Схема переключения электродвигателя со звезды на треугольник: Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме.

Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам.

Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя.

Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток.

Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»

При соединении обмоток статора «звездой», соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается формулой:

Uл=Uф⋅3U _л= U _ф cdot sqrt{3}

где:
U_л — напряжение между двумя фазами;
U_ф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. I_л = I_ф.

При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами: U_л

= U_ф.

Рисунок 2 — Схема подключения «треугольник»

Однако ток в линии (сети) больше, чем ток в фазе, что описывается формулой:

Iл=Iф⋅3I _л=I _ф cdot sqrt{3}

где:
I_л — линейный ток;
I_ф — фазный ток.

Получается, что соединяя обмотки «звездой», мы уменьшаем линейный ток, чего изначально и добивались. Но есть и обратная сторона этой схемы: как мы видим из формулы, пусковой момент двигателя прямо пропорционален фазному напряжению:

Mn=m⋅U2⋅r2´⋅p2⋅π⋅f((r1+r2´)2+(x1+x2´)2)M _n = { m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p } over { 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )}

где:
U — фазное напряжение обмотки статора;
r₁ — активное сопротивление фазы обмотки статора
r₂ — приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки ротора;
x₁ — индуктивное сопротивление фазы обмотки статора;
x₂ — приведенное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки неподвижного ротора;
m — количество фаз;
p — число пар полюсов.

Чтобы было нагляднее, давайте рассмотрим пример: предположим, что рабочей схемой обмотки асинхронного электродвигателя является «треугольник», а линейное напряжение питающей сети равно 380 В, сопротивление обмотки статора Z = 10 Ом. Если обмотки во время пуска подключены «звездой», то уменьшатся напряжение и ток в фазах:

Uф=Uл3=3803=220ВU _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220В

Фазный ток равен линейному току и равен:

Iф=Iл=UфZ=22010=22AI _ф=I _л= {U _ф} over {Z } = {220} over {10} =22A

После того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:

Uф=Uл=380BU _ф=U _л =380B Iф=UфZ=38010=38AI _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A Iл=3⋅Iф=3⋅38=65,8AI _л= sqrt{3} cdot I _ф=sqrt{3} cdot38=65,8A

Соответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем.

С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3 — Временная диаграмма реле времени 80.82

Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя.

Рисунок 4 — Силовая часть схемы «звезда-треугольник»

Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле.

Рисунок 5 — Управление схемой «звезда-треугольник»

Разберем алгоритм работы данной схемы:

После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1. 1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см.

Рисунок 3), контакт реле времени 17-18 мгновенно разомкнется, пройдет задержка времени Tu, и замкнется контакт 17-28. Вследствие чего, сработает пускатель КМ3, который осуществляет переключение на схему «треугольник». Нормально замкнутые контакты пускателей КМ2.2 и КМ3.2 используется для предотвращения одновременного включения пускателей КМ2 и КМ3. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи установлено тепловое реле КК1. В случае перегрузки, тепловое реле разомкнет силовую цепь и цепь управления через контакт КК1.1. Остановка двигателя происходит при нажатии кнопки S1.2, которая разрывает цепь самоподхвата и обесточит катушку пускателя КМ1.

Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы.

Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.

Список использованной литературы:

1. ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
3. Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907

Читайте также:

Пуск асинхронного двигателя переключением со звезды на треугольник

Кроме реостатного и прямого способов пуска асинхронных двигателей существует другой распространенный способ – переключением со звезды на треугольник.

Способ переключения со звезды на треугольник используется в двигателях, которые рассчитаны на работу при соединении обмоток треугольником. Этот способ осуществляется в три этапа. В начале, двигатель запускают при соединении обмоток звездой, на этом этапе двигатель разгоняется. Затем переключают на рабочую схему соединения треугольник, причем при при переключении нужно учитывать пару нюансов. Во-первых, нужно правильно рассчитать время переключения, потому что если слишком рано замкнуть контакты, то не успеет погаснуть электрическая дуга, а также может возникнуть короткое замыкание. Если переключение будет слишком долгим, то это может привести к потери скорости двигателя, а в следствии к увеличению броска тока. В общем, нужно четко скорректировать время переключения. На третьем этапе, когда обмотка статора уже соединена треугольником, двигатель переходит в установившийся режим работы.

Смысл этого способа в том что, при соединении обмоток статора звездой, фазное напряжение в них понижается в 1,73 раз. В такое же количество раз уменьшается и фазный ток, который протекает в обмотках статора. При соединении обмоток статора треугольником фазное напряжение равно линейному, а фазный ток в 1,73 раза меньше линейного. Получается, что соединяя обмотки звездой, мы уменьшаем линейный ток в 3 раза.

Чтобы не запутаться в цифрах, давайте рассмотрим пример.

Допустим, рабочей схемой обмотки асинхронного двигателя является треугольник, а линейное напряжение питающей сети 380 В. Сопротивление обмотки статора Z=20 Ом. Подключив обмотки в момент пуска звездой, уменьшим напряжение и ток в фазах.

Ток в фазах равен линейному току и равен

После разгона двигателя, переключаем со звезды на треугольник и получаем уже другие значения напряжений и токов.

 

Как видите линейный ток при соединении треугольником больше в 3 раза линейного тока при соединении звездой.

Данный способ запуска асинхронного двигателя применяется в тех случаях, когда присутствует небольшая нагрузка, либо когда двигатель работает на холостом ходу. Это связано с тем, что при уменьшении фазного напряжения в 1,73 раза, согласно формуле для пускового момента которая предоставлена ниже, момент уменьшается в три раза, а этого недостаточно, чтобы совершить пуск с нагрузкой на валу.

Где m – количество фаз, U – фазное напряжение обмотки статора,f – частота тока питающей сети, r1,r2,x1,x2-параметры схемы замещения асинхронного двигателя,p – число пар полюсов.

Рекомендуем прочесть статью — торможение асинхронного двигателя.

Просмотров: 31835

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

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

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

На практике применяются основные способы подключения к сети трёхфазных электродвигателей: «подключение звездой» и «подключение треугольником».

При соединении трёхфазного электродвигателя звездой, концы его статорных обмоток соединяются вместе, соединение происходят в одной точке, а на начала обмоток подаётся трехфазное напряжение (рис 1).

При соединении трёхфазного электродвигателя по схеме подключения «треугольником» обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно таким образом что конец одной обмотки соединяется началом следующей и так далее (рис 2).

Не вдаваясь в технические и теоретические основы электротехники известно, что электродвигатели у которого обмотки, соединенные звездой работают плавнее и мягче, чем электродвигатели с соединенными обмотками треугольником, необходимо отметить, что при соединении обмоток звездой электродвигатель не может развить полную мощность. При соединении обмоток по схеме треугольник электродвигатель работает на полную паспортную мощность (что составляет в 1,5 раз больше по мощности, чем при соединении звездой), но при этом имеет очень большие значения пусковых токов.

 В связи с этим для снижения пусковых токов целесообразно (особенно для электродвигателей с большей мощностью) подключение по схеме звезда — треугольник; первоначально запуск осуществляется по схеме «звезда», после этого (когда электродвигатель «набрал обороты»), происходит автоматическое переключение по схеме «треугольник».

 Схема управления :

Еще вариант схемы управления двигателем

 Подключение напряжения питания через контакт NC (нормально закрытый) реле времени К1 и контакт NC К2, в цепи катушки пускателя К3.

 После включения пускателя К3, своими нормально-замкнутыми контактами размыкает цепи катушки пускателя К2 контактами К3 (блокировка случайного включения) и замыкает контакт К3, в цепи питания катушки магнитного пускателя К1, который совмещен с контактами реле времени.

 При включении пускателя К1 происходит замыкание контактов К1 в цепи катушки магнитного пускателя К1 и одновременно включается реле времени, размыкается контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К3, замыкает контакт реле времени К1 в цепи катушки пускателя К2.

 Отключение обмотки пускателя К3, замыкается контакт К3 в цепи катушки магнитного пускателя К2. После включение пускателя К2, размыкает своими контактами К2 в цепи катушки питания пускателя К3.

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

На начала обмоток U1, V1 и W1 через силовые контакты магнитного пускателя К1 подаётся трехфазное напряжение. При срабатывании магнитного пускателя К3 с помощью его контактов К3, происходит замыкание, соединяя концы обмоток U2, V2 и W2 между собой обмотки двигателя соединены звездой.

 Через некоторое время срабатывает реле времени, совмещённое с пускателем К1, отключая пускатель К3 и одновременно включая К2, замыкаются силовые контакты К2 и происходит подача напряжение на концы обмоток электродвигателя U2, V2 и W2. Таким образом электродвигатель включается по схеме треугольник.

Для запуска двигателей по схеме звезда-треугольник разными производителями выпускаются так называемые пусковые реле, название они могут иметь разные «Пусковые реле времени» , реле «старт-дельта» и др. , но назначение у них одно и тоже:

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

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

Вывод:  Для снижения пусковых токов запускать двигатель необходимо в следующей последовательности: сначала включенным по схеме «звезда» на пониженных оборотах, далее переключаться на «треугольник».
Запуск сначала треугольником создает максимальный момент, а уже переключение на звезду (пусковой момент в 2 раза меньше) с дальнейшей работой в номинальном режиме, когда электродвигатель «набрал обороты», происходит автоматическое переключение на схему треугольник, стоит учитывать какая нагрузка на валу перед запуском, ведь вращающий момент при звезде ослаблен, поэтому такой способ запуска вряд ли подойдет для очень загруженных двигателей, может выйти из строя.

Пуск двигателя звезда треугольник — Help for engineer

Пуск двигателя звезда треугольник

Для того чтобы осуществить пуск звезда-треугольник нам потребуется:

		1. 3-х полюсный автоматический выключатель QF1, с номинальным током, который зависит от мощности электродвигателя (выбор автомата см. здесь)
		2. Контакторы с доп. контактами в количестве 3 шт. (KM1, KM2, KM3)
		3. Кнопки 2 шт.: красная SB1 с нормально замкнутым контактом, черная SB2 – с нормально разомкнутым контактом
		4. Тепловое реле (если оно не предусмотрено в комплекте с автоматическим выключателем)
		5. Асинхронный трёхфазный электродвигатель М1
		6. Клемма с предохранителем, которая устанавливается в цепь управления
		7. Реле времени KT1

Зачем нужна схема звезда-треугольник?

Необходимость применения данной схемы пуска асинхронного электродвигателя вызвана высокими пусковыми токами. Для снижения этих самых токов, применяется пуск звезда-треугольник. Фактически, запуск двигателя происходит по схеме «звезда», для которой в начальный момент токи низкие. По истечению времени, заданному на реле KT1, происходит переключение в схему «треугольник», в которой стартовые токи были бы больше.

Рисунок 1 – Схема пуска звезда-треугольник

Один из вариантов временной диаграммы реле KT1 для реализации вышеприведенной схемы:

Рисунок 2 – Временная диаграмма реле времени

Описание принципа работы пуска двигателя «звездой», с переходом на «треугольник»

После нажатия кнопки “Start” SB2, запитывается катушка контактора KM1, в результате чего, замыкаются силовые контакты KM1 и доп. контактом КМ1.1 реализуется самоподхват кнопки пуска. Так же подаётся напряжение на реле времени KТ1, и замыкается контактор KM3. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». А по истечении времени реле t1 контакт KТ1.1 мгновенно разомкнётся, пройдет задержка времени t2 в 50 мс, и замкнется контакт KТ1.2. В следствии, сработает контактор KM2, который осуществляет переключение на «треугольник».

Контакты НЗ (нормально замкнутые) KM2.1 и KM3.1 существуют для предотвращения одновременного включения контакторов KM1 и KM2.

Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи должно быть установлено тепловое реле. Как мы можем видеть на схеме, оно уже включено в автоматический выключатель, и в случае чрезмерной нагрузки, теплушка разомкнёт силовую цепь и цепь управления через контакт QF1.1.

Рисунок 3 — Наглядный пример соединения обмоток в звезду

Рисунок 4 — Наглядный пример соединения обмоток в треугольник

		Н — начало обмотки;
		К — конец обмотки.

Недостаточно прав для комментирования

Пуск трехфазного асинхронного двигателя по схеме переключение «звезда – треугольник» ~ Электропривод

С помощью снижения пускового момента и ограничения пускового тока используют метод пуска асинхронного двигателя переключение «звезда – треугольник». В первый момент пуска, напряжение к статорным обмоткам подключается по схеме «звезда» (Y). Как только двигатель разгоняется, его питание включается по схеме «треугольник» (∆).

 

Преимущества

Некоторые трехфазные двигатели на низкое напряжение с мощностью выше 5 кВт рассчитывают на напряжение 400 В при включении по схеме «треугольник» (∆) или на 690 В при включении по схеме «звезда» (Y). Такая схема включения дает возможность производить пуск двигателя при меньшем напряжении. При пуске двигателя по схеме «звезда – треугольник» удается уменьшить пусковой ток, до 1/3 от тока прямого пуска от сети. Пуск по схеме «звезда – треугольник» особенно подходит для механизмов с большими маховыми массами, когда нагрузка набрасывается уже после разгона двигателя до номинальной скорости.

Недостатки пуска асинхронного двигателя переключением «звезда – треугольник»

При пуске двигателя переключением «звезда – треугольник» происходит также снижение пускового момента, приблизительно на 33%. Данный метод можно использовать только для трехфазных асинхронных двигателей, которые имеют возможность подключения по схеме «треугольник». В таком варианте существует опасность переключения на «треугольник» при слишком низкой частоте вращения, что вызовет рост тока до такого же уровня, что и ток при «прямом» пуске DOL.

Во время переключения со «звезды» на «треугольник» асинхронный электродвигатель может быстро снизить скорость вращения, для увеличения которой также потребуется резкое увеличение тока. На рисунке показана схема запуска двигателя с помощью пускателей KM1, KM2, KM3. Пускатель KM1,КМ2 включает электродвигатель по схеме «звезда». Через время, отведенное на запуск и выход двигателя на 50% номинальной скорости, отключается пускатель КМ2 и включается КМ3, переключая двигатель на «треугольник».

Пусковой момент и ток при пуске переключением «звезда – треугольник» значительно ниже, чем при прямом пуске.

Сравнение способа прямого пуска DOL и пуска с переключением «звезда – треугольник»

В данных диаграммах показаны пусковые токи для насоса, с трехфазным асинхронным двигателем мощностью 7,5 кВт методом прямого пуска (DOL) и пуска переключением «звезда – треугольник», соответственно. На рисунке видно, что способ прямого пуска DOL отличается большими пусковыми токами, но который через некоторое время уменьшается и становится постоянным.

Способ пуска переключением «звезда – треугольник» отличается меньшими низким пусковыми токами. Однако, в момент запуска при переходе от «звезды» к «треугольнику» происходят скачки токов. Во время пуска по схеме «звезда», через (t = 0,3 с), величина тока снижается. Однако, во время переключения со «звезды» на «треугольнику», через время t = 1,7 с, величина тока достигает уровня пускового тока при прямом пуске. Более того, скачок тока может стать ещё больше, так как во время переключения на двигатель не подаётся напряжение и двигатель теряет скорость перед подачей полного напряжения.

 

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:

1. сперва электродвигатель запускают на пониженных оборотах соединённым по схеме «звезда»;
2. 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.

Соединение электродвигателя по схемам звезда

  

Разберем свойства соединения обмоток электродвигателя по схемам звезда — треугольник на конкретном примере.

Электродвигатель АИР250S4, 75 кВт, треугольник-звезда и соответствующие им U=380/660В и I=143/82,8А.

Подключаем треугольником на 380В. Полная мощность будет вычисляться по формуле S=U·I·√3.
S=380·143·1,73=94008 в·а.

Если мы подключим этот электродвигатель по схеме звезда к той же сети, то полная мощность будет вычисляться, конечно, по той же формуле S=U·I·√3. Но значения в нее нужно подставлять уже другие.
При переключении на звезду на каждую обмотку пришлось в √3 меньшее напряжение. Соответственно ток тоже уменьшился в √3 раза. И это еще не все. При схеме треугольник линейный ток был в √3 раза больше фазного, а при переключении стал равным фазному. Т.е. ток уменьшился в итоге в √3·√3=3 раза.

Полная мощность станет равна S=380·143/3·1,73=31336 в·а.

Такая ситуация возникает чаще всего (по нашему опыту) в двух случаях.
Во-первых, непонимание электриками вышеупомянутых расчетов.
Во-вторых, в случае когда в эксплуатации был аналогичный двигатель, но с напряжением 220/380В и соответственно схемой подключения треугольник-звезда. Такие двигатели даже большой мощности до сих пор производятся некоторыми заводами. При замене двигателя электрик «на автомате» подключает звездой и двигатель выходит из строя.

Вот цитата из письма одного из предприятий, после того как двигатель вышел из строя из-за неправильной схемы подключения.

 

Т.е. непонимание свойств соединений и того что указано на шильдике.

Также стоит обратить внимание на то, что пуско-защитная аппаратура подбирается на номинальную мощность электродвигателя, но при некорректном подключении звездой просто физически не может выполнять свои функции.

Наиболее полную защиту электродвигателя можно обеспечить с помощью термисторных реле. В наших электродвигателях начиная от 160 высоты оси вращения установлены РТС термисторы и контакты выведены в клеммную коробку.

Еще одна важная по нашему мнению информация. При пуске электродвигателя для уменьшения пусковых токов многие используют общеизвестную схему переключения со звезды на треугольник, т.е. запуск производится на звезде и после набора оборотов происходит переключение на треугольник с помощью реле времени (этот метод описан на множестве сайтов).
Такой метод работает, к сожалению, не всегда.
Если производится пуск, например центробежного насоса или вентилятора (имеется ввиду правильный пуск на закрытую задвижку), то такая схема успешно работает. Центробежный насос и вентилятор при пуске на закрытую задвижку потребляют минимальную мощность, которая увеличивается по мере открывания.
Но такую схему крайне нежелательно применять в условиях тяжелого пуска (т.е. таких механизмов которые при пуске уже потребляют мощность близкую к номинальной), например пресса, дробилки и др.
Также важно обратить внимание на время переключения, оно не должно быть большим. После того как двигатель набрал обороты нужно сразу производить переключение на треугольник. В большинстве случаев набор оборотов занимает до 5-10 сек., поэтому установка реле на 30-50 сек. грозит выходом из строя электродвигателя.

Если у вас есть замечания или мы в чем-то ошибаемся, пишите: [email protected]

 

Подробное описание пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Введение в устройство пуска электродвигателя звезда-треугольник

Большинство асинхронных электродвигателей запускаются непосредственно от сети, но когда очень большие электродвигатели запускаются таким образом, они вызывают нарушение напряжения в линиях питания из-за к большим скачкам пускового тока.

Панель пускателя электродвигателя звезда-треугольник

Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они набирают скорость, близкую к скорости вращения.

Панель пускателя со звезды на треугольник

Для снижения пускового напряжения используются два метода: Пуск по схеме звезда-треугольник и Пуск с автотрансформатора .

Принцип работы пускателя звезда-треугольник

Это метод пуска при пониженном напряжении. Снижение напряжения при пуске со звезды на треугольник достигается за счет физического изменения конфигурации обмоток двигателя, как показано на рисунке ниже. Во время пуска обмотки двигателя соединяются звездой, что снижает напряжение на каждой обмотке 3.Это также снижает крутящий момент в три раза. Схема

— Принцип работы пускателя звезда-треугольник

Через некоторое время обмотка переконфигурируется как треугольник, и двигатель работает нормально. Пускатели звезда / треугольник, вероятно, являются наиболее распространенными пускателями пониженного напряжения. Они используются в попытке уменьшить пусковой ток, подаваемый на двигатель во время пуска, как средство уменьшения помех и помех в электроснабжении.

Традиционно во многих регионах поставок было требование устанавливать пускатель пониженного напряжения на все двигатели мощностью более 5 л.с. (4 кВт).Пускатель звезда / треугольник (или звезда / треугольник) является одним из самых дешевых электромеханических пускателей пониженного напряжения, которые могут быть применены.

Пускатель звезда / треугольник состоит из трех контакторов, таймера и устройства защиты от тепловой перегрузки. Контакторы меньше, чем одиночный контактор, используемый в пускателях прямого включения, поскольку они регулируют только токи обмоток. Токи в обмотке составляют 1 / корень 3 (58%) тока в линии.

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые главным подрядчиком и контактором треугольника.Это AC3, рассчитанный на 58% номинального тока двигателя. Третий контактор — это контактор звезды, который пропускает ток звезды только при подключении двигателя звездой.

Ток в схеме звезды составляет одну треть тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.

Пускатель звезда-треугольник Состоит из следующих блоков:

1. Контакторы (главные, звездообразные и треугольные контакторы) 3 НР (для пускателя с разомкнутым состоянием) или 4 НР (пускатель с переходным замкнутым режимом).
2. Реле времени (с задержкой срабатывания) 1 №
3. Трехполюсный тепловой расцепитель максимального тока 1 №
4. Плавкие элементы или автоматические выключатели для главной цепи 3 №
5. Плавкий элемент или автоматический выключатель для цепь управления 1

Цепь питания стартера звезда-треугольник

Главный автоматический выключатель служит главным выключателем источника питания, который подает электричество в силовую цепь.

Главный контактор подключает источник опорного напряжения R , Y , B к первичной клемме двигателя U1 , V1 , W1 .

В процессе работы главный контактор ( KM3 ) и контактор звезды ( KM1 ) сначала замыкаются, а затем, через некоторое время, размыкается контактор звезды, а затем контактор треугольника ( KM2 ) закрыто. Управление контакторами осуществляется таймером ( K1T ), встроенным в пускатель. Звездочка и Дельта электрически взаимосвязаны и, предпочтительно, механически взаимосвязаны.

Силовая цепь пускателя звезда-треугольник

Фактически, есть четыре состояния:

Контактор звезды служит для первоначального замыкания вторичной клеммы двигателя U2, V2, W2 для последовательности запуска во время начального запуска двигателя. мотор с места.Это обеспечивает одну треть прямого прямого тока на двигатель, тем самым снижая высокий пусковой ток, свойственный двигателям большой мощности при запуске.

Управление переключаемым соединением звезды и треугольника асинхронного двигателя переменного тока достигается с помощью схемы управления звезда-треугольник или звезда-треугольник. Схема управления состоит из кнопочных переключателей, вспомогательных контактов и таймера.

Цепь управления пускателем звезда-треугольник (открытый переход)

Схема — цепь управления пускателем звезда-треугольник (разомкнутый переход)

Кнопка ON запускает цепь путем первоначального включения катушки контактора звезды (KM1) цепи звезды и цепь катушки таймера (KT). Когда на катушку контактора звезды (KM1) подается питание, главный и вспомогательный контакторы звезды меняют свое положение с NO на NC.

Когда вспомогательный контактор звезды (1) (который находится в цепи катушки главного контактора) становится нормально разомкнутым на нормально замкнутый, это завершается. Цепь катушки главного контактора (KM3) включается, поэтому на катушку главного контактора подается напряжение, а главный и вспомогательный контакторы главного контактора меняют свое положение с НЕТ в НЗ. Эта последовательность происходит во времени.

После нажатия кнопочного переключателя ON вспомогательный контакт катушки главного контактора (2), который подключен параллельно к кнопке ON, станет нормально разомкнутым на нормально замкнутый, тем самым обеспечивая защелку для удержания катушки главного контактора в активном состоянии. что в конечном итоге поддерживает цепь управления в активном состоянии даже после отпускания кнопочного переключателя ON.

Когда главный контактор звезды (KM1) замыкает свое соединение, двигатель подключается к STAR, а он подключается к STAR до тех пор, пока вспомогательный контакт KT (3) с выдержкой времени не перейдет в состояние NC на NO.

Как только время задержки достигнет заданного значения Time, вспомогательные контакты таймера (KT) (3) в цепи звездообразной катушки изменят свое положение с NC на NO, и в то же время вспомогательный контактор (KT) в цепи катушки Delta (4 ) измените свое положение с NO на NC, чтобы катушка Delta была под напряжением, а главный контактор Delta стал NO на NC.Теперь клеммы двигателя меняются со звезды на треугольник.

Нормально замкнутый вспомогательный контакт от контакторов звезды и треугольника (5 и 6) также размещается напротив катушек контакторов как звезды, так и треугольника, эти контакты блокировки служат в качестве предохранительных выключателей для предотвращения одновременной активации катушек контакторов как звезды, так и треугольника, так что не может быть активирован, если сначала не будут деактивированы другие. Таким образом, катушка контактора треугольником не может быть активна, когда катушка контактора звезды активна, и аналогично катушка контактора звезды не может быть активной, пока активна катушка контактора треугольника.

В приведенной выше схеме управления также есть два прерывающих контакта для отключения двигателя. Кнопочный переключатель OFF при необходимости отключает цепь управления и двигатель. Контакт тепловой перегрузки представляет собой защитное устройство, которое автоматически размыкает цепь управления STOP в случае, когда ток перегрузки двигателя обнаруживается тепловым реле перегрузки, это необходимо для предотвращения возгорания двигателя в случае чрезмерной нагрузки, превышающей номинальную мощность двигатель обнаружен тепловым реле перегрузки.

В какой-то момент во время пуска необходимо переключиться с обмотки, соединенной звездой, на обмотку, соединенную треугольником. Цепи питания и управления могут быть организованы для этого одним из двух способов — открытый переход или закрытый переход.

Что такое открытый или закрытый переходный запуск

1. Открытые запускающие переходы

Обсудите, что упомянутое выше называется переключением открытого перехода, потому что между состоянием звезды и состоянием треугольника существует открытое состояние.

При открытом переходе питание двигателя отключается, а конфигурация обмотки изменяется с помощью внешнего переключения.

Когда двигатель приводится в действие источником питания на полной или частичной скорости, в статоре возникает вращающееся магнитное поле. Это поле вращается с линейной частотой. Поток от поля статора индуцирует ток в роторе, что, в свою очередь, приводит к магнитному полю ротора.

Когда двигатель отключен от источника питания (открытый переход), внутри статора находится вращающийся ротор, и ротор имеет магнитное поле. Из-за низкого импеданса цепи ротора постоянная времени довольно велика, и действие поля вращающегося ротора внутри статора является действием генератора, который генерирует напряжение с частотой, определяемой скоростью ротора.

Когда двигатель снова подключается к источнику питания, он переключается на несинхронизированный генератор, и это приводит к очень высоким переходным процессам по току и крутящему моменту. Величина переходного процесса зависит от соотношения фаз между генерируемым напряжением и линейным напряжением в точке замыкания. может быть намного выше, чем прямой ток и крутящий момент, и может привести к электрическим и механическим повреждениям.

Запуск открытого перехода является наиболее простым для реализации с точки зрения стоимости и схемотехники, и если время переключения хорошее, этот метод может работать хорошо.На практике, однако, сложно установить необходимое время для правильной работы, и отключение / повторное включение источника питания может вызвать значительные переходные процессы напряжения / тока.

В открытом переходе есть четыре состояния:

1. Состояние ВЫКЛ. : Все контакторы разомкнуты.
2. Состояние звезды: Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет производить одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
3. Открытое состояние: Этот тип операции называется переключением с открытым переходом, потому что существует открытое состояние между состоянием звезды и состоянием треугольника. Главный подрядчик закрыт, а контакторы Delta и Star разомкнуты. На одном конце обмотки двигателя есть напряжение, но другой конец открыт, поэтому ток не может течь. Двигатель имеет вращающийся ротор и ведет себя как генератор.
4. Delta State: Главный и треугольный контакторы замкнуты. Контактор звезды разомкнут.Двигатель подключен к полному линейному напряжению, и доступны полная мощность и крутящий момент.

2. Пускатель звезда / треугольник с замкнутым переходом

Существует методика уменьшения величины переходных процессов переключения. Это требует использования четвертого контактора и набора из трех резисторов. Резисторы должны иметь такие размеры, чтобы в обмотках двигателя мог протекать значительный ток, пока они находятся в цепи.

Вспомогательный контактор и резисторы подключаются через контактор треугольника.Во время работы, непосредственно перед размыканием контактора звездой, вспомогательный контактор замыкается, в результате чего ток через резисторы протекает через звезду. Как только контактор звезды размыкается, ток может течь через обмотки двигателя к источнику питания через резисторы. Затем эти резисторы замыкаются контактором треугольником.

Если сопротивление резисторов слишком велико, они не будут подавлять напряжение, генерируемое двигателем, и не будут служить никакой цели.

При закрытом переходе питание на двигатель поддерживается все время.

Это достигается за счет установки резисторов, компенсирующих ток во время переключения обмотки. Четвертый подрядчик должен вставить резистор в цепь перед размыканием контактора звезды, а затем удалить резисторы после замыкания контактора треугольником.

Эти резисторы должны быть рассчитаны на ток двигателя. В дополнение к необходимости большего количества переключающих устройств, схема управления более сложна из-за необходимости выполнять переключение резистора

При закрытом переходе есть четыре состояния:

1. Состояние ВЫКЛ. Все контакторы разомкнуты
2. Состояние звезды. Главный контактор [KM3] и контактор звезды [KM1] замкнуты, а контактор треугольника [KM2] разомкнут. Двигатель подключен по схеме звезды и будет производить одну треть крутящего момента прямого тока при одной трети прямого тока.
3. Звездное переходное состояние. Двигатель подключается звездой, а резисторы подключаются к контактору треугольником через вспомогательный контактор [KM4].
4. Закрытое переходное состояние. Главный контактор [KM3] замкнут, а контакторы треугольника [KM2] и звезды [KM1] разомкнуты.Ток протекает через обмотки двигателя и переходные резисторы через KM4.
5. Штат Дельта. Контакторы Main и Delta замкнуты. Закорочены переходные резисторы. Контактор звезды разомкнут. Двигатель подключен к полному линейному напряжению, и доступны полная мощность и крутящий момент.

Эффект переходного процесса в пускателе (разомкнутый переходный пускатель)

Важно, чтобы пауза между выключением контактора звезды и переключателем контактора треугольником была правильной.Это связано с тем, что контактор звезды должен быть надежно отключен до включения контактора треугольника. Также важно, чтобы пауза переключения была не слишком длинной.

Для 415 В звездное напряжение эффективно снижено до 58% или 240 В. Эквивалент 33%, который получается при запуске Direct Online (DOL).

Если соединение звездой имеет достаточный крутящий момент для работы до 75% или 80% от скорости полной нагрузки, то двигатель можно подключить в режиме треугольника.

При подключении по схеме «треугольник» фазное напряжение увеличивается на V3 или на 173%.Фазные токи увеличиваются в таком же соотношении. Сетевой ток увеличивается в три раза по сравнению с его значением при соединении звездой.

Во время переходного периода переключения двигатель должен работать свободно с небольшим замедлением. Пока это происходит «выбегом», он может генерировать собственное напряжение, и при подключении к источнику питания это напряжение может произвольно складываться или вычитаться из приложенного сетевого напряжения. Это называется переходным током . Всего несколько миллисекунд он вызывает скачки и скачки напряжения.Известен как переходный процесс переключения.

Размер каждой части пускателя звезда-треугольник

1. Размер реле перегрузки

Для пускателя звезда-треугольник есть возможность разместить защиту от перегрузки в двух положениях: в строке или в обмоток .

Реле перегрузки в линии:

В линии аналогично установке перегрузки перед двигателем, как с прямым пускателем.

Рейтинг перегрузки (линейный) = FLC двигателя.

Недостаток: Если перегрузка установлена ​​на FLC, то она не защищает двигатель, пока он находится в треугольнике (значение x1,732 слишком велико).

Реле перегрузки в обмотке:

В обмотках означает, что перегрузка находится после точки, где проводка к контакторам разделена на основную и треугольную. В этом случае перегрузка всегда измеряет ток внутри обмоток.

Настройка реле перегрузки (в обмотке) = 0,58 X FLC (линейный ток).

Недостаток: мы должны использовать отдельные защиты от короткого замыкания и перегрузки.

2. Размер главного подрядчика и подрядчика треугольника

Есть два контактора, которые замыкаются во время работы, часто называемые основным подрядчиком и контактором треугольника. Это AC3, рассчитанный на 58% номинального тока двигателя.

Размер главного контактора = IFL x 0,58

3. Размер Star Contractor

Третий контактор — это контактор звезды, который передает ток звезды только тогда, когда двигатель подключен звездой.Ток в звездочке составляет 1 / √3 = (58%) тока в треугольнике, поэтому этот контактор может быть рассчитан на AC3 на одну треть (33%) номинала двигателя.

Размер контактора звезды = IFL x 0,33

Пусковые характеристики двигателя пускателя звезда-треугольник

• Доступный пусковой ток: 33% тока полной нагрузки.
• Пиковый пусковой ток: от 1,3 до 2,6 тока полной нагрузки.
• Пиковый пусковой крутящий момент: 33% крутящего момента при полной нагрузке.

Преимущества пускателя звезда-треугольник

• Метод звезда-треугольник прост и надежен.
• Это относительно дешево по сравнению с другими методами пониженного напряжения.
• Хорошие характеристики крутящего момента / тока.
• Он потребляет пусковой ток в 2 раза превышающий ток полной нагрузки подключенного двигателя.

Недостатки пускателя звезда-треугольник

1. Низкий пусковой крутящий момент (крутящий момент = (квадрат напряжения) также уменьшается).
2. Обрыв питания — возможные переходные процессы
3. Требуется шестиконтактный двигатель (соединение треугольником).
4. Требуется 2 комплекта кабелей от стартера к двигателю.
   .
5. Он обеспечивает только 33% пускового момента, и если нагрузка, подключенная к рассматриваемому двигателю, требует более высокого пускового момента во время пуска, возникают очень тяжелые переходные процессы и напряжения при переключении со звезды на треугольник, и из-за этих переходных процессов и напряжений. происходит много электрических и механических поломок.
   .
6. При этом способе пуска сначала двигатель подключается по схеме звезды, а затем после переключения двигатель подключается по схеме треугольник. Дельта двигателя формируется в пускателе, а не на клеммах двигателя.
   .
7. Высокая передача и пики тока: Например, при запуске насосов и вентиляторов крутящий момент нагрузки низкий в начале пуска и увеличивается пропорционально квадрату скорости. При достижении прибл. 80-85% номинальной скорости двигателя, момент нагрузки равен крутящему моменту двигателя, и ускорение прекращается.Для достижения номинальной скорости необходимо переключение в положение «треугольник», и это очень часто приводит к высоким токам передачи и пикам. В некоторых случаях текущий пик может достигать даже большего значения, чем при прямом пуске.
   .
8. Приложения с крутящим моментом нагрузки выше 50% от номинального крутящего момента двигателя не смогут запускаться с использованием пускателя по схеме треугольник.
   .
9. Низкий пусковой момент: Метод пуска звезда-треугольник (звезда-треугольник) определяет, будут ли выводы электродвигателя настроены на электрическое соединение звездой или треугольником.Первоначальное соединение должно быть выполнено по схеме звезды, что приведет к уменьшению сетевого напряжения на коэффициент 1 / √3 (57,7%) на двигателе, а ток уменьшится до 1/3 тока при полном напряжении, но пусковой крутящий момент также уменьшается с 1/3 до 1/5 пускового момента прямого тока.
   .
10. Переход от звезды к треугольнику обычно происходит при достижении номинальной скорости, но иногда выполняется на уровне 50% от номинальной скорости, что вызывает кратковременные искры.

Особенности пуска со звезды на треугольник

1. Для трехфазных двигателей малой и большой мощности.
2. Пониженный пусковой ток
3. Шесть соединительных кабелей
4. Пониженный пусковой момент
5. Пик тока при переключении со звезды на треугольник
6. Механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник

Применение пускателя звезда-треугольник

Звезда- Дельта-метод обычно применяется только к двигателям с низким и средним напряжением и малым пусковым моментом .

Полученный пусковой ток составляет примерно 30% пускового тока при прямом пуске от сети, а пусковой крутящий момент снижается примерно до 25% крутящего момента, доступного при D.О.Л. старт. Этот метод запуска работает только тогда, когда приложение слегка загружено во время запуска.

Если двигатель слишком нагружен, крутящего момента не хватит для разгона двигателя до скорости перед переключением в треугольное положение.

Пускатель звезда треугольник

— (Y-Δ) питание, управление и схема подключения пускателя

Автоматический пускатель звезда / треугольник с таймером для трехфазных двигателей переменного тока

Y-Δ) Метод пуска трехфазного асинхронного двигателя переменного тока с помощью автоматического пускателя со звезды на треугольник с таймером со схемой, схемой питания, управления и подключением, а также с описанием того, как работает пускатель со звезды на треугольник, и с их преимуществами и недостатками.

