Pripojenie trojfázového motora k jednofázovej a trojfázovej sieti

Zo všetkých typov elektrických pohonov sú najrozšírenejšie asynchrónne motory. Sú nenáročné na údržbu, nemajú kefovú-zbernú jednotku. Ak ich nepreťažujete, nenamáčate a pravidelne vykonávate údržbu alebo výmenu ložísk, vydrží takmer navždy. Je tu však jeden problém – väčšina asynchrónnych motorov, ktoré si môžete kúpiť na najbližšom blšom trhu, je trojfázová, keďže sú určené na použitie vo výrobe. Napriek tendencii prechodu na trojfázové napájanie u nás je stále veľká väčšina domov s jednofázovým príkonom. Preto poďme zistiť, ako pripojiť trojfázový motor k jednofázovej a trojfázovej sieti.

Čo je to hviezda a trojuholník v elektromotore

Najprv zistíme, aké sú schémy zapojenia vinutia. Je známe, že jednorýchlostný trojfázový asynchrónny elektromotor má tri vinutia. Sú spojené dvoma spôsobmi podľa schém:

• hviezda;
• trojuholník.

Takéto spôsoby pripojenia sú typické pre akýkoľvek typ trojfázového zaťaženia, a to nielen pre elektromotory. Nižšie je uvedené, ako vyzerajú na diagrame:

Napájacie vodiče sú pripojené na svorkovnicu, ktorá je umiestnená v špeciálnej krabici. Volá sa Brno alebo Borno. Drôty z vinutia sú vyvedené do nej a upevnené na svorkovniciach. Samotná skrinka je odstránená z krytu motora, ako aj v ňom umiestnené svorkovnice.

Podľa konštrukcie motora môžu byť v brne 3 vodiče, prípadne 6 vodičov. Ak existujú 3 vodiče, potom sú vinutia už zapojené do hviezdy alebo trojuholníka a ak je to potrebné, nebude možné ich rýchlo znova pripojiť, preto musíte otvoriť puzdro, vyhľadať miesto pripojenia, odpojiť ho a robiť ohyby.

Ak je v brne 6 vodičov, čo je bežnejšie, tak si vinutia zapojíte ako uznáte za vhodné, v závislosti od vlastností motora a napätia napájacej siete (o tom si prečítajte nižšie). Nižšie vidíte brno a svorkovnice, ktoré sú v ňom osadené. Pre 3-vodičovú verziu budú v svorkovnici 3 svorníky a pre 6-vodičovú verziu 6 svorníkov.

Začiatky a konce vinutia sú pripojené k čapom nielen "náhodne" alebo "ako vhodné", ale prísne v určitom poradí, takže pomocou jednej sady prepojok môžete spojiť trojuholník aj hviezda. Teda začiatok prvého vinutia nad koncom tretieho, začiatok druhého koncom prvého a začiatok tretieho nad koncom druhého.

Ak teda umiestnite prepojky na spodné kontakty svorkovnice v linke, získate spojenie vinutia do hviezdy a inštaláciou troch prepojok vertikálne paralelne k sebe - spojenie trojuholník. Na motoroch "v továrenskej konfigurácii" sa ako prepojky používajú medené prípojnice, ktoré je vhodné použiť na pripojenie - nie je potrebné ohýbať vodiče.

Mimochodom, na kryte elektromotora brna sa casto uplatnuje zhoda umiestnenia prepojok s tymito schemami.

Pripojenie k trojfázovej sieti

Teraz, keď sme zistili, ako sú vinutia pripojené, poďme zistiť, ako sa pripájajú k sieti.

6-vodičové motory umožňujú prepínanie medzi vinutiami pre rôzne napájacie napätia. Takto sa rozšírili elektrické motory s napájacím napätím:

• 380/220;
• 660/380;
• 220/127.

Navyše vyššie napätie je pre hviezdicové pripojenie a nižšie napätie je pre trojuholník.

Faktom je, že trojfázová sieť nemá vždy obvyklé napätie 380V. Napríklad na lodiach je sieť s izolovaným neutrálom (bez nuly) na 220 V a v starých sovietskych budovách z prvej polovice minulého storočia, dokonca aj teraz, niekedy existuje sieť 127 / 220 V. Zatiaľ čo sieť s napätím 660 V je zriedkavá, vo výrobe je bežnejšia.

