Схема трехфазного двигателя: Схема подключения электродвигателя, подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Схема подключения электродвигателя, подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Схема подключения электродвигателя во многом определяется условиями его эксплуатации.

Например, подключение «звездой» обеспечивает большую плавность работы, но дает потерю мощности по сравнению с подключением «треугольником».

Иногда бывает нужно подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть. В любом случае рассматривать этот вопрос надо по порядку. (Здесь и далее разговор пойдет про асинхронный электродвигатель как наиболее часто встречающийся).

На рисунке 1 представлены две схемы соединения обмоток двигателя.

1. Схема соединения «звездой». Начала (или концы) всех обмоток соединяются в одной точке, оставшиеся концы (или начала) подключаются каждый к своей фазе (L1, L2, L3).

   Эта схема не позволяет использовать электрический двигатель на полную мощность, но имеет меньший пусковой ток.

2. Соединение обмоток электродвигателя «треугольником». При этом начало одной обмотки соединяется с концом другой. Вершины получившегося треугольника подключаются к цепи трехфазного тока.

   В отличие от соединения «звездой» эта схема позволяет использовать всю паспортную мощность двигателя, но имеет больший пусковой ток.

3. Подключение двигателя к сети одинаково, вне зависимости от способа соединения обмоток, поэтому, рассказывая про различные его подключения я буду использовать приведенное здесь обозначение электродвигателя, чтобы лишний раз не затруднять восприятие схемы.

Подключение двигателя к сети производится через электромагнитный пускатель. Схемы таких подключений приведены здесь.

Соединение обмоток двигателя в ту или иную схему производится соответствующей установкой перемычек в клеммной коробке. (См. на соответствующих рисунках под схемами соединений). Для тех, кто привык разбираться во всем досконально на нижней части рисунка 1.с приведена схема подключения обмоток электродвигателя к соответствующим клеммам.

Следует заметить, что сказанное относится к двигателям не подвергавшимся переделкам (ремонту) и имеющим штатную маркировку обмоток.

В противном случае нужно самостоятельно найти обмотки, их начала и концы. Как это сделать поясняет рисунок 2.

1. Прозваниваем обмотки. Для этого один измерительный щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления подсоединяем к любой клемме (выводу), другим последовательно проверяем остальные. Точки, сопротивление между которыми составляет единицы или доли ом (близко к нулю), являются выводами одной обмотки.
2. Отмечаем найденную обмотку, аналогичным образом прозваниваем оставшиеся выводы, находим остальные.
3. Определяем начала и концы обмоток электродвигателя. Для этого соединяем любые две последовательно, подаем на них переменное напряжение. Для безопасности лучше ограничиться его величиной 12-36 Вольт. К оставшейся подключаем мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Наличие напряжения свидетельствует, что обмотки соединены синфазно, то есть конец одной подключен к началу другой.

   Этот вариант как раз изображен на рисунке. Отсутствие напряжения говорит о том, что обмотки соединены концами (или началами). Маркируем их соответствующим образом. Повторяем указанные действия для оставшейся обмотки, соединенной с любой из первых двух.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ

Такая необходимость возникает достаточно часто. Сразу замечу — мощность электродвигателя при этом теряется.

Схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную (220 В) сеть требует наличия фазосдвигающего конденсатора Ср. Значение его емкости в микрофарадах (мкФ) для двигателей мощностью до 2,5 кВт можно определить умножив мощность двигателя в кВт на 100.

Конечно, для этого существует специальная формула, но описанным образом емкость можно получить с достаточной степенью приближения.

Наиболее простая схема приведена на рисунке 3.

В зависимости от положения переключателя SB1 будет меняться направление вращения электродвигателя. Подключение двигателя к сети производится выключателем F, в качестве которого лучше использовать автоматический выключатель.

Сразу после его включения для старта (набора оборотов) нужно подключить дополнительный конденсатор Сдоп, емкостью в 2-3 раза большей, чем Сраб. Это достигается нажатием кнопки SB2, которая должна быть отпущена сразу после набора электродвигателем оборотов.

Резистор R служит для разряда конденсатора Сдоп после его отключения. Значение этого резистора некритично и может быть порядка 100 — 500 кОм.

По этой схеме можно подключать электродвигатели с по схеме как «треугольник» так и «звезда».

Следующая схема (рис.4) использует подключение электродвигателя через пускатель. Сделано это так, чтобы включение можно было производить одним нажатием. Давайте посмотрим как эта схема работает.

При нажатии кнопки «пуск» срабатывает пускатель КМ1. Одними своими контактами он подключает дополнительный конденсатор Сдоп, другими — включает пускатель КМ2, который подает на электродвигатель напряжение (контактная группа КМ2. 1) и одновременно блокирует контакты КМ1.1 первого пускателя.

После набора оборотов кнопка пуск отпускается, пускатель КМ1 отключается, отключая Cдоп. Напряжение на пускатель КМ2 подается им самим, он находится в замкнутом состоянии до нажатия кнопки «стоп», размыкающей цепь питания.

Катушки пускателей должны быть рассчитана на напряжение 220В.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

Схемы подключения электродвигателя. Звезда, треугольник, звезда — треугольник.

Асинхронные двигатели, имея ряд таких неоспоримых достоинств, как надежность в эксплуатации, высокая производительность, способность выдерживать большие механические перегрузки, неприхотливость и невысокая стоимость обслуживания и ремонта, обусловленные простотой конструкции, имеют, конечно и свои определенные недостатки.

На практике 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).

Не вдаваясь в технические и теоретические основы электротехники известно, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенными обмотками 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 для снижения пусковых токов 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.

_{^{(Начало обмоток статора: U1; V1; W1. Концы обмоток: U2; V2; W2. На клеммной доске шпильки начала и концов обмоток расположены в строгой последовательности: W2; U2; V2; под ними расположены: U1; V1; W1. При подключении двигателя в «треугольник» шпильки соединяются перемычками: W2-U1; U2-V1; V2-W1.)}}

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-3, ВЛ-32М1, D6DS (Австрия) , ВЛ-163 (Украина), CRM-2T  (Чехия), TRS2D (Чехия),  1SVR630210R3300 (ABB), 80 series (Finder) и другие.

Типовая схема с пусковым реле времени (реле «звезда/треугольник») для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя:

Вывод:  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.

звезда, треугольник, трехфазная сеть 380В, однофазная сеть 220В

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):

Двигатель для однофазной сети 220В
(~ 1, 220В)

Двигатель для трехфазной сети
220В/380В (220/380, Δ / Y)

Двигатель для трехфазной сети 380В
(~ 3, Y, 380В)

Двигатель для трехфазной сети
(380В / 660В (Δ / Y, 380В / 660В)

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»).

Технический директор
ООО «Насосы Ампика»
Моисеев Юрий.

Схемы подключения электродвигателя, подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети 380 В

На производственном предприятии регулярно возникает необходимость подключения или переподключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети 380 В, 660 В или однофазной 220 В, но не всегда есть опыт грамотно работать со всеми возможными схемами подключения трехфазного электродвигателя. В зависимости от цели эксплуатации электродвигателя, ниже приведены схемы подключения трехфазного двигателя со всеми достоинствами и недостатками. При покупке электродвигателя не всегда обращают внимание на схему подключения на именной табличке или на задней крышке клемной коробки, а подключают новый двигатель по привычке как старый и это является чуть ли не основной причиной сгоревших моторов. Следует отметить что трехфазные электродвигатели встречаются трех модификаций по возможности подключения:

• 380 В — 3 вывода, схема «звезда» (Y)
• 220 / 380 В — 6 выводов, схема «треугольник»/«звезда» (Δ/Y)
• 380 / 660 В — 6 выводов, схема «треугольник»/«звезда» (Δ/Y)

 

ВНИМАНИЕ! Работа с электрическими двигателями без заземления, пусковой и защитной автоматики запрещена. Неквалифицированное обращение с высоким напряжением может нанести вред здоровью и летальному исходу.

Схема подключения электродвигателя 380В — 3 вывода

Это самый простой тип подключения, когда заводом изготовителем заранее собрано схему «звезда» (Y)  и в клемной коробке предстоит подсоединить всего три провода (3 фазы) без наличия перемычек меж клеммами.

 

Преимущество данной схемы:

• Простота подключения электродвигателя.
• Надежная работа с максимальным КПД и мощностью в номинальном режиме.

 

Недостаток такого исполнения:

• Невозможность использовать электродвигатель от однофазной сети 220 В с максимальной мощностью до 70%
• Невозможность осуществить плавный пуск для преодоления тяжелого старта без дополнительной автоматики.

Схема подключения электродвигателя «220/380В» треугольник / звезда — 6 выводов

Данный тип электродвигателя имеет 6 выводов (шесть проводов) в клемной коробке и подключается в трехфазную сеть 380 Вольт по схеме (Y) «звезда» см. Рис.1, которая собрана по умолчанию на заводе изготовителе. В таком исполнении завод изготовитель выпускает чаще всего маломощные трехфазные электродвигатели от 0,12 кВт до 7,5 кВт или же габариты двигателей от АИР 56 до АИР 112.

 

Преимущества схемы «звезда» (Y) для 220/380 В:

• Высокая надежность работы электромотора.
• Максимальное КПД двигателя.
• Устойчивость к кратковременным перегрузам электродвигателя.

 

Преимущества схемы «треугольник» (Δ) для 220/380 В:

• При необходимости данный электродвигатель может быть использован подключением от сети 220 В по схеме «треугольник» (Δ) с использование рабочего конденсатора и если потребуется дополнительно пускового конденсатора. В этом случае двигатель будет работать на 70% от заявленной мощности. Этот вариант подключения со всеми преимуществами и недостатками подробно разберем в следующей статье.

 

Недостатки исполнения электродвигателя 220/380 В:

• Невозможность осуществить плавный пуск для преодоления тяжелого старта без дополнительной автоматики.

Схемы подключения трехфазных электродвигателей «380/660В» треугольник / звезда — 6 выводов

Данный тип электродвигателя имеет 6 выводов (шесть проводов) в клемной коробке и чаще всего в новом электродвигателе в заводском исполнении производителем заранее собрана по умолчанию схема «звезда» (Y) см. Рис.1. Исполнение 380/660 чаще всего идет на средней и большой мощности электродвигателей от 4 кВт до 315 кВт и более или от габарита АИР 132 до АИР 355 и более. В связи с универсальностью в эксплуатации данного исполнения электродвигателей средней и высокой мощности низковольтного оборудования можно смело заявить о достоинствах без недостатков. Трехфазные электродвигатели можно подключать к трехфазной сети 380/660 В по следующим схемам:

• схема «звезда» (Y) или 660В используется для плавного пуска избегая тяжелого пуска (высокий пусковой момент) и высоких пусковых токов.
• схема «треугольник» (Δ) работа от стандартной сети 380В в номинальном режиме эксплуатации электродвигателя.
• схема «звезда-треугольник» (Y/Δ) комбинированная схема подключения для автоматического перехода с плавного пуска на 660В на рабочий режим 380В

 

Схема «звезда» для 380/660 В

Подключение звездой применяют для того, чтобы пуск электродвигателя сделать плавным за счет снижения пусковых токов. Но в ней есть один существенный минус для продолжительной работы: двигатель будет работать с мощностью на 30% меньшей от указанной в паспорте. Как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель по схеме «звезда» показано на Рис.1.

 

Схема «треугольник» для 380/660 В

Подключение треугольником к сети 380 В позволяет использовать всю заявленную мощность электродвигателя. Но и она имеет недостаток для пускового момента: во время пуска мотора сила тока очень высока и как результат в двигателе под тяжелой пусковой нагрузкой может подгореть изоляция обмоток. Как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель по схеме «треугольник» показано на Рис.1.

