Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема реверсирования трехфазных электрических двигателей

Схема реверсирования трехфазных электрических двигателей

При работе электрических двигателей возникает множество вопросов, нуждающихся в срочном решении. Один из таких – вращения в обратном направлении или просто – реверс. Все особенности проведения такой манипуляции мы рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

ПМЛ-1100

Трехфазные силовые агрегаты являются одними из самых распространенных в отечественной хозяйственной деятельности. Они отличаются более высокими эксплуатационными возможностями, подходят для применения во всех типах производственных условий. Они на порядок продуктивнее, чем однофазные устройства с мощностью в 220в.

Современные агрегаты имеют множество всяческих новшеств и функций, среди которых – реверс. Возможность по-настоящему необходимая, поэтому реализуется практически во всех моделях современных моторов. При работе с трехфазным двигателем стоит учитывать особенности этих агрегатов при обеспечении обратного вращения, но обо всем по порядку.

Что такое реверс и для чего он нужен?

Электродвигатели, в том числе и асинхронные, в процессе работы используют вращения в разные стороны: прямо (основное направление) и собственно реверс (вращения ротора в обратном направлении).

Эта функция имеет место во всех моделях силовых агрегатов, независимо от их назначения. Хотя в одних устройствах он обязателен (лебедки, подъемные краны), а в других – лишь вспомогательная функция (конвейеры, пневматические и гидравлические насосы). Реализуется функция различными способами, среди которых – противо включение, когда осуществляется кратковременное включение «обратки» и возникает замедление.

Основные схемы присоединения мотора

Перед тем, как начать характеризовать реверс электрического двигателя, необходимо вкратце рассмотреть параметры и схемы его подключения – базу. Итак, всего реализовано несколько методов подключения 3-х фазных моторов асинхронного типа, среди которых самыми популярными являются:

  • звезда;
  • треугольник.

Ключевое отличие данных схем – способы подключения обмоток к сетям питания. Для того, чтобы непосредственно на двигателе определить уже имеющуюся схему, нужно ознакомиться с данными на технической табличке, которую устанавливает производитель на корпусе мотора. Очень редко необходимо самостоятельно проводить какие-либо измерения.

При использовании метода «звезда», оператор имеет возможность обеспечения плавного старта мотора, хотя при этом уровень мощности будет на порядок ниже номинальных значений (приблизительно на 30%). Эти недостатки исправлены в схеме «треугольник», которая является предпочтительнее.

В конструкции каждого силового агрегата лежит такой прибор, как пускатель, который в свою очередь бывает двух видов.

Реверсивный и прямой пускатель

Ключевое отличие между этими устройствами – схема присоединения. Также может отличаться комплектация каждого из устройств, что определяет в дальнейшем особенности применения. Контактор прямого действия имеет одиночную конструкцию, а реверсивный наоборот – блочную, которая включает два прямых переключателя, расположенных в цельном корпусе. Ниже приведены примеры таких моделей: ПМЛ 1100 и 1500. Как можно видеть, даже визуально по корпусу легко определяется тип конструкции контактора.

ПМЛ-1500

При реализации реверсивного подключения стоит учитывать одно условие, согласно которому должно полностью исключаться одновременное срабатывание пускателей. Это важно для избегания КЗ при работе электродвигателя.

Всего реализовано две ключевые схемы соединения реверсивного стартера магнитного типа на моторы: от сети электропитания на 220 и 380 вольт.

Схема реверса на 220В

Данная монтажная схема включает такие ключевые составные части:

  1. блок-контакты;
  2. катушки магнитных стартеров, которые соответственно, рассчитаны на работу от напряжения 220в;
  3. релейные детали: защитные контакты (токовые или магнитные, зависимо от модели);
  4. силовые контакты для пускателей.

Вот визуальное исполнение данной схемы, где конструктивные элементы обозначены соответствующими цифрами.

Схема реверса трехфазного двигателя на 220в

Как можно видеть, на рисунке представлены еще и такие компоненты:

  • МП-1, -2 – непосредственно магнитные пускатели. Границы их действия размечены пунктирными линиями;
  • стоп и пуск. Элементы управления, располагаемые в блоке. Кнопки, отвечающие за включение реверса и основного хода, обозначаются в виде двух контактных пар, которые работают от пускателей МП;
  • М – электрический двигатель.

