Схема включения электродвигателя

Основным условием для нормальной работы трехфазных двигателей является стабильность напряжения и тока в каждой из фаз электрической сети. Обрыв хотя бы одной фазы приведет к тому, что двигатель потеряет значительную часть мощности и при нагрузке на валу свыше 50 % нормативной остановится и выйдет из строя. Пуск на двух фазах возможен только при полном отсутствии нагрузки и только в то время, когда ротор сохраняет хотя бы небольшую угловую скорость.

Асинхронный двигатель

К сведению! В момент пуска асинхронный двигатель потребляет ток, в 3-5 раз превышающий номинальный до тех пор, пока ротор не наберет определенные обороты. Это явление исходит из принципа работы двигателя.

Таким образом, если в рабочем режиме ток двигателя позволяет использовать обычные автоматические выключатели, то для обеспечения нормального пуска коммутацию следует производить через мощный контактор (магнитный пускатель).

Магнитный пускатель

В отдельных случаях возможно подключение трехфазного двигателя в бытовую однофазную сеть. При этом сильно падают мощностные характеристики. Такая ситуация возникает очень часто, когда необходимо использовать промышленный привод в бытовых условиях. Используя специальную схему включения, обеспечивают нормальную работу мотора с учетом снижения мощности.

Классические варианты подключения

Большинство эл. моторов для современных электроприводах работают от переменной трехфазной линии (каждая из трех фаз подается отдельным проводником). Соответственно, клеммная коробка содержит выводы (входной и выходной) трех обмоток. Между собой и с сетью они могут соединяться по двух классическим схемам: «звезда» и «треугольник».

Схема подключения Звездой и Треугольником

Для первой характерной особенностью является замыкание концевых выводов каждой катушки в одну точку (на практике это одну нейтраль). На входные вывода между тем подается напряжение сети. Подобная схема характеризуется более мягким ходом, но к сожалению, не позволяет развить полную мощность.

Второй вариант с треугольником характеризуется последовательным соединением выводов обмоток: конец первой соединяется с началом второй и т. д. Такой вариант пуска гарантирует достижение паспортной мощности, но во время включения возможно возникновение больших по значению токов, которые могут термически повредить обмоточные выводы.

Если снять крышку клеммной коробки, то оба варианта подключения будут выглядеть следующим образом:

Подключение конденсаторов для запуска однофазных электродвигателей

Конденсатор – это компонент электрической цепи, накапливающий в себе заряд электрического тока. Данный элемент может снижать или повышать нагрузку на компоненты электроприборов. В системе переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь так называемым током смещения. Емкость элемента измеряют в фарадах (Ф) или микрофарадах (мкФ).

Конструктивно данный элемент представляет собой две пластины или обкладки, посредине которых находится диэлектрик, толщина которого намного меньше размеров обкладок. Конденсатор позволяет накапливать больший или меньший ток, необходимый для корректной работы элементов электрической цепи.

Различают три вида конденсаторов:

1. Полярные. Не используются в сетях переменного тока из-за быстрого разрушения прослойки диэлектрика. Это приводит к короткому замыканию цепи.
2. Неполярные. Работают в сетях переменного и постоянного тока. Их обкладки одинаково взаимодействуют с источником и диэлектриком.
3. Электролитические или оксидные. В этом конденсаторе используют тонкую оксидную пленку в качестве электродов. Это позволяет работать с максимально возможной емкостью конденсатора. Используют на моторах с низкой частотой вращения.

Из этого следует, что для подключения к асинхронному однофазному двигателю более всего подходит неполярный конденсатор.

Для асинхронного двигателя используют конденсаторы:

• рабочие;
• пусковые (стартовые).

Первая группа элементов направлена на снижения тока на основной контур обмотки мотора. Она бережет статор от перенапряжения. Стартовые конденсаторы работают кратковременно – до 3 секунд. Они включаются в самом начале работы двигателя.

Подключение конденсатора и разных контуров обмотки может проходить в различной последовательности. Это влияет на производительность мотора и его эксплуатационные характеристики.

ВАЖНО. Для корректной работы конденсатора нужно правильно рассчитать объем данного компонента. В электрике существует правило: на 100 Ватт мощности берут примерно 7 мкФ емкости рабочего конденсатора. Для пускового элемента данный параметр увеличивается в 2.5 раза. На практике данные показатели могут незначительно отличаться. Это происходит из-за конструктивных особенностей разных двигателей, а также общей выработки устройства.

Конструкция электродвигателей и подключение

Представляет собой асинхронный электромотор , на неподвижной составляющей которого имеется одна рабочая обмотка, подключаемая к источнику однофазного переменного тока. Прозваниваем обмотки.

Подключение на вольт В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Прозваниваем обмотки.

Третий номинал занимает промежуточное положение. Ниже перечислены дефекты, которые сигнализируют о возможных проблемах с двигателем, их причиной могла стать неправильная эксплуатация или перегрузка: Сломанная опора или монтажные щели.