 

Схема «звезда-треугольник» для 380/660 В

Комбинированная схема подключения звезда-треугольник позволяет использовать все преимущества двух отдельных схем и обойти их недостатки. Чаще всего так подключают электродвигатели с большой мощностью. Суть этого решения заключается в том, что двигатель запускается по схеме «звезда», а при достижении оптимального числа оборотов переключается на схему «треугольник». Таким образом пуск электродвигателя получается плавным с небольшими пусковыми токами, а после переключения схем его мощность увеличивается на 30% и полностью соответствует заявленной в паспорте. Как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель по схеме «звезда-треугольник» показано на Рис.2. Электродвигатель подключен по схеме «звезда», если замкнуты ключи K1 и K3, а по схеме «треугольник» – если замкнуты ключи K1 и K2. Переключение с одной схемы на другую происходит автоматически или вручную, в зависимости от предустановленного автоматического оборудования. Для этого используют чаще всего магнитный пускатель, пусковое реле или пакетный переключатель.

Подключение трехфазного двигателя схема

Трехфазный электродвигатель при пуске контактами магнитного пускателя подключается к трёхфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт. 
На рис 1. показан вариант схемы пуска с питанием катушки магнитного пускателя переменным током напряжением 220 вольт. Напряжение для схемы управления снимается с двух проводов: с фазного провода и провода нейтрали (на схеме рис.1 это провода «C» и «N»).

При нажатии кнопки «Пуск» напряжение 220 вольт через нормально замкнутые контакты кнопки «Стоп» поступает на обмотку магнитного пускателя. Сердечник обмотки втягивается и замыкает соединенные с ним три группы мощных контактов, подающие трехфазное напряжение на выводы обмоток электродвигателя.

Кроме трёх групп мощных контактов, магнитный пускатель замыкает группу маломощных нормально разомкнутых контактов (К1), включенных параллельно кнопке «Пуск». Контакты замыкаются и последующее отпускание кнопки «Пуск» уже не изменяет состояние схемы. Процесс пуска завершен.

Нейтральный провод (N) не участвует в питании электродвигателя, но, в соответствии с требованиями правил электробезопасности, при отсутствии заземления обязательно подсоединяется к корпусу электродвигателя. Если корпус электродвигателя по какой-то причине окажется под напряжением (например, фазная обмотка статора электродвигателя замкнёт на его корпус), то резко возрастёт потребляемый электродвигателем ток (идущий по цепи «фаза-нейтраль») и сработавшая схема защиты отключит электродвигатель от питающей сети, исключая тем самым поражение электрическим током человека, случайно прикоснувшегося к его корпусу.

Схема пуска может работать с магнитными пускателями рассчитаными на переменное напряжение напряжение 220 и 380 вольт. Выбор типа магнитного пускателя определен только конкретными условиями монтажа схемы. Если провод «нейтраль» недоступен, то дешевле применить магнитный пускатель с питающим напряжением обмотки катушки электромагнита пускателя 380 вольт, чем прокладывать дополнительно провод «нейтрали» для питания пускателя с обмоткой на 220 вольт. Такой вариант схемы пуска показан ниже на Рисунке 2.

Токовая защита трехфазного электродвигателя

Трехфазный электродвигатель следует защищать от выхода из строя, что может случитьсяАвтоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность. Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток — это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.при повышеннии напряжения источника питания, при перегреве элементов конструкции электродвигателя и при аварийной остановке вращения ротора электродвигателя. Внешнюю электрическую цепь, питающую трехфазный электродвигатель, следует защищать от токовых перегрузок, которые возникают при коротком замыкании электрических проводов схемы между собой или внутреннем замыкании токоведущих компонентов электродвигателя.

Простейшая токовая защита трехфазного электродвигателя выполнена посредством включения в цепь питающих проводов токовых тепловых датчиков, входящих в состав типового устройства токовой защиты. Превышение тока, потребляемого электродвигателем, в течении небольшого времени времени вызывает размыкание исполнительных контактов датчика тока, последовательно включенных в цепь питания катушки магнитного пускателя.

Существует линейная зависимость времени срабатывания устройства токовой защиты от кратности превышения тока. Токовая защита с паспортным значением 100А сработает через 1,5 минуты после пропускания по любой одной фазе (или по двум или трём фазным проводам сразу) тока в 100 ампер. При превышении тока в два раза, защита сработает в два раза быстрее, чем при номинальном токе, т.е. через 45 секунд и т.д. Устройство токовой защиты имеет возможность регулировки в небольших пределах (в 1.5-2 раза) номинального тока срабатывания защиты.

При срабатывании устройства токовой защиты размыкаются исполнительные контакты теплового датчика тока, что вызывает обесточивание и отпускание сердечника катушки магнитного пускателя, включенного последовательно с этими контактами (рис.3) и, соответственно, отключение электродвигателя от источника питающего напряжения. После остывания датчика, для приведения устройства в исходное состояние, нажимается кнопка возврата. При этом исполнительные контакты токового датчика вновь замыкаются. Теперь кнопкой «Пуск» можно вновь запустить электродвигатель.

Автоматический выключатель питания трехфазного электродвигателя

Подключение трехфазного электродвигателя обеспечивается достаточно сложной схемой. Для защиты питающих проводов от перегрева, для защиты помещения от пожара в случае возгорания электропроводки при коротком замыкания, на входе схемы подключения трехфазного электродвигателя применяются автоматические выключатели электропитания. Схема с применением такого автомата токовой защиты изображена ниже на Рис.4

Автоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность. Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток — это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.

Схемы подключения трёхфазного электродвигателя — Ремонт220

Статьи

Автор Фома Бахтин На чтение 2 мин. Просмотров 4k. 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

---

Подробное описание и схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Современный рынок предлагает однофазные и трехфазные электродвигатели. Но, как известно, бытовая сеть – однофазная, отсюда закономерный вопрос: осуществимо ли подключение трехфазного двигателя к однофазной сети?

Приведем несколько вариантов решения обозначенной задачи. Чаще предпочтение отдается методу подключение трехфазного двигателя через конденсатор – один из элементов является рабочим, другой – пусковым. Обозначения Ср и Сп. На схеме рассмотрены варианты включения «звезда» (а) и «треугольник» (б).

Рис.1

За счет действия элемента схемы Сп достигается увеличение пускового момента. После того, как двигатель запущен, Сп отключают. В ситуациях, когда пуск электродвигателя выполняется без нагрузки, необходимость включать в цепь конденсатор Сп отпадает.

Для успешной реализации задачи важно правильно определить емкость рабочего конденсатора. Используется закономерность:

Ср=К(1ном/U), где

Ср – рабочая емкость (мкФ), 1ном – сила тока по номиналу (А), U – напряжение в однофазной цепи (В), К – коэффициент, который зависит от того, какая схема подключения трехфазного двигателя выбрана. Показатель «К» для «звезды» — 2800, «треугольника» — 4800.

Показатели номинального тока и напряжения можно найти в технической документации (паспорте) к каждому виду электрических двигателей.

Подключение трехфазного двигателя через конденсатор чаще предусматривает применение недорогого электролитического конденсатора ЭП. После каждого включения такой конденсатор крайне важно разряжать.

Как показывает практика, подключение трехфазного двигателя к однофазной сети с помощью конденсаторов оправдано. Такая схема дает мощность в 65-85% от приведенных в паспорте данных. Проблемы могут возникнуть только с подбором нужного типа конденсатора. Чтобы не решать подобных задач, большое распространение получила схема подключения трехфазного двигателя с применением активных сопротивлений. 

Рис.2

Но необходимо учесть, что при помощи метода сопротивления часто не получается получить мощность силовой установки больше, чем половина ее номинала. 

Выполняя подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть через конденсатор важно понимать, что номинал конденсаторов модификаций КБГ-МН и БГТ приводится на постоянном токе. При работе в условиях переменного тока, величины допустимых напряжений не должны превышать приведенных в таблице ниже показателей.

Номинальное напряжение постоянного тока, В	Допустимое напряжение переменного тока, В, при частоте 50Гц и емкости конденсатора, мкФ:
	до 2	4-10
400 600 1000 1500	250 300 400 500	200 250 350 —

Определить величину пусковых активных сопротивлений можно, опираясь на величины, приведенные в таблице ниже. За основу принимаются мощности электрического двигателя в трехфазном режиме.

Мощность двигателя, кВт	Пусковое сопротивление, Ом
при включении по схеме Рис.2 (а)
0,6 1,0 1,7 2,8 4,5; 7,0	25-30 20-25 10-15 4-10 3-5
при включении по схеме Рис.2 (б)
0,6; 1,0 1,7; 2,8 4,5	8-15 3-4 1,5-3

В информационном разделе Дельта Привод вы также можете подробнее ознакомиться с вопросом включения двигателя постоянного тока в сеть 110/220 вольт.

стандартных схем управления двигателем — журнал IAEI

Время считывания: 6 минут.

Однофазные и трехфазные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором нуждаются в некотором типе цепи для запуска функции пуска или останова. Обычно однофазные двигатели и трехфазные двигатели меньшей мощности могут запускаться при полном напряжении на линии. Однако трехфазные двигатели большей мощности требуют методов пуска с пониженным напряжением.

Силовые цепи и цепи управления

Обычно в управлении двигателем используются два типа цепей — цепь питания с линейным напряжением и цепь управления .Силовая цепь при пуске от сети при полном напряжении состоит из устройства защиты от сверхтоков (OCPD), будь то предохранители или автоматический выключатель; линейные проводники, заканчивающиеся на клеммах L1, L2 и L3; магнитный пускатель двигателя или твердотельное устройство; и проводники нагрузки, которые заканчиваются на клеммах T1, T2 и T3.

Цепь управления состоит из компонентов лестничной диаграммы, таких как кнопки пуска и останова, катушки реле, сигнальные лампы и любые другие разнообразные устройства замыкания контактов, такие как концевые выключатели, реле давления, контроллеры температуры, датчики приближения или поплавковые выключатели.Схема управления может быть дополнительно классифицирована как двухпроводная или трехпроводная в зависимости от области применения. Также важно отметить, что мощность силовой цепи рассчитана в соответствии с номинальным напряжением нагрузки двигателя: 115 В, 200 В, 230 В, 460 В или 575 В. Схема управления может работать при том же напряжении, что и силовая цепь, но также может работать и при более низких напряжениях, используя трансформатор станка для понижения напряжения до более безопасных уровней.

Схема типичной цепи запуска при полном напряжении через линию показана на рисунке 1.На этой схеме показаны силовая цепь и цепь управления . Обратите внимание, что схема управления представляет собой схему управления с трехпроводной лестничной схемой, которая хорошо работает с трехфазными двигателями меньшей мощности. Электроэнергетика будет иметь правила, определяющие, насколько большой двигатель может быть запущен через линию. Если мощность двигателя превышает это значение, необходимо использовать методы пуска с пониженным напряжением. Двигатели — индуктивные нагрузки; поэтому они имеют очень высокие пусковые токи в диапазоне 2.В 5-10 раз превышает рабочий ток двигателя при полной нагрузке. Этот чрезмерный пусковой ток, также называемый током заторможенного ротора, вызывает колебания напряжения в линиях. Вы, вероятно, наблюдали эффект броска тока всякий раз, когда свет в здании опускается при подключении оборудования HVAC. Когда этот чрезмерный пусковой ток потребляется от источника напряжения в течение нескольких секунд, он вызывает падение напряжения. Это падение напряжения означает, что для оборудования доступно более низкое напряжение; и осветительные приборы, в частности, будут мерцать.

