Схемы звезда и треугольник: Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя

Содержание

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

Двигатели асинхронного типа имеют целый набор безусловных достоинств. Среди плюсов асинхронных двигателей в первую очередь хочется назвать высокую производительность и надежность их эксплуатации, совсем небольшую стоимость и неприхотливость ремонта и обслуживания двигателя, а также способность переносить достаточно высокие перегрузки механического типа. Все эти достоинства, которыми обладают асинхронные двигатели, обусловлена тем, что данный тип двигателей имеет очень простую конструкцию. Но, не смотря на большое число достоинств, асинхронным двигателям присущи и их определенные отрицательные моменты.

В практической работе принято использовать два основных способа подключения трёхфазных электродвигателей к электросети. Эти способы подключения носят названия: «подключение методом звезды» и «подключение методом треугольника».

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения «звезда», тогда соединение концов обмоток статора электродвигателя происходит в одной точке. При этом трехфазное напряжение подают на начала обмоток. Ниже, на рисунке 1, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя «звездой».

Когда выполняется соединение трёхфазного электродвигателя по типу подключения «треугольник», тогда обмотки статора электродвигателя присоединяются последовательно друг за другом. При этом начало последующей обмотки соединяется с концом предыдущей обмотки и так далее. Ниже, на рисунке 2, наглядно проиллюстрирована схема подключения асинхронного двигателя «треугольником».

Если не вдаваться в теоретические и технические основы электротехники, то можно принять на веру тот факт, что работа тех электродвигателей, у которых обмотки подключены по схеме «звезда», является более мягкой и плавной, чем у электродвигателей, обмотки которых соединены по схеме «треугольник». Но тут же стоит обратить внимание на ту особенность, что электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме «звезда», не способны развить полную мощность, заявленную в паспортных характеристиках. В том случае, если соединение обмоток выполнено по схеме «треугольник», то электродвигатель работает на максимальную мощность, которая заявлена в техническом паспорте, но при этом имеют место быть очень высокие значения пусковых токов. Если произвести сравнение по мощности, то электродвигатели, чьи обмотки будут соединены по схеме «треугольник», способны выдавать мощность в полтора раза выше, чем те электродвигатели, обмотки которых подключены по схеме «звезда».

Основываясь на всем вышеописанном, для того, чтобы снизить токи при запуске, целесообразно применять подключение обмоток по комбинированной схеме «треугольник-звезда». Особенно такой тип подключения актуален для электродвигателей, обладающих большей мощностью. Таким образом, в связи с соединением по схеме «треугольник- звезда» изначально запуск выполняется по схеме «звезда», а после того, как электродвигатель «набрал обороты», выполняется переключение в автоматическом режиме по схеме «треугольник».

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Схема управления

Еще один вариант схемы управления электродвигателем заключается в следующем (рис. 4).

Рис. 4 Схема управления двигателем

На контакт NC (нормально закрытый) реле времени K1, а также на контакт NC реле K2, в цепи катушки пускателя КЗ, подаётся напряжение питания.

После того, как произойдет включение пускателя КЗ, нормально закрытыми контактами КЗ расцепляются цепи катушки пускателя K2 (запрет случайного включения). Контакт КЗ в цепи питания катушки пускателя K1 замыкается.

Когда запускается магнитный пускатель K1, в цепи питания его катушки замыкаются контакты K1. Реле времени включается в то же самое время, контакт этого реле K1 в цепи катушки пускателя КЗ размыкается. А в цепи катушки пускателя K2 – замыкается.

При отключении обмотки пускателя КЗ, замкнётся контакт КЗ в цепи катушки пускателя K2. После того, как пускатель K2 включится, он размыкает своими контактами K2 цепь питания катушки пускателя КЗ.

Трёхфазное напряжение питания подаётся на начало каждой из обмоток W1, U1 и V1 с помощью силовых контактов пускателя K1. Когда срабатывает магнитный пускатель КЗ, тогда при помощи его контактов КЗ выполняется замыкание, посредством которого между собой соединяются концы каждой из обмоток электродвигателя W2, V2 и U2. Таким образом, выполняется подключение обмоток электродвигателя по схеме соединения «звезда».

Реле времени, объединенное с магнитным пускателем K1, сработает спустя определенное время,. При этом происходит отключение магнитного пускателя КЗ и одновременное включение магнитного пускателя K2. Таким образом силовые контакты пускателя K2 замкнутся и напряжение питания будет подано на концы каждой из обмоток U2, W2 и V2 электродвигателя. Иными словами, электродвигатель включается по схеме подключения «треугольник».

Для того, чтобы электродвигатель запустить по схеме соединения «треугольник-звезда», различные изготовители производят специальные пусковые реле. Данные реле могут носить разнообразные названия, например, реле «старт-дельта» или «пусковое реле времени», а также и некоторые другие. Но назначение всех этих реле заключается в одном и том же.

Типовая схема, выполненная с реле времени, предназначенном для запуска, то есть реле «треугольник-звезда», для осуществления управления запуска трехфазного электродвигателя асинхронного типа представлена на рисунке 5.

Рис.5 Типовая схема с пусковым реле времени (реле «звезда/треугольник») для управления запуском трехфазного асинхронного двигателя.

Итак, подытожим все вышеописанное. Для того, чтобы понизить пусковые токи осуществлять запуск электродвигателя требуется в определенной последовательности, а именно:

сперва электродвигатель запускают на пониженных оборотах соединённым по схеме «звезда»;

затем электродвигатель соединяют по схеме «треугольник».

Первоначальный запуск по схеме «треугольник» создаст максимальный момент, а последующее соединение по схеме «звезда» (для которой в 2 раза меньше пусковой момент) с продолжением работы в номинальном режиме, когда двигатель «набрал обороты», произойдёт переключение на схему соединения «треугольник» в автоматическом режиме. Но не стоит забывать о том, какая нагрузка создается перед запуском на валу, так как вращающий момент при соединении по схеме «звезда» ослаблен. По этой причине маловероятно, что данный метод запуска будет приемлем для электродвигателей с высокой нагрузкой, так как они в таком случае могут потерять свою работоспособность.

Схема звезда и треугольник в чем разница

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

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

Различия между «звездой» и «треугольником»

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

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

Соединение «звездой» и его преимущества

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

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

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

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

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

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

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

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

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

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

Недостатки:

Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

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

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

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

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

Основные преимущества комбинации:

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

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

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

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

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

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

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

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

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

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

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

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

Преимущества соединения обмоток в звезду

Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:

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

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:

Повышения мощности оборудования.
Меньшие пусковые токи.
Большой вращающийся момент.
Увеличенные тяговые свойства.

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

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

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

Посмотрите так-же интересное видео на эту тему:

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

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

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

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

Объединение в одной общей точке: подключение звезда

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

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

Чертеж подсоединения классического частотного преобразователя звездой

По данной схеме подсоединяются отечественные моторы 380 вольт.

Смешанный способ

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

Схема пуска трёхфазного электродвигателя с помощью реле

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подключение звезда и треугольник — Стройпортал Biokamin-Doma.ru

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

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

Схемы

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

Схема звезды

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

Схема треугольника

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Нужно отметить отличие от схемы звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

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

Фазные и линейные величины

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные. Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы звезды фазными напряжениями являются U_a, U_b, U_c, а фазными токами являются I _a, I _b, I _c. При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U_aв, U_bс, U_cа, фазные токи – I _ac, I _bс, I _cа.

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

В случае схемы звезды линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U _ab, U_bc, U _ca. В схеме треугольника получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I _a, I _b, I _c.

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

Особенности схем

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

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

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

Для этого можно применить некоторые методы:

Подключить на запуск электродвигателя реостат, дроссель, либо трансформатор.
Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

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

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

Достоинства схем

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Плавный пуск электрического мотора.
Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

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

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

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

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

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

Обмотки генератора и трансформатора

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

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

Лампы освещения

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

Подключение звезда и треугольник

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Теперь логичный вопрос:

если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?

Двигатели малой мощности

D 230V / Y 400V

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

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

D 115V / Y 230V

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

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

Двигатели мощности более 5 кВт

D 400V / Y 690V

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

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

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

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

D 220V / Y 440V

Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 220 В, т.е. на шильдике будет написано D 220V / Y 440V (для 60 Гц). Подключать такие двигатели к российской трёхфазной сети 400 В следует звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор — треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:

Что такое звезда и треугольник в электродвигателе

Вся нагрузка в трёхфазных цепях соединяется по схеме звезда или треугольник. В зависимости от вида потребителей электроэнергии и напряжения в электросети и выбирают соответствующий вариант. Если говорить об электродвигателях, то от выбора варианта соединения обмоток зависит возможность его работы в конкретной сети с номинальными характеристиками. В статье мы рассмотрим, чем отличаются звезда и треугольник в электродвигателе, на что они влияют и какой принцип подключения проводов в клеммнике трёхфазного двигателя.

Теория

Как уже было сказано, схемы соединения звезда и треугольник характерны не только для электродвигателя, но и для обмоток трансформатора, нагревательных элементов (например, тэнов электрокотла) и другой нагрузки.

Чтобы понять почему эти схемы соединения элементов трёхфазной цепи так называются, нужно их несколько видоизменить.

В «звезде», нагрузка каждой из фаз соединена между собой одним из выводов, это называется нейтральная точка. В «треугольнике» каждый из выводов нагрузки подключается к разноимённым фазам.

Всё сказанное в статье далее справедливо для трёхфазных асинхронных и синхронных машин.

Рассмотрим этот вопрос на примере соединения обмоток трёхфазного трансформатора или трёхфазного двигателя (в этом контексте это не имеет значения).

На этом рисунке отличия более заметны, в «звезде» начала обмоток подключаются к фазным проводникам, а концы соединяются вместе, в большинстве случаев к этой же точке нагрузки подключается нулевой провод от питающего генератора или трансформатора.

Точкой обозначены начала обмоток.

