Как переделать электродвигатель со звезды на треугольник. Подключение двигателя “Звездой” и “Треугольником” – схемы и примеры

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

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

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник

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

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

Переключение с треугольника в звезду

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

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

Переключение двигателя со звезды на треугольник применяют для защиты электрических цепей от перегрузок. В основном переключают со звезды на треугольник мощные трехфазные асинхронные двигатели от 30-50 кВт, и высокооборотные ~3000 об/мин, иногда 1500 об/мин.

Известно, что в момент запуска электродвигателя его ток увеличивается до 7 раз. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором напоминает трансформатор с замкнутой накоротко вторичной обмоткой.

Если двигатель соединен в звезду то на каждую его обмотку подается напряжение 220 Вольт, а если двигатель соединен в треугольник, то на каждую его обмотку приходиться напряжение 380 Вольт. Здесь в действие вступает закон Ома «I=U/R» чем выше напряжение, тем выше ток, а сопротивление не изменяется.

Проще говоря, при подключении в треугольник (380) ток будет выше, чем при подключении в звезду(220).

Когда электродвигатель разгоняется и набирает полные обороты, картина полностью меняется. Дело в том что двигатель имеет мощность которая не зависит от того подключен он в звезду или на треугольник. Мощность двигателя зависит в большей степени от железа и сечения провода. Здесь действует другой закон электротехники «W=I*U»

Мощность равна сила тока, умноженная на напряжение, то есть чем выше напряжение, тем ниже ток. При подключении в треугольник(380), ток будет ниже, чем в звезду (220).

Прейдем к практике

В двигателе концы обмоток выведены на «клеммник» таким образом что в зависимости от того каким образом поставить перемычки получится подключение в звезду или в треугольник как это показано на рисунке. Такая схема обычно на рисована на крышке.

Для того чтобы производить переключения со звезды на треугольник, мы вместо перемычек будем использовать контакты магнитных пускателей.

Рассмотрим схему силовую часть, показана жирными линиями.

Комментарии и отзывы

Звезда-Треугольник : 133 комментария

1. Grumm

   Ошибка с треугольником!
   Но это ладно…
   Как осуществляется (настраивается) фазировка?

2. Электрик

   Содержимое статьи не соответствует действительности.
   При переключении двигателя с звезды на треугольник соответственно изменится напряжение питания с 380/220 на 220/127.
   Двигатель включенный треугольником включается на напряжение 220/127 В.
   Если его включить на 380/220 он сгорит.

   1. Roman

      Речь идет о двигателе 380/660 Y/A. Вы не правы.

      1. Roman

         Перепутал – правильно: 380/660 A/Y

3. admin Автор записи

   По схеме двигатель будет вращаться в одну сторону, если поменять местами фазы на пускателе P1 то вращение двигателя изменится. Самое главное в этой схеме не перепутать подключение магнитного пускателя P2 его контакты выполняют функции ПЕРЕМЫЧЕК для подключения в ТРЕУГОЛЬНИК.

4. admin Автор записи

   Содержимое статьи вполне соответствует действительности. При подключении двигателя в треугольник на каждую обмотку подается напряжение 380 Вольт, А если при этом подключить двигатель в звезду то на каждую обмотку подастся напряжение 220 Вольт. По схеме мы временно на 10-15 секунд подаем пониженное напряжение 220В, чтобы снизить пусковой ток и уменьшить рывок двигателя в момент запуска. После этого двигатель включается в нормальный режим работы.

5. admin Автор записи

   Да стоит указать что напряжение двигателя должно соответствовать напряжению сети, при таком напряжении он должен работать подключенным в треугольник.

   Кстати эту схему я подсмотрел на японском оборудовании.

6. admin Автор записи

   Электрик, откуда ты взял 220/127. Если напряжение сети 380/220, то это значит когда двигатель включается в треугольник каждая его обмотка работает на 380 вольт, а когда двигатель включен в звезду то на обмотки подается 220 вольт.

7. Евгений

   Ребята,подобная схема уже используется на практике. Называется”теплый пуск” в насосных
   станциях и т.п.в высотном строительстве.

   1. Евгений

      Простите, какой пуск? теплый?А почему не горячий?Данный способ пуска называется “комбинированный” в насосных станциях. Есть пуск “прямой” (звезда либо треугольник).
      Однако более часто нынче встречается в высотном строительстве (при использовании станций Хоз.пит. водоснабжения-и это важно) пуск частотный либо частотно-сетевой.
      Теперь о сабже. Данный пуск звезда-треугольник обеспечивает более плавный разгон на мощных двигателях, для минимизации просадки сети.
      Однако, как все знают, при звезде мы имеем “недобор” по мощности.
      Не фатально при переходе. На треугольнике максимум мощности. Кстати данный способ используют при использовании мощных насосов станций пожаротушения.
      Единственное, что в схеме не соответствует действительности (практике)-это подключение в самой клеммной коробке двигат
      еля.
      Пример-насосы Грундфосс. Соединение очень простое- U1-W2. V1-U2. W1-V2

      1. Александр

         Не недобор по мощности, а по крутящему моменту. Момент двигателя зависит от квадрата напряжения и при включении в треугольник момент почти в 3 раза выше. Схему звезды при запуске двигателя используют для уменьшения пусковых токов.

8. Дмитрий

   Схема абсолютно правильная, и все правильно описано.

9. Мегавольт

   Никто не заметил, что реле РТ и Р3 подключены минуя кнопку “Пуск” ?
   Они сработают как только Вы подсоедините схему в сеть.

10. admin Автор записи

    Мегавольт, Вы правы спасибо за замечание. Их нужно подключать по другую сторону кнопки пуск или через дополнительный нормально разомкнутый контакт Р1

11. admin Автор записи

    Схема исправлена. Если кликнуть по схеме можно увидеть старую схему.

    На схеме В верху с лева пунктирными линиями показана возможность подключения катушек пускателя и реле времени на 220 и 380 Вольт. Этот общий провод подключается к фазе 380 вольт, либо к нулю 220В. Одновременно подключать по пунктирной линии и на фазу и на ноль не желательно может получится “коротыш”.

12. Михаил

    Спасибо за схему. Пожалуйста, если есть возможность, дайте схему когда катушки пускателей рассчитаны на разное напряжение Например Р2 на 220В а Р3 на 380В Кнопка СТОП в этом случае почему то не работает Спасибо.

13. admin Автор записи

    Если катушки пускателей на разное напряжение, то вместо соединения с общим проводом, катушки на 220В соединяют с нулем, а катушки на 380В с фазой. Остальная схема без изменений.

14. Михаил

    Кнопка Стоп в таком варианте не работает. Установил двух контактную кнопку Стоп. Разрываю две фазы.

15. admin Автор записи

    А эта кнопка точно две фазы размыкает. У нас стоят кнопки двух-контактные один контакт размыкает цепь, другой замыкает, включая сигнальные лампочки.
    Как не работает, не включает или не выключает.

16. Полное сопротивление

    Благодорю admina за краткое, правильное, объяснение принципа действия этой схемы!!!