Рисунок 1. Трехпроводное управление с полным напряжением

Пускатели пониженные

В основном существует шесть типов пускателей пониженного напряжения: первичный резистор, реактор, автотрансформатор, неполная обмотка, звезда-треугольник и твердотельный. Твердотельные пускатели пониженного напряжения очень распространены, поскольку они хорошо взаимодействуют с частотно-регулируемыми приводами (VFD) и программируемыми логическими контроллерами (PLC).

Пускатели с первичным резистором используют резисторы, включенные последовательно с выводами двигателя во время функции пуска.Поскольку теперь это последовательная цепь, приложенное напряжение падает между последовательным резистором и обмоткой двигателя, вызывая более низкий пусковой ток. Реле времени управляет реле управления, контакты которого замыкают последовательные резисторы после запуска.

Пускатели реакторов работают аналогично, за исключением того, что вместо резисторов используются реакторы. Пускатели реакторов встречаются гораздо реже, чем раньше.

Пускатели автотрансформатора используют автотрансформаторы с ответвлениями, причем ответвления обычно устанавливаются на 50%, 65% от 80% доступного сетевого напряжения.Опираясь на концепцию «коэффициента трансформации» в трансформаторе, этот тип пускателя допускает меньшие токи на стороне сети, с точки зрения электросети, и большие токи на стороне нагрузки, с точки зрения двигателя во время запуска. Автотрансформатор отличается от двухобмоточного трансформатора тем, что не обеспечивает гальванической развязки между первичной и вторичной обмотками. Повышающий автотрансформатор часто называют «повышающим» автотрансформатором, а понижающий автотрансформатор — «компенсирующим» автотрансформатором.

Помните «коэффициент трансформации» трансформатора? Когда вы смотрите на напряжение, вы полагаетесь на следующую формулу:

В _{первичный} / В _{вторичный} = N _{первичный} / N _{вторичный}

Для тока вы полагаетесь на эту формулу:

I _{первичный} / I _{вторичный} = N _{вторичный} / N _{первичный}

Для иллюстрации возьмем простой пример. Трансформатор на 1 кВА имеет первичную обмотку 240 В и вторичную обмотку 120 В.Первичный ток составляет 4,17 А при 240 В, а вторичный ток — 8,33 А при 120 В. Трансформатор имеет соотношение 2: 1. Напряжение понижается в два раза, а ток увеличивается в два раза. Этот принцип позволяет работать пускателю автотрансформаторного типа.

Пускатель с частичной обмоткой разработан для работы с электродвигателем с частичной обмоткой, который имеет два набора идентичных обмоток. Вы можете использовать двигатели с двойным напряжением 230/460 В, но вы должны проявлять особую осторожность.Идея заключается в том, что двигатель 230/460 В работает от 230 В с параллельными обмотками. Следовательно, половина обмоток двигателя находится в цепи во время пуска; затем, через несколько секунд, в цепь подключается другая половина обмоток двигателя. Серьезные проблемы могут возникнуть, если схема синхронизации не подключает другую половину обмоток двигателя сразу после запуска.

Пускатель звезда-треугольник работает, позволяя двигателю запускаться по схеме «звезда», а затем работать по схеме «треугольник».Использование этой конфигурации позволяет снизить пусковой ток во время запуска при сохранении пускового момента примерно на 33%. Разомкнутый переход — важное соображение, о котором следует помнить при пуске по схеме звезда-треугольник, потому что между конфигурацией звезды для пуска и конфигурацией треугольником для работы будет период времени, когда обмотки двигателя будут отключены. Пускатели с закрытым переходом преодолевают этот недостаток, но имеют гораздо более высокую стоимость.

Твердотельные пускатели часто называют пускателями с плавным пуском, потому что они используют кремниевые выпрямители (SCR) для выполнения этой задачи.Газонаполненные вакуумные лампы, называемые тиратронами, были ранней версией семейства твердотельных тиристоров, которое включает в себя триаки, диаки и UJT (однопереходные транзисторы). SCR состоит из трех элементов: анода, катода и затвора. Подавая сигнал на элемент затвора точно в нужное время, вы можете контролировать, какой ток SCR будет пропускать или блокировать в течение цикла; это известно как фазовый контроль. Способность этого устройства обеспечивать частичную или полную проводимость в течение цикла дает проектировщику большую гибкость.Эта возможность позволяет точно контролировать ток нагрузки двигателя во время запуска.

Релейные схемы управления

Обычно используются два типа лестничных цепей управления: двухпроводная схема управления и трехпроводная схема управления. Двухпроводная схема управления использует устройства с поддерживаемым контактом для управления пускателем магнитного двигателя. В трехпроводной схеме управления используются устройства с мгновенным контактом, управляющие магнитным пускателем двигателя.

Двухпроводная схема управления показана на рисунке 2.Он состоит из нормально разомкнутого устройства с поддерживаемыми контактами, которое, будучи замкнутым, приводит в действие катушку магнитного пускателя двигателя, которая, в свою очередь, питает подключенную нагрузку двигателя. Двухпроводная схема управления обеспечивает так называемый «расцепитель низкого напряжения». В случае сбоя питания магнитный пускатель двигателя отключится. После восстановления питания магнитный пускатель двигателя автоматически возобновит подачу питания при условии, что ни одно из поддерживаемых контактных устройств не изменило свое состояние. Это может быть очень полезно в таких приложениях, как охлаждение или кондиционирование воздуха, где вам не нужно, чтобы кто-то перезапускал оборудование после сбоя питания.Однако это может быть чрезвычайно опасно в приложениях, где оборудование запускается автоматически, подвергая опасности оператора.

Рисунок 2. Двухпроводное управление полным напряжением

Трехпроводная схема управления показана на рисунке 1. Она состоит из нормально замкнутой кнопки останова (СТОП), нормально разомкнутой кнопки пуска (ПУСК), уплотнительного контакта (М) и катушки пускателя магнитного двигателя. При нажатии нормально разомкнутой кнопки пуска катушка магнитного пускателя двигателя (M) находится под напряжением.Вспомогательный контакт (M) уплотняется вокруг кнопки пуска, обеспечивая фиксацию цепи. Нажатие нормально замкнутой кнопки останова приводит к нарушению цепи. Трехпроводная схема управления обеспечивает так называемую «защиту от низкого напряжения». В случае сбоя питания магнитный пускатель двигателя отключится. Однако в этом случае, как только питание будет восстановлено, магнитный пускатель двигателя не включится автоматически. Оператор должен нажать кнопку пуска, чтобы снова запустить последовательность операций.

По сравнению с двухпроводной схемой управления трехпроводная схема управления обеспечивает гораздо большую безопасность для оператора, поскольку оборудование не запускается автоматически после восстановления подачи электроэнергии. На рисунке 3 показана схема управления с несколькими кнопками пуска и останова. В этой схеме несколько нормально замкнутых кнопок останова размещены последовательно, а несколько нормально разомкнутых пусковых кнопок размещены параллельно для управления пускателем магнитного двигателя. Это обычное применение трехпроводной схемы управления, в которой вам необходимо запускать и останавливать один и тот же двигатель из разных мест на предприятии.Трехпроводная схема управления может использоваться различными способами для соответствия конкретному применению схемы.

Рисунок 3. Схема управления несколькими остановками / пусками

Управление двигателями переменного тока

— очень интересный и специализированный сегмент нашей отрасли. Электромеханические магнитные пускатели двигателей были стандартом на протяжении многих лет. Твердотельные устройства позволили лучше контролировать параметры схемы, обеспечивая при этом полную интеграцию с частотно-регулируемыми приводами и программируемыми логическими контроллерами.

Что такое трехфазный двигатель и как он работает?

Трехфазные двигатели (также численно обозначаемые как трехфазные двигатели) широко используются в промышленности и стали рабочей лошадкой многих механических и электромеханических систем из-за их относительной простоты, проверенной надежности и длительного срока службы. Трехфазные двигатели являются одним из примеров типа асинхронного двигателя, также известного как асинхронный двигатель, который работает на принципах электромагнитной индукции. Хотя существуют также однофазные асинхронные двигатели, эти типы асинхронных двигателей реже используются в промышленных приложениях, но широко используются в бытовых приложениях, таких как пылесосы, компрессоры холодильников и кондиционеры, из-за использования однофазных двигателей. фаза переменного тока в домах и офисах.В этой статье мы обсудим, что такое трехфазный двигатель, и опишем, как он работает. Чтобы получить доступ к другим ресурсам о двигателях, обратитесь к одному из наших других руководств по двигателям, охватывающим двигатели переменного тока, двигатели постоянного тока, асинхронные двигатели, или к более общей статье о типах двигателей. Полный список статей о моторах можно найти в разделе статей по теме.

Что такое трехфазное питание?

Чтобы понять трехфазные двигатели, полезно сначала понять трехфазную мощность.

При производстве электроэнергии переменный ток (AC), создаваемый генератором, имеет характеристику, заключающуюся в том, что его амплитуда и направление меняются со временем.Если графически отображать амплитуду по оси y и время по оси x, соотношение между напряжением или током в зависимости от времени будет напоминать синусоидальную волну, как показано ниже:

Рисунок 1 — Однофазный переменный ток

Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

Электроэнергия, подаваемая в дома, является однофазной, это означает, что имеется один токоведущий провод плюс нейтраль и заземление. В трехфазном питании, которое используется в промышленных и коммерческих условиях для работы более крупного оборудования, которое требует большей мощности, есть три проводника электрического тока, каждый из которых работает с разностью фаз 120 ^o 2π / 3. радианы друг от друга.Если смотреть графически, каждая фаза будет выглядеть как отдельная синусоида, которая затем объединяется, как показано на изображении ниже:

Рисунок 2 — Трехфазное электрическое питание со сдвигом фаз 120

^o между каждой фазой

Изображение предоставлено: teerawat chitprung / Shutterstock.com

Трехфазные двигатели питаются от электрического напряжения и тока, которые генерируются как трехфазная входная мощность и затем используются для выработки механической энергии в виде вращающегося вала двигателя.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазные двигатели — это тип двигателя переменного тока, который является конкретным примером многофазного двигателя. Эти двигатели могут быть асинхронными двигателями (также называемыми асинхронными двигателями) или синхронными двигателями. Двигатели состоят из трех основных компонентов — статора, ротора и корпуса.

Статор состоит из ряда пластин из легированной стали, вокруг которых намотана проволока, образуя индукционные катушки, по одной катушке на каждую фазу источника электроэнергии.Катушки статора питаются от трехфазного источника питания.

Ротор также содержит индукционные катушки и металлические стержни, соединенные в цепь. Ротор окружает вал двигателя и представляет собой компонент двигателя, который вращается для выработки механической энергии на выходе двигателя.

Корпус двигателя удерживает ротор с валом двигателя на комплекте подшипников для уменьшения трения вращающегося вала. Корпус имеет торцевые крышки, которые удерживают подшипниковые опоры и вентилятор, прикрепленный к валу двигателя, который вращается при вращении вала двигателя.Вращающийся вентилятор втягивает окружающий воздух снаружи корпуса и заставляет воздух проходить через статор и ротор для охлаждения компонентов двигателя и рассеивания тепла, которое генерируется в различных катушках из-за сопротивления катушки. Кожух также обычно имеет выступающие механические ребра снаружи, которые служат для дальнейшего отвода тепла в наружный воздух. Торцевая крышка также обеспечит место для электрических соединений для трехфазного питания двигателя.

Как работает трехфазный двигатель?

