Соединения звезда и треугольник: Соединение электродвигателей звездой и треугольником | Полезные статьи

Содержание

Что такое «звезда» и «треугольник» в электродвигателе | ЭТМ для профессионалов

Понятия «звезда» и «треугольник» неразрывно связаны с системами трёхфазного переменного тока, и начинающие электрики или люди далёкие от электричества не понимают значения этих слов и практического различия этих параметров. В этой статье мы поговорим о том, что такое звезда и треугольник в электродвигателе.

Теория и схемы

Чтобы избежать путаницы давайте рассматривать этот вопрос на примере трёхфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором как самого распространенного из электрических машин в быту и на производстве. Как правило, у такого двигателя 3 обмотки, также встречаются многоскоростные двигатели и там количество обмоток больше трёх, но кратное этому числу.

У каждой обмотки есть начало и конец, а на схеме начало обмотки обычно обозначается точкой.

Но питающих провода в трёхфазной сети у нас 3 или 4. Отсюда возникает вопрос: «Как правильно соединить шесть концов обмоток с тремя питающими проводами?». Вот здесь как раз и всплывают эти «геометрические фигуры» — звезда и треугольник.

Итак, звезда и треугольник – это названия схем соединения потребителей в трёхфазной электросети как обмоток электродвигателей, трансформаторов, так и любой другой нагрузки.

«Звезда»

При соединении обмоток звездой к началам обмоток присоединяют питающие провода (на схемах обозначены цветами), а концы обмоток соединяют между собой в одну точку, при этом подключение нулевого проводника в точку соединения концов обмоток необязательно так как это симметричная нагрузка. В свою очередь, точка соединения концов обмоток также называется нейтралью.

Есть два варианта представления этого соединения на электрических схемах, как в наглядном виде, действительно напоминающем трёхлучевую звезду (А), так и в более классическом для схем представлении (Б). Вас не должно смущать это отличие, когда вы читаете схему.

«Треугольник»

По схеме треугольника начало следующей и конец предыдущей обмотки соединяются между собой, то есть: конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй обмотки соединяется с началом третьей, а конец третьей с началом первой обмотки, а питающие провода подключаются к точкам соединения обмоток.

Итого у нас получается три точки соединения начал и концов обмоток и, соответственно, возможно подключение только трёх питающих фазных проводов без нулевого.

На схеме такое соединение также может быть нарисовано по-разному — наглядным и похожим на треугольник, или в горизонтальном или вертикальном исполнении.

Если говорить о подключении другой нагрузки, не относящейся к трансформаторам и электроприводу, то понятия «начало» и «конец» там нет, поэтому провода подключаются произвольно, но с сохранением логики соединения этих схем.

Мощность, ток и напряжение

Всем известно, что в электросети есть два напряжения: фазное — 220В и линейное — 380В. Здесь линейное напряжение больше фазного в 1.73 раза (корень квадратный из 3). Дело в том, что вторичная обмотка питающего трансформатора соединяется звездой и между фазой и нейтралью получаются те самые 220В, а между двумя разноименными фазами — 380В.

Но это справедливо не только для питающей сети, но и при распределении напряжения между потребителями. Поэтому давайте рассмотрим подробнее схему соединения обмоток звездой — как в ней распределяются токи и напряжения.

Как мы уже отметили выше в «звезде» есть два напряжения — фазное (Uф) и линейное (Uл), и при этом они соотносятся следующим образом:

Uл=1,73*Uф

Токи также бывают фазными и линейными, и в схеме звезды они равны.

Iл=Iф

В «треугольнике» дела обстоят подобным образом, но здесь, наоборот — линейное (Uл) и фазное (Uф) напряжения равны, но при этом линейный ток превышает фазный в 1,73 раза.

Uл=Uф

Iл=1,73*Iф

Распределение токов и напряжений между элементами цепи в схемах звезды и треугольника

Распределение токов и напряжений между элементами цепи в схемах звезды и треугольника

На рисунке выше важно выделить, что при соединении обмоток звездой на каждую обмотку приходится напряжение в 1.73 раза меньше линейного напряжения в питающей сети, то есть для 380В – 220, для 220В – 127, для 660 — 380 вольт. Запомните это, чуть позже мы вернемся к этому вопросу.

Формулы мощности для цепей соединенной по схеме звезды и по схеме треугольника не отличаются.

· полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;

· активная P = √3*Uл*I*cos φ;

· реактивная Q = √3*Uл*I*sin φ.

Практика – для чего нужны эти схемы

Большинство электриков работают с электрическими сетями напряжением 220/380 вольт, поэтому давай рассмотрим, какую схему соединения обмоток выбрать для подключения электродвигателя к такой электросети.

Трёхфазные асинхронные двигатели по способу подключения к электросети условно можно разделить на 2 больших группы: с возможностью изменения схемы соединения обмоток и без неё.

В первом случае на клеммник в брно электродвигателя выведено 6 проводов, и вы можете, в зависимости от напряжения в электросети, к которой подключаете выбрать нужную схему соединения обмоток.

Внешний вид клеммника в брно электродвигателя с тремя (сверху) и с шестью выводами (внизу)

Внешний вид клеммника в брно электродвигателя с тремя (сверху) и с шестью выводами (внизу)

При этом обмотки соединяются в ту или иную схему с помощью медных шинок (или перемычек из провода, если шины потеряли), клеммы расположены таким образом, что с помощью всего трёх перемычек может быть собрана нужная схема (см. рисунок ниже).

Соответствие начал и концов обмоток клеммам, и соответствие положения перемычек между клеммами схемам подключения (звезде и треугольнику)

Соответствие начал и концов обмоток клеммам, и соответствие положения перемычек между клеммами схемам подключения (звезде и треугольнику)

Хоть и это должен помнить и знать каждый электрик, тем не менее производители зачастую отливают либо же клеят этикетку с указанием положения перемычек для каждой из схем на крышке брно.

Собранные схемы звезды (сверху) и треугольника (снизу), обратите внимания положение перемычек указано на крышке (в правой части фотографий).

Собранные схемы звезды (сверху) и треугольника (снизу), обратите внимания положение перемычек указано на крышке (в правой части фотографий).

Если же в брно выведено всего 3 провода, то обмотки двигателя уже соединены по какой-то схеме внутри его корпуса, и для переключения звезды и треугольника нужно вскрывать корпус, искать концы обмоток, разъединять их и соединять так, как вам нужно. Но это скорее процедура из «народного хозяйства», нежели часто встречающаяся производственная необходимость.

Какую схему выбрать и какая лучше?

Итак, как соединить обмотки звездой и треугольником мы разобрались, но здесь как раз и начинается «все самые интересные вопросы», причем эти вопросы у людей возникают чаще всего либо при подключении трёхфазного двигателя к однофазной сети, либо при подключении двигателя к частотному преобразователю с однофазным входом и линейными 220В на выходе и в других ситуациях.

Возможность изменения схемы соединения обмоток нужна для того, чтобы один и тот же двигатель мог эксплуатироваться в электросетях с различным напряжением.

Какую схему лучше выбрать? Вопрос не корректный, нужно соединять обмотки в ту схему, номинальное напряжение которой соответствует напряжению в электросети. Эта информация указана на шильдике электродвигателя.

Номинальные напряжения для треугольника и звезды на шильдике

Номинальные напряжения для треугольника и звезды на шильдике

Если на шильдике вашего двигателя указано как на фото выше «Δ/Y 220/380» — это значит что если линейное напряжение в питающей сети 220В – нужно соединять обмотки треугольником, если 380В – звездой. Если вы будете его подключать к однофазной сети 220В с конденсаторами – обмотки также соединяются треугольником.

Если на шильдике указано только одно напряжение и значок схемы (см. рисунок ниже), то возможности изменить схему соединения нет, и в брно, скорее всего, выведено будет 3 провода.

Встречаются и двигатели, которые в сети 380В работают, соединенными по схеме треугольника, схема звезды в этом случае рассчитана на работу в сети 660В, что вы можете наблюдать на следующей фотографии.

Но зачастую такие двигатели используются для пуска с переключением со звезды на треугольник, это делают для понижения пусковых токов.

660В – это линейное напряжение в схеме звезды, а 380В – фазное, то есть каждая из обмоток такого двигателя рассчитана на 380В. Это наглядно показано на рисунке «Распределение токов и напряжений между элементами цепи схемах звезды и треугольника» приведенного в первой половине статьи.

В этом случае напряжение 380В подаётся сначала на обмотки соединенные по схеме звезды, так как номинальное напряжение для этой схемы 660В двигатель в момент пуска питается от пониженного напряжения и к каждой из обмоток прикладывается всего по 220В.

Когда обороты двигателя возрастают, происходит переключение на треугольник. И уже к каждой обмотке прикладываются их номинальные 380В.

Схема подключения электродвигателя с переходом со звезды на треугольник при пуске

Схема подключения электродвигателя с переходом со звезды на треугольник при пуске

Схема подключения электродвигателя с переходом со звезды на треугольник при пуске

Что будет если перепутать звезду и треугольник?

Чтобы ответить на этот вопрос вспомним формулы мощности трёхфазной нагрузки:

· полная S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;
· активная P = √3*Uл*I*cos φ;
· реактивная Q = √3*Uл*I*sin φ.

Для упрощения представим, что у нас есть сеть с каким-то определенным напряжением, пусть это будет 220/380 вольт, а также есть 3 лампы накаливания с номинальным напряжением 220В. И еще раз посмотрим на рисунок с распределением напряжений и токов в звезде и треугольнике.

Так как линейное напряжение у нас 380В, а в «звезде» фазное в 1.73 раза ниже линейного, то делаем вывод, что для работы в номинальном режиме нужно подключить эти лампочки звездой, тогда к каждой из них будет приложено 220В.

Теперь соединим их в треугольник, и что получится? Первое что бросается в глаза – к каждой лампе приложено уже 380В вместо 220В номинальных.

Несложно догадаться, что в этом случае наши лампочки просто сгорят, то же самое произойдет и с обмоткой двигателя.

Что при этом происходит с мощностью?

Если питающее напряжение и нагрузка неизменны, то при переключении со звезды на треугольник мощность, выделяемая на этой самой нагрузке, возрастёт в 3 раза. Это происходит потому, что напряжение на каждой лампе увеличилось в 1.73 раза, за ним настолько же вырос и ток.

Формулы для вычисления мощности в обоих случаях одинаковые, но цифры в них различаются, давайте проведем 1 расчет для примера.

Допустим, ток нагрузки в схеме звезды у нас был 1А, тогда полная мощность в звезде равна:

S = √3*Uл*Iл;

S=1.73*380В*1А=657,4 ВА

При этом мощность одной лампы в этом случае равна 220 ВА.

В треугольнике к каждой лампе приложено напряжение в 1.73 раза выше – 380В, соответственно и ток через лампу (фазный ток) возрастет на столько же. При этом не забывайте, что линейный ток в звезде и так будет в 1.73 раза больше, чем фазный. Найдем полную мощность по трём фазам:

S=√3*Uл*Iл=1.73*380В*(1.73А*1.73) = 1.73*380В*3А=1972 ВА

А на одной лампе выделится мощность равная:

W=380В*1.73А=657 ВА

Но это не значит, что при соединении по схеме треугольника двигатель будет выдавать в 3 раза большую мощность, при питании от номинального для этой схемы напряжения двигатель будет выдавать свою номинальную мощность.

Небольшое отступление от автора — я неоднократно сталкивался с фразами на форумах типа «на треугольнике двигатель работает мягче», «на звезде лучше тянет» или подобные. Однако эти фразы не несут за собой подкрепления какими-либо техническими или научными комментариями. И мне так и не удалось найти, откуда это пошло и почему, никто объяснить так и не смог (если вы можете аргументировано ответить о причинах таких высказываний – пишите об этом в комментариях, интересно почитать).

Алексей Бартош специально для ЭТМ

Типы подключения ТЭНов типа ЗВЕЗДА или ТРЕУГОЛЬНИК для трехфазной сети: схемы и примеры :: информационная статья компании Полимернагрев

Трубчатые электронагреватели являются самым популярным типом нагревательных элементов как в промышленности, так и в бытовых приборах. Каждый электрический ТЭН, даже если он рассчитан на 220В, может подключаться как к однофазной, так и к трехфазной сети. Давайте подробно рассмотрим, какие типы подключения к трехфазной сети для нагревателей существуют и какие требования к характеристикам ТЭНов предъявляются для них.