Более длительное время нахождения под нагрузкой, может привести к перегреву, возгоранию изоляции и поломке механизма. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Для этого могут использоваться активные резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Подключение асинхронного двигателя

Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. После набора оборотов кнопка пуск отпускается, пускатель КМ1 отключается, отключая Cдоп. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети. Но вектор равен сумме своих проекций.

Подключение на вольт В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Способы подключения электродвигателей Способы подключения электродвигателей Вначале рассмотрим разницу между устройствами и вольт. При мощности, достигающей больше чем 3 ватт, двигатель подключать не рекомендуется, так как это может стать причиной замыкания и поломкой автомата УЗО.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ

Мы обязательно Вам ответим. Такая схема подключения однофазного электродвигателя с конденсатором отличается оптимальными пусковыми свойствами.

Если у двигателя отсутствуют специальные пусковые механизмы, то при старте результирующий момент будет равен нулю, а значит — двигатель не будет вращаться. В статичной обмотке статоре осуществляется вращение ротора. Для этого соединяем любые две последовательно, подаем на них переменное напряжение. Подключение коллекторного двигателя Такие электродвигатели используются практически во всех бытовых электроприборах.
Подключение электродвигателя на 220В треугольником и звездой Демонстрация работы Какой вид лучше

Схемы вывода обмоток двигателей

В трехфазном двигателе электрическом катушечные группы (обмотки) обычно подводятся к шести клеммам в распределительной коробке двигателя. Клеммы соединяются посредством трех пластин, соединяющих катушечные группы в звезду или треугольник. Катушечные группы имеют условно буквенное обозначение U, V и W, а 2 вывода катушечной группы — начало и конец обозначаются 1 и 2 соответственно.

Фазы обмотки статора после подключения к сети подключаются по одной из схем:

Подключение по схеме звезда

Можно легко догадаться, что этот тип подключения схематически похож на звезду с тремя лучами – это когда три конца статорной обмотки обираются в одну точку, и напряжение в 380 вольт подается на начало каждой из обмоток.

Подключение по схеме треугольник

По аналогии с предыдущей схемой, этот тип подключения схематически похож на треугольник – обмотки статора соединяются последовательно – конец одной обмотки соединён с началом следующей. К каждой обмотке подается напряжение 380 вольт.

Подключение двигателя электрического к трёхфазной сети 380 вольт

Наши действия при подключении двигателя:

1. Какое напряжение нам нужно и позволяет ли наша сеть подключить данный двигатель.

2. Информация о возможности подключения по напряжению, как правило, схематически отражено на шильдике: Δ / Y

Двигатель для однофазной сети 220В ↓

Двигатель для трехфазной сети 220/380В ↓

3. Для подключения трёхфазного двигателя необходимо одновременно подать напряжение на три фазы.

При современных возможностях пускозащитной аппаратуры существует два варианта подключения электродвигателя через автоматику:

— с применением АЗД

АЗД — (автомат защиты электродвигателя) уберегает электродвигатель от перегрузок. При перегрузке у двигателя значительно повышаются рабочие токи, АЗД автоматически выключает питание, при превышении определенных значений соответствующего к конкретному электродвигателю. Данное устройство способно отключить электродвигатель в случае короткого замыкания и потере фазы в сети. К АЗД также предлагаются дополнительные контакты – расцепители напряжения. Такой контакт обеспечивает автоматическое включения АЗД при полном восстановлении напряжения в сети.

Схема подключения на рисунке:

Подключение двигателя электрического к однофазной сети 220 вольт

Для подключения к сети 220 В используются, так называемые, однофазные электродвигатели, которые подключаются именно к бытовой сети с напряжением 220 вольт, достаточно просто вставить вилку в розетку. Максимально допустимая мощность электродвигателя, который разрешено подключать к бытовой однофазной сети в России – 2,2 кВт. Однако на рынок осуществляются поставки электродвигателей с мощностью до 4 кВт из КНР под брендом и гарантией компании РФ, использование таких двигателей допустимо, но нужно быть уверенным, что сеть выдержит. Возможно подключение однофазного двигателя через частотный преобразователь, предназначенный для бытовой сети 220 В. Можно самостоятельно подключить трехфазный электродвигатель в сеть с питанием 220 с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя примерно на 30%. Лучше приобретать однофазный электродвигатель заводской сборки, который выдает именно ту мощность, которая указана на бирке электродвигателя.

Частотный преобразователь в современных условиях

Частотные преобразователи (фото 1) используются для управления частотой вращения электродвигателя, что позволяет не только экономить электроэнергию, но и управлять, например в насосах, подачей и напором перекачиваемой жидкости. При использовании ЧП необходимо учитывать, что регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей. Для работы на низкой частоте, т. е. уменьшение частоты вращения более 30% (увеличивается перегрев обмоток двигателя) требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя (фото 2). А при увеличении частоты вращения более 30% (при таких скоростях есть вероятность выхода из строя подшипников), требуется замена подшипников на усиленные.

