивление было помещено в каждую фазу цепи ротора.Это снижает пусковой ток и в то же время увеличивается пусковой момент.

Когда двигатель набирает скорость, ручка реостата постепенно перемещается по часовой стрелке и отключает внешнее сопротивление в каждой фазе цепи ротора. Когда двигатель достигает нормальной скорости, переключающий переключатель находится в положении ON, и все внешнее сопротивление отключается от цепи ротора.

Каковы преимущества асинхронных двигателей с контактным кольцом перед двигателями с короткозамкнутым ротором?

(i) Высокий пусковой момент при низком пусковом токе.
(ii) Плавное ускорение при больших нагрузках.
(iii) Нет аномального нагрева во время запуска.
(iv) Хорошие рабочие характеристики после отключения внешнего сопротивления ротора. (v) Регулируемая скорость

Есть ли недостатки у электродвигателей с контактными кольцами?

(i) Первоначальные затраты и затраты на техническое обслуживание выше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором.
(ii) Плохое регулирование скорости при работе с сопротивлением в цепи ротора

Какие разные номиналы используются для асинхронного двигателя?

Паспортная табличка трехфазного асинхронного двигателя содержит следующую информацию:

(i) Мощность
(ii) Напряжение сети
(iii) Сетевой ток
(iv) Скорость
(v) Частота
(vi) Температура подъем

Что вы подразумеваете под номинальной мощностью и показывает ли она синхронную скорость двигателя?

Номинальная мощность в лошадиных силах — это механическая мощность двигателя, когда он работает при номинальном сетевом напряжении, номинальной частоте и номинальной скорости.В этих условиях линейный ток соответствует указанному на паспортной табличке, а превышение температуры не превышает указанного.

Скорость, указанная на паспортной табличке, является фактической скоростью двигателя при номинальной полной нагрузке; это не синхронная скорость.

Почему в двигателях используется двухклеточная конструкция?

Для обеспечения высокого пускового момента при низком пусковом токе используется двухклеточная конструкция.

Как следует из названия, ротор этого двигателя имеет две короткозамкнутые обмотки, расположенные одна над другой.

Какова функция внешней обмотки конструкции с двойной обоймой?

Наружная обмотка состоит из стержней меньшего сечения, закороченных концевыми кольцами. Следовательно, сопротивление этой обмотки велико. Поскольку внешняя обмотка имеет относительно открытые прорези и более слабый путь потока вокруг стержней, она имеет низкую индуктивность. Таким образом, сопротивление внешней обмотки короткозамкнутого ротора высокое, а индуктивность — низкая.

Какова функция внутренней намотки конструкции с двойной клеткой?

Внутренняя обмотка состоит из стержней большего сечения, закороченных концевыми кольцами.Поэтому сопротивление этой обмотки невелико. Поскольку стержни внутренней обмотки полностью погружены в железо, она имеет высокую индуктивность. Таким образом, сопротивление внутренней короткозамкнутой обмотки низкое, а индуктивность — высокая.

Что вы подразумеваете под синхронной скоростью трехфазного асинхронного двигателя?

Скорость, с которой вращается магнитный поток, создаваемый обмотками трехфазного статора асинхронного двигателя, называется синхронной скоростью двигателя. Это определяется как:

Ns = 120 f / p

, где

Ns = синхронная скорость в r.вечера.
f = частота питания в Гц
P = количество полюсов

Почему генерирующая поле обмотка трехфазного асинхронного двигателя сделана неподвижной?

Трехфазный асинхронный двигатель имеет две обмотки, а именно обмотку статора, поддерживаемую неподвижной частью машины, и обмотку ротора, расположенную на роторе. Что касается основной работы двигателя, не имеет значения, какая обмотка расположена на статоре. Машина будет одинаково хорошо работать с обмоткой, создающей поле, как неподвижным или вращающимся элементом.Выполнение неподвижного элемента обмотки возбуждения исключает использование контактных колец и щеток и, следовательно, приводит к очень безотказной конструкции.

почему ротор трехфазного асинхронного двигателя вращается в том же направлении, что и вращающееся поле?

