Conectando um motor trifásico a uma rede monofásica e trifásica

De todos os tipos de acionamentos elétricos, os mais difundidos são motores assíncronos. São despretensiosos na manutenção, não existe unidade colectora de escovas. Se você não os sobrecarregar, não os molhar e fazer manutenção ou trocar os rolamentos periodicamente, isso durará quase para sempre. Mas há um problema - a maioria dos motores assíncronos que você pode comprar no mercado de pulgas mais próximo são trifásicos, pois se destinam ao uso na produção. Apesar da tendência de mudança para alimentação trifásica em nosso país, a grande maioria das residências ainda é com alimentação monofásica. Portanto, vamos descobrir como conectar um motor trifásico a uma rede monofásica e trifásica.

O que é uma estrela e um triângulo em um motor elétrico

Primeiro, vamos descobrir quais são os diagramas de conexão do enrolamento. Sabe-se que um motor elétrico assíncrono trifásico de velocidade única possui três enrolamentos. Eles estão conectados de duas maneiras, de acordo com os esquemas:

• Estrela;
• triângulo.

Esses métodos de conexão são típicos para qualquer tipo de carga trifásica, e não apenas para motores elétricos. Abaixo está a aparência deles no diagrama:

Os fios de alimentação são conectados ao bloco de terminais, que está localizado em uma caixa especial. É chamado de Brno ou Borno. Os fios dos enrolamentos são trazidos para fora e fixados nos blocos de terminais. A própria caixa é removida da carcaça do motor, assim como os blocos de terminais nela localizados.

Dependendo do projeto do motor, pode haver 3 fios em brno, ou talvez 6 fios. Se houver 3 fios, então os enrolamentos já estão conectados em um padrão estrela ou delta e, se necessário, não será possível reconectá-los rapidamente, para isso é necessário abrir a caixa, procurar um ponto de conexão, desconectar e fazer curvas.

Se houver 6 fios em brno, o que é mais comum, então você pode conectar os enrolamentos como achar melhor, dependendo das características do motor e da tensão da rede de alimentação (leia sobre isso abaixo). Abaixo você pode ver o brno e os blocos de terminais que estão instalados nele. Para a versão de 3 fios, haverá 3 pinos no bloco de terminais, e para a versão de 6 fios, haverá 6 pinos.

O início e o fim dos enrolamentos são conectados aos pinos não apenas "ao acaso" ou "conforme conveniente", mas estritamente em uma determinada ordem, de modo que com um conjunto de jumpers você possa conectar o triângulo e Estrela. Ou seja, o início do primeiro enrolamento no final do terceiro, o início do segundo no final do primeiro e o início do terceiro no final do segundo.

Assim, se você colocar jumpers nos contatos inferiores do bloco de terminais na linha, você obterá uma conexão enrolamentos em uma estrela, e instalando três jumpers verticalmente paralelos entre si - a conexão triângulo. Nos motores "na configuração de fábrica", barramentos de cobre são usados ​​como jumpers, o que é conveniente para a conexão - não há necessidade de dobrar os fios.

A propósito, nas tampas do motor elétrico, a correspondência da localização dos jumpers a esses esquemas é frequentemente aplicada.

Conexão a uma rede trifásica

Agora que descobrimos como os enrolamentos estão conectados, vamos descobrir como eles se conectam à rede.

Os motores de 6 fios permitem alternar entre enrolamentos para diferentes tensões de alimentação. É assim que os motores elétricos com tensões de alimentação se espalharam:

• 380/220;
• 660/380;
• 220/127.

Além disso, a tensão mais alta é para a conexão estrela e a tensão mais baixa é para o triângulo.

O fato é que a rede trifásica nem sempre possui a tensão usual de 380V. Por exemplo, em navios existe uma rede com um neutro isolado (sem zero) em 220V, e em antigos edifícios soviéticos da primeira metade do século passado, mesmo agora, às vezes existe uma rede de 127 / 220V. Embora uma rede de tensão de linha de 660 V seja rara, é mais comum na produção.

Você pode ler sobre as diferenças entre a tensão de fase e de linha no artigo correspondente em nosso site: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.

Portanto, se você precisar conectar um motor elétrico trifásico a uma rede 380 / 220V, inspecione sua placa de identificação e encontre a tensão de alimentação.

Os motores elétricos na placa de identificação que indicam 380/220 só podem ser conectados com uma estrela às nossas redes. Se em vez de 380/220 estiver escrito 660/380 - conecte os enrolamentos com um triângulo. Se você não tiver sorte e tiver um motor antigo 220/127 - você precisa de um transformador abaixador ou de um monofásico um conversor de frequência com saída trifásica (3x220). Caso contrário, não funcionará conectá-lo às três fases 380/220.

O pior cenário é quando a tensão nominal de um motor de três fios com um padrão de conexão de enrolamento desconhecido. Neste caso, você precisa abrir a caixa e procurar o ponto de sua conexão e, se possível, e eles estiverem conectados de acordo com o esquema de triângulo, refaça-os em um esquema de estrela.