Для подключения электронагревательных элементов к 3-фазной сети применяются такие виды схем:

Если мы имеем не специальные нагреватели, типа блок ТЭНов или сухие керамические ТЭНы, а обычные трубчатые ТЭНы, то для получения равномерной нагрузки необходимо иметь на каждой фазе трехкратное количество электронагревателей. То есть минимальное количество нагревателей будет равно 3. При этом в технических параметрах ТЭНов напряжение питания может быть как 380, так и 200 Вольт.

Для электронагревательных ТЭНов с параметрами напряжения электропитания 220 В нужно использовать тип подключения к 3-фазной сети типа ЗВЕЗДА. А для тех, которые производятся с характеристикой напряжения равной 380 Вольт, возможно применять обе схемы подключения: и вариант ЗВЕЗДА и вариант ТРЕУГОЛЬНИК.

Вариант подключения к трехфазной сети питания типа ЗВЕЗДА

Тип ЗВЕЗДА применяется в сухих ТЭНах от компании Полимернагрев в варианте подключения № 3 с четырьмя болтами в качестве типа токовывода. Также тип подключения «звезда» может применяться при подключении блок ТЭНов ТЭНБ. В данных случаях подключение нагревательных спиралей производится по следующей электрической схеме:

Давайте теперь рассмотрим, как можно подключить нагреватели по данной схеме, если у нас имеются в наличии не специальные, а стандартные электрические воздушные или водяные металлические ТЭНы.

К питающему напряжению должен подключаться только один вывод от каждого ТЭНа. Именно поэтому для подключения к трехфазной сети у нас должно быть кратное трем количество электронагревателей. Остальные же контактные выводы, которые не подключены к напряжению, должны быть соединены в одну так называемую нулевую точку.  Таким образом, мы получаем трехпроводную соединенную нагрузку.

Давайте подробно рассмотрим схему трехпроводного соединения на 380 В для включения 3-х водяных ТЭНов. На первом рисунке вы можете рассмотреть описанную выше схему включения ТЭНов, а на втором к схеме добавляется специальное устройство для подачи напряжения на ТЭНы с защитными переключателями. Как четко видно на схеме, каждый второй токовывод нагревателя подается на фазы А, В и С, а остальные же соединяются вместе. 


Подключая ТЭНы таким образом мы получаем значение напряжения электропитания на каждом электротэне между подключением к сети и нейтральной точкой равное 220 В.

В приведенной схеме можно увидеть, что выводы нагревателей справа подсоединены к фазам А, В, С. Выводы, которые находятся слева — соединяются в общей нейтральной точке. Рабочее напряжение между выводами справа и нейтральной точкой равно 220 Вольт.

Также есть вариант подключения к трехфазной сети ЗВЕЗДА, который использует четырехпроводную схему. При таком способе применяют трехфазное питание с напряжением 230В, а нулевую точку подают на нейтраль источника электропитания.

Тут так же, как и в предыдущем случае, одни выводы соединяются в нулевую точку, а другие подводятся к трехфазной сети. Если соединение с нулевой точкой передавать на нулевую шину источника электропитания, мы получим на каждом нагревателе между питанием и нулем напряжение в 220-230В.

Когда возникает необходимость в полном отключении питания на нагреватели, нужно применять выключатели типа 3+n или же 3р+n, способные функционировать в автоматическом режиме. Автоматы данного типа могут использоваться для полного перевода всех силовых электроконтактов на полностью автоматический рабочий режим.

Давайте рассмотрим, как же на практике следует применять тип подключения ЗВЕЗДА, на примере монтажа ТЭНов в электрокотле.

Подключение нагревателей по схеме ЗВЕЗДА для электрокотла

В электрических нагревательных котлах ТЭНы могут подключаться различными способами, но для демонстранции схемы подключения по типу ЗВЕЗДА опишем вариант установки сухих ТЭНов к 3-фазной сети питания с напряжением 220В.

Высокая мощность водяных сухих ТЭНов накладывает определенные требования к качеству соединений. Надежность соединений должна быть обеспечена высоким качеством термостойких проводов и строгим соответствием всех действий описанной в инструкции схеме.


Первое, что нужно сделать, это при подключении фазных поводов произвести накрутку гайки M4. Далее вам необходимо наложить шайбу и установить кольцевой наконечник провода питания. Следующим шагом будет наложение еще одной такой же шайбы, поверх которой помещается еще одна специальная пружинная шайба гровер. И это все нужно надежно зафиксировать гайкой M4.

Провода, которые выводятся на нейтральную фазу, крепятся при помощи болта типа M8. Провод нейтрали нужно поместить в перемычку, которая находится между контактами отверстий ТЭНа.

Обязательно заземлите корпус нагревательного элемента и проводов питания после того, как подключите все провода на питающие и нулевые контакты ТЭНа. В большинстве случаев в стандартных электрокотлах болт заземления располагается с левой стороны около блока с ТЭНами. К нему мы и должны присоединить провод для заземления.

После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.

Вы можете использовать для заземления как отдельный провод уравнения потенциалов, так и провод с клеммника заземления блока управления.

Наглядно все вышеописанное вы можете посмотреть на рисунке ниже в виде схемы и фото подключения ТЭНа.


Если вы сделали все в четком соответствии инструкции, подключение блок Тэна электрокотла можно считать завершенным. Останется лишь вернуть защитный кожух на блок нагрева.

В электрических котлах управление нагревом осуществляется на основе данных от термодатчиков. Терморегулирующие устройства находятся на основной панели управления котла. На терморегулятор будут подаваться данные о температуре ТЭНа и температуре теплоносителя. На основе этих показаний и установленных на терморегуляторе настройках автоматикой принимается решение о подаче или отключении питания нагревательных элементов. Пока температура будет меньше установленной, будет подаваться питание, и Тэны будут производить нагрев, а при достижении или превышении порогового значения питание будет отключено и ТЭН прекратит нагреваться. При остывании до нижнего порога ТЭН опять включится.

Терморегулятор позволяет человеку всего один раз установить температуру (верхний и нижний порог) и потом работа электрокотла будет осуществляться в автоматическом режиме, а температура будет поддерживаться на нужном уровне.

Есть вариант использования терморегуляторов с несколькими типами термодатчиков, которые будут не только контролировать нагревание самого ТЭНа, но и температуру воздуха в помещении. Для этого термодатчик нужно установить на расстоянии от котла и теплоносителя.

Вариант подключения к трехфазной сети питания типа ТРЕУГОЛЬНИК

Рассмотрим на схеме второй вариант подключения нагревательных элементов к трехфазной сети под названием ТРЕУГОЛЬНИК. 

При данном варианте нагреватели соединяются между собой последовательно. У нас в итоге должно сформироваться три плеча для фазы А, В и С.  Для примера:

  1. Для А фазы – соединяем первый вывод ТЭНа №1 и первый вывод ТЭНа №2

  2. Для В фазы – соединяем второй вывод ТЭНа №2 и второй вывод ТЭНа №3

  3. Для С фазы – соединяем второй вывод  ТЭНа №1 и первый вывод ТЭНа №3

Теперь, когда мы познакомились с двумя типами подключения ТЭНов, можно рассмотреть зависимость мощности и температуры нагревателей от типа схемы подключения.

Зависимость температуры и мощности нагрева от варианта схемы подключения

Мощность нагревателя – это очень важный параметр, на который многие покупатели ориентируются при покупке ТЭНа. По сути же мощность ТЭНа зависит только от показателя сопротивления греющей спирали. Конечно же, если не использовать трансформаторы и питание от определенной сети будет постоянным. Данное свойство зависимости можно легко вычислить, воспользовавшись простой формулой из школьного курса физики:

Мощность (P) = Напряжение (U) * Сила тока (I)

В данном случае за величину напряжения берем разницу потенциалов между выводами электрического ТЭНа, а силу тока нужно измерять ту, которая будет протекать по греющей спирали.

Силу тока можно вычислить по формуле I=U/R, где R – электрическое сопротивление нагревательной спирали. Теперь подставим данное значение в формулу мощности, и получится, что мощность ТЭНа зависит только от напряжения и сопротивления.

Таким образом, делаем вывод, что при постоянном напряжении сети питания мощность электронагревателя будет меняться только при изменении сопротивления.

Значение сопротивления резистивного элемента в основной массе нагревателей имеет прямую зависимость от значения выделения температуры. Но в нагревателях с нихромовой или фехралевой спиралью, к примеру, в пределах сотни-другой градусов сопротивление практически не изменяется.

В ситуации с высокотемпературными нагревателями из карбида кремния или дисилицид молибдена картина будет совсем другой. В выскотемпературных нагревателях с увеличением температуры сопротивление падает очень значительно в пределах от 5 до 0,5 Ом, что делает их очень выгодными с точки зрения потребления электроэнергии в печах.

Но из-за данного качества высокотемпературных КЭНов их нельзя подключать напрямую даже к сети питания 220В, не говоря уже о 380В. Технически можно произвести подключение к 220в КЭНы, если соединить их последовательным образом. Однако при данном способе будет невозможно контролировать мощность и температурную выработку нагревателей в печи. Для подключения высокотмепературных нагревателей неметаллического типа следует использовать специальные регулируемые трансформаторы или же стандартные статистические ЭМ устройства.


В компании Полимернагрев вы можете купить электронагреватели, которые производятся специально с учетом подключения к трехфазной сети питания. Это сухие керамические ТЭНы, блок Тэны для воды и трехстержневые КЭНы. Тип подключения данных нагревателей зависит от показателя напряжения по схеме звезды или треугольника.

При подключении электрических Тэнов в соответствии со схемой ТРЕУГОЛЬНИК соединяются три нагревательных спирали, у которых равные значения сопротивления и на питание будет подано 380В. Подключение ТЭНов ЗВЕЗДА подразумевает наличие нулевого вывода, а на каждый элемент нагрева будет подаваться 220В. Нулевой провод позволяет подключать потребители с разным значением сопротивления.

Если у вас остались вопросы по типам подключения нагревателей к трехфазной сети, вы можете обратиться к нашим специалистам по телефону в Москве или задайте свой вопрос в форме ниже, мы постараемся подробно ответить вам в самые кратчайшие сроки.

Лекция по теме «СОЕДИНЕНИЕ «ЗВЕЗДА» И «ТРЕУГОЛЬНИК». ПРИНЦИП ПОДКЛЮЧЕНИЯ. ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА»

СОЕДИНЕНИЕ «ЗВЕЗДА» И «ТРЕУГОЛЬНИК».

ПРИНЦИП ПОДКЛЮЧЕНИЯ. ОСОБЕННОСТИ И РАБОТА.

До сих пор мы изучали переменный ток, который создавался одной э. д. с. Такой ток называется однофазным переменным током. Система из трех однофазных токов, создаваемых тремя э. д. с. одной частоты, но сдвинутых один относительно другого на одну треть периода (120°), называется трехфазным током.

Нагрузка в трехфазной электрической цепи подразделяется на симметричную и несимметричную.

 При симметричной нагрузке сопротивления фаз совпадают как по величине, так и по характеру.

Нагрузка считается несимметричной, когда сопротивление хотя бы одной из фаз не равно сопротивлениям других фаз.

Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей («звезда» и «треугольник»).

Схемы.

Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току.  Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — «звезда» и «треугольник».

Схема «звезда».

Соединение различных обмоток по схеме «звезда» предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.

Схема «треугольника».

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на «треугольник», и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом.

Нужно отметить отличие от схемы «звезда» в том, что в схеме «треугольник» система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины.

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные.

Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника.

Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы «звезда» фазными напряжениями являются Ua, Ub, Uc,

а фазными токами являются a, I b, I c.

При применении схемы «треугольник» для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U, U, U, фазные токи – ac, I , I .

Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.

В случае схемы «звезда» линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны ab, Ubc, ca.

В схеме «треугольник» получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны a, I b, I c.

Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.

Особенности схем.

Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:

  • Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.

  • Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В электромоторах целесообразно применение сразу двух схем — «звезда» и «треугольник». К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Построение векторных диаграмм ( см. видео по ссылке:

https://www.youtube.com/ ›watch?v=wcyQvK84lsU

youtube.com›watch?v=XBoF0gFU_FI)

Достоинства схем.

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

  • Плавный пуск электрического мотора.

  • Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.

  • Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.

  • При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.

Процессы, происходящие при изменении схемы «звезда» и «треугольник» в разных случаях.

Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора.

При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.

При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.

Лампы освещения.

При переходе со «звезда» в «треугольник» лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.

