MONTAĜKA: Hvězda a trojúhelník. Připojení motorů.
Tady se stala taková událost. Muž přinesl na opravu nový motor, který běžel 10 sekund a začal kouřit. Motor připojil trojúhelníkem na běžnou třífázovou síť a na typovém štítku motoru je schéma, které říká: trojúhelník – 230 V. hvězda – 400 V. Obecně to připojil špatně, proto motor shořel.
Pro ty, kteří nechápou, proč nemůžete udělat to, co udělal ten soudruh, který spálil motor, je určen tento článek.
Jednofázové a třífázové elektrické sítě
Jednofázové a třífázové elektrické sítě jsou rozšířeny po celém světě.
Stres jednofázová síť je sinusoida:
Celkové amplitudové napětí převyšuje fázové napětí, které se od něj liší √2/2 krát, tzn.
311.1 x √2/2 = 220,
325.3 x √2/2 = 230,
169.7 x √2/2 = 120.
В třífázová síť fáze jsou vůči sobě posunuty o 120 stupňů. Síťové napětí vyšší než hodnota fáze √3krát, tzn. přibližně 1.73krát, tedy
220 x √3 = 380,
230 x √3 = 400,
380 x √3 = 660,
400 x √3 = 690,
120 x √3 = 208,
277 x √3 = 480.
Síťové napětí třífázové sítě – tento rozhraní napětí, to je to, co je uvedeno na typových štítcích motoru. Fázové napětí (mezi fází a nulovým vodičem) na jmenovkách není uvedeno.
Současně lze relativně vzato předpokládat, že na typovém štítku je uvedeno fázové napětí, ale pouze v případě, že se chystáte připojit motor pouze k jedné fázi přes kondenzátor.
Připojení motorů
Zde jsou známá schémata zapojení trojúhelníku (D) a hvězdy (Y):
Celkem z motoru vychází 6 drátů: to jsou začátky tří vinutí a jejich konce. Zapojení vinutí ve výše uvedeném schématu jsou označena body A, B, C a 0 (poslední je pouze pro hvězdu). Ve svorkovnici je šest označených svorek uspořádáno ve dvou řadách po třech svorkách a svorky začátku a konce vinutí nejsou vzájemně rovnoběžné, ale jsou umístěny tak, aby bylo pohodlnější zapojit do trojúhelníku (tj. spojit začátky některých vinutí s konci jiných):
Někteří občané někdy spojují neutrální vodič s neutrálním bodem při připojení motoru s hvězdou. Není z toho nic dobrého, nemusíte to dělat.
Jak tedy zapojit motor – hvězda nebo trojúhelník? ve skutečnosti Zde je důležité pouze to, jaké napětí přivedete na vinutí motoru. Zda je toto napětí získáno jako sdružené (trojúhelník) nebo sdružené napětí (hvězda mezi fází a nulovým bodem), je pro motor zcela nedůležité.
Příklad pro motor 1.1 kW se jmenovitým napětím vinutí 220 V . OBRÁZEK VLEVO – to je pro RUSKO, kde je 380 V 50 Hz, tzn. 220 V na fázi a vpravo je pro země, kde je třífázové napětí 220 V, 50 Hz (nebo 127 V na fázi) :
U takového motoru bude na typovém štítku uvedeno: D/Y 220V / 380V, 4.9A / 2.8A. V souladu s tím se v těchto dvou případech liší pouze proudy ve vodičích vedoucích k motoru (jsou uvedeny na typovém štítku, zatímco proud ve vinutí bude stejný, jak je vidět na obrázku výše). Proto je pro Rusko (síťové napětí 400 V) pro takový motor nutné použít schéma zapojení do hvězdy.
Jak je vidět z obrázku výše, při připojení k síti s vysokým napětím jsou proudy ve vodičích nižší (2.8A vs. 4.85A), proto v případě použití střídavého frekvenčního měniče (AC) na ovládat motor D/Y 230V / 400V, je lepší použít schéma zapojení do hvězdy a v nastavení měniče nastavit napětí motoru na 400V.
Nyní logická otázka:
Odpověď zní, že motor musí splňovat požadavky konkrétní situace a může být vyžadováno následující:
1. MOŽNOST PŘIPOJENÍ DO TŘÍFÁZOVÉ SÍTĚ
Motor můžete připojit k třífázové síti, jejíž jmenovité napětí vinutí je buď fázové napětí (hvězda) nebo lineární (trojúhelník).
2. MOŽNOST ZAŘAZENÍ DO DOMÁCÍ JEDNOFÁZOVÉ SÍTĚ
Pro správné připojení motoru k jednofázové síti přes kondenzátor je nutné, aby jmenovité napětí vinutí motoru odpovídalo fázové napětí sítě.