Трехфазные двигатели работают по принципу электромагнитной индукции, который был открыт английским физиком Майклом Фарадеем еще в 1830 году.Фарадей заметил, что когда проводник, такой как катушка или проволочная петля, помещается в изменяющееся магнитное поле, в проводнике возникает наведенная электродвижущая сила или ЭДС. Он также заметил, что ток, протекающий в проводнике, таком как провод, будет генерировать магнитное поле и что магнитное поле будет меняться, когда ток в проводе изменяется по величине или направлению. Это выражается в математической форме, связывая ротор электрического поля со скоростью изменения магнитного потока во времени:

Эти принципы составляют основу для понимания того, как работает трехфазный двигатель.

На рисунке 3 ниже показан закон индукции Фарадея. Обратите внимание, что наличие ЭДС зависит от движения магнита, которое приводит к изменению магнитного поля.

Рисунок 3 — Принцип электромагнитной индукции

Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

Для асинхронных двигателей, когда статор питается от трехфазного источника электроэнергии, каждая катушка генерирует магнитное поле, полюса которого (северный или южный) меняют положение, когда переменный ток колеблется в течение полного цикла.Поскольку каждая из трех фаз переменного тока сдвинута по фазе на 120, ^или , магнитная полярность трех катушек не одинакова в один и тот же момент времени. Это условие приводит к тому, что статор производит так называемое RMF или вращающееся магнитное поле. Поскольку ротор находится в центре катушек статора, изменяющееся магнитное поле статора индуцирует ток в катушках ротора, что, в свою очередь, приводит к возникновению противоположного магнитного поля, создаваемого ротором. Поле ротора стремится выровнять свою полярность относительно поля статора, в результате к валу двигателя прикладывается чистый крутящий момент, и он начинает вращаться, пытаясь выровнять свое поле.Обратите внимание, что в трехфазном асинхронном двигателе нет прямого электрического соединения с ротором; магнитная индукция вызывает вращение двигателя.

В трехфазных асинхронных двигателях ротор стремится поддерживать соосность с RMF статора, но никогда не достигает этого, поэтому асинхронные двигатели также называют асинхронными. Явление, которое заставляет скорость ротора отставать от скорости RMF, известно как скольжение, что выражается как:

, где N _r — скорость ротора, а N _s — синхронная скорость вращающегося поля (RMF) статора.

Синхронные двигатели работают аналогично асинхронным двигателям, за исключением того, что в случае синхронного двигателя поля статора и ротора синхронизированы, так что RMF статора заставляет ротор вращаться с точно такой же скоростью вращения (в синхронизация — значит, скольжение равно 0). Дополнительные сведения о том, как это сделать, см. В статьях о реактивных двигателях и бесщеточных двигателях постоянного тока. Обратите внимание, что синхронные двигатели, в отличие от асинхронных двигателей, не нуждаются в питании от сети переменного тока.

Контроллеры двигателей для трехфазных двигателей

Скорость, создаваемая трехфазным двигателем переменного тока, является функцией частоты сети переменного тока, поскольку она является источником RMF в обмотках статора. Поэтому некоторые контроллеры двигателей переменного тока работают, используя вход переменного тока для генерации модулированной или управляемой частоты на входе двигателя, тем самым управляя скоростью двигателя. Другой подход, который можно использовать для управления скоростью двигателя, — это изменение скольжения (описанное ранее).Если скольжение увеличивается, скорость двигателя (то есть скорость ротора) уменьшается.

Чтобы узнать больше о подходах к управлению двигателями, просмотрите нашу статью о контроллерах двигателей переменного тока.

Сводка

В этой статье представлено краткое обсуждение того, что такое трехфазные двигатели и как они работают. Чтобы узнать больше о двигателях, ознакомьтесь с нашими соответствующими статьями, перечисленными ниже. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://kebblog.com/how-a-3-phase-ac-induction-motor-works/
2. https://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/15848/Three-Phase-Electric-Power-Explained.aspx
3. http://www.oddparts.com/oddparts/acsi/defines/poles.htm
4. http://www.gohz.com/how-to-determine-the-pole-number-of-an-induction-motor
5. https://www.elprocus.com/induction-motor-types-advantages/
6. https: // www.intechopen.com/books/electric-machines-for-smart-grids-applications-design-simulation-and-control/single-phase-motors-for-household-applications
7. https://www.worldwideelectric.net/resource/construction-ac-motors/

Прочие изделия для двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

Объяснение трехфазного питания

| Объяснение трехфазного питания

В этом видео подробно рассматривается трехфазное питание и объясняется, как оно работает. Трехфазную мощность можно определить как общий метод производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока.Это разновидность многофазной системы, которая является наиболее распространенным методом передачи электроэнергии в электрических сетях по всему миру.

Дополнительные ресурсы Raritan

---

Расшифровка стенограммы:
Добро пожаловать в это анимированное видео, в котором быстро объясняется трехфазное питание. Я также объясню загадку того, почему 3 линии электропередачи разнесены на 120 градусов, потому что это важный момент для понимания трехфазного питания.

Питание, которое поступает в центр обработки данных, обычно представляет собой трехфазное питание переменного тока, что означает трехфазное питание переменного тока.

Давайте посмотрим на упрощенный пример того, как генерируется трехфазная мощность.

Этот пример отличается от того, что я использовал бы для описания того, как трехфазный двигатель использует мощность. В видео с переменным током мы показали, как вращение магнита мимо одного провода заставляет ток течь вперед и назад. Теперь мы собираемся покрутить магнит через 3 провода и посмотреть, как он влияет на ток в каждом из проводов.

В этом трехфазном примере северный положительный конец магнита направлен прямо вверх по линии один.

Чтобы облегчить объяснение концепции, давайте воспользуемся циферблатом и скажем, что первая линия находится в позиции двенадцати часов. Электроны в строке 1 будут течь к северному полюсу магнита. Что происходит, когда магнит теперь поворачивается на 90 градусов?

Как мы видели на видео с переменным током, поскольку магнит перпендикулярен линии 1, электроны в линии 1 перестанут двигаться. Затем, когда магнит поворачивается более чем на 90 градусов, южный полюс магнита приближается к линии один, и электроны меняют направление, что означает, что направление тока изменится на противоположное.Это было подробно описано в видео по переменному току. Если вы нажали на это видео, не понимая, что такое переменный ток, сначала просмотрите это видео.

Глядя на график, вы можете понять, почему я выбрал аналоговый циферблат. Круг составляет 360 градусов, и часы делят круг на 12 частей, так что каждый час покрывает 30 градусов круга. Переход от 12 к 3 составляет 90 градусов, а переход от 12 к 4 — 120 градусов.

При генерации трехфазного питания медные провода расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга.Итак, когда вы находитесь в позиции «четыре часа» в нашем примере, это 120 градусов от первой линии. А в положении «восемь часов» он находится на 120 градусах от обоих положений: «4 часа» и «12 часов». Три линии равномерно расположены по кругу.

Если северный полюс находится ближе к одному из трех проводов, электроны движутся в этом направлении. Чем ближе южный полюс подходит к каждому проводу, тем больше электроны удаляются от южного полюса. В каждой из трех линий электроны движутся вперед и назад, и они не всегда движутся в том же направлении или с той же скоростью, что и две другие линии.

Давайте еще раз посмотрим на пример. Когда магнит вращается, когда северный полюс находится в положении 1 часа, он становится перпендикулярным линии 2, поэтому, конечно, электроны перестают двигаться по линии 2. Но они все еще движутся по линии 1, привлеченные более близким северным полюсом, и они движутся по линии 3, которую отталкивает южный полюс. Когда северный полюс магнита смотрит на 2 часа, тогда на линии 1 и [линию] 2 воздействует северный полюс, но южный полюс находится прямо напротив линии 3, так что теперь у него пиковый ток.В 3 часа магнит перпендикулярен линии 1, поэтому электроны перестают двигаться, но на линию 2 влияет северный полюс, а на линию 3 — южный полюс, поэтому ток течет по линиям 2 и 3.

Надеюсь , этот пример показывает вам, как в любое время ток всегда течет как минимум по 2 линиям. Он также показывает взаимосвязь между 3 линиями при вращении магнита по кругу. Когда магнит вращается вокруг циферблата, на каждую из трех линий будет воздействовать либо северный, либо южный полюс, за исключением случаев, когда магнит перпендикулярен линии.

Давайте сосредоточимся на линии 1. Это пик тока, когда северный полюс указывает на 12 и 6 часов. Это при нулевом токе, когда северный полюс указывает на 3 и 9 часов. Только 1 из 3 линий всегда находится на пике, но поскольку есть 3 линии, есть 3 положительных пика и 3 отрицательных пика для каждого цикла. В 6 различных положениях на циферблате одна из линий находится на пике. Позиции 12 и 6 — это чередующиеся пики линии 1, позиции 2 и 8 — чередующиеся пики линии 3, а 4 и 10 — чередующиеся пики линии 2.

Теперь давайте объясним те запутанные формы сигналов, которые часто используются для изображения трех фаз. Если вы посмотрите на пример формы сигнала, вы увидите первую строку синего цвета, которая начинается с нуля. Это означает, что магнит перпендикулярен этой линии. По мере движения магнита вы можете видеть, как ток достигает своего пика. Затем, когда положительный полюс вращается мимо этого провода, ток начинает ослабевать, пока магнит снова не станет перпендикулярным, что приводит к нулевому току. Когда отрицательный полюс начинает приближаться, ток меняет направление и движется в другом направлении к другому пику, прежде чем вернуться к нулевому току.Это завершает 1 полный цикл для этой линии.

Для того, чтобы двухмерная диаграмма показывала взаимосвязь между линиями, теперь на ней отображается зазор, который означает время, за которое магнит вращается на 120 градусов. Это когда красная линия имеет нулевой ток. По мере того как магнит продолжает вращаться, красная линия будет двигаться в сторону своего пикового положительного тока, затем вернется к нулю, после чего ток изменит направление. График также показывает, что третья линия начнется при нулевом токе через 120 градусов после второй строки.Итак, если вы посмотрите на эти 3 линии, вы увидите, что когда одна линия находится на пике, другие 2 линии все еще генерируют ток, но они не на полную мощность, то есть они не на пике. Таким образом, когда электроны текут от положительного пика к отрицательному, ток отображается как текущий от положительных значений к отрицательным. Помните, что положительные и отрицательные стороны не отменяют друг друга. Положительная и отрицательная коннотации используются только для описания того, как меняется ток.

В трехфазной цепи вы обычно берете одну из трех токоведущих линий и подключаете ее к другой из трех токоведущих линий.Одно исключение из этого описано в видео «Дельта-звезда».

В качестве примера возьмем трехфазную линию на 208 В. Каждая из 3 линий будет передавать 120 вольт. Если вы посмотрите на диаграмму, вы легко увидите выходную мощность любых двух линий. Если одна линия на пике, другая линия не на пике. Вот почему в трехфазной цепи неправильно умножать 120 вольт на 2, чтобы получить 240 вольт.

Итак, если вам интересно, почему у вас дома есть 110/120 вольт для обычных розеток, но у вас также есть приборы на 220/240 вольт, что дает? Что ж, это не трехфазное питание.Фактически это 2 однофазные линии.

Так как же рассчитать мощность объединения двух линий в трехфазную цепь? Формула представляет собой вольты, умноженные на квадратный корень из 3, который округляется до 1,732. Для 2 линий, каждая по 120 вольт, вычисление для этого составляет 120 вольт, умноженное на 1,732, а результат округляется до 208 вольт.

Вот почему мы называем это трехфазной цепью на 208 вольт или трехфазной линией на 208 вольт. Трехфазная цепь на 400 вольт означает, что на каждую из трех линий подается 230 вольт.

Последняя тема, о которой я расскажу в этом видео: почему компании и центры обработки данных используют 3 фазы?