Рассмотрим примеры решения задач.

Задача 1.

Освещение здания питается от четырехпроводной трехфазной сети с линейным напряжением UЛ = 380 В. Первый этаж питается от фазы «А» и потребляет мощность 1760 Вт, второй – от фазы «В» и потребляет мощность 2200 Вт, третий – от фазы «С», его мощность 2640 Вт. Составить электрическую схему цепи, рассчитать токи, потребляемые каждой фазой, и ток в нейтральном проводе, вычислить активную мощность всей нагрузки. Построить векторную диаграмму.

Анализ и решение задачи 1

Схема цепи показана на рис. 1

Лампы освещения соединяются по схеме звезда с нейтральным проводом.

 
Рис. 1

Расчет фазных напряжений и токов. При соединении звездой UЛ = UФ, отсюда UФ = UЛ /  = 380 /  = 220 В. Осветительная нагрузка имеет коэффициент мощности cos φ = 1, поэтому PФ = UФ · IФ и фазные токи будут равны:

IА = PА / UФ = 1760 / 220 = 8 А; IB = PB / UФ = 2200 / 220 = 10 А; IC = PC / UФ = 2640 / 220 = 12 А.

Построение векторной диаграммы и определение тока в нейтральном проводе.

Векторная диаграмма показана на рис. 6.27. Ее построение начинаем с равностороннего треугольника линейных напряжений ÚAB, ÚBC, ÚCA, и симметричной звезды фазных напряжений Úa, Úb, Úc. При таком построении напряжение между любыми точками схемы можно найти как вектор, соединяющий соответствующие точки диаграммы, поэтому диаграмму называют топографической.

Токи фаз ÍA, ÍB, ÍC связаны каждый со своим напряжением; в нашем случае по условию φ = 0, и токи совпадают по фазе с напряжениями. Ток в нейтральном проводе ÍN = ÍA + ÍB + ÍC. По построению (в масштабе) по величине ÍN = 2,5 А.

Вычисление активной мощности в цепи.

Активная мощность цепи равна сумме мощностей ее фаз:

P = PA + PB + PC = 1760 + 2200 + 2640 = 6600 Вт.

Домашнее задание:

1.Выучить лекцию.

2. Ответьте на вопросы для самоконтроля:

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое симметричная трехфазная система напряжений? Чем отличаются друг от друга системы с прямым и обратным следованием (чередованием) фаз? Показать на векторных диаграммах.

2. Как обозначаются (маркируются) начала и концы фаз трехфазных источников и потребителей? Как осуществить их соединение звездой и треугольником?

3. Дать определение фазных и линейных напряжений. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями на зажимах генератора, соединенного по схеме звезда?

4. Дать определение фазных и линейных токов. Каково соотношение между этими токами при соединении приемника по схеме звезда?

5. Какая нагрузка называется симметричной?

6. Как вычислить фазные токи приемника, соединенного звездой, если известны линейные напряжения источника и сопротивления фаз приемника?

7. В каких случаях применяется четырехпроводная система электроснабжения? Каково значение нейтрального провода?

8. Как вычислить ток в нейтральном проводе?

9. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении фаз источника или приемника треугольником?

10. Как вычислить фазные и линейные токи приемника, соединенного треугольником, если известно линейное напряжение источника и сопротивление фаз приемника?

11. Каково соотношение между линейными и фазными токами симметричного приемника, соединенного треугольником?

12. Может ли ток в нейтральном проводе быть равным нулю?

13. Как изменится режим работы цепи, если в одну из фаз вместо освещения включить двигатель?

14. Какие токи изменятся, если в одной из фаз произойдет обрыв?

15. Как изменится режим работы цепи при обрыве нейтрального провода?

Схема звезда и треугольник в чем разница

Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.

Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальную «колодку». Выполнено это с целью удобства соединения. В электротехнике используют основных 2 метода подключения асинхронных электродвигателей: методом соединения “треугольника” и метод “звезды”. При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки.

Различия между «звездой» и «треугольником»

Исходя из теории и практических знаний основ электротехники, способ подключения «звезда», позволяет электродвигателю работать плавнее и мягче. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.

Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель способен быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Но у такой схемы соединения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения токов применяют пусковой реостат, позволяя осуществить более плавный пуск двигателя.

Соединение «звездой» и его преимущества

Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два вывода – соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток соединяют в одну общую точку, так называемую нейтраль.

При наличии нейтрального провода в цепи схему называют 4-х проводной, в противном случае, она будет считаться 3-х проводной.

Начало выводов присоединяют к соответствующим фазам питающей сети. Приложенное напряжение на таких фазах составляет 380 В, реже 660 В.

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

  • Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
  • Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
  • Максимальная плавность пуска электрического привода;
  • Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
  • В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.

Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии – конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток.

При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220В или 380В.

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

  • Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
  • Использование пускового реостата;
  • Повышенный вращающийся момент;
  • Большие тяговые усилия.

Недостатки:

  • Повышенный ток пуска;
  • При длительной работе двигатель сильно греется.

Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.

В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».

В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.

Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.

Основные преимущества комбинации:

  • Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
  • Возможность создания двух уровней мощности.

Для работы электрического прибора, двигателя, трансформатора в трехфазной сети необходимо соединить обмотки по определенной схеме. Наиболее распространенными схемами соединения являются треугольник и звезда, хотя могут применяться и другие способы соединения.

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

Трехфазный двигатель или трансформатор имеет 3 рабочих, независимых друг от друга обмоток. Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец. Соединение «звезда» подразумевает собой, что все концы трех обмоток соединяются в один узел, часто называемый нулевой точкой. Отсюда выходит и понятие — нулевая точка.

Начало каждой обмотки соединяются непосредственна с фазами питающей сети. Соответственно начало каждой обмотки соединяется с одной из фаз А, В, С. Между любыми двумя началами обмоток прилаживается фазное напряжение питающей сети, зачастую 380 или 660 В.

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

Соединение обмоток в треугольник заключается в соединении конца каждой обмотки с началом следующей. Конец первой обмотки, соединяется с началом второй. Конец второй — с начало третей. Конец третей обмотки создает электрический контур, поскольку замыкает электрическую цепь.

При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

Основная разница заключается в том, что, используя одну питающую сеть, можно достигать разных параметров электрического напряжения и тока в приборе или аппарате. Конечно, данные способы соединения отличаются реализацией, но важна именно физическая составляющая отличия.

Применение способа соединения треугольник, зачастую используется в случаях мощных механизмов и больших пусковых нагрузок. Имея большие показатели тока, протекающего по обмотки, двигатель получает большие показатели ЕДС самоиндукции, что в свою очередь гарантирует больший вращающий момент. Имея большие пусковые нагрузки и одновременно используя схему соединения звезда, можно нанести урон двигателю. Это связано с тем, что двигатель имеет меньшие значение тока, что приводит к меньшим показателям величины вращающегося момента.

Момент пуска такого двигателя и выход его на номинальные параметры может быть продолжительным, что может привести к тепловому воздействию тока, которые во время коммутации может превышать номиналы тока в 7-10 раз.

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

  • Понижения мощности оборудования с целью повышения надежности.
  • Устойчивый режим работы.
  • Для электрического привода такое соединение дает возможность плавного пуска.

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

  1. Повышения мощности оборудования.
  2. Меньшие пусковые токи.
  3. Большой вращающийся момент.
  4. Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

Зачастую электрическое оборудование имеет возможность работать как на звезде, так и на треугольнике. Каждый пользователь должен самостоятельно определить необходимость соединения обмоток в звезду или треугольник.

В особо мощных и сложных механизмах, может применяться электрическая схема с комбинированием треугольника и звезды. В таком случае, в момент пуска, обмотки электрического двигателя соединяются в треугольник. После выхода двигателя на номинальные показатели, с помощью релейно-контакторной схемы треугольник переключается на звезду. Таким способом достигается максимальная надежность и продуктивность электрической машины, без риска нанести ей урон или вывести её из строя.

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

Асинхронные двигатели обладают многими преимуществами в работе. Это надёжность, большая мощность, хорошая производительность. Подключение электродвигателя звездой и треугольником обеспечивают его стабильную эксплуатацию.

В основе электромотора выделяют две основные части: крутящийся ротор и статичный статор. Оба имеют в структуре набор токопроводящих обмоток. Электрообмотки неподвижного элемента, расположены в пазах магнитного провода на расстоянии 120 градусов. Все окончания обмоток выводятся в электрораспределительный блок, там фиксируются. Контакты пронумерованы.

Подключения двигателей могут быть звездой, треугольником, а также всевозможные их переключения. Каждое соединение обладает своими преимуществами и недостатками. Двигатели, соединённые по схеме звезда, имеют плавную, мягкую работу, действие электродвигателя ограничено мощностью по сравнению с треугольником, так как её значение больше в полтора раза.

  • Объединение в одной общей точке: подключение звезда
  • Смешанный способ
  • Принцип работы

Объединение в одной общей точке: подключение звезда

Концы обмоток статора соединены вместе в одном пункте. Трехфазное напряжение поступает на начало обмоток. Значение пусковых токов при соединении треугольник более мощное. Соединение звезда означает сводку концов обмотки статора. Напряжение поступает на начала каждой обмотки.

Обмотки соединяются последовательно замкнутой ячейкой, образуют треугольное соединение. Ряды контактов с клеммами расположены параллельно по отношению друг к другу. Например, начало вывода 1 находится напротив конца 1. Питание сети подаётся на статорные обмотки, создавая вращения магнитного поля, приводящее к движению ротора. Крутящийся момент, возникающий после подключения трехфазного электродвигателя, является недостаточным для пуска. Увеличение вращающего элемента достигается при помощи использования дополнительного элемента. Например, трехфазного частотника, подключенного к асинхронному двигателю на рисунке ниже.

Чертеж подсоединения классического частотного преобразователя звездой

По данной схеме подсоединяются отечественные моторы 380 вольт.

Смешанный способ

Комбинированный тип подключения применим для электромоторов мощностью от 5 кВт. Схема звезда — треугольник используется при необходимости снизить пусковые токи агрегата. Принцип действия начинается со звезды, а после набора двигателем нужных оборотов, происходит автоматическое переключение на треугольник.

Схема пуска трёхфазного электродвигателя с помощью реле

Данная схема не подходит устройствам с перегрузками, так как возникает слабый крутящийся момент, что может привести к поломке.

Принцип работы

Пуск питания происходит с помощью второго и релейного контакта. Затем на статоре срабатывает третий пускатель, тем самым размыкая цепь, образованную катушкой третьего элемента, в нем происходит замыкание. Далее первая обмотка статора начинает работать. Затем происходит замыкание в магнитном пускателе, срабатывает временное термореле, которое в третьей точке замыкает. Далее наблюдается замыкание контакта временного термореле в электроцепи второй обмотки статора. После отсоединения обмоток третьего элемента, происходит замыкание контактов в цепочке третьего элемента.

К началу обмоток проходит ток на три фазы. Он поступает через силовые контакты магнита первого элемента. Контакты третьего пускателя включают его, замыкают концы обмоток, которые соединяются звездой.

Затем включается реле времени первого пускателя, третий выключается, а второй включается. Контакты К2 замыкают, напряжение поступает на концы обмоток. Это и есть включение треугольником.

Различные производители изготавливают реле пуска, необходимое для запуска электродвигателя. Они отличаются внешне, по названию, но выполняют одинаковую функцию.

Обычно подключение к сети 220 происходит фазосдвигающим конденсатором. Питание поступает от любой электросети, вращает ротор с одинаковой частотой. Конечно, мощность от трёхфазной сети будет больше, чем от однофазной. Если трёхфазный двигатель работает от однофазной сети, теряется мощность.

Некоторые виды моторов не предназначены для работы от бытовой сети. Поэтому выбирая прибор для дома, предпочтение следует отдать двигателям с короткозамкнутыми роторами.

По номинальному питанию отечественные электродвигатели делятся на два типа: мощностью 220 — 127 вольт и 380 — 220 вольт. Первый тип электромоторов небольшой мощности применяется нечасто. Вторые устройства имеют широкое распространение.

При монтаже электродвигателя любой мощности действует определенный принцип: устройства с низкой мощностью подключается по схеме треугольник, а с высокой соединяются звездой. Электропитание 220 поступает на сводку треугольником, напряжение 380 идёт на соединение звездой. Это обеспечит долгую и качественную работу механизма.

