Ce este o stea și un triunghi într-un motor electric

Teorie

Așa cum am menționat deja, schemele de conectare cu stea și triunghi sunt caracteristice nu numai pentru motorul electric, ci și pentru înfășurările transformatoarelor, elementele de încălzire (de exemplu, elementele de încălzire ale cazanului electric) și alte sarcini.

Pentru a înțelege de ce sunt numite aceste scheme de conectare a elementelor unui circuit trifazat, trebuie să le modificați oarecum.

În „stea”, încărcarea fiecăreia dintre faze este interconectată de una dintre concluzii, aceasta se numește punctul neutru. În „triunghi”, fiecare dintre bornele de încărcare este conectat la faze spre deosebire.

Tot ceea ce este declarat în articol este valabil în continuare pentru trei faze asincron și mașini sincrone.

Luați în considerare această problemă pe exemplul conexiunii înfășurărilor unui transformator trifazat sau motor trifazat (în acest context, nu contează).

În această figură, diferențele sunt mai vizibile, în „stea” începutul înfășurărilor este conectat la conductoarele de fază, iar capetele sunt conectate între ele, în majoritatea cazurilor un fir zero de la generatorul de alimentare sau transformator este conectat la același punct de încărcare.

Punctul indică începutul înfășurărilor.

Adică în „triunghi” se conectează sfârșitul înfășurării anterioare și începutul următoarei, iar faza de alimentare este conectată la acest punct. Dacă confundați sfârșitul și începutul, mașina conectată nu va funcționa.

Care este diferența

Dacă vorbim despre conectarea consumatorilor monofazate, vom analiza pe scurt exemplul a trei electroteni, apoi în „stea”, dacă unul dintre ei se arde, cei doi rămași vor continua să funcționeze. Dacă două dintre cele trei arde, niciuna nu va funcționa deloc, deoarece acestea sunt conectate în perechi la o tensiune liniară.

În circuitul triunghiului, chiar și atunci când se ard 2 zece elemente, cel de-al treilea va continua să funcționeze. Nu există niciun fir neutru în el, pur și simplu nu există nicăieri care să-l conecteze. Și în „stea” este conectat la un punct neutru și este necesară egalizarea curenților de fază și a simetriei lor în cazul unor sarcini diferite de fază (de exemplu, 1 încălzitor este conectat într-una dintre ramuri și 2 în paralel pentru celelalte).

Dar dacă la o astfel de conexiune (cu o sarcină de fază diferită), zero se arde, atunci tensiunile nu vor fi aceleași (unde sarcina scade mai mult și unde mai puțin sarcina crește). Am scris mai multe despre acest lucru în articolul din dezechilibru de fază.

Trebuie avut în vedere faptul că este imposibil să conectați dispozitive monofazate obișnuite (220V) între faze, la 380V.Fie dispozitivele trebuie să fie proiectate pentru o astfel de putere, fie rețeaua trebuie să fie cu o linie de 220V (ca în rețelele electrice cu izolat neutru unele obiecte specifice, de exemplu, nave).

Dar cu conectarea unui motor trifazat, de multe ori zero nu este conectat la punctul mediu al stelei, deoarece aceasta este o sarcină simetrică.

Formule de putere, curent și tensiune

Pentru început, există două tensiuni diferite în circuitul stelelor - liniar (între firele liniare sau de fază) și faza (între fază și zero). U liniară 1,73 (rădăcină de 3) ori mai mare decât faza U. În acest caz, curenții liniari și de fază sunt egali.

UL = 1,73 * Uph

Il = Dacă

adică tensiune de linie și fază se corelează astfel încât atunci când este liniar în 380V, faza este 220V.

În „triunghi”, linia U și faza U sunt egale, iar curenții diferă de 1,73 ori.

Ul = Uf

IL = 1,73 * IF

Putere în ambele cazuri, luați în considerare aceleași formule:

• plin S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• activ P = √3 * Ul * I * cos φ;
• Q reactiv = √3 * Ul * I * sin φ.

Când conectați aceeași sarcină la aceeași fază U și liniară U, puterea dispozitivelor conectate va diferi de 3 ori.

Să presupunem că există un motor care rulează pe o rețea trifazată 380/220 V, iar înfășurările sale sunt proiectate pentru a fi conectate printr-o "stea" la rețeaua cu o tensiune liniară de 660 V. Apoi, când este conectat la „triunghi”, linia de alimentare trebuie să fie de 1,73 ori mai mică, adică 380V, care este potrivită pentru conectarea la rețeaua noastră.

Vom da calcule pentru a arăta ce diferențe vor fi pentru motor la trecerea înfășurărilor de la un circuit la altul.

Să presupunem că curentul statorului când este conectat la un triunghi într-o rețea de 380V a fost de 5A, atunci puterea sa totală este egală cu:

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

Treceți motorul electric pe „stea” și puterea va scădea de 3 ori, deoarece tensiunea pe fiecare înfășurare a scăzut de 1,73 ori (a fost 380 pe înfășurare, dar a devenit 220), iar curentul este de asemenea de 1,73 ori: 1,73 * 1 , 73 = 3. Deci, ținând cont de valorile reduse, vom calcula puterea totală.

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

După cum vedeți, puterea a scăzut de 3 ori!

Dar ce se va întâmpla dacă există un alt motor electric și acesta a funcționat în „stea” în rețeaua 380V, iar curentul statorului este în același 5A, respectiv, înfășurările sunt concepute pentru a fi conectate la „triunghi” pentru 220V (3 faze), dar dintr-un motiv oarecare conectat într-un "triunghi" și conectat la 380V?

În acest caz, puterea va crește de 3 ori, deoarece tensiunea de pe înfășurare este acum invers invers de 1,73 ori și curentul este același.

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

Puterea motorului a devenit mai mult decât nominală în același timp de 3 ori. Deci doar arde!

Prin urmare, este necesar să conectați motorul electric în conformitate cu schema de conectare a înfășurării care corespunde tensiunii lor nominale.

Practică - cum să alegeți o schemă pentru un caz specific

Cel mai adesea, electricienii lucrează cu o rețea 380 / 220V, așa că haideți să analizăm cum să conectați, cu o stea sau un triunghi, un motor electric la o astfel de rețea electrică trifazată.

În majoritatea motoarelor electrice, diagrama de conectare a înfășurărilor poate fi modificată, pentru aceasta există șase terminale în brno, acestea sunt aranjate astfel încât, cu ajutorul unui set minim de jumpers, să puteți asambla circuitul de care aveți nevoie. Cuvinte simple: concluzia începutului primei înfășurări este situată deasupra sfârșitului celui de-al treilea, începutul celui de-al doilea, deasupra sfârșitului primului, începutul celui de-al treilea deasupra sfârșitului celui de-al doilea.

Cum să distingi două opțiuni pentru conectarea unui motor electric pe care îl vezi în figura de mai jos.

Să vorbim despre ce schemă să alegeți. Schema de conectare a bobinelor motorului nu are un efect special asupra funcționării motorului, cu condiția ca parametrii nominali ai motorului să corespundă cu rețeaua de alimentare. Pentru a face acest lucru, priviți placa de identificare și determinați pentru ce tensiune este concepută special mașina dvs. electrică

De obicei, marcajul are forma:

Δ / Y 220/380

Aceasta înseamnă:

Dacă tensiunea de interfață este 220, asamblați înfășurările într-un triunghi și dacă 380 - într-o stea.

Pentru a răspunde pur și simplu la întrebarea "Cum se conectează înfășurările motorului?" v-am făcut o diagramă de selecție pentru diagrama de conexiune

Comutare star-delta pentru o pornire lină

Când motorul pornește, se observă curenți de intrare mari. Prin urmare, pentru a reduce curenții de pornire ai motoarelor de inducție, se utilizează un circuit de pornire cu înfășurările comutate de la stea la deltă. În același timp, așa cum am menționat mai sus, motorul electric trebuie să fie proiectat pentru a se conecta la „triunghi” și să funcționeze sub rețeaua liniară.

Astfel, în rețelele noastre de alimentare trifazate (380 / 220V), pentru astfel de cazuri, se utilizează motoare cu o valoare „380/660”, respectiv pentru „Δ / Y”.

La pornire, înfășurările sunt pornite de o "stea" la o tensiune redusă de 380V (raportat la 660V nominal), motorul începe să câștige viteză și la un anumit moment în timp (de obicei prin cronometru, în cazuri complicate - prin semnalul senzorilor de curent și de viteză), înfășurările trec la un "triunghi" și funcționează. deja la 380 de volți.

Ilustrația de mai sus descrie o astfel de metodă de pornire a motoarelor, dar, ca exemplu, un comutator de schimbare este arătat, în practică, sunt utilizate două contactoare suplimentare (KM2 și KM3), deși este mai complicat decât circuitul obișnuit pentru conectarea unui motor electric, nu este dezavantajul acestuia. Dar are o serie de avantaje:

• Mai puțină încărcare pe rețeaua de la curenții de intrare.
• În consecință, scăderi de tensiune mai mici și probabilitatea de oprire a echipamentelor aferente sunt reduse.
• Pornirea moale a motorului.

Există două dezavantaje principale ale acestei soluții:

1. Este necesar să așezați două cabluri cu trei nuclee de la locația contactoarelor direct la bornele motorului.
2. Începutul picăturilor de cuplu.

Concluzie

Ca atare, nu există diferențe de performanță atunci când conectați același motor electric în conformitate cu schema cu stea sau triunghi (pur și simplu va arde dacă faceți o greșeală atunci când alegeți). De asemenea, nu există avantaje și dezavantaje ale niciunei scheme. Unii autori citează argumentul potrivit căruia curentul „stelei” este mai mic. Dar cu aceeași putere a două motoare diferite, dintre care unul este proiectat pentru a fi conectat într-o „stea”, iar al doilea într-un „triunghi” la rețea, de exemplu, 380V, curentul va fi același. Și unul și același motor nu poate fi comutat „la întâmplare” și „nu este clar pentru ce”, deoarece pur și simplu se arde. Principalul lucru este să alegeți opțiunea care corespunde tensiunii de alimentare.

Sperăm că acum ați devenit mai clar despre ce este o stea și un circuit triunghi într-un motor electric, care este diferența în conectarea fiecăreia dintre metode și cum să alegeți un circuit pentru un caz particular. Sperăm că informațiile furnizate au fost utile și interesante pentru dumneavoastră!

Materiale conexe:

• Care este diferența între curent alternativ și curent continuu
• Pentru ce fază, zero și împământare sunt
• Scheme de conectare a unui contor electric trifazat