Схема трехфазного двигателя. Схемы подключения трехфазных электродвигателей: полное руководство — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно подключить трехфазный электродвигатель на 220В и 380В. Какие существуют схемы подключения звездой и треугольником. Как выполнить реверс трехфазного двигателя. На что обратить внимание при монтаже.

Содержание

Основные сведения о трехфазных электродвигателях

Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое распространение в промышленности и быту благодаря своей надежности, простоте конструкции и обслуживания. Для правильного подключения такого двигателя необходимо понимать некоторые базовые принципы:

Трехфазные двигатели работают от сети переменного тока с тремя фазами напряжения, сдвинутыми относительно друг друга на 120°.
Обмотки статора двигателя могут быть соединены по схеме «звезда» или «треугольник».
Большинство двигателей допускают работу как от сети 380В, так и от 220В при соответствующем подключении обмоток.
На корпусе двигателя обычно расположена клеммная коробка с 6 или 9 выводами для подключения.

Схема подключения трехфазного двигателя на 380В

Рассмотрим стандартную схему подключения трехфазного электродвигателя к сети 380В:

Три фазных провода (L1, L2, L3) подключаются к клеммам двигателя U1, V1, W1 соответственно.
Клеммы U2, V2, W2 соединяются между собой перемычкой (соединение звездой).
Заземляющий провод подключается к специальной клемме на корпусе двигателя.

При таком подключении обмотки двигателя соединены звездой и рассчитаны на линейное напряжение 380В между фазами.

Схема подключения трехфазного двигателя на 220В

Для работы от сети 220В обмотки двигателя необходимо соединить треугольником:

Клеммы U1-W2, V1-U2, W1-V2 соединяются между собой перемычками.
Фазные провода L1, L2, L3 подключаются к точкам соединения U1-W2, V1-U2, W1-V2 соответственно.
Заземляющий провод подключается к корпусу двигателя.

В этом случае на каждую обмотку подается фазное напряжение 220В.

Как определить схему подключения двигателя

Для правильного подключения необходимо знать номинальное напряжение двигателя и схему соединения обмоток. Эту информацию можно найти:

На заводской табличке (шильдике) двигателя
В паспорте или инструкции по эксплуатации
По маркировке на клеммной колодке

Если информации нет, можно определить схему подключения с помощью мультиметра, измерив сопротивление между выводами обмоток.

Реверс трехфазного электродвигателя

Для изменения направления вращения вала трехфазного двигателя необходимо поменять местами любые два фазных провода. Наиболее распространенная схема реверса:

Устанавливаются два магнитных пускателя — для прямого и обратного вращения.
К первому пускателю подключаются фазы L1-L2-L3.
Ко второму пускателю подключаются фазы L2-L1-L3 (меняются местами L1 и L2).

Выходы пускателей соединяются с обмотками двигателя.

Важно обеспечить электрическую и механическую блокировку пускателей для предотвращения одновременного включения.

Особенности подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Трехфазный двигатель можно подключить к однофазной сети 220В, но это приведет к снижению мощности примерно на 30%. Для такого подключения используются специальные схемы с конденсаторами:

Рабочий конденсатор подключается последовательно с одной из обмоток
Пусковой конденсатор подключается параллельно рабочему на время запуска
Требуется правильный подбор емкости конденсаторов

Такая схема позволяет создать вращающееся магнитное поле и запустить трехфазный двигатель от однофазной сети.

Защита трехфазного электродвигателя

При подключении трехфазного двигателя важно предусмотреть следующие элементы защиты:

Автоматический выключатель для защиты от коротких замыканий и перегрузок

Тепловое реле для защиты от длительных небольших перегрузок
Устройство защиты от обрыва фазы
Реле контроля напряжения для защиты от перепадов напряжения в сети

Правильно подобранная защита значительно продлит срок службы электродвигателя.

Типичные ошибки при подключении трехфазных двигателей

При монтаже трехфазных электродвигателей следует избегать следующих распространенных ошибок:

Неправильное определение схемы соединения обмоток (звезда/треугольник)
Подключение к сети с несоответствующим напряжением
Отсутствие или неправильное подключение заземления
Несоблюдение порядка чередования фаз при подключении
Использование проводов недостаточного сечения
Слабая затяжка контактных соединений

Внимательность при монтаже и соблюдение правил подключения позволят избежать этих ошибок и обеспечить надежную работу электродвигателя.

Заключение

Правильное подключение трехфазного электродвигателя требует понимания принципов его работы и соблюдения определенных правил. Внимательно изучите характеристики вашего двигателя, определите нужную схему подключения и обеспечьте необходимую защиту. При сомнениях лучше обратиться к квалифицированному электрику. Соблюдение этих рекомендаций обеспечит долгую и безопасную эксплуатацию трехфазного электродвигателя.

Схемы подключения трёхфазного электродвигателя — Ремонт220

Статьи

Автор Фома Бахтин На чтение 2 мин. Просмотров 4.3k. Опубликовано 10 марта Обновлено

19 ноября

Типовая схема подключения трёхфазного электродвигателя состоит из самого электродвигателя, магнитного пускателя и защиты от сверхтоков (автоматический выключатель – автомат).

Схемы подключения могут быть разными, в зависимости от магнитного пускателя, точнее от рабочего напряжения его катушки К – 220 в или 380 в, от наличия теплового реле, которое подключается последовательно с катушкой пускателя. Превышения тока, потребляемого электродвигателем вызывает размыкание контактов теплового реле, что приводит к обесточиванию катушки и отключению электродвигателя.

Схема подключения трёхфазного электродвигателя

Обозначения: 1 – выключатель автоматический (3х-полюсный автомат), 2 – тепловое реле с размыкающими контактами, 3 – группа контактов магнитного пускателя, 4 – катушка магнитного пускателя (в данном случае рабочее напряжение катушки – 220 в), 5 – блок-контакт нормально разомкнутый, 6 – кнопка “Пуск”, 7 – кнопка “Стоп”.

Отличие этих схем подключения электродвигателей состоит в использовании разных магнитных пускателей в этих схемах. В первом случае используется магнитный пускатель с рабочим напряжением катушки 4 – 220 в; для её питания используется фаза С (можно любую другую) и ноль – N.

Во втором случае электродвигатель подключается через магнитный пускатель с катушкой 4 на 380 в. Для её питания используются фазы B и С.

Как быстро и просто подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть DuMA8819

Подключение к трехфазной сети. Часть 2: соединение звезда-треугольник

Схема подключения реверса трехфазного двигателя. Магнитные пускатели. Принцип действия и схемы включения.

В каждой установке в которой требуются запуск электродвигателя в прямом и обратном направлении обязательно присутствует магнитный пускатель реверсивной схемы. Подключение такого компонента не является столь сложной задачей как, кажется, на первый взгляд. К тому же востребованность таких задач появляется довольно часто. К примеру, в сверлильных станках, отрезных установках или же лифтах, если это касается не бытового использования.

Принципиальным отличием такой схемы от одинарной является наличие дополнительной цепи управления и немного измененной силовой части. Также для осуществления переключения такая установка оснащена кнопкой (SB3 на рисунке). Такая система, как правило, защищена от короткого замыкания. Для этого перед катушками в силовой цепи предусмотрено наличие двух нормально — замкнутых контакта (КМ1.2 и КМ2.2) производные от контактных приставок, размещенных в позиции магнитных пускателей (КМ1 и КМ2).

Для того, чтобы приведенная схема была читабельной, изображения цепи на ней и силовые контакты имеют различное цветовое оформление. Также для упрощения, здесь не были указаны пары силовых контактов, обычно имеющие цифробуквенные аббревиатуры. Впрочем, с данными вопросами можно ознакомится в статьях, посвященных подключению стандартных магнитных пусковых систем.

Описание этапов включения

При задействовании выключателя QF1, одновременно все три фазы примыкают к силовым контактам пускателя (КМ1 и КМ2) и пребывают в таком положении. При этом первая фаза, представляющая собой запитку для цепи управления, проходя через автомат защиты всей схемы управления SF1 и кнопку выключения SB1 подает напряжение на контактную группу под третьим номером, который относится к кнопкам: SB2, SB3. При этом
существующий у пускателей (КМ1 и КМ2) контакт под аббревиатурой 13НО приобретает значение дежурного. Таким образом система является полностью готовой к работе.

Прекрасная схема, которая наглядно показывает механизм монтажа реальных элементов представлена на фото ниже.

Переключение системы при обратном вращении двигателя

Задействовав кнопку SB2, мы направляем напряжение первой фазы на катушку, которая относится к магнитному пускателю КМ1. После этого происходит задействование нормально -разомкнутых контактов и отключение нормально -замкнутых. Таким образом, замыкая контакт КМ1 происходит эффект самозахвата пускателя. При этом все три фазы поступают на соответствующей обмотке двигателя, который в свою очередь начинает создавать вращательное движение.

Созданная схема предусматривает наличие только одного рабочего пускателя. К примеру, может работать только КМ1 или же, наоборот, КМ2. На приведенном рисунке, вы можете увидеть схему, при которой двигатель работает в нормальном направлении. Указанная цепь обладает реальными элементами.

Изменение вращательного движения

Теперь для придания обратного направления движения, вам необходимо изменить положение силовых фаз, что удобно сделать при помощи переключателя КМ2.

Важно!!! В процессе изменения вектора вращения должна присутствовать функция остановки двигателя перед запуском нового цикла.

Все происходит благодаря размыканию первой фазы. При этом все контакты возвращаются в исходно положение обесточив обмотку двигателя. Данная фаза является ждущим режимом.

Задействование кнопки SB3 приводит в действие магнитный пускатель с аббревиатурой КМ2, который, в свою очередь, меняет положение второй и третьей фазы. Это действие заставляет двигатель вращаться в обратном направлении. Теперь КМ2 является ведущим и пока не произойдет его размыкание КМ1 будет не задействован.

Силовые цепи

Фотография, представленная ниже наглядно описывает работу силовых цепей. В таком положении двигатель имеет нормальное вращение.

Теперь же мы видим, что произошел переброс фазового напряжения и поскольку вторая и третья фазы изменили положение, двигатель приобрел обратное вращение.

На фотографии, где представлены реальные элементы вы можете увидеть схему подключения, на которой первая фаза отмечена белым цветом, вторая красным и третья голубым цветом.

Как производится защита силовых цепей от короткого замыкания

Как уже было сказано ранее, прежде чем произвести процесс изменения фазности, следует остановить вращение двигателя. Для этого в системе как раз и предусмотрены нормально -замкнутые контакты. Поскольку при их отсутствии, невнимательность оператора рано или поздно привела бы к межфазному замыканию, которое бы произошло в обмотке двигателя второй и третьей фазы. Предложенная схема является оптимальной, поскольку допускает работу только одного магнитного пускателя.

Заключение

Предоставленная информация может с первого взгляда показаться сложной. Однако, предоставленные схемы и фото являются наглядным примером решения подобной задачи. Их изучение гарантировано обеспечит успех создаваемой системы. Нередко в помощь начинающим отличным примером может служить видеокурс.

Поскольку информация, представленная в движении, имеет куда большую наполненность и структурную ценность.

Также не лишним будет ознакомится с информацией, касающейся защиты всей цепи электрического двигателя, что даст возможность к созданию надежных систем.

Магнитный пускатель представляет собой комбинированное низковольтное электромеханическое устройство, предназначенное для пуска трехфазных (как правило) электродвигателей, для обеспечения их непрерывной работы, для безопасного отключения питания, а иногда и для защиты цепей электродвигателя и других подключенных цепей. Некоторые пускатели обладают функцией реверсирования двигателя, однако обо всем по порядку.

По сути, — это усовершенствованный, модифицированный, контактор, он более компактен, чем контактор в обычном представлении, легче по весу, и предназначен именно для работы с двигателями, то есть у пускателя прямое назначение уже, чем у контактора. Некоторые модели магнитных пускателей опционально оснащены тепловым реле аварийного отключения и защитой от обрыва фазы.

Для управления же пуском двигателя, путем замыкания контактных групп пускателя, служит кнопка или слаботочная контактная группа с катушкой на определенное (12, 24, 36 или 380 вольт) напряжение, а иногда — и то и другое.

В магнитном пускателе за коммутацию силовых контактных групп отвечает именно катушка на стальном сердечнике, к которой притягивается якорь, надавливающий на контактную группу, и таким образом замыкающий силовую цепь. При отключении питания катушки, возвратная пружина перемещает якорь в обратное положение — силовая цепь размыкается. Каждый контакт расположен в дугогасительной камере.

Реверсивные и нереверсивные магнитные пускатели

Принципиально магнитные пускатели бывают двух видов: нереверсивные и реверсивные. В реверсивном пускателе в одном корпусе присутствует два отдельных магнитных пускателя, имеющие электрическое соединение между собой, и закрепленные на общем основании, однако работать может, по выбору оператора, только один из двух этих пускателей — либо только первый, либо только второй.

Реверсивный пускатель включается через нормально-замкнутые блокировочные контакты, функция которых — исключить одновременное включение двух групп контактов — реверсивной и нереверсивной, чтобы не произошло межфазного замыкания. Некоторые модели реверсивных пускателей для обеспечения этой же функции имеют механическую защиту. И поскольку контакторы запускаются лишь поочередно, то и фазы питания можно переключать поочередно, чтобы выполнялась главная функция реверсивного пускателя — изменение направления вращения электродвигателя. Сменился порядок чередования фаз — изменилось и направление вращения ротора.

Возможности магнитных пускателей

Вообще, магнитные пускатели способны на многое. Так, для ограничения пускового тока трехфазного электродвигателя, его обмотки сначала могут коммутироваться «звездой», затем, когда двигатель вышел на номинальные обороты — переключиться на «треугольник». При этом пускатели могут быть открытыми и в корпусе, нереверсивными и реверсирными, с защитой от перегрузки и без защиты от перегрузки.

Каждый магнитный пускатель имеет как силовые, так и блокировочные контакты. Силовые непосредственно коммутируют цепь мощной нагрузки, в то время как блокировочные необходимы для управления работой силовых контактов. Силовые и блокировочные контакты бывают нормально-разомкнутыми или норамально-замкнутыми. На принципиальных схемах контакты изображаются в их нормальном состоянии.

Удобство применения реверсивных магнитных пускателей невозможно переоценить. Это и оперативное управление трехфазными асинхронными двигателями различных станков и насосов, это и управление вентиляцией, и даже управление запорной арматурой, вплоть до замков и вентилей отопительных систем. Особенно примечательна возможность удаленного управления магнитными пускателями, когда электронный блок дистанционного управления коммутирует слаботочные катушки пускателей подобно реле, а они, в свою очередь, безопасно коммутируют силовые цепи.