Рекомендованная схема для подключения двигателя значится в техническом документе. Значок △ означает соединение в этой же форме. Буква Y указывает на рекомендуемую схему подключения звездой. Характеристики многочисленных элементов обозначены цветами, в связи с их маленькими габаритами. По цвету читается, например, номинал, сопротивление. Если стоят оба знака, то соединение возможно переключением △ и Y. Когда стоит одна определенная маркировка, например, Y, то доступное подключение будет только по схеме звезда.

Схема △ даёт мощность на выходе до 70 процентов, значение пусковых токов доходит до максимальной величины. А это может испортить двигатель. Данная схема является единственным вариантом для работы от российских электросетей зарубежных асинхронных двигателей с мощностью 400 — 690 вольт.

Поэтому выбирать правильное соединение или переключение, необходимо учитывая особенности электрической сети, силовой мощности электродвигателя. В каждом случае следует ознакомиться с техническими характеристиками мотора и оборудования, для которого он предназначен.

Соединение обмоток звездочка, треугольник: принцип работы, применение

Звездочка и треугольник – это метод группирования обмотки в силовых аппаратах, в том числе и трансформаторах ТМГ. Они отличаются принципом работы, и каждый имеет свое преимущество, в зависимости от конечной цели.

Звездочка

Звездочка – метод, при котором нагрузка в сети, имеющей три фазы, становится симметричной для конечного потребителя, что является главным преимуществом этого соединения.

Разберем на примере трансформатора с тремя фазами, который имеет три магнитопровода (A, B, C) из шихтованного железа (называется также электротехническая сталь или трансформаторная сталь).

Трансформатор заключает в себе два вида обмотки – первичную и вторичную. Первичная принимает высокое напряжение, а вторичная снимает низкое напряжение и подает непосредственно к потребителю.

У каждой обмотки есть начальная и конечная точка. При способе соединения звездочка, концы вторичной обмотки объединяются в одну линию, вследствие чего получается ноль – нулевая фаза(N), а из начальных точек к конечному потребителю выходят 3 фазы (L1, L2, L3). При таком способе получается четырехпроводная трехфазная система. Самый наглядный пример – такая система используется на воздушных линиях электропередач, которые проходят в населенных пунктах. Все они имеют, как правило, четыре провода – три фазы и ноль.


Эта схема хороша тем, что из нее возможно извлечь 2 вида напряжения – линейное (ЛН) и фазное (ФН). Фазный вольтаж измеряется посреди выводов обмотки L1 (L2, L3) и нулевой фазы и равняется значению 220V. Линейный вольтаж меряется уже в линии и равен 380V. Схема соединения звездой, характеризуется тем, что ЛН больше ФН в 1,73 раза, что соответствует корню (√) из трех.

Сам электрический ток тоже может быть фазным (ФТ) и линейным (ЛТ). При способе соединения звездочка, ФТ равен ЛТ, они одинаковы. При использовании такой схемы, и ФТ и ЛТ выходят из обмотки и не имеют другого выхода, в любом случае ток проходит по линейному проводу.

Поскольку большинство бытовых приборов рассчитаны на 220V, способ соединения звездочка обеспечивает именно такой показатель, путем уравнивания током нулевой фазы меняющегося в значении тока фаз L1-L3. Ноль есть только в методе звездочка, в методе треугольника его нет. То есть именно такая схема целесообразна, когда конечная цель – потребление электроэнергии в бытовых целях.

Если изображать этот способ схематически, получается трехлучевая звезда, собственно, поэтому этот вид объединения обмоток получил название звезда или звездочка.


Выигрышные моменты при использовании звездочки таковы:

  • Повышается надежность оборудования за счет понижения его мощности;
  • Устойчивость режима работы;
  • Плавность запуска электрического привода.

Треугольник

Для удобства сравнения возьмем в пример тот же трехфазный трансформатор с фазами A B С.

Если при способе соединения звездочка концы вторичной обмотки соединялись в один, в треугольнике картина совсем другая. Здесь конец фазы А соединяется с началом фазы В, конец фазы В соединяется с началом фазы С, а конец фазы С соединяется, в свою очередь, с началом фазы А. То есть обмотки соединены последовательно. В такой схеме отсутствует нулевая фаза, поскольку ее попросту неоткуда вывести. Если изобразить эту схему в виде изображения, она будет иметь форму треугольника, благодаря чему и получила свое название.

Преимущественно, эта схема используется при симметричной нагрузке, поскольку, где по фазам нагрузка не меняет свое значение и не прыгает, как в методе треугольник, и всегда строго одинаковая.

Применяя соединение треугольником, ФН равно ЛН, и имеет значение 380V. Но в то же время электрический ток здесь разный, в отличие от схемы звездочка. ЛТ больше ФТ в корень (√) из трех раз, поскольку при этой схеме идет геометрическое сложение векторов.


Главные преимущества соединения обмотки при схеме треугольник это:

  • Увеличение мощности оборудования;
  • Пусковые токи меньше;
  • Больший крутящий момент;
  • Лучшие тяговые свойства.

У каждого из этих двух способов есть как преимущества, так и недостатки, поэтому важно определить с какой целью будет использоваться первый или второй способ соединения обмотки в трансформаторах.

С одной стороны, метод подключения звездочка, делает работу электродвигателя плавнее и мягче, но не позволяет выйти развить полную мощность, заявленную в технической документации. Кроме того, корпус двигателя не будет нагреваться. В свою очередь, при соединении способом треугольника такой двигатель может быстро развить максимальную заявленную мощность и выдать максимальный КПД, но будет иметь избыточные пусковые токи. Корпус будет греться. В дополнение необходимо использовать реостат пуска для придания плавности.

Какое соединение лучше звезда или треугольник

Асинхронные электрические двигатели в настоящее время используются очень активно. У них есть определенные преимущества, благодаря которым они и стали так популярны. Для подключения к электрической сети мощных двигателей используются схемы «звезда», «треугольник». Электродвигатели, работающие на таких схемах, обладают своими достоинствами и недостатками. Сами же они отличаются надежностью в эксплуатации, возможностью получить большой крутящий момент, а также высоким показателем производительности.

Подключение двигателя

Как показывает практика, существует две оптимальных схемы – «звезда», «треугольник». Электродвигатели подключаются по одной из них. Возможно также преобразование «звезды» в «треугольник», к примеру.

Среди достоинств асинхронных двигателей выделяются следующие:

  • возможность переключения обмоток во время работы;
  • восстановление обмотки электрического двигателя;
  • невысокая стоимость прибора по отношению к другим;
  • наличие высокой стойкости к механическим повреждениям.

Основная особенность, характеризующая все асинхронные электрические двигатели, – это простота конструкции. Однако при всех своих преимуществах, есть и некоторые недостатки, возникающие во время работы:

  1. Отсутствует возможность контролировать частоту вращения ротора, не теряя при этом мощности.
  2. При увеличении нагрузки уменьшается крутящий момент.
  3. Высокие показатели пусковых токов.

Описание подключений

Схемы «звезда» и «треугольник» для электродвигателя имеют определенные различия в подключении. «Звезда» означает, что концы статорной обмотки оборудования собираются в одной точке. При этом напряжение сети в 380 В будет подаваться на начало каждой из обмоток. Обычно на всех схемах подключения такой способ обозначается как Y.

В случае использования схемы подключения «треугольник» статорные обмотки электродвигателя соединяются последовательно. То есть, конец первой обмотки соединяется с началом второй, она, в свою очередь, – с третьей. Последняя будет замыкать цепь, соединяясь с началом первой.

Отличия схем подключения

Схемы «звезда» и «треугольник» у электродвигателя – это единственные способы их подключения. Они отличаются между собой, обеспечивая разные режимы работы. Так, к примеру, подключение при помощи схемы Y обеспечивает более мягкую работу, если сравнивать с двигателями, соединенными в «треугольник». Данная разница играет ключевую роль при выборе мощности электрического устройства.

Более мощные двигатели эксплуатируются только на «треугольнике». Схема подключения электродвигателя «звезда-треугольник» отлично подходит для тех случаев, когда необходимо обеспечить плавный пуск. А в нужный момент переключиться между обмотками для получения максимальной мощности.

Здесь важно добавить: подключение Y гарантирует мягкую работу, но при этом двигатель не сможет набрать свою паспортную мощность.

С другой стороны, схема соединения электродвигателя «треугольник-звезда-звезда» обеспечит большую мощность, но вместе с этим значительно возрастет и значение пускового тока для оборудования.

Именно разница в мощности между подключением Y и треугольником является основным показателем. Электродвигатель со схемой звезды будет обладать мощностью примерно в 1,5 раза ниже, чем через треугольник, однако такое подключение поможет снизить значение пускового тока. Все соединения, которые имеют в своем составе два способа подключения, являются комбинированными. Обычно они применяются лишь в тех случаях, когда необходимо запустить в работу электрический двигатель с большой паспортной мощностью.

Схема пуска «звезда-треугольник» для электродвигателя отличается еще одним преимуществом. Включение осуществляется по схеме Y, что снижает значение пускового тока. Когда во время работы устройство набирает достаточные обороты, происходит переход на схему треугольника для достижения максимальной мощности.

Комбинированные подключения

Схема переключения «звезда-треугольник» электродвигателя достаточно часто применяется в случаях, когда нужно запустить двигатель с минимальным пусковым током. Но при этом всю работу осуществлять нужно на соединении «треугольник». Для создания такого переключения используются специальные контакторы на три фазы. Для обеспечения автоматического переключения между схемами необходимо выполнить два условия. Во-первых, обеспечить блокировку контактов от одновременного включения. Во-вторых, все работы обязательно должны выполняться с задержкой по времени.

Второй пункт необходим, чтобы со 100% вероятностью произошло полное отключение «звезды» перед включением «треугольника». Если этого не сделать, то во время переключения между фазами будет происходить короткое замыкание. Для выполнения нужных условий используется реле времени с задержкой от 50 до 100 миллисекунд.

Осуществление задержки времени

При использовании комбинированного метода подключения «звезда-треугольник» наличие реле времени для задержки переключения необходимо. Специалисты чаще всего выбирают один из трех способов:

  1. Первый вариант осуществляется при помощи нормально-разомкнутого контакта реле времени. В таком случае РВ будет отключать схему подключения треугольником во время пуска, а за переключение будет отвечать токовое реле РТ.
  2. Второй вариант предполагает применение современного реле времени с задержкой переключения от 6 до 10 секунд.
  3. Третий способ – это управление контакторами электродвигателя автоматическими приборами или вручную.

Рассмотрение способа переключения

Использование классического варианта с применением реле времени для комбинированных схем «звезда-треугольник» ранее считалось наиболее оптимальным. У него имелся лишь один недостаток, который иногда становился достаточно существенным, – габариты самого РВ. Такие типы приспособления гарантировали задержку времени переключения при помощи намагничивания сердечника. Однако на обратный процесс требовалось время.

В настоящее время такие РВ и прочие приборы были вытеснены современными приборами – частотными преобразователями. Переключение схемы электродвигателя со схемой «звезда-треугольник» при помощи ПЧ обладает большими преимуществами. Сюда относят более стабильную работу, низкие пусковые токи.

Это оборудование имеет встроенный микропроцессор, отвечающий за изменение частоты. Если рассматривать суть ПЧ для электродвигателя, то его принцип работы следующий: преобразователь вырабатывает нужную частоту переменного тока. На сегодняшний день в промышленности используются специальные или универсальные модели ПЧ для подключения асинхронных двигателей.

Специальные модели разрабатываются и используются лишь с определенными типами двигателей. Универсальные могут применяться в комплекте с любыми устройствами.

Недостатки схемы

Несмотря на то что классическая схема подключения проста и надежна, она имеет свои определенные недостатки.

Во-первых, очень важно точно определить нагрузку на вал электродвигателя. В противном случае он будет слишком долго набирать обороты, что, в свою очередь, исключит возможность быстрого переключения на схему треугольника при помощи токового реле. В этом режиме нежелательно долго эксплуатировать электрическое устройство.

Во-вторых, при такой схеме подключения возможен перегрев обмоток, из-за чего специалисты рекомендуют установить в схему дополнительное тепловое реле.

В-третьих, при использовании современных временных реле необходимо точно соблюдать паспортную нагрузку на вал электрического двигателя.

Заключение

При использовании подключения схемы «звезда-треугольник» очень важно правильно рассчитать нагрузку на вал электродвигателя. Еще один неприятный факт кроется в том, что в момент переключения с Y на треугольник, когда двигатель еще не набрал нужных оборотов, происходит самоиндукция. В этот момент в сети появляется повышенное напряжение. Это грозит выходом из строя других приборов и устройств, подключенных к этой же сети.