17. Баха

    Есть пускатели вмести с реле временним.сними легко соеденят

18. Евгений
19. admin Автор записи

    Евгений, закон Ома справедлив для активной нагрузки.
    Закон ома сохраняется, только на вращающемся двигателе, помимо активного сопротивления обмоток появляется индуктивное сопротивление. А индуктивная нагрузка при повышении напряжения увеличивается индуктивное сопротивление, соответственно ток снижается

    Да, для надежной работы схемы следует брать двигатель 660/380, если напряжение в сети 380/220

20. Памир

    Почему никого не смутило заявление, что “При подключении в треугольник(380), ток будет ниже, чем в звезду (220)”, прямо противоречащее написанному несколькими абзацами выше.
    С какого перепуга, спрашивается, мощности в звезде и в треугольнике равны, смысл тогда переключаться на треугольник если и в звезде двигатель будет работать на номинальной мощности?
    admin, индуктивное(реактивное)сопротивление зависит только от частоты и никак от напряжения. И закон Ома в этом случае тоже работает, чем больше напряжение тем больше ток.

21. admin Автор записи

    Схема, снижает пусковой ток, двигатель включается, на короткое время, на время запуска в звезду. Также снижается рывок который делает двигатель при запуске, особенно это актуально если двигатель под нагрузкой.
    А в треугольнике меньше ток больше мощность, при работающем двигателе.

    Мощность двигателя не зависит от того включен двигатель в звезду или в треугольник. Мощность двигателя зависит в большей степени от нагрузки

22. Памир

    Мощность которую может развить двигатель, написана на шильдике, и она определяется параметрами двигателя и способом подключения, а от нагрузки зависит лишь потребляемая в данный момент мощность и она не может превысить заявленную.
    При подключении в звезду к обмоткам двигателя прикладывается меньшее напряжение(не линейное 380 а фазное 220), соответственно и меньший пусковой и рабочий ток(закон Ома). Отсюда понятно что в звезде мощность которую способен развить двигатель будет меньше номинальной.
    Admin, вы путаете источники(генераторы, трансформаторы) с нагрузкой. Это для генератора или трансформатора мощность будет одинакова при любом типе подключения, а фазный ток в треугольнике меньше чем в звезде. Для нагрузки, типа двигателя, все будет так как я описал выше.

    1. Евгений

       “если посмотреть в телескоп”… аеще лучше, на Шильду движка, то можно увидеть …что? праааавильно.. ответы на вопросы… и написаны они в виде In=…
       Пример- P=1.5 кВт. тогда I(380)=1500/380*1.732=2.3 (Упрощенно, без коэф-тов)
       Для I(220)=1500/220=6.8.
       Закон Ома-это здорово. U=IхR. Упрощенно, Напряжение прямо пропорционально току.
       Соответственно мощность прямо пропорциональна…напряжению…и току….Вывод- меньше напряжение (или ток, что пропорционально) на обмотке- меньше мощность.И тут возникает суть… НЕ ПЕРЕГРУЖАЕМ СЕТЬ. НО в моще теряем.
       Ну и, как следствие, вопрос заказчика “а почему паспортные данные 3 куба в час, а это г**но перекачивает всего 1 куб?”

23. Костантин

    переключение со звезды на треугольник обеспечивает плавный пуск.при нажатии на кнопку пуск обмотки включаются в звезду(для нашего напряжения 380\220)а в звезде он работает на 660,после определенного времени обмотки переключаются на треугольник и уже работает на номинальном напряжении в 380 вольт.

24. ЕВген

    Двигатель АИР132 М2 11 Kw/3000 об. Можно ли подключить такой двигатель звезда-треугольник?

25. admin Автор записи

    ЕВген, да если он 660/380

26. Дмитрий

    Добрый день!
    Я начинающий, помогите разобраться вот с этим: “Если двигатель соединен в звезду то на каждую его обмотку подается напряжение 220 Вольт, а если двигатель соединен в треугольник, то на каждую его обмотку приходиться напряжение 380 Вольт.”
    Как я слышал, то подключением обмоток «на звезду» – 380 В, а «треугольник» – на 220 В.
    Может я чего не правильно понял, или опечатка в статье?

27. admin Автор записи

    Дмитрий, Все правильно в статье написано про напряжение на обмотках двигателя. Вы слышали про межфазное напряжение в сети.
    Если между фазами в сети 380В и двигатель подключен “в звезду”, то на каждую обмотку двигателя будет подано напряжение 220В.

    Берем двигатель 660/380, в таком двигателе каждая обмотка рассчитана на 380Вольт, то есть надо подключать в треугольник.
    А мы в момент запуска подключаем в звезду, подаем на обмотки пониженное напряжение 220В. Соответственно пусковой ток будет меньше.
    А когда двигатель разгонится переключаем его в треугольник.

28. виталя
29. admin Автор записи
30. Юрий

    Интересно читать.
    Переключение со звезды на треугольник используется а) для снижения пусковых токов; б) для увеличения коэффициента мощности электродвигателя и его степени загрузки. В первом случае, для сети 380/220 В, необходимо брать электродвигатель у которого на паспорте написано напряжение 660/380 В. Во втором случае, момент на валу двигателя, кроме сказанного, не должен превышать 30%. Что касается схемы то ее надо юыло приводить в соответствии с ГОСТом на обозначения, а так приведена смесь действующих и давно не используемых обозначений.

31. vik

    Здравствуйте всем! Скажу сразу – для меня понятия фазный и линейный ток трудноуловимы. Вообщем буду благодарен тому, кто объяснит годится ли данная схема для (и какие у меня есть варианты)подключения электродвигателя АИР90L2У3(3квт.,прим. 3000 об., 380v.). Сеть трехфазная – в дом входит четыре провода. На щитке нейтраль соединена с контуром заземления.
    Заранее спасибо.

32. vik

    Предупреждая вопросы, касательно 220/380 и 380/660 сразу скажу – на шильде написано просто 380v.(без дробей)

33. admin Автор записи

    vik, двигатель маломощный его можно подключать и без этой схемы.
    Просто через один пускатель и кнопки пуск стоп.

34. vik

    спасибо, там под крышкой три провода, это значит только звезда? Мне еще нужен реверс.

35. admin Автор записи

    vik, Если под крышкой три провода значит звезда.
    Для реверса нужно две фазы поменять местами. Ставят два пускателя с блокировкой одновременного включения (обязательно электрической и дополнительно механической).

    Сейчас готовится статья со схемами про подключение двигателей, скоро появится на сайте.

36. vik

    admin, подскажите пожалуйста, подойдет ли для моего двигателя(и насколько оно необходимо) тепловое реле ТРН-10У3?
    Спасибо.

37. admin Автор записи

    vik, Какой марки тепловое реле не важно, главное на какой ток.
    Если на двигатель ставится отдельный автомат, то особой нужды в тепловом реле нет, так как в автомате уже есть тепловая защита.
    Но защита лишней не бывает по этому лучше поставить тепловое реле.

38. vik

    А как узнать на какой оно ток? Там с одной стороны контакта выбита марка(ТРН-10У3), с другой цифра 10.
    Или ток регулируется плавным регулятором?
    Спасибо.

    1. admin Автор записи

       Наверно он на 10 ампер. Регулятором можно плавно подобрать ток. Попробуй поставь будет часто срабатывать значит не подойдет.

39. vik

    У меня реверсивный МП с тремя нормально разомкнутыми контактами и одним нормально замкнутым. Не понимаю, как его подключить. Если нормально замкнутые контакты использовать для блокировки(для дублирования механической), тогда как зафиксировать три силовых? Получается, если отпустить кнопку “пуск”, двигатель перестанет вращаться, так?

40. admin Автор записи

    vik, маловато контактов должно быть четыре нормально разомкнутых и один нормально замкнутый контакты.

    Через нормально замкнутый контакт подключается катушка второго пускателя, для блокировки.

    Один нормально разомкнутый контакт используется для блокировки кнопки “Пуск”, и три силовых контакта.

    На пускатели нужно поставить дополнительные контакты.

