Připojení třífázového motoru k jednofázové a třífázové síti

Ze všech typů elektrických pohonů jsou nejrozšířenější asynchronní motory. Jsou nenáročné na údržbu, chybí zde sběrač kartáčů. Pokud je nepřetěžujete, nenamáčíte a pravidelně provádíte servis nebo výměnu ložisek, vydrží téměř věčnost. Je tu ale jeden problém – většina asynchronních motorů, které si můžete koupit na nejbližším bleším trhu, je třífázová, protože jsou určeny pro použití ve výrobě. I přes tendenci přecházet u nás na třífázové napájení je stále naprostá většina domů s jednofázovým příkonem. Proto pojďme zjistit, jak připojit třífázový motor k jednofázové a třífázové síti.

Co je hvězda a trojúhelník v elektromotoru

Nejprve zjistíme, jaké jsou schémata připojení vinutí. Je známo, že jednorychlostní třífázový asynchronní elektromotor má tři vinutí. Jsou připojeny dvěma způsoby podle schémat:

• hvězda;
• trojúhelník.

Takové způsoby připojení jsou typické pro jakýkoli typ třífázového zatížení, a to nejen pro elektromotory. Níže je uvedeno, jak vypadají na diagramu:

Přívodní vodiče jsou připojeny ke svorkovnici, která je umístěna ve speciální krabici. Jmenuje se Brno nebo Borno. Do něj jsou vyvedeny dráty z vinutí a upevněny na svorkovnicích. Samotná krabice je odstraněna z krytu motoru, stejně jako svorkovnice v ní umístěné.

Podle konstrukce motoru mohou být v brně 3 dráty nebo třeba 6 drátů. Pokud existují 3 vodiče, pak jsou vinutí již zapojena do hvězdy nebo trojúhelníku a v případě potřeby nebude možné je rychle znovu připojit, k tomu musíte otevřít pouzdro, vyhledat místo připojení, odpojit jej a dělat ohyby.

Pokud je v brně 6 vodičů, což je běžnější, tak si můžete vinutí zapojit jak uznáte za vhodné, podle charakteristiky motoru a napětí napájecí sítě (o tom si přečtěte níže). Níže vidíte brno a svorkovnice, které jsou v něm instalovány. U 3vodičové verze budou ve svorkovnici 3 svorníky a u 6vodičové verze 6 svorníků.

Začátky a konce vinutí jsou připojeny ke kolíkům nejen "náhodně" nebo "jak je to vhodné", ale přísně v určitém pořadí, takže s jednou sadou propojek můžete spojit jak trojúhelník, tak hvězda. Tedy začátek prvního vinutí přes konec třetího, začátek druhého koncem prvního a začátek třetího přes konec druhého.

Pokud tedy dáte propojky na spodní kontakty svorkovnice v lince, získáte spojení vinutí do hvězdy a instalací tří propojek svisle paralelně k sobě - ​​spojení trojúhelník. U motorů "v tovární konfiguraci" se jako propojky používají měděné přípojnice, které je vhodné použít pro připojení - není třeba ohýbat vodiče.

Mimochodem, na krytech elektromotoru brna se často uplatňuje korespondence umístění propojek s těmito schématy.

Připojení k třífázové síti

Nyní, když jsme zjistili, jak jsou vinutí připojena, pojďme zjistit, jak se připojují k síti.

6vodičové motory umožňují přepínání mezi vinutími pro různá napájecí napětí. Takto se rozšířily elektromotory s napájecím napětím:

• 380/220;
• 660/380;
• 220/127.

Navíc vyšší napětí je pro zapojení do hvězdy a nižší napětí je pro trojúhelník.

Faktem je, že třífázová síť nemá vždy obvyklé napětí 380V. Například na lodích je síť s izolovaným neutrálem (bez nuly) na 220 V a ve starých sovětských budovách z první poloviny minulého století je i nyní někdy síť 127 / 220 V. Zatímco síť síťového napětí 660 V je vzácná, ve výrobě je běžnější.