Для включения асинхронного электродвигателя в сеть его статорная обмотка должна быть соединена звездой или треугольником.

Чтобы электродвигатель включить в сеть по схеме «звезда», нужно все концы фаз (С4, С5, С6) соединить электрически в одну точку, а все начала фаз (C1, С2, С3) присоединить к фазам сети. Правильное соединение концов фаз электродвигателя по схеме «звезда» показано на рис. 1, а.

Для включения электродвигателя по схеме «треугольник» начало первой фазы соединяют с конном второй и начало второй — с концом третьей, а начало третьей — с концом первой. Места соединений обмоток подключают к трем фазам сети. Правильное соединение концов фаз электродвигателя по схеме «треугольник» показано рис. 1, б.

Рис. 1. Схемы включения трехфазного асинхронного электродвигателя в сеть: а – фазы соединены звездой, б – фазы соединены треугольником

Соединение фаз двигателя по схеме «звезда»

Соединение фаз двигателя по схеме «треугольник»

Дли выбора схемы соединения фаз трехфазного асинхронного электродвигателя можно использовать данные таблицы 1.

Таблица 1. Выбор схемы соединения обмоток

Напряжение электрического двигателя, В Напряжение сети, В
380/220 660/380
380/220 звезда
660/380 треугольник звезда

Из таблицы видно, что при подключении асинхронного двигателя с рабочим напряжением 380/220 В к сети с линейным напряжением 380 В соединять его обмотки можно только звездой! Соединять концы фаз такого электродвигателя по схеме «треугольник» нельзя. Неправильный выбор схемы соединения обмоток электродвигателя может привести к выходу его из строя во время работы.

Вариант соединения обмоток треугольником предусмотрен для подключения двигателей 660/380 В к сети с линейным напряжением 660В и фазным 380 В. В этом случае обмотки двигателя могут соединяться по схеме, как «звезда», так и «треугольник».

Такие двигатели могут включаться в сеть при помощи переключателя схем со звезды на треугольник (рис. 2). Это техническое решение позволяет уменьшить пусковой ток трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя большой мощности. При этом сначала обмотки электродвигателя соединяют по схеме «звезда» (при нижнем положении ножей переключателя), потом, когда ротор двигателя наберет номинальную частоту вращения, его обмотки переключают в схему «треугольник» (верхнее положение ножей переключателя).

Рис. 2. Схема включения трехфазного электродвигателя в есть при помощи переключателя фаз со звезды на треугольник

Снижение пускового тока при переключении его обмоток со звезды на треугольник происходит потому, что вместо предназначенной для данного напряжения сети схемы «треугольник» (660В) каждая обмотка двигателя включается на напряжение в √3 раза меньше (380В). При этом потребляемый ток снижается в 3 раза. Снижается также в 3 раза и мощность, развиваемая электродвигателем при пуске.

Но, в связи со всем вышесказанным, такие схемные решения можно использовать только для двигателей с номинальным напряжением 660/380 В и включении их в сеть с таким же напряжением. При попытке включения электродвигателя с номинальным напряжением 380/220 В по такой схеме он выйдет из строя, т.к. его фазы нельзя включать в сеть «треугольником».

Номинальное напряжение электрического двигателя можно посмотреть на его корпусе, где в в виде металлической пластинки размещается его технический паспорт.

Для изменения направления вращения электродвигателя достаточно поменять местами две любые фазы сети независимо от схемы его включения. Для изменения направления вращения асинхронного электродвигателя применяют электрические аппараты ручного управления (реверсивные рубильники, пакетные переключатели) или аппараты дистанционного управления (реверсивные электромагнитные пускатели). Схема включения трехфазного асинхронного электродвигателя в сеть реверсивным рубильником показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема включения трехфазного электродвигателя в сеть реверсивным рубильником

Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник – 230 В. звезда – 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.

Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья.

Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):

Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя. Будет ли это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное (между фазой и нулевой точкой – звезда) – двигателю это совершенно неважно.

Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а у другой – 220 В (127 В на фазу), то к первой вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй – треугольником, разницы для двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи, протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю.

Линейное напряжение трёхфазной сети – это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.

Условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.

Для сетей переменного тока 50 Гц линейное напряжение выше фазного в квадратный корень из трёх раз (т.е. примерно в 1.73 раза, т.е. 220 х 1.73 = 380).

Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А. Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.

Номинальное напряжение обмотки большинства двигателей при частоте тока 50 Гц обычно составляет либо 127 В , либо 230 В, либо 400 В, либо 690 В. Ну, или как было раньше: 220, 380, 660 В соответственно.

Теперь логичный вопрос:

если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?
Двигатели малой мощности
D 230V / Y 400V

Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V.

Соответственно, если нужно такой двигатель использовать в стране с более низким линейным напряжением, например, в США (где линейной напряжение 240 В, а фазное – 120 В при частоте тока 60 Гц), то по-нормальному подключить такой двигатель в их однофазную сеть через конденсатор не получится. Однако, по крайней мере, можно использовать 3-фазное подключение треугольником. Для такого подключения потребуется немного более высокое напряжение, чем 230 В (из-за частоты тока 60 Гц), но у них там как раз 240 В, что как раз подходит.

D 115V / Y 230V

Одновременно с этим, маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже, чем у нас, будут подключаться как D 127V / Y 220V. Однако, двигатели с такой надписью на шильдике вы вряд ли найдёте, потому что 127 В, 50 Гц – это очень малораспространённое напряжение в мире (см. тут). Поэтому, скорее всего, вам встретится двигатель с шильдиком, где будет указано напряжение D 115V / Y 208-230V.
Насчет заморочки с 208 вольтами можно почитать в этой статье.

Подключить такой двигатель к стандартной российской трёхфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, поскольку на них есть возможность переключения линейного напряжения на выходе: 230 / 400 В.
В однофазную сеть можно подключить звездой через конденсатор. Тогда напряжение, подаваемое на каждое обмотку, будет составлять половину фазного напряжения сети (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это вот так:

Двигатели мощности более 5 кВт
D 400V / Y 690V

Для двигателей мощнее 5 кВт обычно не предусматривают возможность подключения в однофазную сеть, т.е. номинальное напряжение обмоток делают такое, которое соответствует линейному напряжению. Т.е. штатной схемой подключения таких двигателей в трёхфазную сеть является треугольник. В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где на шильдике написано D 400V / Y 690V.

Для определённых задач, где на валу двигателя находится свободная нагрузка (системы вентиляции, осевые насосы), ну, и вообще те задачи, где возможно регулирование скорости вращения вала только лишь напряжением (трансформатором), часто используют схему подключения «звезда» при старте с последующим переключением на «треугольник». Т.е. при старте на обмотку подаётся заниженное напряжение 230В вместо номинальных 400В, а затем происходит переключение на штатный режим (т.е. на треугольник). Из-за свободной нагрузки на валу момент вращения при старте на низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток будет не столь высок, как при старте на номинальном напряжении. Поэтому такой пуск двигателя называют «щадящим».

Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого момента при запуске, подобный режим приведет напротив, к возрастанию тока в обмотках и последующим неприятным событиям.

Кроме того, надо иметь ввиду, что подключение двигателей даже со свободной нагрузкой на валу звездой для «щадящего старта» вовсе не означает, что если по такой схеме постоянно эксплуатировать двигатель (не переходя на треугольник), то такой режим станет «щадящим» для него. Низкий момент при старте ещё не означает, что заниженное напряжение годится для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (со своими номинальными характеристиками) обычно как раз и подбирается под конкретную нагрузку. Поэтому постоянная эксплуатация двигателей на напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Чтобы не было неприятностей двигатель всегда надо эксплуатировать на номинальном напряжении, а если требуется снизить обороты вращения вала, то тогда нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить вопрос самым дешёвым способом. К слову сказать, частотник тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако, он это делает с умом.0$ относительно друг друга. В этих обмотках создается трехфазный ток. Напряжения на обмотках равно:

В том случае, если данный генератор использовать без связи друг с другом, то генератор трехфазного тока становится просто совокупностью отдельных генераторов однофазного тока. В том случае, если обмотки соединяются определенным способом, то у трехфазного тока возникают специальные свойства, которые используют в технике. Используют два вида соединений обмоток генератора: «звездой» и «треугольником».

Соединение «звезда»

Рассмотрим схему соединения обмоток генератора «звездой». В ней концы трех обмоток соединяют в один узел, а начала служат для подключения нагрузок.

Схема соединения звездой показана на рис.1 (а). Такое соединение обмоток генератора позволяет использовать для передачи электроэнергии вместо шести проводов только четыре. Точка $O$ на схеме — точка общего потенциала (проводник, который соединен с точкой $О$ — нулевой провод). Такое соединение подобно соединению трех источников тока, которое показано на рис.1 (б).

Рисунок 1.

При таком способе соединения напряжение между фазой и нулевым проводом называют фазным напряжением. Напряжение между фазами $A-B$, $B-C$, $C-A$ называют линейным. Для того, чтобы определить как соотносятся фазное и линейное напряжения необходимо брать геометрическую (векторную) разность.

Допустим, что генератор разомкнут, то есть $R_1=\ R_2=R_3=\infty ,\ $найдем связь между фазным напряжением (существующим в каждой из обмоток $О_1,\ О_2,О_3$) и линейными напряжениями (между проводами $0,1,2,3$). Линейное напряжение между проводом $О$ и любым другим проводом равно фазному и его амплитуда $U_m.\ $Линейное напряжение между любой парой проводов $1,2$ и $3$ будет отличаться. Найдем напряжение между проводами $1$ и $3$, которое равно разности потенциалов между свободными концами обмоток $О_1,\ О_2$:

Готовые работы на аналогичную тему

Из формулы (2) видно, что линейное напряжение имеет такую же частоту, что и фазное.\circ \right)\ }$=-${sin \left(\omega t\right)\ }.$

Мы получили, что при симметричной нагрузке сила тока в нулевом проводе всегда равна нулю. В таком случае (при симметричной нагрузке!) нулевой провод можно удалить совсем и линия будет работать (однако, надо помнить, что при этом на каждую из пар нагрузок будет действовать линейное напряжение в $\sqrt{3}$ раз больше фазного).

Соединение треугольник

Определение 1

Обмотки трехфазного генератора и трехфазные нагрузки могут соединяться еще одним способом. В этом случае конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей с началом первой. При этом узлы соединений служат отводами. Такой способ соединения называют треугольником.

Схема соединения треугольник изображена на рис.2(а). Для основной гармоники при соединении обмоток генератора по схеме треугольник ток замыкания в обмотке равен нулю. Обмотки мощных генераторов обычно по такой схеме не соединяют. Эта схема соответствует соединению источников напряжения, которая изображена на рис. 2 (б).

Рисунок 2.

Если бы ток был постоянным, то все обмотки при таком соединении были бы замкнуты накоротко. Но, если мы имеем дело с переменными напряжениями, которые имеют разность фаз, то дело коренным образом изменяется. Результирующее напряжение в треугольнике (см. схему вычисления (4)) равно:

Мы получаем, что если генератор не имеет нагрузки, то в обмотках нет тока. Из рис. 2 очевидно, что линейные напряжения равны фазным напряжениям. При разомкнутом генераторе амплитуда линейных напряжений равна амплитуде напряжения в одной обмотке $U_m.$

В соединении треугольником нет нулевого провода, неравномерность нагрузки существеннее сказывается на работе генератора, чем в случае соединения звездой. Из-за этой особенности соединение треугольник чаще всего применяют в силовых установках, например, трехфазных двигателях, где можно получить близкие по величине нагрузки фаз.

Предполагалось, что генератор и нагрузки соединялись одинаково (звездой или треугольником), конечно, возможны комбинации схем. Например, потребитель соединяется звездой, генератор треугольником.

Пример 1

Задание: Объясните, что произойдет в схеме, которая изображена на рис.1 (а), если оборван провод $1$? Что случится, если перегорел нулевой провод?

Решение:

Допустим, что в схеме соединения звезда (рис.1(а)) оборван провод $1$. Тогда нагрузка $R_1$ , будет выключена. Нагрузки $R_2\ и\ R_3$ будут нормально работать, так как на них будут присутствовать фазные напряжения.