Направление вращения вала электродвигателя иногда требуется изменить. Для этого необходима реверсивная схема подключения. Ее вид зависит от того, какой у вас мотор: постоянного или переменного тока, 220В или 380В. И совсем по-другому устроен реверс трехфазного двигателя, включенного в однофазную сеть.

Для реверсивного подключения трехфазного асинхронного электродвигателя возьмем за основу схему его включения без реверса:

Эта схема позволяет вращаться валу только в одну сторону – вперед. Чтобы заставить его повернуться в другую, нужно поменять местами любые две фазы. Но в электрике принято менять только А и В, несмотря на то, что к такому же результату привели бы смены А на С и В на С. Схематично это будет выглядеть так:

Для подключения дополнительно понадобятся:

Магнитный пускатель (или контактор) – КМ2;
Трехкнопочная станция, состоящая из двух нормально замкнутых и одного нормально разомкнутого контактов (добавлена кнопка Пуск2).

Важно! В электрике нормально замкнутый контакт – это состояние кнопочного контакта, у которого есть только два несимметричных состояния. Первое положение (нормальное) – рабочее (замкнуто), а второе – пассивное (разомкнуто). Точно так же формулируется понятие нормально разомкнутого контакта. В первом положении кнопка пассивна, а во втором – активна. Понятно, что такая кнопка будет называться «СТОП», в то время как две другие: «ВПЕРЕД» и «НАЗАД».

Схема реверсивного подключения мало отличается от простой. Главное ее отличие состоит в электроблокировке. Она необходима для исключения пуска мотора сразу в двух направлениях, что привело бы к поломке. Конструктивно блокировка – это блок с клеммами магнитных пускателей, которые соединены в управляющей цепи.

Для запуска двигателя:

Включите автоматы АВ1 и АВ2;
Нажмите кнопку Пуск1 (SB1) для вращения вала по часовой стрелке или Пуск2 (SB2) для вращения в обратную сторону;
Двигатель работает.

Если нужно сменить направление, то сначала нужно нажать кнопку «СТОП». Затем включить другую пусковую кнопку. Электрическая блокировка не позволяет активировать ее, если мотор не выключен.

Переменная сеть: электродвигатель 220 к сети 220

Реверс электродвигателя 220В возможен только в том случае, если выводы обмоток лежат вне корпуса. На рисунке ниже – схема однофазного включения, когда пусковая и рабочая намотки расположены внутри и выводов наружу не имеют. Если это ваш вариант, вы не сможете изменить направление вращения вала.

В любом другом случае для реверсирования однофазного конденсаторного АД необходимо поменять направление рабочей обмотки. Для этого вам понадобятся:

Автомат;
Кнопочный пост;
Контакторы.

Схема однофазного агрегата почти ничем не отличается от той, что представлена для трехфазного асинхронного двигателя. Ранее мы перекидывали фазы: А и В. Сейчас при смене направления вместо фазного провода с одной стороны рабочей обмотки будет подключаться нулевой, а с другой – вместо нулевого фазный. И наоборот.

В современной промышленности и в сельскохозяйственной сфере самое широкое применение нашли трехфазные асинхронные электрические двигатели. Они используются в различных станках, в качестве электропривода, в транспортерах, подъемных механизмах, и вентиляторах. Такие же двигатели, имеющие небольшую мощность, часто применяются для автоматических устройств.

Особенности асинхронных двигателей

Многие несомненные достоинства сделали трехфазные асинхронные двигатели чрезвычайно популярными. Их отличает высокая надежность, они очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании, могут работать в прямом подключении к сетям переменного тока.

Очень часто во время рабочих процессов возникает такая ситуация, когда необходимо обязательно изменить направление вращения вала на противоположное. Именно для таких случаев используется схема реверсивного пуска двигателя, совместно с которой применяются дополнительные электрические приборы. Без этих дополнительных устройств, невозможна нормальная реверсивная работа электродвигателя. Для этой схемы используются контакторы в количестве двух единиц, вводное автоматическое устройство, имеющее необходимые параметры, одно тепловое реле и три кнопки управления, входящие в .

Реверсивный пуск двигателя

Для того, чтобы изменить направление вращения вала на противоположное, в обязательном порядке должно быть изменено расположение фаз напряжения, которое подается при питании асинхронного двигателя. Именно для этого и применяется схема реверсивного пуска двигателя, позволяющая полностью выполнить эту функцию.

Кроме того, необходимо осуществлять постоянный контроль над значением напряжения, подводимого к двигателю, а также за напряжением, поступающим к катушкам контакторов. Именно непосредственно участвуют в организации реверсивного движения вала. При срабатывании первого контактора, фазы будут располагаться совершенно иначе, нежели при включении второго контактора.

Управление реверсивным пуском

Управление катушками обоих контакторов осуществляется тремя кнопками с наименованиями «стоп», «вперед» и «назад». Эти кнопки позволяют связать расположение фаз с питанием контакторных катушек. В зависимости от очередности включения, контакторы производят замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала будет происходить в ту или иную сторону. Кнопка «назад» может не удерживаться, поскольку катушка сама принимает нужное положение благодаря функции самоподхвата.

На всех трех кнопках имеется блокировка, которая исключает возможность их одновременного нажатия. В такой ситуации велика вероятность выхода из строя электрической части оборудования. Поэтому, для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный внутри соответствующего контактора.

Здравствуйте, уважаемые посетители и гости сайта «Заметки электрика».

В прошлой статье я Вам подробно рассказал, и даже снял специально видео, про .

Сегодня я продолжу Вас знакомить с магнитным пускателем, а именно со схемой его подключения.

Для более подробного и наглядного изучения схемы подключения магнитного пускателя нереверсивного типа применим следующее электрооборудование:

магнитный пускатель типа ПМЛ-1100 (нереверсивный)
кнопочный пост с 3 кнопками (например, ПКЕ 222-3У2)
типа АОЛ 22-4 мощностью 0,4 (кВт)

Вот, собственно говоря, сам магнитный нереверсивный пускатель типа ПМЛ-1100. С ним Вы уже знакомы.

ПМЛ-1100 относится к пускателям первой величины, т.е. номинальный ток его силовых (главных) контактов равен 12 (А) при напряжении сети 220 (В) и 380 (В). Поэтому этот пускатель с легкостью подходит по техническим характеристикам для пуска нашего двигателя, у которого номинальный ток при составляет 1,97 (А). Это видно на бирке, правда не совсем отчетливо, потому что бирка покрыта лаком после очередного ремонта двигателя.

Кнопочный пост для подключения магнитного пускателя

Кнопочный пост ПКЕ 222-3У2 имеет три кнопки:

кнопка «Стоп» красного цвета
кнопка «Вперед» черного цвета
кнопка «Назад» черного цвета

Кнопочный пост я выбрал такого типа, т.к. другого на момент написания статьи не было в наличии. Для подключения магнитного нереверсивного пускателя достаточно приобрести кнопочный пост с двумя кнопками, например, ПКЕ 212-2У3.

Также можно приобрести два одинарных кнопочных поста типа ПКЕ 222-1У2.

Сейчас в продаже имеется большой выбор различных кнопок от IEK, EKF и других торговых марок. Так что выбирайте на свой «вкус и цвет».

Давайте заглянем во внутрь, выбранного мной, кнопочного поста ПКЕ 222-3У2. Для этого открутим 6 крепежных винтов.

У каждой кнопки поста ПКЕ 222-3У2 имеется два контакта:

разомкнутый (нормально-открытый) имеет маркировку (1-2)
замкнутый (нормально-закрытый) имеет маркировку (3-4)

Для примера рассмотрим кнопку «Стоп».

Вот фотография замкнутого (нормально-закрытого) контакта кнопки «Стоп»:

А вот фотография разомкнутого (нормально-открытого) контакта кнопки «Стоп»:

Внимание!!! При нажатии на кнопку разомкнутый (нормально-открытый) контакт замыкается, а замкнутый (нормально-закрытый) контакт — размыкается.

Итак, с кнопками разобрались. Теперь приступим к сборке схемы магнитного пускателя для пуска трехфазного асинхронного двигателя АОЛ 22-4.

Пример

1. Источником трехфазного напряжения в моем примере служит испытательный стенд, у которого линейное напряжение сети составляет ~220 (В). Это значит, что катушка магнитного пускателя должна иметь номинал 220 (В).

Вот схема подключения магнитного пускателя через кнопочный пост для пуска электродвигателя для моего примера:

Если у Вас линейное напряжение трехфазной цепи не 220 (В), а 380 (В), то у Вас есть два выбора.

В первом случае катушку пускателя нужно выбирать с номиналом на 380 (В) при следующей схеме подключения:

Во втором случае схему управления необходимо запитать от одной фазы (фаза-ноль), при этом номинал катушки пускателя должен быть на 220 (В).

В данной статье я буду собирать схему магнитного пускателя по первому рисунку, т.е. при напряжении трехфазной сети 220 (В) и напряжении катушки пускателя на 220 (В).

Сборку схемы я буду выполнять медным проводом ПВ-1 сечением 1 кв.мм.

2. Первым делом прокладываем три фазных провода от источника трехфазного питания (А, В, С) до соответствующих клемм пускателя: L1 (1), L2 (3), L3 (5).

3. Затем подключаем провод с одной стороны на клемму L2 (3) пускателя, а с другой стороны — на замкнутый контакт кнопки «Стоп» с маркировкой (4).

Только сейчас заметил, что у выбранного мной кнопочного поста ПКЕ 222-3У2 отсутствует маркировка клемм. Ничего страшного — ведь контакты у кнопок не спрятаны и их видно достаточно хорошо. По тексту ниже я все равно буду указывать маркировку, т.к. в других кнопочных постах она должна быть.

4. Теперь устанавливаем перемычку между замкнутым контактом кнопки «Стоп» с маркировкой (3) и разомкнутым контактом кнопки «Вперед» с маркировкой (2).

5. С клеммы (1) кнопки «Вперед» прокладываем провод на вывод катушки пускателя (А1).

6. Параллельно разомкнутым контактам (1-2) кнопки «Вперед» нужно подключить вспомогательный разомкнутый контакт NO (13) — NO (14) магнитного пускателя ПМЛ-1100.

Т.е. с клеммы (2) кнопки «Вперед» прокладываем провод на вспомогательный контакт NO (13) магнитного пускателя.

7. Со вспомогательного контакта NO (14) магнитного пускателя ПМЛ-1100 делаем перемычку на катушку (А1).

У нас получилось, что разомкнутый контакт кнопки «Вперед» (1-2) и вспомогательный разомкнутый контакт NO (13) — NO (14) магнитного пускателя подключены параллельно.

8. И осталось вывод катушки А2 магнитного пускателя подключить к клемме L3 (5).

В итоге у нас получилось, что с кнопочного поста ПКЕ 222-3У2 выходит всего 3 провода, т.е. для монтажа можно было использовать трехжильный кабель.

9. Соберем кнопочный пост. Вот что у нас получилось.

10. Схема управления магнитным пускателем у нас готова. Осталось подключить на клеммы Т1 (2), Т2 (4), Т3 (6) асинхронный двигатель и проверить схему.

Вот что в итоге у нас получилось.

Данная схема является самой простой. В следующих статьях мы рассмотрим более сложные схемы подключения магнитных пускателей, например, с , блокировок, дополнительных аппаратов защиты и т.п.

Монтажная схема подключения пускателя ПМЛ-1100

Специально для Вас я нарисовал монтажную схему подключения пускателя, которую я собрал в данной статье. Может по ней Вам легче будет ориентироваться в проводах.

Принцип работы

Принцип работы схемы магнитного пускателя через кнопочный пост очень прост.

1. Включаем источник трехфазного напряжения на испытательном стенде.

2. Нажимаем кнопку «Вперед».

Магнитный пускатель ПМЛ-1100 срабатывает и замыкает свои силовые (главные) и вспомогательные контакты:

L1 (1) — Т1 (2)
L2 (3) — Т2 (4)
L3 (5) — Т3 (6)
NO (13) — NO (14)

Двигатель начинает вращаться.

Удерживать кнопку «Вперед» не нужно, т.к. при включении магнитного пускателя контакт кнопки «Вперед» шунтируется его же вспомогательным замыкающим контактом NO (13) — NO (14). Катушка пускателя находится под напряжением.

3. Нажимаем красную кнопку «Стоп».

Происходит разрыв цепи (фазы) питания катушки пускателя, соответственно размыкаются силовые (главные) и вспомогательные контакты пускателя. Двигатель останавливается.

Все что я демонстрировал и рассказывал Вам в данной статье я снял на видео. Смотрите, как работает магнитный пускатель:

P.S. На этом статью о схеме подключения магнитного пускателя через кнопочный пост я заканчиваю. Если есть вопросы по материалу статьи, то смело задавайте их в комментариях. Спасибо за внимание!!!

Схема подключения трехфазного электродвигателя | У электрика.ру

Здравствуйте. Информацию по этой теме трудно не найти, но я постараюсь сделать данную статью наиболее полной. Речь пойдет о такой теме, как схема подключения трехфазного двигателя на 220 вольт и схема подключения трехфазного двигателя на 380 вольт.

Для начала немного разберемся, что такое три фазы и для чего они нужны. В обычной жизни три фазы нужны только для того, чтобы не прокладывать по квартире или по дому провода большого сечения. Но когда речь идет о двигателях, то здесь три фазы нужны для создания кругового магнитного поля и как результат, более высокого КПД. Двигатели бывают синхронные и асинхронные. Если очень грубо, то синхронные двигатели имеют большой пусковой момент и возможность плавной регулировки оборотов, но более сложные в изготовлении. Там, где эти характеристики не нужны, получили распространение асинхронные двигатели. Нижеизложенный материал подходит для обоих типов двигателей, но в бóльшей степени относится к асинхронным.

Что нужно знать о двигателе? На всех моторах есть шильдики с информацией, где указаны основные характеристики двигателя. Как правило, двигатели выпускаются сразу на два напряжения. Хотя если у вас двигатель на одно напряжение, то при сильном желании его можно переделать на два. Это возможно из-за конструктивной особенности. Все асинхронные двигатели имеют минимум три обмотки. Начала и концы этих обмоток выводятся в коробку БРНО (блок расключения (или распределения) начал обмоток) и в неё же, как правило, вкладывается паспорт двигателя:

Если двигатель на два напряжения, то в БРНО будет шесть выводов. Если двигатель на одно напряжение, то вывода будет три, а остальные выводы расключены и находятся внутри двигателя. Как их оттуда «достать» в этой статье мы рассматривать не будем.

