Hvězda nebo trojúhelník. Připojení motoru co nejlépe – Jak připojit asynchronní motor k síti: vlastnosti a základní obvody používané ve výrobě

Střídavé motory jsou elektrická zařízení, která přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii. Elektromotory jsou široce používány v mnoha průmyslových odvětvích k pohonu všech druhů strojů a mechanismů. Bez takového vybavení je nemožný provoz praček, ledniček, odšťavňovačů, kuchyňských robotů, ventilátorů a dalších domácích spotřebičů.

Podle principu činnosti jsou střídavé elektromotory rozděleny na synchronní a asynchronní. V průmyslu se nejčastěji používají asynchronní střídavé elektromotory.

Za úvahu stojí návrh asynchronního střídavého elektromotoru.

Tento typ elektromotoru se skládá z hlavních částí – statoru a rotoru. U moderních asynchronních elektromotorů má stator implicitní póly.

Aby se minimalizovaly ztráty vířivými proudy, je jádro statoru vyrobeno z plechů z elektrooceli odpovídající tloušťky, které byly vyraženy. Do drážek statoru je zalisováno vinutí měděného drátu. Fázová vinutí statoru zařízení mohou být zapojena do hvězdy nebo trojúhelníku. V tomto případě jsou všechny začátky a konce zalisovaných vinutí elektromotoru vyvedeny na pouzdro – do svorkovnice. Takové zařízení pro stator elektromotoru je oprávněné, protože umožňuje přepínat jeho vinutí na různá standardní napětí. Jádro statoru je zalisováno do litinového nebo hliníkového pouzdra.

Rotor asynchronního motoru se také skládá z lisovaných plechů elektrooceli a ve všech jeho drážkách jsou uložena vinutí.

S ohledem na konstrukci rotoru se asynchronní elektromotory dělí na zařízení s rotorem nakrátko a vinutým rotorem.

Vinutí rotoru nakrátko, vyrobené z měděných tyčí, je umístěno ve štěrbinách rotoru. V tomto případě jsou všechny konce tyčí spojeny pomocí měděného kroužku. Tato možnost vinutí je považována za vinutí „veverčí klec“. Stojí za zmínku, že měděné tyče ve štěrbinách rotoru nejsou izolovány. U mnoha asynchronních elektromotorů je „klec veverky“ nahrazena litým rotorem. Rotor je nalisován na hřídel motoru a je s ním z jednoho kusu.

Synchronní elektromotory jsou instalovány v různých elektrických nářadích, vysavačích a pračkách. Na těle střídavého synchronního elektromotoru je pólové jádro, ve kterém jsou umístěna vinutí. Polní vinutí jsou také navinuta na armatuře. Jejich vývody jsou připájeny ke všem sektorům sběrače proudu, na které je při použití grafitových kartáčků přivedeno napětí.

Princip činnosti střídavého elektromotoru je založen na aplikaci zákona elektromagnetické indukce. Když střídavý elektrický proud interaguje ve vodiči a magnetu, může dojít k trvalé rotaci.

U synchronního elektromotoru se kotva otáčí synchronně s elektromagnetickým polem sloupu, zatímco u asynchronního elektromotoru se rotor otáčí za točivým magnetickým polem statoru.

Pro provoz asynchronního elektromotoru je nutné, aby se rotor zařízení otáčel pomaleji než elektromagnetické pole statoru. Když je proud přiváděn do vinutí statoru, vzniká mezi jádry statoru a rotoru elektromagnetické pole, které indukuje emf v rotoru. Vznikne rotační moment a hřídel motoru se začne otáčet. Vlivem tření ložisek nebo určitého zatížení hřídele se rotor indukčního motoru vždy otáčí pomaleji.

Princip činnosti asynchronního střídavého elektromotoru spočívá v tom, že magnetické póly zařízení se neustále otáčejí ve vinutí elektromotoru a směr proudu v rotoru se neustále mění.

Rychlost rotoru asynchronního elektromotoru závisí na celkovém počtu pólů. Aby se u takového motoru snížily otáčky rotoru, je nutné zvýšit celkový počet pólů ve statoru.

U synchronních elektromotorů je točivý moment v zařízení vytvářen interakcí mezi proudem ve vinutí kotvy a magnetickým tokem v budícím vinutí. Při změně směru střídavého proudu se současně mění směr magnetického toku v pouzdře a kotvě. Při této volbě bude rotace kotvy vždy jedním směrem. Je pozoruhodné, že plynulá regulace rychlosti otáčení takových elektromotorů je regulována velikostí dodávaného napětí pomocí reostatu nebo proměnného odporu.

V závislosti na síťovém napětí mohou být fázová vinutí statoru asynchronního elektromotoru zapojena v konfiguraci „hvězda“ nebo „trojúhelník“. Obvod střídavého elektromotoru, při zapojení do sítě o napětí 220 Voltů jsou vinutí spojena do trojúhelníku a při zapojení do sítě 380 Voltů má obvod vinutí tvar hvězdy.

Chcete-li zadat objednávku, zavolejte manažerům společnosti Cable.RF ® telefonicky +7 (495) 646-08-58 nebo zašlete žádost na e-mail [email protected] s uvedením požadovaného modelu elektromotoru, cílů a provozní podmínky. Manažer vám pomůže vybrat tu správnou značku podle vašich přání a potřeb.

Chcete ušetřit čas?

Svěřte výběr produktů profesionálům

Specialisté Kabel.RF® vědí o tomto produktu vše a kompetentně vám poradí s výběrem s ohledem na technické požadavky a pomohou zajistit včasnou dodávku

Odeslat poptávku na výběr produktu

Pošlete žádost emailem

Odpovězte do 15 minut

Asynchronní motory jsou rozšířené, protože mají mnoho výhod oproti jiným typům zařízení. Ale spojují se různými způsoby. A není vždy okamžitě jasné, jaké schéma připojení je v konkrétním případě vhodné.

Z pozadí

Zpočátku se asynchronní motor nazýval asynchronní stroj. Dostalo toto jméno na základě principu svého působení:

• proud statorového vinutí vytváří magnetické pole;
• jeho rychlost otáčení se liší od rychlosti rotoru.

To znamená, že neexistuje žádná synchronicita.

V tomto případě se v režimu generátoru rotor otáčí rychleji než magnetické pole, zatímco v pohybu – méně.

O asynchronním motoru se začalo mluvit na konci 19. století. Jeho struktura a princip fungování byly popsány a publikovány ve vědecké publikaci. Autor článku, Galileo Ferraris, se po přesném popisu motoru mýlil ohledně jeho použití a schopností.

Faktem je, že autor nevzal v úvahu skutečnou účinnost takových zařízení – prezentoval ji jako extrémně nízkou. A toto tvrzení doplnil závěrem o zbytečnosti používání střídavých modelů.

Mnoho vynálezců a inženýrů s formulací otázky nesouhlasilo. A vložili veškeré své úsilí do vytváření vylepšených možností motoru. Obrovský příspěvek k vývoji asynchronních elektromotorů přinesl ruský inženýr Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolsky. V roce, kdy článek vyšel, si jej přečetl a došel k závěru, že zařízení bylo značně podceněno. Vývojem vlastního modelu strávil asi rok a získal na něj patent. Motor využíval klecový rotor typu „veverka“. O rok později získal vynálezce dva nové patenty. Nyní elektromotor používal vinutý rotor.

Dá se říci, že tyto modely zahájily éru asynchronních strojů. Začaly se používat všude ve výrobě. Na počátku 20. století byla pod vedením Dolivo-Dobrovolského spuštěna plnohodnotná výrobní dílna s třífázovou střídavou sítí.

Zajímavé je, že zařízení ruského vynálezce se ukázalo být tak dokonalé, že stále patří k nejoblíbenějším. Moderní modely se navíc od původní verze příliš neliší – doznaly jen drobných designových změn.

Vlastnosti motoru

Asynchronní motory mají řadu bezpodmínečných výhod, pro které jsou vybrány:

• vysoký výkon;
• dostupné náklady;
• spolehlivost;
• trvanlivost;
• udržovatelnost;
• nenáročnost v provozu;
• snadnost údržby.

Zařízení navíc vydrží i tu nejvyšší zátěž bez negativních následků.

Většina výhod vyplývá z konstrukčních vlastností motoru. Aniž bychom zacházeli do technických detailů, je třeba poznamenat jednu věc – konstrukce elektromotoru je co nejjednodušší, což znamená, že k poruchám a poruchám dochází jen zřídka, když se zařízení opotřebovává.

Nemůžete mluvit o asynchronním motoru, aniž byste zmínili jeho nevýhody:

• vysoká citlivost na parametry a změny v síti;
• nízký rozběhový moment s vysokým rozběhovým proudem;
• potíže s hladkým nastavením (pro tyto účely je nutná instalace samostatného převodníku);
• Během provozu lze pozorovat pokles síťového napětí.

Je třeba také poznamenat, že zařízení spotřebovává jalový výkon. Proto má limit použití. Měří se výkonem konkrétního napájecího systému a vztahuje se k jednotlivým indikátorům.

Jedna z klíčových vlastností elektromotorů určuje provozní podmínky. Normální provoz třífázového zařízení je možný pouze tehdy, když:

• stabilita napětí;
• proudová stabilita v každé fázi elektrické sítě.

Proto se motory velmi „bojí“ přestávek. Následky takových incidentů, dokonce i v případě jedné fáze, mohou být pro elektromotor velmi katastrofální:

• okamžitá ztráta většiny výkonu;
• úplné zastavení a selhání.

Navíc pro poruchu stačí jen padesát procent běžného zatížení hřídele. A při vážnější zátěži se pravděpodobnost úspěšné opravy blíží nule.

Potíže s připojením zařízení jsou způsobeny skutečností, že při spuštění spotřebovává proud nejméně 5krát vyšší, než je jmenovitá úroveň. A tato spotřeba energie je udržována až do dosažení požadované rychlosti. Jakmile rotace rotoru dosáhne požadované rychlosti, spotřeba energie se normalizuje.

S ohledem na popsanou vlastnost jsou také vybrány způsoby připojení motoru.

Nuance připojení

U třífázových motorů řemeslníci nejčastěji volí jeden z následujících dvou způsobů připojení (dvoufázové zařízení vyžadují různé obvody):

• „hvězda“ (Y);
• „trojúhelník“ (Δ).

Jaký je mezi nimi rozdíl? Jednoduše řečeno, rozdíly spočívají v připojení vinutí k síti.

Pro „hvězdu“ se používá schéma, ve kterém:

• některé konce jsou spojeny dohromady;
• ostatní jsou připojeny k fázovým vodičům, čímž jsou integrovány do sítě.

Pro „trojúhelník“ je k dispozici jiný algoritmus – sériové připojení. To znamená, že tři vinutí jsou vzájemně spojena. Konec jednoho vede k začátku druhého. V tomto případě není napětí aplikováno chaoticky, ale přísně do oblasti připojení.

Ke svorkovnici lze vést různý počet vodičů. Optimální a nejběžnější možností jsou 3 dráty. To je způsobeno tím, že motor bude připojen k napájení pouze třemi vodiči a více bude matoucí začátečníky.

K bloku jsou často připojeny tři páry vinutí, což odpovídá šesti vodičům. Ani při této konfiguraci nedochází k porušení řádu připojení – prakticky se použijí pouze tři vodiče.

Na první pohled se zdá, že schémata připojení jsou jednoduchá – jedna z možností je vybrána v závislosti na vlastnostech zařízení a výkonu sítě. V praxi ale může být potřeba kombinovaná možnost, o které mnozí ani nevědí.

Při instalaci motoru do výkonných zařízení by neměla uniknout klíčová vlastnost asynchronních elektromotorů – odběr proudu při startu je několikanásobně větší, než bylo původně plánováno. Pro snížení zatížení systému se používá kombinované schéma připojení, které je velmi složité. Znamená to následující:

• při spuštění se připojení ke zdroji energie řídí obvodem „hvězda“;
• Po nabrání rychlosti se přepne na trojúhelník.

Je důležité vzít v úvahu, že popsané typy zapojení vyžadují různá napětí pro výrobu stejného výkonu – hvězda vyžaduje 3x větší proud než trojúhelník.

Před připojením elektromotoru se musíte rozhodnout, zda je možné libovolné přepínání vinutí. Pokud je to přípustné, pak bude informace vytištěna na typovém štítku v určité podobě – ​​jako označení provozního napětí. Významy jsou celkem snadno čitelné:

• „220/380“ – tato digitální kombinace se čte jako „trojúhelník/hvězda“, tzn. při připojení vinutí podle obvodu „trojúhelníku“ je nutné dodat napětí 220V a při připojení „hvězdy“ – napětí 380V.

Obecně připojení k napájení zvládne i začátečník. Ale stále je třeba vzít v úvahu některé jemnosti v práci.

Hvězdné schéma: co potřebujete vědět

Hlavní významnou výhodou této možnosti jsou nízké zapínací proudy. Toho lze dosáhnout speciálním spojením vinutí, ve kterém je sdružené napětí (380 V) rozděleno na dvě vinutí.

Zajímavý! Schéma zapojení napájení dostalo svůj název kvůli své vizuální podobnosti s hvězdou. Když se podíváte pozorně, všimnete si, jak tři vinutí spojená na jednom konci k sobě připomínají schematický obrázek hvězdičky.

Takové připojení je relevantní pro síť 220/380 V Podstata napájení je následující:

• každé vinutí samostatně přijímá 220 V;
• Pro 2 vinutí zapojené do série je potřeba 380 V.

Schéma je relevantní pro průmyslová odvětví, která jsou nucena šetřit elektrickou energií. To je způsobeno skutečností, že „hvězda“ výrazně omezuje výkon motoru, a proto je vhodná pouze pro slabá zařízení.

„Trojúhelník“: klíčové body

Tento algoritmus vyžaduje sériové spojení vinutí k sobě – ​​začátek jednoho na konec druhého.

Název schématu také pochází z jeho vizuální podobnosti s geometrickým obrazcem. Po připojení tvoří dráty charakteristický trojúhelník. Můžete si to ověřit pohledem na libovolný obrázek diagramu.

Nejčastěji se tato možnost používá v sítích s napětím 220/380 V. Je třeba počítat s tím, že každé vinutí bude odebírat 380 V. Celková koncentrace proudu je díky tomu mnohem vyšší než u hvězdy. V této podobě se proto do sítě připojují výkonná zařízení určená pro velkou zátěž.

Je třeba také říci, že ne vždy se pracuje v třífázové síti 220V/380V. Kromě toho existují další typy AC sítí:

• jednofázové 220 V;
• třífázový 220 V;
• třífázový 380V/660V.

Druhá možnost ze seznamu se používá hlavně na říčních a námořních plavidlech. A má spoustu omezení a funkcí.

Algoritmus akcí při připojení

Aby nedošlo k omylu k poškození zařízení a odpojení celé sítě od napětí, je důležité při připojování motoru postupovat v přísném souladu s tradičním algoritmem:

1. Identifikace síťového napětí. Síť, ke které je zařízení připojeno, může mít různá napětí. Tento faktor bude klíčový při určování schématu zapojení.
2. Studium typového štítku na elektromotoru. Výrobce uvádí na štítku všechny informace potřebné pro master. Nejprve si musíte povšimnout přijatelných schémat zapojení. Jsou zobrazeny následovně – trojúhelník Δ, hvězda Y, trojúhelník Δ / hvězda Y. Níže nebo poblíž je optimální napětí pro každý okruh – 110V, 220V, 380V, 660V.
3. Připojení asynchronního motoru. Získané informace stačí ke správnému připojení zařízení k síti.
4. Zkouška. To se provádí zapnutím elektromotoru, pro který je napětí přiváděno do všech fází. Pokud je vše provedeno správně, zařízení se bez problémů zapne a v případě potřeby vypne.