То есть в «треугольнике» конец предыдущей обмотки и начало следующей соединяются, и к этой точке подключается питающая фаза. Если перепутать конец и начало — подключаемая машина не будет работать.

В чем разница

Если говорить о подключении однофазных потребителей, кратко разберем на примере трёх электротенов, то в «звезде», если сгорит один из них продолжат работать два оставшихся. Если сгорит два из трёх – вообще ни один не будет работать, поскольку они попарно подключаются на линейное напряжение.

В схеме треугольника даже при перегорании 2 тэнов – третий продолжит работать. В ней нет нулевого провода, его просто некуда подключать. А в «звезде» его подключают к нейтральной точке, и нужен он для уравнивания токов фаз и их симметрии в случае разной нагрузки по фазам (например, в одной из веток подключен 1 ТЭН, а в остальных по 2 параллельно).

Но если при таком соединении (с разной нагрузкой по фазам) отгорит ноль, то напряжения будут неодинаковы (там, где больше нагрузка просядет, а где меньше – возрастёт). Подробнее об этом мы писали в статье о перекосе фаз.

При этом нужно учесть, что подключать обычные однофазные приборы (220В) между фазами, на 380В, нельзя. Либо приборы должны быть рассчитаны на такое питание, либо сеть должна быть с Uлинейным 220В (как в электросетях с изолированной нейтралью некоторых специфичных объектов, например, кораблей).

Но, при подключении трёхфазного двигателя, ноль к средней точке звезды часто не подключают, так как это симметричная нагрузка.

Формулы мощности, тока и напряжения

Начнем с того что в схеме звезды есть два разных напряжения – линейное (между линейными или фазными проводами) и фазное (между фазой и нулём). Uлинейное в 1,73 (корень из 3) раз больше Uфазного. При этом линейный и фазный токи равны.

То есть линейное и фазное напряжение соотносятся так, что при линейном в 380В, фазное равно 220В.

В «треугольнике» Uлинейное и Uфазное равны, а токи отличаются в 1,73 раза.

Мощность в обоих случаях считают по одинаковым формулам:

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

При подключении одной и той же нагрузки на те же Uфазное и Uлинейное, мощность подключённых приборов будет отличаться в 3 раза.

Допустим, есть двигатель, который работает от трёхфазной сети 380/220В, а его обмотки рассчитаны на подключение по «звезде» к электросети с Uлинейным в 660В. Тогда при подключении в «треугольник» питающее Uлинейное должно быть в 1,73 раза меньше, то есть 380В, что подходит для подключения к нашей сети.

Приведем расчеты, чтобы показать, какие отличия для двигателя будут при переключении обмоток с одной схемы на другую.

Допустим, что ток статора при подключении в треугольник в сеть 380В был 5А, тогда полная его мощность равняется:

Переключим электродвигатель на «звезду» и мощность снизится в 3 раза, так как напряжение на каждой обмотке снизилось в 1,73 раза (было 380 на обмотку, а стало 220), и ток тоже в 1,73 раза: 1,73*1,73=3. Значит с учетом пониженных величин проведем расчет полной мощности.

Как видите – мощность упала в 3 раза!

Но что будет, если есть другой электродвигатель и он работал в «звезде» в сети 380В и током статора в те же 5А, соответственно и обмотки рассчитаны для подключения в «треугольник» на 220В (3 фазы), но по какой-то причине их соединили именно в «треугольник» и подключили к 380В?

В этом случае мощность вырастет 3 раза, так как напряжение на обмотку теперь наоборот увеличилось в 1,73 раза и ток во столько же.

Мощность двигателя стала больше номинальной в эти самые 3 раза. Значит он просто сгорит!

Поэтому нужно подключать электродвигатель по той схеме соединения обмоток, которая соответствует их номинальному напряжению.

Практика — как выбрать схему для конкретного случая

Чаще всего электрики работают с сетью 380/220В, так рассмотрим же как подключить, звездой или треугольником, электродвигатель к такой трёхфазной электросети.

В большинстве электродвигателей может быть изменена схема соединения обмоток, для этого в брно есть шесть клемм, расположены они таким образом, чтобы с помощью минимального набора перемычек можно было собрать нужную вам схему. Простыми словами: вывод начала первой обмотки расположен над концом третьей, начала второй, над концом первой, начало третьей над концом второй.

Как отличить два варианта подключения электродвигателя вы видите на рисунке ниже.

Поговорим о том, какую схему выбирать. Схема подключения катушек электродвигателя не имеет особого влияния на режим работы двигателя, при условии соответствия номинальным параметрам двигателя питающей сети. Для этого смотрим на шильдик и определяем, на какие напряжения рассчитана конкретно ваша электрическая машина.

Обычно маркировка имеет вид:

Это расшифровывается так:

Если межфазное напряжение равно 220 – собирайте обмотки в треугольник, а если 380 – в звезду.

Чтобы просто ответить на вопрос «Как соединить обмотки у двигателя?» мы сделали для вас таблицу выбора схемы соединения:

Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска

При запуске электродвигателя наблюдаются высокие пусковые токи. Поэтому для снижения пусковых токов асинхронных двигателей используется схема пуска с переключением обмоток со звезды на треугольник. При этом, как было сказано выше, электродвигатель должен быть рассчитан подключение в «треугольник» и работе под Uлинейным вашей сети.

Таким образом в наших трёхфазных электросетях (380/220В) для таких случаев используют двигатели номинальными «380/660» Вольт, для «Δ/Y» соответственно.

При пуске обмотки включаются «звездой» на пониженное напряжение 380В (относительно номинальных 660В), двигатель начинает набирать обороты и в определенный момент времени (обычно по таймеру, в усложненных вариантах — по сигналу датчиков тока и оборотов) обмотки переключаются в «треугольник» и работают уже на своих номинальных 380 вольтах.

На иллюстрации выше описан такой способ пуска двигателей, но в качестве примера изображен перекидной рубильник, на практике же используют два дополнительных контактора (КМ2 и КМ3), она хоть и сложнее обычной схемы подключения электродвигателя, но это не является её недостатком. Зато у неё целый ряд преимуществ:

Меньше нагрузка на электросеть от пусковых токов.
Соответственно меньшие просадки напряжения и уменьшается вероятность остановки сопутствующего оборудования.
Мягкий пуск двигателя.

Есть два главных недостатка этого решения:

Нужно прокладывать два трёхжильных кабеля от места расположения контакторов непосредственно до клемм двигателя.
Падает пусковой момент.

Заключение

Как таковые различия в рабочих характеристиках при подключении одного и того же электродвигателя по схеме звезда или треугольник нет (он просто сгорит, если вы ошибетесь при выборе). Также, как и нет преимуществ и недостатков какой-либо из схем. Некоторые авторы приводят в качестве аргумента то, что в «звезде» ток меньше. Но при аналогичной мощности двух разных двигателей, один из которых рассчитан на подключение в «звезде», а второй в «треугольнике» к сети, например, 380В — ток будет одинаковым. А один и тот же двигатель нельзя переключать «как попало» и «непонятно для чего», так как он просто сгорит. Главное выбирать тот вариант, который соответствует напряжению питающей сети.

Надеемся, теперь вы стало больше понятно про то, что собой представляет схема звезда и треугольник в электродвигателе, какая разница в подключении каждым из способов и как выбрать схему для конкретного случая. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Подключение звезда и треугольник – в чем разница?

Обмотки генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электрических приемников при их подключении к трехфазной сети соединяются двумя способами: звездой или треугольником. Эти схемы подключения сильно отличаются друг от друга и несут на себе разные токовые нагрузки. Поэтому есть необходимость разобраться в вопросе, как производится подключение звезда и треугольник – в чем разница?

Что собой представляют схемы

Подключение обмоток звездой – это их соединение в одной точке, которая носит название нулевая точка или нейтральная. Она обозначается буквой «О».

Схема подключения треугольником – это последовательное соединение концов рабочих обмоток, в которых начало одной обмотки соединяется с концом другой.

Разница очевидна. Но какую цель преследуют эти виды соединения, почему звезда треугольник применяются в разных электрических установках, в чем эффективность той и другой. Вопросов по данной теме возникает немало, с ними и надо разобраться.

Начнем с того, что при запуске того же электродвигателя ток, который называется пусковым, обладает высоким значением, который превышает номинальную его величину раз в шесть или восемь. Если это маломощный агрегат, то защита такую силу тока может выдержать, а если это электродвигатель большой мощности, то никакие защитные блоки не выдержат. И это вызовет обязательно «проседание» напряжения и выход из строя предохранителей или автоматических выключателей. Сам же двигатель начнет вращаться с небольшой скоростью, отличающуюся от паспортной. То есть, проблем с пусковым током немало.

Поэтому его надо просто снизить. Есть несколько для этого способов:

установить в систему подключения электрического двигателя один из перечисленных приборов: трансформатор, дроссель, реостат;
изменяется схема подключения обмоток ротора.

Именно второй вариант используется на производстве, как самый простой и эффективный. Просто производится преобразование схемы звезда в треугольник. То есть, во время пуска двигателя его обмотки соединяются по схеме звезда, затем как только мотор наберет обороты, переключается на треугольник. Процесс переключения звезды на треугольник производится автоматически.

Рекомендуется в электродвигателях, где используются одновременно два варианта соединения – звезда-треугольник, к соединению обмоток по схеме звезда, то есть, к их общей точке подключения, подсоединить нейтраль от сети питания. Для чего это необходимо делать? Все дело в том, что во время работы по данному варианту подсоединения появляется высокая вероятность асимметрии амплитуд разных фаз. Именно нейтраль будет компенсировать данную асимметрию, которая обычно появляется за счет того, что обмотки статора могут иметь разное индуктивное сопротивление.

Преимущества двух схем

У схемы звезда достаточно серьезные достоинства:

плавный запуск электрического двигателя;
номинальная его мощность будет соответствовать паспортным данным;
двигатель будет работать нормально и при кратковременных высоких нагрузках, и при долгосрочных небольших перегрузов;
в процессе работы корпус мотора не будет перегреваться.