Когда трехфазная обмотка статора питается от трехфазной сети, создается вращающееся магнитное поле, которое перерезает проводники ротора. Поскольку цепь ротора замкнута, в проводниках ротора начинают течь токи.Теперь по проводникам ротора течет ток и они находятся в магнитном поле. Следовательно, на ротор действует механическая сила, стремящаяся перемещать его в том же направлении, что и поле статора.

Тот факт, что ротор вынужден следовать за полем статора (то есть ротор движется в направлении поля статора), можно объяснить законом Ленца. Согласно закону Ленца, направление токов ротора должно быть таким, чтобы противодействовать причине, вызывающей их. Теперь причиной возникновения токов ротора является относительная скорость вращения вращающегося поля и неподвижного ротора.Следовательно, чтобы уменьшить эту относительную скорость, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и поле статора, и пытается его поймать.

Почему трехфазный асинхронный двигатель не может работать с синхронной скоростью?

Ротор следует за полем статора. На практике ротор никогда не может достичь скорости поля статора (то есть синхронной скорости). Если бы это было так, не было бы относительного движения между полем статора и проводниками ротора и, следовательно, не было бы крутящего момента для привода двигателя. Следовательно, трехфазный асинхронный двигатель никогда не может работать с синхронной скоростью.

Почему воздушный зазор между ротором и статором трехфазного асинхронного двигателя сохраняется как можно короче?

Воздушный зазор между ротором и статором 3-фазного асинхронного двигателя делается как можно меньше, чтобы:

(i) взаимный поток мог создаваться с минимальным током возбуждения. Реактивное сопротивление рассеяния
(it) минимально.

Как сохранить небольшой ток намагничивания в трехфазном асинхронном двигателе?

Ток намагничивания, потребляемый трехфазным асинхронным двигателем, очень велик (30-50% тока обмотки статора при полной нагрузке) из-за наличия воздушного зазора между статором и ротором

Насколько важен скольжения в трехфазном асинхронном двигателе?

Скорость, с которой поток разрезает проводники ротора, прямо пропорциональна разнице между скоростью вращающегося поля (Н · с) и скоростью ротора (Н).Если бы скорость ротора стала равной скорости вращающегося поля, не было бы генерируемой ЭДС. (и, следовательно, ток) в проводниках ротора. Следовательно, двигательного действия не будет. Таким образом, скольжение ротора (Ns — N об / мин) вызывает создание ЭДС и протекание токов в проводниках ротора. Именно таков принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.

В чем разница между ротором с короткозамкнутым ротором и ротором с обмоткой?

По сути, между короткозамкнутым ротором и ротором с обмоткой мало различий.Задача последнего состоит в том, чтобы просто вывести концы многофазной обмотки ротора на контактные кольца, чтобы можно было последовательно подключить дополнительное внешнее сопротивление для улучшения пускового момента.

Каковы преимущества двигателей с фазным ротором перед двигателями с короткозамкнутым ротором?

Отв. Двигатели с фазным ротором имеют следующие преимущества перед двигателями с короткозамкнутым ротором:

(i) Высокий пусковой момент и низкий пусковой ток.
(ii) Плавное ускорение при большой нагрузке.
(iii) Нет аномального нагрева во время запуска.
(iv) Хорошие рабочие характеристики после снижения сопротивления ротора.
(v) Регулировка скорости.

Каковы недостатки двигателей с фазным ротором по сравнению с двигателями с короткозамкнутым ротором?

Двигатели с фазным ротором имеют следующие недостатки по сравнению с двигателями с короткозамкнутым ротором:
(i) Начальные затраты и затраты на техническое обслуживание выше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором.
(ii) Плохое регулирование скорости при работе с сопротивлением в цепи ротора.

Каково происхождение названия ротор с короткозамкнутым ротором?

Когда этот тип ротора впервые появился, обыкновенная белка была частым домашним животным. В обычной клетке, в которой он находился, было вращающееся колесо, в которое животное могло войти. Это колесо давало питомцу возможность развлечься и развлечься. Так как ротор напоминал тренировочную клетку белки. он был назван ротором с короткозамкнутым ротором.

