Схема подключения электродвигателя по схеме звезда и треугольник, для чего это необходимо. Что дает подключение звездой и треугольником.

В раздел: Советы → Подключение электродвигателя

Для чего трехфазные электродвигатели подключают к напряжению по — разному соединив их обмотки? Мы иногда слышим в разговоре между электриками про соединения звездой и треугольником. А нельзя ли обойтись без этих разных электрических схем подключения?
Оказывается, можно соединить двигатели звездой, а точнее по «схеме звезда», но в этом случае для разгона самого двигателя потребуется больше времени и он будет отдавать меньшую мощность, а можно включать по схеме «треугольник» — двигатель при включении (разгоне) потребляет больше энергии, происходит бросок тока, а в сети падает напряжение, вот поэтому и комбинируют между собой эти схемы включения.

Применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником».
При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).
При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).

Клеммные колодки электродвигателей и схемы соединения обмоток :

Схема включение двигателя (насоса) звезда-треугольник.

Не вдаваясь в технические и подробные теоретические основы электротехники необходимо сказать, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенные обмотками в треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.
В связи с этим целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме звезда, после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме треугольник.
Схема управления :

Еще вариант схемы управления двигателем
Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.
После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.
При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.
Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.
Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.
Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные «Пусковые реле времени» , реле «старт-дельта» и др. , но назначение у них одно и тоже:
РВП-1-15, ВЛ-32М, ВЛ-163, CRM-2T ELKO Чехия.

Диаграмма работы пускового реле.
При подаче напряжения питания на реле, начинается отсчёт времени разгона t1 и через контакты пускового реле 15-18 включается пускатель «звезда» (обмотки двигателя включены по схеме «звездой»). По окончании времени разгона t1 контакты 15-18 размыкаются, выключается пускатель «звезда», и через время паузы t2 замыкаются контакты 25-28 встроенного электромагнитного реле, включающие пускатель «треугольник» (обмотки двигателя включены по схеме «треугольник»).
Времена T1, T2 устанавливаются органами управления реле, время паузы Т2 имеет фиксированное значение, обычно 20,30,40,80 мс, оно переключается дискретно.
ИТОГ-общее:
Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник».
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.

В итоге что дает для двигателя подключение звездой или треугольником? При соединении звездой пусковой ток электродвигателя уменьшается в 1,73·1,73 = 3 раза.

Плавный пуск при использовании УПП

На смену традиционным схемам включения для уменьшения пускового тока широкое распространение получили так называемые устройства плавного пуска — УПП.
В чем отличие и преимущество УПП?

Разница схемы звезда и треугольник

Специфика трехфазных электрических сетей предусматривает два варианта подключения трехфазных нагрузок – звездой и треугольником. Это касается фазных обмоток в трехфазных электродвигателях, обмоток трансформаторов или нагревательных элементов электрических котлов. При этом для звезды начала всех обмоток соединяются с фазными проводами, а концы обмоток соединены в нулевую (нейтральную) точку. В случае соединения треугольником конец предыдущей обмотки соединяется с началом последующей, образуя равносторонний треугольник, а все 3 фазы подключаются к его вершинам (точкам соединения).

Однако геометрические схемные различия не единственное, что отличает звезду от треугольника. Рассматривая на примере активной нагрузки, представленной тремя ТЕНами, видим, что в случае соединения звездой при выходе из строя одного нагревателя, двое остальных, подключенных последовательно на линейное напряжение остаются работать, а вот при поломке сразу двух перестает работать и третий. Если все три ТЕНа подключены треугольником, то каждый из них работает от линейного напряжения (380 в) и нагреватель сохраняет работоспособность даже при выходе из строя двух элементов.