Итак, какие двигатели нам подойдут. Для включения трёхфазного двигателя на 220 вольт подойдут только те, где есть напряжение 220 вольт, а именно 127/220 или 220/380 вольт. Как я уже говорил, двигатель имеет три независимых обмотки и в зависимости от схемы соединения они способны работать на двух напряжениях. Схемы эти называются «треугольник» и «звезда»:

Думаю, даже не нужно объяснять, почему они так называются. Нужно обратить внимание, что у обмоток есть начало и конец и это не просто слова. Если, к примеру, лампочке неважно, куда подключить фазу, а куда ноль, то в двигателе при неправильном подключении возникнет «короткое замыкание» магнитного потока. Сразу двигатель не сгорит, но как минимум не будет вращаться, как максимум потеряет 33% своей мощности, начнёт сильно греться и, в итоге, сгорит. В то же время, нет чёткого определения, что «вот это начало», а «вот это конец». Тут речь идет скорее об однонаправленности обмоток. Дам небольшой пример.

Представим, что у нас есть три трубки в некоем сосуде. Примем за начала этих трубок обозначения с заглавными буквами (A1, B1, C1), а за концы со строчными (a1, b1, c1) Теперь, если мы подадим воду в начала трубок, то вода закрутится по часовой стрелке, а если в концы трубок, то против часовой. Ключевое слово здесь «примем». То есть, от того назовём мы три однонаправленных вывода обмотки началом или концом меняется только направление вращения.

А вот такая картина будет, если мы перепутаем начало и конец одной из обмоток, а точнее не начало и конец, а направление обмотки. Эта обмотка начнёт работать «против течения». В итоге, неважно, какой именно вывод мы называем началом, а какой концом, важно, чтобы при подаче фаз на концы или начала обмоток не произошло замыкания магнитных потоков, создаваемых обмотками, то есть, совпало направление обмоток, или ещё точнее, направление магнитных потоков, которые создают обмотки.

В идеале, для трёхфазного двигателя желательно использовать три фазы, потому что конденсаторное включение в однофазную сеть даёт потерю мощности порядка 30%.

Ну, а теперь непосредственно к практике. Смотрим на шильдик двигателя. Если напряжение на двигателе 127/220 вольт, то схема соединения будет «звезда», если 220/380 – «треугольник». Если напряжения другие, например, 380/660, то для включения двигателя в сеть 220 вольт такой двигатель не подойдет. Точнее, двигатель напряжением 380/660 можно включить, но потери мощности здесь уже будут более 70%. Как правило, на внутренней стороне крышки коробки БРНО указано, как надо соединить выводы двигателя, чтобы получить нужную схему. Посмотрите ещё раз внимательно на схему соединения:

Что мы здесь видим: при включении треугольником напряжение 220 вольт подаётся на одну обмотку, а при включении звездой — 380 вольт подаётся на две последовательно соединённых обмотки, что в результате даёт те же 220 вольт на одну обмотку. Именно за счёт этого и появляется возможность использовать для одного двигателя сразу два напряжения.

Существует два метода включения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Использовать частотный преобразователь, который преобразует одну фазу 220 вольт в три фазы 220 вольт (в этой статье мы рассматривать такой метод не будем)
Использовать конденсаторы (этот метод мы и рассмотрим более подробно).

Схема включения трехфазного двигателя на 220 вольт

Для этого нам потребуются конденсаторы, но не абы какие, а для переменного напряжения и номиналом не менее 300, а лучше 350 вольт и выше. Схема очень простая.

А это более наглядная картинка:

Как правило, используется два конденсатора (или два набора конденсаторов), которые условно называются пусковые и рабочие. Пусковой конденсатор используется только для старта и разгона двигателя, а рабочий включен постоянно и служит для формирования кругового магнитного поля. Для того, чтобы рассчитать ёмкость конденсатора применяются две формулы:

Ток для расчёта мы возьмём с шильдика двигателя:

Здесь, на шильдике мы видим через дробь несколько окошек: треугольник/звезда, 220/380V и 2,0/1,16А. То есть, если мы соединяем обмотки по схеме треугольник (первое значение дроби), то рабочее напряжение двигателя будет 220 вольт и ток 2,0 ампера. Осталось подставить в формулу:

Ёмкость пусковых конденсаторов, как правило, берётся в 2-3 раза больше, здесь всё зависит от того, какая нагрузка находится на двигателе – чем больше нагрузка, тем больше нужно брать пусковых конденсаторов, чтобы двигатель запустился. Иногда для запуска хватает и рабочих конденсаторов, но это обычно случается, когда нагрузка на валу двигателя мала.

Чаще всего, на пусковые конденсаторы ставят кнопку, которую нажимают в момент запуска, а после того, как двигатель набирает обороты, отпускают. Наиболее продвинутые мастера ставят полуавтоматические системы запуска на основе реле тока или таймера.

Есть ещё один способ определения ёмкости, чтобы получилась схема включения трёхфазного двигателя на 220 вольт. Для этого потребуется два вольтметра. Как вы помните, из закона Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление двигателя можно считать константой, следовательно, если мы создадим равные напряжения на обмотках двигателя, то автоматически получим требуемое круговое поле. Схема выглядит так:

Суть метода, как я уже говорил, заключается в том, чтобы показания вольтметра V1 и вольтметра V2 были одинаковые. Добиваются равенства показаний изменением номинала ёмкости «C_раб»

Подключение трехфазного двигателя на 380 вольт

Здесь вообще нет ничего сложного. Есть три фазы, есть три вывода двигателя и рубильник. Нулевую точку (где соединяются три обмотки, началами или концами – как я уже говорил выше, абсолютно неважно, как мы назовём выводы обмоток) при схеме соединения обмоток звездой, подключать к нулевому проводу не надо. То есть, для включения трехфазного двигателя в трехфазную сеть 380 вольт (если двигатель 220/380) нужно соединить обмотки по схеме звезда, и подать на двигатель только три провода с тремя фазами. А если двигатель 380/660 вольт, то схема соединения обмоток будет треугольник, ну а там точно нулевой провод некуда подключать.

Смена направления вращения вала трехфазного двигателя

Независимо от того, будет это конденсаторная схема включения или полноценная трехфазная, для смены вращения вала нужно поменять местами две любые обмотки. Другими словами поменять местами два любых провода.

На чём хочется остановиться более подробно. Когда мы считали ёмкость рабочего конденсатора, то мы использовали номинальный ток двигателя. Проще говоря, такой ток в двигателе будет только тогда, когда он будет полностью нагружен. Чем меньше нагружен двигатель, тем меньше будет ток, поэтому ёмкость рабочего конденсатора, полученная по этой формуле будет МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ёмкостью для данного двигателя. Чем плохо использовать максимальную емкость для недогруженного двигателя – это вызывает повышенный нагрев обмоток. В общем, чем-то приходится жертвовать: маленькая ёмкость не даёт двигателю набрать полную мощность, большая ёмкость при недогрузке вызывает повышенный нагрев. Обычно в этом случае я предлагаю такой выход – сделать рабочие конденсаторы из четырёх одинаковых конденсаторов с переключателем или набором переключателей (что будет доступнее). Допустим, мы посчитали ёмкость 40 мкФ. Значит, для работы нам надо использовать 4 конденсатора по 10 мкФ (или три конденсатора 10, 10 и 20 мкФ) и в зависимости от нагрузки использовать 10, 20, 30 или 40 мкФ.

Ещё один момент по пусковым конденсаторам. Конденсаторы для переменного напряжения стоят гораздо дороже конденсаторов для постоянного. Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. Однако, для двигателей существует специальная серия конденсаторов Starter, предназначенная именно для работы, как пусковые. Использовать конденсаторы серии Starter в качестве рабочих тоже запрещено.

И в завершение нужно отметить такой момент – добиваться идеальных значений нет смысла, поскольку это возможно только, если нагрузка будет стабильной, например, если двигатель будет использоваться в качестве вытяжки. Погрешность в 30-40% это нормально. Другими словами, конденсаторы надо подбирать так, чтобы был запас по мощности в 30-40%.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Схема подключения 3х фазного двигателя на 380

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

Схемы подключения трехфазного двигателя

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

Схема звезды.
Схема треугольника.

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

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

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

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

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

Проверка схемы подключения мотора

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

Метод определения фаз статора

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

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

Полярность обмоток

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

Подключить импульсный постоянный ток.
Подключить переменный источник тока.

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

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

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

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

Проверка переменным током

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

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

Схема звезды

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

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

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

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

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

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

Схема треугольника

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

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

С = (4800 · I) / U

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

Двигатель с магнитным пускателем

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

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

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

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

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

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

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

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

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

Практически ежедневно мы сталкиваемся с одним и тем же вопросом от наших клиентов: «как подключить электродвигатель к сети питания?»

Самый простой и надежный способ – обратиться к нормальному электрику и не экономить на этом, т.к. зачастую, пытаясь сэкономить, приглашают «дядю Васю», или других отзывчивых «специалистов», которые рядом, но на самом деле слабо понимают, что происходит.
В лучшем случае, эти «профи» звонят и спрашивают – правильно ли я подключаю. Тут ещё есть шанс не спалить двигатель. Сразу становится понятна квалификация «электрика», когда задают такие вопросы, от которых можно просто впасть в ступор (так как именно этому и учат электриков).

Например:
– зачем шесть контактов в двигателе?
– а почему контактов всего три?
– что такое «звезда» и «треугольник»?
– а почему, когда я подключаю трехфазный насос и ставлю поплавковый выключатель, который рвёт одну фазу, двигатель не останавливается?
– а как измерить ток в обмотках?
– что такое пускатель?
и т.п.

Если ваш электрик задаёт такие вопросы, то нужно его отправить туда, откуда он пришёл. Иначе всё закончится сгоревшим электродвигателем, потерей денег, времени, дорогостоящим ремонтом. Давайте попробуем разобраться в схемах подключения электродвигателя к электропитанию.
Для начала нужно понимать, что существуют несколько популярных типов сетей переменного тока:

1. Однофазная сеть 220 В,
2. Трехфазная сеть 220 В (обычно используется на кораблях),
3. Трехфазная сеть 220В/380В,
4. Трехфазная сеть 380В/660В.
Есть ещё на напряжение 6000В и некоторые другие редкие, но их рассматривать не будем.

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей

Асинхронные электродвигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует своей фазе. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – её конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор ещё в эксплуатации находятся старые асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую советскую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, а концы – C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая – C2 и C5, а третья – C3 и C6.

Обмотки трёхфазных электродвигателей можно подключать по двум различным схемам: звездой (Y) или треугольником (Δ).

Подключение электродвигателя по схеме звезда

Название схемы подключения обусловлено тем, что при соединении обмоток по данной схеме (см. рисунок справа), визуально это напоминает трёхлучевую звезду.

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки своим одним концом соединены вместе. При таком подключении (сеть 220/380 В), к каждой обмотке отдельно подходит напряжение 220 В, а к двум обмоткам, соединённым последовательно, – напряжение 380 В.

Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда являются небольшие пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляют сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «треугольник». Но при таком подключении мощность питаемого электродвигателя ограничена (главным образом из экономических соображений): обычно по звезде включают относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

Название этой схемы также идёт от графического изображения (см. правый рисунок):

Как видно из схемы подключения электродвигателя – «треугольник», обмотки подключаются последовательно друг к другу: конец первой обмотки соединяется с началом второй и так далее.

То есть к каждой обмотке будет приложено напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В). В этом случае по обмоткам течёт больший ток, по треугольнику обычно включают двигатели большей мощности, чем при соединении по звезде (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В

Последовательность действий такова:

1. Для начала выясняем, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
2. Далее смотрим на табличку, которая есть на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y /треугольник Δ):

3. После идентификации параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда Y /треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Чтобы включить трёхфазный электродвигатель, нужно одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя – работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного пускателя, или при перекосе фаз (когда напряжение в одной из фаз сильно меньше, чем в двух других).
Есть 2 способа подключения электродвигателя:
– использование автоматического выключателя или автомата защиты электродвигателя

Эти устройства при включении подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем ставить именно автомат защиты электродвигателя серии MS, так как его можно настроить в точности на рабочий ток электродвигателя, и он будет чутко отслеживать его повышение в случае перегрузки. Это устройство в момент пуска даёт возможность некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не отключая двигатель.
Обычный же автомат защиты требуется ставить с превышением номинального тока электродвигателя, с учётом пускового тока (в 2-3 раза выше номинала).
Такой автомат может отключить двигатель только в случае КЗ или его заклинивания, что часто не обеспечивает нужной защиты.

– использование пускателя

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод механизма контактора осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель устроен достаточно просто и состоит из следующих частей:

(1) Катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Подвижная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмоток)
(5) Контакты неподвижные для подключения обмоток электродвигателя (сети питания).

При подаче питания на катушку, рама (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с использованием пускателя:

При выборе пускателя следует обращать внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупать его в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас есть только 3 провода и сеть на 380 В, то катушку нужно брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и на 220 В).

5. Проконтролировать, в правильную ли сторону крутится вал.
Если требуется изменить направление вращения вала электродвигателя, то нужно просто поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу

Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети.

Самый простой способ – использовать для автоматизации магнитный пускатель.
В этом случае достаточно поплавковый выключатель встроить последовательно в цепь питания катушки пускателя. При замыкании цепи поплавком будет замыкаться цепь катушки пускателя, и включаться электродвигатель, при размыкании – будет отключаться питание электродвигателя.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно для подключения к однофазной сети 220В используются специальные двигатели, предназначенные для подключения именно к такой сети, и вопросов с их питанием не возникает, т.к. для этого просто требуется вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Шуко) в розетку

Иногда требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 В (если, например, нет возможности провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который можно включить в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключить электродвигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Следует помнить, что частотный преобразователь на 220 В, выдает на выходе 3 фазы по 220 В. То есть подключить к нему можно только электродвигатель, который имеет напряжение питания на 220 В трёхфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распаячной коробке, обмотки которых можно подключить как по звезде, так и по треугольнику). В данном случае требуется подключение обмоток по треугольнику.

Возможно ещё более простое подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 В с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя приблизительно на 30%. Третья обмотка запитывается через конденсатор от любой другой.

Данный тип подключения мы рассматривать не будем, так как нормально с насосами такой способ не работает (либо при старте двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

– регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),
– при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
– при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).

Некоторые мастера самостоятельно собирают станки по обработке древесины или металла в домашних условиях. Для этого могут использоваться любые доступные двигатели подходящей мощности. В некоторых случаях приходится разбираться с тем, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети. Именно этой теме и посвящена статья. Также будет рассказано о том, как правильно подобрать требуемые конденсаторы.