Почему коэффициент мощности трехфазного асинхронного двигателя низкий при отсутствии жабы?

Из-за наличия воздушного зазора сопротивление магнитной цепи трехфазного асинхронного двигателя очень велико.Следовательно, ток, потребляемый двигателем без нагрузки, в значительной степени является током намагничивания; ток холостого хода отстает от приложенного напряжения на большой угол. По этой причине п.ф. малонагруженного 3-фазного асинхронного двигателя очень низка.

Почему коэффициент мощности полностью нагруженного трехфазного асинхронного двигателя не очень высок?

Трехфазный асинхронный двигатель потребляет большой ток намагничивания из-за высокого сопротивления магнитной цепи; воздушный зазор, являющийся основной причиной.При добавлении нагрузки активная составляющая тока увеличивается, что приводит к увеличению коэффициента мощности. Однако из-за большого значения тока намагничивания, который присутствует независимо от нагрузки, п.ф. трехфазного асинхронного двигателя даже при полной нагрузке редко превышает 0,85.

Каковы преимущества скошенных пазов в роторе двигателя с короткозамкнутым ротором?

Обычной практикой является использование ротора двигателя с короткозамкнутым ротором со скошенными пазами, то есть пазами, не параллельными оси вала.Такое расположение дает следующие преимущества:

(i) Оно снижает шум и вибрацию двигателя.
(ii) Увеличивает пусковой крутящий момент и снижает пусковой ток.
(iii) Увеличивает сопротивление ротора из-за увеличения длины стержней ротора.

Как вы сконструируете ротор двигателя с короткозамкнутым ротором, чтобы иметь высокий пусковой момент?

Когда требуется высокий пусковой крутящий момент, можно использовать машину с короткозамкнутым ротором со специально разработанным ротором без значительного снижения эффективности, но с некоторым снижением номинальной мощности.Это может быть достигнуто одним из следующих двух способов.

(i) Стержни ротора можно сделать очень глубокими, чтобы из-за скин-эффекта их сопротивление было высоким при запуске, когда частота ротора равна частоте питания.

(ii) При использовании ротора с двойным короткозамкнутым ротором

Почему максимальный крутящий момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором называется моментом отрыва?

Максимальный крутящий момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором также называется моментом отрыва из-за того, как двигатель реагирует на перегрузку.После точки максимального крутящего момента (который в три-четыре раза превышает крутящий момент при полной нагрузке) уменьшение ротора * p.f. больше, чем увеличение тока ротора, что приводит к уменьшению крутящего момента, и двигатель быстро останавливается.

Как правило, токарный станок останавливается на тяжелом резе. По мере увеличения режущей нагрузки машина будет замедляться, пока внезапно не заглохнет и не начнет громко гудеть. Это состояние будет сохраняться до тех пор, пока не будет снята нагрузка или не сработает предохранитель.

Когда сопротивление ротора будет преобладать над реактивным сопротивлением ротора и наоборот?

(i) Когда 3-фазный асинхронный двигатель находится в нормальном режиме работы, частота ротора f ‘= s f, где f — частота питания) низкая, как и реактивное сопротивление ротора.В этом случае протекающий ток в значительной степени ограничивается сопротивлением ротора, а не реактивным сопротивлением.

(ii) Когда ротор неподвижен (т. Е. В состоянии покоя), s = 1. Это означает, что ротор видит полную частоту линии (т. Е. F ’= f), и его реактивное сопротивление является преобладающим по сравнению с его сопротивлением.

Почему сумма потерь в сердечнике ротора и потерь на трение и ветер трехфазного асинхронного двигателя почти постоянна при всех нагрузках?

Это объясняется следующим образом:

(i) Без нагрузки скорость ротора максимальна.Частота и, следовательно, потери в сердечнике ротора практически равны нулю. Однако потери на трение и парусность максимальны.

(ii) При увеличении нагрузки скорость ротора уменьшается и, следовательно, частота ротора увеличивается. Следовательно, потери в сердечнике ротора увеличиваются, а потери на трение и ветер уменьшаются.