Já descobrimos a conexão dos enrolamentos, agora vamos falar sobre quais são os esquemas para conectar um motor elétrico trifásico a uma rede 380V. Os diagramas são apresentados para contatores com bobinas com tensão nominal de 380V, caso possua bobinas para 220V conecte-as entre fase e zero, ou seja, o segundo fio para zero, e não para fase “B”.

Os motores elétricos estão quase sempre conectados via interruptor magnético (ou contator). Você pode ver o diagrama de conexão sem reverso e auto-pickup abaixo. Funciona de forma que o motor gira somente quando o botão no painel de controle é pressionado. Nesse caso, o botão é selecionado sem travar, ou seja, faz ou interrompe os contatos enquanto pressionado, como aqueles usados ​​em teclados, mouses e campainhas.

O princípio de funcionamento deste circuito: quando o botão "START" é pressionado, a corrente começa a fluir através da bobina do contator KM-1, como resultado, a âncora do contator é atraída e os contatos de potência do KM-1 fecham, o motor dá partida trabalhar. Ao soltar o botão START, o motor irá parar. QF-1 é disjuntor, que desenergiza o circuito de alimentação e o circuito de controle.

Se você precisar pressionar um botão e o eixo começar a girar - em vez de um botão, coloque uma chave seletora ou um botão com fixação, ou seja, cujos contatos, após pressionados, permanecem fechados ou abertos até o próximo pressionando.

Mas isso raramente é feito. Com muito mais frequência, os motores elétricos são acionados a partir de controles remotos com botões sem travamento. Portanto, mais um elemento é adicionado ao circuito anterior - um contato de bloco de partida (ou contator) conectado em paralelo ao botão "PARTIDA". Tal esquema pode ser usado para conectar ventiladores elétricos, coifas, máquinas-ferramenta e qualquer outro equipamento, cujos mecanismos giram em apenas uma direção.

Como funciona o circuito:

Quando o disjuntor QF-1 é ligado, a tensão aparece nos contatos de alimentação do contator e no circuito de controle. O botão PARAR normalmente está fechado, ou seja, seus contatos abrem quando pressionados. Através do "STOP", a tensão é aplicada ao botão normalmente aberto "START", o contato de bloqueio e, finalmente, a bobina, então, quando você pressioná-la, o circuito de controle da bobina será desenergizado e o contator será desenergizado.

Na prática, em uma coluna de botão de pressão, cada botão tem um par de contatos normalmente aberto e normalmente fechado, os terminais dos quais estão localizados em lados diferentes do botão (consulte. foto abaixo).

Quando você pressiona o botão "START", a corrente começa a fluir através da bobina do contator ou starter KM-1 (ligado contatores modernos são designados como A1 e A2), como resultado, sua armadura é atraída e a força contata KM-1. KM-1.1 é um contato auxiliar normalmente aberto (NO) do contator; quando a tensão é aplicada à bobina, ele fecha simultaneamente com os contatos de potência e ignora o botão "START".

Depois de soltar o botão START, o motor continuará a funcionar, uma vez que a corrente para a bobina do contator agora é fornecida através do contato de bloco KM-1.1.

Isso é chamado de auto-agarramento.

A principal dificuldade para iniciantes em compreender este esquema básico é que não fica claro imediatamente que a haste do botão está localizada em um lugar e os contatores em outro. Ao mesmo tempo, o KM-1.1, que está conectado em paralelo com o botão "START", pode estar localizado a dez metros de distância.

Se você precisar que o eixo do motor gire em ambas as direções, por exemplo, em um guincho ou outro levantamento mecanismo, bem como máquinas diferentes (torno, etc.) - use o diagrama de conexão de um motor trifásico com reverter.

A propósito, este circuito é freqüentemente chamado de "circuito de partida reversível".

Esquema de conexão reversível - são dois esquemas não reversíveis com algumas modificações. KM-1.2 e KM-2.2 são contatos auxiliares normalmente fechados (NF) dos contatores. Estão incluídos no circuito de controle da bobina do contator oposto, este é o chamado "infalível", é necessário para que isso não aconteça curto-circuito interfase no circuito de alimentação.

Entre o botão "AVANÇAR" ou "VOLTAR" (sua finalidade é a mesma do diagrama anterior para "INICIAR") e a bobina do primeiro contator (KM-1) conecta o contato de bloco normalmente fechado (NC) do segundo contator (KM-2). Assim, quando o KM-2 liga, o contato normalmente fechado se abre de acordo e o KM-1 não liga, mesmo se você pressionar "AVANÇAR".

E vice-versa, o NC do KM-2 é instalado no circuito de controle do KM-1 para evitar seu acionamento simultâneo.

Para dar a partida no motor no sentido contrário, ou seja, para ligar o segundo contator, é necessário desligar o contator de corrente. Para isso, pressione o botão STOP, e o circuito de controle dos dois contatores é desenergizado e, em seguida, pressione o botão start no sentido oposto de rotação.

