Особенности подключения электродвигателя звездой и треугольником

Из всего разнообразия типов двигателей асинхронный двигатель выделяется рядом несомненных достоинств. Основными преимуществами этого типа двигателей являются надёжность в эксплуатации, высокая производительность, небольшая стоимость и невысокие затраты на техническое обслуживание и ремонт. Все достоинства этого типа электрических машин являются следствием простоты конструкции электродвигателя, основными частями которого являются статор и ротор.

Оглавление:

Устройство асинхронного электродвигателя

Статор трехфазного электродвигателя состоит из следующих узлов:

• Корпус. Так как он должен быть из немагнитного материала, то его изготавливают из чугуна или алюминия. На внешней поверхности имеются рёбра для лучшей теплоотдачи.
• Сердечник. Состоит из тонких пластин электротехнической стали, собранных в пакеты и покрытых изоляционным лаком. Он крепится в корпусе двигателя с помощью болтов или шпилек.
• Обмотки статора. Они делаются из медного или алюминиевого провода, покрытого электроизоляционным лаком. Они вкладываются в специальные пазы, которые делаются в сердечнике. Чаще всего делают статор с тремя обмотками, сдвинутыми относительно друг друга на 120 градусов. Концы проводов выводятся на клеммную колодку, которая крепится на корпусе двигателя. В ней можно производить переключения и коммутацию проводов.

Внутри статора располагается вращающийся ротор, вал которого соединяется с рабочими агрегатами машин и механизмов. Вал ротора также делается из пластин электротехнической стали с пазами на поверхности. В этих пазах располагаются медные или алюминиевые стержни, торцы которых соединены, и они играют роль электромагнитов. При подаче трёхфазного напряжения в обмотки статора на их полюсах образуются магнитные потоки, за счёт чего ротор двигателя начинает вращаться.

Способы подключения асинхронного электродвигателя

Обмотки различных электрических приёмников, таких как электродвигатели, трансформаторы, генераторы и другие, к сети переменного тока можно подключить двумя способами: треугольником или звездой. Эти схемы подключения весьма значительно отличаются друг от друга и оказывают большое влияние на режим работы электрического устройства. Для того чтобы разобраться в способах соединений обмоток, нужно разобраться, как обозначаются обмотки на схемах и каким образом производится их коммутация к сети.

Каждая из обмоток электродвигателя имеет начало и конец. Соответственно, у трехфазного электродвигателя имеется шесть выводов, которые имеют своё буквенное и цифровое обозначение. В соответствии со старыми обозначениями, обмотки обозначались как C 1 — C 4, C 2 — C 5, C 3 — C 6. В новой редакции обозначения поменялись и теперь они обозначаются следующим образом: U 1 — U 2, V 1 — V 2, W 1 — W 2. В этих обозначениях первая цифра указывает на начало обмоток, а вторая, соответственно, на конец обмоток.

Подключение электродвигателя звездой

Выводы обмоток электродвигателя выходят в клеммную коробку, которая располагается сверху или сбоку двигателя. В зависимости от конструкции выводится или три или шесть выводов обмоток двигателя. Если выведено три провода, то это значит, что в заводских условиях концы обмоток соединены внутри корпуса двигателя в схему звезда. Если в клеммную коробку выведено шесть выводов обмоток электродвигателя, то для включения его по схеме звезда нужно определить концы обмоток и соединить их в одной точке. В результате получится так называемый нулевой узел. Начальные концы обмоток подключают к фазам сети переменного тока 380 вольт.

Подключение электродвигателя треугольником

Этот тип соединения является более сложным, чем соединение типа звезда. При таком подключении обмотки последовательно соединяются друг с другом, образуя своеобразный треугольник. При этом конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй соединяется с началом третьей, конец третьей — с началом первой обмотки. К точкам соединения обмоток подключается трехфазное напряжение сети 380 вольт.

Особенности работы двигателей при различных схемах подключения

При запуске электродвигателя возникает пусковой ток, который превышает номинальный в 6–8 раз. При большой мощности электродвигателя пусковые устройства двигателя могут не выдержать такой нагрузки, поэтому применяются различные способы уменьшения пускового тока. Работа электродвигателя в режиме звезда характеризуется тем, что пуск двигателя в таком режиме более плавный, соответственно пусковой ток значительно меньше. В рабочем же режиме мощность электродвигателя составляет 70% от номинальной, которую можно получить, используя подключение треугольником.

Поэтому зачастую используют так называемую смешанную, или комбинированную, схему подключения. Заключается это в том, что в момент пуска электродвигателя используется соединение типа звезда, а далее, когда двигатель наберёт обороты и выйдет в нормальный режим работы, происходит переключение схемы в режим треугольника. Переключение между режимами происходит в автоматически.

В тех двигателях, где используется оба варианта подключения, рекомендуется к схеме подключения звезда к общей точке подключать нейтраль от сети питания 380 вольт для компенсации асимметрии амплитуд разных фаз, которое может появляться из-за разницы индуктивного сопротивления в обмотках статора электродвигателя.

Краткие выводы

Подключение электродвигателя по схеме звезда имеет ряд достоинств:

• Плавный пуск эл. двигателя.
• Нормальная работа двигателя при кратковременных перегрузках.
• В процессе работы двигатель не перегревается.

У схемы подключения треугольником основное преимущество — достижение максимальной мощности, которая может быть в три раза больше, чем при подключении звездой.