O rozdieloch medzi fázovým a sieťovým napätím si môžete prečítať v príslušnom článku na našej webovej stránke: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.

Ak teda potrebujete pripojiť trojfázový elektromotor do siete 380 / 220 V, skontrolujte jeho štítok a nájdite napájacie napätie.

Elektromotory na typovom štítku, ktoré označujú 380/220, môžu byť do našich sietí pripojené iba s hviezdou. Ak je namiesto 380/220 napísané 660/380 - spojte vinutia s trojuholníkom. Ak máte smolu a máte starý motor 220/127 - potrebujete buď znižovací transformátor alebo jednofázový frekvenčný menič s trojfázovým výstupom (3x220). V opačnom prípade nebude fungovať pripojenie na tri fázy 380/220.

Najhorší prípad je, keď menovité napätie trojvodičového motora s neznámym vzorom zapojenia vinutia. V takom prípade musíte puzdro otvoriť a hľadať bod ich spojenia a ak je to možné, a sú spojené podľa schémy trojuholníka, prerobte ich do hviezdnej schémy.

Zistili sme zapojenie vinutí, teraz sa porozprávajme o tom, aké sú schémy pripojenia trojfázového elektromotora k sieti 380 V. Schémy sú zobrazené pre stýkače s cievkami s menovitým napätím 380V, ak máte cievky na 220V, zapojte ich medzi fázu a nulu, to znamená druhý vodič na nulu a nie na fázu "B".

Elektromotory sú takmer vždy pripojené cez magnetický spínač (alebo stýkač). Schéma zapojenia bez spätného chodu a samovyzdvihnutia si môžete pozrieť nižšie. Funguje to tak, že motor sa bude otáčať len po stlačení tlačidla na diaľkovom ovládači. V tomto prípade sa tlačidlo volí bez aretácie, t.j. vytvára alebo prerušuje kontakty, keď držíte stlačené, ako sú tie, ktoré sa používajú v klávesniciach, myšiach a zvončekoch.

Princíp činnosti tohto obvodu: po stlačení tlačidla „ŠTART“ začne prúdiť prúd cez cievku stykača KM-1, v dôsledku toho sa kotva stýkača pritiahne a silové kontakty KM-1 sa zatvoria, motor sa spustí práca. Keď uvoľníte tlačidlo ŠTART, motor sa zastaví. QF-1 je istič, ktorý odpojí napájací obvod aj riadiaci obvod.

Ak potrebujete stlačiť tlačidlo a hriadeľ sa začne otáčať - namiesto tlačidla vložte prepínač alebo tlačidlo s fixácia, to znamená, že kontakty po stlačení zostávajú zatvorené alebo otvorené až do nasledujúceho lisovanie.

Ale to sa robí zriedka. Oveľa častejšie sa elektromotory spúšťajú z diaľkových ovládačov s neblokovacími tlačidlami. Preto sa k predchádzajúcemu obvodu pridáva ešte jeden prvok - blokový kontakt štartéra (alebo stýkača) zapojený paralelne s tlačidlom "ŠTART". Takáto schéma sa môže použiť na pripojenie elektrických ventilátorov, digestorov, obrábacích strojov a akýchkoľvek iných zariadení, ktorých mechanizmy sa otáčajú iba jedným smerom.

Ako obvod funguje:

Keď je istič QF-1 zapnutý, na silových kontaktoch stýkača a riadiaceho obvodu sa objaví napätie. Tlačidlo STOP je normálne zatvorené, t.j. jeho kontakty sa po stlačení otvoria. Prostredníctvom "STOP" sa napätie privádza na normálne otvorené tlačidlo "ŠTART", blokovací kontakt a nakoniec cievku, takže keď na ňu stlačíte, riadiaci obvod cievky sa prestane napájať a stýkač bude bez napätia.

V praxi má na tlačidlovom stĺpiku každé tlačidlo normálne otvorený a normálne zatvorený pár kontaktov, ktorých svorky sú umiestnené na rôznych stranách tlačidla (pozri. foto nižšie).