Что касается схемы треугольник, то основное ее преимущество – это достижение электрическим двигателем в процессе его работы максимальной мощности. Но при этом рекомендуется строго придерживаться эксплуатационных режимов, которые расписаны в паспорте мотора. Тестирование электродвигателей, соединенных по схеме треугольник, показало, что его мощность в три раза больше, чем соединенных по схеме звезда.

Если говорить о генераторах, которые выдают ток в питающую сеть, то схемы соединения звезда и треугольник по своим техническим параметрам точно такие же. То есть, выдаваемое напряжение треугольником будет больше, правда, не в три раза, но не менее 1,73 раза. По сути, получается, что напряжение генератора при звезде, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если провести переключение с одного варианта на другой. Но необходимо отметить, что мощность самого агрегата при этом остается неизменной, потому что все подчиняется закону Ома, в котором напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности. То есть, увеличение напряжения в 1,73 раза, снижает ток точно на такую же величину.

Отсюда вывод: если в клеммной коробке генератора располагаются все шесть концов обмоток, то можно будет получить напряжение двух номиналов, отличающихся друг от друга коэффициентом 1,73.

Делаем выводы

Почему соединения треугольником и звездой сегодня присутствуют во всех современных мощных электродвигателях? Из всего вышесказанного становится понятным, что основное требование ситуации – это снизить токовую нагрузку, которая возникает в процессе пуска самого агрегата.

Если расписать формулы такого подключения, то они будут выглядеть вот так:

Uф=Uл/1,73=380/1,73=220, где Uф – напряжение на фазах, Uл – на питающей линии. Это соединение звездой.

После того, как электрический агрегат разгонится, то есть, скорость его вращения станет соответствовать паспортным данным, произойдет переход на треугольник со звезды. Отсюда фазное напряжение станет равным линейному.

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Различия между «звездой» и «треугольником»

Соединение «звездой» и его преимущества

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

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

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

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

Недостатки:

Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

Основные преимущества комбинации:

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

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя

Схема управления электродвигателем представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Схема управления

Еще один вариант схемы управления электродвигателем заключается в следующем (рис. 4).

Рис. 4 Схема управления двигателем

сперва электродвигатель запускают на пониженных оборотах соединённым по схеме «звезда»;
затем электродвигатель соединяют по схеме «треугольник».

Схемы звезда и треугольник

Асинхронные двигатели используются повсеместно и обладают массой неоспоримых достоинств. Но в первую очередь двигатель необходимо правильно подключить. От выбранного способа будет зависеть эффективность его работы в конкретной электрической сети с конкретными характеристиками. Подключить двигатель можно соединив концы статорной обмотки по методу звезды или по методу треугольника. Чем отличаются эти способы подключения?

Основные отличия.

При соединении звездой нагрузка сети подается на начало фаз, а концы фаз соединяются между собой в одной точке. В графическом виде это выглядит так, как будто фазы расходятся из центральной точки в разные стороны, как лучи, образующие звездочку. Отсюда и родилось такое название данного метода подключения. Как правило, нулевой проводник также подключается в эту точку.

Метод треугольника подразумевает соединение конца одной обмотки с началом следующей. То есть конец первой обмотки соединяют с началом второй, конец второй обмотки с началом третьей, а конец третьей обмотки уже замыкается на начале первой. Если представить это в виде схемы, то получится замкнутый треугольник, что оправдывает данное название. Питающие фазы подключаются к местам соединения обмоток.

Достоинства и недостатки.

Каждый способ имеет как ярко выраженные преимущества, так и неизбежные недостатки. Соединенные звездой обмотки дают возможность электродвигателю работать более плавно и мягко. Особенно это касается пусковых токов, которые на порядок ниже, чем при соединении треугольником. Но плавность работы происходит за счет частичной потери мощности. То есть при соединении звездой двигатель просто не способен выйти на максимальную паспортную мощность.

А вот при использовании метода треугольника можно создать максимальный вращающий момент при запуске и выйти на полную рабочую мощность. Если говорить в цифрах, то мощность может в полтора раза превышать ту, которая возможна при соединении звездой. Главный недостаток метода треугольника — это высокие значения пусковых токов.

Справедливости ради стоит отметить, что соединение треугольником допустимо не во всех случаях. Если линейное напряжение составляет 380В, а рабочее напряжение двигателя 380/220В, то задействуется только схема звезды. Ошибочный выбор схемы подключения вызовет выход двигателя из строя прямо во время работы.

Практическое применение.

На практике для управления запуском электрических двигателей часто используют объединенную схему «звезда-треугольник». Сначала происходит включение по методу звезды. Это позволяет снизить пусковой момент и дать возможность двигателю поработать в номинальном режиме на пониженных оборотах. И только потом режим работы сменяется на метод треугольника, чтобы выйти на максимальную нагрузку.

Такое сочетание рабочих схем делает процесс запуска электродвигателя максимально безопасным для самого оборудования и питающей его сети. Снижается риск сокращения ресурса двигателя или преждевременного выхода из строя. Реализовать последовательность «звезда-треугольник» можно с помощью пусковых реле.

Однако необходимо учитывать момент, который касается высоконагруженных двигателей. Поскольку при соединении звездой вращающий момент ослаблен, то наличие чрезмерной нагрузки на валу в момент запуска может обернуться выходом двигателя из строя. Так что для таких двигателей запуск производят сразу по схеме треугольника. Знание подобных нюансов и правильность выбора той или иной схемы — это гарантия безотказной работы и залог длительной эксплуатации оборудования.

Схема подключения двигателя треугольником. Схемы соединения асинхронного двигателя в звезду и треугольник

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

Всего с двигателя выходит 6 проводов: это начала трёх обмоток и их концы. Места соединений обмоток на схеме выше обозначены точками a, b, c и 0 (последний — только для звезды). В клеммной коробке шесть указанных клемм располагают в два ряда по три клеммы, причём клеммы начала и концов обмоток не находятся параллельно друг другу, а расположены так, чтобы было удобнее подключать треугольником (т.е. соединять начала одних обмоток с концами других):

Некоторые граждане иногда подключают нейтральный провод к нулевой точке при подключении двигателя звездой. На самом деле ничего хорошего от этого нет, делать так не нужно.

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

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

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

Выглядит всё это так, например, для двигателя мощностью 1.1 кВт с номинальным напряжением обмотки 220 В. Д

ля тех, кто в танке: РИСУНОК СЛЕВА — это для РОССИИ, где 380 В 50 Гц, т.е. 220В на фазу, а справа — это для стран, где трёхфазное напряжение 220 В, 50 Гц (или 127 В на фазу)

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

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

Теперь логичный вопрос:

Ответ такой:

1. Исходя из естественного желания сэкономить, при подключении в трёхфазную сеть
выгоднее использовать двигатели с бóльшим номинальным напряжением
обмотки, поскольку это значительно удешевляет прокладку кабельных трасс, т.к. ведёт к снижению силы тока на силовых линиях, ведущих к двигателю
(что видно на рисунке сверху: 2.8А против 4.85А — ну, и сечение проводов
должно быть соответствующее)

2. Для двигателей со свободной нагрузкой на валу наиболее
дешевым способом плавного пуска при подключении в трёхфазную сеть
является пуск «звездой» с последующим переключением на «треугольник».

3. Для правильного подключения двигателя в однофазную сеть (через конденсатор) требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя было не больше фазного напряжения электрической сети.

Третье условие явным образом вступает в противоречие с первым и вторым, поскольку для подключения к однофазной сети 230 В номинальное напряжение обмотки двигателя должно составлять те же самые 230 В.

В итоге получается следующая ситуация:

При наличии в распоряжении трёхфазной сети 400 В нет никакого смысла использовать двигатели с номинальным напряжением обмотки 230 В, потому что придется прокладывать кабели большего сечения. Тем более, если нужен дешёвый плавный пуск, т.е. стартовать звездой, а затем переключаться на треугольник.

Если провода уже проложены, и они толстые, и куплены двигатели 230/400 — то тут нет проблемы, подключил звездой — и ничего страшного.

— при отсутствии трёхфазной сети надо выбирать такой двигатель, который имеет номинальное напряжение обмотки 230 В, чтобы при подключении треугольником в однофазную сеть через конденсатор он выдавал нужную мощность.

По этой причине, производители условно делят все двигатели на две категории:

1. Маломощные (менее 5 кВт), преимущественного бытового назначения, для которых может возникнуть потребность подключения к однофазной сети (не у каждого дома есть трёхфазная розетка). В России это двигатели D230V / Y400V.

2. Двигатели мощностью более 5 кВт, которые не имеют бытового назначения, а потому для них нет потребности подключения в однофазную сеть. Одновременно с этим, для них есть потребность использования более высокого напряжения для экономии на прокладке кабеля и может возникнуть потребность переключения со звезды на треугольник при пуске. В России такими двигателями являются D400V / Y690V.

А теперь всю эту историю надо помножить на то, что есть разные страны в мире с разным стандартным линейным напряжением сети и разной частотой переменного тока. А ещё есть предприятия, где используется более высокое напряжение, чем стандартное, вплоть до нескольких киловольт (т.к. это ведёт к дальнейшему снижению затрат на организацию электрической сети).

Двигатели малой мощности

D 230V / Y 400V

Если двигатель имеет небольшую мощность (до 4 — 5 кВт), то его обычно делают с расчётом на возможность подключения к однофазной сети. Т.е. в трёхфазную сеть его подключают звездой, а в однофазную — треугольником через фазосдвигающий конденсатор. Для последнего случая также может использоваться пусковой конденсатор (отключается сразу после запуска). Выглядит это так:

D 115V / Y 230V

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

Насчет заморочки с 208 вольтами смотри сюда:

Двигатели мощности более 5 кВт

D 400V / Y 690V

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

D 220V / Y 440V

Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 220 В, т.е. на шильдике будет написано D 220V / Y 440V
(для 60 Гц). Подключать такие двигатели к российской трёхфазной сети 400 В следует звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор — треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:

Одним из весомых недостатков мощных асинхронных электродвигателей является их «тяжелый» пуск, который сопровождается огромными начальными токами в этот момент. В результате чего в сети появляется большой скачек напряжения. Такие «провалы» могут негативно сказаться на работу электроники или других электроагрегатов работающих на этой же линии.
Для плавного пуска используют схему включения «звезда-треугольник». При которой в начале запуска двигатель включается звездой, а когда вал мотора раскрутиться до рабочих оборотов электроника переключит его в схему треугольником.
Я покажу как собрать пусковой и управляющий блок, который будет не только управлять запуском и остановкой двигателя, но и при пуске будет менять схемы его включения.