O rozdílech mezi fázovým a síťovým napětím si můžete přečíst v odpovídajícím článku na našem webu: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.

Pokud tedy potřebujete připojit třífázový elektromotor do sítě 380 / 220V, prohlédněte si jeho typový štítek a zjistěte napájecí napětí.

Elektromotory na typovém štítku s označením 380/220 lze do našich sítí připojit pouze s hvězdou. Pokud je místo 380/220 napsáno 660/380 - spojte vinutí trojúhelníkem. Pokud máte smůlu a máte starý motor 220/127 - potřebujete buď snižovací transformátor nebo jednofázový frekvenčním měničem s třífázovým výstupem (3x220). Jinak to nepůjde připojit na tři fáze 380/220.

Nejhorší scénář je, když jmenovité napětí třívodičového motoru má neznámé zapojení vinutí. V tomto případě musíte otevřít pouzdro a hledat bod jejich spojení a pokud je to možné, a jsou zapojeny podle schématu trojúhelníku, předělat je na hvězdicové schéma.

Přišli jsme na připojení vinutí, nyní si promluvme o tom, jaká jsou schémata pro připojení třífázového elektromotoru k síti 380V. Schémata jsou uvedena pro stykače s cívkami se jmenovitým napětím 380V, pokud máte cívky na 220V, zapojte je mezi fázi a nulu, tedy druhý vodič na nulu a ne na fázi "B".

Elektromotory jsou téměř vždy připojeny přes magnetický spínač (nebo stykač). Schéma zapojení bez zpětného chodu a vlastního vyzvednutí můžete vidět níže. Funguje to tak, že motor se bude točit jen po stisku tlačítka na dálkovém ovladači. V tomto případě je tlačítko vybráno bez aretace, tzn. vytváří nebo přerušuje kontakty, když je držíte stisknuté, jako ty, které se používají u klávesnic, myší a zvonků.

Princip činnosti tohoto obvodu: když je stisknuto tlačítko "START", proud začne protékat cívkou stykače KM-1, v důsledku toho se kotva stykače přitáhne a silové kontakty KM-1 se uzavřou, motor se spustí práce. Po uvolnění tlačítka START se motor zastaví. QF-1 je jistič, který odpojí napájení jak napájecího, tak řídicího obvodu.

Pokud potřebujete stisknout tlačítko a hřídel se začne otáčet - místo tlačítka vložte páčkový spínač nebo tlačítko s fixace, to znamená, že kontakty po stisknutí zůstávají sepnuté nebo otevřené až do dalšího lisování.

To se ale dělá jen zřídka. Mnohem častěji se elektromotory spouštějí z dálkových ovladačů bez aretačních tlačítek. Proto je k předchozímu obvodu přidán ještě jeden prvek - spouštěcí (nebo stykačový) blokový kontakt zapojený paralelně s tlačítkem "START". Takové schéma lze použít k připojení elektrických ventilátorů, digestoří, obráběcích strojů a jakýchkoli dalších zařízení, jejichž mechanismy se otáčejí pouze jedním směrem.

Jak obvod funguje:

Po zapnutí jističe QF-1 se na silových kontaktech stykače a ovládacího obvodu objeví napětí. Tlačítko STOP je normálně zavřené, tzn. jeho kontakty se po stisknutí otevřou. Prostřednictvím "STOP" je napětí přivedeno na normálně otevřené tlačítko "START", blokovací kontakt a nakonec cívku, takže když na ni stisknete, řídicí obvod cívky ztratí napájení a stykač bude bez napájení.

V praxi u tlačítkového sloupku má každé tlačítko rozpínací a rozpínací dvojici kontaktů, jejichž svorky jsou umístěny na různých stranách tlačítka (viz. foto níže).

