Etoile et triangle dans un moteur électrique: principe de connexion et différences

Théorie

Comme déjà mentionné, les schémas de connexion en étoile et en triangle sont caractéristiques non seulement d'un moteur électrique, mais aussi pour les enroulements de transformateur, les éléments chauffants (par exemple, les éléments chauffants des chaudières électriques) et autres charge.

Pour comprendre pourquoi ces circuits de connexion d'éléments d'un circuit triphasé sont appelés ainsi, ils doivent être légèrement modifiés.

Dans une "étoile", la charge de chacune des phases est interconnectée par l'une des bornes, c'est ce qu'on appelle le point neutre. Dans le "triangle", chacune des bornes de charge est connectée à des phases opposées.

Tout ce qui est dit dans l'article ci-dessous est vrai pour le triphasé asynchrone et machines synchrones.

Considérons ce problème en utilisant l'exemple de la connexion des enroulements d'un transformateur triphasé ou d'un moteur triphasé (dans ce contexte, cela n'a pas d'importance).

Sur cette figure, les différences sont plus notables, dans "l'étoile", le début des enroulements est connecté aux conducteurs de phase et les extrémités sont connectées ensemble, dans la plupart des cas, le fil neutre du générateur d'alimentation est connecté au même point de charge ou transformateur.

Le point marque le début des enroulements.

C'est-à-dire que dans le "triangle", la fin de l'enroulement précédent et le début du suivant sont connectés, et la phase d'alimentation est connectée à ce point. Si vous confondez la fin et le début, la machine connectée ne fonctionnera pas.

Quelle est la différence

Si nous parlons de connecter des consommateurs monophasés, nous l'analyserons brièvement à l'aide de l'exemple de trois radiateurs électriques, puis dans «l'étoile», si l'un d'eux brûle, les deux autres continueront de fonctionner. Si deux des trois grillent, aucun d'entre eux ne fonctionnera du tout, car ils sont connectés par paires à la tension secteur.

Dans le circuit triangle, même si 2 éléments chauffants sont grillés, le troisième continuera à fonctionner. Il n'y a pas de fil neutre à l'intérieur, il n'y a tout simplement nulle part où le connecter. Et dans "l'étoile", il est connecté à un point neutre, et il est nécessaire d'égaliser les courants de phase et leur symétrie dans dans le cas de charges différentes en phases (par exemple, dans l'une des branches 1 élément chauffant est connecté, et dans le reste 2 parallèle).

Mais si, avec une telle connexion (avec des charges différentes dans les phases), zéro brûle, alors les tensions ne seront pas les mêmes (là où la charge s'affaissera plus et là où elle sera moins, elle augmentera). Nous avons écrit plus à ce sujet dans l'article sur déséquilibre des phases.

Il convient de garder à l'esprit qu'il est impossible de connecter des appareils monophasés ordinaires (220V) entre phases, à 380V. Soit les appareils doivent être conçus pour une telle alimentation, soit le réseau doit être en U-linéaire 220V (comme dans les réseaux électriques avec neutre isolé certains objets spécifiques, par exemple des navires).

Mais avec brancher un moteur triphasé, zéro n'est souvent pas connecté au milieu de l'étoile, puisqu'il s'agit d'une charge symétrique.

Formules de puissance, de courant et de tension

Pour commencer, il existe deux tensions différentes dans le circuit en étoile - linéaire (entre les fils linéaires ou de phase) et phase (entre la phase et le zéro). Ulinear est 1,73 (racine de 3) fois supérieure à Uphase. Dans ce cas, les courants linéaires et de phase sont égaux.

Ul = 1,73 * Uph

Il = Iph

C'est-à-dire tension de ligne et de phase corréler de sorte qu'avec une tension linéaire de 380V, la phase soit égale à 220V.

Dans le "triangle", Ulinear et Uphase sont égaux et les courants diffèrent de 1,73 fois.

Uл = Uф

Il = 1,73 * Si

Puissance dans les deux cas, ils sont considérés selon les mêmes formules :

• plein S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• actif P = √3 * Ul * I * cos φ;
• réactif Q = √3 * Ul * I * sin φ.

Lors de la connexion de la même charge aux mêmes Uphase et Ulinear, la puissance des appareils connectés différera 3 fois.

Disons qu'il y a un moteur qui fonctionne sur un réseau triphasé 380/220V, et que ses bobinages sont prévus pour être connectés via une "étoile" à un réseau électrique avec U-linéaire à 660V. Ensuite, lorsqu'il est connecté au "triangle", l'alimentation U-linéaire devrait être 1,73 fois inférieure, soit 380V, ce qui convient pour se connecter à notre réseau.

Voici les calculs pour montrer quelles seront les différences pour le moteur lors de la commutation des enroulements d'un circuit à un autre.

Supposons que le courant du stator lorsqu'il est connecté à un triangle dans un réseau 380V était de 5A, alors sa puissance totale est égale à :

S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA

Basculez le moteur électrique sur une "étoile" et la puissance diminuera 3 fois, car la tension sur chaque l'enroulement a diminué de 1,73 fois (c'était 380 par enroulement, mais maintenant c'est 220), et le courant est également de 1,73 fois: 1,73*1,73=3. Cela signifie que, en tenant compte des valeurs réduites, nous calculerons la puissance totale.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA

Comme vous pouvez le voir, la puissance a chuté 3 fois !