Понадобится

Для подключения нам понадобятся:

3 пускателя, для управления силовой частью;
приставка с выдержкой времени — реле времени регулируемое;
2 приставки с нормально открытыми и замкнутыми контактами;
кнопки «Пуск» и «Стоп»;
3 лампочки, для наглядного вида работы пускателя;
автоматический выключатель однополюсной.

Схема

Подключение проводится по заранее нарисованной схеме.

На схеме представлена силовая часть и цепи управления. В силовую часть входят:

вводной автоматический выключатель;
3 мощных пускателя, управляющие силовой цепью включения «звезда-треугольник»;
электродвигатель.

При включении по схеме «звезда» работают первый и третий пускатели, при включении по схеме «треугольник» работают первый и второй пускатели. В силу отсутствия возможности подключения к сети 380 В ограничимся визуальным рассмотрением работы системы без двигателей. К цепям управления относятся:

автоматический выключатель однополюсный;
кнопки «Пуск» и «Стоп»;
три катушки пускателя;
нормально замкнутый контакт;
нормально открытый контакт;
контакты реле времени.

Собираем схему для демонстрации работы автоматической системы.

Параллельно катушкам пускателя подключены сигнальные лампы, чтобы вы наглядно увидели работу.

Проверка системы

Включаем автоматический выключатель, тем самым подаем питание на всю схему. Нажимаем кнопку «Пуск» для запуска электродвигателя. И у нас притянулись первый и третий пускатели, загорелись лампочки 1 и 3 – означающие, что двигатель включен по схеме «звезда».

Через некоторое время срабатывает таймер, притягиваются первый и второй пускатели, загорелись лампочки 1 и 2 – что значит двигатель подключен по схеме «треугольник».

Время на приставке можно регулировать от 100 миллисекунд до 40 секунд. в зависимости от того, как быстро двигатель набирает обороты.

Нажимаем кнопку «Стоп» и все останавливается.
При подключении двигателя надо учитывать подключение фаз мотора. В данном случае на начало обмотки приходит фаза А, на конец обмотки фаза B. На начало второй обмотки должна приходить фаза В, на конец – фаза С. На начало третьей обмотки должна приходить фаза С, на конец – фаза А. Обязательно посмотрите видео, где более подробно и наглядно изложен процесс работы и подключения всей схемы.

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

Схемы подключения трехфазного двигателя

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

Схема звезды.
Схема треугольника.

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

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

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

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

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

Проверка схемы подключения мотора

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

Метод определения фаз статора

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

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

Полярность обмоток

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

Подключить импульсный постоянный ток.
Подключить переменный источник тока.

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

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

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

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

Проверка переменным током

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

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

Схема звезды

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

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

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

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

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

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

Схема треугольника

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

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

С = (4800 · I) / U

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

Двигатель с магнитным пускателем

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

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

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

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

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

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

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

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

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

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

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

В промышленности и быту широко распространены асинхронные двигатели, которые питаются напрямую от с переменным напряжением. В статоре подобного мотора расположены три обмотки, смещенные друг относительно друга на 120 градусов – это сделано для того, чтобы создавать одинаковое в любой точке окружности вокруг статора. Для подключения таких электродвигателей применяется две основные схемы: подключение звездой и треугольником. Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих видов подключения. Для наглядности, обозначим начало каждой из трех обмоток U1 , V1 , W1, а их концы – U2 , V2 , W2 соответственно.

Чтобы реализовать подключение мотора по схеме «звезда», необходимо соединить все концы обмоток U2 , V2 , W2 в одной точке, а на входы каждой из обмоток подавать по одной фазе из трехфазной сети.

Для того чтобы подключить двигатель по схеме «треугольник», необходимо к началу первой обмотки U1 присоединить конец второй V2, к началу второй обмотки V1 – конец третьей обмотки W2, а начало третьей обмотки W1 к концу первой U2. К местам, где соединяются обмотки, подключаются фазы питающей сети.

Посмотрите видео о способах подключения электродвигателей:

Важно правильно выбрать схему подключения для конкретного двигателя, иначе можно не получить от него необходимой мощности, а в отдельных случаях — даже вывести мотор из строя.

Каждая из этих схем подключения к сети имеет как свои плюсы, так и недостатки. К примеру, мотор, подключенный звездой, запускается очень плавно, и может работать с небольшой перегрузкой без вреда для самого двигателя.

Однако максимальная паспортная мощность электропривода в таком случае недостижима – двигатель будет выдавать до 70% от своей номинальной мощности.

Подключение треугольником позволяет достигать паспортной мощности, однако при такой схеме подключения пусковые токи достигают значительных величин. К тому же замечено, что при подключении треугольником электродвигатель греется при работе, что уменьшает срок его службы.

Чтобы минимизировать минусы и полностью реализовать плюсы каждой из схем, была придумана система автоматической смены схемы подключения. То есть, асинхронный электродвигатель запускается по схеме «звезда», а при выходе на свою номинальную частоту вращения, переключается на схему «треугольник», и выходит на свою паспортную мощность. Реализуется такая смена схем подключения при помощи или пусковых реле времени. Также это можно сделать при помощи пакетного переключателя, но в этом случае нужно внимательно следить за работой мотора, чтобы переключить его в нужный момент.

Ещё одно интересное видео, о способе подключения электродвигателя:

Типичные случаи соединений в звезду и треугольник генераторов, трансформаторов и электроприемников рассмотрены в статьях «Схема соединения «Звезда » и «Схема соединения «Треугольник «. Остановимся теперь на важнейшем вопросе о мощности
при соединениях в звезду и треугольник, так как для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или получающего питание от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность
.

5. Как объяснено выше, при переключении электродвигателя с треугольника в звезду
мощность его снижается примерно втрое. И наоборот, если электродвигатель переключить со звезды в треугольник
, мощность резко возрастает, но при этом электродвигатель, если он не предназначен для работы при данном напряжении и соединении в треугольник, сгорит
.

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник

применяют для снижения пускового тока, который в 5 – 7 раз превышает рабочий ток двигателя. У двигателей сравнительно большой мощности пусковой ток настолько велик, что может вызвать перегорание , отключение автомата и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей 2 , может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей. Поэтому стремятся уменьшить пусковой ток, что достигается несколькими способами. Все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора на пуска. Для этого в цепь статора на период пуска вводят реостат, дроссель, автотрансформатор либо переключают обмотку со звезды в треугольник. Действительно, перед пуском и в первый период пуска обмотки соединены в звезду. Поэтому к каждой из них подводится напряжение, в 1,73 раза меньшее номинального, и, следовательно, ток будет значительно меньше, чем при включении обмоток на полное напряжение сети. В процессе пуска электродвигатель увеличивает вращения и ток снижается. Тогда обмотки переключают в треугольник.

Предупреждения:

1. Переключение со звезды в треугольник допустимо лишь для двигателей с легким режимом пуска, так как при соединении в звезду пусковой момент примерно вдвое меньше момента, который был бы при прямом пуске. Значит, этот способ снижения пускового тока не всегда пригоден, и если нужно снизить пусковой ток и одновременно добиться большого пускового момента, то берут электродвигатель с фазным ротором, а в цепь ротора вводят .
2. Переключать со звезды в треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при соединении в треугольник, то есть имеющие, обмотки, рассчитанные на линейное напряжение сети.

Переключение с треугольника в звезду

Известно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos φ
. Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos φ
переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока; в противном случае электродвигатель перегреется.

1 Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная – в вольт-амперах реактивных (вар), полная – в вольт-амперах (В×А). Величины в 1000 раз большие соответственно называют киловатт (кВт), киловар (квар), киловольт-ампер (кВ×А).
2 Вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату напряжения. Следовательно, при снижении напряжения на 20% вращающий момент снижается не на 20, а на 36% (1² — 0,82² = 0,36).

Подключение электродвигателя звездой и треугольником

О достоинствах асинхронных двигателей спорить не приходится. Специалисты, в частности, выделяют:

высокую производительность;

надежность;

неприхотливость;

простоту конструкции;

умеренную стоимость ремонта и обслуживания и т.п.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных элементов: статора и ротора. Они имеют токопроводящие обмотки, начала и концы которых выводятся в распределительную коробку и фиксируются в два ряда. Они обозначаются либо литерами С (С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – их концы), либо согласно новой маркировке: U1, V1, W1 –начала, U2, V2, W2 – концы.

Очень часто у людей, впервые имеющих дело с двигателями подобного типа, возникает вопрос: как же их лучше подключить? Существует три схемы подключения:

«треугольник»;

«звезда»;

комбинированная («звезда-треугольник»).

Итак, каким образом осуществляется подключение электродвигателя звездой и треугольником?

Подключение звездой

В этом случае концы обмоток статора соединяются вместе в одной точке с помощью специальной перемычки. Трехфазное напряжение подается на их начала. Таким образом, на фазной обмотке напряжение будет 220в, а линейное напряжение между двумя оставшимися фазными обмотками – 380в.

Подключение трехфазных двигателей с питающим напряжением 220/127в к стандартным однофазным сетям выполняется только по типу звезды, в противном случае агрегат быстро придет в негодность. Также именно по данной схеме подключаются все электромоторы российского производства на 380в.