Po stlačení tlačidla "ŠTART" začne prúd pretekať cievkou stýkača alebo štartéra KM-1 (zap. moderné stýkače sú označené ako A1 a A2), v dôsledku toho sa priťahuje jeho kotva a výkon kontakty KM-1. KM-1.1 je normálne otvorený (NO) pomocný kontakt stýkača, pri privedení napätia na cievku sa zopne súčasne s výkonovými kontaktmi a obíde tlačidlo "ŠTART".

Po uvoľnení tlačidla ŠTART bude motor ďalej bežať, pretože prúd do cievky stýkača je teraz privádzaný cez blokový kontakt KM-1.1.

Tomu sa hovorí „samochytenie“.

Hlavným problémom pre začiatočníkov pri pochopení tejto základnej schémy je, že nie je okamžite jasné, že stĺpik tlačidla je umiestnený na jednom mieste a stýkače na inom. Zároveň môže byť KM-1.1, ktorý je zapojený paralelne s tlačidlom "ŠTART", skutočne umiestnený desať metrov.

Ak potrebujete, aby sa hriadeľ motora otáčal v oboch smeroch, napríklad na navijaku alebo inom zdvíhaní mechanizmus, ako aj rôzne stroje (sústruh atď.) - použite schému zapojenia trojfázového motora s obrátene.

Mimochodom, tento obvod sa často nazýva "obvod reverzibilného štartéra".

Schéma reverzibilného pripojenia - to sú dve nereverzibilné schémy s určitými úpravami. KM-1.2 a KM-2.2 sú normálne uzavreté (NC) pomocné kontakty stýkačov. Sú zahrnuté v riadiacom obvode cievky opačného stýkača, je to takzvaný "zápalový", je potrebný, aby sa to nestalo medzifázový skrat v silovom obvode.

Medzi tlačidlo "VOPRED" alebo "SPÄŤ" (ich účel je rovnaký ako v predchádzajúcom diagrame pre "ŠTART") a cievka prvého stykača (KM-1) spája normálne uzavretý (NC) blokový kontakt druhého stýkač (KM-2). Keď sa teda KM-2 zapne, normálne zatvorený kontakt sa zodpovedajúcim spôsobom otvorí a KM-1 sa nezapne, aj keď stlačíte „Vpred“.

A naopak, NC od KM-2 je inštalované v riadiacom obvode KM-1, aby sa zabránilo ich súčasnej aktivácii.

Na spustenie motora v opačnom smere, to znamená na zapnutie druhého stýkača, musí byť prúdový stýkač vypnutý. Ak to chcete urobiť, stlačte tlačidlo STOP a riadiaci obvod pre dva stýkače sa odpojí a potom stlačte tlačidlo štart v opačnom smere otáčania.

Je to potrebné, aby sa zabránilo skratu v napájacom obvode. Dávajte pozor na ľavú stranu schémy, rozdiely v zapojení napájacích kontaktov KM-1 a KM-2 sú v poradí zapojenia fáz. Ako viete, ak chcete zmeniť smer otáčania asynchrónneho motora (spätný), musíte vymeniť 2 z 3 fáz (akékoľvek), tu sú zamenené 1 a 3 fázy.

Zvyšok práce obvodu je podobný predchádzajúcemu.

Mimochodom, sovietske štartéry a stykače mali kombinované blokové kontakty, t.j. jeden z nich bol vo väčšine zatvorený a druhý otvorený moderné stýkače je potrebné inštalovať na predponu pomocných kontaktov, v ktorých sú 2-4 páry prídavných kontaktov práve pre tieto Ciele.

Pripojenie k jednofázovej sieti

Na pripojenie trojfázového elektromotora 380V do jednofázovej siete 220V sa najčastejšie používa obvod s kondenzátormi s fázovým posunom (spúšťacím a prevádzkovým). Bez kondenzátorov môže motor naštartovať, ale len bez záťaže a pri štartovaní budete musieť otáčať jeho hriadeľom ručne.