Способы и схемы подключения

В зависимости от типа используемой нагрузки для электродвигателя, его конструктивных особенностей и характеристик, желаемого результата могут использоваться различные схемы подключения. Чаще всего, чтобы подключить трехфазный агрегат в качестве бытовой однофазной нагрузки используются конденсаторы, но их количество и способ введения в работу зависят от многих параметров. Поэтому далее мы рассмотрим различные варианты схем подключения электродвигателей.

Без конденсаторов

Чтобы подключить асинхронный электродвигатель к сети 220В вовсе не обязательно использовать емкостной элемент. Благодаря развитию полупроводниковых ключей и схем с их использованием вы можете избежать ненужных потерь мощности. Для этого применяется транзисторный или динисторный ключ.

Схема бесконденсаторного пуска треугольник

Приведенная выше схема предназначена для пуска электродвигателей с малыми оборотами до 1500 об/мин и относительно небольшой мощностью.

Работа схемы производится следующим образом:

• при подаче напряжения на ввод провода подключаются к двум точкам мотора;
• напряжение на третью точку треугольника подается через времязадающую R-C цепочку;
• магазин сопротивлений R1 и R2 регулирует интервал сдвига за счет перемещения бегунка;
• после насыщения конденсатора в цепочке динистор VS1 пропускает сигнал на открытие симистора VS2.

Если же подключение электрического агрегата предусматривает большую пусковую нагрузку и требует работы на высоких оборотах – до 3000об/мин, то необходимо применять аналогичную схему электронного ключа с двумя симисторами и отдельными времязадающими элементами для каждого из них. Но обмотки электрической машины будут подключаться по схеме разомкнутой звезды. Работа схемы аналогична предыдущей:

Схема бесконденсаторного пуска звезда

С конденсаторами

Использование емкостных элементов, чтобы подключить электродвигатель, является наиболее распространенным способом. Для этого используются два конденсатора, один из которых пусковой, а второй рабочий. Пусковой вводится кратковременно, дополнительная емкость позволяет увеличить сдвиг напряжения в соответствующей обмотке и создать большее усилие.

Схема включения с конденсаторами

Как видите из рисунка выше, на электродвигатель подается однофазное напряжение между точками L и N. Асинхронный двигатель АД подключается к ним двумя обмотками, а к третей та же фаза подключается через контакты кнопочного переключателя SA1 и SA2, коммутирующие параллельно включенные конденсаторы C1 и C2.

Включение асинхронного электродвигателя происходит по такому принципу:

• Нажатием кнопки Пуск приводятся в движение две пары контактов — SA1 и SA2, после чего в обмотках начинает протекать электроток;
• После отпускания кнопки контакт SA2 остается замкнутым, подавая фазу со смещением через конденсатор C1, а SA1 размыкается, выводя из цепи пусковой конденсатор C2;
• Пусковые характеристики возвращаются к номинальным и двигатель работает в штатном режиме.

Но при таком подключении асинхронного двигателя в сеть 220В будет обеспечиваться вращение ротора лишь в одну сторону. Поэтому для выполнения реверсивных движений понадобится полностью перебирать точки подключения или использовать другой способ.

С реверсом

Для некоторых технологических операций требуется осуществлять прямое и обратное вращение вала электродвигателя, поэтому подключение должно менять последовательность чередования напряжения на обмотках. Разумеется, что вручную выполнять подобные операции нецелесообразно, особенно, когда смена направления производится по нескольку раз в час.

Поэтому осуществление реверса электродвигателя, гораздо эффективнее сделать через коммутатор с двумя парами контактов, имеющих противоположную логику. Это может быть тумблер или поворотный переключатель, включаемый в схему вместо обычной кнопки:

Включение трехфазного двигателя с реверсом

Как видите на рисунке, принцип подключения ничем не отличается от рассмотренной схемы с конденсатором с той лишь разницей, что переключатель SA имеет два устойчивых положения. В одном случае он подает напряжение на конденсаторы с фазы, во втором с нулевого проводника. Поэтому чередование обмоток меняется на противоположное простым переключением тумблера.

Используя пускатель

Если в работе электродвигатель создает большую пусковую и рабочую нагрузку, то лучше подключить его через магнитный пускатель или контактор. Который обеспечит надежную коммутацию и последующую защиту электрической машины от аварийных ситуаций.

Схема включения через магнитный пускатель

Как видите на схеме, включение осуществляется за счет нажатия кнопки Пуск, которая замыкает цепь управления катушкой пускателя и подает напряжение на пусковой конденсатор С_пуск. При протекании тока по катушке пускателя К1 происходит замыкание ее контактов К1.1 и К1.2. Первые предназначены для замыкания питающей линии электродвигателя. Вторые шунтируют кнопку Пуск, которая возвращается в отключенное состояние и размыкает цепь питания пускового конденсатора.

Напряжение питания электродвигателей АИР