А сейчас позвольте дать вам простой обзор. Для трехфазного подключения вы подключаете линию 1 к линии 2 и получаете 208 вольт. В то же время вы [можете] подключить линию 2 к линии 3 и получить 208 вольт. И вы [можете] соединить линию 3 с линией 1 и получить 208 вольт. Если провод способен выдавать 30 ампер, то передаваемая мощность составляет 208 вольт, умноженное на 30 ампер, умноженное на 1,732, при общей доступной мощности 10.8 кВА.

Для сравнения, для однофазной 30-амперной цепи с напряжением 208 В вы получите только 6,2 кВА. Обычно 3 фазы обеспечивают большую мощность.

Существуют и другие факторы, по которым гораздо лучше подавать трехфазное питание в стойку центра обработки данных, чем использовать однофазное питание, и эти факторы обсуждаются в видео в зависимости от напряжения и силы тока, а также в видео с напряжением 208 и 400 вольт.

Установки трехфазных двигателей

---

---

ЗАДАЧИ

• определяют для нескольких типов трехфазных асинхронных двигателей переменного тока:
• размер проводов, необходимых для трехфазного, трехпроводного ответвленные цепи.
• типоразмер предохранителей, обеспечивающих пусковую защиту.
• отключающее средство, необходимое для данного типа двигателя.
• размер блоков тепловой перегрузки, необходимых для работы с перегрузкой по току защита. размер главного питателя к моторной установке.
• Требуется максимальная токовая защита главного фидера.
• главное разъединительное средство для моторной установки.
• используйте Национальный электротехнический кодекс.

Работа электромонтера требует знания Национального Требования электрического кодекса, регулирующие установку трехфазных двигателей, и возможность применения этих требований к установкам. Элементы схемы двигателя показаны на 1.

В этом блоке описана процедура определения сечения проводов и надлежащая защита от перегрузки и пуска для типичного трехфазного двигателя монтаж. Пример установки двигателя состоит из фидерной цепи. питание трех параллельных цепей.Каждая из трех ответвленных цепей подключена к трехфазному двигателю указанной мощности. Фидерная цепь и ответвленные цепи имеют необходимую защиту от перегрузки по току. Национальным электротехническим кодексом.

ил. 1 Линейная схема системы управления двигателем.

НАГРУЗКА ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ

ил. 2 Ответвительная цепь для каждого двигателя

Установка промышленного двигателя, описанная в этом примере, подключена к сети 230 В, трехфазной, трехпроводной сети (2).Загрузка Эта система состоит из следующих ответвлений.

1. Одна ответвленная цепь, питающая трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. двигатель 230 вольт, 28 ампер, 10 л.с., с маркировкой буквой F.

2. Одна ответвленная цепь, питающая трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. двигатель на 230 вольт, 64 ампера, 25 л.с., с маркировкой буквой B.

3. Одна ответвленная цепь, питающая трехфазную индукционную систему с фазным ротором. двигатель рассчитан на 230 вольт, 54 ампера и 20 л.с.Ток ротора при полной нагрузке составляет 60 ампер.

РАЗЪЕМНАЯ ЦЕПЬ ДЛЯ КАЖДОГО ДВИГАТЕЛЯ

Значения, приведенные в таблицах NEC 310-16, 310-17, 310-18 и 310-19, включая примечания, должны использоваться с кодовой книгой тока для двигателей при определении допустимой нагрузки. сечения проводника и предохранителя.

Три конкретных факта должны быть определены для каждой из трех ответвленных цепей. составляющая нагрузку на установку.

1. Размер жил для каждой трехфазной трехпроводной ветви. схема.

2. Размер предохранителя, который будет использоваться для защиты от короткого замыкания. Предохранители защищают проводку и двигатель от любых неисправностей или коротких замыканий в проводке или обмотки двигателя.

3. Размер блоков тепловой перегрузки, которые будут использоваться для защиты от работы. Блоки защиты от перегрузки защищают двигатель от возможного повреждения из-за продолжающегося перегрузка мотора.

ПРИМЕЧАНИЕ: Значения ампер при полной нагрузке следует брать из паспортной таблички двигателя. только для расчета единиц тепловой перегрузки (см. статью 430-6 NEC).Другой расчеты основаны на номинальных значениях кодовой книги из 430-148, 149, 150.

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 1

Первая ответвленная цепь питает трехфазную индукционную цепь с короткозамкнутым ротором. мотор. Данные паспортной таблички этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Вольт 230 Этап 3 Кодовое письмо F 10 л.с.	Амперы 28 Скорость 1735 об / мин Частота 60 Гц Температурный диапазон 40 ° Цельсия

Размер проводника

Раздел 430-22 (а) Кодекса гласит, что проводники ответвленной цепи, один двигатель должен иметь грузоподъемность не менее 125 процент от номинального тока полной нагрузки двигателя.Это общее правило может быть измененным в соответствии с Таблицей 430-22 (a) Исключение для некоторых специальных классификации услуг.

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. ответвительной цепи, питающей двигатель мощностью 10 л.с.

а. Двигатель мощностью 10 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 28 ампер. В соответствии в Раздел 430-152:

28 x 125% = 35 ампер

г. Используя ток 35 ампер и обращаясь к Таблице 310–16, подберите провод надлежащего размера. выбрано.Этот процесс требует, чтобы электрик определил температуру. номиналы каждой используемой оконечной нагрузки, а затем номинальная мощность оборудования схема. Согласно Статье 110-14 (c) NEC, номинальная температура провод, используемый для определения амперной емкости (токовой нагрузки), не должен превышают допустимую температуру любого из соединений. Если все окончания отмечены на более высокую температуру, столбец в 310—16 отмеченный 60-градусный выбран, чтобы определить допустимую нагрузку проводника.Четный при использовании стандартного строительного провода THHN размер проводника составляет # 8 в Колонна с температурой 60 градусов.

г. В таблице C1 раздела C NEC указано, что 3 проводника THHN №8 будут поместиться в кабелепровод 1/2 дюйма.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором подключается непосредственно через номинальное сетевое напряжение через пускатель двигателя. Ответвительная цепь, Защита от короткого замыкания и замыкания на землю для этого двигателя состоит из трех стандартные плавкие предохранители без выдержки времени, заключенные в предохранительный выключатель, расположенный на линейная сторона магнитного пускателя.Согласно разделу 430-1 09 Закона Код, этот переключатель должен быть переключателем цепи двигателя с номинальной мощностью в лошадиных силах, автоматический выключатель или выключатель в литом корпусе и должны быть внесены в список.

ПРИМЕЧАНИЕ: The Underwriters ’Laboratories, Inc. Электротехнические строительные материалы В списке указано, что «некоторые закрытые переключатели имеют двойную номинальную мощность, больший из которых основан на использовании предохранителей с соответствующей выдержкой времени для пусковых характеристик двигателя.Переключатели с такой мощностью рейтинги отмечены, чтобы указать на это ограничение, и проверяются на больших из двух оценок ».

Защита параллельной цепи двигателя

Защита от короткого замыкания и замыкания на землю для трехфазной, Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, обозначенный кодовой буквой F, приведен в Таблица 430-152. Для рассматриваемого двигателя параллельной цепи 1 двигатель устройство максимального тока цепи не должно превышать 300 процентов от полной нагрузки ток двигателя (предохранители без выдержки времени).Статья 430-52 с исключениями. относится к Таблице 430-152.

Плавкий предохранитель параллельной цепи для параллельной цепи, питающей двигатель с короткозамкнутым ротором:

Поскольку двигатель мощностью 10 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 28 ампер и соответствующее значение из таблицы 430-152:

28 x 300% = 84 ампера

Раздел 430-52 гласит, что если значения для защиты параллельной цепи устройства, определенные с использованием процентных соотношений в Таблице 430-1 52, не соответствуют к стандартным размерам или номиналам устройства, затем к следующему большему рейтингу размера или следует использовать настройку.

Однако в Разделе 240-6 Кодекса указывается, что следующий более крупный стандарт номинал предохранителя свыше 84 ампер равен 90 амперам. Стандартный картридж без задержки предохранители номиналом 90 ампер могут использоваться в качестве защиты параллельной цепи. для этой схемы двигателя.

Защита параллельной цепи, короткого замыкания и замыкания на землю также может рассчитываться с использованием предохранителя с выдержкой времени. Ссылаясь на Таблицу 430–152, выбирается второй столбец и вычисляется 175% от 28 ампер (1.75 х 28 = 49 ампер). Используется следующий больший размер: в этом примере предохранители на 50 ампер. был бы выбор. Код позволяет электрику увеличить размер предохранителя по исключениям 430—52 с (1).

Трехполюсный, трехпредохранитель, Выключатели безопасности переменного тока 230 В
Ампер	Приблизительные значения мощности в лошадиных силах производителя Стандартный	Максимум
30 60 100 200 400	3 7 1/2 15 25 50	7 1/2 15 * 30 * 60 * 100 *

ил.3 Столик для выключателей безопасности

Средства отключения

Согласно таблице для выключателей безопасности (3) отключающие означает, что для этого двигателя мощностью 10 л.с. предусмотрен предохранительный выключатель мощностью 15 л.с. и 100 ампер, в котором установлены предохранители на 90 ампер.

Поскольку эти предохранительные выключатели имеют двойную номинальную мощность, допускается установка предохранительный выключатель на 60 ампер с максимальной мощностью 15 л.с., если выдержка времени предохранители соответствуют пусковым характеристикам двигателя.В размер предохранителей с выдержкой времени, установленных в выключателе безопасности, зависит от желаемая степень защиты и требуемый тип обслуживания мотор. Предохранители с выдержкой времени номиналом от 35 до 60 ампер могут быть установлен в выключателе безопасности.

Максимальная токовая защита при работе

Защита от перегрузки по току состоит из трех мониторов тока, обычно тепловой, размещенный в пускателе двигателя.(См. примечание после Таблицы 430-37 Кодекса для исключения из этого утверждения.)

Раздел 430-32 (а) (1) Кодекса гласит, что рабочая перегрузка по току защита (защита двигателя и параллельной цепи от перегрузки) для двигателя должен срабатывать при не более 125% тока полной нагрузки (как показано на паспортной табличке) для двигателей с отмеченным превышением температуры не более 40 градусов Цельсия.

Ток отключения тепловых блоков, используемых в качестве максимальной токовой защиты. это:

28 x 125% = 35 ампер

Когда выбранного реле перегрузки недостаточно для запуска двигателя или для перевозки груза, Раздел 430-3 4 разрешает использование следующего более высокого размер или номинал, но должен срабатывать не более чем на 140 процентов полной нагрузки ток двигателя.

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 2

Вторая ответвленная цепь питает трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Данные паспортной таблички этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Вольт 230 Этап 3 Буквенный код B	Ампер 64 Скорость 1740 об / мин Частота 60 Гц 25 л.с. Температурный режим 40 градусов Цельсия

Размер проводника

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. параллельной цепи, питающей 25-сильный двигатель.

а. Двигатель мощностью 25 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер (см. NEC Таблица 430-150). (Согласно разделу 430-22 (а) Кодекса 125% необходимо для емкость):

68 x 125% = 85 ампер

г. В таблице 310-1 6 указано, что медный провод № 3 типа TW или THHN или провод № 3 типа THW. (Предположим, что клеммы 60 ° C).

г. Таблица C1 раздела C показывает, что три проводника № 3 TW или THW может быть установлен в кабелепровод диаметром 1 1/4 дюйма.Требуется 1-дюймовый кабелепровод для трех проводов № 3 THHN.