Když stisknete tlačítko "START", proud začne protékat cívkou stykače nebo startéru KM-1 (zap. moderní stykače jsou označeny jako A1 a A2), v důsledku toho je jeho kotva přitahována a výkon kontakty KM-1. KM-1.1 je normálně rozpojený (NO) pomocný kontakt stykače, při přivedení napětí na cívku sepne současně s výkonovými kontakty a obchází tlačítko "START".

Po uvolnění tlačítka START bude motor dále běžet, protože proud do cívky stykače je nyní přiváděn přes blokový kontakt KM-1.1.

Tomu se říká „sebeuchopení“.

Hlavním problémem pro začátečníky při pochopení tohoto základního schématu je to, že není okamžitě jasné, že sloupek tlačítka je umístěn na jednom místě a stykače na jiném. Přitom KM-1.1, který je zapojen paralelně s tlačítkem "START", může být ve skutečnosti umístěn deset metrů daleko.

Pokud potřebujete, aby se hřídel motoru otáčela v obou směrech, například na navijáku nebo jiném zvedání mechanismus, stejně jako různé stroje (soustruh atd.) - použijte schéma zapojení třífázového motoru s zvrátit.

Mimochodem, tento obvod se často nazývá "obvod reverzibilního startéru".

Reverzibilní schéma zapojení - jedná se o dvě nevratná schémata s určitými úpravami. KM-1.2 a KM-2.2 jsou normálně uzavřené (NC) pomocné kontakty stykačů. Jsou zařazeny v řídicím obvodu cívky protilehlého stykače, tento je tzv. "foolproof", je potřeba, aby se to nestalo mezifázový zkrat v napájecím obvodu.

Mezi tlačítka "Vpřed" nebo "ZPĚT" (jejich účel je stejný jako v předchozím diagramu pro "START") a cívka prvního stykače (KM-1) spojuje normálně zavřený (NC) blokový kontakt druhého stykač (KM-2). Když se tedy KM-2 zapne, normálně sepnutý kontakt se odpovídajícím způsobem otevře a KM-1 se nezapne, i když stisknete "Vpřed".

A naopak, NC od KM-2 je instalováno v řídicím obvodu KM-1, aby se zabránilo jejich současné aktivaci.

Pro spuštění motoru v opačném směru, tedy pro zapnutí druhého stykače, musí být proudový stykač vypnut. Chcete-li to provést, stiskněte tlačítko STOP a řídicí obvod pro dva stykače se odpojí a poté stiskněte tlačítko start v opačném směru otáčení.

To je nezbytné, aby se zabránilo zkratu v napájecím obvodu. Věnujte pozornost levé straně schématu, rozdíly v zapojení silových kontaktů KM-1 a KM-2 jsou v pořadí připojení fází. Jak víte, pro změnu směru otáčení asynchronního motoru (reverzní) je třeba prohodit 2 ze 3 fází (jakékoli), zde byly prohozeny 1 a 3 fáze.

Zbytek práce obvodu je podobný předchozímu.

Mimochodem, sovětské spouštěče a stykače měly kombinované blokové kontakty, tzn. jeden z nich byl ve většině zavřený a druhý otevřený moderní stykače je třeba instalovat na předponu pomocných kontaktů, ve kterých jsou 2-4 páry přídavných kontaktů právě pro tyto cíle.

Připojení k jednofázové síti

Pro připojení třífázového elektromotoru 380V do jednofázové sítě 220V se nejčastěji používá obvod s fázově posunutými kondenzátory (spouštěcími a provozními). Bez kondenzátorů jde motor nastartovat, ale pouze bez zátěže a při startování budete muset otáčet jeho hřídelí ručně.