Пусть перегорел нулевой провод. В этом случае каждая пара сопротивлений, например $R_1\ и\ R_2$ будут соединены последовательно и попадут под напряжение в $\sqrt{3}$ раз больше фазного. Это напряжение распределится в соответствии с правилами последовательного соединения, пропорционально сопротивлениям (в данном случае $R_1\ и\ R_2$). Так, если $R_1=R,\ R_2=\frac{1}{10}R$, то на ветке $R_2$ мы получим $0,1U$, а на ветке $R_1$ будет $0,9 U$, где $U$- полное напряжение. Допустим, что напряжение в сети (фазное) $220В$, тогда:

\[U=\sqrt{3}\cdot 220=380\ \left(B\right)\left(1.1\right).\]

Из $380В$ на сопротивление $R_1$ придется $342 В$, тогда как на $R_2$ придется $38В$. Поэтому, если в качестве $R_1$ будет, например бытовая лампочка, она перегорит и ток в обеих ветвях прервётся.

Пример 2

Задание: Объясните, почему соединение звездой применяют в технике освещения?

Решение:

Необходимость применения соединения «звезда», которая имеет нулевой провод, существует в технике освещения, так как при работе осветительных приборов невозможно добиться симметрии в нагрузках. В таких сетях все три фазы и нулевой (нейтральный) провод подводят, например, к жилым домам, внутри дома пытаются примерно одинаково нагрузить каждую фазу, так чтобы общая нагрузка была наиболее симметричной. При этом к каждой квартире приходит нулевой провод и одна из фаз. На распределительный щит, через который проходят две или три фазы, в нулевой провод предохранитель не ставят, так как его перегорание ведет асимметрии напряжений.

14 Разница между соединением звездой и треугольником (со сравнительной таблицей)

Что такое звездное соединение?

При соединении звездой один конец всех трех проводов соединены с общей точкой в ​​форме Y , так что все три конца трех проводов образуют три фазы, а общая точка образует нейтраль. Звездное соединение предпочтительнее для больших расстояний передача мощности, потому что она имеет нейтральную точку.

При соединении звездой линейное напряжение в √3 раза больше фазы Напряжение. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами в трехфазной цепи. а фазное напряжение — это напряжение между одной фазой и нейтральной линией. И ток одинаков как для линии, так и для фазы.

Star Connection

Что вам нужно Знайте о Star Connection

  1. При соединении звездой один конец всех трех провода соединены в общую точку в форме буквы Y, так что все три конца трех проводов образуют три фазы, а общая точка образует нейтральный.
  2. При соединении звездой 3 из 4 проводов фазы, тогда как 1 является нейтральным.
  3. При соединении звездой имеется нейтральная точка и его можно заземлить.
  4. Линейный ток равен фазному току в звездной связи.
  5. Требуемое количество изоляции в звезде связь низкая.
  6. Звездообразная конфигурация в основном используется в энергетике коробка передач.
  7. При соединении звездой фазное напряжение ниже 1∕√3 линейного напряжения, поэтому требуется меньшее количество витков, что позволяет сэкономить медь.
  8. При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт.
  9. 3-фазная 4-проводная и 3-фазная 3-проводная система может быть получено в звездообразном соединении.
  10. Скорость двигателей, соединенных звездой, низкая они получают 1/√3 напряжения.
  11. Звездообразные соединения в основном требуются для Сеть передачи электроэнергии на большие расстояния.
  12. Соединения звездой часто используются в приложениях которые требуют меньшего пускового тока.
  13. Соединение звездой, плавный пуск и работа с номинальной мощностью, возможна нормальная работа без перегрева. достигнуто.
  14. Суммарная мощность трех фаз при соединении звездой можно рассчитать по следующим формулам: P=3 X VP X IP X Cos(Ɵ) или P= √3 X VL X IL X Cos (Ɵ).

Читайте также: Разница между однофазным и трехфазным питанием

Соединение треугольником

При соединении треугольником каждый провод соединяется с двумя соседними провода в виде треугольника и все три общие точки соединение образуют три фазы.Обычно соединение треугольником предпочтительнее для короткое расстояние из-за проблемы несимметричного тока в цепи. В соединение треугольником, линейное напряжение такое же, как и фазное. И линейный ток в √3 раза больше фазного тока.

В трехфазной цепи возможно соединение звездой и треугольником. расположены четырьмя способами:

  • Соединение звезда-звезда
  • Соединение звезда-треугольник
  • Соединение треугольник-звезда
  • Соединение треугольник-треугольник
Соединение треугольник

Что вам нужно Узнайте о Delta Connection

  1. При соединении треугольником каждый провод подключается к два соседних провода в виде треугольника и все три общие точки соединение образуют три фазы.
  2. При соединении треугольником все три провода фазы.
  3. Нейтраль при соединении треугольником отсутствует.
  4. Линейный ток равен корню из трех время фазного тока.
  5. Требуемое количество изоляции в треугольнике связь высокая.
  6. Конфигурация треугольника обычно используется в распределение и различные промышленные установки.
  7. При соединении треугольником фазное напряжение равно к линейному напряжению, следовательно, требуется большее количество витков.
  8. При соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
  9. Только при соединении треугольником 3-фазная 4-проводная система можно вывести.
  10. Высокая скорость двигателей, соединенных треугольником потому что каждая фаза получает общее линейное напряжение.
  11. Соединение треугольником в основном при распределении сетей и используется для более коротких расстояний.
  12. Соединения треугольником часто используются в приложениях которые требуют высокого пускового момента.
  13. При соединении треугольником двигатель получает максимальную выходная мощность.
  14. Суммарная мощность трех фаз в треугольнике соединения можно рассчитать по следующим формулам: P= 3 X VP X IP X Cos (Ɵ) или P= √3 X VL X IL X Cos (Ɵ).

Читайте также: Разница между однофазным и трехфазным питанием

Разница Соединение между звездой и треугольником в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ СОЕДИНЕНИЕ ПО ТРЕУГОЛЬНИКУ
Описание При соединении звездой один конец всех трех проводов подключается к общей точки в форме Y, так что все три конца трех провода образуют три фазы, а общая точка образует нейтраль. При соединении треугольником каждый провод соединяется с двумя соседними проводами в форма треугольника и все три общие точки формы соединения три фазы.
Провода При соединении звездой 3 из 4 проводов являются фазами, а 1 — фазой. нейтральный. При соединении треугольником все три провода являются фазами.
Нейтральная точка При соединении звездой есть нейтральная точка, которую можно заземлить. В соединении треугольником нет нейтральной точки.
Ток линии Линейный ток равен фазному току при соединении звездой. Линейный ток равен трем корням фазы Текущий.
Изоляция Количество изоляции, необходимое для соединения звездой, невелико. Количество изоляции, необходимой для соединения треугольником, велико.
Использовать Конфигурация звезды в основном используется в силовой передаче. Конфигурация треугольника обычно используется в распределении электроэнергии и различные промышленные установки.
Фазное напряжение При соединении звездой фазное напряжение составляет 1∕√3 линейного напряжение, поэтому требуется небольшое количество витков, что позволяет сэкономить на меди. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному. следовательно, требуется большее количество витков.
Обмотка При соединении звездой каждая обмотка получает 230 вольт. При соединении треугольником каждая обмотка получает 415 вольт.
Система фазовых проводов Как 3-фазная 4-проводная, так и 3-фазная 3-проводная система могут быть получены в звездная связь. При соединении треугольником можно получить только 3-фазную 4-проводную систему.
Скорость двигателей Скорость двигателей, соединенных звездой, низкая, поскольку они получают 1/√3 от напряжение. Скорость двигателей, соединенных треугольником, высока, потому что каждая фаза общее линейное напряжение.
Применение Звездообразные соединения в основном требуются для силовой передачи. Сеть на большие расстояния. Соединение треугольником в основном используется в распределительных сетях и используется для более коротких расстояний.
Использовать Звездообразные соединения часто используются в приложениях, требующих меньшего пусковой ток. Соединения треугольником часто используются в приложениях, требующих высокой пусковой момент.
Мощность При соединении звездой плавный пуск и работа с номинальной мощностью, может быть достигнута нормальная работа без перегрева. При соединении треугольником двигатель получает наибольшую выходную мощность.
Формулы Суммарная мощность трех фаз при соединении звездой может быть рассчитана используя следующие формулы: P=3 X VP X IP X Cos(Ɵ) или P= √3 X VL X IL X Кос (Ɵ). Суммарная мощность трех фаз при соединении треугольником может быть рассчитана используя следующие формулы: P = 3 X VP X IP X Cos (Ɵ) или P= √3 X VL X IL X Cos (Ɵ).

Читайте также: Разница между реле и контактором

Предыдущая статья14 Основное различие между Hawk и Falcon (со сравнительной таблицей и изображениями)Следующая статья6 Разница между электронной таблицей и рабочим листом Обзор подключения трансформатора Delta-Star

Паспортная табличка трансформатора GE Delta-Star

Подключение трансформатора Delta-Star

В этом типе подключения , первичная обмотка соединена треугольником , а вторичный ток соединен звездой .

Соединение «треугольник-звезда» трансформатора

Основное использование этого соединения — повышение напряжения, т. е. в начале системы передачи высокого напряжения. Можно отметить фазовый сдвиг на 30° между первичным линейным напряжением и вторичным линейным напряжением в качестве опережающего.

Фазовый сдвиг на 30° между первичным линейным напряжением и вторичным линейным напряжением

Ключевые точки

  1. В качестве первичной обмотки при соединении треугольником:
  2. Линейное напряжение на первичной стороне = Фазное напряжение на первичной стороне.
  3. Текущий коэффициент трансформации (K) = Напряжение вторичной фазы / Напряжение первичной фазы
  4. Напряжение вторичной фазы = K X Напряжение первичной фазы.
  5. Как вторичное соединение в звезде
  6. Линейное напряжение на вторичной стороне = √3 X Фазное напряжение на вторичной стороне. Итак,
  7. Линейное напряжение на вторичной стороне = √3 X K X Первичное фазное напряжение.
  8. Линейное напряжение на вторичной стороне = √3 X K X Первичное линейное напряжение.
  9. Фазовый сдвиг +30 или -30 градусов между напряжением вторичной фазы и напряжением первичной фазы

Преимущества соединения треугольником-звездой :


На первичной стороне из-за соединения треугольником требуется меньшее сечение обмотки.

Используется в трехфазной четырехпроводной системе:
На вторичной стороне имеется нейтраль, благодаря чему ее можно использовать для трехфазной четырехпроводной системы питания.

Нет искажений вторичного напряжения:
Нет искажений из-за составляющих третьей гармоники.

Перемещение больших несбалансированных грузов:
Большие несбалансированные грузы можно перемещать без каких-либо затруднений.

Заземление Изоляция между первичной и вторичной обмотками:
Предполагая, что нейтраль вторичной цепи, соединенной звездой, заземлена, нагрузка, подключенная между фазой и нейтралью, или замыкание между фазой и землей создает два равных и противоположных тока в двух фазах в первичной цепи без нулевого тока на землю в первичной цепи.

Таким образом, в отличие от соединения Y-Y, замыкания фазы на землю или асимметрия тока во вторичной цепи не повлияют на релейную защиту заземления, применяемую в первичной цепи. Эта функция обеспечивает правильную координацию защитных устройств и является очень важным фактором при проектировании.

Нейтраль заземленной Y-образной цепи иногда называют заземляющей батареей, поскольку она обеспечивает локальный источник тока заземления во вторичной цепи, изолированной от первичной цепи.

Подавление гармоник:
Ток намагничивания должен содержать нечетные гармоники, чтобы наведенные напряжения были синусоидальными, а третья гармоника является доминирующей гармонической составляющей. В трехфазной системе токи третьей гармоники всех трех фаз находятся в фазе друг с другом, потому что это токи нулевой последовательности. В соединении трансформатора Y-Y единственный путь для тока третьей гармоники проходит через нейтраль.

Однако при соединении ∆-Y токи третьей гармоники, равные по амплитуде и фазе друг с другом, могут циркулировать по пути, образованному обмоткой, соединенной ∆.То же самое верно и для других гармоник нулевой последовательности.

Блок заземления:
Обеспечивает локальный источник тока заземления во вторичной цепи, изолированной от первичной цепи. Предположим, что незаземленный генератор питает простую радиальную систему через трансформатор ∆-Y с заземленной нейтралью на вторичной обмотке, как показано на рисунке. Генератор может питать однофазную нагрузку от нейтрали через Y-трансформатор с заземлением.