Схема подключения и мощность асинхронных электродвигателей

Иначе сказываются схемы подключения обмоток статора в асинхронных двигателях. Дело в том, что при подключении их звездой или треугольником мощность двигателя меняется в три раза. То есть в случае подключения трехфазных асинхронных электродвигателей предназначенных для работы в подключении звездой при 380 вольтах трехфазного напряжения, треугольником их мощность увеличивается втрое. При таком режиме двигатель просто сгорает, но если у двигателя, рассчитанного на работу при подключении треугольником в те же 380 В обмотки статора соединены звездой, то его мощность упадет в три раза.

Последнее свойство нашло широкое применение в схемах пуска электрического двигателя. При запуске электродвигателя величина пускового тока может до 10 раз превышать номинальные значения. Влияние пусковых нагрузок негативным образом сказывается на напряжении в сети и на работе подключенного к ней оборудования.

С целью снижения пусковых токов электродвигатель включается по схеме пуска звезда-треугольник, при которой до момента разгона он подключен звездой, а при достижении номинальных оборотов на валу переключается на схему треугольника. Для возможности реализации схемы переключения звезда-треугольник большинство мощных электродвигателей имеют отдельные выводы обмоток статора, сама коммутация обеспечивается применением контакторов.

Таким образом каждая из схем включения имеет свои достоинства. Для треугольника это достижение максимальной мощности, хотя требует строгого соблюдения эксплуатационных режимов, преимуществами соединения звездой можно назвать:

• плавный пуск;
• работу в номинальном режиме;
• нормальную реакцию на кратковременные перегрузки;
• оптимальные температурные режимы.

Схемы подключения обмоток генераторов

В отношении электрогенераторов схемы подключения обмоток тоже имеют свои отличия. Как и нагрузка, они также могут включаться по схеме звезды или треугольника, однако мощность генератора при этом остается неизменной. Изменения касаются выходного напряжения, так если обмотки генератора соединяют звездой, то выходное напряжение будет в √3 раз ниже, нежели при соединении треугольником, но поскольку мощность остается неизменной, то при увеличении напряжения значение тока падает на этот же множитель.

Остались вопросы?

Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.

заказать консультацию

Ваше имя (обязательно)

Ваш e-mail (обязательно)

Телефон

Сообщение

Прикрепить файл

Даю согласие на обработку данных

Объяснение стартеров Star Delta — инженерное мышление

Стартеры Star Delta. В этом уроке мы собираемся обсудить, как работают пускатели звезда-треугольник для трехфазных асинхронных двигателей. Затем мы рассмотрим, почему и где они используются, и, наконец, математику, лежащую в основе их работы, чтобы помочь вам понять.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube о том, как работают пускатели звезда-треугольник.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу, вы должны иметь квалификацию и компетентность для выполнения любых электромонтажных работ.

Ниже приведены два примера схем подключения пускателей по схеме «звезда-треугольник» от отраслевых поставщиков. К концу этого урока вы поймете, как они работают.

Всегда уточняйте у производителя, как и можно ли подключить двигатель к пускателю звезда-треугольник.

Схема подключения «звезда-треугольник» от SiemensStar Схема подключения «треугольник» от The Motor Control Warehouse

Я собираюсь использовать старую цветовую кодировку фаз красный желтый синий просто потому, что я думаю, что ее легче увидеть. Тем не менее, мы кратко рассмотрим другие цветовые коды позже в этой статье.

Трехфазные двигатели используются почти в каждом коммерческом и промышленном здании. Внутри трехфазного асинхронного двигателя у нас есть 3 отдельные катушки, которые используются для создания вращающегося магнитного поля. Когда мы пропускаем переменный ток через каждую катушку, каждая катушка будет создавать магнитное поле, интенсивность и полярность которого меняются по мере того, как электроны меняют направление.

через GIPHY

Если мы подключим каждую катушку к отдельной фазе, электроны
в каждой фазе будет менять направление между вперед и назад на разных
раз по сравнению с другими фазами, поэтому магнитное поле будет изменяться в
интенсивность и полярность в другое время по сравнению с другими фазами.

Затем мы поворачиваем катушки на 120 градусов относительно предыдущей, а затем объединяем их в статор двигателя для создания вращающегося магнитного поля. Это вращающееся магнитное поле заставит вращаться ротор, который мы используем для привода вентиляторов, насосов и т. д.

Сверху, а иногда и сбоку от двигателя у нас есть электрическая клеммная коробка. Внутри этой электрической коробки у нас есть 6 клемм. Каждому соответствует буква и номер U1, V1, W1 и W2, U2 V2.

У нас есть катушка фазы 1, подключенная к двум клеммам U, катушка фазы 2, подключенная к двум клеммам V, и катушка фазы 3, подключенная к двум клеммам W. Клеммы катушки расположены по-разному сверху вниз. Через мгновение мы увидим, почему мы это делаем.

Мы всегда подключаем сторону питания к клеммам U1, V1 и W1.

Чтобы двигатель заработал, нам нужно замкнуть цепь. Там
два способа сделать это.

Конфигурация «треугольник»

Первое — это соединение «треугольник». Для этого подключаем
через клеммы от U1 до W2, от V1 до U2 и от W1 до V2. Это даст нам
наша дельта-конфигурация.

Когда мы пропускаем ток через фазы, электричество течет из одной фазы в другую, поскольку направление мощности переменного тока в каждой фазе меняется на противоположное. Вот почему у нас есть клеммы в разных местах, потому что мы можем соединяться и позволять электричеству течь между фазами, когда электроны меняют направление в разное время.

Узнайте, как работает электричество здесь и узнайте, как работает трехфазное электричество здесь

Конфигурация «звезда»

Другой способ, которым мы можем соединить клеммы, это использовать конфигурацию «звезда». В этом методе мы соединяем W2, U2 и V2 только с одной стороны клемм двигателя. Это дает нам дизайн, эквивалентный звезде.

Когда мы пропускаем ток через катушки, электроны распределяются между фазами на клеммах.

Два способа, которые мы только что рассмотрели для настройки двигателя по схеме «звезда» или «треугольник», являются фиксированными методами. Чтобы изменить их, мы должны физически отключить питание, открыть клеммы двигателя и переставить их. Это нецелесообразно делать.

Как мы можем это автоматизировать?

Чтобы автоматизировать это, нам нужно использовать контакторы. Они бывают разных конструкций, но основная операция — это переключатель, который может активироваться, чтобы замыкать или размыкать цепь, чтобы контролировать поток электричества во всех трех фазах одновременно.

Берем наш главный контактор и подключаем трехфазное питание к одной стороне, а затем подключаем другую сторону к соответствующим клеммам в электрической коробке асинхронных двигателей.

Затем берем второй контактор, который будет использоваться для соединения треугольником, и подаем в него наши три фазы. Отсюда мы подключаем нашу фазу 1 к клемме V2, которая является катушкой фазы 2. Затем мы подключаем нашу фазу 2 к клемме W2, которая является катушкой фазы 3. Наконец, мы подключаем наш провод фазы 3 к клемме U2, которая является катушкой фазы 1.

Теперь берем другой контактор, который будет использоваться для нашей схемы звезды, и подключаем к нему наши три фазы. Сверху просто соединяем все три фазы вместе.

Запуск двигателя

Мы запускаем соединение звездой, и мы делаем это, активируя
клеммы главного контактора и контактора звезды так, чтобы они замыкали цепь.

через GIPHY

Теперь, когда мы пропускаем электричество через цепь, электричество проходит через каждую фазу и катушку, а затем выходит через клеммы двигателя и попадает в контактор звезды, где путь электронов разделяется. Это позволяет электронам втекать в другую фазу или выходить из нее при изменении их направления.

Это будет работать в течение нескольких секунд перед переключением на дельта. Для соединения треугольником мы отключаем контактор звезды, а затем замыкаем соединение треугольником.