3. PŘEPÍNÁNÍ STAR-DELTA
U motorů s volnou zátěží na hřídeli je nejlevnější metodou měkkého rozběhu při zapojení do třífázové sítě rozběh do hvězdy s následným přepnutím do trojúhelníku. Jmenovité napětí vinutí musí být rovné síťovému napětí. Tito. Nejprve se přivede nižší fázové napětí (hvězda – mezi fází a nulovým bodem), a poté se přepne do trojúhelníku, tzn. Začne se dodávat sdružené napětí odpovídající jmenovitému výkonu motoru.
Pokud uděláte tabulku pro všechny tři body pro třífázovou síť 400V 50Hz (Rusko, Evropa, Čína), bude to vypadat takto:
Podobná tabulka pro síť 208V 60Hz (USA, Tchaj-wan, Japonsko):
Jak vidíte, je nemožné vyrobit univerzální motor, který by mohl být zapojen v jedné fázi nebo ve třech fázích, a dokonce ani přepínání hvězda-trojúhelník nebude fungovat. Tito. musíte se něčeho vzdát: buď možnost provozovat motor na jednu fázi přes kondenzátor, nebo možnost měkkého rozběhu přes hvězda-trojúhelník.
Z tohoto důvodu výrobci podmíněně rozdělují všechny motory do dvou kategorií:
1. Nízký výkon (méně než 4-5 kW), především pro účely domácnosti, pro které může být potřeba připojení k jednofázové síti (ne každý dům má třífázovou zásuvku). V Rusku se jedná o motory D230V / Y400V.
2. Motory s výkonem nad 5 kW, které nemají použití v domácnosti, a proto není nutné je zapojovat do jednofázové sítě, ale může se stát, že budou muset při spouštění přepnout z hvězdy do trojúhelníku. V Rusku jsou takové motory D400V / Y690V. Kromě toho lze takové motory připojit k průmyslovým sítím 690 V, jejichž organizace vám umožní ušetřit na pokládání kabelů, protože, jak je uvedeno výše, proudy ve vodičích budou nižší pro sítě s vyšším napětím.
Nízkovýkonné motory
Pokud má motor malý výkon (do 4 – 5 kW), pak se většinou vyrábí s možností připojení do jednofázové sítě. Tito. v třífázové síti je spojen s hvězdou a v jednofázové síti s trojúhelníkem přes kondenzátor s fázovým posunem. Pro druhý případ lze také použít spouštěcí kondenzátor (vypne se ihned po spuštění). Vypadá to takto:
Aby mohl být motor připojen k jednofázové síti tímto způsobem, jeho jmenovité napětí každého vinutí se musí rovnat fázovému napětí sítě. To znamená, že pokud je motor plánován pro použití v Rusku nebo Evropě, pak by se jmenovité napětí vinutí mělo rovnat 230 V. V tomto případě lze tento motor použít jak v třífázové síti s lineárním napětím 400 V (zapojení do hvězdy) a v jednofázové síti 230 V (zapojení do trojúhelníku přes kondenzátor). Jedná se o stejné motory, kde je napětí napsáno na typovém štítku D 220V / Y 380V.
Pokud tedy potřebujete použít takový motor v zemi s nižším síťovým napětím, například v USA (kde je lineární napětí 208 V a fázové napětí 120 V), nebude možné připojit takový motor normálně k jejich jednofázové síti přes kondenzátor, ale může být připojen k jejich dvoufázové síti 240 V, pokud je k dispozici.
Zároveň budou připojeny nízkovýkonové motory určené pro země, kde je standardní napětí nižší než u nás D 127V / Y 220V. Motory s takovým nápisem na typovém štítku však pravděpodobně nenajdete, protože 127 V, 50 Hz je ve světě velmi vzácné napětí (viz zde). Proto s největší pravděpodobností narazíte na motor s typovým štítkem označujícím napětí D 115V / Y 208-230V.
Takový motor je možné připojit ke standardní ruské třífázové síti (všechny tři fáze) pouze přes střídavý frekvenční měnič, protože mají schopnost spínat lineární výstupní napětí: 230 / 400 V.
Může být připojen k jednofázové síti jako hvězda přes kondenzátor. Potom bude napětí dodávané do každého vinutí poloviční než fázové napětí sítě (230 V / 2 = 115 V). Vypadá to takto:
Motory s výkonem nad 5 kW
U motorů výkonnějších než 5 kW většinou neposkytují možnost připojení do jednofázové sítě, tzn. Jmenovité napětí vinutí je provedeno tak, aby odpovídalo síťovému napětí. Tito. Standardní schéma pro připojení takových motorů k třífázové síti je trojúhelník. V Rusku a Evropě se jedná o motory se jmenovitým napětím vinutí 400V, tzn. kde je na typovém štítku napsáno D 400V / Y 690V.