Будем называть низковольтную сторону трансформатора со стороны генератора вторичной, а сторону высоковольтной нагрузки трансформатора — первичной.Обратите внимание, что каждая первичная обмотка магнитно связана со вторичной обмоткой.

Обмотки с магнитной связью расположены параллельно друг другу:

Обмотки с магнитной связью

Согласно второму закону трансформатора, фазный ток нагрузки в первичной цепи отражается как ток во вторичной обмотке переменного тока. Никаких других токов не требуется для протекания в обмотках AC или B-C на стороне генератора трансформатора, чтобы уравновесить ампер-витки.

Простая релейная защита заземления:
Релейная защита НАМНОГО проще на трансформаторе «звезда-треугольник», поскольку замыкания на землю на вторичной стороне изолированы от первичной, что значительно упрощает координацию.Если на трансформаторе «треугольник-звезда» имеется восходящая релейная защита, можно предположить, что любой ток нулевой последовательности возникает от первичного замыкания на землю, что обеспечивает очень чувствительную защиту от замыканий на землю.

В схеме «звезда-звезда» замыкание на землю на нижней стороне вызывает первичный ток замыкания на землю, что затрудняет координацию. На самом деле, защита от замыканий на землю является одним из основных преимуществ блоков треугольник-звезда.


Недостатки соединения треугольником-звездой

В этом типе соединения вторичное напряжение не совпадает по фазе с первичным.Следовательно, это соединение невозможно использовать параллельно с трансформатором, соединенным звездой-звездой или треугольником-треугольником.

Одна из проблем, связанных с этим соединением, заключается в том, что вторичное напряжение сдвинуто на 30 0 по отношению к первичному напряжению. Это может вызвать проблемы при параллельном включении 3-фазных трансформаторов, так как вторичные напряжения трансформаторов должны быть синфазными для параллельного соединения. Поэтому мы должны обратить внимание на эти сдвиги.

Если вторичная обмотка этого трансформатора должна быть запараллелена с вторичной обмоткой другого трансформатора без фазового сдвига, возникнет проблема.


Применение

Обычно используется в повышающем трансформаторе

Например, в начале высоковольтной линии передачи. В этом случае нейтральная точка стабильна и не будет плавать при неуравновешенной нагрузке. Искажения потока нет, потому что наличие Δ-связи открывает путь компонентам третьей гармоники.

Коэффициент линейного напряжения составляет √3 кратного коэффициента трансформации трансформатора, а вторичное напряжение опережает первичное на 30°. В последние годы эта компоновка стала очень популярной для распределительных систем, поскольку она обеспечивает 3-Ø, 4-проводную систему.


Обычно используется в коммерческих, промышленных и жилых районах с высокой плотностью населения.

Для питания трехфазных распределительных систем.

Примером может служить распределительный трансформатор с первичной обмоткой треугольником, работающей на трех фазах 11 кВ без необходимости в нейтрали или заземлении, и вторичной обмоткой со звездой (или звездой), обеспечивающей трехфазное питание 400 В при бытовом напряжении 230 В. между каждой фазой и заземленной нейтралью.


Используется в качестве трансформатора генератора

Соединение трансформатора ∆-Y универсально используется для подключения генераторов к системам передачи по двум очень важным причинам.

Прежде всего, генераторы обычно оснащены чувствительной релейной защитой от замыканий на землю. Трансформатор ∆-Y является источником токов заземления для нагрузок и повреждений в системе передачи, однако защита генератора от замыканий на землю полностью изолирована от токов заземления на первичной стороне трансформатора.

Во-вторых, вращающиеся машины буквально могут быть.

Разница между соединением «звезда» и соединением «треугольник» (с таблицей) – спросите о разнице

Трехфазные цепи используются в трансформаторах, генераторах, распределителях для выработки электроэнергии.Он имеет три напряжения, которые соединены между собой либо звездой, либо звездой, либо треугольником, либо сеткой, чтобы сэкономить медь и сделать систему менее дорогой. Угол между линейными токами резисторов 120 градусов.

Соединение «звезда» и соединение «треугольник»

Разница между соединением «звезда» и соединением «треугольник» заключается в том, что соединение «звезда» используется в линиях передачи на большие расстояния, а соединение «треугольник» используется в распределенной сети на короткие расстояния.Соединение звездой использует 4 провода, три для подключения к внешней цепи и один для нейтральной точки. В соединении треугольником используются три провода, образующие сетчатую петлю.

В системе соединения «звезда» начальный или конечный концы соединяются с нейтральной точкой. Он использует четыре провода для подключения к внешней цепи нагрузки, из которых три провода для внешней цепи и четвертый огонь предназначены для соединения нейтрали, образуя трехфазное соединение звездой. Напряжение между каждой линией и нейтральной точкой является фазным напряжением, а напряжение между двумя клеммами соединения является линейным напряжением.

Delta Connection представляет собой систему, в которой начальный конец соединяется с конечным концом фазы, образуя сетчатую петлю. Система, соединенная треугольником, не имеет нейтральной точки. Таким образом, для соединения треугольником используются только три провода. Соединения треугольником используются при сумме напряжений на любых замкнутых путях, равной нулю.

Сравнительная таблица между звездным соединением и Delta Connection 22
Параметры сравнения звездное соединение Delta Connection
Определение Это трехфазный четырепровод пусковая подключенная система, обычно используемая для передачи электроэнергии на большие расстояния в распределенной сети. Это трехфазная трехпроводная система, соединенная по схеме треугольник, обычно используемая для передачи электроэнергии на короткие расстояния в распределенной сети.
Нейтральная точка Имеет нейтральную точку, где встречаются все начальные и конечные точки каждого резистора. В дельте нет нейтральной точки; вместо этого начальная точка одного резистора соединяется с конечной точкой другого резистора, образуя петлю сетки.
Линейное напряжение Линейное напряжение = √3 *Фазное напряжение Линейное напряжение равно фазному напряжению.
Ток линии Ток линии равен току фазы. Линейный ток = √3 * фазный ток
Истинная мощность √3*Линейное напряжение *Линейный ток*CosΘ Где Θ — разница между фазным напряжением и фазным током √3*Линейное напряжение *Линейный ток* CosΘ Где Θ — разница между фазным напряжением и фазным током

Что такое Star Connection?

Соединение звездой является одной из форм соединения трехфазной цепи.Он имеет нейтральную точку N, где все одинаковые концы резисторов либо начинаются, либо заканчиваются. Система, соединенная звездой, образует форму Y или T или инвертирует форму Y с использованием четырех проводов, трех для трех фаз, а последний — для нейтральной точки. Фазное напряжение — это напряжение между фазными обмотками, а линейное напряжение — это напряжение между двумя выводами обмотки. Каждая пара терминала имеет двухфазную обмотку, противоположную друг другу, так как они имеют одинаковые концы.

Сбалансированная система, соединенная звездой, имеет одинаковое напряжение во всех фазах с углом 120 градусов между линейными напряжениями и имеет одинаковый ток во всех фазах с углом 30 градусов между фазными напряжениями.В этой системе линейный ток и линейные токи равны. Потенциальная энергия в нейтральной точке равна нулю.

Формулы

E L (линейное напряжение) =√3*E ph (фазное напряжение) или E ph =  E L

Фактическая мощность (p) = √3*E ph (фазовое напряжение) *I L * CosΘ здесь Θ — угол, полученный между фазным напряжением и фазным током.

Полная мощность=√3*E L *I L

Что такое Delta Connection?

Соединение треугольником — это еще одна форма соединения трехфазной цепи.В этой схеме фазы имеют разные концы, где начальная точка резистора соединяется с конечной точкой другого резистора, образуя сетчатую петлю. Системы, соединенные треугольником, имеют более высокий пусковой момент, чем система, соединенная звездой. Следовательно, они используются в распределенной сети кратчайшего расстояния. В системе с соединением треугольником фазы соединены последовательно.

В симметричной системе, соединенной треугольником, линейное напряжение и фазное напряжение равны. Эта система не имеет нейтральной точки.Поэтому в системе используются только три провода. Линейные токи разделены на 120 градусов, и каждый линейный ток на 30 градусов отстает от своего фазного тока. Если нагрузка не подключена к системе, то в сетке не будет проходить ток.

Формулы

I L (линейный ток) =√3*I ph (фазный ток) или I ph = I L

Фактическая мощность (p) = √3*I ph *I L * CosΘ здесь Θ — угол, полученный между фазным током и фазным напряжением.

Полная мощность=√3*E L *I L

Основные различия между соединением звездой и соединением треугольником
  1. Система соединения треугольником представляет собой трехфазную трехпроводную систему без нулевой точки.
  2. Системы соединения «звезда» используются как для малых, так и для больших нагрузок при передаче электроэнергии на большие расстояния, тогда как системы соединения «треугольник» используются для передачи больших нагрузок на короткие расстояния.
  3. В системе соединения «звезда» линейное напряжение и фазное напряжение одинаковы, тогда как в системе соединения «треугольник» фазное напряжение и линейное напряжение одинаковы.
  4. Трехфазная цепь соединения «звезда» образует Y-образную форму, а трехфазная цепь соединения «треугольник» образует ячеистую петлю.
  5. Системы соединения «звезда» имеют меньший пусковой момент, тогда как система соединения «треугольник» имеет высокий пусковой момент.

Заключение

Трехфазная цепь используется в трансформаторах, генераторах, распределителях для преобразования электроэнергии.Для уменьшения сложности схемы и цены изделия фазы в трехфазной схеме соединяются между собой с помощью соединения по схеме «звезда» или «треугольник». Эти системы сокращают использование меди и, следовательно, делают распределение электроэнергии менее дорогим.

Системы соединения звездой используются в генераторах и генераторах переменного тока для передачи энергии. Системы соединения Delta используются в распределенных сетях питания на малых расстояниях. Система, соединенная звездой, требует меньшей изоляции, чем соединение треугольником, поэтому предпочтительнее для систем передачи электроэнергии на большие расстояния.

Ссылки
  1. https://www.google.co.in/books/edition/Basic_Electrical_Engineering/e-ZbzLvhKzAC?hl=en&gbpv=1&dq=basic+electrical+engineering+by+uma+rao+and+ jayalakshmi&pg=PA3&printsec=frontcover

Основы соединения звездой и треугольником

Сравнение соединений «звезда» и «треугольник»

Различия:

Эти две системы имеют совершенно разные применения.Да, в некоторых областях между ними много общего, но они больше подходят для определенных приложений.

Возьмем, к примеру, моторы. Дельта намного лучше подходит для привода двигателей, чем звезда. С помощью дельты вы можете визуализировать волну, циркулирующую вокруг треугольника, и именно эта волна вращает двигатель. Когда волна движется вокруг фаз, она эффективно вовлекает двигатель вместе с собой. Это делает конструкцию двигателя действительно простой и эффективной. Не так со звездой, где вам, по сути, нужно попытаться объединить три однофазных двигателя вместе,

.

Однако, когда дело доходит до ситуации, когда вы хотите распределить нагрузку между несколькими цепями или устройствами, а нагрузка на каждую фазу может быть неравной ( несбалансированная система ), тогда расположение звездой имеет огромные преимущества.Каждая ветвь звезды (фаза ) представляет собой отдельную схему. Нагрузка на каждую фазу специфична для этой фазы, и они мало влияют друг на друга.

Есть и третья схема, что-то среднее между звездой и треугольником – в этой схеме каждая фаза треугольника подключается к своему совершенно отдельному трансформатору и нет общей нейтрали. На самом деле это редко можно увидеть, но я подумал, что все равно должен упомянуть об этом здесь.В основном он сочетает в себе как звездообразную схему, так и полную изоляцию, поэтому может иметь некоторые преимущества в плане безопасности (например, наличие изолирующего трансформатора в обычном однофазном источнике питания), но не стоит хлопот системы без общей нейтральной точки.

Чтобы пояснить, что я имею в виду под волной, вращающейся вокруг дельты, вот небольшая анимация, которую я набросал:

Что такое пускатель звезда-треугольник и как он работает?

Пусковой ток любого тяжелого электродвигателя может более чем в 4 раза превышать нормальный ток нагрузки, который он потребляет, когда он набирает скорость и достигает нормальной выходной мощности и температуры.