Автоматический пускатель звезда треугольник с таймером Схема подключения и установка Автоматический пускатель звезда треугольник с таймером для трехфазного двигателя

Объяснение работы и работы автоматического пускателя звезда треугольник с таймером Монтаж проводки:

Слева вы иметь главный контактор с пневматическим таймером, потому что ваш главный контактор всегда находится под напряжением, в середине у вас есть контактор Delta с тепловой перегрузкой для защиты двигателя в случае, если двигатель превышает номинальный ток, установленный для тепловой перегрузки, справа у вас есть контактор звезды, который является первым контактором, который активируется с помощью главного контактора, затем, когда таймер достигает своего предельного времени, контактор звезды отключается, а контактор Delta включается, и двигатель работает с полной нагрузкой.

Сопутствующие схемы управления двигателем и мощности:

Работа и работа автоматического пускателя звезда-треугольник

От L1 Фазный ток течет к контакту тепловой перегрузки через предохранитель, затем на кнопку ВЫКЛ, на кнопку включения Блокирующий контакт 2, а затем C3. Таким образом, в результате цепь замыкается;

1. Катушка контактора C3 и катушка таймера (I1) запитываются одновременно, и обмотка двигателя затем подключается в звезду. Когда C3 находится под напряжением, его вспомогательные открытые звенья будут замкнуты, и наоборот (т.е.е. закрыть ссылки будут открыты). Таким образом, контактор C1 также находится под напряжением, и трехфазное питание поступает на двигатель. Поскольку обмотка соединена звездой, каждая фаза будет в √3 раза меньше, чем линейное напряжение, т. Е. 230 В. Следовательно, мотор запускается безопасно.
2. Замыкающий контакт C3 в линии Delta размыкается, из-за чего не было бы шанса активировать контактор 2 (C2).
3. После отпускания кнопки катушка таймера и катушка 3 получат питание через контакт таймера (Ia), удерживающий контакт 3 и замыкающий контакт 2 C2.
4. Когда контактор 1 (C1) находится под напряжением, два открытых контакта в цепи C1 и C2 замыкаются.
5. В течение определенного времени (обычно 5-10 секунд), в течение которого двигатель будет подключен звездой, после этого контакт таймера (Ia) будет разомкнут (мы можем изменить, повернув ручку таймера, чтобы снова настроить время) и как результат;

• Контактор 3 (C3) будет выключен, из-за чего разомкнутая перемычка C3 будет замкнута (которая находится в линии C2), таким образом, C2 также будет под напряжением.Точно так же, когда C3 выключен, соединение обмотки звездой также будет разомкнуто. И C2 будет закрыт. Следовательно, обмотка двигателя будет подключена в треугольник. Кроме того, контакт 2 (который находится в линии C3) откроется, в результате чего не будет никакой возможности активировать катушку 3 (C3)
• Поскольку двигатель теперь подключен по схеме треугольника, поэтому каждая фаза двигатель получит полное линейное напряжение (400 В), и двигатель начнет работать в полную силу.

Связанное сообщение:

Схема питания стартера треугольник

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Схема цепи питания стартера треугольник

Схема управления пускателем звезда треугольник с таймером

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Стартер треугольник с Схема управления

Схема подключения пускателя звезда-треугольник с таймером

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Автоматический пускатель звезда-треугольник (Y-Δ) с таймером для трехфазного асинхронного двигателя

Сокращения : Пускатель треугольником с таймером)

• R, Y, B = красный, желтый, синий (3-фазные линии)
• C.B = Общий автоматический выключатель
• Главный = Главный источник питания
• Y = Звезда
• Δ = Дельта
• 1a = Таймер
• C1, C2, C3 = Контакторы (для силовых и Схема управления)
• O / L = реле перегрузки
• NO = нормально разомкнутый
• NC = нормально замкнутый
• K1 = контактор (катушка контактора)
• K1 / NO = контактор Удерживающая катушка (нормально разомкнутая)

Связанные сообщения:

Преимущества и недостатки пускателя со звезды на треугольник с таймером

Преимущества:

• Простая конструкция и работа
• Сравнительно дешевле, чем другие методы управления напряжением
• Крутящий момент и ток Стартер звезда-треугольник работает хорошо.
• Он потребляет пусковой ток, в два раза превышающий значение FLA (ампер полной нагрузки) подключенного двигателя.
• Он снизил пусковой ток до одной трети (приблизительно) по сравнению с DOL (Direct ON Line Starter)

Также прочтите:

Недостатки

• Пусковой крутящий момент также снижен до одной трети из-за уменьшения стартера пусковой ток до одной трети номинального тока [поскольку линейное напряжение также снижено до 57% (1 / √3)]
• Требуется Шесть выводов или клемм Двигатель (соединение треугольником)
• Для соединения треугольником напряжение питания должно быть таким же, как номинальное напряжение двигателя.
• Во время переключения (со звезды на треугольник), если двигатель не достигает как минимум 90% своей номинальной скорости, тогда пик тока может быть таким же высоким, как и в пускателе с прямым включением линии (DOL), таким образом, это может вызвать вред воздействия на контакты контакторов, поэтому это было бы ненадежно.
• Мы не можем использовать пускатель звезда-треугольник, если требуемый (приложение или нагрузка) крутящий момент превышает 50% номинального крутящего момента трехфазных асинхронных двигателей.

Связанное сообщение:

2 скорости, 2 направления, многоскоростной трехфазный двигатель, мощность И схемы управления

Характеристики и характеристики пускателя звезда-треугольник

• Пусковой ток составляет 33% от тока полной нагрузки для пускателя звезда-треугольник.
• Пиковый пусковой крутящий момент составляет 33% крутящего момента при полной нагрузке.
• Пиковый пусковой ток составляет от 1,3 до 2,6 от тока полной нагрузки.
• Пускатель звезда-треугольник может использоваться только для трехфазных асинхронных двигателей малой и большой мощности.
• Имеет пониженный пусковой ток и крутящий момент.
• Для клеммной коробки двигателя необходимо 6 соединительных кабелей.
• Пускатель звезда-треугольник, пиковая нагрузка по току и механическая нагрузка при переключении со звезды на треугольник

Применения пускателя звезда-треугольник

Как мы знаем, основная цель пускателя звезда-треугольник — запуск трехфазного асинхронного двигателя при подключении звездой во время работы в Delta Connection.

Помните, что пускатель звезда-треугольник может использоваться только для асинхронных двигателей низкого и среднего напряжения и легкого пускового момента. В случае прямого пуска от сети (D.O.L) принимаемый ток на двигателе составляет около 33%, а пусковой момент снижается на 25-30%. Таким образом, пускатель звезда-треугольник может использоваться только при небольшой нагрузке во время пуска двигателя. В противном случае двигатель с большой нагрузкой не запустится из-за низкого крутящего момента, который должен разогнать двигатель до номинальной скорости при переходе на соединение треугольником.

Вы также можете ознакомиться с другими схемами питания и управления, приведенными ниже:

Что такое пускатель звезда-треугольник? Теория и метод для стартера звезда-треугольник

Пускатель звезда-треугольник — очень распространенный тип пускателя, который широко используется по сравнению с другими типами методов пуска асинхронного двигателя. Звезда-треугольник используется для двигателя с кожухом, предназначенного для нормальной работы на обмотке статора, соединенной треугольником. Подключение трехфазного асинхронного двигателя к пускателю со звезды на треугольник показано на рисунке ниже:

Когда переключатель S находится в положении START , обмотки статора соединены звездой, как показано ниже:

Когда двигатель набирает скорость, составляющую около 80 процентов от его номинальной скорости, переключатель S немедленно переводится в положение RUN .В результате обмотка статора, которая была соединена звездой, теперь заменена на соединение DELTA . Соединение обмотки статора треугольником показано на рисунке ниже:

Сначала обмотка статора подключается по схеме звезды, а затем по схеме треугольника, так что пусковой линейный ток двигателя снижается на одну треть по сравнению с пусковым током с обмотками, соединенными в треугольник. При запуске асинхронного двигателя, когда обмотки статора соединены звездой, каждая фаза статора получает напряжение В _L / √3 .Здесь V _L — напряжение в сети.

Так как развиваемый крутящий момент пропорционален квадрату напряжения, приложенного к асинхронному двигателю. Пускатель со звезды на треугольник снижает пусковой крутящий момент до одной трети, который достигается при прямом пуске по схеме треугольник.

Теория пускателя звезда-треугольник с методом пуска асинхронного двигателя

При запуске асинхронного двигателя обмотки статора соединены звездой, поэтому напряжение на каждой фазной обмотке равно 1 / √3, умноженному на линейного напряжения.

Лет,

• V _L — линейное напряжение,
• I _styp — пусковой ток на фазу при соединении обмоток статора звездой,
• I _styl — стартовый линейный ток с обмоткой статора в звезду.

При соединении звездой линейный ток равен фазному току. Следовательно,

Если,

• В ₁ — фазное напряжение,
• V _L — линейное напряжение,
• I _{st Δ p} — пусковой ток на фазу при прямом переключении с обмотками статора, соединенными треугольником,
• I _{st Δ l} — пусковой ток сети при прямом переключении с обмотками статора в треугольник,
• I _{sc Δ p} — фазный ток короткого замыкания при прямом переключении с обмотками статора в треугольник,
• Z _e10 — эквивалентное сопротивление покоя на фазу двигателя, называемую статором.

