В зависимости от требований и особенностей производства, в промышленном оборудовании используют различные типы электродвигателей переменного тока. Они служат основными преобразователями электроэнергии в механическую энергию вращения.
Наиболее технологичными в изготовлении, эффективными и надежными в эксплуатации зарекомендовали себя асинхронные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Рассмотрим основные способы их подключения к сети электропитания напряжением 220 и 380 вольт.
Любой электродвигатель включает обмотки для создания магнитного поля и электромагнитной движущей силы для вращения ротора. Обмотки выводятся на клеммную колодку для подключения и маркируются там в зависимости от конструкции электродвигателя. Правильная идентификация типа двигателя и точное подключение выводов обмоток — залог успешной, эффективной и длительной эксплуатации оборудования.
Однофазные электродвигатели наиболее простого типа, рассчитанные на подключение к сети 220 вольт, имеют всего два вывода. К ним подключаются фазный и нулевой провода через пускорегулирующие аппараты. Это может быть мощное реле, контактор с электромагнитным приводом или выключатель с ручным механическим управлением. Плавное управление запуском и регулировку скорости вращения способны обеспечить электронные пускорегулирующие устройства, такие как инверторы или сервоприводы.
Повышенной надежностью отличаются однофазные электродвигатели с отдельной пусковой обмоткой. Они позволяют снижать нагрузку на основную рабочую обмотку в момент пуска двигателя. Специальная электрическая схема позволяет первоначально подавать напряжение питания на вывод пусковой катушки. А после разгона ротора электродвигателя напряжение автоматически переключается на рабочую обмотку.
Трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором чаще всего используют в промышленном оборудовании. Они включают три статорные обмотки, подключаемые к сети переменного тока 380 вольт. При этом используется одна из двух стандартных схем соединения выводов обмоток. Одна из них называется «Звезда», другая — «Треугольник». Свои названия они получили из-за сходства конфигурации электрических цепей с этими геометрическими фигурами.
Каждая обмотка имеет начало и конец, выводимые в коробке подключения на клеммы с болтовыми зажимами. Они обозначаются там как U1 и U2, V1 и V2, W1 и W2 (международное обозначение). Коммутируя эти выводы между собой в определенном порядке, с помощью проводников или стальных пластинчатых перемычек получают одну из этих схем.
В этой схеме концы всех трех обмоток (выводы U2, V2 и W2) соединяются между собой в одной точке, а к началам каждой из них (это выводы U1, V1 и W1) подключаются фазные провода A, B и C в произвольном порядке.
Для смены направления вращения ротора двигателя нужно будет поменять местами любые два из трех фазных проводов. Средняя точка звезды может подключаться к нулевому (нейтральному) проводу при четырехпроводном подключении, но это необязательно.
В этой схеме все три обмотки соединяются друг с другом последовательно. Начало первой обмотки (любой из трех) соединяется с концом второй. Конец второй соединяется с началом третьей. Начало третьей соединяется с концом первой обмотки, замыкая треугольную схему. На схеме начало обмоток обозначается точкой.
Фазные провода подключаются к клеммам в вершинах треугольника. Последовательность фаз может быть любой. При необходимости смены направления вращения просто меняются местами два фазных провода, как и в схеме со звездой.
Звезда (символ обозначения Y) и Треугольник (Δ) — два основных варианта соединения обмоток в трехфазных электродвигателях, выбираемые перед их подключением к источнику электропитания. Ключевое различие между этими схемами соединений заключается в напряжении, падающем при работе на каждой обмотке, что напрямую влияет на протекающий через них ток, развиваемую мощность и пусковые характеристики двигателя.
Ключевые различия соединений Звезда/Треугольник:
К достоинствам соединения звездой относятся мягкий пуск и плавный разгон, длительный срок службы. При этом двигатели работают с пониженной мощностью на валу.
При соединении треугольником электродвигатель развивает полную мощность, но имеет высокие пусковые токи, вызывающие повышенную пиковую нагрузку на электрическую сеть, требующие более мощные пускорегулирующие устройства и аппараты.
Как уже отмечено выше, подходящие варианты подключения обмоток трехфазных асинхронных электродвигателей выбирают в зависимости от особенностей, задач и условий эксплуатации. Если нужна защита от больших пусковых токов — применяйте звезду. Если требуется максимальная мощность и большой допустимый момент вращения, тогда нужна схема Треугольник.
В системах автоматизации промоборудования часто применяют еще и комбинированную схему Звезда-Треугольник. В этом случае электродвигатель запускается по схеме звезды, а по истечении заданного времени переключается на режим треугольник.
Запустить и использовать трехфазный электродвигатель можно при необходимости и от сети 220 В. Делают это с помощью т. н. фазосдвигающих конденсаторов. При этом двигатель будет работать в режиме Звезда, но с рабочей мощностью до 70 % от его паспортного значения.
Как это сделать:
Емкость рабочего конденсатора рассчитывается по формуле: 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности двигателя. Емкость пускового конденсатора в 2,5–3 раза больше рабочего.
Подключение любого электродвигателя — это достаточно ответственная операция. К ее выполнению допускаются лишь профессионально подготовленные специалисты, прошедшие необходимую техническую подготовку и допущенные к работам с электроустановками. Игнорирование требований техники безопасности может привести к серьезным повреждениям оборудования и фатальным последствиям в отношении жизни и здоровья обслуживающего персонала.
SKB-4.com - продажа оборудования