через GIPHY

Теперь у нас есть электричество, втекающее и разделяющееся в направлении. Он впадает как в главный контактор, так и в контактор треугольника. Электричество на пути главного контактора будет течь в катушки двигателей, а электричество, которое прошло по пути контактора треугольника, будет течь на противоположную сторону клемм двигателя и в другую фазу. Каждый будет течь между различными фазами, поскольку они меняют направление.

Элементы управления

Для управления переключением контакторов со звезды на треугольник мы
просто используйте таймер, чтобы контролировать это. Он автоматически изменит
настройка завершается через определенное время. Кроме того, более продвинутый
версия будет контролировать усилители или скорость двигателя.

США

Если вы находитесь в США, вы можете найти эти цвета,
это для трехфазного питания 208 В, но цвета будут другими, если
с использованием трехфазного источника питания 480 В.

Европа

В Великобритании и ЕС вы найдете эти цвета, используемые для фаз. Хотя в Великобритании вы, вероятно, все еще столкнетесь со старыми установками, в которых используются красно-желто-синие цвета.

Австралия

Почему мы используем звезду-треугольник?

Мы используем схему «звезда-треугольник», которую в Северной Америке также называют звездой-треугольником, чтобы уменьшить пусковой ток при запуске двигателя. Когда большие асинхронные двигатели запускаются треугольником, их пусковой ток может быть более чем в 5 раз выше, чем ток полной нагрузки, который возникает, когда двигатель стабилизируется и работает нормально.

Этот огромный скачок тока может вызвать множество проблем.
Электрическая система зданий будет поражена этим внезапным большим спросом.
электрическая инфраструктура будет быстро нагреваться, что приведет к
отказ компонентов и даже электрические возгорания. Внезапный спрос также вызывает
падение напряжения во всей системе электроснабжения здания, которое мы можем визуально
см. , потому что свет погаснет, это может вызвать много проблем для таких вещей, как
как компьютеры и серверы.

Таким образом, чтобы уменьшить пусковой ток, нам просто нужно уменьшить пусковое напряжение.

Конфигурация «звезда» снизит напряжение катушки примерно до 58 % по сравнению с конфигурацией «треугольник». Более низкое напряжение приведет к более низкому току. Ток в катушке в конфигурации звезды будет около ~ 33% от конфигурации треугольника. Это также приведет к снижению крутящего момента, крутящий момент звездообразной конфигурации также составит около 33% по сравнению с треугольником.

Простой пример того, что происходит внутри

Допустим, у нас есть двигатель, соединенный треугольником с типичным
Европейское напряжение питания 400В.

Это означает, что когда мы используем мультиметр для измерения напряжения между любыми двумя фазами, мы получим показание 400 В. Мы называем это нашим линейным напряжением.

Кстати, если у вас нет мультиметра, я настоятельно рекомендую вам приобрести его в свой набор инструментов, он необходим для поиска любых электрических неисправностей и поможет вам лучше понять электричество. Лично я использую вот этот счетчик .

Если мы измеряем на двух концах катушки, мы снова измеряем межфазное напряжение 400 В. Допустим, каждая катушка имеет сопротивление или импеданс, поскольку это мощность переменного тока, 20 Ом. Это означает, что мы получим показание тока на катушке 20 ампер. Мы можем рассчитать, что из 400 В / 20 Ом = 20 А. Но ток в линии будет другой, он будет 34,6А и мы получим что из 20А х кв3 = 34,6А

Если бы мы тогда смотрели на соединение звезды. У нас снова есть линейное напряжение 400 В, если мы измеряем между любыми двумя фазами. Но при соединении звездой все наши катушки встречаются в точке звезды или нейтральной точке. Мы можем провести нейтральную линию из этой точки. Итак, когда мы измеряем напряжение на концах катушки, мы получаем более низкое значение 230 В, потому что катушка не подключена напрямую между двумя фазами, как в версии треугольника. Один конец подключен к фазе, другой конец подключен к общей точке, поэтому напряжение является общим и будет меньше, потому что одна из фаз всегда обратная.