ПРИМЕЧАНИЕ: Раздел 360-4F (c) Кодекса требует, чтобы проводники Размер № 4 или больше входит в корпус, изолирующую втулку или эквивалент. должен быть установлен на кабелепровод.

Защита параллельной цепи двигателя

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 25 л.с. запускается с помощью автотрансформатора. Максимальная токовая защита параллельной цепи для этой цепи двигателя состоит из трех предохранителей без задержки времени, расположенных в предохранительном выключателе, установленном на линейная сторона пускового компенсатора.

Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, который обозначен кодовой буквой B и который используется с пусковым компенсатором, таблица 430-152 Кодекс требует, чтобы максимальная токовая защита параллельной цепи не превышала 300 процентов от тока полной нагрузки двигателя.

Максимальная токовая защита параллельной цепи для питания параллельной цепи этот мотор:

Поскольку двигатель мощностью 25 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер (NEC Таблица 43 0-150),

68 x 300% = 204 ампера

Раздел 240-6 не показывает 204 ампера в качестве стандартного номинала предохранителя.Однако Раздел 430-52 разрешает использование предохранителя следующего большего размера. если рассчитанный размер не является стандартным. В этом случае 200 ампер следует попытаться. Таким образом, три предохранителя без задержки на 200 ампер могут использоваться в качестве защиты параллельной цепи для этого двигателя.

Средства отключения

Согласно таблице предохранительных выключателей на рис. 2 1–3, отключающие Средство для двигателя мощностью 25 л.с. — это предохранительный выключатель мощностью 25 л.с., 200 ампер, в котором установлены предохранители на 200 ампер.

Предохранители с выдержкой времени могут быть установлены в предохранительные выключатели. В этом примере 175% x 68A = 11 9A. 125 предохранителей являются следующим по величине размером и могут использоваться по исключениям к 430-52. Аварийный выключатель будет таким же размер.

Защита от перегрузки по току (перегрузка двигателя и параллельной цепи Защита)

Защита от перегрузки по току состоит из трех магнитных перегрузок. расположен в пусковом компенсаторе.Согласно паспортной табличке, мотор имеет номинальный ток полной нагрузки 64 ампера. Текущая настройка магнитные блоки перегрузки настроены на срабатывание на

64 x 125% = 80 ампер (ток отключения)

ФИЛИАЛ ЦЕПЬ 3

Третья ответвленная цепь питает трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором. Данные паспортной таблички этого двигателя следующие:

Асинхронный двигатель с фазным ротором
Вольт 230 Этап 3 Частота 60 Гц	Амперы статора 54 Ампер ротора 60 20 л.с. Температурный режим 40 градусов Цельсия

Размер проводника (статор)

Для определения сечения проводников используется следующая процедура. параллельной цепи, питающей 20-сильный двигатель.

а. Двигатель мощностью 20 л.с. имеет номинальный ток полной нагрузки 54 ампера. В соответствии согласно разделу 430-22 (a) NEC и таблице 430-150, 54 x 125% = 67,5 ампер

г. В таблице 310-1 6 указано, что проводник № 4 типа TW, THW, THHN (70 амперы).

г. Таблицы C1 раздела C показывают, что три проводника № 4 TW или THW или THHN может быть установлен в кабелепровод диаметром 1 дюйм.

ПРИМЕЧАНИЕ: Статья 300-4F (c) требует, чтобы проводники размера № 4 или большего размера, чтобы войти в корпус, должна быть установлена ​​изолирующая втулка или эквивалент. установлен на водоводе.

Защита параллельной цепи двигателя

Асинхронный двигатель с фазным ротором мощностью 20 л.с. запускается с помощью Поперечный магнитный выключатель двигателя. Этот пускатель двигателя применяет номинальное трехфазное напряжение на обмотку статора. Предусмотрен контроль скорости ручным барабанным контроллером, используемым в роторе или вторичной цепи. Все сопротивления контроллера вставляется в цепь ротора, когда мотор запускается. В результате пусковой ток двигателя меньше, чем если бы двигатель запускался на полном напряжении.

МТЗ в параллельной цепи асинхронного двигателя с ротором согласно Таблице 430-152 Кодекса не должно превышать 150 процентов от рабочий ток двигателя при полной нагрузке.

Максимальная токовая защита параллельной цепи для питания параллельной цепи этот мотор:

Ток полной нагрузки равен 54 А для двигателя с фазным ротором мощностью 20 л.с.

54 x150% = 81 ампер

Раздел 240-6 не показывает 81 ампер в качестве стандартного предохранителя.Статья 430-52 позволяет использовать следующий больший размер. Следует выбрать предохранитель на 90 А.

Средства отключения

Согласно таблице для предохранительных выключателей на рис. 14-3, отключающие Средство для двигателя мощностью 20 л.с. — это аварийный выключатель на 25 л.с., 200 ампер. Редукторы должен быть установлен в этот выключатель для установки требуемых 90-амперных предохранителей. для защиты параллельной цепи двигателя. Из-за двойного рейтинга эти предохранительные выключатели, допустимо использовать выключатель на 100 ампер, имеющий максимальный рейтинг 30 лс.В этом случае стандартная 90-амперная безвременная задержка могут быть установлены предохранители или предохранители с выдержкой времени на 90 ампер.

Защита от перегрузки по току (защита двигателя)

Максимальная токовая защита состоит из трех тепловых перегрузок. блоки, расположенные в пускорегулирующем аппарате магнитного двигателя (за исключением указано в примечании после таблицы 430-3 7). Согласно паспортной табличке, двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 54 ампера.Номинальная поездка ток каждого теплового агрегата:

54 x125% = 67,5 ампер

Размер проводника (ротор)

Обмотка ротора асинхронного двигателя с фазным ротором мощностью 20 л.с. 60 ампер. Следующая процедура используется для определения размера проводники вторичной цепи от контактных колец ротора к барабану контроллер.

а. Раздел 430-23 (а) требует, чтобы проводники, соединяющие вторичный асинхронного двигателя с фазным ротором к его контроллеру имеют токоведущий мощность не менее 125 процентов вторичного тока полной нагрузки мотор для продолжительного режима.

60 x125% = 75 ампер

г. Таблица 310-1 6 показывает, что несколько типов медных проводников могут Использовать: № 3 Тип TW, Тип THW или Тип THHN, при условии, что заделки 60 °.

г. Таблица C1 раздела C показывает, что три проводника TW № 3 могут быть установлен в кабелепровод диаметром 1¼ дюйма. Требуется 1¼-дюймовый кабелепровод, если три Используются проводники № 3 THW. Требуется 1-дюймовый кабелепровод для трех No. 3 провода THHN.

ПРИМЕЧАНИЕ: Статья 300-4F (c) требует использования изоляционных втулок или аналогичных. на всех кабелепроводах, содержащих проводники №Вход 4 размера и больше вольеры. Если резисторы установлены вне регулятора скорости, текущая емкость проводов между контроллером и резисторами не должно быть меньше значений, указанных в таблице 430-23 (c).

Например, ручной регулятор скорости, используемый с ротором мощностью 20 л.с. асинхронный двигатель должен использоваться для интенсивной прерывистой работы. Раздел 430-23 (c) требует, чтобы проводники, соединяющие резисторы с регулятором скорости иметь допустимую нагрузку не менее 85 процентов номинального тока ротора.

60 x 85% = 51 ампер

Таблица 310-1 6 показывает, что 51 ампер может безопасно переноситься с помощью № 6. провод. В результате температура, возникающая в месте расположения резистора являются важным соображением.

Раздел 430-32 (d) гласит, что вторичные цепи индукции с фазным ротором двигатели, включая проводники, контроллеры и резисторы, должны рассматриваться как защита от перегрузки за счет максимальной токовой защиты при работе двигателя в первичных цепях или цепях статора, поэтому нет защиты от перегрузки по току необходимо во вторичном контуре ротора.

ГЛАВНЫЙ ФИДЕР

Когда по проводам фидера питаются два или более двигателей, требуется размер провода определяется с помощью правил Кодекса. Раздел 430-24 Кодекса гласит: что питатель должен иметь допустимую нагрузку не менее 125 процентов ток полной нагрузки двигателя с наивысшей номинальной мощностью плюс сумма номинальных значений тока полной нагрузки остальных двигателей в группе. Ток полной нагрузки двигателя взят из таблицы 430-150 NEC.

Двигатель с наибольшим рабочим током при полной нагрузке — это двигатель мощностью 25 л.с. Этот двигатель имеет номинальный ток полной нагрузки 68 ампер. Главный питатель размер, то в соответствии с разделом 430-24, составляет:

68 x 125% = 85 ампер

Тогда: 85 + 54 + 28 = 167 ампер.

Таблица 310-1 6 показывает, что медные проводники № 4/0 типа TW или THHN может использоваться при использовании заделки 600.

Таблица C1 раздела C показывает, что три No.Возможна установка проводников 4/0 TW в 2-дюймовом кабелепроводе. Три проводника № 4/0 THHN могут быть установлены в 2-дюймовый канал.

Защита главного фидера от короткого замыкания

Раздел 430-62 (а) гласит, что питатель, который питает двигатели, должен быть с максимальной токовой защитой. Максимальная токовая защита фидера не должен быть больше, чем наибольший номинальный ток параллельной цепи. защитное устройство для любого двигателя из группы, согласно Таблице 430-152, плюс сумма токов полной нагрузки других двигателей группы.

Ответвительная цепь, питающая двигатель мощностью 25 л.с., имеет наибольшее значение перегрузки по току. защита. Это значение, как определено из таблицы 430-152, составляет 170 ампер. (68 x 300 или 200 ампер.)

Номинальный ток полной нагрузки двигателя мощностью 20 л.с. составляет 54 ампера, а номинальный ток номинальный ток полной нагрузки двигателя мощностью 10 л.с. составляет 28 ампер. Размер предохранители, устанавливаемые в цепи главного фидера, не должны быть больше чем сумма 200 + 54 + 28 = 282 ампер.

Поэтому для фидера используются три плавких предохранителя на 250 ампер. схема. Эта процедура должна соответствовать Примеру 8, раздел 9 Кодекса. Исключения могут быть сделаны, если предохранители не позволяют двигателю для запуска или запуска.

Главное средство отключения

Раздел 430-1 09 перечисляет несколько исключений из постановления о том, что отключение средством должен быть выключатель цепи двигателя, рассчитанный в лошадиных силах, или цепь выключатель.Средства отключения должны иметь грузоподъемность не менее 115 процентов от суммы номинальных значений тока двигателей, Раздел 430-110 (c1 и 2). Следовательно, предохранители на 250 ампер, необходимые для защиты от сверхтока. Защита главного фидера установлена ​​в предохранителе на 400 ампер.

Типы и размеры проводов подбираются в зависимости от температуры окружающей среды в месте. установки и экономики всей установки, такой как минимальный размер трубы, стоимость сечения проводов и стоимость рабочей силы для установки различных вариантов.

РЕЗЮМЕ

Установка двигателя — один из самых сложных расчетов для выполнения и получения всех компонентов в правильном месте, в правильном месте и в правильном месте. размер. Кодовая книга проведет вас по основным компонентам расчета. но вы должны знать, где искать и как применять правильные коды. Там Есть много аспектов для правильной установки, в том числе: устройство подачи и устройство подачи защита, защита ответвлений и ответвлений, сечения проводов и перегрузки по току защита, максимальная токовая защита и защита вторичной цепи.