Однофазные и трехфазные

Чтобы правильно понимать предмет обсуждения, который объясняет подключение двигателя 380 на 220 вольт, необходимо разобраться, в чем лежит принципиальное отличие таких агрегатов. Все трехфазные двигатели являются асинхронными. Это означает, что фазы в нем подключены с некоторым смещением. Конструктивно двигатель состоит из корпуса, в который помещена статическая часть, которая не вращается, ее называют статором. Также есть вращающийся элемент, который называется ротором. Ротор находится внутри статора. На статор подается трехфазное напряжение, каждая фаза по 220 вольт. После этого происходит образование электромагнитного поля. Из-за того, что фазы находятся в угловом смещении, появляется электродвижущая сила. Она и заставляет ротор, который находится в магнитном поле статора вращаться.

Однофазные асинхронные агрегаты имеют немного иной тип подключения, т. к. питаются от сети 220 вольт. В ней есть только два провода. Один называется фазным, а второй нулевым. Чтобы запуститься, двигателю необходимо иметь только одну обмотку, к которой подключается фаза. Но только одной будет мало для пускового импульса. Поэтому присутствует еще она обмотка, которая задействована во время пуска. Чтобы она выполнила свою роль, она может быть подключена через конденсатор, что бывает чаще всего, или кратковременно замыкаться.

Подключение трехфазного двигателя

Обычное подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может стать непростой задачей для тех, кто никогда не сталкивался с ней. В некоторых агрегатах есть только три провода для подключения. Они позволяют сделать это по схеме «звезда». В других приборах есть шесть проводов. В таком случае появляется выбор между треугольником и звездой. Ниже на фото можно видеть реальный пример подключения звездой. В белой обмотке подходит питающий кабель, и он подключается только к трем выводам. Дальше установлены специальные перемычки, которые обеспечивают правильное питание обмоток.

Чтобы было понятнее, как это реализовать самостоятельно, ниже будет приведена схема такого подключения. Подключение треугольником несколько проще, т. к. три дополнительные клеммы отсутствуют. Но это говорит лишь о том, что механизм перемычек реализован уже в самом двигателе. При этом нет возможности повлиять на способ соединения обмоток, а значит необходимо будет соблюсти нюансы при подключении такого двигателя в однофазную сеть.

Подключение к однофазной сети

Трехфазный агрегат с успехом можно подключить к однофазной сети. Но стоит учитывать, что при схеме, которая называется «звезда», мощность агрегата не будет превышать половины его номинальной мощности. Чтобы увеличить этот показатель, необходимо обеспечить подключение по типу «треугольник». В таком случае можно будет добиться лишь 30-процентного падения мощности. Бояться при этом не стоит, ведь в сети 220 вольт невозможно возникновение критического напряжения, которое бы повредило обмотки двигателя.

Схемы подключения

Когда трехфазный двигатель подключен к сети 380, тогда каждая его обмотка запитана от одной фазы. При соединении его к 220 вольтовой сети на две обмотки приходит фазный и нулевой провод, а третья остается незадействованной. Чтобы исправить этот нюанс, необходимо подобрать правильный конденсатор, который в требуемый момент сможет подать на нее напряжение. В идеале в цепи должно быть два конденсатора. Один из них является пусковым, а второй рабочим. Если мощность трехфазного агрегата не превышает 1,5 кВт, и нагрузка на него подается уже после того, как он наберет требуемые обороты, тогда можно использовать только рабочий конденсатор.

В этом случае его необходимо его необходимо установить в разрыв между третьим контактом треугольника и нулевым проводом. Если необходимо добиться эффекта, при котором двигатель будет вращаться в обратном направлении, тогда необходимо на один вывод конденсатора подключить не нулевой, а фазный провод. Если двигатель по мощности превосходит, указанную выше, тогда понадобится еще и пусковой конденсатор. Он монтируется параллельно рабочему. Но стоит учитывать, что в провод, который дет между ними, на разрыв должен быть установлен выключатель без фиксации. Такая кнопка позволит задействовать конденсатор только во время пуска. При этом придется после включения двигателя в сеть несколько секунд удерживать эту клавишу для того, чтобы агрегат набрал требуемые обороты. После этого ее необходимо отпустить, чтобы не сжечь обмотки.

Если потребуется реализовать включение такого агрегат реверсивно, тогда монтируется тумблер на три вывода. Средний должен быть постоянно подключен к рабочему конденсатору. Крайние должны быть подключены к фазному и нулевому проводу. В зависимости от того, в какую сторону должно быть вращение, потребуется выставить тумблер либо на ноль, либо на фазу. Ниже схематически изображена схема такого подключения.

Подбор конденсатора

Не существует универсальных конденсаторов, которые бы подходили ко всем агрегатам без разбора. Их характеристикой служит емкость, которую они способны держать. Поэтому каждый придется подбирать индивидуально. Основным требованием для него будет работа при напряжении сети в 220 вольт, чаще они рассчитаны на 300 вольт. Чтобы определиться, какой именно элемент потребуется, необходимо воспользоваться формулой. Если соединение осуществляется звездой, тогда необходимо силу тока разделить на напряжение в 220 вольт и умножить на 2800. Показателем силы тока берется цифра, которая указана в характеристиках двигателя. Для подключения треугольником формула остается такой же, но последний коэффициент изменяется на 4800.

Например, если на агрегате написано, что номинальный ток, который может протекать по его обмоткам составляет 6 ампер, тогда емкость рабочего конденсатора будет 76 мкФ. Это при подключении звездой, для подключения треугольником результат будет 130 мкФ. Но выше говорилось, что если агрегат испытывает нагрузку при старте или имеет мощность больше 1,5 кВт, тогда понадобится еще один конденсатор – пусковой. Его емкость обычно в 2 или в 3 раза больше рабочего. То есть для соединения звездой понадобится второй конденсатор с емкостью 150–175 мкФ. Подбирать его придется опытным путем. В продаже может не быть конденсаторов требуемой емкости, тогда можно собрать блок для получения требуемой цифры. Для этого доступные конденсаторы соединяются параллельно, чтобы их емкость сложилась.

Почему пусковые конденсаторы лучше подбирать опытным путем начиная с наименьшего? Дело в том, что при недостаточном его значении будет подаваться ток большего значения, что может вывести из строя обмотки. Если его значение будет больше требуемого, тогда агрегату будет недостаточно импульса для запуска. Более наглядно представить себе подключение можно с помощью видео.

Вывод

Во время работы с электрическим током соблюдайте технику безопасности. Не запускайте ничего, если до конца неуверены в правильности выполненного подключения. Обязательно посоветуйтесь с опытным электриком, который подскажет, сможет ли проводка выдержать требуемую нагрузку от агрегата.

Схемы автоматической защиты трехфазного двигателя при пропадании фазы

Трехфазные электродвигатели при случайном отключении одной из фаз быстро перегреваются и выходят из строя, если их вовремя не отключить от сети. Для этой цели разработаны различные системы автоматических защитных отключающих устройств, однако они либо сложны, либо недостаточно чувствительны. Защитные устройства можно условно разделить на релейные и диоднотранзисторные. Релейные в отличие от диодно-транзисторных более просты в изготовлении.

Рассмотрим несколько релейных схем автоматической защиты трехфазного двигателя при случайном отключении одной из фаз питания электрической сети.

Первый способ (рис. 14). В обычную систему запуска трехфазного двигателя введено дополнительное реле Р с нормально разомкнутыми контактами Р1. При наличии напряжения в трехфазной сети обмотка дополнительного реле Р постоянно находится под напряжением и контакты Р1 замкнуты. При нажатии кнопки «Пуск» через обмотку электромагнита магнитного пускателя МП проходит ток и системой контактов МП1 электродвигатель подключастся к трехфазной сети.

Рис, 14

При случайном отключении от сети провода А реле Р будет обесточено, контакты Р1 разомкнутся, отключив от сети обмотку магнитного пускателя, который системой контактов МП1 отключит двигатель от сети. При отключении от сети проводов В к С обесточивается непосредственно обмотка магнитного пускателя. В качестве дополнительного реле Р используется реле переменного тока типа МКУ-48.

Второй способ (рис. 15). Защитное устройство основано на принципе создания искусственной нулевой точки , образованной тремя одинаковыми конденсаторами С1—C3. Между этой точкой и нулевым проводом О включено дополнительное реле Р с нормально замкнутыми контактами. При нормальной работе электродвигателя напряжение в точке 0′ равно нулю и ток через обмотку реле не протекает. При отключении одного из линейных проводов сети нарушается электрическая симметрия трехфазной системы, в точке O’ появляется напряжение, реле Р срабатывает и контактами Р1 обесточивает обмотку магнитного пускателя—двигатель отключается. Это устройство обеспечивает более высокую надежность по сравнению с предыдущим. Реле типа МКУ, на рабочее напряжение 36 В. Конденсаторы С1C3— бумажные, емкостью 4—10 мкФ, на рабочее напряжение не ниже удвоенного фазного.

Чувствительность устройства настолько высока, что иногда двигатель может отключиться в результате нарушения электрической симметрии, вызванного подключением посторонних однофазных потребителей, питающихся от этой сети. Чувствительность можно понизить, если применить конденсаторы с меньшей емкостью.

Третий способ (рис. 16). Схема защитного устройства аналогична схеме, рассмотренной в первом способе. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле Р, контактами Р1 замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП.

Рис. 15

Рис. 16

Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП1 включает электродвигатель. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве провода А или С — магнитный пускатель МП.

В обоих случаях электродвигатель выключается контактами магнитного пускателя МП1.

По сравнению со схемой защитного устройства трехфазного двигателя, рассмотренной в первом способе, это устройство имеет преимущество: дополнительное реле Р при выключенном двигателе обесточено.

Реверсивное подключение трехфазного двигателя — Всё о электрике

Схема реверса трехфазного двигателя

Трехфазные электродвигатели широко используются на многих объектах. В силу специфических условий эксплуатации, довольно часто возникает необходимость изменения направления вращения вала того или иного агрегата. Для этих целей лучше всего подходит стандартная схема реверса трехфазного двигателя, применяемая для открытия и закрытия гаражных ворот, обеспечения работы лифтов, погрузчиков, кран-балок и другого оборудования.

Общая схема реверса электродвигателей

В промышленности и сельском хозяйстве нашли широкое применение различные типы трехфазных асинхронных электродвигателей. Они устанавливаются в электроприводах оборудования, служат составной частью автоматических устройств. Трехфазные агрегаты завоевали популярность, благодаря высокой надежности, простому обслуживанию и ремонту, возможности работы напрямую от сети переменного тока.

Специфика работы устройств, работающих с электродвигателями, предполагает необходимость изменения направления вращения вала, называемого реверсом. Для таких ситуаций разработаны специальные схемы, в состав которых включены дополнительные электрические приборы. Прежде всего, это вводный автомат, имеющий соответствующие параметры, контакторы (2 шт.), тепловое реле и элементы управления в виде трех кнопок, объединенных в общий кнопочный пост.

Для того чтобы вал начал вращаться в противоположную сторону, необходимо изменить расположение фаз подаваемого напряжения. Необходим постоянный контроль над значением напряжения, поступающего на электродвигатель и катушки контакторов. Непосредственное выполнение реверса в трехфазном двигателе осуществляется контакторами (КМ) № 1 и № 2. При срабатывании контактора № 1, фазы поступающего напряжения будут располагаться иначе, нежели при срабатывании контактора № 2.

Для управления катушками обоих контакторов предусмотрены три кнопки – ВПЕРЕД, НАЗАД и СТОП. Они обеспечивают питание катушек в зависимости от расположения фаз. Порядок включения контакторов влияет на замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала двигателя в каждом случае происходит строго в определенную сторону. Кнопку НАЗАД необходимо только нажать, но не удерживать, так как она сама оказывается в нужном положении под действием самоподхвата.

На всех трех кнопках установлена блокировка, предотвращающая их одновременное включение. Несоблюдение этого условия может привести к возникновению в электрической цепи короткого замыкания и выходу из строя оборудования. Для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный в соответствующем контакторе.

Схема реверса трехфазного двигателя и кнопочного поста

В каждой системе, обеспечивающей реверс трехфазного электродвигателя, имеются специфические кнопочные контакты, объединенные в общий кнопочный пост. Работа этой системы тесно связана с функционированием остальных элементов схемы.

Всем известно, что включение контактора магнитного пускателя осуществляется с помощью управляющего импульса, поступающего после нажатия на пусковую кнопку. Данная кнопка в первую очередь обеспечивает подачу напряжения на катушку управления.

Включенное состояние контактора удерживается и сохраняется, благодаря принципу самоподхвата. Он заключается в параллельном подключении (шунтировании) к пусковой кнопке вспомогательного контакта, обеспечивающего подачу напряжения на катушку. В связи с этим уже нет необходимости удерживать кнопку ПУСК в нажатом состоянии. Таким образом, магнитный пускатель может отключиться только после разрыва цепи катушки управления, поэтому в схеме необходима кнопка с размыкающим контактом. В связи этим, кнопки управления, объединенные в кнопочный пост, оборудуются двумя парами контактов – нормально открытыми (NO) и нормально закрытыми (NC).

Все кнопки выполнены в универсальном варианте для того, чтобы обеспечить моментальный реверс двигателя, если в этом возникнет срочная необходимость. Отключающая кнопка, в соответствии с общепринятыми нормами, имеет название СТОП и маркируется красным цветом. Кнопка включения известна как стартовая или пусковая, поэтому она именуется по-разному с помощью слов ПУСК, ВПЕРЕД или НАЗАД.

В некоторых случаях кнопочный пост может использоваться в нереверсивной схеме работы электродвигателя, когда его вал вращается лишь в одном направлении. Запуск производится кнопкой пуск, а остановка произойдет через определенный промежуток времени после нажатия кнопки СТОП, когда вал преодолеет инерцию. Подключение такой схемы может быть выполнено в двух вариантах, с помощью катушек управления на 220 и 380 вольт.

Во всех случаях перед подключением кнопочного поста составляется схема его монтажа. В первую очередь выполняется подключение контактора, при отсутствии напряжения на входном кабеле. Для непосредственного управления напряжение может сниматься с любой фазы, какая будет наиболее удобна для использования. Проводник, соединяемый с кнопкой СТОП, подключается совместно с проводом фазы к соответствующей клемме контактора. Во избежание путаницы, нормально разомкнутые контакты маркируются цифрами 1 и 2, а нормально замкнутые – цифрами 3 и 4.

По завершении монтажа в кнопочном посте устанавливается перемычка, затем подключается провод, соединяющий клемму 1 кнопки ПУСК и вывод катушки управления контактора.

Схема реверса трехфазного двигателя в однофазной сети

Довольно часто трехфазные электродвигатели используются в бытовых условиях и включаются в однофазную сеть. Для таких случаев предусмотрена реверсивная схема подключения электродвигателя в однофазной сети. Принцип действия такой схемы очень простой: для выполнения реверса используются конденсаторы, питание которых переключается между полюсами питающего напряжения. Управление схемой осуществляется кнопкой.