Для соединения треугольником линейный ток в три раза больше основного тока фазы.

Таким образом, при пуске со звезды на треугольник пусковой ток от основного источника питания составляет одну треть от тока прямого переключения по схеме треугольник.

Кроме того, следовательно, при пуске по схеме звезда-треугольник пусковой крутящий момент уменьшается до одной трети пускового крутящего момента, полученного при прямом переключении по треугольнику. Где,

I _{fl Δ p} — фазный ток полной нагрузки с обмоткой в ​​треугольнике

Но Следовательно, уравнение (4), показанное выше, дает пусковой момент асинхронного двигателя при пуске по схеме звезда-треугольник.

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 — линейный или главный контактор
• K2 — звездообразный контактор
• K4 — таймер (от 3 до 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. Уменьшение 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%.

Пуск звезда / треугольник трехфазного двигателя переменного тока

Во многих практических приложениях трехфазные электродвигатели переменного тока запускаются по схеме звезда / треугольник (Y / D). В этой конфигурации двигатель запускается по схеме звезды и через несколько секунд переключается по схеме треугольник. При работе в звездообразном соединении двигатель потребляет меньший ток на фазу, чем при работе в треугольнике, как и ожидалось. В некоторых приложениях, где двигатель работает с большой механической нагрузкой, запуск должен производиться по схеме звезда / треугольник, поскольку токи при запуске будут очень высокими, и цепь будет тормозиться.Трехфазные двигатели переменного тока, которые, как ожидается, будут работать в конфигурации звезда / треугольник, имеют шесть разъемов для подключения переменного напряжения. Вилки обычно обозначаются буквами U, V, W и X, Y, Z. Каждая вилка на самом деле является одним концом катушки двигателя, а в случае трехфазного электродвигателя катушек три. Вилка U — это начало, а вилка X — конец первой катушки. Вилки V и Y — начало и конец второй катушки, вилки W и Z — начало и конец третьей катушки, соответственно.Соединение звезды / треугольника трехфазного двигателя показано на Рисунок 1 . Как видно из рисунка, контактор c2 является трехфазным переключателем для включения / выключения двигателя, контактор c1 образует соединение обмоток двигателя звездой, а контактор c3 — соединение треугольником. Когда двигатель работает по схеме звезды, контактор c1 включен, а c3 выключен, фазы от силовой линии R, S и T выведены на его вилки U, V и W, а вилки X, Y и Z соединены вместе через замкнутые контакты контактора c1.Таким образом, катушки двигателя соединены звездой. С другой стороны, когда контактор c1 выключен, а c3 включен, двигатель работает по схеме треугольника. Фаза R подключена к вилке U, а фаза S — к вилке X, таким образом, первая катушка двигателя подключена между фазами R и S. Если мы проследим остальные линии схемы, мы увидим что вторая катушка подключена между фазами S и T, а третья катушка подключена между фазами T и R. Таким образом, три катушки двигателя образуют треугольник или они соединены в треугольной конфигурации.Стоит отметить, что в обоих случаях, звезда и треугольник, контактор c2 всегда включен.
Рисунок 1: Соединение звездой / треугольником трехфазного двигателя переменного тока

Теперь давайте посмотрим на схему управления для запуска трехфазного двигателя звезда / треугольник. Схема управления показана на Рисунок 2 . С помощью переключателя b1 мы можем включить или выключить двигатель. Когда b1 находится в положении 1 (ВКЛ), нам нужно нажать выключатель тестера b2, чтобы запустить двигатель. В течение того короткого промежутка времени, когда нажат b2, контактор c1 будет включен через замкнутый контакт Td1 и замкнутый контакт контактора c3.В тот же момент контактор c2 будет запитан и включен через нажатый b2 и рабочий контакт c1, который теперь замкнут, поскольку c1 включен. После выключения b2 оба c1 и c2 будут включены через b1 и рабочие контакты c2, которые теперь замкнуты. В этот момент двигатель получает питание и запускается по схеме звезды. Td1 — это реле с выдержкой времени, на которое подается питание, пока включен контактор c1. Контакт этого реле времени будет переключен в другое положение по истечении установленного на нем времени, начиная с момента его включения.Время может быть установлено в определенном диапазоне, в зависимости от типа реле. Например, его можно установить в диапазоне от 3 до 12 секунд. Так, например, если Td1 установлен на 5 секунд, это означает, что через 5 секунд после запуска схемы нажатием переключателя b2 контакт Td1 переключится в другое положение. Это выключит контактор c1 и включит контактор c3 через нормально замкнутый контакт c1. После включения c3 он остается включенным через собственный рабочий контакт, контакт Td1 переключается обратно в исходное положение, но и c1, и Td1 останутся выключенными, поскольку нормально замкнутый контакт c3 будет разомкнут, пока c3 включен.В этот момент двигатель переключается со звезды на треугольник и продолжает работать в треугольнике до тех пор, пока переключатель b1 не будет выключен. Время, установленное в Td1, на самом деле является временем работы двигателя в соединении звездой. Время, необходимое для работы по схеме звезды перед переключением на треугольник, варьируется и зависит от различных приложений, мощности двигателя и т. Д. В случаях, когда двигателю необходимо достичь высокого механического момента для запуска системы, для которой он используется, режим работы звездой обычно более длительный и может длиться 10 секунд или более.Наконец, h2 и h3 — это сигнальные лампы состояния силовой цепи двигателя. При запуске и работе двигателя сигнальная лампа h2 горит, а при выключении двигателя лампа h2 гаснет. С другой стороны, лампа h3 загорится только при включении схемы защиты двигателя по току e4 в случае, если через катушки двигателя будет протекать сверхток. Следовательно, сигнальная лампа h2 может быть зеленого цвета, а сигнальная лампа h3 может быть красного цвета, поскольку это сигнализация обрыва цепи.

Рисунок 2: Цепь управления для пуска по схеме звезда / треугольник трехфазного двигателя переменного тока

Промышленные пускатели с управлением двигателями | Магнитный пускатель двигателя

Введение

Пускатели двигателя — одно из основных изобретений в области управления двигателями. Как следует из названия, стартер — это электрическое устройство, которое регулирует электрическую мощность для запуска двигателя. Эти электрические устройства также используются для остановки, реверсирования и защиты электродвигателей.Ниже приведены два основных компонента пускателя:

1. Контактор: Основная функция контактора — управлять электрическим током, подаваемым на двигатель. Контактор может включить или отключить питание цепи.
2. Реле перегрузки: Перегрев и потребление слишком большого тока могут привести к перегоранию двигателя и его практически бесполезному использованию. Реле перегрузки предотвращают это и защищают двигатель от любой потенциальной опасности.

Пускатель — это сборка этих двух компонентов, которая позволяет ему включать и выключать электродвигатель или электрическое оборудование, управляемое электродвигателем.Пускатель также обеспечивает необходимую защиту цепи от перегрузки.

Типы пускателей двигателей

Существует несколько типов пускателей двигателей. Однако существуют два основных типа этих электрических устройств:

Ручные пускатели

Ручные пускатели — это устройства, которые управляются вручную. Эти пускатели чрезвычайно просты в эксплуатации и не требуют вмешательства специалиста. Стартер включает в себя кнопку (или поворотную ручку), которая позволяет пользователю включать или выключать подключенное оборудование.Кнопки имеют механические связи, которые размыкают или замыкают контакты, запуская или останавливая двигатель. Следующие особенности ручного стартера делают его предпочтительным выбором по сравнению с другими типами:

• Эти стартеры обеспечивают безопасную и экономичную работу.
• Компактные размеры этих устройств делают их пригодными для широкого спектра применений.
• Они обеспечивают защиту двигателя от перегрузки, защищая его от любого потенциального повреждения.
• Эти устройства поставляются с широким выбором корпусов.
• Начальная стоимость ручного стартера невысока.

Магнитный пускатель двигателя

Это другой основной тип пускателя двигателя. Он работает от электромагнита. Это означает, что нагрузка двигателя, подключенная к пускателю двигателя, обычно запускается и останавливается с использованием более низкого и безопасного напряжения, чем напряжение двигателя. Как и другие пускатели двигателей, магнитный пускатель также имеет электрический контактор и реле перегрузки для защиты устройства от слишком большого тока или перегрева.

Схема и работа пускателя двигателя

В пускателе двигателя есть две цепи, а именно:

1. Цепь питания: Цепь питания соединяет линию с двигателем. Он обеспечивает передачу электроэнергии через контакты стартера, реле перегрузки, а затем на двигатель. Ток двигателя передается по силовым (главным) контактам контактора.
2. Цепь управления: Это другая цепь пускателя двигателя, которая включает или выключает контактор.Главные контакты контактора отвечают за разрешение или прерывание прохождения тока к двигателю. Для этого контакты в цепи управления либо разомкнуты, либо замкнуты. Схема управления питает катушку контактора, которая создает электромагнитное поле. Силовые контакты притягиваются этим электромагнитным полем в закрытое положение. Это замыкает цепь между двигателем и линией. Таким образом, дистанционное управление становится возможным с помощью схемы управления. Схема управления может быть подключена двумя способами:
   1. Метод 1: Один из наиболее широко используемых методов подключения схемы управления называется «Двухпроводным методом».При двухпроводном способе подключения управляющей цепи используется управляющее устройство с постоянным контактом, такое как датчик присутствия, термостат или поплавковый выключатель.
   2. Метод 2: В отличие от двухпроводного метода, «трехпроводный метод» подключения цепи управления использует контакт удерживающей цепи и управляющие устройства с мгновенным контактом.

Цепь управления может получать мощность одним из следующих трех способов:

• Общее управление: Этот тип управления возникает, когда источник питания схемы управления такой же, как и у двигателя.
• Раздельное управление: Это самый популярный тип управления. Как следует из названия, в этой схеме схема управления получает питание от отдельного источника. Как правило, получаемая мощность имеет меньшее напряжение по сравнению с источником питания двигателя.
• Управление трансформатором: Как следует из названия, цепь управления получает питание от трансформатора цепи управления. Как правило, получаемая мощность имеет меньшее напряжение по сравнению с источником питания двигателя.

Типы пускателей магнитных двигателей

В зависимости от того, как они подключены в цепь, существует множество типов пускателей магнитных двигателей, таких как:

1. Пускатель прямого включения

Прямой пускатель -онно-линейный пускатель — это простейшая форма пускателя двигателя, кроме ручного пускателя. Контроллер этого стартера обычно представляет собой простую кнопку (но может быть селекторным переключателем, концевым выключателем, поплавковым выключателем и т. Д.). Нажатие кнопки пуска замыкает контактор (путем подачи питания на катушку контактора), подключенный к основному источнику питания и двигателю.Это обеспечивает ток питания двигателя. Для выключения мотора предусмотрена кнопка останова. Чтобы защитить его от перегрузки по току, цепь управления подключена через нормально замкнутый вспомогательный контакт реле перегрузки. При срабатывании реле перегрузки нормально замкнутый вспомогательный контакт размыкается и обесточивает катушку контактора, а главные контакты контактора размыкаются.

Преимущества использования пускателей двигателя с прямым включением:

• Они имеют компактную конструкцию.
• Они рентабельны.
• Имеют простую конструкцию.

2. Стартер сопротивления ротора

В пускателе сопротивления ротора три сопротивления соединены так, что они включены последовательно с обмотками ротора. Это помогает значительно снизить ток ротора, а также увеличивает крутящий момент двигателя.

Преимущества использования пускателей электродвигателей с сопротивлением ротора:

• Они экономичны.
• У них простой метод регулирования скорости.
• Они обеспечивают низкий пусковой ток, большой пусковой момент и большой момент отрыва.

3. Пускатель сопротивления статора

Пускатель сопротивления статора состоит из трех резисторов, которые последовательно соединены с каждой фазой обмоток статора. На каждом резисторе возникает падение напряжения, поэтому возникает необходимость подавать низкое напряжение на каждую фазу. Эти сопротивления устанавливаются в начальное или максимальное положение на этапе запуска двигателя. Пусковой ток в пускателях этого типа поддерживается на минимальном уровне.Кроме того, необходимо поддерживать пусковой момент двигателя.

Преимущества использования пускателей электродвигателей с сопротивлением статора:

• Они подходят для использования в системах регулирования скорости.
• Они обладают чрезвычайно гибкими пусковыми характеристиками.
• Обеспечивают плавный разгон.

4. Пускатель автотрансформатора

С пускателем автотрансформатора трансформатор подает определенный процент первичного напряжения на вторичную обмотку трансформатора.Автотрансформатор подключен по схеме звезды. В пускателе этого типа три вторичных обмотки трансформатора с ответвлениями подключены к трем фазам двигателя. Это помогает снизить напряжение, подаваемое на клеммы двигателя.

Преимущества использования пускателей двигателей с автотрансформатором:

• Их можно использовать для ручного управления скоростью, но с ограниченными возможностями.
• Они обладают чрезвычайно гибкими пусковыми характеристиками.
• Имеют высокий выходной крутящий момент.

5.

Пускатель звезда-треугольник

По сравнению с другими типами пускателей, пускатель звезда-треугольник широко используется. Как следует из названия, в пускателях звезда-треугольник три обмотки соединены звездой. Определенное время устанавливается таймером или любой другой схемой контроллера. По истечении этого времени обмотки подключаются по схеме треугольник. Фазное напряжение при соединении звездой снижается до 58%, а общий потребляемый ток составляет 58% от нормального тока.Это приводит к уменьшению крутящего момента.

Преимущества использования пускателей электродвигателей звезда-треугольник:

• Они идеально подходят для длительного разгона.
• У них более низкий входной импульсный ток по сравнению с другими пускателями.
• Они имеют более простую конструкцию по сравнению с другими пускателями.

Характеристики пускателей двигателей

Сегодня пускатели двигателей широко используются из-за их перечня полезных свойств.Ниже приведены некоторые особенности этих очень полезных электрических устройств:

1. Они облегчают запуск и остановку двигателя.
2. Пускатели рассчитаны на мощность (в лошадиных силах, киловатт) и ток (в амперах).
3. Они обеспечивают необходимую защиту двигателя от перегрузки.
4. Электрическое устройство обеспечивает функцию дистанционного включения / выключения.
5. Эти устройства позволяют быстро включать и отключать ток (включение и выключение).

Основные функции пускателей двигателей

Ниже приведены наиболее важные функции, которые должен выполнять пускатель:

1. Управление: Функция управления в основном выполняется контактором пускателя.Он контролирует размыкание и замыкание силовой электрической цепи. Коммутация осуществляется главными контактами (полюсами) контактора. Электромагнитная катушка находится под напряжением, которая размыкает или замыкает контакты. Эта электромагнитная катушка имеет номинальное управляющее напряжение и может быть переменным или постоянным напряжением.
2. Защита от короткого замыкания: В промышленных приложениях нормальный ток нагрузки может достигать тысяч ампер. В случае короткого замыкания ток короткого замыкания может превысить 100 000 ампер.Это может вызвать серьезное повреждение оборудования. Защита от короткого замыкания отключает питание и безопасным образом предотвращает возможное повреждение. Защита от короткого замыкания обеспечивается предохранителями или автоматическими выключателями в комбинированном контроллере двигателя.
3. Защита от перегрузки: Когда двигатель потребляет больше тока, чем рассчитано, возникает состояние перегрузки. Основная задача реле перегрузки — обнаружение избыточных токов. При обнаружении перегрузки вспомогательный контакт реле перегрузки размыкает цепь и предотвращает перегрев или перегрев двигателя.Электронные или электромеханические реле перегрузки используются в сочетании с контактором для обеспечения необходимой защиты от перегрузки.
4. Отключение и отключение: Чтобы предотвратить непреднамеренный перезапуск, необходимо отключить двигатель от основной цепи питания. Чтобы безопасно выполнять техническое обслуживание двигателя или стартера, двигатель должен отключаться и быть изолированным от источника питания. Эту функцию выполняет размыкающий выключатель цепи. Отключение и отключение обеспечивается размыкающим выключателем или автоматическим выключателем в комбинированном контроллере двигателя (или может быть установлен удаленно от стартера).

Стандарты и рейтинги

Номинальные параметры пускателя двигателя зависят от многих факторов, таких как тепловой ток, длительный ток, напряжение двигателя и мощность.

Тепловой ток зависит от теплопроводности (k), которая является свойством, указывающим теплопроводность материала. Это означает, что тепловой ток прямо пропорционален теплопроводности.

Постоянный ток, который также обычно называют номинальным постоянным током, является мерой способности пускателя, управляющего двигателем, выдерживать ток в течение непрерывного времени.

Номинальная мощность пускателя двигателя зависит от типа используемого двигателя. Пускатели двигателей постоянного тока рассчитаны на мощность постоянного тока. С другой стороны, пускатели двигателей переменного тока имеют номинальную мощность однофазной и трехфазной мощности.

Характеристики пускателя двигателя основаны на размере и типе нагрузки, на которые он был рассчитан. Стартеры соответствуют стандартам и рейтингам Underwriters Laboratories (UL), Канадской ассоциации стандартов (CSA), Международной электротехнической комиссии (IEC) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA).

Рейтинг NEMA

Рейтинг NEMA стартера в значительной степени зависит от максимальной номинальной мощности, указанной в стандарте ISCS2 Национальной ассоциации производителей электрооборудования. Выбор стартеров NEMA осуществляется на основе их размера NEMA, который варьируется от размера 00 до размера 9.

Стартер NEMA с его заявленной мощностью может использоваться для широкого спектра применений, от простых до и от приложений до приложений для подключения к сети и бега трусцой, которые более требовательны.При выборе подходящего пускателя двигателя NEMA необходимо знать напряжение и мощность двигателя. В случае значительного количества закупорок и толчков, потребуется снижение номинальных характеристик устройства, соответствующего требованиям NEMA.

Рейтинг МЭК

Международная электротехническая комиссия (МЭК) определила рабочие и рабочие характеристики устройств МЭК в публикации МЭК 60947. Стандартные размеры не указаны МЭК.Типичный рабочий цикл устройств IEC определяется категориями использования. Что касается общих применений для запуска двигателей, наиболее распространенными категориями применения являются AC3 и AC4.

В отличие от типоразмеров NEMA, они обычно рассчитываются по максимальному рабочему току, тепловому току, номинальной мощности и / или кВт.

Существуют и другие параметры, которые важно учитывать при выборе пускателей двигателя, такие как ускорение с ограничением по времени, ускорение линии тока, управляющее напряжение, количество полюсов и рабочая температура.Мы рассмотрим их в будущем официальном документе.

Мы надеемся, что этот краткий технический документ дал вам хорошее базовое представление о пускателях двигателей. Другие статьи c3controls ищите на c3controls.com/blog.

Отказ от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется при том понимании, что авторы и издатели не участвуют в предоставлении технических или других профессиональных консультаций или услуг.Инженерная практика определяется обстоятельствами конкретного объекта, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может принять во внимание все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако возможно, что некоторая информация в этих официальных документах является неполной, неверной или неприменимой к определенным обстоятельствам или условиям.Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом техническом документе, или действий на ее основе.

Трехфазное питание: объяснение треугольника и звезды

Электричество используется для питания множества устройств, которые предназначены для удобства и необходимости людей и процессов по всему миру. Трехфазное питание играет ключевую роль в проектировании электрических систем, а трехфазные фильтры электромагнитных помех являются важной частью электрических устройств на различных рынках, в первую очередь в тяжелых промышленных приложениях.Большинству устройств в промышленных приложениях требуется большая мощность для обеспечения достаточного количества электроэнергии для поддержки больших двигателей, систем обогрева, инверторов, выпрямителей, источника питания и индукционных цепей. Из-за этого высокомощное оборудование обычно проектируется для трехфазного или многофазного переменного тока, в котором общая потребляемая мощность делится между многими фазами, оптимизируя систему энергоснабжения (генерация и распределение) и конструкцию оборудования.

В трехфазной системе есть три проводника, по которым протекает переменный ток.Они называются фазами и обычно обозначаются как A, B и C. Каждая фаза настроена на одну и ту же частоту и амплитуду напряжения, но сдвинута по фазе на 120 °, обеспечивая постоянную передачу мощности во время электрических циклов.

Трехфазные конфигурации электропитания особенно важны, потому что они могут поддерживать в три раза больше мощности, используя всего в 1 ½ — 2 раза больше проводов, чем конфигурация с однофазным питанием. Это может помочь снизить стоимость и количество материалов, необходимых для проектирования системы.Это также может упростить конструкцию двигателя, исключив необходимость в пусковых конденсаторах.

Однако преобразование большой мощности (инвертирование, выпрямление) генерирует шум с чрезмерно высокими частотами (EMI), который обычно представляет собой гармоники высшего порядка различных частот переключения.

По этой причине 3-фазные фильтры электромагнитных помех становятся особенно важными в трехфазных приложениях, поскольку они уменьшают количество электромагнитных помех, предотвращают нарушения в работе оборудования и помогают компаниям соблюдать правила электромагнитной совместимости.

Различия между Delta и WYE

Трехфазные системы могут быть сконфигурированы двумя различными способами для поддержания равных нагрузок; они известны как конфигурации Delta и WYE. Названия «Дельта» и «WYE» представляют собой специфические индикаторы форм, на которые напоминают провода после соединения друг с другом. «Дельта» происходит от греческого символа «Δ», а «WYE» напоминает букву «Y» и также известна как «звездная» цепь. Обе конфигурации, Delta и WYE, обладают гибкостью для подачи питания по трем проводам, но основные различия между ними основаны на количестве проводов, доступных в каждой конфигурации, и потоке тока.Конфигурация WYE приобрела популярность в последние годы, потому что она имеет нейтральный провод, который позволяет подключать как фазу к нейтрали (однофазное), так и линейное (2/3 фазы).

Что такое трехфазные фильтры линии питания?

Трехфазные фильтры электромагнитных помех

разработаны в соответствии со строгими требованиями нормативов электромагнитной совместимости для промышленных приложений. Правила определяют максимально допустимые уровни шума (в дБ), допустимые на линиях электропередач. Общие требования к конструкции 3-фазного фильтра электромагнитных помех включают входные токи, линейное напряжение, ограничение размера и требуемые вносимые потери.В дополнение к этому, конфигурация 3-фазного фильтра электромагнитных помех играет важную роль в конструкции.

Дельта-трехфазный фильтр электромагнитных помех

3-фазные фильтры электромагнитных помех

Delta предназначены для уменьшения электромагнитных помех в устройствах, подключенных к трехфазному питанию, подключенному по схеме «треугольник». Конфигурация Delta состоит из четырех проводов; три токоведущих и один заземляющий провод. Фазовые нагрузки (например, обмотки двигателя) соединены друг с другом в форме треугольника, где соединение выполняется от одного конца обмотки к начальному концу другого, образуя замкнутую цепь.

В этой конфигурации нет нейтрального провода, но он может питаться от трехфазной сети WYE, если нейтральная линия опущена / заземлена. Дельта-система используется для передачи энергии из-за более низкой стоимости из-за отсутствия нейтрального кабеля. Он также используется в приложениях, требующих высокого пускового момента.

Из-за отсутствия нейтрального провода конденсаторы, используемые в трехфазных фильтрах электромагнитных помех Delta, должны быть рассчитаны на линейное (междуфазное) напряжение, что может увеличить размер, вес и стоимость.Однако отсутствие нейтрального провода позволяет получить более высокие номинальные токи, чем WYE, и лучшую производительность при том же заданном кубическом объеме.

Проектирование и трехфазный дельта-фильтр электромагнитных помех

1. Определите максимальную мощность, требуемую нагрузкой.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на каждую фазу.
3. Разделите ответ на линейное напряжение.
4. Умножьте предыдущий ответ на квадратный корень из 3.

Преимущества дельта-конфигурации

• Дельта-конфигурации обычно могут быть разработаны для работы с более высоким током и более эффективны.
• Защита для дельта-конфигураций может быть простой.
Конфигурации
• Delta обычно устанавливаются для тяжелых условий эксплуатации и предпочтительны для выработки и передачи электроэнергии.

WYE 3-фазный фильтр для защиты от электромагнитных помех

Фильтры EMI

WYE предназначены для фильтрации типичных устройств преобразования мощности в режиме переключения и других приложений, требующих нейтрального подключения. Эта конфигурация состоит из пяти проводов; три провода под напряжением, нейтраль и земля.В конфигурации WYE фазные нагрузки подключаются в единственной (нейтральной) точке, к которой подключается нейтральный провод.

Когда нагрузки конфигурации WYE полностью сбалансированы, через нейтральный провод ток не течет. Когда нагрузки неуравновешены, через нейтральный провод проходит ток. Эта конфигурация позволяет использовать конденсаторы более низкого напряжения (120 В переменного тока в системе 208 В переменного тока и 277 В переменного тока в системе 480 В переменного тока) в фильтре, что может привести к экономии затрат, веса и объема.

Во многих случаях нейтральный провод можно оставить плавающим.Однако, как упоминалось ранее, конфигурация WYE обеспечивает гибкость для подключения нагрузок в цепи между фазой и нейтралью или между фазами. В отличие от Delta, эта конфигурация может использоваться как четырехпроводная схема или пятипроводная схема. Конфигурации WYE обычно используются в сетях распределения электроэнергии. Это в первую очередь требуется в приложениях, требующих меньшего пускового тока и перемещаемых на большие расстояния.

Проектирование и трехфазный фильтр электромагнитных помех WYE

1. Определите максимальную мощность, требуемую нагрузкой.
2. Разделите максимальную мощность, требуемую нагрузкой, на 3, чтобы получить мощность на каждую фазу.
3. Разделите ответ на напряжение фаза-нейтраль / земля.

Преимущества конфигураций WYE

• Предпочтительно для распределения электроэнергии, поскольку он может поддерживать однофазные (фаза-нейтраль), 2-фазные (междуфазные) и трехфазные нагрузки.
• Точка звезды обычно заземлена, что отлично подходит для несимметричных нагрузок.
• Для такой же поддержки напряжения требуется меньшая изоляция.

Стоимость трехфазных фильтров линии питания Delta по сравнению с WYE

Конфигурация трехфазного дельта-фильтра электромагнитных помех может быть технически более рентабельной, чем конфигурации WYE, поскольку для нее требуется только трехжильный кабель вместо четырех, что снижает стоимость материалов для изготовления блоков. Однако некоторые из этих рентабельности могут быть компенсированы необходимостью в компонентах, рассчитанных на высокое напряжение.

Трехфазный фильтр электромагнитных помех Astrodyne TDI с дельта- и WYE-конфигурациями

Astrodyne TDI предлагает 3-фазные фильтры электромагнитных помех в конфигурациях Delta и WYE, чтобы помочь снизить электромагнитные помехи в различных приложениях и обеспечить соответствие международным стандартам излучения.Наши трехфазные фильтры электромагнитных помех находятся в диапазоне от 480 В / 520 В до 600 В переменного тока с номинальным током до 2500 А. Сетевые фильтры предлагаются в одно-, двух- и многоступенчатом исполнении, с более высокими значениями тока и напряжения, доступными по запросу.

Благодаря нашему обширному ассортименту фильтров и сильным конструкторским возможностям наша команда инженеров может гарантировать, что найдет наиболее эффективное решение для трехфазных фильтров электромагнитных помех, соответствующее любой спецификации и самым сложным приложениям.