ВИКТОРИНА ОБЗОР

Фидерная цепь питает три ответвленные цепи двигателя. Отводная цепь двигателя № 1 имеет нагрузку, состоящую из асинхронного двигателя со следующей паспортной табличкой данные:

№ 1:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
230 В 3 фазы 5 л.с.	15 Ампер 60 Гц Код классификации D Температурный диапазон 40 ° Цельсия

№ цепи электродвигателя ответвления2 имеет нагрузку, состоящую из асинхронного двигателя. со следующими данными паспортной таблички: (Этот двигатель оснащен автотрансформатором пусковой компенсатор.):

№ 2:

Асинхронный двигатель с фазным ротором
230 В 3 фазы 7,5 л.с.	40 Ампер 60 Гц Код классификации F Температурный диапазон 40 ° Цельсия

№ цепи электродвигателя ответвления3 имеет нагрузку, состоящую из индуктора с фазным ротором. двигатель со следующими данными паспортной таблички:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
230 В 3 фазы 15 л.с.	22 Амперы статора 26 Ампер ротора 60 Гц Температурный диапазон 40 ° Цельсия

1.См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи №1.

г. Определите подходящий размер провода (TW). (Вставьте ответы в диаграмма.)

Рис. Q1 ПРИНЯТЬ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ СДЕЛАНЫ; МАГНИТНЫЙ ПУСКАТЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ НА ПРОТЯЖЕНИИ

2. См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи No.2.

г. Определите подходящий размер медных проводов TW. Примечание что в этой цепи запущен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 15 л.с. с помощью пускового компенсатора.

(Вставьте ответы в схему.)

ил. 2 квартал

3. См. Следующую схему.

а. Определите защиту от перегрузки в амперах, необходимую для электродвигатель в параллельной цепи №3.

г.Определите подходящий размер медных проводников. (Вставлять ответы на схеме.)

г. Определите сечение проводников, необходимых для вторичной цепи. асинхронного двигателя с фазным ротором в параллельной цепи №3. или цепь ротора проходит между контактными кольцами намотанного ротора и регулятор скорости. Укажите размер кабелепровода. Используйте провода TW.

ил. 3 квартал

4.См. Следующую схему.

а. Определите номинальный ток предохранителей в амперах (без выдержки времени). используется в качестве защиты от перегрузки для главной цепи фидера, показанной на схеме.

г. Определите сечение провода TW для главного выключателя фидера. (Вставлять ответы на схеме.)

ил. 4 квартал

5. См. Следующую схему.

а. Используя медные проводники типа 1W, определите размер проводов и кабелепровода, необходимых для основной цепи фидера, которая питает три ответвленные цепи двигателя.Укажите размеры на схеме.

г. Определите номинал предохранителей в амперах, необходимых для пусковой перегрузки. защита каждой из параллельных цепей.

Цепь двигателя № 1 ______

Цепь двигателя № 2 ______

Цепь двигателя № 3 ______

(Вставьте ответы в схему.)

г. Используя медные проводники типа 1W, определите размер жесткого кабелепровода. требуется для каждой из трех цепей.

Цепь двигателя № 1 _____

Цепь двигателя № 2 _____

Цепь двигателя № 3 _____

(Вставьте ответы в схему.)

ил. q5

Цепи прямого / обратного управления — базовое управление двигателем

Если трехфазный двигатель должен приводиться в движение только в одном направлении, и при его первоначальном включении оказывается, что он вращается в противоположном направлении от желаемого, все, что необходимо, — это поменять местами любые два из трех проводов, питающих двигатель .Это можно сделать на пускателе двигателя или на самом двигателе.

Вращение трехфазного двигателя

После того, как две линии были переключены, направление магнитных полей, созданных в двигателе, теперь заставит вал вращаться в противоположном направлении. Это известно как реверсирование чередования фаз .

Если двигатель должен приводиться в движение в двух направлениях, то для него потребуется пускатель прямого / обратного хода, который имеет два трехполюсных контактора с номинальной мощностью в лошадиных силах, а не один, как в обычном пускателе.Каждый из двух стартеров двигателя приводит в действие двигатель с разным чередованием фаз.

Когда контактор прямого хода находится под напряжением, силовые контакты соединяют линию L1 с T1, линию L2 с T2 и линию L3 с T3 на двигателе. Когда обратный контактор находится под напряжением, силовые контакты соединяют линию L1 с T3, линию L2 с T2 и линию L3 с T1 на двигателе.

Силовая цепь прямого / обратного хода

Поскольку два пускателя двигателя управляют только одним двигателем, необходимо использовать только один комплект нагревателей реле перегрузки.Обратные пути для обеих катушек стартера соединяются в серии с нормально замкнутыми контактами реле перегрузки , так что при возникновении перегрузки в любом направлении катушки стартера будут обесточены, и двигатель перейдет в нормальное состояние. останавливаться.

Обратите внимание, что два контактора должны быть электрически, и , механически заблокированы , чтобы на них нельзя было подавать питание одновременно. Если обе катушки стартера будут запитаны одновременно, произойдет короткое замыкание с потенциально опасными последствиями.

Пускатели прямого / обратного хода

поставляются с двумя наборами нормально разомкнутых вспомогательных контактов , которые действуют как удерживающие контакты в каждом направлении. Они также будут поставляться с двумя наборами нормально замкнутых вспомогательных контактов, которые действуют как электрические блокировки.

Пускатели прямого / обратного хода никогда не должны замыкать свои силовые контакты одновременно. Лучший способ обеспечить это — использовать электрические блокировки, которые предотвращают подачу питания на одну катушку, если задействована другая. Неисправность электрической блокировки может привести к одновременному включению обеих катушек.

Если обе находятся под напряжением, требуется какая-то механическая блокировка, чтобы предотвратить втягивание обоих якоря . На схематических диаграммах изображенная пунктирной линией между двумя катушками, механическая блокировка представляет собой физический барьер, который вставляется в путь якоря одной катушки за счет движения соседней катушки. Это означает, что даже если обе катушки находятся под напряжением, только один якорь сможет втягиваться полностью. Катушка, которая не втягивается, будет издавать ужасный дребезжащий звук, пытаясь замкнуть магнитную цепь.

На механические блокировки следует полагаться как на последнее средство защиты.

Электрическая блокировка достигается путем установки нормально замкнутого контакта катушки одного направления последовательно с катушкой противоположного направления, и наоборот. Это гарантирует, что при подаче питания на прямую катушку нажатие кнопки заднего хода не активирует обратную катушку. Такая же ситуация имеет место, когда обратная катушка находится под напряжением. В обеих ситуациях необходимо будет нажать кнопку останова, чтобы обесточить работающую катушку и вернуть все ее вспомогательные контакты в исходное состояние.Тогда может быть задействована катушка противоположного направления.

Схема управления прямым / обратным ходом

При разработке схемы управления для цепей прямого / обратного хода мы начинаем со стандартной трехпроводной схемы , добавляем вторую нормально разомкнутую кнопку и добавляем ответвление удерживающего контакта для второй катушки. Одной кнопки останова достаточно, чтобы отключить двигатель в обоих направлениях.

Две катушки механически блокируются, а нормально замкнутые контакты мгновенного действия обеспечивают электрическую блокировку.

Если кнопка прямого хода нажата, пока обратная катушка не задействована, ток найдет путь через нормально замкнутый обратный контакт и возбудит прямую катушку, в результате чего все контакты , , связанные с этой катушкой, изменят свое состояние. Удерживающий контакт 2-3 замкнется, и нормально замкнутая электрическая блокировка разомкнется. Если нажать кнопку реверса, когда задействована прямая катушка, ток не сможет пройти через прямой нормально замкнутый контакт, и ничего не произойдет.

Для того, чтобы двигатель вращался в обратном направлении, передняя катушка должна быть обесточена. Для этого необходимо нажать кнопку останова, тогда кнопка реверса сможет активировать обратную катушку.

Независимо от направления вращения двигателя, эта схема будет работать как стандартная трехпроводная схема, обеспечивающая защиту от низкого напряжения (LVP) до тех пор, пока не будет нажата кнопка останова или не произойдет перегрузка .

Блокировка кнопок прямого / обратного хода

Блокировка кнопок требует использования четырехконтактных кнопок мгновенного действия, каждая из которых имеет набор нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов.

Чтобы добиться блокировки кнопок, просто соедините нормально замкнутые контакты одной кнопки последовательно с нормально разомкнутыми контактами другой кнопки, и удерживающие контакты будут соединены параллельно с нормально разомкнутыми контактами соответствующей кнопки.

Эта схема все еще требует установки электрических блокировок.

Блокировка кнопок не требует, чтобы катушки двигателя были отключены перед изменением направления, потому что нормально замкнутые передние контакты включены последовательно с нормально разомкнутыми обратными контактами, и наоборот.Нажатие одной кнопки одновременно отключает одну катушку и запускает другую. Это внезапное реверсирование ( загораживает ) может быть тяжелым для двигателя, но если требуется быстрое реверсирование мотора, эта схема может быть решением.

Поиск и устранение неисправностей двигателей и приводов на входах

Здесь мы внимательно рассмотрим первый сегмент в типичной трехфазной системе двигателя и привода: от сети питания на входе привода до самого привода, концентрируясь на измерениях на входе.В этой заметке по применению общие проблемы сопоставляются с измерениями, используемыми для их диагностики. Мы покажем вам, какие инструменты использовать в той или иной ситуации и как применить их к проблеме, чтобы вы могли быстрее и точнее устранять неполадки.

Вот различные блоки в типичной системе привода с трехфазным электродвигателем (, рис. 1, ):

• Во-первых, вход привода — это мощность переменного тока, поступающая в привод от сети.
• Во-вторых, привод и его выход, где преобразователь переменного тока в постоянный, фильтр постоянного тока и преобразователь постоянного тока в переменный обеспечивают трехфазное питание двигателя.
• Наконец, двигатель и трансмиссия.

Рисунок 1. Трехфазный двигатель и система привода и общие проблемы.

Обратите внимание, что эта статья посвящена поиску и устранению неисправностей трехфазных двигателей и приводов. Содержание здесь не подходит для однофазных двигателей.

Введение во входные измерения

При поиске и устранении неисправностей в такой сложной системе, как двигатель и привод, иногда трудно понять, с чего начать. Проверив сначала напряжение, ток и частоту питания, вы можете исключить проблемы, которые могут повлиять на привод двигателя или цепи выключателя.Это может сэкономить время и ускорить решение проблемы. Кроме того, выявляя повышенное или пониженное напряжение, вы можете избежать ложного отключения цепей неисправности привода и возможного повреждения самого моторного привода.

Входные измерения можно проводить в нескольких местах. На рис. 2 показаны различные точки ввода, идущие от главного служебного входа к субпанели или разъединителя к входу питания на приводе. Потенциально каждая из этих точек измерения может дать разные результаты, потому что на точки измерения могут влиять другие нагрузки в цепях.

Рисунок 2. Точки ввода, идущие от главного служебного входа к субпанели или разъединителя к входу питания на приводе.

Есть три причины для выполнения входных измерений:

• Чтобы установить, что мощности достаточно для питания двигателя и системы привода.
• Установить, что мощность соответствует требованиям.
• Чтобы убедиться, что нагрузка привода не влияет отрицательно на качество электроэнергии в системе в целом. Например, чтобы убедиться, что моторный привод не генерирует гармоники или не создает провалов, которые могут нарушить другие операции.

Вы должны начать диагностику со стороны входа моторного привода, потому что напряжение, ток и частота электричества, питающего систему двигателя с регулируемой скоростью, могут повлиять на ее работу в краткосрочной перспективе, а также на ее долговечность и надежность в течение длительного периода времени. длительный срок.

Каковы номинальное напряжение, ток и частота?