Поскольку питающее напряжение составляет 220 В, соединение обмоток двигателя будет выполнено звездой, а на клеммник подведено три вывода. На кнопке управления между клеммами устанавливается перемычка, после чего к одной из них подключается вывод конденсатора. Второй вывод конденсатора подключается к обмотке электродвигателя, не соединенной с сетью.

Затем переключатель соединяется с двигателем, затем подводится питающее напряжение. Готовую систему нужно включить и проверить работу реверса.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя.

08 Апр 2014г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем разбираться с магнитным пускателем и сегодня мы рассмотрим еще одну классическую схему подключения магнитного пускателя, которая обеспечивает реверс вращения эл. двигателя.

Такая схема используется в основном, где нужно обеспечить вращение эл. двигателя в обе стороны, например, сверлильный станок, подъемный кран, лифт и т.д.

На первый взгляд может показаться, что эта схема намного сложнее, чем схема с одним пускателем, но это только на первый взгляд.

В схему добавилась еще одна цепь управления, состоящая из кнопки SB3, магнитного пускателя КМ2, и немного видоизменилась силовая часть подачи питания на эл. двигатель. Названия кнопок SB2 и SB3 даны условно.

Для защиты от короткого замыкания в силовой цепи, перед катушками пускателей добавились два нормально-замкнутых контакта КМ1.2 и КМ2.2, взятые от контактных приставок, установленных на магнитных пускателях КМ1 и КМ2.

Для удобства понимания схемы, цепи управления и силовые контакты пускателей раскрашены в разные цвета. А чтобы визуально не усложнять схему, цифробуквенные обозначения пар силовых контактов пускателей не указываются. Ну а если возникнут вопросы или сомнения, прочитайте еще раз предыдущую часть статьи о подключении магнитного пускателя.

1. Исходное состояние схемы.

При включении автоматического выключателя QF1 фазы «А», «В», «С» поступают на верхние силовые контакты магнитных пускателей КМ1 и КМ2 и там остаются дежурить.

Фаза «А», питающая цепи управления, через автомат защиты цепей управления SF1 и кнопку SB1 «Стоп» поступает на контакт №3 кнопок SB2 и SB3, вспомогательный контакт 13НО пускателей КМ1 и КМ2, и остается дежурить на этих контактах. Схема готова к работе.

На рисунке ниже показана часть реверсивной схемы, а именно, монтажная схема цепей управления с реальными элементами.

2. Работа цепей управления при вращении двигателя влево.

При нажатии на кнопку SB2 фаза «А» через нормально-замкнутый контакт КМ2.2 поступает на катушку магнитного пускателя КМ1, пускатель срабатывает и его нормально-разомкнутые контакты замыкаются, а нормально-замкнутые размыкаются.

При замыкании контакта КМ1.1 пускатель встает на самоподхват, а при замыкании силовых контактов КМ1 фазы «А», «В», «С» поступают на соответствующие контакты обмоток эл. двигателя и двигатель начинает вращение, например, в левую сторону.

Здесь же, нормально-замкнутый контакт КМ1.2, расположенный в цепи питания катушки пускателя КМ2, размыкается и не дает включиться магнитному пускателю КМ2 пока в работе пускатель КМ1. Это так называемая «защита от дурака», и о ней чуть ниже.

На следующем рисунке показана часть схемы управления, отвечающая за команду «Влево». Схема показана с использованием реальных элементов.

3. Работа цепей управления при вращении двигателя вправо.

Чтобы задать двигателю вращение в противоположную сторону достаточно поменять местами любые две питающие фазы, например, «В» и «С». Вот этим, как раз, и занимается пускатель КМ2.

Но прежде чем нажать кнопку «Вправо» и задать двигателю вращение в обратную сторону, нужно кнопкой «Стоп» остановить прежнее вращение.

При этом разорвется цепь и управляющая фаза «А» перестанет поступать на катушку пускателя КМ1, возвратная пружина вернет сердечник с контактами в исходное положение, силовые контакты разомкнутся и отключат двигатель М от трехфазного питающего напряжения. Схема вернется в начальное состояние или ждущий режим:

Нажимаем кнопку SB3 и фаза «А» через нормально-замкнутый контакт КМ1.2 поступает на катушку магнитного пускателя КМ2, пускатель срабатывает и через свой контакт КМ2.1 встает на самоподхват.

Своими силовыми контактами КМ2 пускатель перебросит фазы «В» и «С» местами и двигатель М станет вращаться в другую сторону. При этом контакт КМ2.2, расположенный в цепи питания пускателя КМ1, разомкнется и не даст пускателю КМ1 включиться пока в работе пускатель КМ2.

4. Силовые цепи.

А теперь посмотрим на работу силовой части схемы, которая и отвечает за переброс питающих фаз для осуществления реверса вращения эл. двигателя.

Обвязка силовых контактов пускателя КМ1 выполнена так, что при их срабатывании фаза «А» поступает на обмотку №1, фаза «В» на обмотку №2, и фаза «С» на обмотку №3. Двигатель, как мы определились, получает вращение влево. Здесь переброс фаз не осуществляется.

Обвязка силовых контактов пускателя КМ2 выполнена таким-образом, что при его срабатывании фазы «В» и «С» меняются местами: фаза «В» через средний контакт подается на обмотку №3, а фаза «С» через крайний левый подается на обмотку №2. Фаза «А» остается без изменений.

А теперь рассмотрим нижний рисунок, где показан монтаж всей силовой части на реальных элементах.

Фаза «А» белым проводом заходит на вход левого контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на вход левого контакта пускателя КМ2. Выхода обоих контактов пускателей также соединены перемычкой, и уже от пускателя КМ1 фаза «А» поступает на обмотку №1 двигателя М — здесь переброса фазы нет.

Фаза «В» красным проводом заходит на вход среднего контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на правый вход пускателя КМ2. С правого выхода КМ2 фаза перемычкой заводится на правый выход КМ1, и тем самым, встает на место фазы «С». И теперь на обмотку №3, при включении пускателя КМ2 будет подаваться фаза «В».

Фаза «С» синим проводом заходит на вход правого контакта пускателя КМ1 и перемычкой заводится на средний вход пускателя КМ2. С выхода среднего контакта КМ2 фаза перемычкой заводится на средний выход КМ1, и тем самым, встает на место фазы «В». Теперь на обмотку №2, при включении пускателя КМ2 будет подаваться фаза «С». Двигатель будет вращаться в правую сторону.

5. Защита силовых цепей от короткого замыкания или «защита от дурака».

Как мы уже знаем, что прежде чем изменить вращение двигателя, его нужно остановить. Но не всегда так получается, так как никто не застрахован от ошибок.
И вот представьте ситуацию, когда нет защиты.

Двигатель вращается в левую сторону, пускатель КМ1 в работе и с его выхода все три фазы поступают на обмотки, каждая на свою. Теперь не отключая пускатель КМ1 мы включаем пускатель КМ2. Фазы «В» и «С», которые мы поменяли местами для реверса, встретятся на выходе пускателя КМ1. Произойдет межфазное замыкание между фазами «В» и «С».

А чтобы этого не случилось, в схеме используют нормально-замкнутые контакты пускателей, которые устанавливают перед катушками этих же пускателей, и таким-образом исключается возможность включения одного магнитного пускателя пока не обесточится другой.

6. Заключение.

Конечно, все это с первого раза понять трудно, я и сам, когда начинал осваивать работу эл. приводов, не с первого раза понял принцип реверса. Одно дело прочитать и запомнить схему на бумаге, а другое дело, когда все это видишь в живую. Но если собрать макет и несколько дней посвятить изучению схемы, то успех будет гарантирован.

И уже по традиции посмотрите видеоролик о подключении реверсивного магнитного пускателя.

А у нас еще осталось разобраться с электротепловой защитой эл. двигателя и тема о магнитных пускателях может быть смело закрыта.
Продолжение следует.
Удачи!

Схемы подключения трехфазных электродвигателей

ВАЖНО! Перед подключением электродвигателя необходимо убедится в правильности схемы соединения обмоток электродвигателя в соответствии с его паспортными данными.

Условные обозначения на схемах

Магнитный пускатель (далее — пускатель) — коммутационный аппарат предназначенный для пуска и остановки двигателя. Управление пускателем осуществляется через электрическую катушку, которая выступает в качестве электромагнита, при подаче на катушку напряжения она воздействует электромагнитным полем на подвижные контакты пускателя которые замыкаются и включают электрическую цепь, и наоборот, при снятии напряжения с катушки пускателя — электромагнитное поле пропадает и контакты пускателя под действием пружины возвращаются в исходное положение размыкая цепь.

У магнитного пускателя есть силовые контакты предназначенные для коммутации цепей под нагрузкой и блок-контакты которые используются в цепях управления.

Контакты делятся на нормально-разомкнутые — контакты которые в своем нормальном положении, т.е. до подачи напряжения на катушку магнитного пускателя или до механического воздействия на них, находятся в разомкнутом состоянии и нормально-замкнутые — которые в своем нормальном положении находятся в замкнутом состоянии.

В новых магнитных пускателях имеется три силовых контакта и один нормально-разомкнутый блок-контакт. При необходимости наличия большего количества блок-контактов (например при сборке реверсивной схемы пуска электродвигателя), на магнитный пускатель сверху дополнительно устанавливается приставка с дополнительными блок-контактами (блок контактов) которая, как правило, имеет четыре дополнительных блок-контакта (к примеру два нармально-замкнутых и два нормально-разомкнутых).

Кнопки для управления электродвигателем входят в состав кнопочных постов, кнопочные посты могут быть однокнопочные, двухкнопочные, трехкнопочные и т.д.

Каждая кнопка кнопочного поста имеет по два контакта — один из них нормально-разомкнутый, а второй нормально-замкнутый, т.е. каждая из кнопок может использоваться как в качестве кнопки «Пуск» так и в качестве кнопки «Стоп».

Схема прямого включения электродвигателя

Данная схема является самой простой схемой подключения электродвигателя, в ней отсутствует цепь управления, а включение и отключение электродвигателя осуществляется автоматическим выключателем.

Главными достоинствами данной схемы является дешевизна и простота сборки, к недостаткам же данной схемы можно отнести то, что автоматические выключатели не предназначены для частого коммутирования цепей это, в сочетании с пусковыми токами, приводит к значительному сокращению срока службы автомата, кроме того в данной схеме отсутствует возможность устройства дополнительной защиты электродвигателя.

Схема подключения электродвигателя через магнитный пускатель

Эту схему так же часто называют схемой простого пуска электродвигателя, в ней, в отличии от предыдущей, кроме силовой цепи появляется так же цепь управления.

При нажатии кнопки SB-2 (кнопка «ПУСК») подается напряжение на катушку магнитного пускателя KM-1, при этом пускатель замыкает свои силовые контакты KM-1 запуская электродвигатель, а так же замыкает свой блок-контакт KM-1.1, при отпускании кнопки SB-2 ее контакт снова размыкается, однако катушка магнитного пускателя при этом не обесточивается, т.к. ее питание теперь будет осуществляться через блок-контак KM-1.1 (т.е. блок-контак KM-1.1 шунтирует кнопку SB-2). Нажатие на кнопку SB-1 (кнопка «СТОП») приводит к разрыву цепи управления, обесточиванию катушки магнитного пускателя, что приводит к размыканию контактов магнитного пускателя и как следствие, к остановке электродвигателя.

Реверсивная схема подключения электродвигателя (Как изменить направление вращения электродвигателя?)

Что бы поменять направление вращения трехфазного электродвигателя необходимо поменять местами любые две питающие его фазы:

При необходимости частой смены направления вращения электродвигателя применяется реверсивная схема подключения электродвигателя:

В данной схеме применяется два магнитных пускателя (KM-1, KM-2) и трехкнопочный пост, магнитные поскатели применяемые в данной схеме кроме нормально-разомкнутого блок-контакта должны так же иметь и нормально замкнутый контакт.

При нажатии кнопки SB-2 (кнопка «ПУСК 1») подается напряжение на катушку магнитного пускателя KM-1, при этом пускатель замыкает свои силовые контакты KM-1 запуская электродвигатель, а так же замыкает свой блок-контакт KM-1.1 который шунтирует кнопку SB-2 и размыкает свой блок-контакт KM-1.2 который защищает электродвигатель от включения в обратную сторону (при нажатии кнопки SB-3) до его предварительной остановки, т.к. попытка запуска электродвигателя в обратную сторону без предварительного отключения пускателя KM-1 приведет к короткому замыканию. Что бы запустить электродвигатель в обратную сторону необходимо нажать кнопу «СТОП» (SB-1), а затем кнопку «ПУСК 2» (SB-3) которая запитает катушку магнитного пускателя KM-2 и запустит электродвигатель в обратную сторону.

Примечание: В данной статье понятия пускателя и контактора не разделяются в связи с идентичностью их схем подключения подробнее читайте статью: Контакторы и магнитные пускатели.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

{SOURCE}

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Трёхфазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для питания от трехфазной сети переменного тока.

Из всех разработанных многочисленными исследователями методов подключения асинхронного электродвигателя на практике чаще всего применяется два, называемые способами:

1. звезды;

2. треугольника.

Оба они используют конденсаторный запуск, отличающийся доступной элементной базой.

Название каждого метода дано по способу подключения обмоток статора в сеть. Узнать же, как они собраны в конкретном двигателе, можно с помощью таблички, смонтированной на корпусе.

Обычно даже на старых моделях можно разобрать способ соединения обмоток и напряжение сети, на которые они созданы. Такой информации можно доверять, если двигатель уже опробован в работе и к нему нет претензий. Но, даже в этом случае необходимо провести электрические замеры.

Как проверить схему подключения обмоток электродвигателя

Начнем с плохого варианта выполнения монтажа статорных обмоток, когда их концы на заводе не обозначены, а сборка нуля для схемы звезды выполнена внутри корпуса и выведена одной общей жилой. Придется разбирать корпус, снимать крышки, демонтировать внутреннее соединение, разводить провода.

Определение фаз статора

После того. как концы проводов разъединены используется омметр. Один его щуп подсоединяют к произвольному проводу, а другим находят его окончание по показаниям омметра. Также поступают с остальными фазами. Не следует забывать их маркировать или помечать каким-то доступным способом.

Вместо омметра можно использовать самодельные прозвонки, состоящие из батарейки с лампочкой и проводами.

Определение полярности обмоток

Для нахождения одинакового расположенных концов рекомендуется воспользоваться одним из двух способов:

1. подачей импульса постоянного тока;

2. подключением источника переменного напряжения.