Mais que se passera-t-il s'il y a un autre moteur électrique et qu'il fonctionne en "étoile" dans un réseau 380V et un courant stator du même 5A, respectivement, et les enroulements conçu pour être connecté à un "triangle" pour 220V (3 phases), mais pour une raison quelconque, ils ont été connectés exactement dans un "triangle" et connectés à 380V ?

Dans ce cas, la puissance augmentera 3 fois, car la tension sur l'enroulement, au contraire, a maintenant augmenté de 1,73 fois et le courant du même montant.

S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

La puissance du moteur est devenue supérieure à la nominale dans ces 3 mêmes temps. Cela signifie qu'il s'éteindra tout simplement!

Par conséquent, il est nécessaire de connecter le moteur électrique selon le schéma de connexion des enroulements qui correspond à leur tension nominale.

Pratique - comment choisir un schéma pour un cas spécifique

Le plus souvent, les électriciens travaillent avec un réseau 380 / 220V, voyons donc comment connecter, avec une étoile ou un triangle, un moteur électrique à un tel réseau électrique triphasé.

Dans la plupart des moteurs électriques, le schéma de connexion des enroulements peut être modifié, pour cela il y a six bornes à Brno, ils sont disposés de telle sorte qu'à l'aide d'un minimum de cavaliers, il soit possible d'assembler le circuit dont vous avez besoin. En termes simples: la borne du début du premier enroulement est située au-dessus de la fin du troisième, le début du deuxième, au-dessus de la fin du premier, le début du troisième au-dessus de la fin du deuxième.

Vous pouvez voir comment faire la distinction entre les deux options pour connecter un moteur électrique dans la figure ci-dessous.

Parlons du schéma à choisir. Le schéma de raccordement des bobines du moteur électrique n'a pas d'incidence particulière sur le mode de fonctionnement du moteur, à condition que les paramètres nominaux du moteur du réseau d'alimentation correspondent aux paramètres nominaux du moteur. Pour ce faire, nous examinons la plaque signalétique et déterminons pour quelles tensions votre machine électrique est spécifiquement conçue.

Typiquement, le marquage est :

/ Y 220/380

Il représente ceci :

Si la tension ligne à ligne est de 220, rassemblez les enroulements dans un triangle et si 380 - dans une étoile.

Pour répondre simplement à la question "Comment raccorder les bobinages au moteur ?" nous avons fait un tableau pour choisir un schéma de connexion pour vous :

Commutation étoile-triangle pour démarrage progressif

Lors du démarrage du moteur, des courants de démarrage élevés sont observés. Par conséquent, pour réduire les courants de démarrage des moteurs asynchrones, un circuit de démarrage avec commutation des enroulements d'étoile en triangle est utilisé. Dans ce cas, comme mentionné ci-dessus, le moteur électrique doit être conçu pour être connecté au "triangle" et fonctionner sous le U-linéaire de votre réseau.

Ainsi, dans nos réseaux électriques triphasés (380 / 220V), pour de tels cas, des moteurs avec des volts nominaux "380/660" sont utilisés, pour "Δ / Y", respectivement.

Au démarrage, les bobinages sont allumés en "étoile" à une basse tension de 380V (par rapport au 660V nominal), le moteur commence à prendre de la vitesse et à un certain moment temps (généralement par une minuterie, dans les versions compliquées - par un signal des capteurs de courant et de régime), les enroulements passent en "triangle" et fonctionnent déjà à leur valeur nominale 380 volts.

L'illustration ci-dessus décrit cette méthode de démarrage des moteurs, mais un interrupteur à bascule est montré à titre d'exemple, en pratique ils utilisent deux contacteurs supplémentaires (KM2 et KM3), bien que ce soit plus compliqué que le circuit habituel pour connecter un moteur électrique, mais ce n'est pas ça désavantage. Mais elle a plusieurs avantages :

• Moins de charge sur le réseau due aux courants d'appel.
• En conséquence, il y a moins de chutes de tension et la probabilité d'arrêter l'équipement associé diminue.
• Démarrage en douceur du moteur.

Cette solution présente deux inconvénients principaux :

1. Il est nécessaire de poser deux câbles à 3 conducteurs de l'emplacement du contacteur directement aux bornes du moteur.
2. Le couple de démarrage chute.

Conclusion

En tant que tel, il n'y a pas de différences de performances lors de la connexion du même moteur électrique dans un schéma en étoile ou en triangle (il s'éteindra simplement si vous faites le mauvais choix). En outre, il n'y a pas d'avantages et d'inconvénients à aucun des régimes. Certains auteurs citent comme argument que le courant dans "l'étoile" est moindre. Mais avec la même puissance de deux moteurs différents, dont l'un est conçu pour être connecté dans "l'étoile" et le second dans le "triangle" au réseau, par exemple 380V - le courant sera le même. Et un seul et même moteur ne peut pas être commuté "au hasard" et "on ne sait pas pour quoi", car il s'éteindra tout simplement. L'essentiel est de choisir l'option qui correspond à la tension du réseau d'alimentation.

Nous espérons que vous êtes maintenant devenu plus clair sur ce qui constitue un diagramme en étoile et en triangle dans moteur électrique, quelle est la différence dans la connexion de chacune des méthodes et comment choisir un circuit pour un Cas. Nous espérons que les informations fournies ont été utiles et intéressantes pour vous!

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