Què és una estrella i un triangle en un motor elèctric

Teoria

Com ja s'ha comentat, els esquemes de connexió estrella i triangle són característics no només per al motor elèctric, sinó també per als bobinats del transformador, els elements de calefacció (per exemple, els elements de calefacció de la caldera elèctrica) i altres càrregues.

Per entendre per què s’anomenen aquests esquemes de connexió d’elements d’un circuit trifàsic, cal modificar-los una mica.

En una de les conclusions, la càrrega de cadascuna de les fases està interconnectada per una de les conclusions, això s’anomena punt neutre. Al "triangle", cadascun dels terminals de càrrega està connectat a fases a diferència.

Tot el que consta a l'article és vàlid per a tres fases asíncron i màquines síncrones.

Considereu aquest problema sobre l'exemple de la connexió dels enrotllaments d'un transformador trifàsic o motor trifàsic (en aquest context, no importa).

En aquesta figura, les diferències són més notòries, a la “estrella” l’inici dels enrotllaments es connecta als conductors de fase i els extrems es connecten entre si, en la majoria dels casos un filferro zero del generador d’alimentació o del transformador està connectat al mateix punt de càrrega.

El punt indica el començament de les bobines.

És a dir, al "triangle" es connecta el final de la bobinada anterior i l'inici del següent i la fase de subministrament està connectada a aquest punt. Si confongueu el final i el començament, la màquina connectada no funcionarà.

Quina diferència hi ha?

Si parlem de connectar els consumidors monofàsics, analitzarem breument l’exemple de tres electrotens, a la “estrella”, si un d’ells es crema, els dos restants continuaran funcionant. Si dues de les tres es cremen, cap no funcionarà gens, ja que estan connectades per parelles a una tensió lineal.

Al circuit del triangle, fins i tot quan es cremen 2 deu elements, el tercer continuarà funcionant. No hi ha cap fil neutre, simplement no hi ha cap lloc on connectar-lo. I a la "estrella" està connectat amb el punt neutre, i és necessari igualar els corrents de fase i la seva simetria en cas de diferents càrregues de fase (per exemple, 1 calefactor està connectat en una de les branques i 2 en paral·lel per a les altres).

Però si en una connexió (amb una càrrega de fase diferent) el zero es crema, aleshores les tensions no seran les mateixes (on la càrrega cau més i on menys - augmenta). En aquest article hem escrit més informació desequilibri de fase.

Cal destacar que és impossible connectar dispositius monofàsics ordinaris (220V) entre fases, a 380V.Els dispositius han d'estar dissenyats per a aquesta potència, o bé la xarxa ha de tenir un 220V lineal (com en les xarxes elèctriques amb) aïllat neutre alguns objectes específics, per exemple, vaixells).

Però, amb connectant un motor trifàsic, sovint no es connecta zero al punt mig de l'estrella, ja que es tracta d'una càrrega simètrica.

Fórmules de potència, corrent i tensió

Per començar, hi ha dues tensions diferents en el circuit estrella: lineals (entre cables lineals o de fase) i fase (entre fase i zero). U lineal 1,73 (arrel de 3) vegades més gran que la fase U. En aquest cas, els corrents lineals i de fase són iguals.

UL = 1,73 * Uph

Il = Si

És a dir tensió de línia i fase es correlacionen de manera que, quan lineal en 380V, la fase sigui de 220V.

Al "triangle", la U-lineal i la fase U són iguals, i els corrents difereixen 1,73 vegades.

Ul = Uf

IL = 1,73 * SI

Potència En ambdós casos, considereu les mateixes fórmules:

• ple S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• actiu P = √3 * Ul * I * cos φ;
• Q reactiva = √3 * Ul * I * sin φ.

Quan connecteu la mateixa càrrega a la mateixa fase U i lineal, la potència dels dispositius connectats diferirà tres vegades.

Suposem que hi ha un motor que funciona en una xarxa trifàsica de 380/220 V i que els seus bobinats estan dissenyats per connectar-se a través d'una "estrella" a la xarxa elèctrica amb una tensió lineal de 660 V. Aleshores, quan esteu connectats al “triangle”, el subministrament de la línia U ha de ser 1,73 vegades menys, és a dir, 380V, adequat per connectar-se a la nostra xarxa.

Donarem càlculs per mostrar quines diferències tindrà el motor en canviar els enrotllaments d’un circuit a un altre.

Suposem que el corrent d’estator quan es connecta a un triangle en una xarxa de 380V era de 5A, la seva potència total és igual a:

S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA

Poseu el motor elèctric a la "estrella" i la potència disminuirà tres vegades, ja que la tensió de cada bobinatge disminuïa 1,73 vegades (era 380 per bobinatge, però passà a ser 220) i el corrent també és de 1,73 vegades: 1,73 * 1 , 73 = 3. Així doncs, tenint en compte els valors reduïts, calcularem la potència total.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA

Com veieu, la potència va caure 3 vegades!

Però, què passarà si hi ha un altre motor elèctric i funcionés a la "estrella" de la xarxa de 380V i el corrent de l'estator es troba en el mateix 5A, respectivament, i els enrotllaments estan dissenyats per connectar-se al "triangle" durant 220V (3 fases), però per alguna raó connectat en un "triangle" i connectat a 380V?

En aquest cas, la potència augmentarà 3 vegades, ja que la tensió al bobinat ara és a l’inrevés d’1,73 vegades i el corrent és el mateix.

S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

La potència del motor ha esdevingut més que nominal al mateix temps. Així que només crema!

Per tant, és necessari connectar el motor elèctric segons l’esquema de connexió de bobinatge que correspon a la seva tensió nominal.

Pràctica: com triar un esquema per a un cas concret

Molt sovint, els electricistes funcionen amb una xarxa de 380 / 220V, així que mirem com connectar, amb una estrella o un triangle, un motor elèctric a una xarxa elèctrica trifàsica.

En la majoria dels motors elèctrics, es pot canviar el diagrama de connexió dels enrotllaments, per això hi ha sis terminals a la brno, estan disposats de manera que amb l’ajut d’un conjunt mínim de salts puguis muntar el circuit que necessiteu. En paraules simples: la conclusió del començament del primer bobinatge se situa per sobre del final del tercer, el començament del segon, per sobre del final del primer, el començament del tercer per sobre del final del segon.

Com es distingeixen dues opcions per connectar un motor elèctric que veieu a la figura següent.

Parlem de quin esquema triar. L’esquema de connexió de les bobines del motor no té un efecte especial sobre el mode de funcionament del motor, sempre que els paràmetres de classificació del motor corresponguin a la xarxa. Per fer-ho, mireu la placa identificativa i determineu a quina tensió està especialment dissenyada la vostra màquina elèctrica.

Normalment, el marcatge té la forma:

Δ / Y 220/380

Això significa:

Si la tensió interfície és 220, muntem els bobinatges en un triangle i, si és 380, en una estrella.

Per respondre simplement a la pregunta "Com connectar els enrotllaments del motor?" Hem creat un gràfic de selecció per al diagrama de connexió:

Canvi de estrella-delta per un bon començament

Quan el motor arrenca s’observen corrents d’introducció elevats. Per tant, per reduir els corrents d’arrencada dels motors d’inducció, s’utilitza un circuit d’arrencada amb els enrotllaments commutats d’estrella a delta. Al mateix temps, com s'ha esmentat anteriorment, el motor elèctric s'ha de dissenyar per connectar-se al "triangle" i funcionar sota la línia lineal de la vostra xarxa.

Així, en les nostres xarxes de potència trifàsiques (380 / 220V), per a aquests casos, s'utilitzen motors classificats a "380/660" Volts, per a "Δ / Y", respectivament.

En iniciar-se, els enrotllaments s’encenen per una “estrella” a una tensió reduïda de 380V (en relació amb els 660V nominals), el motor comença a guanyar velocitat i en un cert punt del temps (normalment per temporitzador, en casos complicats - pel senyal de sensors de corrent i velocitat), els bobinatges passen a un "triangle" i funcionen. ja a la seva qualificació de 380 volts.

La il·lustració anterior descriu aquest mètode per arrencar els motors, però com a exemple, es mostra un commutador de canvi, a la pràctica s’utilitzen dos contactors addicionals (KM2 i KM3), tot i que és més complicat que el circuit habitual per connectar un motor elèctric, no és el seu inconvenient. Però té diversos avantatges:

• Menys càrrega a la xarxa de corrents d’introducció.
• En conseqüència, es redueixen baixades de tensió més baixes i la possibilitat d’aturar equips relacionats.
• Arrencada suau del motor.

Aquesta solució presenta dos desavantatges principals:

1. Cal posar dos cables de tres nuclis des de la ubicació dels contactors directament als terminals del motor.
2. Inici de caigudes de parell.

Conclusió

Per tant, no hi ha diferències de rendiment al connectar el mateix motor elèctric segons l’esquema de l’estrella o el triangle (simplement es cremarà si cometeu un error en triar). A més, no hi ha avantatges i desavantatges de cap dels esquemes. Alguns autors citen l'argument que la corrent a la "estrella" és menor. Però amb la mateixa potència de dos motors diferents, un dels quals està dissenyat per connectar-se en una "estrella", i el segon en un "triangle" a la xarxa, per exemple, 380V, el corrent serà el mateix. I un mateix motor no es pot canviar “casualment” i “no està clar per a què”, ja que simplement es crema. El més important és triar l’opció que correspongui a la tensió de la xarxa.

Esperem que ara tingueu més clar què és un circuit estrella i un triangle en un motor elèctric, quina diferència hi ha entre connectar cadascun dels mètodes i com triar un circuit per a un cas concret. Esperem que la informació facilitada sigui útil i interessant per a vosaltres!

Materials relacionats:

• Quina diferència hi ha entre corrent altern i corrent continu
• Per a quina fase, zero i posada a terra
• Esquemes de connexió d'un mesurador elèctric trifàsic