Problém je v tom, že pro fungování AM je potřeba rotující magnetické pole, které nelze získat z jednofázové sítě bez dalších prvků. Ale připojení jednoho z vinutí skrz plynu, můžete posunout fázi napětí až do -90˚ a pomocí kondenzátor + 90˚ vzhledem k fázi sítě. Problematice fázového posunu jsme se věnovali podrobněji v článku: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Nejčastěji se k posunu fází používají kondenzátory, nikoli tlumivky. Získá se tedy ne rotační, ale eliptický. V důsledku toho ztratíte asi polovinu výkonu z nominálního. Jednofázové IM s tímto zapojením fungují lépe, a to z toho důvodu, že jejich vinutí byla původně navržena a umístěna na statoru pro takové zapojení.

Níže můžete vidět typická schémata zapojení motoru bez reverzace pro obvody do hvězdy nebo trojúhelníku.

Rezistor v níže uvedeném schématu je potřeba vybít kondenzátory, protože po vypnutí napájení zůstane na jeho svorkách napětí a můžete být zabiti elektrickým proudem.

Kapacitu kondenzátoru pro připojení třífázového motoru do jednofázové sítě si můžete zvolit na základě tabulky níže. Pokud pozorujete obtížný a zdlouhavý start, je často nutné zvýšit startovací (a někdy i pracovní) kapacitu.

Nebo vypočítat pomocí vzorců:

Pokud je motor výkonný nebo startuje pod zátěží (například v kompresoru), je třeba připojit i startovací kondenzátor.

Pro zjednodušení zapínání použijte místo tlačítka "ACCELERATE" "PNVS". Jedná se o tlačítko pro spouštění motorů s rozběhovým kondenzátorem. Má tři kontakty, dva z nich spojují fázi a nulu a přes třetí - startovací kondenzátor. Na předním panelu jsou dvě tlačítka - "START" a "STOP" (jako na strojích AP-50).

Když zapnete motor a úplně stisknete první klávesu, sepnou se tři kontakty za motorem rozkroucený a pustíte „START“, prostřední kontakt se rozepne a dva krajní zůstanou sepnuté, startovací kondenzátor. Po stisknutí tlačítka STOP se otevřou všechny kontakty. Schéma zapojení je téměř stejné.

Podrobnosti o tom, co je a jak správně připojit PNVS, můžete sledovat v následujícím videu:

Schéma připojení elektromotoru 380V k jednofázové síti 220V se zpětným chodem je uvedeno níže. Spínač SA1 je zodpovědný za zpětný chod.

Vinutí motoru 380/220 jsou spojena s trojúhelníkem a pro motory 220/127 - s hvězdou, takže napájecí napětí (220 voltů) odpovídá jmenovitému napětí vinutí. Pokud jsou pouze tři výstupy a ne šest, nebudete moci změnit schémata připojení vinutí, aniž byste jej otevřeli. Zde jsou dvě možnosti:

1. Jmenovité napětí je 3x220V - máte štěstí a použijte výše uvedené obvody.
2. Jmenovité napětí je 3x380V - máte menší štěstí, protože motor může špatně nastartovat nebo nenastartovat vůbec, pokud jej připojíte k síti 220V, ale stojí za to vyzkoušet, mohlo by to fungovat!

Ale při připojení elektromotoru 380V na 1 fázi 220V přes kondenzátory nastává jeden velký problém - ztráta výkonu. Mohou dosáhnout 40-50%.

Hlavním a efektivním způsobem připojení bez ztráty výkonu je použití frekvenčního měniče. Jednofázové frekvenční měniče vydávají 3 fáze se síťovým napětím 220V bez nuly. Zapojit tak můžete motory do 5 kW, pro vyšší výkon jsou měniče, které umí pracovat s jednofázovým vstupem, prostě velmi vzácné. V tomto případě získáte nejen plný výkon motoru, ale také budete moci plně regulovat jeho otáčky a couvat.

Nyní víte, jak připojit třífázový motor pro 220 a 380 voltů a také co k tomu potřebujete. Doufáme, že vám poskytnuté informace pomohly pochopit problém!

Související materiály:

• Připojení magnetického startéru na 380 a 220v
• Jak sestavit třífázový štít
• Jak vybrat frekvenční měnič