Мы можем увидеть значение 230 В, разделив 400 В на sqr3 = 230 В. Поскольку напряжение меньше, ток будет тоже. Если катушка снова имеет сопротивление или импеданс 20 Ом, то ток рассчитывается как 230 В / 20 Ом, что составляет 11,5 А. Ток в линии тоже будет 11,5А.

Таким образом, при соединении треугольником катушка подвергается полному
400В между двумя фазами. Но соединение звездой подвергается только воздействию 230 В.
между фазой и нейтралью. Итак, мы видим, что звезда использует меньшее напряжение
и, следовательно, менее актуален по сравнению с дельта-версией, поэтому мы используем
это первое.

Схема подключения и проводки пускателя звезда-треугольник

Пускатель звезда-треугольник — широко используемый пускатель для трехфазного асинхронного двигателя. В этой статье мы рассмотрим схему подключения стартера звезда-треугольник и проводку. Здесь мы увидим, как сделать силовую цепь и схему управления. Также мы увидим, как сделать подключение таймера с контактором звезда и треугольник. Схема подключения Star Delta Starter состоит из следующих устройств,

• Трехполюсный автоматический выключатель — 1 шт.
• Однополюсный автоматический выключатель — 1 шт.
• Трехполюсный контактор 440 В — 3 шт.
• Трехфазное тепловое реле перегрузки — 1 шт. — 1 №
• NO Кнопочный переключатель — 1 №
• 220В Лампы индикации — Красная, Зеленая, Желтая

Сначала создадим силовую цепь. Здесь вы можете увидеть схему подключения силовой цепи пускателя звезда-треугольник.

См. также:  Однолинейная схема цепи питания и управления пускателя звезда-треугольник

Как выполнить подключение

1. Сначала подключите все три фазы основного источника питания к MCCB. Большинство автоматических выключателей позволяют подключать ввод питания с любой стороны вверху или внизу. Но если ваш MCCB уже идентифицирован для подключения входного источника питания на определенной стороне вверху или внизу, подключите его в соответствии с его идентификацией.

2. Подсоедините выход MCCB к входу главного контактора, также сделайте петлю и подключите контактор треугольника, как показано на схеме выше.

3. Подсоедините тепловое реле перегрузки к главному контактору, как показано на схеме выше.

4. Теперь у вас есть шесть клемм для подключения к двигателю: три от выхода OLR и три от выхода контактора треугольника. Подключите все эти клеммы к двигателю, как показано на схеме выше.

5. Теперь возьмите петлю с выхода контактора «треугольник» и соедините с контактором «звезда». Кроме того, закоротите все три клеммы контактора звезды, как показано на схеме выше.

Теперь наша силовая цепь готова. Теперь мы собираемся сделать схему управления с таймером, кнопочными выключателями и т.д.

Здесь вы можете увидеть схему подключения пускателя звезда-треугольник как с питанием, так и с цепью управления.

Читайте также:  Подключение пускателя DOL и схема подключения с OLR

Процедура подключения

Подключение кнопочного выключателя

мы связаны с фазой ‘R’.

2. Подключите выход MCB к кнопке STOP или NC через контакты NC OLR, как показано на схеме выше.

3. Соедините выход кнопочного переключателя NC с кнопочным переключателем START или NO. Кроме того, подключите выход кнопочного переключателя NC к клемме A1 главного контактора через нормально разомкнутые контакты этого контактора. Это делает удерживающую цепь.

4. Подключите выход кнопочного переключателя NO к клемме A1 главного контактора.

Подключение таймера

1. В этом таймере задержки включения A1, A2 являются клеммой питания. 15 — обычный, 16 — нормально закрытый, 18 — нет.

2. Соедините клемму A2 с нейтралью. Подключите клемму A1 к выходу кнопочного переключателя NO, как показано на рисунке выше. Также замкните клемму A1 на клемму 15.