Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Целият товар в трифазните вериги е свързан със звезда или триъгълник. В зависимост от вида на потребителите на електричество и напрежение в електрическата мрежа и изберете подходящата опция. Ако говорим за електродвигатели, тогава възможността за нейната работа в определена мрежа с номинални характеристики зависи от избора на опцията за свързване на намотките. В статията ще разгледаме как звездата и делтата се различават в електродвигателя, какво влияят те и какъв принцип на свързване на проводниците в клемния блок на трифазен двигател.

теория

Както вече споменахме, схемите за свързване на звезди и делта са типични не само за електродвигателя, но и за намотките на трансформатора, нагревателните елементи (например електрически бойлери) и други натоварвания.

За да разберем защо тези схеми на свързващи елементи на трифазна верига се наричат така, е необходимо да ги променим до известна степен.

В "звездата" натоварването на всяка фаза е свързано с една от заключенията, това се нарича неутрална точка. В "триъгълника" всеки от товарните терминали е свързан с противоположните фази.

Всичко казано в статията е валидно и за трифазни асинхронни и синхронни машини.

Разгледайте този въпрос на примера на свързването на намотките на трифазен трансформатор или трифазен двигател (в този контекст няма значение).

На тази фигура разликите са по-забележими, в "звездата" началото на намотките е свързано с фазовите проводници, а краищата са свързани заедно, в повечето случаи неутралният проводник от захранващия генератор или трансформатор е свързан към същата точка на натоварване.

Точката маркира началото на намотките.

Това означава, че в "триъгълника" е свързан края на предходната намотка и началото на следващата, а фазата на захранване е свързана с тази точка. Ако смесите края и началото - свързаната машина няма да работи.

Каква е разликата?

Ако говорим за свързване на еднофазни потребители, накратко ще анализираме примера на три електроси, след това в „звездата“, ако една от тях изгори, а останалите две ще продължат да работят. Ако две от трите изгорят, никой от тях няма да работи изобщо, тъй като те са свързани по двойки с линейно напрежение.

В схемата на триъгълника, дори ако са изгорени 2 нагревателни елемента, третият ще продължи да работи. Тя няма нулева тел, просто няма къде да се свърже. А в "звездата" тя е свързана с неутрална точка и е необходимо да се изравнят токовете на фазите и тяхната симетрия в случай на различни натоварвания на фази (например, в един от клоните 1 е свързан нагревателен елемент, а в другите 2 - паралелно).

Но ако при такава връзка (с различно натоварване на фазите) изгасне нула, тогава напреженията ще бъдат неравномерни (когато натоварването е по-голямо, натоварването ще се увеличи, а където по-малко товарът ще се увеличи). За това писахме повече в статията за фазовите изкривявания.

Трябва да се отбележи, че не е възможно да се свържат конвенционални еднофазни устройства (220V) между фазите, при 380V. Или устройствата трябва да бъдат проектирани за такава мощност, или мрежата трябва да бъде с линейна 220V (както в електрическите мрежи с изолиран неутрал на някои специфични обекти, например кораби).

Но когато се свързва трифазен двигател, нула често не е свързана със средната точка на звездата, тъй като това е симетрично натоварване.

Формули за захранване, ток и напрежение

Да започнем с факта, че в звездната верига има две различни напрежения - линейни (между линейни или фазови) и фаза (между фаза и нула). Линейният е 1.73 (коренът на 3) пъти U фазата. В този случай линейният и фазовият ток са равни.

Il = 1.73 * Uф

Il = Ако

Това означава, че линейните и фазовите напрежения са свързани по такъв начин, че при линейно напрежение от 380V фазовото напрежение е 220V.

В "триъгълника" линейната и U-фазата са равни, а токовете се различават с 1, 73 пъти.

Il = Uf

Il = 1.73 * Ако

Мощността в двата случая се разглежда съгласно същите формули:

  • пълен S = 3 * Sf = 3 * (Ul / )3) * I = *3 * Ul * I;
  • активно P = *3 * Ill * I * cos φ;
  • реактивно Q = *3 * Ill * I * sin φ.

При свързване на един и същ товар на същата U-фаза и U-линейна мощност, свързаните устройства ще се различават 3 пъти.

Да предположим, че има двигател, който работи от 380 / 220V трифазна мрежа и неговите намотки са проектирани да бъдат свързани чрез “звезда” към електрическа мрежа с 660V линейна. Тогава, когато е свързан към “триъгълник”, Ulinear захранването трябва да бъде 1, 73 пъти по-малко, т.е. 380V, което е подходящо за свързване към нашата мрежа.

Даваме изчисления, за да покажем какви ще са разликите за двигателя при превключване на намотките от една верига към друга.

Да приемем, че токът на статора, когато е свързан с триъгълник в мрежа от 380V, е 5А, тогава неговата обща мощност е равна на:

S = 1.73 * 380 * 5 = 3287 VA

Ще превключим мотора на „звезда“ и мощността ще се понижи с 3 пъти, тъй като напрежението на всяка намотка е намаляло 1.73 пъти (беше 380 за намотка, и стана 220), а токът също е 1.73 пъти: 1.73 * 1, 73 = 3. Следователно, като се вземат предвид намалените стойности, ще изчислим общата мощност.

S = 1.73 * 380 * (5/3) = 1.73 * 380 * 1.67 = 1070 VA

Както виждате - мощността спадна 3 пъти!

Но какво ще се случи, ако има друг електрически мотор и той е работил в „звезда“ в 380V мрежа и статорен ток на същия 5A, съответно, и намотките са проектирани да бъдат свързани към „триъгълник“ при 220V (3 фази), но по някаква причина свързан в "триъгълник" и свързан с 380V?

В този случай мощността ще се увеличи 3 пъти, тъй като напрежението на намотката сега се увеличава с 1, 73 пъти, а сегашното - с много повече.

S = 1.73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

Мощността на двигателя е станала повече от номиналната същата 3 пъти. Така че той просто изгори!

Следователно е необходимо да се свърже електрическият двигател съгласно схемата на свързване на намотката, която съответства на номиналното им напрежение.

Практика - как да изберем схема за конкретен случай

Най-често електротехниците работят с мрежата 380/220 V, така че помислете как да свържете с една звезда или триъгълник електрически мотор към такава трифазна електрическа мрежа.

При повечето електродвигатели схемата на свързване на намотките може да бъде променена, за тази цел в Бърно има шест терминала, които са разположени така, че да можете да сглобите необходимата схема с помощта на минимален комплект джъмпери. С прости думи: изходът от началото на първата намотка се намира над края на третата, началото на втората, над края на първата, началото на третата над края на втората.

Как да се разграничат две опции за свързване на електродвигателя, които виждате на фигурата по-долу.

Нека поговорим коя схема да изберем. Схемата на свързване на моторните бобини няма особен ефект върху режима на работа на двигателя, при условие че са изпълнени номиналните параметри на двигателя на захранващата мрежа. За да направите това, погледнете табелката и определете кое напрежение е специално проектирано за вашата електрическа машина.

Обикновено маркировката има формата:

А / Y 220/380

Това означава:

Ако междуфазното напрежение е равно на 220 - събирайте намотките в триъгълник, а ако 380 - в звезда.

За да отговорим просто на въпроса “Как да свържем намотките на двигателя?” Направихме за вас таблицата с избора на схема за свързване:

Превключете от звезда към триъгълник за плавен старт

При стартиране на двигателя се наблюдават високи пускови токове. Следователно, за да се намалят пусковите токове на асинхронните двигатели, се използва схема за пускане с превключване на намотки от звезда към триъгълник. В този случай, както е споменато по-горе, двигателят трябва да се изчисли за връзка с "триъгълника" и да работи под линейната мрежа.

Така в нашите трифазни електрически мрежи (380 / 220V) за такива случаи се използват двигатели с номинално “380/660” волта, съответно за “Δ / Y”.

При стартиране намотките се превръщат в "звезда" при намалено напрежение от 380V (спрямо номиналната 660V), двигателят започва да набира скорост и в определен момент (обикновено по таймер, в сложни случаи - от сигнал от сензори за ток и скорост), намотките преминават към "триъгълник" и работят вече на своите 380 волта.

В горната илюстрация е описан този метод за стартиране на двигателите, но като пример е показан превключвател, но на практика се използват два допълнителни контактора (KM2 и KM3), въпреки че той е по-сложен от конвенционалната схема на свързване на двигателя, но това не е негов недостатък. Но тя има редица предимства:

  • По-малко натоварване на мрежата от пускови токове.
  • Съответно, по-ниско напрежение спада и намалява вероятността за спиране на свързаното оборудване.
  • Меко пускане на двигателя.

Има два основни недостатъка на това решение:

  1. Необходимо е да се положат два трижилни кабела от мястото на контакторите директно към клемите на двигателя.
  2. Началният момент пада.

заключение

Като такива, разликите в производителността при свързване на един и същ електродвигател според схемата на звездата или триъгълника не са (това ще гори само ако направите грешен избор). Също така, тъй като няма никакви предимства и недостатъци на някоя от схемите. Някои автори посочват като аргумент, че токът в "звездата" е по-малък. Но със същата мощност на два различни двигателя, единият от които е предназначен за свързване в "звезда", а вторият в "триъгълник" към мрежата, например, 380V - токът ще бъде същият. И същият двигател не може да бъде включен "на случаен принцип" и "не е ясно защо", тъй като просто изгаря. Основното нещо, за да изберете опцията, която съответства на захранващото напрежение.

Надяваме се, че сега сте станали по-ясни какво са звезда и триъгълник в електрически мотор, каква е разликата в свързването на всеки метод и как да изберете схема за конкретен случай. Надяваме се, че предоставената информация е полезна и интересна за Вас!

Материали по темата:

  • Каква е разликата между променлив ток и постоянен ток?
  • Какво е фаза, нула и заземяване за
  • Диаграми на свързване на трифазен електромер

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Знание