Оба этих варианта работают за счет подачи электрического напряжения на одну обмотку и трансформации его в остальные через магнитопровод сердечника.

Метод проверки с помощью батарейки и вольтметра постоянного тока

Принцип работы показан на картинке.

На клеммы одной из обмоток следует подключить чувствительный вольтметр постоянного тока, способный реагировать на появление импульса. К другой обмотке кратковременно прикладывают напряжение определённым полюсом, например, плюсом.

В момент подачи импульса наблюдают показание вольтметра: возможно отклонение стрелки в положительную или отрицательную сторону. Движение ее к плюсу означает совпадение полярностей обеих обмоток (размыкание контакта — стрелка к минусу). Процедуру повторяют для третьей обмотки.

Сменой обмотки для подключения батарейки осуществляют контрольную проверку правильности маркировки.

Метод проверки переменным напряжением

Две произвольных обмотки подключают параллельно соединенными концами к вольтметру, а на третью подают напряжение от трансформатора. Контролируют показания вольтметра: при совпадении полярностей обеих обмоток на вольтметре будет отображаться значение источника ЭДС, а при нарушении — ноль.

Сменой положения трансформатора на другую обмотку и переключением цепей вольтметра осуществляют проверку полярности третьей фазы, а затем выполняют контрольный замер.

Схема запуска «звезда»

Она обеспечивается схемой подключения обмоток, использующей три разных цепи — фазы, объединенные общей точкой, нейтралью.

Схему собирают после проверки полярности подключения обмоток статора внутри двигателя. Двухфазное напряжение 220 вольт фазой через автоматический выключатель подают на начала двух разных обмоток. К одной из них в разрыв врезают конденсаторы: пусковые и рабочие.

Ноль сети питания подводится на третий вывод звезды.

Емкость рабочих конденсаторов подбирают по эмпирической формуле:

С раб = (2800·I)/U.

Для схемы пуска эту величину увеличивают в 2÷3 раза. В процессе работы двигателя под нагрузкой следует проверить соотношения токов в обмотках замерами и провести корректировку рабочих конденсаторов применительно к усредненным нагрузкам привода. Иначе будет происходить перегрев оборудования, ведущий к старению изоляции.

Подключение электродвигателя в работу удобно выполнять через конструкцию специального выключателя, который раньше производился для стиральных машин с центрифугой типа «Рига».

Здесь уже встроена пара замыкающих контактов, которые одновременно подают напряжение на две параллельно подключенные схемы нажатием на кнопку Пуск. Причем при отпускании этой кнопки одна цепочка разрывается. Этот контакт и используют для пусковой цепочки.

Общее отключение напряжения производят нажатием на кнопку Стоп.

Схема запуска «треугольник»

Она повторяет алгоритм предыдущей схемы в части запуска, но отличается способом подключения обмоток статора.

Токи, протекающие в них, превышают значения для цепей звезды. Рабочие конденсаторы требуют больших номиналов. Их рассчитывают по следующему выражению:

С раб = (4800·I)/U.

Правильность подбора конденсаторов тоже определяют по соотношению токов в обмотках статора контрольными замерами под нагрузкой.

Ранее ЭлектроВести писали, что британская компания Swindon Powertrain предложила вариант преобразования любого топливного автомобиля в электрический, выпустив компактную и готовую к установке силовую установку High Power Density (HPD) мощностью 80 кВт.

По материалам: electrik.info.

Управление трехфазным асинхронным двигателем переменного тока

Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока вырабатывают механическую энергию почти для 80% промышленных применений, обеспечивая чрезвычайно высокий КПД и экологически безопасные характеристики. Эффективное управление этими двигателями необходимо для решения более серьезных проблем с нагрузкой, таких как водяные насосы, котловые насосы, шлифовальные станки и компрессоры, которым требуются более высокие пусковые моменты, хорошее регулирование скорости и разумная выходная мощность.

Это управление является сложной задачей для разработчиков, поскольку электроника трехфазного двигателя требует изолированной обратной связи аналогового сигнала через токовые шунты от синфазных сигналов высокого напряжения.Кроме того, высокие напряжения динамической изоляции должны поддерживаться в широком диапазоне температур окружающей среды.

Решение для прецизионного управления трехфазным асинхронным двигателем переменного тока для многих приложений заключается в схемах измерения тока и функциях изолированного аналого-цифрового преобразователя (АЦП), таких как изолированный модулятор. Эта функция АЦП создает механизм захвата сигнала высокого напряжения импульсного силового инвертора через токовый шунтирующий резистор для приложений управления двигателем переменного тока.

В этой статье обсуждаются вопросы, связанные с достижением точного управления двигателем переменного тока, и почему изолированная аналоговая обратная связь является хорошим вариантом для этого типа приложений. Затем он вводит изолированный сигма-дельта-модулятор от Analog Devices, а также цифровой фильтр sin px / px или sinc для выходного сигнала модулятора, чтобы создать 16-битное слово АЦП, используя его барьер изоляции.

Знакомство с трехфазным асинхронным двигателем переменного тока

Основными характеристиками высокопроизводительного серводвигателя являются плавное вращение вплоть до остановки, полный контроль крутящего момента при остановке, а также быстрые замедления и ускорения.В высокопроизводительных системах моторных приводов обычно используются трехфазные двигатели переменного тока (Рисунок 1). Эти машины заменяют электродвигатель постоянного тока как предпочтительную машину из-за их низкой инерции, высокого отношения выходной мощности к массе, прочной конструкции и хороших характеристик вращения на высоких скоростях.

Рис. 1. Промышленный трехфазный асинхронный двигатель переменного тока с выходным вращающимся валом слева и электрической клеммной коробкой сверху. (Источник изображения: Leroy-Somer)

Этими двигателями переменного тока управляют принципы векторного управления, также называемого полевым управлением.Большинство современных высокопроизводительных приводов имеют цифровое управление током с обратной связью. В этой системе достижимая полоса пропускания с обратной связью зависит от скорости выполнения вычислительно интенсивных алгоритмов векторного управления и реализации в реальном времени связанных векторных вращений. Эта вычислительная нагрузка требует, чтобы процессоры цифровых сигналов (DSP) реализовали цифровой фильтр sinc и встроенные схемы управления двигателем и вектором. Вычислительная мощность DSP позволяет сократить время цикла и расширить полосу управления током с обратной связью.

Полная схема управления током для этих машин также требует схемы генерации высокого напряжения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и АЦП высокого разрешения для измерения токов двигателя. Плавное регулирование крутящего момента до нулевой скорости, поддержание обратной связи по положению ротора имеет важное значение для современных векторных контроллеров. Здесь мы описываем фундаментальные принципы, лежащие в основе реализации высокопроизводительного АЦП для трехфазных двигателей переменного тока, сочетающего 16-битный изолированный аналого-цифровой модулятор и интегрированный контроллер DSP с мощным ядром DSP и гибким генератором цифрового синк-фильтра.

Стратегия изоляции

Высокопроизводительным трехфазным двигателям переменного тока требуется плавное вращение вниз до остановки, полный контроль крутящего момента при остановке, а также быстрые ускорения и замедления. Измерение скорости двигателя с помощью датчиков и крутящего момента с помощью фазных токов позволяет напрямую управлять изолированными драйверами затвора (рисунок 2).

Рис. 2. Эта система управления трехфазным двигателем (U, V и W) имеет транзисторы инвертора на полевых транзисторах для управления двигателем и резисторы для измерения тока R _S для измерения величин тока.(Источник изображения: Analog Devices)

Чувствительные резисторы R _S на рисунке 2 улавливают ток обмотки двигателя. 16-битное преобразование использует эти сигналы для динамического измерения крутящего момента двигателя. Датчик на эффекте Холла фиксирует положение двигателя. Эта система фиксирует как крутящий момент, так и положение с течением времени.

При питании системы управления трехфазным двигателем необходимо понимать существенные проблемы с опорным напряжением. Изоляция является важной проблемой для инверторного каскада на плате питания и процессора на плате контроллера.Опорные точки заземления для этих двух плат различаются, поэтому требуются изолирующие продукты для защиты устройств и пользователей от возможных повреждений и вреда.

Напряжение синфазного драйвера затвора трехфазного двигателя переменного тока может достигать 600 вольт или более, с переключением с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) более 20 килогерц (кГц) и временем нарастания 25 вольт на наносекунду (нс ) для инверторов IGBT. Эти характеристики напряжения и времени нарастания требуют устройств развязки для защиты чувствительных схем в этой агрессивной среде.Измерение токов в двигателе необходимо при минимальном вмешательстве в систему. В качестве датчика для трехфазного двигателя лучше всего подходит чувствительный резистор очень маленького размера (R _S). Изолированная система также улучшает помехозащищенность системы управления двигателем.

Изолированные системы обслуживают две основные области, требующие особого внимания при проектировании: чрезвычайно высокие синфазные напряжения моста и улавливание токов двигателя (I _U, I _V и I _W). На рисунке 3 изображен сигма-дельта-изолированный входной модулятор ± 250 милливольт (мВ) ADuM7701 компании Analog Devices, который передает цифровой сигнал от вторичной стороны к первичной.

Рис. 3. В этой схеме трехфазного двигателя переменного тока используется сигма-дельта-модулятор ADuM7701 с магнитной развязкой для регистрации величин тока двигателя и цифровой сигнальный процессор ADSP-CM408F для реализации синк-фильтров и оценки состояния двигателя. (Источник изображения: Analog Devices)

Его рабочая температура составляет от -40 ° C до 125 ° C, с высокой устойчивостью к синфазным переходным процессам 10 киловольт (кВ) на микросекунду (мс) через изолирующий барьер. Питание изолированной стороны ADuM7701 равно 4.От 5 до 5,5 вольт, тогда как микросхема DSP ADSP-CM408F работает от 3,3 вольт. Эта система преодолевает трудность изоляции общего высокого напряжения аналогового импульсного инвертора мощности, который появляется на токовых шунтирующих резисторах (R _S).

Определение значений шунтирующего резистора I _V и I _W (R _S) на Рисунке 3 зависит от конкретных требований к напряжению, току и мощности. Небольшие резисторы минимизируют рассеиваемую мощность, но могут не использовать весь входной диапазон ADuM7701.Резисторы большего номинала обеспечивают максимальное отношение сигнал / шум (SNR) за счет использования полного диапазона входных характеристик АЦП. Выбранные окончательные значения представляют собой компромисс между точностью и малой рассеиваемой мощностью.

Указанное максимальное входное напряжение модулятора ADuM7701 составляет ± 250 мВ. R _S должно быть меньше V _{MOD_PEAK} / I _{CC_PEAK}, чтобы удовлетворить этим ограничениям. В примере на Рисунке 3, если максимальный ток силового каскада составляет 8,5 ампер (А), максимальное сопротивление шунта равно 29.4 миллиом (мОм).

Работа сигма-дельта модулятора

Внешний интерфейс ADuM7701 представляет собой модулятор второго порядка с входным синфазным диапазоном от -0,2 до +0,8 вольт. Схема сигма-дельта-модулятора второго порядка содержит два аналоговых сигма-каскада (интегратор) и два аналоговых дельта-каскада (вычитатель). Выход этой комбинации сравнивается с опорным напряжением, таким как земля, для синхронизации однобитового цифрового выхода (рисунок 4).

Рис. 4. Внешний интерфейс ADuM7701 включает сигма-дельта-модулятор второго порядка, который объединяет два аналоговых сигма-каскада (интегратор) с двумя аналоговыми дельта-каскадами (вычитатель).(Источник изображения: Analog Devices)

Синхронизированный 1-битовый поток подается на цифровой фильтр / прореживатель, а также возвращается на цифро-аналоговый преобразователь, а затем на каскады аналогового вычитателя. Для достижения наилучших общих характеристик АЦП сигнал объединяется с ADSP-CM408F для создания синк-фильтра, который преобразует сигнал модулятора в полностью работоспособное 16-битное слово. Непосредственность 1-битного кода модулятора обеспечивает мгновенные условия выхода за пределы диапазона. Полная система преобразует измеренные резистивно измеряемые токи в ветвях двигателя, чтобы предоставить соответствующую информацию о крутящем моменте двигателя.

Цифровой фильтр

Выход модулятора ADuM7701 подключается к первичному, вторичному и тактовому входам цифрового фильтра ADSP-CM408F. Первичный путь прохождения сигнала проходит к модулю синк / децимационного фильтра. Вторичный сигнальный тракт имеет компараторы с выходом за пределы диапазона для быстрого обнаружения неисправности системы.

Частота модулятора — от 5 мегагерц (МГц) до тактовой частоты 21 МГц (f _M) — и скорость децимации (D) определяют характеристики синк-фильтра. Порядок sinc-фильтра (O) на порядок выше, чем у модулятора.Следовательно, в ADuM7701 sinc-фильтр третьего порядка. Уравнение 1 показывает частотную характеристику фильтра.

Уравнение 1

Согласование частоты децимации с частотой переключения ШИМ двигателя значительно снижает гармоники переключения ШИМ. Частотная характеристика на рисунке 5 имеет нули на частотах, которые даже кратны частоте децимации (f _M / D).

Рисунок 5: 3 Амплитудная характеристика цифрового фильтра ^rd -order sinc. (Источник изображения: Analog Devices)

Заключение

Высокопроизводительные трехфазные двигатели переменного тока требуют плавного вращения до остановки, полного контроля крутящего момента при остановке, а также быстрых замедлений и ускорений.Выполнение этой задачи управления двигателем требует измерения крутящего момента двигателя, положения и условий отказа в реальном времени. Задача разработчика — понять требования к точности двигателя переменного тока, выбрать стратегию изоляции, выбрать подходящий сигма-дельта тракт и реализовать цифровой фильтр sinc.

Используя изолированный модулятор и процессор управления со смешанными сигналами, такой как ADuM7701 и ADSP-CM408 от Analog Devices, разработчики могут создать высокоточную и надежную систему управления двигателем для водяных насосов, котловых насосов, шлифовальных станков и компрессоров.

Заявление об ограничении ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Данные двигателя — трехфазные двигатели переменного тока

В приведенной ниже таблице представлена информация о размере провода двигателя, размере автоматического выключателя, номинальной тепловой перегрузке и другие данные для защита цепи трехфазного двигателя переменного тока.