41. vik

    admin, спасибо за помощь. Контакты добавить не получится. Вижу решение в следующем: основную секцию пускателя переделать на четыре нормально разомкнутых, реверс осуществлять удерживанием кнопки(мои нужды это вполне закрывает). Блокировка остается только механическая. Насколько это критично?
    Еще раз спасибо.

42. vik

    Да, еще же остается пара нормально замкнутых контактов на втором пускателе. Она же принесет пользу, если будет размыкать главную секцию при удерживании кнопки реверса?

43. vik

    И еще вопрос: с одной стороны где то было, что с точки зрения техники безопастности лучше изолировать двигатель от металлической конструкции, а в схеме нейтраль заземляется на металлический корпус, в котором собрана. Как целесообразнее?
    Спасибо.

44. admin Автор записи

    vik, механическая блокировка не очень надежна, со временем может сломаться и ее придется удалить. Ну если другого выхода нет можно и так.

    Не было такого никогда, чтобы изолировать двигатель от металлической конструкции. Эту конструкцию и сам двигатель нужно заземлить.
    Нейтраль заземляется на металлический корпус как раз для безопасности. В случае пробоя изоляции на корпус, произойдет короткое замыкание и автомат отключит двигатель.

45. vik

    admin, огромное спасибо за помощь.
    Устройство, которое я пытаюсь собрать – садовый измельчитель. 99% времени двигатель будет работать в одном направлении. Реверс будет включаться лишь в случае, если измельчаемую массу намотает на режущий узел, поэтому удерживаемая кнопка будет даже предпочтительней.
    Не думаю, что это устройсто(если оно получится)кто то будет использовать еще кроме меня. Ну а я постараюсь воздерживаться от одновременного нажатия двух кнопок, поэтому есть надежда, что нагрузка на механическую блокировку будет не очень ударная.
    Еще раз спасибо.

46. Андрей

    ЗДРАВСТВУЙТЕ,ХОЧУ УЗНАТЬ,ПОДОЙДЕТ ЭТА СХЕМА В МОЕМ СЛУЧАЕ:АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 130 KW.,ПУСКАТЕЛИ 5 ВЕЛ.,”ХЛОПУШКИ”,ДУМАЮ ВЫДЕРЖАТ.

47. admin Автор записи

    Андрей, да если по напряжению подходит.

48. Запутался полностью...

    На всех сайтах по разному. Есть двигатель(вакуумный, водяное охлаждение), на шильдике 380 вольт, 5,5 КВт. Клемник на неём соединён в треугольник.
    http://s018.radikal.ru/i516/1203/44/1f6335630318.jpg

    Если я подключу 380 это будет правильно, или правильно будет переключить клеммы на звезду?

    Заранее спасибо!

49. admin Автор записи

    Обычно, пишут 380/220 или 660/380. Если написано только 380 то правильно подключать в звезду.

    В звезду безопаснее можно попробовать подключить посмотреть как будет работать, будет ли выдавать нужную мощность, замерить ток.
    Если что-то не так можно будет переключить в треугольник.

50. vik

    2admin:
    Добрый день, хочу подключить вот это устройство для защиты от пропадания фазы:
    http://www.kriwan.com/en/Protection_and_Controls-Products–25,productID__182.htm
    Непонятно то, что контакты, разрывающие цепь(М2,М1) не звоняться. Это нормально? Возможно они замкнуться когда подастся напряжение?
    Спасибо.

51. admin Автор записи

    vik, наверно контакты разомкнуты, если подать напряжение то они должны замкнуться.
    Оно же должно отключаться при пропадании хотя бы одной фазы, а здесь всех трех фаз нет.

52. vik

    Логично, спасибо.

53. Слава

    А такой вопрос. Асинхронный двигатель подключённый звездой(три вывода), нужно подключить в однофазную сеть, существует схема запуска с сопротивлением или ёмкостью, причём ёмкость пусковая и рабочая, или только пусковая или только рабочая. Если ёмкость только рабочая двигатель с кнопки запустится или нет? Если в пуске использовать нихром, то двигатель запустился и сопротивление отбрасывается. Вопрос можно ли в одной схеме использовать нихром для разгона, а ёмкость(рабочую) для увеличения мощности двигателя в работе? Если да, то какова схема? Надеюсь не сильно запутал. Зараннее большое спасибо!

54. admin Автор записи
55. Слава

    admin
    Спасибо, буду пробовать, но двигатель разбирать не хочу, чтобы добавить четвертый провод.

56. vik

    2admin:
    добрый день, купил на рынке б/у трехфазный электродвигатель как 1.5 квт(на шильдике неразборчиво), залез в интернет, и похоже он 0.75квт. Собирался применить его в устройстве, где стоял 1.1 квт однофазный. Насколько критична разница и что можно придумать? Может подключить его в треугольник?
    Спасибо большое заранее.

57. vik

    2admin:
    По прежнему жду вашего ответа…

58. admin Автор записи

    vik, ну если уже купил то ставь разница не очень критична. Он просто будет выдавать меньше мощности.
    Например, если поставить его на насос то двигатель 0.75кВт будет перекачивать меньший объем воды за единицу времени чем двигатель на 1.5 кВт. И будет сильнее греться.
    Подключать в треугольник не стоит он может сгореть.

59. vik
60. vik

    2admin:
    Христос воскресе!
    Заранее извиняюсь, что беспокою в такой день – надо ли при подключении в звезду соединять общую точку с корпусом двигателя или только нейтраль?

61. admin Автор записи

    vik, при подключении в звезду общую точку можно вообще не соединять ни с чем. А ноль соединить с корпусом двигателя, а в другом месте двигатель еще соединяется с заземлением. У нас обычно так делают.
    Если есть желание можно и среднюю точку соединить с корпусом.

62. vik

    Благодарю.

63. Dimon

    Добрый день!щас заканчиваю универ, у меня спец вопрос в дипломе, регулирование асинхронных двигателей путем смены схем соединения обмотки со звезы на триугольник,необходимо посчитать потери при различной нагрузке и схемы соединении. двигатель 4а315s6 110квт,380/660.может кто поможет???

64. admin Автор записи

    Dimon, двигатель включается в звезду только при запуске всего на несколько секунд. Потом он переключается в треугольник.

    Даже интересно стало, что если двигатель при низкой нагрузке переключать в звезду, а при увеличении нагрузки в треугольник.
    Может ли это сократить потери.
    Думаю нет, иначе такие бы схемы применяли повсеместно.

65. PASS

    подскажите пожалуста если трех фазный двигатель 220в подключить на 380в он несгорит? и как это правильно сделать
    admin пишет:
    31 Янв 2012 в 20:08

    виталя, Такой двигатель нужно подключать только в звезду, а при подключении в треугольник он сгорит.

    Оборжался!!! Он сгорит в любом случае! Админ, ты где учился?!
    Трехфазное напряжение 380V(линейное!) и трехфазное напряжение 220V(линейное!) – это разные величины!!!
    Трехфазные моторы 220V проще подключать через преобразователь. Самый простой – трехфазный мотор, включенный в однофазную сеть 220V.

    1. Евгений

       Извините, а где вы видели 220В трехфазные?)В доме? Пардон, межфазка 380 при линейке 220…
       Не, ну если 127 В рассматривать линейные, тогда даааа.
       Так что, Админ не настолько неправ, насколько не спросил полные параметры. Что имел ввиду Виталя? 220/380 ? Или 127/220 ?

       1. admin Автор записи

          Евгений,
          Линейное напряжение это напряжение между фазами. А Фазное напряжение это напряжение между фазой и нолем.
          Хотя я согласен надо уточнить что это за двигатель.

          И еще часто бывает что у двигателя всего три вывода в звезду или треугольник он спаян внутри. и рассчитан только на одно напряжение, например, 380В или 220В

          Двигатель 220/380 для сети напряжением 220/380 подключается в звезду. А для сети 220/127 в треугольник.

          Мне двигатели 127/220 не попадались, да и зачем такой двигатель везде сеть 220/380.

66. admin Автор записи

    PASS, а трехфазное напряжение 380V(линейное!) и трехфазное напряжение 220V(фазное!) – это почти одинаковые величины величины.
    Если двигатель 220/127. То его проще всего перемотать.

67. PASS

    Там же чётко написано “трехфазный двигатель 220в” У меня таких три и прекрасно работают от мотора преобразователя.И не надо лишний гемор с перемоткой!
    А разницу между фазным и линейным напряжениями я и САМ знаю.

68. DIMA

    SHEMA RABOTAET MALAKA

69. Чума

    “Переключение двигателя со звезды на треугольник применяют для защиты электрических цепей от перегрузок.” М-де…Вообще-то весь сыр-бор из-за повышенного пускового момента,который трудно назвать плавным,”теплым” и пушистым.Т.е.мы сознательно перегружаем движок по току на короткое время по треугольнику и после набора оборотов переходим на долгосрочный режим по звезде.

70. admin Автор записи

    Чума, если нужен плавный пуск применяют переключение со звезды на треугольник, а нужен пусковой момент то наоборот.
    Я на практике не сталкивался со схемами переключения с треугольника на звезду, чаще применяется схема со звезды на треугольник.

71. Don Migeli

    Почему двигатель

72. Don Migeli

    380/220 660/380 – это значит если треугольник то первое значение дроби, а если звездой то второе?

    Почему посхеме звезда треугольник можно только 660/380 подключать?

73. admin Автор записи

    Don Migeli,
    Меньше напряжение в дроби фазное а большее линейное.

    Потому что электродвигатель лишь на момент пуска в несколько секунд включается на низкое напряжение, а после запуска переключается в нормальный режим работы.

    Для двигателя 220/380 обычная схема подключения звезда, если его подключить в треугольник он сгорит.
    А для двигателя 380/660 обычная схема треугольник.
    Это при напряжении в сети 220/380

74. Don Migeli

    спасибо за ответ, а с выбором кабеля подскажете? от чего отталкиваться от тока на шильдике или расчет нужен?

    1. admin Автор записи

       Don Migeli, от тока на шильдике или мощности

75. Don Migeli

    если 22 квт, 46.2 А – тут как получается на каждой фазе по 46А или 46 надо делить на 3 фазы, можно подробнее?

    1. admin Автор записи

       Don Migeli, на каждой фазе по 46А.

76. Don Migeli
77. Андрон

    Добрый день.Подскажите как можно узнать какое подключение обмоток у двигателя “звезда” или “треугольник”?? С него выходит три провода, а как в нём подключение неизвестно?? Хочу его запустить, а какой конденсатор ставить не знаю??

78. ник

    на шильдике 220/380 треугольник только 220.звезда 380 можно 220 с уменьшением крутящего момента.всё зависит от того что вы хотите получить,высокий крутящий момент или ограничить пусковой ток.не жгите двигатели.

79. Сергей

    Добрый день, у меня такая проблема на шильдике двигателя написано 380/660, но при переключении со звезды в треугольник выбивает автомат моментально. Двигатель после перемотки, до перемотки работал нормально, возможно ли что перемотали его не правильно и как это проверить?

    1. admin Автор записи

       Может его перемотали 220/380, но это сложнее, проще сосчитать количество витков на сгоревшем двигателе и столько же на мотать.
       Надо замерить ток в звезду и сравнить с током на шильдике, сильно ли отличается.

80. Сергей

    Попробовал запустить без нагрузки схема работает нормально, токи ниже номинала. Изменил размер шкива чтоб уменьшить нагрузку, теперь не выбивает и токи в норме. Спасибо за помощь весьма благодарен.

81. сергей

    Компрессор с двигателем 7,5 кв.
    Сильно садит линию и не разгоняется в полной мере движок.
    Предполагаю изменить диаметр шкива двигателя, увеличить сечение кабеля от счётчика к компрессору, и включить в звезду.
    Достаточно ли будет этих мер, и Что можно ещё предпринять.

    1. admin Автор записи

       сергей, В первую очередь увеличить сечение кабеля.

82. сергей

    С этого и думал начинать.
    Но тут ещё интерес, с какой целью установили для компрессора трёх тысячник.
    Обычно раньше встречались компрессора с моторами на 900 или полтора тысячники, а это???

    1. admin Автор записи

       Может с ним давление выше

83. Artur

    старый мотор 75 кв пускался со звезды на треугольник,на новом почему то указали подклучение треугольником D-D.Можно ли его пускать как старый мотор?

    1. admin Автор записи

       Да, можно

84. Александр

    Помогите разобраться купили по дешевке двигатель по габаритным размерам АИР 180М но внутри 6 концов, таблички нет. Как разобраться со схемой его подключения треугольник или звезда и сколько он нам даст оборотов и какой мощности?

Трехфазные асинхронные двигатели совершенно заслужено являются самыми массовыми в мире, благодаря тому, что они очень надежны, требуют минимального технического обслуживания, просты в изготовлении и не требуют при подключении каких-либо сложных и дорогостоящих устройств, если не требуется регулировка скорости вращения. Большинство станков в мире приводятся в действие именно трёхфазными асинхронными двигателями, они также приводят в действие насосы, электроприводы различных полезных и нужных механизмов.

Но как быть тем, кто в личном домовладении не имеет трехфазного электроснабжения, а в большинство случаев это именно так. Как быть, если хочется в домашней мастерской поставить стационарную циркулярную пилу, электрофуганок или токарный станок? Хочется порадовать читателей нашего портала, что выход из этого затруднительного положения есть, причем достаточно просто реализуемый. В этой статье мы намерены рассказать, как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 В.

Принципы работы трехфазных асинхронных двигателей

Рассмотрим кратко принцип работы асинхронного двигателя в своих «родных» трехфазных сетях 380 В. Это очень поможет впоследствии адаптировать двигатель для работы в других, «не родных» условиях – однофазных сетях 220 В.

Устройство асинхронного двигателя

Большинство производимых в мире трехфазных двигателей – это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ), которые не имеют никакой электрической контактной связи статора и ротора. В этом их основное преимущество, так как щетки и коллекторы, – самое слабое место любого электродвигателя, они подвержены интенсивному износу, требуют технического обслуживания и периодической замены.

Рассмотрим устройство АДКЗ. Двигатель в разрезе показан на рисунке.

В литом корпусе (7) собран весь механизм электродвигателя, включающий две главные части – неподвижный статор и подвижный ротор. В статоре имеется сердечник (3), который набран из листов специальной электротехнической стали (сплава железа и кремния), которая обладает хорошими магнитными свойствами. Сердечник набран из листов по причине того, что в условиях переменного магнитного поля в проводниках могут возникнуть вихревые токи Фуко, которые в статоре нам абсолютно не нужны. Дополнительно каждый лист сердечника еще покрыт с обеих сторон специальным лаком, чтобы вообще свести на нет протекание токов. Нам от сердечника нужны только магнитные его свойства, а не свойства проводника электрического тока.

В пазах сердечника уложена обмотка (2), выполненная из медного эмалированного провода. Если быть точным, то обмоток в трехфазном асинхронном двигателе как минимум три – по одной на каждую фазу. Причем уложены это обмотки в пазы сердечника с определенным порядком – каждая расположена так, что находится под угловым расстоянием в 120° к другой. Концы обмоток выведены в клеммную коробку (на рисунке она расположена в нижней части двигателя).

Ротор помещен внутрь сердечника статора и свободно вращается на валу (1). Зазор между статором и ротором для повышения КПД стараются сделать минимальным – от полумиллиметра до 3 мм. Сердечник ротора (5) также набран из электротехнической стали и в нем тоже имеются пазы, но они предназначены не для обмотки из провода, а для короткозамкнутых проводников, которые расположены в пространстве так, что напоминают беличье колесо (4), за что и получили свое название.

Беличье колесо состоит из продольных проводников, которые связаны и механически, и электрически с торцевыми кольцами Обычно беличье колесо изготавливают путем заливки в пазы сердечника расплавленного алюминия, а заодно еще формуют монолитом и кольца, и крыльчатки вентиляторов (6). В АДКЗ большой мощности в качестве проводников клетки применяют медные стержни, сваренные с торцевыми медными кольцами.

Что такое трехфазный ток

Для того чтобы понять какие силы заставляют вращаться ротор АДКЗ, надо рассмотреть что такое трехфазная система электроснабжения, тогда все встанет на свои места. Мы все привыкли к обычной однофазной системе, когда в розетке есть только два или три контакта, один из которых (L), второй рабочий ноль (N), а третий защитный ноль (PE). Среднеквадратичное фазное напряжение в однофазной системе (напряжение между фазой и нулем) равно 220 В. Напряжение (а при подключении нагрузки и ток) в однофазных сетях изменяются по синусоидальному закону.

Из приведенного графика амплитудно-временной характеристики видно, что амплитудное значение напряжения не 220 В, а 310 В. Чтобы у читателей не было никаких «непоняток» и сомнений, авторы считают своим долгом сообщить, что 220 В – это не амплитудное значение, а среднеквадратичное или действующее. Он равно U=U max /√2=310/1,414≈220 В. Для чего это делается? Только для удобства расчетов. За эталон принимают постоянное напряжение, по его способности произвести какую-то работу. Можно сказать, что синусоидальное напряжение с амплитудным значением в 310 В за определенный промежуток времени произведет такую же работу, которое бы сделало постоянное напряжение 220 В за тот же промежуток времени.

Надо сразу сказать, что практически вся генерируемая электрическая энергия в мире трехфазная. Просто с однофазной энергией проще управляться в быту, большинству потребителей электроэнергии достаточно и одной фазы для работы, да и однофазные проводки гораздо дешевле. Поэтому из трехфазной системы «выдергивается» один фазный и нулевой проводник и направляются к потребителям – квартирам или домам. Это хорошо видно в подъездных щитах, где видно, как с одной фазы провод идет в одну квартиру, с другой во вторую, с третьей в третью. Это так же хорошо видно на столбах, от которых линии идут к частным домовладениям.

Трехфазное напряжение, в отличие от однофазного, имеет не один фазный провод, а три: фаза A, фаза B и фаза C. Фазы еще могут обозначать L1, L2, L3. Кроме фазных проводов, естественно, присутствует еще общий для всех фаз рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE). Рассмотрим амплитудно-временную характеристику трехфазного напряжения.

Из графиков видно, что трехфазное напряжение – это совокупность трех однофазных, с амплитудой 310 В и среднеквадратичным значением фазного (между фазой и рабочим нулем) напряжения в 220 В, причем фазы смещены относительно друг друга с угловым расстоянием 2*π/3 или 120°. Разность потенциалов между двумя фазами называют линейным напряжением и оно равно 380 В, так как векторная сумма двух напряжений будет U л =2* U ф * sin(60°)=2*220* √3/2=220* √3=220*1,73=380,6 В , где U л – линейное напряжение между двумя фазами, а U ф – фазное напряжение между фазой и нулем.

Трехфазный ток легко генерировать передавать к месту назначения и в дальнейшем преобразовывать в любой нужный вид энергии. В том числе и в механическую энергию вращения АДКЗ.

Как работает трехфазный асинхронный двигатель

Если подать переменное трехфазное напряжение на обмотки статора, то через них начнут протекать токи. Они, в свою очередь, вызовут магнитные потоки, также изменяющиеся по синусоидальному закону и также сдвинутые по фазе на 2*π/3=120°. Учитывая, что обмотки статора расположены в пространстве на таком же угловом расстоянии – 120°, внутри сердечника статора образуется вращающееся магнитное поле.

трехфазный электродвигатель

Это постоянно изменяющееся поле пересекает «беличье колесо» ротора и вызывает в нем ЭДС (электродвижущую силу), которая также будет пропорциональна скорости изменения магнитного потока, что на математическом языке означает производную от магнитного потока по времени. Так как магнитный поток изменяется по синусоидальному закону, значит, ЭДС будет изменяться по закону косинуса, ведь (sinx )’= cosx . Из школьного курса математики известно, что косинус «опережает» синус на π/2=90°, то есть, когда косинус достигает максимума, синус его достигнет через π/2 — через четверть периода.

Под воздействием ЭДС в роторе, а, точнее, в беличьем колесе возникнут большие токи, учитывая, что проводники замкнуты накоротко и имеют низкое электрическое сопротивление. Эти токи образуют свое магнитное поле, которое распространяется по сердечнику ротора и начинает взаимодействовать с полем статора. Разноименные полюса, как известно, притягиваются, а одноименные отталкиваются друг от друга. Возникающие силы создают момент заставляющий ротор вращаться.

Магнитное поле статора вращается с определенной частотой, которая зависит от питающей сети и количества пар полюсов обмоток. Рассчитывается частота по следующей формуле:

n 1 = f 1 *60/ p, где

• f 1 – частота переменного тока.
• p – число пар полюсов обмоток статора.

С частотой переменного тока все понятно – она в наших сетях электроснабжения составляет 50 Гц. Число пар полюсов отражает, сколько пар полюсов имеется на обмотке или обмотках, принадлежащих одной фазе. Если к каждой фазе подключается одна обмотка, отстоящая на 120° от других, то число пар полюсов будет равно единице. Если одной к одной фазе подключаются две обмотки, тогда число пар полюсов будет равно двум и так далее. Соответственно и меняется угловое расстояние между обмотками. Например, при числе пар полюсов равным двум, в статоре размещается обмотка фазы A, которая занимает сектор не 120°, а 60°. Затем за ней следует обмотка фазы B, занимающая такой же сектор, а затем и фазы C. Далее чередование повторяется. При увеличении пар полюсов соответственно уменьшаются сектора обмоток. Такие меры позволяют уменьшить частоту вращения магнитного поля статора и соответственно ротора.

Приведем пример. Допустим, трехфазный двигатель имеет одну пару полюсов и подключен к трехфазной сети частотой 50 Гц. Тогда магнитное поле статора будет вращаться с частотой n 1 =50*60/1=3000 об/мин. Если увеличить количество пар полюсов – во столько же раз уменьшится частота вращения. Чтобы поднять обороты двигателя, надо увеличить частоту , питающего обмотки. Чтобы изменить направление вращения ротора, надо поменять местами две фазы на обмотках

Следует отметить, что частота вращения ротора всегда отстает от частоты вращения магнитного поля статора, поэтому двигатель и называется асинхронным. Почему это происходит? Представим, что ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле статора. Тогда беличье колесо не будет «пронизывать» переменное магнитное поле, а оно будет для ротора постоянным. Соответственно не будет наводиться ЭДС и перестанут протекать токи, не будет взаимодействия магнитных потоков и исчезнет момент, приводящий ротор в движение. Именно поэтому ротор находится «в постоянном стремлении» догнать статор, но никогда не догонит, так как исчезнет энергия, заставляющая вращаться вал двигателя.

Разницу частот вращения магнитного поля статора и вала ротора называют частотой скольжения, и она рассчитывается по формуле:

∆ n= n 1 -n 2 , где

• n1 – частота вращения магнитного поля статора.
• n2 – частота вращения ротора.

Скольжением называется отношение частоты скольжения к частоте вращения магнитного поля статора, оно рассчитывается по формуле: S=∆ n/ n 1 =(n 1 — n 2)/ n 1 .

Способы подключения обмоток асинхронных двигателей

Большинство АДКЗ имеет три обмотки, каждая из которых соответствует своей фазе и имеет начало и конец. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – ее конец, то есть обмотка U имеет два вывода U1 и U2, обмотка V–V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако еще до сих пор в эксплуатации находятся асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, о концы C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая C2 и C5, а третья C3 и C6. Соответствие старых и новых систем обозначений представлено на рисунке.

Рассмотрим, как могут соединяться обмотки в АДКЗ.

Соединение звездой

При таком соединении все концы обмоток объединяют в одной точке, а к их началам подключают фазы. На принципиальной схеме такой способ подключения действительно напоминает звезду, за что и получил название.

При соединении звездой к каждой обмотке в отдельности приложено фазной напряжение в 220 В, а к двум обмоткам, соединенных последовательно линейное напряжение 380 В. Главное преимущество такого способа подключения – это небольшие токи запуска, так как линейное напряжение приложено к двум обмоткам, а не к одной. Это позволяет двигателю «мягко» стартовать, но мощность его будет ограничена, так как протекающие токи в обмотках будут меньше, чем при другом способе подключения.

Соединение треугольником

При таком соединении обмотки объединяют в треугольник, когда начало одной обмотки соединяется с концом следующей – и так по кругу. Если линейное напряжение в трехфазной сети 380 В, то через обмотки будут протекать токи гораздо больших величин, чем при соединении звездой. Поэтому мощность электродвигателя будет выше.

При соединении треугольником в момент запуска АДКЗ потребляет большие пусковые токи, которые могут в 7-8 раз превышать номинальные и способны вызвать перегрузку сети, поэтому на практике инженеры нашли компромисс – запуск двигателя и его раскручивание до номинальных оборотов производится по схеме звезда, а затем происходит автоматическое переключение на треугольник.

Как определить, по какой схеме подключены обмотки двигателя?

Прежде чем подключать трехфазный двигатель к однофазной сети 220 В, необходимо выяснить по какой схеме подключены обмотки и при каком рабочем напряжении может работать АДКЗ. Для этого необходимо изучить табличку с техническими характеристиками – «шильдик», который должен быть на каждом двигателе.

На такой табличке — «шильдике», можно узнать много полезной информации

На табличке имеется вся необходимая информация, которая поможет подключить двигатель к однофазной сети. На представленном шильдике видно, что двигатель имеет мощность 0,25 кВт и количество оборотов 1370 об/мин, что говорит о наличии двух пар полюсов обмоток. Значок ∆/Y означает, что обмотки можно соединить как треугольником, так и звездой, причем следующий показатель 220/380 В свидетельствует о том, что при соединении треугольником напряжение питающей сети должно быть 220 В, а при соединении звездой – 380 В. Если такой двигатель подключить в сеть 380 В треугольником, то обмотки его сгорят.

На следующем шильдике можно увидеть, что такой двигатель можно подключить только звездой и только в сеть 380 В. Скорее всего в клеммной коробке у такого АДКЗ будет только три вывода. Опытные электрики смогут подключить и такой двигатель к сети 220 В, но для этого надо будет вскрывать заднюю крышку, чтобы добраться до выводов обмоток, затем найти начало и конец каждой обмотки и произвести необходимую коммутацию. Задача сильно усложняется, поэтому авторы не рекомендуют подключать такие двигатели к сети 220 В, тем более что большинство современных АДКЗ могут подключаться по-разному.

На каждом двигателе есть клеммная коробка, расположенная чаще всего сверху. В этой коробке есть входы для питающих кабелей, а сверху она закрыта крышкой, которую необходимо снять при помощи отвертки.

Как говорят электрики и паталогоанатомы: «Вскрытие покажет»

Под крышкой можно увидеть шесть клемм, каждая из которых соответствует или началу, или концу обмотки. Помимо этого клеммы соединяются перемычками, и по их расположению можно определить, по какой схеме подключены обмотки.

Вскрытие клеммной коробки показало, что у «пациента» очевидная «звездная болезнь»

На фото «вскрытой» коробки видно, что провода, ведущие к обмоткам подписаны и перемычками соединены в одну точку концы всех обмоток – V2, U2, W2. Это свидетельствует о том, что имеет место соединение звездой. С первого взгляда может показаться, что концы обмоток расположены в логичном порядке V2, U2, W2, а начала «перепутаны» - W1, V1, U1. Однако, это сделано с определенной целью. Для этого рассмотрим клеммную коробку АДКЗ с подключенными обмотками по схеме треугольник.

На рисунке видно, что положение перемычек меняется – соединяются начала и концы обмоток, причем клеммы расположены так, что те же перемычки используются для перекоммутации. Тогда становится понятно почему «перепутаны» клеммы – так легче перебрасывать перемычки. На фотографии видно, что клеммы W2 и U1 соединены отрезком провода, но в базовой комплектации новых двигателей всегда присутствуют именно три перемычки.

Если после «вскрытия» клеммной коробки обнаруживается такая картина, как на фотографии, то это означает, что двигатель предназначен для звезды и трехфазной сети 380 В.

Такому двигателю лучше возвращаться в свою «родную стихию» — в цепи трехфазного переменного тока

Видео: Отличный фильм про трехфазные синхронные двигатели, который еще не успели раскрасить

Подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 В можно, но при этом надо быть готовым пожертвовать значительным снижением его мощности – в лучшем случае она составит 70% от паспортной, но для большинства целей это вполне приемлемо.

Основной проблемой подключения является создание вращающегося магнитного поля, которое наводит ЭДС в короткозамкнутом роторе. В трехфазных сетях реализовать это просто. При генерации трехфазной электроэнергии в обмотках статора наводится ЭДС из-за того, что внутри сердечника вращается намагниченный ротор, который приводится в движение энергией падающей воды на ГЭС или паровой турбиной на ГЭС и АЭС. Он создает вращающееся магнитное поле. В двигателях происходит обратное преобразование – изменяющееся магнитное поле приводит во вращение ротор.

В однофазных сетях получить вращающееся магнитное поле сложнее - надо прибегнуть к некоторым «хитростям». Для этого надо сдвинуть фазы в обмотках по отношению друг к другу. В идеальном случае нужно сделать так, что фазы будут сдвинуты по отношению друг к другу на 120°, но на практике это трудно реализовать, так как такие устройства имеют сложные схемы, стоят достаточно дорого и их изготовление и настройка требуют определенной квалификации. Поэтому в большинстве случаев применяют простые схемы, при этом несколько жертвуя мощностью.

Сдвиг фаз при помощи конденсаторов

Электрический конденсатор известен своим уникальным свойством не пропускать постоянный ток, но пропускать переменный. Зависимость токов, протекающих через конденсатор, от приложенного напряжения показана на графике.