В целом подключение звездой обеспечивает более мягкий запуск двигателя и плавность его работы, давая также возможность перезагрузки. Поэтому двигатели средней мощности принято запускать по данной схеме. Однако следует учесть, что в этом случае трехфазный двигатель не сможет работать на полную мощность.

Подключение треугольником

Обмотки соединяются последовательно в замкнутую ячейку, т.е. конец одной из них соединяется с началом следующей и т.д. Ряды контактов с клеммами располагаются так, чтобы они были смещены относительно друг друга (т.е. напротив вывода С6 (W2)помещается С1 (U1) и т.п.). Места соединения следует подключить к соответствующим фазам питающего напряжения. Линейное напряжение сети и напряжение на фазной обмотке равны 220в

Соединение треугольник гарантирует достижение максимальной мощности асинхронного электродвигателя (т.е. полной паспортной мощности, что в полтора раза больше, чем при соединении звездой), но при этом он подвержен большему нагреву и имеет большие значения пусковых токов. Это обусловлено конструктивными особенностями двигателей данного типа: ротор достаточно массивен и имеет большую инерционность, следовательно, когда он раскручивается, мотор работает в режиме перегрузки. Соответственно, двигатель может быстро выйти из строя. Однако если вам нужно подключить к электросети электромотор, произведенный в Европе и рассчитанный на номинальное напряжение 400/690, то это единственно правильный вариант.

Комбинированное подключение

Эту функцию используют только для двигателей с соответствующей пометкой (Δ/Y), которая обозначает, что возможны оба варианта соединения. Запуск осуществляется при подключении звездой для уменьшения пускового тока, затем после набора номинальной частоты вращения переключение на треугольник происходит в автоматическом режиме. Таким образом мы получаем максимально возможную мощность на выходе.

Использование данного способа связано со скачками токов. При переключении между схемами происходит следующее: прекращается подача тока, снижается скорость вращения ротора (иногда достаточно резко), затем восстанавливается изначальная скорость вращения.

Пусковые реле

Для того чтобы запустить электродвигатель согласно схеме «звезда-треугольник», разработано специальное оборудование. Названия могут быть разными: реле «Старт-дельта», «Пусковые реле времени» и т.п., но схема их действия всегда одинакова: после подачи напряжения на реле начинается отсчет времени разгона, включается пускатель «звезда», затем, по окончании времени разгона контакты размыкаются, пускатель выключается, замыкаются контакты, включающие пускатель «треугольник».

Подобные реле производятся в Чехии (CRM-2T, TRS2D), Австрии (РВП-3, D6DS, ВЛ-32М1), Украине (ВЛ-163), Италии (80 series, Finder). Он могут быть модульными, программируемыми, съемными, одно- или многофункциональными, механическими или цифровыми, суточными, недельными – выбор достаточно широк.

Итак, вопрос: как подключить электродвигатель звездой или треугольником — решается достаточно просто. Внимательно изучите инструкцию, прилагаемую к агрегату, обращая особое внимание на метки на бирке мотора.

Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник».

Общая часть

При запуске электродвигатель испытывает крутящий момент нагрузки и инерцию рабочей машины. Для более плавного пуска электродвигателя следует обеспечить пусковой ток в силовой цепи в пределах рабочего диапазона. Этот вид запуска понижает пусковые токи до необходимой величины. Также и происходит снижение крутящего момента разгоняемого двигателя.

Технические характеристики

При запуске:

бросок пускового тока снижен до одной трети от его величины при обычном пуске,

крутящий момент электродвигателя снижен до одной трети или даже меньше от его величины при обычном пуске.

При пуске переключением со «звезды» на «треугольник» в общем случае наблюдаются переходные токи.

Область применения

В начальный момент процесса запуска (соединение типа «звезда») до момента переключения на «треугольник» крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в «звезду».

Подобный режим идеально подходит для двигателей, пускающихся в отсутствии нагрузки:

механические станки,

центробежные компрессоры,

деревообрабатывающие станки.

Чтобы предотвратить большой бросок тока в момент переключения со «звезды» на «треугольник», электродвигатель должен развить частоту вращения 80-85% от номинальной.

Указание по мерам безопасности

Номинальное рабочее напряжение обмоток электродвигателя при соединении их в «треугольник» должно быть равным напряжению силовой цепи.

Пример:

Электродвигатель для сети 400 В, пускаемый переключением со «звезды» на «треугольник», должен быть рассчитан на напряжение 400 В при соединении его обмоток в «треугольник». Обычно это обозначается как «электродвигатель на 400/690 В». Обмотки электродвигателя должны иметь 6 отдельных выводов.

Порядок работы

1-й этап — подключение «звезды»

Нажмите кнопку «Пуск» цепи управления для замыкания контактора «звезды» KM2. После чего замыкается линейный контактор KM1, и электродвигатель запускается. При этом начинается отсчёт заданного времени пуска (обычно от 6 до 10 с).

2-й этап — переключение со «звезды» на «треугольник»

По истечении заданного времени размыкается контактор звезды KM2.

3-й этап — подключение «треугольника»

Между моментами размыкания контактора «звезды» и замыкания контактора «треугольника», при помощи реле времени типа TE5S, задаётся время переключения (задержки) в 50 мс. Этим достигается отсутствие перекрытия цепей «звезды» и «треугольника».

Примечание

При использовании в качестве контакторов «треугольника» и «звезды» контакторов «AF…» или контакторов «A…» в качестве контактора «звезды», а «AF…» контактора «треугольника», нет необходимости применять реле времени, задающего время переключения (задержки), т.е. TE5S или аналогичное. Достаточно реле времени, задающего длительность подключения «звезды» при пуске. Необходимая электрическая блокировка между контакторами «звезды» и «треугольника» осуществляется при помощи устройства VE 5 или вспомогательными контактами.

Однако в этом случае, при переключении контактора в разомкнутое состояние (перерыв в подаче напряжения может достигать 95 мс), то необходимо проверить допустимость подобного режима, т.е. уменьшения скорости вращения электродвигателя при пуске, для практических условий.

Соединение звездой и треугольником — объяснение

Соединение звезда / звезда и соединение треугольником — это два разных метода, которые используются для подключения трехфазной системы. В этом видео мы подробно рассмотрим следующее.
1. Соединение звездой
2. Соединение треугольником
3. Соотношение напряжения и тока в обоих соединениях
4. И где эти соединения используются.
Итак, если вы хотите узнать подробности, вам нужно посмотреть видео.

Звездное соединение

Подключение, показанное на рисунке выше, является одним из способов подключения трехфазного генератора к нагрузке.Как видите, для подключения требуется 6 проводов. Трехфазная цепь, показанная на этом рисунке, электрически независима. Но если вы внимательно посмотрите на изображение, вы обнаружите, что мы можем объединить три обратных проводника вместе, чтобы сформировать один обратный проводник. В результате мы сэкономили на стоимости двух проводов, так как количество проводов уменьшилось с 6 до 4.

Теперь этот общий обратный провод называется Нейтральный провод . Он несет сумму трех токов Ia + Ib + Ic.Сначала многие подумают, что провод, необходимый для нейтрали, должен быть в 3 раза больше, чем остальные три проводника. Но, как известно, токи трех фаз не совпадают по фазе на 120 градусов друг от друга. И если мы нарисуем осциллограмму для этих токов, она будет выглядеть так.

Теперь, если вы внимательно посмотрите на диаграмму, вы обнаружите, что сумма обратных токов всегда равна нулю. Например, в момент, показанный выше, соответствующий 240 градусам, Ic = Imax и Ib = Ia = -0.5 Imax.
Итак, если мы сложим эти обратные токи, мы получим сумму = 0, и это верно для каждого экземпляра.

Ia + Ib + Ic = (-0,5Imax — 0,5Imax) + Imax
Ia + Ib + Ic = — Imax + Imax = 0

Таким образом, мы можем удалить нейтральный провод, не влияя на напряжение или ток в цепи. Таким образом, мы сократили количество проводников 6, что было на начальном этапе, до 3. 50% -ная экономия на стоимости проводов! Однако для этого нагрузка, показанная в схеме, должна быть одинаковой.Если нагрузка не идентична, то удаление нейтрального проводника может вызвать неравные напряжения на нагрузках. Таким образом, в идеальной ситуации или в ситуации, когда нагрузка равна, ток, протекающий через нейтральный проводник, равен нулю. И это тоже очень часто используемый вопрос во время технических собеседований. Проводит ток нейтраль или нет? И теперь у вас есть ответ.

В условиях, когда нагрузка неодинакова, необходимо предусмотреть нейтраль. Возможно, вы слышали, как люди говорят о 3,5-жильном кабеле, 0.5 жила — ваш нейтральный проводник. Схема, показанная на рисунке, называется трехфазной трехпроводной системой. Говорят, что генератор и нагрузка соединены звездой, так как она напоминает букву Y, или некоторые люди также называли ее звездой.

Звездное соединение

Рисунок, показанный выше, называется трехфазной четырехпроводной системой. Нейтральный проводник может быть такого же размера или может быть немного меньше, чем другие проводники. 3-фазная 4-проводная система широко используется для электроснабжения коммерческих и промышленных потребителей.

Напряжение и ток в пусковом соединении

Теперь, когда мы говорим о трехфазной системе, соединенной звездой, мы должны знать об этих двух концепциях.

Линейное напряжение
Линейное напряжение нейтрали.

Напряжение между A и N называется линейным напряжением. Точно так же напряжение между A и B называется линейным напряжением. Соотношение между этими напряжениями и током меняется в зависимости от типа подключения.Итак, важно понимать эти отношения для разных связей.

Ток в системе с соединением звездой

В случае соединения звездой ток между фазой и нейтралью равен линейному току.

Напряжение в системе, соединенной звездой

А вот с напряжением другое. Рассмотрим вышеупомянутую трехфазную 4-проводную систему, соединенную звездой. Если вы примените закон Кирхгофа к приведенной выше схеме, вы обнаружите, что межфазное напряжение умножено на напряжение между фазой и нейтралью.

Напряжение, которое мы получаем в нашем доме, — это напряжение линии на нейтраль, т.е. 230 вольт (в Индии).