Данные о токе полной нагрузки и защите цепи для трехфазных двигателей переменного тока

Мотор, лошадиные силы		Ампер двигателя	Размер выключателя	Стартовый размер	Нагреватель Ампер	Размер провода	Размер кабелепровода
½	230 В 460 В	2,2 1,1	15 15	00 00	2.53 1,265	12 12	¾ ¾
¾	230 В 460 В	3,2 1,6	15 15	00 00	3,68 1,84	12 12	¾ ¾
1	230 В 460 В	4,2 2,1	15 15	00 00	4.83 2,415	12 12	¾ ¾
1½	230 В 460 В	6 3	15 15	00 00	6,9 3,45	12 12	¾ ¾
2	230 В 460 В	6,8 3,4	15 15	0 00	7.82 3,91	12 12	¾ ¾
3	230 В 460 В	9,6 4,8	20 15	0 0	11,04 5,52	12 12	¾ ¾
5	230 В 460 В	15,2 7,6	30 15	1 0	17.48 8,74	12 12	¾ ¾
7½	230 В 460 В	22 11	45 20	1 1	25,3 12,65	10 12	¾ ¾
10	230 В 460 В	28 14	60 30	2 1	32.2 16,1	10 12	¾ ¾
15	230 В 460 В	42 21	70 40	2 2	48,3 24,15	6 10	1 ¾
20	230 В 460 В	54 27	100 50	3 2	62.1 31,05	4 10	1 ¾
25	230 В 460 В	68 34	100 50	3 2	78,2 39,1	4 8	1½ 1
30	230 В 460 В	80 40	125 70	3 3	92 46	3 8	1½ 1
40	230 В 460 В	104 52	175 100	4 3	119.6 59,8	1 6	1½ 1
50	230 В 460 В	130 65	200 150	4 3	149,5 74,75	00 4	2 1½
60	230 В 460 В	154 77	250 200	5 4	177.1 88,55	000 3	2 1½
75	230 В 460 В	192 96	300 200	5 4	220,8 110,4	250 тыс. Мил 1	2½ 1½
100	230 В 460 В	248 124	400 200	5 4	285.2 142,6	350 тыс. Чмил 2/0	3 2
125	230 В 460 В	312 156	500 250	6 5	358,8 179,4	600 тыс. Мил 000	3½ 2
150	230 В 460 В	360 180	600 300	6 5	414 207	700 тыс. Мил 0000	4 2½

Примечание: сечение проводов в этой таблице основано на концевых соединениях 75 ° C. и изоляция.См. Раздел «Максимально допустимые значения амплитуды сопротивления проводников в дорожке качения, кабеля или заземления (30 ° C)» для получения информации о других номинальных значениях изоляции.

Размер провода двигателя

NEC требует, чтобы цепи, питающие отдельные двигатели, имели номинальную допустимую нагрузку не менее 125% от номинального тока двигателя при полной нагрузке. Для цепей с несколькими двигателями номинальная допустимая нагрузка Длина провода должна составлять не менее 125% от тока полной нагрузки самого большого двигателя, плюс сумма токов полной нагрузки для остальных двигателей.Например, если в цепи три двигателя на 15 А, допустимая нагрузка номинал проволоки, питающей цепь, должен превышать 15 + 15 + (15 * 1,25) = 48,75 Ампер. Из этого правила возникают некоторые исключения, например, если двигатели заблокированы и не могут работать одновременно. Обычно номинальное напряжение системы для двигателя будет выше напряжения, указанного на паспортной табличке, чтобы компенсировать любое падение напряжения в цепи.

Напряжение на паспортной табличке двигателя в зависимости от номинального напряжения системы
Напряжение на паспортной табличке двигателя	Номинальное напряжение системы
115	120
230	240
460	480
575	600
4 000	4,160
6,600	6 900
13 200	13 800

Защита двигателя

Обычно при проектировании цепей двигателя необходимо разработать два разных набора защиты.Во-первых, это защита кабеля, питающего двигатель, источника питания и любых компонентов, расположенных выше по потоку. цепь от мотора. Это называется защитой цепи или защитой фидера. Второй — защита обмоток двигателя при тепловых перегрузках от перегрузки по току. Это называется защитой обмотки двигателя. Эти два набора защиты должны быть скоординированы друг с другом, чтобы должным образом защитить двигатель и его цепи.

Типоразмер выключателя

должен быть рассчитан как минимум на 125% от тока полной нагрузки двигателя, который он защищает, с округлением до следующего стандартного размера выключателя.Например, ток полной нагрузки двигателя мощностью 5 л.с. при 460 В составляет 7,6 ампер. Выключатель должен быть рассчитан на 7,6 * 1,25 = 10 ампер. Поэтому рекомендуется устанавливать автоматический выключатель на 15 ампер.

Нагреватель — это устройство, защищающее двигатель от тепловых перегрузок из-за избыточного тока в обмотках. Согласно NEC, номинальная перегрузка не должна превышать 115% от тока полной нагрузки двигателя. Например, ток полной нагрузки двигателя мощностью 10 л.с. при 230 В составляет 28 А. Следовательно, нагреватель должен быть размером 28 * 1.15 = 32,2 Ампер.

Размер кабелепровода в этой таблице консервативно основан на жестком металлическом кабелепроводе с некоторой запасной емкостью. При выборе размеров кабелепровода всегда соблюдайте требования NEC.

Посетите Условия использования и Политику конфиденциальности этого сайта. Ваше мнение очень ценится. Сообщите нам, как мы можем улучшить.

Как устранить неполадки в трехфазных двигателях переменного тока. ~ Изучение электротехники

Проблема двигателя	Причина	Средство правовой защиты
Двигатель не запускается	Перегоревшие предохранители	Замените предохранитель на предохранитель соответствующего типа и номинала
	Отключение при перегрузке	Проверить и сбросить перегрузку в стартере
	Неправильный источник питания	Убедитесь, что подаваемая мощность соответствует техническим характеристикам на паспортной табличке и коэффициенту нагрузки
	Неправильное подключение линии	Проверьте соединения по электросхеме, поставляемой с двигателем
	Обрыв в обмотке или управляющем переключателе	Обычно это обозначается жужжанием при включении переключателя.Проверьте надежность соединений проводки. Убедитесь, что все управляющие контакты замыкаются.
	Механическая неисправность	Убедитесь, что двигатель и привод вращаются свободно. Проверить подшипники и смазку
	Короткое замыкание статора	Обозначается перегоревшими предохранителями. Мотор необходимо перемотать
	Плохое соединение обмотки статора	Снимите концевые ремни. Найдите плохой контакт с контрольной лампой.
	Неисправен ротор	Проверить на сломанные стержни или концевые кольца
	Двигатель может быть перегружен	Уменьшите нагрузку на двигатель
Мотор глохнет	Одна фаза может быть разомкнута	Проверить питающие линии на обрыв фазы
	Неправильная заявка	Измените тип или размер. Проконсультируйтесь с производителем двигателя
	Перегрузка	Уменьшить нагрузку
	Низкое напряжение	Убедитесь, что напряжение, указанное на паспортной табличке, сохраняется.Проверьте подключение.
	Обрыв цепи	Перегорели предохранители. Проверить реле перегрузки, статор и кнопки
Двигатель запускается, а затем останавливается	Сбой питания	Проверьте надежность соединения с линией, предохранителями и блоком управления
Двигатель не набирает обороты	Двигатель применяется не в том направлении	Обратитесь к производителю для правильного применения двигателя
	Напряжение на клеммах двигателя слишком низкое из-за падения напряжения в линии	Используйте более высокое напряжение на клеммах трансформатора или уменьшите нагрузку.Проверить соединения. Проверить провода на предмет надлежащего размера.
	Слишком высокая пусковая нагрузка	Проверьте нагрузку, которую двигатель должен выдерживать при запуске.
	Сломанные стержни ротора или ослабленный ротор	Ищите трещины возле колец. Может потребоваться новый ротор, поскольку ремонт обычно носит временный, а не постоянный характер
	Обрыв первичной цепи	Найдите неисправность с помощью испытательного устройства и устраните ее.
Двигатель слишком долго разгоняется и / или потребляет большой ток (А)	Чрезмерная нагрузка	Уменьшить нагрузку
	Низкое напряжение при запуске	Проверить на высокое сопротивление.Соответствующий размер провода.
	Неисправный ротор с короткозамкнутым ротором	Заменить ротор новым
	Слишком низкое приложенное напряжение	Увеличьте напряжение на клеммах трансформатора путем переключения ответвлений.
Неправильное вращение	Неправильная последовательность фаз	Обратные соединения на двигателе или в распределительном щите.
Двигатель перегревается при работе под нагрузкой	Перегрузка	Уменьшить нагрузку
	Вентиляционные отверстия рамы или кронштейна могут быть забиты грязью и препятствовать надлежащей вентиляции двигателя.	Откройте вентиляционные отверстия и проверьте, не выходит ли из двигателя непрерывный поток воздуха.
	Двигатель может иметь обрыв одной фазы	Убедитесь, что все провода надежно подключены.
	Заземленная катушка	Найти и отремонтировать
	Несимметричное напряжение на клеммах	Проверьте наличие неисправных проводов, соединений и трансформаторов.
Двигатель вибрирует	Двигатель смещен	Перенастройка
	Слабая опора	Усиленное основание
	Несбалансированная муфта	Противовесная муфта
	Несбалансированное приводное оборудование	Приводное оборудование с перебалансировкой
	Неисправные подшипники	Заменить подшипник
	Подшипники не в ряд	Выровняйте подшипники правильно
	Балансировочные грузы смещены	Двигатель повторной балансировки
	Многофазный двигатель, работающий однофазный	Проверить на обрыв цепи
	Чрезмерный осевой люфт	Регулировка подшипника
Несимметричный линейный ток многофазных двигателей при нормальной работе	Неравное напряжение на клеммах	Проверить провода и соединения
	Однофазный режим	Проверить на обрыв контактов
	Несимметричное напряжение	Правильный несимметричный источник питания
Шумная работа	Воздушный зазор неравномерный	Проверьте и исправьте посадку кронштейна или подшипника.
Шумная работа	Дисбаланс ротора	Перебалансировка
Горячие подшипники общие	Вал изогнутый или подрессоренный	Выпрямите или замените вал
	Чрезмерное натяжение ремня	Уменьшить натяжение ремня
	Шкив слишком далеко	Переместите шкив ближе к подшипнику двигателя
	Диаметр шкива слишком мал	Используйте шкивы большего размера
	Несоосность	Исправить перенастройкой привода
Горячие подшипники шариковые	Недостаточно смазки	Поддерживайте необходимое количество смазки в подшипнике
	Ухудшение консистентной смазки или смазка загрязнена	Удалить старую смазку, тщательно промыть подшипники в керосине и заменить новой смазкой.
	Избыток смазки	Уменьшите количество смазки, подшипник не должен быть заполнен более чем на 1/2
	Подшипник с перегрузкой	Проверьте соосность, боковую и концевую тягу.
	Сломанный мяч или грубая гонка	Заменить подшипник, сначала тщательно очистить корпус

Контроллер трехфазного двигателя переменного тока

Этот проект выполнен с использованием MC3PHAC от NXP Semiconductor.Проект генерирует 6 сигналов PWM для контроллера трехфазного двигателя переменного тока. Очень легко создать профессиональный частотно-регулируемый привод с интеллектуальным модулем питания (IPM) или 3-фазный IGBT / MOSFET с драйвером затвора. Плата обеспечивает 6 сигналов ШИМ для инвертора IPM или IGBT, а также сигнал торможения. Также эта плата работает в автономном режиме и не требует программирования / кодирования.

MC3PHAC — это высокопроизводительный монолитный интеллектуальный контроллер двигателя, разработанный специально для удовлетворения требований к недорогим системам управления трехфазными двигателями переменного тока с регулируемой скоростью.Устройство можно адаптировать и настраивать в зависимости от окружающей среды. Он содержит все активные функции, необходимые для реализации части управления трехфазного электродвигателя переменного тока с разомкнутым контуром. Одним из уникальных аспектов этой платы является то, что, несмотря на то, что она адаптируется и настраивается в зависимости от среды, она не требует разработки программного обеспечения. Это делает MC3PHAC идеальным решением для приложений клиентов, требующих управления двигателем переменного тока, но с ограниченными или отсутствующими программными ресурсами.

MC3PHAC включает защитные функции, состоящие из контроля напряжения на шине постоянного тока и входа неисправности системы, который немедленно отключает модуль ШИМ при обнаружении неисправности системы.

Все выходы являются сигналами TTL, входное питание 5-15 В постоянного тока, напряжение на шине постоянного тока должно быть в пределах 1,75-4,75 В, Dip-переключатель предназначен для установки частоты двигателя 60 или 50 Гц, перемычки также помогают установить полярность выходного ШИМ Активный низкий или активный высокий, и это помогает использовать эту плату с любыми модулями IPM, так как выход может быть установлен активным низким или высоким. Потенциометр PR2 помогает регулировать скорость двигателя. Обратитесь к таблице данных IC, чтобы изменить базовую частоту, время простоя ШИМ и другие возможные параметры.

Управление скоростью — частоту синхронного двигателя можно задать в реальном времени в любое значение от 1 Гц до 128 Гц, регулируя потенциометр PR2. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц на вольт. Вывод SPEED обрабатывается 24-битным цифровым фильтром для повышения стабильности скорости в шумной среде.

Управление ускорением — Ускорение двигателя можно задать в реальном времени в диапазоне от 0,5 Гц / секунду до 128 Гц / секунду, регулируя потенциометр PR1.Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц / секунду на вольт.

Защита от сбоев : MC3PHAC поддерживает широкий спектр функций защиты и предотвращения сбоев. Если неисправность все же возникает, MC3PHAC немедленно отключает ШИМ и ждет, пока состояние неисправности не будет устранено, прежде чем запускать таймер для повторного включения ШИМ. На графике на Рисунке 10 показано значение сопротивления в зависимости от времени повторной попытки из таблицы данных ИС. На рисунке 10 предполагается наличие подтягивающего резистора 6,8 кОм. В автономном режиме этот интервал тайм-аута задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, когда на вывод RETRY_TxD устанавливается низкий уровень.Таким образом, время повтора может быть указано от 1 до 60 секунд с коэффициентом масштабирования 12 секунд на вольт

Внешний мониторинг неисправностей : Контакт FAULTIN принимает цифровой сигнал, указывающий, что неисправность была обнаружена через внешнюю схему контроля. Высокий уровень на этом входе приводит к немедленному отключению ШИМ. Типичными условиями отказа могут быть перенапряжение на шине постоянного тока, перегрузка шины по току или перегрев. Как только этот вход возвращается на низкий логический уровень, запускается таймер повторной попытки отказа, и ШИМ снова включаются после достижения запрограммированного значения тайм-аута.Входной контакт 9 FLTIN соединителя CN3 должен иметь высокий уровень, чтобы на контакте неисправности был низкий уровень для нормальной работы.