Pro určité úlohy, kde je volné zatížení hřídele motoru (ventilační systémy, axiální čerpadla), a obecně pro úlohy, kde je možné regulovat rychlost otáčení hřídele pouze napětím (transformátor), často používají „hvězdu“ schéma zapojení při startu a poté přepnutí na trojúhelník. Tito. při startu je do vinutí přivedeno místo jmenovitých 230V snížené napětí 400V a poté se přepne do normálního režimu (tj. do trojúhelníku). Vlivem volného zatížení hřídele bude i točivý moment při rozjezdu na nízké napětí nižší, tzn. startovací proud nebude tak vysoký jako při startu na jmenovité napětí. Proto se takový start motoru nazývá „jemný“.
Je třeba si uvědomit, že u zátěží, které vyžadují velký točivý moment při spuštění, takový režim naopak povede ke zvýšení proudu ve vinutí a následným nepříjemným událostem.
Navíc je třeba mít na paměti, že připojení motorů i s volným zatížením na hřídeli s hvězdou pro „jemný start“ vůbec neznamená, že pokud je motor neustále provozován podle takového schématu (bez přepnutí na trojúhelník), pak se takový režim stane „jemný“ pro něj. Nízký točivý moment při startu neznamená, že nízké napětí je vhodné pro jeho normální provoz, protože samotný motor (se svými jmenovitými charakteristikami) je obvykle vybrán pro konkrétní zatížení. Trvalý provoz motorů při napětí pod jmenovitým napětím proto někdy vede k jejich selhání. Aby se předešlo případným potížím Motor musí být vždy provozován při jmenovitém napětía pokud potřebujete snížit rychlost otáčení hřídele, musíte použít převodovky nebo frekvenční měniče střídavého proudu a nesnažit se problém vyřešit nejlevnějším způsobem. Mimochodem, frekvenční měnič také mění nejen frekvenci proudu, ale i napětí, ale dělá to moudře.
Motory o výkonu nad 5 kW, vyrobené v USA, budou mít jmenovité napětí vinutí 277 V, protože průmyslové sítě 480 V jsou tam běžné, ale na Tchaj-wanu budou mít podobné motory jmenovité napětí 220 V. Jsou zapojeny do ruské třífázové sítě 400 V hvězdou a do ruské jednofázové sítě přes kondenzátor – v trojúhelníku. Pokud jde o hodnoty napětí, existují motory, kde je zapojení pro sítě 50 Hz a 60 Hz popsáno podrobněji, například takto:
Pokud jste pro správné připojení kabelu ke svorkovnici nasměrováni na elektromotor, pak vám tento článek pomůže nezaměnit se mezi hvězdou a trojúhelníkem.
Hlavním vodítkem bude znak na skříni ED (nezaměňujte jej s podobným štítkem na čerpadle, který je umístěn na stejné hřídeli). Na štítku „elektro“ nás bude zajímat schéma napětí a zapojení.
Schémata zapojení ED do 1 kW (220 a 380 voltů)
Uvažujme motory s napětím do 1 kV – může to být stroj s napětím 660, 380, 220 nebo 127 voltů s možností připojení hvězdy „U“ nebo trojúhelníku „D“.
Buďte opatrní a opatrní. Tady se koneckonců bavíme o lineárních napětích, tedy veličinách mezi dvěma fázemi. Připojení na 380 V znamená napájení tří fází ze sestavy napětím 380 V, kde síťové napětí mezi libovolnými dvěma fázemi bude 380 V a napětí mezi fází a nulou bude 220 V.
A připojit elektromotor na 220 V – to obdobně znamená najít výkonovou sestavu, na které bude lineární napětí mezi fázemi 220 V a mezi fází a nulou třikrát menší – tedy 127 V. To je, pokud je 220/380 D/Y, 380/660 D/Y a máme síť 0,4 kV – tak nám vyhovuje první varianta s připojením do hvězdy a druhá s připojením trojúhelník. Jaký je ale rozdíl mezi hvězdou a trojúhelníkem při zapojení elektromotoru z provozního hlediska je téma na samostatnou diskusi.
Na jaké napětí bude motor připojen, můžete pochopit, když se podíváte na projekt. Elektrické schéma ukazuje, že kabel vede od motoru k výkonové sestavě. Na sestavě uvidíme např. 380V a 3-5 žil (tři fáze, nula a PE).
Dále můžete přistoupit k montáži a sami se přesvědčit, že na panelovém voltmetru je kabel, potřebný počet žil a hodnota napájecího napětí. Žíly kabelů je potřeba zakroužkovat – to je nutné, abyste pochopili, že budeme instalovat a testovat přesně ten správný kabel a ne jiný, který instalátor právě řeže. Obecně je vždy nutné před testováním prozvonit žíly kabelů, aby se to nepokazilo.
Údaje na typovém štítku motoru
Hlavní věc, kterou bereme z desky, je přesně pořadí symbolů, například: „trojúhelník“ / „hvězda“ a úroveň napětí „380/660“. Na trojúhelníku bude vždy menší napětí.
Při povolovacím řízení, po ujištění, že do motoru nebude přivedeno napětí, můžete otevřít víko svorkovnice nebo brno.
Co je BRNO?
Pokud nechápete, co je brno nebo borno, vysvětlím vám to teď.
BRNO – rozvodný blok (odpojení) pro začátek vinutí elektromotoru. Na internetu píšou, že je to přesně tak. Proč jsou tedy v této krabici začátky i konce vinutí? Něco už nesedí. Na fórech píší i o českém Brně.
Bornes (jinak nazývané koncovky) – v elektrotechnice znamenají měděné svorky na dynamech elektrických strojů a jiných elektrických zařízení pro jištění vodičů (vodiče, vodiče).
A zde je definice ze slovníku Brockhaus-Efron z roku 1891
Zde nám bylo řečeno, že bor jsou měděné svorky pro upevnění drátů. Ukázalo se, že máme krabici se svorkami – borový blok s vodiči vinutí.
Nehádejme, ale vezmime si pas na motor a podívejme se, jak tomuto objektu dělníci říkají. Našel jsem to na internetu, vyhledal a řeknu vám, že se tomu říká svorkovnice, uvnitř které je svorkovnice a zvenčí je víko svorkovnice.
Takže po otevření krytu, poté, co jsme se nejprve ujistili, že není žádné napětí a přijali opatření, aby se zabránilo jeho napájení, uvidíme právě tyto svorky, svorky začátku a konce vinutí a také propojky (volitelně ).
Pokud je motor „starý“, budou výstupy vinutí pojmenovány podle starého GOST 183-74:
- první fáze začátek C1 – konec C4
- druhý C2 – C5
- třetí C3 – C6
Pokud je ED mladší, pak podle aktuálního GOST 26772-85:
- první fáze začátek U1 – konec U2
- druhý V1 – V2
- třetí W1 – W2
Čísla 1 a 2 se píší, když mluvíme o otevřeném obvodu (bez propojek), ale pokud je obvod sestaven, nazývají se označení fází bez digitálních indexů pro aktuální GOST (U, V, W) a označení začátků fází pro neplatné GOST (C1, C2, C3).
Vždy je ale lepší podívat se na technický list motoru a zazvonit na svorky vinutí.
Právě na základě těchto údajů musíme provést spojení.
Další nápověda bude na borovém krytu a bude duplikována v pasu produktu. Tam uvidíme, jak nainstalovat propojky pro různá schémata připojení.
Hvězdicové nebo trojúhelníkové spojovací desky
Pro spojení elektromotoru s hvězdou potřebujeme jednu nebo dvě destičky, které umístíme na začátek vinutí.
Při připojení motoru s trojúhelníkem je třeba vzít tři desky a umístit je mezi začátky a konce vinutí.
- Hvězda – jeden talíř
- Trojúhelník – tři talíře
Začátky a konce vinutí musí být podepsány. Pro určení, které vinutí je které, je stačí prozvonit ve dvojicích s odstraněnými propojkami a označit je, abyste nezapomněli.
Ale ve skutečnosti nestačí pouze zasadit konce, musíte provést měření:
- Ohmický odpor vinutí motoru
- Izolační odpor kabelu a motoru
- Vysokonapěťový test kabelu a motoru
Po testech, pokud získané výsledky odpovídají normám a rozsahu testování elektrických zařízení ve vašem regionu, sestavíme obvod s destičkami, nainstalujeme kabel a přišroubujeme kryt.
Desky musí být samozřejmě totožné – stejný materiál, plocha, průřez. To pro případ, že byste je ztratili během procesu instalace. I když rozdíl v ohmickém odporu bude malý, může vést k nerovnoměrnému zahřívání těchto desek.
U vysokonapěťových motorů s napětím 6 nebo 10 kV vyjdou konce vinutí ve svorkovnici z pouzdra a budou sedět na izolátorech a dorazech. Připojí se tam i napájecí kabel.