Соединение треугольником

Другой способ подключения трехфазной системы называется соединением по схеме «треугольник». Соединение названо так потому, что напоминает греческую букву дельта.

Напряжение и ток при соединении треугольником

Давайте посмотрим на соотношение напряжения и тока при соединении треугольником.

Напряжение при соединении треугольником

Теперь в случае соединения треугольником напряжение на каждом соединении такое же, как напряжение в сети.

Ток в соединении треугольником

Но, в случае тока, ток на каждом элементе отличается от тока линии. Если вы примените закон Кирхгофа и выполните некоторые вычисления, вы обнаружите, что линейный ток в 3 раза больше, чем ток в каждой ветви системы, соединенной треугольником.

Применение соединения звезды и треугольника

Обычно соединение звездой используется там, где требуется нейтраль и два отдельных напряжения, например, в нашей распределительной системе.
Соединение треугольником обычно предпочтительнее, если нейтральный проводник не нужен, например, для передачи электроэнергии высокого напряжения. Кроме того, соединение треугольником предпочтительнее, когда необходимо контролировать 3-ю гармонику.

Соединения звездой и треугольником используются почти везде, когда мы говорим о трехфазной системе.

Обычно трехфазный трансформатор подключается в различных комбинациях звездой и треугольником. Например,

Трансформатор, соединенный звездой — звездой, обычно используется в качестве автотрансформатора.
Трансформатор, соединенный треугольником, обычно используется для передачи высокого напряжения.
Трансформатор, подключенный по схеме треугольник — звезда, обычно используется в качестве распределительного трансформатора.

Мощность, передаваемая по схеме звезда и треугольник.

Теперь, когда мы изучили соединение звезды и треугольника, может возникнуть вопрос, мощность, передаваемая по схеме звезды, и мощность, передаваемая по схеме треугольника, одинаковы или различаются? Итак, давайте это выясним.

Рассмотрим сначала обмотку, соединенную звездой.Полная мощность, передаваемая одной фазой, равна.

Это мощность, передаваемая одной фазой. Чтобы рассчитать мощность, передаваемую 3 фазами, мы можем умножить это уравнение на 3.

Аналогично, полная мощность, передаваемая одной фазой при соединении треугольником, определяется выражением.

Умножьте вышеприведенное уравнение на 3, чтобы рассчитать мощность, передаваемую 3 фазами. И вы получите тот же результат, что и соединение звездой.

И это доказывает, что мощность, передаваемая обоими соединениями, одинакова.

Сводка

Итак, подведем итоги этого руководства.

Трехфазная система может быть подключена в двух разных стилях, т.е. звезда или дельта.
При соединении звездой межфазный ток равен межфазному току. Но линейное напряжение в 3 раза больше, чем линейное напряжение.
При соединении треугольником напряжение на каждом элементе равно линейному напряжению.Но линейный ток в 3 раза больше тока, протекающего через каждый элемент.
Мощность, передаваемая обоими соединениями, одинакова.

Трехфазная схема | Система «звезда» и «треугольник»

Существует два типа систем, доступных в электрической цепи: однофазная и трехфазная . В однофазной цепи будет только одна фаза, то есть ток будет протекать только по одному проводу, и будет один обратный путь, называемый нейтральной линией, чтобы завершить цепь.Таким образом, в однофазной сети может передаваться минимальное количество энергии. Здесь генерирующая станция и грузовая станция также будут однофазными. Это старая система, использовавшаяся ранее.
В 1882 году было сделано новое изобретение в многофазной системе, в которой более одной фазы можно использовать для генерации, передачи и для системы нагрузки. Трехфазная цепь — это многофазная система, в которой три фазы передаются вместе от генератора к нагрузке.

Каждая фаза имеет разность фаз 120 ^o, т.е.e 120 ^o угол электрически. Таким образом, из 360 ^o три фазы поровну делятся на 120 ^o каждая. Электропитание в трехфазной системе является непрерывным, поскольку все три фазы участвуют в выработке общей мощности. Синусоидальные волны для трехфазной системы показаны ниже —
Каждая из трех фаз может использоваться как однофазная. Таким образом, если нагрузка однофазная, то можно взять одну фазу из трехфазной цепи , а нейтраль можно использовать в качестве заземления для завершения цепи.

Почему трехфазное соединение предпочтительнее однофазного?

У этого вопроса есть разные причины, потому что есть ряд преимуществ перед однофазной схемой. Трехфазная система может использоваться как трехфазная однофазная линия, поэтому она может действовать как трехфазная система. Трехфазная генерация и однофазная генерация в генераторе одинаковы, за исключением расположения катушки в генераторе, чтобы получить разность фаз 120, ^или. Проводник, необходимый в трехфазной цепи, составляет 75% от проводника, необходимого в однофазной цепи.Кроме того, мгновенная мощность в однофазной системе падает до нуля, поскольку в однофазной системе мы можем видеть синусоидальную кривую, но в трехфазной системе полезная мощность от всех фаз обеспечивает непрерывную мощность для нагрузки.

До сих пор мы можем сказать, что есть три источника напряжения, соединенных вместе, чтобы сформировать трехфазную цепь, и фактически он находится внутри генератора. Генератор имеет три источника напряжения, которые действуют вместе с разностью фаз 120, ^и. Если мы сможем организовать три однофазных цепи с разностью фаз 120 ^o, то получится трехфазная цепь.Таким образом, необходимо разность фаз 120, ^и, иначе схема не будет работать, трехфазная нагрузка не сможет активироваться, и это также может вызвать повреждение системы.

Размер или количество металла трехфазных устройств не имеют большой разницы. Теперь, если мы рассмотрим трансформатор, он будет почти одинакового размера как для однофазной, так и для трехфазной, потому что трансформатор будет обеспечивать только связь магнитного потока. Таким образом, трехфазная система будет иметь более высокий КПД по сравнению с однофазной, потому что при одинаковой или небольшой разнице в массе трансформатора трехфазная линия будет отключена, тогда как в однофазной будет только одна.И потери будут минимальными в трехфазной цепи. Таким образом, в целом трехфазная система будет иметь лучший и более высокий КПД по сравнению с однофазной системой.
В трехфазной цепи соединения могут быть двух типов:

Соединение звездой
Соединение треугольником

Реже существует соединение разомкнутым треугольником, когда два однофазных трансформатора используются для обеспечения трехфазного поставлять. Обычно они используются только в аварийных условиях, поскольку их эффективность невысока по сравнению с системами дельта-дельта (замкнутый треугольник) (которые используются во время стандартных операций).

Соединение звездой

В соединении звездой имеется четыре провода, три провода являются фазными, а четвертый — нейтралью, отведенной от звезды. Соединение звездой предпочтительнее для передачи энергии на большие расстояния, потому что оно имеет нейтральную точку. Здесь нам нужно прийти к концепции сбалансированного и несимметричного тока в энергосистеме.

Когда равный ток течет через все три фазы, это называется сбалансированным током. А когда ток не будет равным ни в одной из фаз, то это несимметричный ток.В этом случае в сбалансированном состоянии через нейтраль не будет протекать ток, и, следовательно, клемма нейтрали не используется. Но когда в трехфазной цепи будет протекать несимметричный ток, нейтраль играет жизненно важную роль. Он проведет несимметричный ток через землю и защитит трансформатор. Несимметричный ток влияет на трансформатор, а также может вызвать повреждение трансформатора, поэтому соединение звездой является предпочтительным для передачи на большие расстояния.
Соединение звездой показано ниже —

При соединении звездой линейное напряжение в √3 раза больше фазного напряжения. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами в трехфазной цепи, а фазное напряжение — это напряжение между одной фазой и нейтральной линией. И ток одинаковый как для линии, так и для фазы. Это показано как выражение ниже

Соединение треугольником

В соединении треугольником только три провода, и нейтральная клемма не используется. Обычно соединение треугольником предпочтительнее для коротких расстояний из-за проблемы несимметричного тока в цепи.На рисунке ниже показано соединение треугольником. В грузовой станции заземление можно использовать в качестве нейтрального пути, если это необходимо.

При соединении треугольником линейное напряжение такое же, как и фазное. И линейный ток в √3 раза больше фазного тока. Это показано в виде выражения ниже:

В трехфазной цепи соединение звездой и треугольником может быть выполнено четырьмя различными способами:

Соединение звезда-звезда
Соединение звезда-треугольник
Соединение треугольник-звезда
Дельта -Delta подключение

Но мощность не зависит от схемы расположения трехфазной системы.Полезная мощность в цепи будет одинаковой как при соединении звездой, так и треугольником. Мощность в трехфазной цепи может быть рассчитана по приведенному ниже уравнению:

Поскольку существует три фазы, в нормальном уравнении мощности производится кратное 3, а коэффициент мощности — коэффициент мощности. Коэффициент мощности является очень важным фактором в трехфазной системе, и иногда из-за определенной ошибки он исправляется с помощью конденсаторов.

Соединение конденсаторов звездой и треугольником — нарушение напряжения

Силовые конденсаторы в 3-фазных соединениях конденсаторных батарей соединяются треугольником или звездой (звезда).Между этими двумя типами соединений существуют различия в их применениях, номинальном значении кВАр, обнаружении неисправных конденсаторов и т. Д. В этой статье обсуждается разница между конденсаторами, соединенными звездой и треугольником, а также преимущества конденсаторных батарей, соединенных звездой и треугольником.

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета эффективных кВАр, произведенных для конденсатора при соединении треугольником или звездой.

Конденсаторы высокого напряжения

Блок конденсаторов с подключением треугольником

Конденсаторы

, соединенные треугольником, чаще всего используются при низком напряжении, хотя их можно применять и при более высоких напряжениях.Каждый конденсатор будет иметь полное фазное напряжение, приложенное к его клемме. Почему низковольтные конденсаторные батареи соединяются треугольником? Помните, что генерируемая кВАр изменяется как квадрат приложенного напряжения. Формула для VAR, генерируемого в конденсаторной батарее, имеет следующий вид:

Подключение конденсаторной батареи по схеме треугольника дает больше VAR по сравнению с подключением по схеме звезды. Это связано с тем, что при соединении звездой на конденсатор подается только напряжение фаза-нейтраль, а в случае соединения треугольником — полное фазное напряжение.

Соединение конденсаторов треугольником

Соединение конденсаторов треугольником требует двух вводов. Поскольку нет соединения с землей, конденсаторная батарея не может быть «стоком» для любых токов заземления или токов нулевой последовательности . Отдельная ветвь конденсатора, соединенного треугольником, должна быть защищена от межфазного короткого замыкания с помощью токоограничивающего предохранителя.

Блок конденсаторов со звездообразной связью

При соединении звездой напряжение на каждом конденсаторе в 1 / sqrt (3) раз больше напряжения фаза-фаза. Следовательно, полученный VAR также будет соответственно меньше по сравнению с соединением треугольником . Соединение звездой в основном используется в системах среднего напряжения (> 1 кВ). Одним из основных преимуществ использования соединения звездой является то, что конденсатор должен быть рассчитан только на напряжение фаза-нейтраль системы по сравнению с номиналом фаза-фаза в системе треугольником. Следовательно, отдельные конденсаторы среднего напряжения будут подвергаться нагрузке только при более низком уровне напряжения, что увеличивает срок их службы. Есть и другие преимущества использования звездообразного соединения на конденсаторах среднего напряжения.Существует два основных типа соединения звездой:

Звезда с заземлением (звезда)

При соединении звездой или звездой с заземлением нейтраль батареи надежно заземлена. Это означает, что нейтраль не нужно изолировать до уровня BIL всей системы. Следовательно, при использовании этого соединения может быть реализована некоторая экономия средств. Кроме того, в этой связи переходное восстанавливающееся напряжение (TRV) может быть менее серьезным. Неисправность одной фазы конденсаторной батареи не приведет к повышению напряжения на других исправных ветвях батареи.Как показано ниже, неисправность конденсатора фазы B не приведет к повышению напряжения на других исправных фазах.

Заземление конденсатора звездой

Недостатком заземленного соединения звездой является то, что заземленная нейтраль может пропускать токи земли и гармонические токи нулевой последовательности . Это может вызвать помехи от телефона. Кроме того, заземленная звездочка также вносит ток короткого замыкания в систему во время замыкания фазы на землю. Из-за заземленного соединения может протекать высокий ток между фазой и землей, когда конденсатор не замыкается на землю.Это требует использования токоограничивающих предохранителей для этого приложения.

Незаземленная звезда (звезда)

При незаземленном соединении звездой нейтраль конденсаторной батареи , а не соединена с землей. Следовательно, это соединение не допускает протекания токов заземления и гармонических токов нулевой последовательности. При замыкании фазы на землю в системе незаземленная звездочка не вносит тока замыкания.

Недостатком этого подключения является то, что нейтраль батареи должна быть полностью изолирована от фазного напряжения системы.Нейтральная точка может находиться под потенциалом фаза-фаза во время переключения или во время неисправности. Для банков выше 15 кВ это может стать дорогим.

Еще одним недостатком этого подключения является то, что при выходе из строя конденсатора на одной фазе нейтральная точка смещается. Напряжение на исправных фазах возрастет до полного фазо-фазного потенциала. Ток через неисправные конденсаторы достигает 1,732 о.е., а максимальный ток на поврежденной фазе составит 3 о.е. Такое увеличение напряжения и тока в банке могло привести к дополнительным сбоям.

Как показано ниже, неисправность на конденсаторе фазы B приведет к повышению напряжения в 1,732 (квадрат 3) раз от номинального напряжения между фазой и нейтралью, которое является полным фазным напряжением на других исправных фазах. Следовательно, исправные конденсаторы будут перенапряжены, и защитное реле должно будет быстро устранить неисправность, чтобы предотвратить повреждение исправных конденсаторов.

Звезда незаземленного подключения конденсатора

Существуют и другие варианты этого соединения, например, , незаземленная, разветвленная звезда и , заземленная, тройная звезда, .

Дополнительное чтение:

кВАр в расчет ампер

Калькулятор преобразования дельта-звезда

Векторная диаграмма соединения звездой и треугольником

Обзор соединения трансформатора

звезда-треугольник

Паспортная табличка силового трансформатора General Electric (силовой трансформатор подстанции 50 МВА с переключателем ответвлений)

Обзор соединения звезда-треугольник

При этом типе трансформаторного соединения первичная обмотка подключается звездой, а вторичная — соединены треугольником, как показано на рис. 1 ниже.

Рисунок 1 — Подключение трансформатора — звезда-треугольник

Напряжения на первичной и вторичной сторонах могут быть представлены на векторной диаграмме, как показано на Рис. 2 ниже.

Рисунок 2 — Фазорная диаграмма с напряжениями на первичной и вторичной сторонах

Ключевые моменты

Как первичный в соединении звездой
Линейное напряжение на первичной стороне = √3 X Фазное напряжение на первичной стороне. Итак,
Фазное напряжение на первичной стороне = Линейное напряжение на первичной стороне / √3
Коэффициент трансформации сейчас (K) = Напряжение вторичной фазы / Напряжение первичной фазы
Напряжение вторичной фазы = K X Напряжение первичной фазы.
Как вторичная обмотка, подключенная треугольником:
Линейное напряжение на вторичной стороне = фазное напряжение на вторичной стороне.
Напряжение вторичной фазы = K X Напряжение первичной фазы. = K X (Напряжение линии на первичной стороне / √3)
Напряжение вторичной фазы = (K / √3) X Напряжение сети на первичной стороне.
Существует сдвиг фазы на +30 или -30 градусов между вторичным фазным напряжением и первичным фазным напряжением

Преимущества соединения звезда-треугольник

Первичная сторона соединена звездой.Следовательно, требуется меньшее количество оборотов. Это делает подключение экономичным для больших высоковольтных понижающих силовых трансформаторов.
Нейтраль первичной обмотки может быть заземлена во избежание искажений.
Нейтральная точка позволяет работать с обоими типами нагрузок (однофазной или трехфазной).
Работа с большими неуравновешенными грузами удовлетворительна.
Соединение Y-D не имеет проблем с составляющими третьей гармоники из-за циркулирующих токов inD. Он также более устойчив к несбалансированным нагрузкам, поскольку D частично перераспределяет любой возникающий дисбаланс.
Обмотка, соединенная треугольником, пропускает ток третьей гармоники, благодаря которому потенциал нейтральной точки стабилизируется. Некоторая экономия в стоимости изоляции достигается, если сторона ВН соединена звездой. Но на практике сторона ВН обычно подключается по схеме треугольника, так что трехфазные нагрузки, такие как двигатели, и однофазные нагрузки, такие как осветительные нагрузки, могут питаться от стороны НН по трехфазной четырехпроводной системе.
В качестве заземляющего трансформатора: в энергосистеме Заземленный в основном трансформатор Y- ∆ используется только для обеспечения хорошего источника заземления в незаземленной системе треугольником.Возьмем, например, систему распределения, питаемую от подключенного (то есть незаземленного) источника питания ∆ .
.
Если к этой системе требуется подключить нагрузку между фазой и землей, к системе подключается блок заземления, как показано в Рисунок 3 ниже: Рисунок 3 — Трансформатор заземления YD
Эта система является блоком заземления. подключен к системе, как показано в Рисунок 3 . Обратите внимание, что подключенная обмотка не подключена к какой-либо внешней цепи в Рисунок 3 .
При токе нагрузки, равном 3-кратному i, каждая фаза заземленной обмотки Y обеспечивает одинаковый ток i, при этом подключенная вторичная обмотка заземляющего банка обеспечивает количество ампер-витков, необходимых для компенсации ампер-витков первичной обмотки. обмотка. Обратите внимание, что батарея заземления не подает на нагрузку никакой реальной мощности; он нужен только для того, чтобы обеспечить наземный путь. Вся мощность, необходимая для нагрузки, обеспечивается двумя фазами незаземленного источника питания.

Недостатки соединения звезда-треугольник

В этом типе соединения вторичное напряжение не совпадает по фазе с первичным.Следовательно, невозможно использовать это соединение параллельно с трансформатором, подключенным по схеме звезда-звезда или треугольник.

Одна проблема, связанная с этим подключением, заключается в том, что вторичное напряжение сдвигается на 30 ⁰ относительно первичного напряжения. Это может вызвать проблемы при параллельном подключении 3-фазных трансформаторов, поскольку вторичные напряжения трансформаторов должны быть синфазными для параллельного включения. Поэтому мы должны обращать внимание на эти сдвиги.

Если вторичную обмотку этого трансформатора соединить параллельно с вторичной обмоткой другого трансформатора без сдвига фаз, возникнет проблема.

Приложение

Обычно используется для трансформаторов питания. Этот тип подключения обычно используется на конце линии передачи подстанции. Основное использование этого соединения — понижение напряжения. Нейтраль на первичной стороне заземлена. Видно, что между напряжениями первичной и вторичной линий существует разность фаз 30 °.

Обычно используется в понижающем трансформаторе , Y-соединение на стороне ВН снижает затраты на изоляцию. Нейтральная точка на стороне ВН может быть заземлена, что обеспечивает устойчивость по отношению к несимметричным нагрузкам.Как, например, в конце ЛЭП. Нейтраль первичной обмотки заземлена.

В этой системе коэффициент линейного напряжения составляет 1 / √3 кратности поворота трансформатора, а вторичное напряжение отстает от первичного на 30 °. Также в нем протекают токи третьей гармоники, чтобы получить синусоидальный поток.

Связанный контент EEP с рекламными ссылками

Трехфазный — Y или Delta преимущества / недостатки

Вы можете получить одинаковое напряжение и одинаковую мощность при правильном соотношении обмоток.Преимущества, которые я видел, обычно связаны с тем, как вы хотите, чтобы фазы ссылались на что-то еще.

Одним из преимуществ Y является то, что вы можете симметрично связать все три фазы с одним и тем же напряжением (обычно с землей). Если у вас есть трехфазный трехфазный переменный ток 480 В переменного тока, это ничего не говорит вам о том, насколько далеко эти напряжения находятся от металлического корпуса, в котором находится ваша электроника. Если этот ящик заземлен, но все линии переменного тока находятся на расстоянии 10 кВ. от земли с вашей изоляцией могут случиться неприятности.Привязка нейтрали к земле позволяет избежать этого и быть на 100% уверенным, что все три линии всегда находятся в пределах допустимого напряжения земли.

Наличие нейтрали также может снизить шум по тем же причинам. Если линии переменного тока могут внезапно сместиться относительно заземленного корпуса, этот синфазный шум может проникнуть через паразитную емкость и нанести ущерб вашим цепям управления и считывания.

А с нейтралью вы получаете очевидный определенный путь нейтрали для коротких замыканий, дисбаланса или гармонических токов.Те токи, которые имеют определенный путь обратно к земле, означают, что их легче обнаружить и, таким образом, на них отреагировать.

Delta не имеет очевидного места заземления; Линии переменного тока обычно все плавающие относительно земли. Теперь есть исключения. Я видел системы с заземленным углом, в которых одна фаза заземлена. Я видел центральный отвод на одной фазе, привязанной к земле. Но я думаю, было бы справедливо сказать, что это хаки, пытающиеся добавить наземную ссылку на то, что должно быть Y-трансформатором, но не по историческим причинам.

Почему вы не хотите иметь ссылку на землю? Передача энергии на большие расстояния. Напряжение заземления варьируется от места к месту; вы не можете просто связать землю в одном здании с землей в другом здании, иначе у вас будет контур заземления и постоянный ток, протекающий через нейтральный / заземляющий проводники. Если вы имеете дело только с передачей, а местное заземление явно не имеет значения, delta позволяет вам сэкономить деньги, избегая натягивания лишнего кабеля без уважительной причины.

Так, как я обычно видеть вещи сделано в промышленных условиях, чтобы запустить мощности в дельта-конфигурации все пути к месту использования, а затем перейдем к Y, чтобы получить локальную ссылку заземления для оборудования.

Разъяснение по запуску электродвигателя со звездой-треугольником

Схема питания звезда-треугольник

Пуск звезда-треугольник — это когда двигатель подключен (обычно снаружи от двигателя) в
ЗВЕЗДА во время стартовой последовательности. Когда двигатель разогнался до нормального
скорость работы, двигатель подключен по схеме ТРЕУГОЛЬНИК.

Изменение внешнего подключения двигателя со звезды на треугольник обычно достигается тем, что
обычно называют стартером звезда-треугольник.Этот стартер — это просто ряд
контакторы (переключатели), которые соединяют разные выводы вместе, образуя необходимый переход от звезды к треугольнику.

Когда двигатель запускается по схеме звезды, фазное напряжение двигателя уменьшается на
коэффициент √3.
Уменьшение пускового тока, пусковой мощности и пускового момента для пониженного напряжения может
каждый из них рассчитывается с использованием уравнения 1 (при этом игнорируются другие факторы, такие как насыщение и т. д.):

Эти пускатели обычно настраиваются на определенную последовательность запуска, в основном с использованием настройки времени для переключения
между Звездой и Дельтой.На этих пускателях может быть расширенная защита, контролирующая запуск
время, ток, напряжение, скорость двигателя и т. д.

Например, если напряжение питания составляет 380 вольт. Во время пуска, когда двигатель подключен к Star, подаваемое напряжение на каждой катушке составляет 380 / 1,73, что составляет 220 вольт. В результате уменьшения приложенного напряжения пусковой момент также снизится до 67%.

Цепь управления

Из схемы управления выше, когда переключатель S1 нажат, будет полный путь электрического тока, который будет течь от L1 к L2, вызывая активацию следующих катушек:

Чтение: Управление электродвигателем на промышленных предприятиях

K1 — сетевой или главный контактор
K2 — звездообразный контактор
K4 — таймер (установлен на 3-5 секунд)

По истечении заданного времени произойдет переключение контакта таймера.Таким образом, замыкающий контакт с выдержкой времени (K3), который управляет контактором звезды, теперь станет разомкнутым, а замыкающий контакт с выдержкой времени (K2) будет делать обратное. Таким образом выполняется переход от звезды к треугольнику.

Вспомогательный контакт контактора K1 подключается параллельно кнопке пуска S1 (с фиксацией), так что цепь остается включенной, даже когда S1 возвращается в разомкнутое положение. Обратите внимание, что S1 характеризуется кнопкой, которая возвращается в исходное состояние после нажатия.

Нормально замкнутые контакты K3 и K2 также блокируются для предотвращения одновременной активации соединения ЗВЕЗДА и ТРЕУГОЛЬНИК, что может вызвать серьезное повреждение двигателя.

Каковы преимущества использования запуска по схеме звезда-треугольник?

Самым значительным преимуществом этого метода пуска является снижение пускового тока при пуске. Снижение пускового тока также может снизить механическую нагрузку на двигатель из-за высокого пускового момента. Обратите внимание, что если пуск с пониженным напряжением не применяется, пусковой ток может достигать 600%.

Преимущества систем «звезда» и «треугольник»

В трехфазной системе генераторы или генераторы могут быть соединены звездой или треугольником. Аналогичным образом трехфазные нагрузки могут быть подключены звездой или треугольником. Некоторые из преимуществ систем, соединенных звездой и треугольником, перечислены ниже

Звездное соединение:

При соединении звездой фазное напряжение В _ф. = В _L / (3) ^1/2.Поскольку наведенная ЭДС в первичной обмотке генератора переменного тока прямо пропорциональна количеству витков, для генератора переменного тока, соединенного звездой, потребуется меньшее количество витков, чем для генератора переменного тока, соединенного треугольником, для того же напряжения.
При одинаковом сетевом напряжении генератор, подключенный звездой, требует меньшей изоляции, чем генератор переменного тока, подключенный по схеме треугольник. По указанным выше причинам трехфазные генераторы переменного тока обычно соединяются звездой.
При соединении звездой мы получаем 3-х фазную и 4-х проводную систему.Это позволяет использовать два напряжения (фазные напряжения, а также линейные напряжения). Однофазные нагрузки могут быть подключены между любым проводом и нейтралью, а трехфазные нагрузки могут быть подключены к трем линиям. Такая гибкость недоступна при соединении треугольником

При соединении звездой нейтраль может быть заземлена. Такая мера дает много преимуществ. Например, в случае замыкания на землю (замыкание на землю) изоляторы должны выдерживать 1/3 ^1/2 (57,7%) напряжения сети.Заземление нейтрали также позволяет использовать защитные устройства (реле) для защиты системы в случае замыкания на землю.

Соединение треугольником:

Этот тип соединения больше всего подходит для вращающихся конвейеров
Большинство трехфазных нагрузок подключены по схеме треугольника, а не звезды. Одной из причин этого, по крайней мере в случае несбалансированной нагрузки, является гибкость, с которой нагрузки могут быть добавлены или удалены на одной фазе. Это сложно сделать с трехпроводной нагрузкой, подключенной звездой
Большинство трехфазных асинхронных двигателей подключаются по схеме треугольника

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя | RuAut

Схема звезда и треугольник в чем разница

Различия между «звездой» и «треугольником»

Соединение «звездой» и его преимущества

Соединение «треугольником» и его преимущества

Тип соединения «звезда-треугольник»

Что представляет собой соединение обмоток звездой?

Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?

Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду

Преимущества соединения обмоток в звезду

Преимущества соединения обмоток в треугольник

Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник

Подключение звезда и треугольник — Стройпортал Biokamin-Doma.ru

Звезда и треугольник принцип подключения. Особенности и работа

Для этого можно применить некоторые методы:

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

Подключение звезда и треугольник

Теперь логичный вопрос:

Двигатели малой мощности

Двигатели мощности более 5 кВт

Что такое звезда и треугольник в электродвигателе

Теория

В чем разница

Формулы мощности, тока и напряжения

Практика — как выбрать схему для конкретного случая

Переключение со звезды на треугольник для плавного пуска

Заключение

Подключение звезда и треугольник – в чем разница?

Что собой представляют схемы

Преимущества двух схем

Делаем выводы

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Различия между «звездой» и «треугольником»

Соединение «звездой» и его преимущества

Соединение «треугольником» и его преимущества

Тип соединения «звезда-треугольник»

Звезда или треугольник. Оптимальное подключение асинхронного электродвигателя

Схемы звезда и треугольник

Схема подключения двигателя треугольником. Схемы соединения асинхронного двигателя в звезду и треугольник

Теперь логичный вопрос:

Двигатели малой мощности

Двигатели мощности более 5 кВт

Понадобится

Схема

Проверка системы

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

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

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

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

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник

Переключение с треугольника в звезду

Подключение электродвигателя звездой и треугольником

Подключение звездой

Подключение треугольником

Комбинированное подключение

Пусковые реле

Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник».

Соединение звездой и треугольником — объяснение

Рекомендуем прочитать перед тем, как продолжить изучение этого руководства

Звездное соединение

Напряжение и ток в пусковом соединении

Ток в системе с соединением звездой

Напряжение в системе, соединенной звездой

Соединение треугольником

Напряжение и ток при соединении треугольником

Напряжение при соединении треугольником

Ток в соединении треугольником

Применение соединения звезды и треугольника

Мощность, передаваемая по схеме звезда и треугольник.

Сводка

Трехфазная схема | Система «звезда» и «треугольник»

Почему трехфазное соединение предпочтительнее однофазного?

Соединение звездой

Соединение треугольником

Соединение конденсаторов звездой и треугольником — нарушение напряжения

звезда-треугольник

Обзор соединения звезда-треугольник

Ключевые моменты

Преимущества соединения звезда-треугольник

Недостатки соединения звезда-треугольник