Контроль целостности напряжения на шине (входной вывод 10 CN3) Вывод DC_BUS контролируется на частоте 5,3 кГц (4,0 кГц, когда частота ШИМ установлена на 15,9 кГц), и любое значение напряжения за пределами допустимого окна составляет состояние неисправности. В автономном режиме пороги окна фиксируются на уровне 4,47 В (128 процентов от номинала) и 1,75 В (50 процентов от номинала), где номинальное значение равно 3.5 вольт. Как только уровень сигнала DC_BUS возвращается к значению в пределах допустимого окна, запускается таймер повторной попытки отказа, и ШИМ снова включаются после достижения запрограммированного значения тайм-аута. При включении питания возможно, что VDD может достичь рабочего напряжения до того, как конденсатор шины постоянного тока зарядится до своего номинального значения. Когда проверяется целостность шины постоянного тока, пониженное напряжение будет обнаружено и рассматриваться как неисправность с соответствующим периодом тайм-аута. Чтобы предотвратить это, MC3PHAC контролирует напряжение на шине постоянного тока во время включения питания в автономном режиме и ожидает, пока оно не превысит пороговое значение пониженного напряжения, прежде чем продолжить.В это время все функции MC3PHAC приостановлены. Как только этот порог будет достигнут, MC3PHAC продолжит работу в обычном режиме, а любое дальнейшее под напряжением будет считаться неисправностью.

Примечание: Если мониторинг напряжения на шине постоянного тока не требуется, на вывод DC_BUS должно подаваться напряжение 3,5 В ± 5 процентов. Для этого используйте следующие компоненты: R2 должно быть 3,3 кОм, R4 4 К7 Ом, C6 0,1 мкФ и замкнуть перемычку между контактом 1 и 2.

Контроль регенерации — Регенерация — это процесс, при котором механическая энергия, накопленная в двигателе и нагрузке, передается обратно в электронику привода, обычно в результате агрессивного замедления.В особых случаях, когда этот процесс происходит часто (например, в системах управления двигателями лифтов), экономично включить в моторный привод специальные функции, позволяющие подавать эту энергию обратно в сеть переменного тока. Однако в большинстве недорогих приводов переменного тока эта энергия накапливается в конденсаторе шины постоянного тока за счет увеличения его напряжения. Если этот процесс не контролировать, напряжение на шине постоянного тока может вырасти до опасного уровня, что может привести к выходу из строя конденсатора шины или транзисторов в силовом инверторе. MC3PHAC включает в себя два метода восстановления до того, как это станет проблемой.

Резистивное торможение: Вывод DC_BUS контролируется на частоте 5,3 кГц (4,0 кГц, когда частота ШИМ установлена на 15,9 кГц), и когда напряжение достигает определенного порога, на выводе RBRAKE устанавливается высокий уровень. Этот сигнал можно использовать для управления резистивным тормозом, установленным на конденсаторе шины постоянного тока, так что механическая энергия двигателя будет рассеиваться в виде тепла в резисторе, а не накапливаться в виде напряжения на конденсаторе. В автономном режиме порог DC_BUS, необходимый для подтверждения сигнала RBRAKE, фиксирован на 3.85 вольт (110 процентов от номинала), где номинал определен как 3,5 вольт.

Выбираемая частота ШИМ: MC3PHAC поддерживает четыре дискретных частоты ШИМ и может динамически изменяться во время работы двигателя. Этот резистор может быть потенциометром или постоянным резистором в диапазоне, показанном в таблице. В автономном режиме частота ШИМ задается путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как вывод PWM FREQ_RxD переводится в низкий уровень. В таблице 4 из таблицы данных показаны требуемые уровни напряжения на выводе MUX_IN и соответствующая частота ШИМ для каждого диапазона напряжений.

PR1: Потенциометр для установки ускорения
PR2: Потенциометр регулировки скорости
SW1: Переключатель DIPX4 для установки частоты 60 Гц / 50 Гц, а также активного низкого / активного высокого выходного сигнала
SW2: Переключатель сброса
SW3: Пуск / остановка двигателя
SW4: Изменение направления двигателя по часовой / против часовой стрелки
CN1: Вход питания постоянного тока 7-15 В постоянного тока
CN2: Подача напряжения на шину от модуля IPM / IGBT для защиты от повышенного / пониженного напряжения
CN3: Интерфейс между модулем IPM / платой IGBT обеспечивает выход 6PWM, отключение тормоза и вход неисправности
имеет область прототипа, которую можно использовать для разработки.

Характеристики

Питание 7-15 В постоянного тока
Потенциометр для управления скоростью двигателя
Частота ШИМ по умолчанию 10,582 кГц, можно регулировать в диапазоне (5,291 кГц — 164 кГц)
Потенциометр для регулировки ускорения
Ползунковый переключатель для управления направлением
Ползунковый переключатель Пуск / Стоп
Выход 6 сигналов ШИМ
Мертвое время по умолчанию 4,5 мкс
Время повтора ошибки 32,8 секунды
Вход VBS (обратная связь по напряжению шины) под контролем напряжения
Fault In (вход перегрузки по току или короткого замыкания)
Регулировка скорости вольт на герц
Фильтрация цифровой обработки сигналов (DSP) для повышения стабильности скорости
32-битные вычисления для высокоточной работы
Интернет включен
Для работы не требуется разработка пользовательского программного обеспечения
Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) с 6 выходами
Генерация трехфазных сигналов
4-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
Настраивается пользователем для автономного
Динамическое подавление пульсации шины
Выбор полярности и частоты ШИМ
Выбор базовой частоты 50/60 Гц
Системный генератор на основе ФАПЧ
Схема обнаружения низкого напряжения питания
В состав MC3PHAC входят защитные функции, состоящие из контроля напряжения на шине постоянного тока и системы
Вход неисправности, который немедленно отключает модуль ШИМ при обнаружении системной ошибки.

Некоторые целевые приложения для MC3PHAC включают

Двигатели HVAC малой мощности
Бытовая техника
Коммерческие прачечные и посудомоечные машины
Управление процессами
Насосы и вентиляторы

Схема

Список деталей

Подключения

Настройки DIP-переключателя

Блок-схема

Фото

Видео

MC3PHAC Лист данных

MC3PHAC

Почему мы используем трехфазное питание?

Большинство электроприборов, используемых в домах и на предприятиях, работают с переменным током (AC), что означает, что подаваемое напряжение является пульсирующим, в отличие от постоянной выходной мощности батареи (постоянный ток, DC).В США напряжение, подаваемое коммунальными предприятиями, имеет частоту 60 Гц, что означает, что оно переключается между положительной и отрицательной полярностью 60 раз в секунду.

Большинство источников питания переменного тока можно разделить на однофазные или трехфазные, в зависимости от характеристик подаваемого напряжения. Как следует из названия, трехфазная система имеет три отдельных напряжения переменного тока, каждое с частотой 60 Гц. Однако эти напряжения чередуются между положительным и отрицательным в последовательности, а не одновременно, обеспечивая постоянный источник питания, который невозможен в однофазной системе.

Планируете строительный проект? Получите профессиональный электротехнический дизайн.

Как трехфазное питание снижает стоимость электроустановок

Емкость систем питания переменного тока измеряется в вольт-амперах (ВА) и рассчитывается путем умножения напряжения и тока.

Например, цепь 120 В с проводкой 20 А может выдерживать 2400 ВА.
Трехфазная цепь с проводкой 20 А может выдерживать 7200 ВА.

Учтите, что в обоих случаях вам понадобятся нейтральный провод и заземляющий провод в дополнение к одному токоведущему проводнику для каждого выхода напряжения.Это означает, что вам нужно три провода для однофазной системы и пять проводов для трехфазной системы. Другими словами, трехфазная система имеет 300% мощности однофазной системы, при этом используются только два дополнительных провода (всего на 67% больше меди). Если учесть сокращение проводки за счет использования трехфазного питания в большом коммерческом или промышленном объекте, экономия будет значительной.

Однофазное питание обычно используется в жилых помещениях, где нагрузка слишком мала, чтобы оправдать сложность трехфазной системы.Однако однофазные источники питания для индивидуальных жилых домов обычно поступают от трехфазной системы большего размера.

Дома на одну семью и другие небольшие постройки получают однофазное питание от трехфазной распределительной системы, принадлежащей коммунальной компании.
Большие многоквартирные дома обычно имеют собственный трехфазный служебный вход.

Преимущества трехфазного оборудования в производительности

Помимо экономии на электропроводке, трехфазные системы имеют заметные преимущества в производительности по сравнению с однофазными аналогами.Особенно это касается электродвигателей:

Для данной номинальной мощности трехфазные двигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные. Учитывая высокие цены на киловатт-час в Нью-Йорке, это значительное преимущество.
Трехфазные двигатели также имеют более высокий коэффициент мощности, что означает, что они потребляют меньше вольт-ампер при заданной нагрузке и КПД. Некоторые тарифы на электроэнергию включают плату за недостаточный коэффициент мощности, и трехфазные двигатели могут помочь снизить их.
Поскольку однофазные системы выдают пульсирующую мощность, двигатели, как правило, испытывают большую вибрацию, в то время как постоянное питание трехфазных систем обеспечивает более стабильную работу.
Однофазные двигатели не могут запуститься сами по себе, для этого требуются внешние устройства. С другой стороны, трехфазные двигатели могут запускаться только от источника питания, и он может даже изменить направление, если вы переключите два проводника друг с другом.

Трехфазная система также более универсальна, чем однофазная.Если вам нужно запустить однофазное устройство с трехфазным питанием, вы можете использовать только один из трех проводов. Однако обратное не действует: трехфазные приборы не могут работать от однофазного источника питания. Исключение составляют двигатели: вы можете запускать трехфазный двигатель от однофазного источника питания, но его механическая мощность резко снижается, а срок его службы резко сокращается.

Требования к цвету проводки

Национальный электротехнический кодекс устанавливает требования к цвету проводки для электрических систем.Это упрощает идентификацию проводников, снижает вероятность человеческой ошибки и повышает безопасность. Требования кратко изложены в следующей таблице.

Кондуктор Описание	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 120/208/240 В	Трехфазные системы, Номинальное напряжение 277/480 В
Токоведущий провод № 1	Черный	Коричневый
Токоведущий провод № 2	Красный	Оранжевый
Токоведущий провод № 3	Синий	Желтый
Нейтральный провод	Белый	Серый
Заземляющий провод	Зеленый, голый или зеленый и желтый	Зеленый, голый или зеленый и желтый

Когда трехфазная система питает как трехфазные, так и однофазные нагрузки, рекомендуется уравновешивать однофазные нагрузки между тремя фазами.Несбалансированное напряжение питания может быть вредным для некоторых типов оборудования. Нейтральный проводник также пропускает более высокий ток, когда система плохо сбалансирована, и это вызывает потерю мощности в виде рассеивания тепла.

Обратите внимание, что проводка — не единственный элемент схемы, который меняется между однофазными и трехфазными установками. Такие компоненты, как защитные устройства, распределительные щиты и трансформаторы, также построены по-другому. В случае трансформаторов вы можете использовать три однофазных блока для повышения или понижения трехфазного напряжения, но трехфазный трансформатор в большинстве случаев дешевле и компактнее.

Электропроводка — 480 В

480 Вольт Данные по проводке двигателя — Национальная ассоциация производителей электроэнергии (NEMA), токи, размер стартера, защита цепи двигателя, фазные провода, заземление и размер кабелепровода:

901 4 90144

Мощность двигателя	Ампер NEMA	Размер стартера	Перегрузка	Тип устройства защиты цепи двигателя HMCP (ампер)	Размер кабелепровода (дюймы)	Фазные провода (AWG12) GND
1/2	1.0	1	W30	3	3/4	12	12
3/4	1,4	1	W33	3		3/4 12
1	1,8	1	W36	3	3/4	12	12
1 1/2	2,6	1	1	3/4	12	12
2	3.4	1	W42	7	3/4	12	12
3	4,8	1	W45	7	1213 9
5	7,5	1	W50	15	3/4	12	12
7 1/2	11	1	W139 1	W139 / 4	12	12
10	14	1	W56	30	3/4	10	10
15 2	50	3/4	10	10
20	27	2	W64	50	1	8	8
25	34	2	W67	70	1 1/4	6	6
30	40	3 1 1/4	6	6
40	52	3	W69	100	1 1/4	4	4
	50	W72	100	1 1/4	4	4
60	77	4	W74	150	1 1/2	2	2	2	2	2	2	75	96	4	W77	150	1 1/2	2	2
100	125	4	W 36	200	2	2/0	2
125	156	5	W38	250	2 1/2	4/00
150	180	5	W40	400	2 1/2	4/0	1/0

1 л.с. = 0.746 кВт
Заземление оборудования рассчитано на медный проводник в соответствии с разделом 250.122 — Национальный электрический кодекс (NEC)

Заземляющий провод рассчитан на безопасное пропускание тока короткого замыкания на короткое время до срабатывания выключателя — он также рассчитан на удерживайте падение напряжения из-за токов короткого замыкания в земле ниже опасного уровня. Электропроводка двигателя рассчитана на непрерывную работу при полной нагрузке и удержание падения напряжения при полной нагрузке во время запуска в пределах нескольких%.

Трехфазные двигатели, включенные параллельно — возможно?

Трехфазные двигатели, включенные параллельно — возможно? — Обмен электротехнического стека

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

0
+0
Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 9 месяцев назад

Просмотрено 228 раз

\ $ \ begingroup \ $

Допускается ли параллельное соединение некоторых (группы) трехфазных двигателей вентиляторов с внутренней проводкой Даландера? Вся группа будет использоваться для низкой и высокой скорости по запросу.Равная нагрузка на каждый двигатель. Может у кого-то есть такой опыт? Общие предохранители для всей группы, а не для отдельных (знаю, что это плохо). У всех одинаковая сила.

Создан 12 ноя.

\ $ \ endgroup \ $ 2 \ $ \ begingroup \ $

Да.Несколько двигателей были подключены, чтобы по существу «помогать друг другу» управлять нагрузкой разными способами на протяжении многих десятилетий. Один из распространенных вариантов — наличие приточного и возвратного вентилятора в системе отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). Вы должны быть осторожны при проектировании механической системы, чтобы один двигатель не принимал на себя всю нагрузку или даже не «перегружал» другие. Распределение нагрузки, системы с несколькими двигателями использовались даже в ситуациях, когда нагрузки механически связаны друг с другом, например, два двигателя, подключенные к одному валу, несколько двигателей с ведущими звездочками на одной цепи или привод более одной ведущей шестерни на одном кольце. механизм.В некоторых случаях используются специальные системы управления двигателем. В асинхронных двигателях присущее им скольжение помогает распределять нагрузку.

Создан 12 ноя.

Чарльз КоуиЧарльз Коуи

35.3k11 золотых знаков2525 серебряных знаков6161 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 4

Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с метками параллельный двигатель или задайте свой вопрос.

Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры