Подключение обмоток электродвигателя по схеме "звезда" и "треугольник"

Схема подключениеИзвестно широкое применение электродвигателей асинхронных, соединённых по "звезде" и "треугольнику". Данные подключения имеются на каждом производстве, "звездой" подключаются трёхфазные двигатели, генераторы, трансформаторы. "Треугольник" используется в основном в двигателях продолжительного цикла пуска и работы. А также используется в схемах соединений трансформаторов, в основном, где присутствует симметричная нагрузка.

Используется совместное включение в работу обоих подключений "звезды" и"треугольника" при пуске мощных электродвигателей. Пуск начинается со "звезды" с последующим переключением релейной схемой по достижению оборотов на схему "треугольник". Продолжает работать двигатель длительное время на "треугольнике".

Соединение цепей по схеме " треугольник"

Данное соединение называется треугольником только тогда, когда оба конца обмоток соединены друг с другом. Подключать по треугольнику необходимо, когда напряжение сети подходит для такого потребителя. Пуск электродвигателей по схеме "треугольник" выражается большими значениями пусковых токов и не очень хорошо сказывается на долговечности работы обмоток. Но при работе по данному подключению мощность равна заявленной в паспорте электропотребителя, что порой необходимо.

Схема "Треугольник" разделяется на "разомкнутый" и "открытый". Отличие двух видов заключено в том, что разомкнутый треугольник представляет собой соединение треугольником с одной точкой, разорванной на потребитель. А открытый отличается тем, что одна обмотка заменяется потребителем.

Соединение трёхфазных цепей по схеме " звезда "

Правила подключения электродвигателяСледующее соединение называется "звездой", если концы обмоток сцеплены в один узел, имеющий название "нейтральной точки", второе название "нейтраль". Подключение двигателя по такому типу мощность двигателя станет ниже. Подключение данных двух типов предусматривает при каком напряжении будут работать ваши обмотки. Обычно, на двигателе отмечается напряжение для определенного способа подключения, а также соответствующие обороты и мощность.

Например: возьмём сеть 380 на 220, подключение звездой, напряжение на потребителе 220В. Если подключить по схеме треугольник напряжение на обмотках будет 380, исходя из напряжения, мощность P=UI станет больше. (На практике обычный двигатель сгорит, потому как напряжение станет 380В. Однако, 220/127 для данного двигателя треугольник нормальный режим, звезда работа с потерей мощности).

В случае работы потребителей по "звезде" очень важно чтобы не было "перекоса фаз". Если нейтраль имеет, например: плохой контакт, то возникнет разность - несимметричность нагрузки, при которой один потребитель окажется под некоторым напряжением. Данная разность потенциалов зависит от распределения нагрузки в тот момент, когда произошло отгорание нейтрального провода. От этой разности потенциалов потребители в квартирах и оказывались под напряжением, отчего мог сгореть старенький телевизор или выйти из строя холодильник. Думаю многим известны такие истории в прошлом.

Частные случаи применения описанных схем подключения

Применение схем включения звездой:

  • Схема подключения по типу Типичный способ применения этого включения используется для работы асинхронных трехфазных электродвигателей. Где три обмотки имеют равную нагрузку. При плохой защите от разности тока в обмотках устройства очень быстро выходят из строя. Для защиты и плавного пуска в последнее время часто используют частотные привода. Эти частотники используют одну схему подключения для разных скоростей. Скорость меняется путём изменения частоты напряжения приложенного к обмоткам, что намного продлевает срок службы двигателей.
  • Трехфазные трансформаторы для питания потребителей фазным напряжением. При мощности сетей 36кВ и более среднюю точку принято заземлять для уменьшения стоимости изоляции.
  • Трубчатые электронагреватели используются во всевозможных котлах, бойлерах, всевозможных подогревателей.
  • Питание потребителей освещения и жилых квартир по четырёх проводной схеме. Необходимо распределять фазы на более-менее равномерную нагрузку. Напряжение между фазами равно 380В, между фазой и нейтралью 220В. К четырёхпроводной схеме подключения добавляют обычно пятый провод заземляющий. Он играет роль защиты от поражения электрическим током людей и защиты оборудования от коротких замыканий.

Осуществление схем включения треугольником:

  • Электрическая схемаПервый самый распространенный способ использования схемы в асинхронниках. Для механизмов требующих частых включений отключений, конечно же, эта схема не подходит. Но для механизмов с тяжёлым стартом и работающих долгое время нужна данная схема соединения обмоток. Для частых включений целесообразнее использовать частотные приводы или устройства плавного пуска. На практике в промышленности все реже используется данное подключение.
  • Также используют подключение в сетях питания освещения и квартир.

Много вопросов возникает по отличию соединения звезды и треугольника. Отличие, на мой взгляд, состоит в конструктивной организации питающей сети. Для двигателя первый способ предпочтителен в тех цепях и механизмах, где существует частое срабатывание. Следует помнить, при таком подключении необходимо учитывать напряжение питания обычно 380В. Во втором же случае учёт напряжения питания заключается в наличии 220В. При таком подключении двигатель имеет высокие пусковые токи, что изнашивает его гораздо быстрее.

Редко встречается в промышленности соединение треугольник. Более часто маломощные двигатели работают именно по звезде. Мощные двигатели в большинстве своём комплектуются частотными преобразователями и тогда вероятность отказа недешевого, изготовленного под индивидуальный заказ, двигателя сводится почти к нулю.

Мощные двигатели гидравлики, пневматики используют на металлургическом предприятии схему "звезда". Предположительно, для исключения работы двигателя на износ. Двигатели используются в агрессивной среде, поэтому используются три степени защиты: первая - плавкие предохранители на каждую фазу, предохранитель должен быть полупроводниковым ( более быстро перегорает и не даёт нагреться обмоткам); вторая - защитный автомат, который, как правило, срабатывает в крайне редких случаях, если не перегорел предохранитель; третья защита - по температуре. Термодатчик подключается через реле низшего напряжения, которое при срабатывании датчика разрывает реле в цепи питания обмоток.