Таким образом, если бы он запускался просто при подключении в треугольник, то пусковой ток был бы огромным и — только для того, чтобы запустить двигатель, а не для его нормальной работы — потребовалось бы:

  • большие автоматические выключатели, достаточно большие, чтобы пропустить пусковой импульсный ток без немедленного отключения. (Но тогда выключатели будут слишком большими, чтобы защитить двигатель от перегрузок по току, пока он работает нормально.)  
  • очень толстые трехфазные силовые кабели. (Но тогда кабель будет намного длиннее, чем это необходимо при нормальной работе двигателя.)  
  • очень большие катушки и контакты реле или контакторов, используемых для управления двигателем. (Но тогда они будут намного больше, чем необходимо, пока двигатель работает нормально.)

Одно из решений этой проблемы — запустить двигатель в режиме ЗВЕЗДА, а затем, когда двигатель наберет достаточную скорость, изменить его соединения на ТРЕУГОЛЬНИК, чтобы с этого момента двигатель мог работать с полной скоростью и крутящим моментом.Это немного похоже на использование шестерен автомобиля.

Обновление

: Электронные системы управления двигателем, обеспечивающие плавный пуск в конфигурации треугольника, теперь заменяют использование ручных или полуавтоматических пускателей по схеме звезда-треугольник.

Техническое пояснение

Когда обмотки трехфазного двигателя соединены звездой:

  • напряжение, подаваемое на каждую обмотку, уменьшается только до (1 /. / 3) [1, деленная на корень из трех] напряжения, прикладываемого к обмотке, когда она подключена непосредственно к двум входящим линиям электроснабжения фазы в ДЕЛЬТА.
  • ток на обмотку уменьшается только до (1 / / 3) [1, деленная на корень из трех] нормального рабочего тока, взятого при соединении по схеме треугольник.
  • , поэтому, согласно степенному закону V [в вольтах] x I [в амперах] = P [в ваттах], общая выходная мощность при подключении двигателя по схеме ЗВЕЗДА составляет:

    P S =  [V L  x (1/. / 3)] x [I D  x (1/. / ‘ 900] D  x (1/3) [одна треть мощности в DELTA]

    где:
    В L  линейное напряжение входящей трехфазной сети электропитания
    I D  линейный ток, потребляемый DELTA
    P S  это общая мощность, которую двигатель может производить, когда при работе в режиме STAR
    P D — это общая мощность, которую он может производить при работе в режиме DELTA.

  • Еще одним недостатком при подключении двигателя по схеме «ЗВЕЗДА» является то, что общий выходной крутящий момент составляет лишь 1/3 от общего крутящего момента, который он может создать при работе по схеме «ТРЕУГОЛЬНИК».

Читайте также: Принцип работы частотно-регулируемых приводов

Распределение электроэнергии: вам нужен трансформатор типа «звезда» или «треугольник»?

Распределение электроэнергии: Трехфазные трансформаторы конфигурируются или подключаются по-разному, что позволяет предприятиям в полной мере использовать свои системы распределения электроэнергии.Блоки оснащены тремя обмотками на первичной и вторичной сторонах. То, как устанавливаются соединения на каждой стороне, по существу определяет ее конфигурацию.

В этой статье сравниваются конфигурации разводки «звезда» и «треугольник», а также дается обзор плюсов и минусов соединений применительно к приложениям распределения питания.

Соединения «звезда» и «треугольник»

Начиная с соединения «звезда», соединение состоит из пяти проводов: (3) горячего, (1) заземления и (1) нейтрали.Конфигурация очень напоминает букву Y с нейтральным компонентом, соединенным посередине, где также сходятся все линии. Именно в этой точке все напряжения равны.

Важно отметить, что фазный и линейный токи также считаются равными. Умножение фазного напряжения на 1,732 (или квадратный корень из 3) приведет к получению напряжения между любой из двух линий. В системе «звезда» напряжение 120 В можно измерить от любого горячего провода до нейтрали.Кроме того, 208 В измеряется от горячего провода к горячему проводу. То же самое и для дельта-конфигураций.

Для сравнения, схема треугольника внутри трансформатора выглядит как треугольник с равными сторонами, что приводит к замкнутому контуру. В большинстве случаев такие конфигурации проводки не имеют нейтрали и присутствуют на вторичной стороне трансформатора. Три фазы соединяются в каждой точке пересечения треугольника. Кроме того, система Delta оснащена четырьмя проводами: (3) «горячий» и (1) «земля».

Какой мне нужен?

Соединения трансформатора не должны иметь одинаковую конфигурацию проводки на первичной и вторичной сторонах, т. е. звезда-звезда (Yy) или треугольник-треугольник (Dd). Устройства также могут быть подключены по схеме треугольник-звезда (Dy) или звезда-треугольник (Yd), в зависимости от требований бизнеса. Каждая конфигурация имеет свои преимущества и области применения:

• Delta-Wye: Трансформаторы Delta-Wye обычно используются на промышленных предприятиях. С экономической точки зрения эта установка выгодна, поскольку конфигурации Delta связаны с меньшими амперами (и меньшим выделением тепла).Из-за этого требуется меньше изоляции на первичной стороне. Можно использовать меньшую проводку на первичных катушках. На вторичной стороне предусмотрена нейтраль.
• Звезда-треугольник: Соединение «звезда-треугольник» используется в трехпроводных трансформаторах, требующих нейтрали и обслуживания нагрузки на вторичной стороне. Этот тип конфигурации может способствовать возникновению гармонических помех. Установки с таймерами пуска двигателя могут использовать соединение звезда-треугольник, поскольку в начале процесса требуется большое количество ампер.
• Соединение «звезда-звезда»: Соединение «звезда-звезда» подходит для трансформаторов, которым не требуется нейтраль на первичной стороне. Трехпроводная конфигурация может использоваться в трехфазных и однофазных цепях. В случае преждевременного выхода из строя или повреждения одного из трансформаторов вся система может быть скомпрометирована.
• Дельта-Дельта: Конфигурация Дельта-Дельта рекомендуется для проектов, в которых не требуется нейтраль на вторичной стороне. Хотя можно предусмотреть одну, которая называется высокой ножкой.Этот тип проводки также может быть полезен для операций, требующих незначительного однофазного компонента. Если один из трех компонентов трансформатора выходит из строя, два других могут продолжать работать с меньшей выходной мощностью.

Для получения дополнительной информации о Larson Electronics или других продуктах щелкните здесь, чтобы перейти на веб-сайт Utility Products.

Что такое Delta Connection? Свойства, применение, схема

Электроэнергия используется двумя типами систем — однофазными энергосистемами и трехфазными энергосистемами.Однофазная система питания имеет два провода — фазу и нейтраль, тогда как трехфазная система питания имеет три провода под напряжением. Трехфазная система питания использует два типа соединения — соединение звездой и соединение треугольником. В предыдущей статье мы говорили о соединении звезд. В этой статье мы поговорим о соединении треугольником. Изучение дельта-соединения также очень важно, как и изучение звездного соединения.

Что такое Delta Connection?

В трехфазной энергосистеме, где все три фазы соединены в систему с замкнутым контуром, как показано на рисунке ниже, это называется соединением треугольником.При соединении треугольником все три фазы соединяются таким образом, что получается треугольная форма цепи. Нет такой общей точки, как соединение звездой. Соединение треугольником — это только трехфазная трехпроводная система. Здесь вы никогда не получите четвертый провод.

Символ соединения треугольником

Господин, вы видите символ соединения треугольником.

Схема соединения треугольником

Здесь представлена ​​схема соединения треугольником.

Здесь вы можете видеть, что конечная точка каждой катушки соединена с начальной точкой следующей катушки, что означает, что противоположные клеммы каждой катушки соединены вместе.

Свойства соединения треугольником

1. В соединении треугольником нет нейтральной точки.

2. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному.

3. При соединении треугольником линейный ток в три раза превышает фазный ток.

4. При соединении треугольником на каждую обмотку всегда подается высокое напряжение.

5. Соединение треугольником обеспечивает одно напряжение. Здесь вы не можете получить два разных напряжения, как при соединении звездой.

6. Здесь все три фазы, передающие высокое напряжение, пересекаются друг с другом.

Формула соединения треугольником

Формула линейного тока при соединении треугольником,

Формула линейного напряжения при соединении треугольником,

Формула мощности при соединении треугольником,

Преимущества соединения треугольником

1 Соединение треугольником всегда обеспечивает высокое напряжение в каждой фазе, поэтому работающие электрические устройства, машины, такие как электродвигатель, могут достигать очень высоких оборотов и крутящего момента.

2. Соединение треугольником позволяет пропускать очень большой ток между тремя фазами.

3. Соединение треугольником обеспечивает больший электрический баланс системы в нормальном состоянии, так как это замкнутая система.

Недостатки соединения треугольником

1. Соединение треугольником обеспечивает только одно напряжение. Это важный недостаток по сравнению со звездным соединением.

2. Здесь мы не можем получить нейтральную точку, поэтому при неисправности или обрыве любого проводника невозможно сбалансировать две другие фазы.Но при соединении звездой это возможно, подключив нейтральную точку к земле.

3. Поскольку все фазы находятся под высоким напряжением, для каждой фазы требуется дополнительная изоляция.

4. Однофазное питание не может быть получено от трехфазной энергосистемы.

Применение и использование соединения треугольником

1. Соединение треугольником используется для работы асинхронного двигателя, так как оно помогает увеличить скорость и крутящий момент.

2. Соединение треугольником используется в воздушных линиях высокого напряжения, где изоляция не требуется, но важно протекание тока.

3. Соединение треугольником используется для чувствительных к высокому напряжению устройств, машин, так как обеспечивает больший электрический баланс в нормальных условиях.

4. Важным преимуществом соединения треугольником перед соединением звездой является то, что в нем никогда не возникает дисбаланса, даже при подключении к нему несимметричных нагрузок.

Читайте также:  

Благодарим Вас за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

Все о пуске судовых двигателей звезда-треугольник

Когда двигатель с прямым пуском от сети запускается с обмоткой статора, соединенной звездой, потребуется только одна треть пускового тока, который потребовался бы, если бы обмотки были соединены треугольником .Пусковой ток двигателя, предназначенного для работы по схеме «треугольник», можно уменьшить с помощью пускателей по схеме «звезда-треугольник». Для небольших двигателей можно использовать ручной переключатель.

Для двигателей большой мощности на судне фазные обмотки автоматически переключаются с помощью контакторов, управляемых реле времени u .
Доступны реле задержки времени, действие которых регулируется тепловыми, пневматическими, механическими или электронными устройствами управления.

В момент пуска, когда питание только что было включено, а двигатель еще не начал вращаться, отсутствует механическая выходная мощность двигателя.Единственными факторами, определяющими ток, потребляемый двигателем, являются напряжение питания (V) и полное сопротивление фазных обмоток двигателя (Zph).

Это показывает, что пусковой ток двигателя , соединенного треугольником , может быть уменьшен на одну треть , если двигатель для пуска соединен звездой.
Крутящий момент на валу также снижается на одну треть , что снижает ускорение вала и увеличивает время разгона привода, но обычно это не проблема.

Асинхронный двигатель в бортовой электросистеме

Когда асинхронный двигатель работает под нагрузкой, он преобразует входную электрическую энергию в выходную механическую энергию. Входной ток теперь определяется нагрузкой на вал двигателя.
Асинхронный двигатель будет работать с той же скоростью, когда он соединен звездой и треугольником, потому что скорость потока одинакова в обоих случаях и задается частотой питания.
Это означает, что выходная мощность двигателя одинакова при соединении двигателя по схеме «звезда» и при соединении по схеме «треугольник», поэтому потребляемая мощность и линейные токи должны быть одинаковыми при работе в любом соединении.

Если двигатель предназначен для работы по схеме треугольника, но работает по схеме «звезда» и при полной нагрузке, то каждая фазная обмотка статора будет иметь перегрузку по току, равную 1,73 номинального фазного тока.

Это связано с тем, что фазный и линейный токи равны при соединении звездой.

Это приведет к перегреву и возможному перегоранию , если не будет отключено реле максимального тока .
Помните, что потери в меди двигателя вызваны эффектом нагрева, поэтому двигатель будет работать в 3 раза горячее, если оставить его работать в соединении звезда, если он рассчитан на работу по треугольнику.
Эта неисправность может возникнуть, если последовательность синхронизации управления не завершена или контактор звезды остается замкнутым, в то время как механическая блокировка предотвращает замыкание контактора треугольником.
Для правильной максимальной токовой защиты защиты реле максимального тока должны быть установлены в фазных соединениях, а не в линейных соединениях.

 

Униформа экипажа торгового флота

Качественная корабельная форма с вышитым рангом

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *