Схема подключения электродвигателя 380 вольт: ✔ Как подключить электродвигатель, схема подключения

Подключение трехфазного двигателя схема

Трехфазный электродвигатель при пуске контактами магнитного пускателя подключается к трёхфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт. 

На рис 1. показан вариант схемы пуска с питанием катушки магнитного пускателя переменным током напряжением 220 вольт. Напряжение для схемы управления снимается с двух проводов: с фазного провода и провода нейтрали (на схеме рис.1 это провода «C» и «N»).

При нажатии кнопки «Пуск» напряжение 220 вольт через нормально замкнутые контакты кнопки «Стоп» поступает на обмотку магнитного пускателя. Сердечник обмотки втягивается и замыкает соединенные с ним три группы мощных контактов, подающие трехфазное напряжение на выводы обмоток электродвигателя.

Кроме трёх групп мощных контактов, магнитный пускатель замыкает группу маломощных нормально разомкнутых контактов (К1), включенных параллельно кнопке «Пуск». Контакты замыкаются и последующее отпускание кнопки «Пуск» уже не изменяет состояние схемы. Процесс пуска завершен.

Нейтральный провод (N) не участвует в питании электродвигателя, но, в соответствии с требованиями правил электробезопасности, при отсутствии заземления обязательно подсоединяется к корпусу электродвигателя. Если корпус электродвигателя по какой-то причине окажется под напряжением (например, фазная обмотка статора электродвигателя замкнёт на его корпус), то резко возрастёт потребляемый электродвигателем ток (идущий по цепи «фаза-нейтраль») и сработавшая схема защиты отключит электродвигатель от питающей сети, исключая тем самым поражение электрическим током человека, случайно прикоснувшегося к его корпусу.

Схема пуска может работать с магнитными пускателями рассчитаными на переменное напряжение напряжение 220 и 380 вольт. Выбор типа магнитного пускателя определен только конкретными условиями монтажа схемы. Если провод «нейтраль» недоступен, то дешевле применить магнитный пускатель с питающим напряжением обмотки катушки электромагнита пускателя 380 вольт, чем прокладывать дополнительно провод «нейтрали» для питания пускателя с обмоткой на 220 вольт. Такой вариант схемы пуска показан ниже на Рисунке 2.

Токовая защита трехфазного электродвигателя

Трехфазный электродвигатель следует защищать от выхода из строя, что может случитьсяАвтоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность. Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток — это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.при повышеннии напряжения источника питания, при перегреве элементов конструкции электродвигателя и при аварийной остановке вращения ротора электродвигателя. Внешнюю электрическую цепь, питающую трехфазный электродвигатель, следует защищать от токовых перегрузок, которые возникают при коротком замыкании электрических проводов схемы между собой или внутреннем замыкании токоведущих компонентов электродвигателя.

Простейшая токовая защита трехфазного электродвигателя выполнена посредством включения в цепь питающих проводов токовых тепловых датчиков, входящих в состав типового устройства токовой защиты. Превышение тока, потребляемого электродвигателем, в течении небольшого времени времени вызывает размыкание исполнительных контактов датчика тока, последовательно включенных в цепь питания катушки магнитного пускателя.

Существует линейная зависимость времени срабатывания устройства токовой защиты от кратности превышения тока. Токовая защита с паспортным значением 100А сработает через 1,5 минуты после пропускания по любой одной фазе (или по двум или трём фазным проводам сразу) тока в 100 ампер. При превышении тока в два раза, защита сработает в два раза быстрее, чем при номинальном токе, т.е. через 45 секунд и т.д. Устройство токовой защиты имеет возможность регулировки в небольших пределах (в 1.5-2 раза) номинального тока срабатывания защиты.

При срабатывании устройства токовой защиты размыкаются исполнительные контакты теплового датчика тока, что вызывает обесточивание и отпускание сердечника катушки магнитного пускателя, включенного последовательно с этими контактами (рис.3) и, соответственно, отключение электродвигателя от источника питающего напряжения. После остывания датчика, для приведения устройства в исходное состояние, нажимается кнопка возврата. При этом исполнительные контакты токового датчика вновь замыкаются. Теперь кнопкой «Пуск» можно вновь запустить электродвигатель.

Автоматический выключатель питания трехфазного электродвигателя

Подключение трехфазного электродвигателя обеспечивается достаточно сложной схемой. Для защиты питающих проводов от перегрева, для защиты помещения от пожара в случае возгорания электропроводки при коротком замыкания, на входе схемы подключения трехфазного электродвигателя применяются автоматические выключатели электропитания. Схема с применением такого автомата токовой защиты изображена ниже на Рис.4

Автоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность. Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток — это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.

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. 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

Частичная обмотка

Чтобы понять, что такое двигатели с пуском по схеме «звезда-треугольник» и двигатели с пуском по схеме «звезда-треугольник», мы должны обсудить терминологию подключения и пуска двигателя применительно к трехфазным двигателям. Самый простой и экономичный способ запуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором — с помощью пускателя полного напряжения. Этот метод запуска называется:

Пуск при полном напряжении или
Пуск от сети (ATL) или
Пуск от сети (DOL)

Двигатель, предназначенный для работы при одном напряжении, требует только трех проводов и подходит для пуска при полном напряжении. Внутренние соединения катушек двигателя могут быть соединены звездой (Y) (также известной как звезда (A) или треугольник ( ). Для этого типа двигателя не требуется схема подключения, поскольку электрик просто соединяет три провода двигателя (которые могут быть обозначены T1, T2 и T3) к соответствующим клеммам пускателя, которые подключаются к линиям электропитания, L1, L2 и L3. Схемы подключения см. на рисунке ниже.

Многие OEM-производители и большинство дистрибьюторов предпочитают иметь в наличии двигатели, которые можно использовать с различными источниками питания. По этой причине мы находим много двигателей, рассчитанных на двойное напряжение. Самый распространенный отечественный двигатель в рамах NEMA — это 9свинцовый, двигатель двойного напряжения, рассчитанный на 230/460 вольт. Обратите внимание, соотношение напряжений составляет 1:2. Для работы на 230 вольт катушки соединены параллельно; для работы на 460 вольт, последовательно (см. схемы ниже).

Во многих зарубежных странах есть электропитание 380 вольт и 220 вольт, 50 герц; поэтому было бы желательно иметь на складе двигатели с такими сочетаниями напряжений. Так получилось, что отношение между двигателем, соединенным треугольником, и двигателем, соединенным звездой, составляет 1 3 или 1:1,173 или 220:380 вольт, как показано на следующих схемах. Этот тип двигателя имеет шесть выводов, обозначенных, как показано ниже.

Приведенный выше двигатель также подходит для пуска при пониженном напряжении, известного как звезда-треугольник или звезда-треугольник, от источника питания 220 В. В пусковом режиме специальный магнитный пускатель соединяет катушки двигателя в звезду. Обратите внимание, что при соединении звездой двигатель должен работать при напряжении 380 вольт, чтобы развивать крутящий момент при полной нагрузке; но поскольку мы подаем только 220 вольт, двигатель будет развивать только 33% крутящего момента и будет потреблять только 33% нормального пускового тока. По истечении заданного времени стартер меняет обмотку двигателя со звезды на треугольник, что является рабочим соединением при полном напряжении.

Обратите внимание, что на следующем рисунке один из контакторов «S» показан пунктиром, поскольку некоторые производители пускателей используют только два контактора вместо трех. Также обратите внимание, что двигатель 3/50/220/380 можно также назвать двигателем 3/50/220 с пуском по схеме звезда-треугольник.

Не всегда понятно, чего хочет клиент. В типичном запросе на трехфазный двигатель может быть указано, что источник питания 50 Гц, 220/380 вольт. Обычно это означает 380 вольт, три фазы/220 вольт, одна фаза.

Если запрашивается двигатель 3/50/220/380, заказчик может использовать двигатель с источником питания 220 В со пускателем по схеме «звезда-треугольник». Он также может продавать двигатели в разные страны с питанием от 220 вольт или 380 вольт.

Изредка попадаются запросы на моторы 3/50/380/660. Мы не можем поставить такой двигатель с номинальным размером NEMA, если заказчик не хочет двигатель на 380 вольт, подходящий для пуска по схеме «звезда» и «треугольник». Причина, по которой мы не можем поставить такой двигатель, заключается в том, что наша система изоляции с произвольной обмоткой, используемая в двигателях с рамой NEMA, одобрена только для 600 вольт плюс 10%. Согласно диаграмме, озаглавленной «Мировое электроснабжение», только две страны, Финляндия и Восточная Германия, имеют электроснабжение на 660 вольт. Есть также некоторые электростанции, которые, как правило, используют 660-вольтовое распределение для своих внутризаводских электростанций. оборудование

Некоторые дистрибьюторы или OEM-производители предпочитают иметь в наличии двигатели с двойным пуском по схеме «звезда» и «треугольник», такие как 3/50/220/440. Для этого типа двигателя требуется двенадцать выводов, и он подключается параллельно по схеме «звезда-треугольник» для низкого напряжения и последовательно по схеме «звезда-треугольник» для высокого напряжения. См. рисунок ниже.

Часть обмотки. В этом методе использовалась только часть (обычно половина, но иногда и две трети) обмотки двигателя, что увеличивало импеданс, воспринимаемый энергосистемой. Его следует использовать только для восстановления напряжения, и его нельзя оставлять на пусковом соединении более чем на 2–3 секунды. Ожидается, что двигатель не будет ускоряться при пусковом соединении и может даже не вращаться.

Начало обмотки части

Пусковые характеристики:

1. Пусковой ток составляет 60-75% от нормального, в зависимости от конкретного соединения обмотки.
2. Очень низкий пусковой момент (может даже не провернуть вал).
3. Очень сильный нагрев обмотки при пусковом соединении.

Применения:

Там, где энергосистема имеет автоматическое восстановление напряжения, и нормальный бросок может привести к недопустимому падению напряжения. Не должно оставаться на начальном соединении более 2-3 секунд.

М.Г.М. » Схемы подключения

6w: 6 проводов / 9w: 9 проводов