Установлено, что при всех нагрузках потери в сердечнике ротора, а также потери на трение и ветер остаются почти постоянными.

Объясните утверждение, что асинхронный двигатель — это, по сути, трансформатор?

Отв.Асинхронный двигатель — это, по сути, трансформатор, в котором статор является первичным, а ротор — короткозамкнутым вторичным. Это очевидно, особенно когда ротор неподвижен. Ток ротора создает поток, который противодействует и, следовательно, стремится ослабить поток статора.

Это приводит к протеканию большего тока в обмотке статора, так же как увеличение вторичного тока в трансформаторе вызывает соответствующее увеличение первичного тока. Очень часто анализ асинхронного двигателя проводится на тех же принципах, что и трансформатор, с той модификацией, что короткозамкнутая вторичная обмотка считается вращающейся.

В чем существенные различия между трехфазным асинхронным двигателем и трансформатором?

Существенные различия между трехфазным асинхронным двигателем и силовым трансформатором следующие:

(1) В отличие от трансформатора, магнитная цепь трехфазного асинхронного двигателя имеет воздушный зазор. Это значительно увеличивает сопротивление магнитной цепи двигателя. Следовательно, ток намагничивания, потребляемый асинхронным двигателем, намного больше, чем у силового трансформатора.

(ii) Обмотки силового трансформатора цилиндрические, а у асинхронного двигателя — распределенные. Это влияет на коэффициент поворота.

(iii) В трехфазном асинхронном двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. Однако в трансформаторе электрическая энергия передается от одной цепи к другой, обычно с изменением уровня напряжения.

(iv) Трансформатор — это статическое устройство, поэтому потери на трение и лобовое сопротивление отсутствуют. Однако трехфазный асинхронный двигатель является вращающейся машиной и имеет потери на трение и ветер.По этой причине КПД трансформатора выше, чем у асинхронного двигателя.

В чем преимущество асинхронного двигателя с двойным короткозамкнутым ротором?

Преимущество двигателя с двойным короткозамкнутым ротором состоит в том, что он обеспечивает высокий пусковой момент и низкий пусковой ток.

Как работает асинхронный двигатель с двойным короткозамкнутым ротором (i) при запуске (ii) в рабочих условиях?

Двигатель с двойным короткозамкнутым ротором имеет две обмотки ротора, одна внутри другой.Импеданс внешней обмотки меньше, чем у внутренней обмотки, что приводит к тому, что большая часть тока течет во внешней обмотке с высоким сопротивлением. Это обеспечивает хороший пусковой момент.

По мере ускорения двигателя частота ротора уменьшается, тем самым снижая реактивное сопротивление внутренней обмотки, позволяя ей пропускать большую часть общего тока. При нормальной рабочей скорости частота ротора настолько мала, что почти весь ток ротора протекает во внутренней клетке с низким сопротивлением, что обеспечивает высокую эффективность и хорошее регулирование скорости.

Как изменяется скорость асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Отв. Формула для синхронной скорости трехфазного асинхронного двигателя имеет следующий вид: Ns = 120f / P

Понятно, что частота питания и количество полюсов являются единственными переменными факторами, определяющими синхронную скорость. Изменение частоты невозможно, потому что двигатель подключен к коммерческой сети с фиксированной частотой. Следовательно, скорость асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может быть изменена путем изменения количества полюсов.Многоскоростные двигатели с короткозамкнутым ротором снабжены обмотками статора, которые могут быть повторно соединены для образования разного числа полюсов.

.

Основы трехфазного асинхронного двигателя (часть 1)

Знакомство с трехфазным двигателем

В этой статье будут рассмотрены те концепции трехфазного асинхронного двигателя, которые являются необходимыми предпосылками для правильного выбора, приобретения, установки и обслуживания двигателя. .

Основы трехфазного асинхронного двигателя (часть 1)

Перед тем, как начинать какое-либо фактическое обсуждение двигателя, будет лучше провести сравнение поведения асинхронного двигателя и трансформатора при запуске, потому что в соответствии с представлением эквивалентной схемы трехфазный асинхронный двигатель обобщенный трансформатор.

Предполагается, что читатели уже знакомы с элементарным понятием принципа действия и конструкции трехфазного асинхронного двигателя.

В чем принципиальная разница в принципе работы асинхронного двигателя и трансформатора ? То есть, несмотря на то, что эквивалентная схема двигателя и трансформатора — это один и тот же ротор двигателя, который вращается, а вторичная обмотка трансформатора — нет.

Асинхронный двигатель — это трансформатор общего назначения.Разница в том, что трансформатор представляет собой машину с переменным магнитным потоком, а асинхронный двигатель — это машина с вращающимся магнитным потоком. Вращающийся поток возможен только тогда, когда трехфазное напряжение (или многофазное), которое разнесено во времени на 120 градусов, приложено к трехфазной обмотке (или многофазной обмотке) на расстоянии 120 градусов в пространстве, тогда создается трехфазный вращающийся магнитный поток, величина которого постоянно, но направление постоянно меняется. В трансформаторе создаваемый магнитный поток является переменным во времени и не вращается.

Отсутствует воздушный зазор между первичной и вторичной обмотками трансформатора, поскольку между статором и ротором двигателя имеется четкий воздушный зазор, который обеспечивает механическое перемещение двигателя.Из-за более высокого сопротивления (или низкой проницаемости) воздушного зазора требуемый ток намагничивания в двигателе составляет 25-40% от номинального тока двигателя, тогда как в трансформаторе он составляет всего 2-5% от номинального первичного тока.

В машине с переменным магнитным потоком частота наведенной ЭДС на первичной и вторичной стороне такая же, как и частота ЭДС ротора, которая зависит от скольжения. Во время запуска, когда S = 1 частота наведенной ЭДС в роторе и статоре одинакова, но после нагрузки это не так.

Другое отличие состоит в том, что вторичная обмотка и сердечник установлены на валу, установленном в подшипниках, которые могут свободно вращаться, отсюда и название ротор.

Если бы вся вторичная обмотка трансформатора была установлена ​​на валу, установленном на подшипниках, то скорость отсечения взаимного магнитного потока с вторичной цепью была бы отличной от первичной, и их частота была бы другой. Индуцированная ЭДС не будет пропорциональна коэффициенту числа витков, но произведению передаточного числа витков и частоты. Отношение первичной частоты к вторичной частоте называется скольжением.

Любой проводник с током, помещенный в магнитное поле, испытывает силу, так что проводник ротора испытывает крутящий момент, и согласно Закону Ленца направление движения таково, что он пытается противодействовать вызванному изменению, поэтому он начинает преследовать поле.

Диаграмма мощности асинхронного двигателя

Входная электрическая мощность статора = A
Потери в статоре = B
Потери в роторе = C
Механическая мощность = P
A — (B + C) = P
Примерно B = 0.03A, C = 0,04A
A — 0,07A = P
0,93A = P, Следовательно, КПД = (P / A) x 100 = 93%

Диаграмма мощности асинхронного двигателя

Почему двигатели LT имеют треугольник подключены и двигатели HT подключены звездой?

Причина техно-коммерческая.

1. В схеме звезды фазный ток такой же, как и линейный. Но фазное напряжение в 1 / 1,732 раза больше линейного напряжения. Таким образом, изоляция, необходимая в случае двигателя HT, меньше.
2. Пусковой ток двигателей в 6-7 раз превышает ток полной нагрузки.Таким образом, пусковая мощность будет большой, если двигатели HT соединены треугольником. Это может вызвать нестабильность (падение напряжения) в случае небольшой энергосистемы. При включении двигателя HT пусковой ток будет меньше по сравнению с двигателем, подключенным по схеме треугольник. Так что пусковая мощность снижается. Пусковой крутящий момент также будет уменьшен. (Это не будет проблемой, поскольку двигатели имеют большую мощность.)
3. Также, поскольку ток составляет , меньше меди (Cu) , необходимой для обмотки, будет меньше.
4. LT двигатели соединены треугольником.
   1. Изоляция не будет проблемой, поскольку уровень напряжения ниже.
   2. Пусковой ток не будет проблемой, так как пусковая мощность будет меньше. Так что проблем с провалом напряжения нет.
   3. Пусковой момент должен быть большим, так как двигатели малой мощности.

Сравнение двигателей с пуском звездой и треугольником.
LT двигатели имеют соединение обмоток треугольником.

1. Если используется пускатель звезда-треугольник, то они запускаются как двигатель, подключенный звездой.
2. После достижения 80% скорости синхронизации происходит переключение со звезды на первоначальную дельту конфигурации.
3. В схеме звезды напряжение на обмотках меньше, чем в 1 / 1,732 раза, чем доступно в треугольнике, поэтому ток ограничен.
4. Когда он снова переходит в треугольник, напряжение становится полным линейным напряжением, поэтому ток увеличивается, даже если он меньше, чем линейный ток, он остается выше, чем линейный ток, потребляемый звездой при пониженном напряжении. Таким образом, кабели двигателя рассчитаны на этот ток, который он потребляет при соединении треугольником.

Ссылки:

1. NEMA MG-1.
2. Справочник по промышленной энергетике и применению, К. К. Агарвал.
3. Справочник по промышленной энергосистеме Шоаиб Хана.
4. Теория и расчет явлений переменного тока Чарльзом Протеем Штайнметцем
5. Реле защиты двигателя (MM30), руководство от L&T

.

10 различных режимов работы (цикл нагрузки) трехфазных асинхронных двигателей

Рабочий цикл двигателя / цикл нагрузки

Термин «режим работы» определяет цикл нагрузки, которому подвергается машина, включая, если применимо, запуск, электрическое торможение, нет — периоды нагрузки и отдыха без напряжения, включая их продолжительность и последовательность во времени.

10 различных типов режима (цикл нагрузки) трехфазных асинхронных двигателей (фото предоставлено ABB)

Режим, рассматриваемый как общий термин, например, может быть классифицирован как непрерывный режим, кратковременный режим или периодический режим.Процентное соотношение между периодом нагрузки и общей продолжительностью рабочего цикла определяется коэффициентом длительности цикла.

Ответственность за декларирование обязанности лежит на покупателе.

Если покупатель не декларирует пошлину, изготовитель должен исходить из того, что применяется режим режима S1 (режим непрерывной работы). Тип пошлины должен быть обозначен соответствующей аббревиатурой, и покупатель может описать тип пошлины на основе классификации в соответствии с указаниями, приведенными ниже.

Когда номинальные параметры присваиваются двигателю (значения, заявленные, как правило, изготовителем, для указанного рабочего состояния машины), производитель должен выбрать один из классов номинальных значений . Если обозначение не дано, применяется рейтинг, относящийся к продолжительному режиму работы.

В соответствии с классификацией Std. В IEC 60034-1 приведены некоторые указания относительно режимов работы, которые обычно рассматриваются как справочные для указания номинальных характеристик двигателя.

Непрерывный режим работы (тип S1)

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина может работать в течение неограниченного периода времени. Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующая аббревиатура которого — S1 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Режим работы S1 можно определить как работу при постоянной нагрузке , поддерживаемой в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия .

Рисунок 1 — Продолжительный режим работы: Тип режима S1

Где: ΔT — Время, достаточное для достижения машиной теплового равновесия

Вернуться к содержанию ↑

Кратковременный режим (тип S2)

Для Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина, запускаемая при температуре окружающей среды, может работать в течение ограниченного периода.Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующее сокращенное обозначение которого — S2 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S2 может быть определен как работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени , меньшего, чем требуется для достижения теплового равновесия, за которым следует время обесточивания и покоя, достаточное для восстановления равновесие между температурой машины и температурой охлаждающей жидкости.

Полное обозначение представляет собой сокращенное обозначение типа режима, за которым следует указание продолжительности режима (S2 40 минут).

Рисунок 2 — Кратковременный режим: Тип режима S2

• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔT0 — Время без напряжения

Вернуться к содержанию ↑

Периодический режим (тип S3-S8)

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина может работать в последовательности рабочих циклов. При таком режиме работы цикл загрузки не позволяет машине достичь теплового равновесия.

Этот набор номиналов связан с определенным типом режима работы от S3 до S8 , а полное обозначение позволяет идентифицировать периодический режим работы.

Если не указано иное, продолжительность рабочего цикла должна составлять 10 минут, а коэффициент продолжительности цикла должен иметь одно из следующих значений: 15%, 25%, 40%, 60% .

Коэффициент продолжительности цикла определяется как отношение между периодом нагрузки, включая запуск и электрическое торможение, и продолжительностью рабочего цикла, выраженное в процентах .

Режим работы S3

(Прерывистый периодический режим)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S3 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых включает время работы при постоянной нагрузке и время отключения а в покое . Вклад в повышение температуры, вносимый начальной фазой, незначителен.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с последующим указанием коэффициента продолжительности цикла ( S3 30% ).

Рисунок 3 — Прерывистый периодический режим: Тип режима S3

• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔT0 — Время без напряжения и в состоянии покоя
• Коэффициент продолжительности цикла = ΔTc / T

Вернуться к содержанию ↑

Тип режима S4

(Прерывистый периодический режим с запуском)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S4 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл включает значительное время пуска, время работы при постоянной нагрузке и время в отключенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы, за которой следует указание коэффициента продолжительности цикла, момента инерции двигателя J _M и момента инерции нагрузки J _L , оба относятся к валу двигателя (S4 20% J _M = 0,15 кг м ² J _L = 0,7 кг м ² ).

Рисунок 4 — Периодически кратковременный режим с запуском: Тип режима S4

• ΔT * — Время пуска / разгона
• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔT0 — Время отключения и покоя
• Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc) / T

Вернуться к содержанию ↑

Тип режима S5

(Периодически кратковременный режим с электрическим торможением)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S5 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из времени пуска, времени работы при постоянной нагрузке, времени электрического торможения и времени обесточивания и покоя.

Полное обозначение относится к режиму работы и дает такое же обозначение, как и в предыдущем случае.

Рисунок 5 — Периодически кратковременный режим с электрическим торможением: Тип режима S5

• ΔT * — Время пуска / разгона
• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔTf — Время электрического торможения
• ΔT0 — Время в обесточенном состоянии и в состоянии покоя
• Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc + ΔTf) / T

Вернуться к содержанию ↑

Режим работы S6

(Непрерывный- периодический режим работы)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S6 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из времени работы при постоянной нагрузке и времени работы без нагрузки. Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с последующим указанием коэффициента продолжительности цикла ( S6 30% ).

Рисунок 6 — Периодический режим непрерывной работы: Тип режима S6

• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔT0 — Время работы без нагрузки
• Коэффициент продолжительности цикла = ΔTc / ΔT0

Вернуться к содержанию ↑

Тип режима S7

(Непрерывный периодический режим с электрическим торможением)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S7 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из время пуска, время работы при постоянной нагрузке и время электрического торможения. Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с указанием момента инерции двигателя J _M и момента инерции нагрузки J _L ( S7 J _M = 0,4 кг м ² J _L = 7,5 кг м ² ).

Рисунок 7 — Периодический режим непрерывной работы с электрическим торможением: Тип режима S7

• ΔT * — Время пуска / разгона
• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔTf — Время электрического торможения
• Коэффициент продолжительности цикла = 1

Вернуться к содержанию ↑

Тип режима S8

(Непрерывный периодический режим с соответствующей нагрузкой / скоростью)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Определен тип режима S8 как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из времени работы при постоянной нагрузке, соответствующего заданной скорости вращения, за которым следует один или несколько периодов работы при других постоянных нагрузках, соответствующих различным скоростям вращения.

Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой сокращенное обозначение режима работы, за которым следует указание момента инерции двигателя J _M и момента инерции нагрузки J _L , а также нагрузки, скорости и коэффициент продолжительности цикла для каждого режима скорости ( S8 J _M = 0,7 кг · м ² J _L = 8 кг · м ² 25 кВт 800 об / мин 25% 40 кВт 1250 об / мин 20% 25 кВт 1000 об / мин 55% ).

Рисунок 8 — Периодический режим непрерывной работы с соответствующей нагрузкой / скоростью: Тип режима S8

• ΔT * — Время пуска / разгона
• ΔTc1; ΔTc2; ΔTc3 — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔTf1; ΔTf2 — Время электрического торможения
• Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc1) / T; (ΔTf1 + ΔTc2) / T; (ΔTf2 + ΔTc3) / T

Вернуться к содержанию ↑

Непериодический режим (тип S9)

Режим с непериодическими изменениями нагрузки и скорости

Для двигателя, подходящего для этого типа режима работы, рейтинг , при котором машина может работать непериодически, указан .Этот класс рейтинга соответствует типу обязанности, соответствующая аббревиатура — S9.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S9 определяется как режим, при котором обычно нагрузка и скорость изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона. Эта нагрузка включает часто возникающих перегрузок, которые могут значительно превышать эталонную нагрузку .

Рисунок 9 — Режим работы с непериодическими изменениями нагрузки и скорости: Тип режима S9

• ΔT * — Время пуска / разгона
• ΔTs — Время работы при перегрузке
• ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
• ΔTf — Время электрическое торможение
• ΔT0 — Время в обесточенном состоянии и в состоянии покоя

Вернуться к содержанию ↑

Режим работы с дискретными постоянными нагрузками и скоростями (тип S10)

Для двигателя, подходящего для этого типа режима, номинальная мощность, при которой машина может работать с определенным количеством дискретных нагрузок в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия.
Максимально допустимая нагрузка в течение одного цикла должна учитывать все части машины (систему изоляции, подшипники или другие части в отношении теплового расширения).

Максимальная нагрузка не должна превышать 1,15-кратное значение нагрузки для режима работы S1. Другие ограничения относительно максимальной нагрузки могут быть даны в виде пределов температуры обмотки. Минимальная нагрузка может иметь нулевое значение, когда машина работает без нагрузки или в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующее сокращенное обозначение которого — S10 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S10 определяется как работа, характеризующаяся определенным количеством дискретных значений нагрузки, поддерживаемой в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия. Минимальная нагрузка во время рабочего цикла может иметь нулевое значение и относиться к состоянию холостого хода или покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы, за которой следует обозначение удельного количества p / Δt для частичной нагрузки и его продолжительности , а также указание на единицу количества T _L , которое представляет ожидаемый тепловой срок службы системы изоляции, связанный с ожидаемым тепловым сроком службы в случае режима работы S1 с номинальной мощностью, и величиной r , которая указывает нагрузку в течение некоторого времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя ( S10 p / Δt = 1.1 / 0,4; 1 / 0,3; 0,9 / 0,2; r / 0,1 T _L = 0,6 ).

Рисунок 10 — Режим работы с дискретными постоянными нагрузками и скоростями: Тип режима S10

Где:

• ΔΘ1; ΔΘ2; ΔΘ2 — разница между повышением температуры обмотки при каждой из различных нагрузок в пределах одного цикла и повышением температуры в зависимости от рабочего цикла S1 с эталонной нагрузкой
• ΔΘref — температура при эталонной нагрузке в зависимости от режима S1 t1; t2; t3; t4: время постоянной нагрузки в цикле P1; P2; P3; P4: время одного цикла нагрузки
  (Pref: справочная нагрузка в зависимости от режима работы S1)

Вернуться к содержанию ↑

Режим эквивалентной нагрузки

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, номинальные значения, для целей испытаний, при которых машина может работать при постоянной нагрузке до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие, и что приводит к тому же повышению температуры обмотки статора, что и повышение средней температуры в течение одного цикла нагрузки указанного режима работы.

Этот класс номинальных значений, если применяется, соответствует режиму работы, обозначенному как «равный».

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Трехфазные асинхронные двигатели Общие положения и предложения ABB по согласованию защитных устройств

.