Problém je v tom, že na fungovanie AM je potrebné rotujúce magnetické pole, ktoré sa z jednofázovej siete bez ďalších prvkov nedá získať. Ale pripojenie jedného z vinutí cez plyn, môžete posunúť fázu napätia až do -90˚ a pomocou kondenzátor + 90˚ vzhľadom na fázu siete. Otázku fázového posunu sme podrobnejšie zvážili v článku: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Najčastejšie sa na posunutie fáz používajú kondenzátory a nie tlmivky. Takto sa získa nie rotačný, ale eliptický. V dôsledku toho stratíte asi polovicu výkonu z nominálneho. Jednofázové IM fungujú lepšie s týmto zapojením, pretože ich vinutia boli pôvodne navrhnuté a umiestnené na statore pre takéto pripojenie.

Nižšie môžete vidieť typické schémy zapojenia motora bez spätného chodu pre obvody do hviezdy alebo trojuholníka.

Rezistor v schéme nižšie je potrebné vybiť kondenzátory, pretože po vypnutí napájania zostane napätie na jeho svorkách a môžete byť zabití elektrickým prúdom.

Kapacitu kondenzátora na pripojenie trojfázového motora do jednofázovej siete si môžete zvoliť podľa tabuľky nižšie. Ak pozorujete ťažký a zdĺhavý štart, často je potrebné zvýšiť štartovaciu (a niekedy aj pracovnú) kapacitu.

Alebo vypočítajte pomocou vzorcov:

Ak je motor výkonný alebo štartuje pod záťažou (napríklad v kompresore), treba pripojiť aj štartovací kondenzátor.

Pre zjednodušenie zaradenia použite namiesto tlačidla "ACCELERATE" "PNVS". Toto je tlačidlo na spustenie motorov so štartovacím kondenzátorom. Má tri kontakty, dva z nich spájajú fázu a nulu a cez tretí - štartovací kondenzátor. Na prednom paneli sú dve tlačidlá - "START" a "STOP" (ako na strojoch AP-50).

Keď zapnete motor a úplne stlačíte prvý kľúč, zatvoria sa tri kontakty za motorom rozkrútené a uvoľníte „ŠTART“, stredný kontakt sa otvorí a dva krajné zostanú zatvorené, štartovací kondenzátor. Po stlačení tlačidla STOP sa otvoria všetky kontakty. Schéma zapojenia je takmer rovnaká.

Čo je a ako správne pripojiť PNVS si môžete podrobne pozrieť v nasledujúcom videu:

Schéma pripojenia 380V elektromotora k 220V jednofázovej sieti s reverzným chodom je uvedená nižšie. Prepínač SA1 je zodpovedný za spätný chod.

Vinutia motora 380/220 sú spojené trojuholníkom a pre motory 220/127 - hviezdou, takže napájacie napätie (220 voltov) zodpovedá menovitému napätiu vinutia. Ak existujú iba tri výstupy a nie šesť, potom nebudete môcť zmeniť schémy zapojenia vinutia bez jeho otvorenia. Tu sú dve možnosti:

1. Menovité napätie je 3x220V - máte šťastie a použite vyššie uvedené obvody.
2. Menovité napätie je 3x380V - máte menej šťastia, keďže motor môže zle naštartovať alebo vôbec nenaštartovať, ak ho pripojíte na 220V sieť, ale oplatí sa vyskúšať, mohlo by to fungovať!

Ale pri pripojení 380V elektromotora na 1 fázu 220V cez kondenzátory nastáva jeden veľký problém - strata výkonu. Môžu dosiahnuť 40-50%.

Hlavným a efektívnym spôsobom pripojenia bez straty výkonu je použitie frekvenčného meniča. Jednofázové frekvenčné meniče vydávajú 3 fázy so sieťovým napätím 220V bez nuly. Pripojiť tak môžete motory do 5 kW, pre vyšší výkon sú meniče, ktoré dokážu pracovať s jednofázovým vstupom, jednoducho veľmi zriedkavé. V tomto prípade získate nielen plný výkon motora, ale budete môcť aj plne regulovať jeho otáčky a spiatočku.

Teraz viete, ako pripojiť trojfázový motor na 220 a 380 voltov, ako aj to, čo na to potrebujete. Dúfame, že vám poskytnuté informácie pomohli pochopiť problém!

Súvisiace materiály:

• Pripojenie magnetického štartéra na 380 a 220v
• Ako zostaviť trojfázový štít
• Ako si vybrať frekvenčný menič