Номинальное напряжение питания, ток и частота — это три основных измерения напряжения, подаваемого на моторный привод в нормальных условиях эксплуатации.В общем, «номинальный» означает «названный». Итак, номинальное напряжение — это указанное (или номинальное) напряжение части электрического оборудования; другими словами, напряжение, при котором устройство должно работать. Фактические значения могут отличаться от номинальных значений; номинальные значения служат основой для сравнения с вашими измерениями ( Рисунок 3 ).

Рисунок 3. Номинальное напряжение питания, ток и частота — это характеристики напряжения, подаваемого на моторный привод при нормальных условиях эксплуатации.

Запускаясь на входе моторного привода, измерьте напряжение, ток и частоту, затем сравните свои измерения с номинальными значениями. (Номинальные значения являются ожидаемыми значениями — например, 480 В для линии на 480 В, ток указан на паспортной табличке двигателя и частота 50 или 60 Гц, в зависимости от вашего региона).

Вы можете выполнять эти измерения с помощью цифрового мультиметра и токовых клещей, как и в однофазной цепи, но выполнение измерений с помощью трехфазного анализатора качества электроэнергии упрощает эту работу ( Рисунок 4 ).Одновременное измерение трех фаз также может выявить взаимодействия между фазами, которые нельзя увидеть при однофазных измерениях. Убедитесь, что анализатор качества электроэнергии подключен правильно для типа цепи (звезда или треугольник).

Рисунок 4. Используя анализатор качества электроэнергии, подключенный ко входу привода, сначала измерьте на входной стороне привода. Затем при необходимости измерьте у служебного входа.

Величина отклонения от номинала, которая считается приемлемой, зависит от региона, но, как правило:

• Напряжение должно быть в пределах плюс-минус 10 процентов от номинала.
• Ток не должен превышать номинальных значений нагрузки, указанных на паспортной табличке.
• Частота должна быть в пределах 0,5 Гц от номинальной.

Оценка измерений

• Если напряжение постоянно слишком высокое, проконсультируйтесь с поставщиком электроэнергии ( Рисунок 5 ).
• Если напряжение слишком низкое, проверьте, не перегружена ли локальная цепь. Сделайте это, сравнив ваши текущие измерения с номиналом автоматического выключателя. Если измеренный ток находится в пределах диапазона автоматического выключателя, проверьте размер кабеля, питающего привод, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям NEC.
• Если ваши измерения напряжения находятся в допустимом диапазоне, и схема выглядит правильно настроенной, но все еще существуют проблемы, такие как сброс моторного привода или размыкание автоматических выключателей, могут быть прерывистые проблемы с источником питания. Чтобы обнаружить проблемы, которые происходят в течение более длительного периода времени, чем ваши первоначальные измерения, используйте анализатор качества электроэнергии или регистратор качества электроэнергии для регистрации любых нарушений качества электроэнергии в цепи в течение более длительного периода измерения или до появления следующего сбоя.
• Если все измерения напряжения, тока и частоты находятся в допустимых пределах, проверьте несимметрию напряжения и тока.

Рис. 5. Измерение более чем на 10 процентов вне диапазона означает, что во время периода измерения потенциально существует проблема с напряжением питания. Вы можете подключить анализатор качества электроэнергии для долгосрочного поиска и устранения неисправностей.

Несимметрия напряжения и тока

В идеале напряжения, которые вы измеряете в каждой фазе трехфазной системы, должны быть одинаковыми.Это также верно для текущих измерений. Поскольку несимметрия напряжения или тока может вызвать простои или повреждение моторного привода, важно научиться интерпретировать эти измерения (, рис. 6, ).

Рисунок 6. Несимметрия возникает, когда трехфазные напряжения или ток различаются по величине. Неуравновешенность напряжений от двух до трех процентов может вызвать проблемы с приводом.

Выражение величины дисбаланса напряжения или тока в процентах позволяет вам просто и быстро описать размер проблемы с помощью одного числа.Чтобы получить процент дисбаланса, разделите наибольшее отклонение, измеренное на одной фазе, на среднее значение трех фаз и умножьте на 100. Например, если вы измерили 480 В, 485 В и 490 В, среднее напряжение составляет 485 В, а самое большое отклонение составляет 5 вольт. Пять вольт, разделенные на 485 вольт, составляют 0,01, что дает 1 процент дисбаланса напряжения при умножении на 100.

(480 В + 485 В + 490 В) / 3 = 485 среднее напряжение

(5 В максимальное отклонение от среднего * 100) / ( 485 В в среднем) = 1 процент дисбаланса напряжений

Даже двухпроцентный дисбаланс напряжения на входе моторного привода может вызвать скачок напряжения и чрезмерный ток в одной или нескольких фазах, идущих к двигателю.Неуравновешенность напряжений также может вызвать срабатывание защиты моторного привода от токовой перегрузки.

Несимметрия тока — это мера разницы в токе, потребляемом двигателем на каждой ветви трехфазной системы. Коррекция несимметрии тока помогает предотвратить перегрев и повреждение изоляции обмотки двигателя. Ничья на каждой ноге должна быть равной или близкой к равной. Одной из причин дисбаланса тока является несимметрия напряжений, которая может вызвать несимметрию тока, несоразмерную самому дисбалансу напряжений.Когда несимметрия токов происходит при отсутствии дисбаланса напряжений, ищите другую причину дисбаланса токов, например, неисправную изоляцию или замыкание фазы на землю. Несимметрия тока рассчитывается так же, как несимметрия напряжения. Это в 100 раз больше максимального отклонения тока от среднего, деленного на средний ток трех фаз. Итак, если измеренный ток составляет 30 ампер, 35 ампер и 30 ампер, среднее значение составляет 31,7 ампер, а дисбаланс тока составляет

[(35 — 31,7) x 100] ÷ 31.7 = 10,4%

Асимметрия тока для трехфазных двигателей не должна превышать 10 процентов.

Высокий ток нейтрали может указывать на дисбаланс. Ток небаланса будет течь в нейтральных проводниках в трехфазных системах звездочки.

Гармоники

Частота 50 или 60 Гц напряжения, подаваемого от электросети, называется основной частотой. В идеальном мире присутствует только основная частота. К сожалению, некоторые электрические нагрузки (например, компьютеры, элементы управления, приводы и энергосберегающие системы освещения) могут вызывать появление других частот в ваших измерениях.Эти другие частоты, которые кратны основной частоте (120 Гц, 180 Гц и т. Д. Для основной частоты 60 Гц), называются гармониками.

Электропитание на служебном входе вашего предприятия обычно будет иметь низкие гармонические частоты (если только они не просачиваются на линии электропередач от ближайшего объекта). Однако внутри вашего предприятия гармоники могут быть высокими, если на предприятии много устройств, генерирующих гармоники.

Хотя на моторные приводы могут влиять гармоники, они часто являются источником гармоник, влияющих на другие устройства на предприятии.Если вы обнаруживаете значительные уровни гармоник в измерениях привода, вам может потребоваться добавить фильтрацию для блокировки этих гармоник.

Переходные процессы

Дома или на работе используйте бесконтактный детектор напряжения Fluke 2AC, чтобы безопасно определить, находится ли провод переменного напряжения под напряжением.

Переходные процессы, как следует из их названия, представляют собой кратковременные события (менее половины цикла, то есть менее 1/120 секунды в системе с частотой 60 Гц) на линии переменного тока. Многие люди связывают переходные процессы с внешними событиями, такими как удары молнии, но переходные процессы также могут возникать внутри системы или здания.Обнаружение, устранение неисправностей и устранение переходных процессов важно, потому что переходные процессы могут повредить двигатели и другие части схемы двигателя.

Преимущества диагностики

Сначала проверив напряжение, ток и частоту питания, можно исключить проблемы, которые могут повлиять на привод двигателя или цепи выключателя. Это может сэкономить ваше время и ускорить решение проблемы. Кроме того, определяя повышенное или пониженное напряжение, вы можете избежать ложного отключения цепей неисправности привода и возможного повреждения самого моторного привода.

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания:

В наше время количество электродвигателей увеличивается как угодно. Основная причина в том, что, кроме электроэнергии, вся энергия является гораздо более дорогостоящим примером: дизельное топливо. Для всей нашей сельскохозяйственной линейки мы используем трехфазное питание. В Индии для нужд сельского хозяйства правительство предлагает 12-часовую бесплатную подачу электроэнергии.

Оставшиеся 12 часов электрическая панель отключила подачу электроэнергии, а это значит, что они отключили одну фазу через GOS (групповые рабочие переключатели). В то же время, 12 часов недостаточно, чтобы залить водой наши сельскохозяйственные угодья.

Итак, нам нужно запустить один и тот же трехфазный двигатель на двух доступных фазах. В этой статье мы увидим, как запустить трехфазный двигатель на однофазном. Давай начнем.

Стартер погружного насоса для сельского хозяйства

Как правило, это действие может быть выполнено путем установки статических преобразователей фазы.Преобразователи статической фазы — это пусковое устройство для трехфазных двигателей от однофазного питания. Статический фазовый преобразователь фактически не вырабатывает трехфазную мощность непрерывно.

Вместо этого он генерирует фазовый сдвиг через конденсатор, который позволяет смещать напряжение во времени от его родительского напряжения. В результате получается напряжение, отличное от двух однофазных линий. Если конденсатор вырабатывает достаточный электрический ток, двигатель будет работать.

Выходное напряжение конденсатора

После запуска трехфазного двигателя схема статического фазового преобразователя отключается.Единственным фактом здесь является то, что двигатель непрерывно работает от одной фазы с двумя обмотками, получающими активную мощность, так что полезная мощность двигателя обычно снижается на 2/3 ^или от его номинальной мощности.

Пример: если вы планируете использовать трехфазный двигатель мощностью 5 л.с. в однофазном режиме, то общая выходная мощность двигателя будет снижена до 3,3 л.с. Если вы приложите дополнительные нагрузки к тому же двигателю, обмотка двигателя будет потреблять большой ток. Чтобы избежать этого, вы можете выбрать двигатель с диапазоном на одну ступень выше.

См. Также:

Конструкция конденсатора для трехфазного двигателя от однофазного источника питания:

Как свойство асинхронного двигателя, который потребляет высокий пусковой ток (почему?) (В 4-6 раз превышающий его ток полной нагрузки), поэтому нам нужен конденсатор высокой мощности на несколько секунд для быстрого запуска двигателя. Статический преобразователь фазы состоит из двух конденсаторов. Один из них — пусковой конденсатор, а другой — рабочие конденсаторы.

Пусковой конденсатор требуется только для запуска двигателя, и рабочий конденсатор будет стоять в цепи.Более того, регулировка этих конденсаторов для выравнивания токов, измеренных в трех фазах, позволяет получить наиболее эффективную машину.

Пусковой конденсатор должен быть в 4-5 раз больше, чем рабочий конденсатор, чтобы соответствовать высокому пусковому току асинхронного двигателя.

Пусковой конденсатор = 50-100 мкФ / л.с. Рабочие конденсаторы = 12-16 мкФ / л.

Здесь Конденсатор подает синтетическую фазу примерно на полпути на 90 градусов между выводами однофазного источника питания на 180 градусов для запуска.Во время работы двигатель генерирует примерно стандартные 3-φ, как показано на рисунке ниже.

Примечание. Двигатель следует подключать по схеме треугольник, так как одна обмотка двигателя получает полное напряжение. Поэтому, если вы планируете использовать трехфазный двигатель на одной фазе, рекомендуется подключение по схеме треугольника.

Ограничение статических фазовых преобразователей:

• Выходная мощность ограничена 2/3 ^-го проектной мощности
• Не подходит для двигателя, работающего постоянно, может использоваться временно
• Сокращает срок службы двигателя из-за постоянной нагрузки двух обмоток на одну фазу.

Трехфазный двигатель работает от однофазного источника питания:

См. Также:

.