Ток в конденсаторе всегда будет «лидировать» на четверть периода

Как только к конденсатору прикладывают возрастающее по синусоиде напряжение, он сразу «накидывается» на него и начинает заряжаться, так как изначально был разряжен. Ток в этот момент будет максимальным, но по мере заряда он будет уменьшаться и достигнет минимума в тот момент, когда напряжение достигнет своего пика.

Как только напряжение будет уменьшаться, конденсатор среагирует на это и будет начинать разряжаться, но ток при этом будет идти в обратном направлении, по мере разряда он будет увеличиваться (со знаком минус) до тех пор, пока уменьшается напряжение. К моменту, когда напряжение равно нулю ток достигает своего максимума.

Когда напряжение начинает расти со знаком минус, то идет перезаряд конденсатора и ток постепенно приближается от своего отрицательного максимума к нулю. По мере уменьшения отрицательного напряжения и стремлении его к нулю идет разряд конденсатора с увеличением тока через него. Далее, цикл повторяется заново.

Из графика видно, что за один период переменного синусоидального напряжения, конденсатор два раза заряжается и два раза разряжается. Ток, протекающий через конденсатор, опережает напряжение на четверть периода, то есть — 2* π/4= π/2=90° . Вот таким простым путем можно получить фазовый сдвиг в обмотках асинхронного двигателя. Сдвиг фаз в 90° не является идеальным в 120°, но вполне достаточен для того, чтобы на роторе появился необходимый вращательный момент.

Сдвиг фаз также можно получить, применив катушку индуктивности. В этом случае все произойдет наоборот – напряжение будет опережать ток на 90°. Но на практике применяют больше емкостной сдвиг фаз из-за более простой реализации и меньших потерь.

Схемы подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть

Существует очень много вариантов подключения АДКЗ, но мы рассмотрим только наиболее часто используемые и наиболее просто реализуемые. Как было рассмотрено ранее, для сдвига фазы достаточно подключить параллельно какой-либо из обмоток конденсатор. Обозначение C р говорит о том, что это рабочий конденсатор.

Следует отметить, что соединение обмоток в треугольник предпочтительней, так как с такого АДКЗ можно «снять» полезной мощности больше, чем со звезды. Но существуют двигатели, предназначенные для работы в сетях с напряжением 127/220 В. О чем обязательно должна быть информация на шильдике.

Если читателям встретится такой двигатель, то - это можно считать удачей, так как его можно включать в сеть 220 В по схеме звезда, а это обеспечит и плавный пуск, и до 90% от паспортной номинальной мощности. Промышленностью выпускаются АДКЗ специально предназначенные для работы в сетях 220 В, которые могут называть конденсаторными двигателями.

Как двигатель не называй — он все равно асинхронный с короткозамкнутым ротором

Следует обратить внимание, что на шильдике указано рабочее напряжение 220 В и параметры рабочего конденсатора 90 мкФ (микрофарад, 1 мкФ=10 -6 Ф) и напряжение 250 В. Можно с уверенностью сказать, что этот двигатель фактически является трехфазным, но адаптированный для однофазного напряжения.

Для облегчения пуска мощных АДКЗ в сетях 220 В кроме рабочего применяют еще и пусковой конденсатор, который включается на непродолжительное время. После старта и набора номинальных оборотов пусковой конденсатор отключают, и вращение ротора поддерживает только рабочий конденсатор.

Пусковой конденсатор «дает пинка» при старте двигателя

Пусковой конденсатор – C п, подключают параллельно рабочему C р. Из электротехники известно, что при параллельном соединении емкости конденсаторов складываются. Для его «активации» применяют кнопочный выключатель SB, удерживаемый несколько секунд. Емкость пускового конденсатора обычно минимум в два с половиной раза выше, чем рабочего, причем сохранять заряд он может достаточно долго. При случайном прикосновении к его выводам можно получить довольно сильно ощутимый разряд через тело. Для того чтобы разрядить C п применяют резистор, подключенный параллельно. Тогда после отключения пускового конденсатора от сети, будет происходить его разряд через резистор. Его выбирают с достаточно большим сопротивлением 300 кОм-1 мОм и рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт.

Расчет емкости рабочего и пускового конденсатора

Для уверенного запуска и устойчивой работы АДКЗ в сетях 220 В следует наиболее точно подобрать емкости рабочего и пускового конденсаторов. При недостаточной емкости C р на роторе будет создаваться недостаточный момент для подключения какой-либо механической нагрузки, а избыточная емкость может привести к протеканию слишком высоких токов, что в результате может привести к межвитковому замыканию обмоток, которое «лечится» только очень дорогостоящей перемоткой.

Схема	Что рассчитывается	Формула	Что необходимо для расчетов
	Емкость рабочего конденсатора для подключения обмоток звездой – Cр, мкФ	Cр=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=(2800/√3)*P/(U^2*n* cosϕ)=1616,6*P/(U^2*n* cosϕ)	Для всех: I – ток в амперах, A; U – напряжение в сети, В; P – мощность электродвигателя; η – КПД двигателя выраженное в величинах от 0 до 1 (если на шильдике двигателя оно указано в процентах, то этот показатель надо разделить на 100); cosϕ – коэффициент мощности (косинус угла между вектором напряжения и тока), он всегда указывается в паспорте и на шильдике.
	Емкость пускового конденсатора для подключения обмоток звездой – Cп, мкФ	Cп=(2-3)*Cр≈2,5*Cр
	Емкость рабочего конденсатора для подключения обмоток треугольником – Cр, мкФ	Cр=4800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=(4800/√3)*P/(U^2*n* cosϕ)=2771,3*P/(U^2*n* cosϕ)
	Емкость пускового конденсатора для подключения обмоток треугольником – Cп, мкФ	Cп=(2-3)*Cр≈2,5*Cр

Приведенных формул в таблице вполне достаточно для того, чтобы рассчитать необходимую емкость конденсаторов. В паспортах и на шильдиках может указываться КПД или рабочий ток. В зависимости от этого можно вычислить необходимые параметры. В любом случае тех данных будет достаточно. Для удобства наших читателей, можно воспользоваться калькулятором, который быстро рассчитает необходимую рабочую и пусковую емкость.

Сегодня асинхронные электромоторы пользуются популярностью благодаря надежности, отличной производительности и сравнительно невысокой стоимости. Двигатели этого типа обладают конструкцией, способной выдерживать сильные механические нагрузки. Чтобы пуск агрегата прошел успешно, его необходимо правильно подключить. Для этого используется соединения типа «звезда» и «треугольник», а также их комбинация.

Виды соединений

Конструкция электромотора достаточно проста и состоит из двух главных элементов - неподвижного статора и расположенного внутри, вращающегося ротора . Каждая из этих частей имеет собственные обмотки, проводящие ток. Статорная уложена в специальные пазы при обязательном соблюдении расстояния в 120 градусов.

Принцип работы двигателя прост - после включения пускателя и подачи напряжения на статор возникает магнитное поле, заставляющее ротор вращаться. Обе оконечности обмоток выводятся в распределительную коробку и располагаются в два ряда. Их выводы маркируются буквой «С» и получают цифровое обозначение в пределах от 1 до 6.

Чтобы их соединить, можно использовать один из трех способов:

• «Звезда»;
• «Треугольник»;
• «Звезда-треугольник».

Если все оконечности статорной обмотки соединяются в одной точке, то этот тип подключения носит название «звезда». Если же все концы обмотки соединены последовательно, то это «треугольник». В этом случае контакты располагаются так, что их ряды смещаются относительно друг друга. В результате напротив клеммы С6 находится вывод С1 и т. д. Это один из ответов на вопрос, в чем разница соединений звездой и треугольником.

Кроме этого, в первом случае обеспечивается более плавная работа мотора, но не достигается максимальная мощность. Если используется схема «треугольник», то в обмотках возникают большие пусковые токи, отрицательно влияющие на срок службы агрегата. Для их снижения приходится использовать специальные реостаты, делающие пуск максимально плавным.

Если 3-фазный двигатель подключается к сети в 220 вольт, то вращающего момента недостаточно для запуска. Чтобы увеличить этот показатель, используются дополнительные элементы. В бытовых условиях оптимальным решением станет фазосдвигающий конденсатор. Следует заметить, что мощность трехфазных сетей выше в сравнении с однофазными. Это говорит о том, что подключение 3-фазного мотора в однофазную электросеть обязательно приведет к потере мощности. Невозможно точно сказать, какой из этих способов лучше, так как у каждого есть не только преимущества, но и недостатки.

Плюсы и минусы «звезды»

Общую точку, в которой соединяются все оконечности обмотки, называют нейтралью. Если в электроцепи присутствует нейтральный проводник, то она будет называться четырехпроводной. Начало контактов подключается к соответствующим фазам сети питания. Схема соединения обмоток электродвигателя «звезда» имеет ряд преимуществ:

• Обеспечивается длительная безостановочная работа электромотора.
• Из-за снижения мощности увеличивается срок эксплуатации агрегата.
• Достигается плавный пуск.
• Во время работы не наблюдается сильного перегрева двигателя.

Встречается оборудование, имеющее внутреннее соединение оконечностей обмотки и в коробку выведено лишь три контакта. В такой ситуации использование иной схемы соединения, кроме «звезды», не представляется возможным.

Преимущества и недостатки «треугольника»

Использование этого типа подключения позволяет создать неразрывный контур в электроцепи. Такое название схема получила из-за своей эргономической формы, хотя ее вполне можно именовать и кругом. Среди достоинств «треугольника» стоит отметить:

• Достигается максимальная мощность агрегата во время работы.
• Применяется реостат для пуска мотора.
• Значительно увеличивается крутящий момент.
• Создается мощное тяговое усилие.

Среди недостатков можно отметить лишь высокие значения пусковых токов, а также активное тепловыделение во время работы. Этот тип соединения широко применяется в мощных механизмах, в которых присутствуют большие токи нагрузки. Именно благодаря этому увеличивается ЭДС, влияющая на мощность вращающего момента. Также следует сказать, что существует еще одна схема подключения, называемая «разомкнутый треугольник». Она используется в выпрямительных установках, предназначенных для получения токов тройной частоты.

Комбинирование схем

В механизмах высокой сложности зачастую используется комбинированное подключение трёхфазного двигателя звездой и треугольником. Это позволяет не только увеличить мощность агрегата, но и продлить его срок службы, если он не рассчитан на работу по способу «треугольник». Так как пусковые токи в моторах большой мощности обладают высокими значениями, то при старте оборудования часто выходят из строя предохранители или отключаются автоматы.

Чтобы уменьшить линейное напряжение в статорной обмотке, активно используются различные дополнительные устройства, например, автотрансформаторы, реостаты и т. д. В результате достигается снижение напряжения более чем в 1,7 раза. После успешного пуска мотора начинает постепенно возрастать частота, а сила тока снижается. Применение в такой ситуации релейно-контактной схемы позволяет добиться переключения соединение звезда и треугольник электродвигателя. В такой ситуации обеспечивается максимально плавный пуск силового агрегата.

Вспомним вкратце. Питание такого двигателя осуществляется от сети трехфазного переменного напряжения . В статоре имеются 3 обмотки, которые сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса. Это сделано с целью создания вращающегося магнитного поля.

Обозначаются вывода обмоток статора асинхронных двигателей следующим образом:

С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – конец обмоток. Но сейчас все чаще применяется новая маркировка выводов по ГОСТу 26772-85. U1, V1, W1 - начала обмоток, U2, V2, W2 – конец обмоток.

Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводятся на клеммник или колодку и располагаются таким образом, чтобы соединения звездой или треугольником было удобно выполнить без перекрещивания с помощью специальных перемычек.

Клеммник, его еще называют «борно», чаще всего устанавливается сверху, реже – сбоку. Некоторые клеммники можно разворачивать на 180 градусов, для удобства подводки питающих кабелей.

Всего на клеммник может быть выведено 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.

Разберем каждый случай отдельно.

Пример

Если в клеммник выведено 6 выводов обмоток статора, то асинхронный двигатель можно подключить в сеть на 2 разных уровня напряжения, отличающихся на величину в 1,73 раза (√3).

Для наглядности рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется, на табличке которого указано напряжение 220/380 (В).

Что это значит?

А это значит, что если в сети уровень линейного напряжения составляет 380 (В), то обмотки статора необходимо соединить в схему звезды.

Соединение звездой фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом. Концы всех трех обмоток нужно соединить в одну точку с помощью специальной перемычки, о которой я говорил чуть выше. А на их начала подать трехфазное напряжение сети.

Из рисунка выше видно, что напряжение на фазной обмотке составляет 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками составляет 380 (В).

На клеммнике соединение звездой обмоток будет выглядеть следующим образом.

Вернемся к нашему примеру.

Если в сети уровень линейного напряжения составляет 220 (В), то обмотки статора необходимо соединить в схему треугольника.

Соединение треугольником фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом.

• конец обмотки фазы «А» C4 (U2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
• конец обмотки фазы «В» С5 (V2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
• конец обмотки фазы «С» С6 (W2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)

Места их соединения подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.

Из рисунка видно, что при линейном напряжении сети 220 (В) напряжение на фазной обмотке составляет тоже 220 (В).

На клеммнике при соединении треугольником обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки нужно установить следующим образом:

В нашем примере при соединении звездой и треугольником напряжение на каждой фазной обмотке асинхронного двигателя будет 220 (В).

Частный случай

Бывают ситуации, когда на клеммник асинхронного двигателя выведено всего 3 вывода, вместо 6. В этом случае соединение звездой или треугольником выполняется внутри двигателя на лобной (торцевой) его части.

Такой асинхронный двигатель можно включать в сеть только на одно напряжение, указанное на табличке с техническими данными.

В нашем примере обмотки статора асинхронного двигателя соединяются по схеме звезда и его можно включать в сеть напряжением 380 (В).

Выводы

В конце данной статьи про соединение звездой и треугольником сделаю вывод, основанный на опыте эксплуатации электродвигателей.

При соединении звездой обмоток асинхронного электродвигателя наблюдается более мягкий запуск и плавная его работа, а также возможность кратковременной перегрузки.

При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя происходит достижение его максимальной мощности, но во время пуска пусковые токи имеют большое значение. Также замечено, что при соединении треугольником двигатель больше нагревается (выявлено опытным путем с помощью тепловизора при одной и той же нагрузке).

В связи с вышесказанным, принято асинхронные двигатели средней мощности и выше запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника. Эту схему мы с Вами рассмотрим в ближайших статьях. Следите за обновлениями на сайте.

P.S. А что делать, когда вывода фазных обмоток асинхронного двигателя не про маркированы соответствующим образом? Об этом Вы узнаете в моей статье про. Чтобы не пропустить выход новой статьи, то подпишитесь. Форма подписки расположена в конце статьи или в правом сайтбаре.