Isso é necessário para evitar um curto-circuito no circuito de alimentação. Preste atenção no lado esquerdo do diagrama, as diferenças na conexão dos contatos de potência KM-1 e KM-2 estão na ordem de conexão das fases. Como você sabe, para mudar o sentido de rotação de um motor assíncrono (reverso), é necessário trocar 2 de 3 fases (qualquer), aqui a 1 e 3 fases são trocadas.

O resto do trabalho do circuito é semelhante ao anterior.

A propósito, os acionadores de partida e contatores soviéticos combinaram contatos de bloco, ou seja, um deles estava fechado, e o segundo estava aberto, na maioria contatores modernos precisam ser instalados no topo de um prefixo de contatos auxiliares, em que existem 2-4 pares de contatos adicionais apenas para estes metas.

Conexão a uma rede monofásica

Para conectar um motor elétrico trifásico de 380 V a uma rede monofásica de 220 V, um circuito com capacitores de mudança de fase (iniciando e operando) é mais frequentemente usado. Sem capacitores, o motor pode dar a partida, mas apenas sem carga, e você terá que girar o eixo manualmente na partida.

O problema é que um campo magnético giratório é necessário para o AM funcionar, o que não pode ser obtido de uma rede monofásica sem elementos adicionais. Mas conectar um dos enrolamentos através acelerador, você pode mudar a fase de tensão até -90˚ e usando capacitor + 90˚ em relação à fase da rede. Consideramos o problema da mudança de fase com mais detalhes no artigo: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Na maioria das vezes, são os capacitores que são usados ​​para mudar as fases, e não os choques. Assim, não rotativo, mas elíptico é obtido. Como resultado, você perde cerca de metade da potência nominal. Os IMs monofásicos funcionam melhor com esta conexão, devido ao fato de que seus enrolamentos foram originalmente projetados e localizados no estator para tal conexão.

Você pode ver diagramas de fiação de motor típicos sem reverso para circuitos estrela ou delta abaixo.

Resistor no diagrama abaixo, é necessário descarregar os capacitores, pois após desligar a energia a tensão permanecerá em seus terminais e você poderá ser eletrocutado.

Você pode escolher a capacitância do capacitor para conectar um motor trifásico a uma rede monofásica com base na tabela abaixo. Se você observar uma partida difícil e demorada, muitas vezes é necessário aumentar a capacidade de partida (e às vezes de trabalho).

Ou calcule usando as fórmulas:

Se o motor for potente ou der partida sob carga (por exemplo, em um compressor), um capacitor de partida também deve ser conectado.

Para simplificar a inclusão, em vez do botão "ACELERAR", use "PNVS". Este é um botão para dar partida em motores com um capacitor de partida. Possui três contatos, dois deles conectam a fase e o zero, e através do terceiro - o capacitor de partida. Existem dois botões no painel frontal - "START" e "STOP" (como nas máquinas AP-50).

Quando você liga o motor e pressiona a primeira chave até o fim, três contatos são fechados após o motor destorcida e você libera o botão "START", o contato do meio abre, e os dois extremos permanecem fechados, o capacitor. Ao pressionar o botão STOP, todos os contatos serão abertos. O diagrama de fiação é quase o mesmo.

Você pode ver em detalhes o que é e como conectar o PNVS corretamente no seguinte vídeo:

O diagrama para conectar um motor elétrico de 380 V a uma rede monofásica de 220 V com reverso é mostrado abaixo. O switch SA1 é responsável pelo reverso.

Os enrolamentos do motor 380/220 são conectados com um triângulo, e para os motores 220/127 - com uma estrela, de forma que a tensão de alimentação (220 volts) corresponda à tensão nominal dos enrolamentos. Se houver apenas três saídas, e não seis, você não poderá alterar os diagramas de conexão do enrolamento sem abri-lo. Existem duas opções aqui:

1. A tensão nominal é 3x220V - você está com sorte e usa os circuitos acima.
2. A tensão nominal é de 3x380 V - você tem menos sorte, pois o motor pode dar a partida mal ou nem dar partida se você conectá-lo a uma rede de 220 V, mas vale a pena tentar, pode funcionar!

Mas ao conectar um motor elétrico de 380 V a uma fase de 220 V por meio de capacitores, há um grande problema - a perda de energia. Eles podem chegar a 40-50%.

A forma principal e eficaz de conexão sem perda de energia é usar um conversor de frequência. Os conversores de frequência monofásicos geram 3 fases com uma tensão de linha de 220 V sem zero. Assim, você pode conectar motores de até 5 kW; para maior potência, conversores que podem trabalhar com entrada monofásica são simplesmente muito raros. Nesse caso, você não só obterá toda a potência do motor, mas também poderá regular totalmente sua velocidade e retrocedê-la.

Agora você sabe como conectar um motor trifásico para 220 e 380 Volts, bem como o que é necessário para isso. Esperamos que as informações fornecidas tenham ajudado você a entender o problema!

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