Как же работает эта схема? Все достаточно просто – для начала необходимо провести подсоединение фаз с разными наименованиями от питания на 380 вольт к силовым контактам стартера. Как правило, такие фазы обозначаются А, В, С, или же L1, L2, L3.

В процессе проводится блочная связка, посредством непосредственной перемычки релейных средних фаз. Имеют место также и диагональные перемычки, реализованные для боковых фаз. Например, первая фаза МП-1 может быть подключена к третьей фазе МП-2.

После, провода ведутся на мотор (М). На этом участке осуществляется подключение теплового контроллера в цепной разрыв. Прибор проводит мониторинг двух фаз из трех имеющихся, что позволяет ему проводить быстрое выключение подачи питания к мотору, в ситуациях перегрузок.

Блок регулирования всеми стартовыми токами присоединяется к одной из основных фаз в разрыв температурного контактора и заземления, напрямую от обмоток ПМЛ. Реализация перекрестного подключения контактов клавиш старта и реверса с контактами блокировки, позволяет обеспечивать высокий уровень безопасности от одновременного запуска.

Процесс включения с регулирующего блока прямого движения, обусловливает замыкание контактов на одном пускателе, что и запускает работу двигателя. Параллельно с этим контакты второго стартера отсоединяются, а катушка при этом получает требуемый уровень напряжения.

Процесс реверса можно сделать после полного торможения двигателя, с помощью клавиши «Стоп». Далее следует запустить кнопку обратного хода. Это действие способствует изменению местами боковых фаз, что в свою очередь приводит к оборотам двигателя в обратном направлении. Стоит отметить, что блокировка первого стартера осуществляется аналогично.

Схема на 380В

Вид реверсивной схемы на 380 В

Конструкция таких моторов имеет те же конструктивные элементы, что и ПМЛ, рассчитанные на работу с сетями 220 вольт. Но, все-таки существует несколько отличий, среди которых первое – номинальная мощность катушек больше, чем у вышеуказанных модификаций. Также здесь реализуется подключение управленческого блока сразу через две фазы (а не через одну, как у предыдущей версии), при этом, не применяя общий ноль.

Нередко также используют подключения от автомата. Защитный автомат может выключать напряжение электрического питания, если будет иметь место превышенная нагрузка по току или КЗ. Сам выключатель представляет собой обыкновенный переключатель с тремя полюсами, поддерживающий тепловую характеристику нагрузки.

Часто, метод с использованием магнитного пускателя называют реверсом мотора с выдержкой времени, что обусловливается особенностями срабатывания.

Читайте так же:
Де крафт автоматические выключатели

Подключение мотора от автомата пример

Кнопочный пост регулировки

Представим еще одно виденье осуществления реверса – для кнопочного поста. Данный элемент отвечает за обеспечение реверса в трехфазных электрических двигателях и обладает всеми особенностями, характерными для управляемого компонента. Каждая такая система имеет кнопочные контакты специфической компоновки, которые, собственно и соединяются в единый кнопочный пост.

Принцип работы этой своеобразной системы имеет много общих характеристик с процессом работы других элементов схемы управления (в том числе и обратного). Запуск контактора магнитного стартера реализуется при помощи импульса управления, который поступает сразу после нажатия на клавишу «Старт». Эта кнопка отвечает за быструю подачу напряжения на медную катушку регулирования.

Монтажная схема кнопочный пост

Контактор во включенном состоянии способен работать на протяжении длительного промежутка времени. Эта особенность стала возможной, благодаря применению принципа самоподхвата. Его суть состоит в параллельном соединении дополнительного контакта к кнопке запуска, для того, чтобы осуществлять надежную подачу напряжения на обмотку. Эта функция позволяет просто нажать клавишу «Старт» и не удерживать ее после.

В результате магнитный пускатель отключается только после разрывания катушечной цепи управления. Данная особенность вызывает другую необходимость – наличие кнопки с размыкающим контактом. Исходя из этого, все клавиши управления, входящие в состав кнопочного поста комплектуются двумя парами контактов:

  • NO – нормально открытыми;
  • NS — нормально закрытыми.

Кнопки изготавливаются в универсальных вариантах, с целью обеспечения моментального реверса мотора, в любой момент, когда возникнет в этом необходимость.

Клавиша, работающая на отключение, маркируется «Стоп» и окрашивается в красный цвет. Чтобы включить реверс, необходимо нажать на пульте «Назад» (если нужно просто запуск – просто «Пуск» или «Вперед»).

Также, стоит отметить, что кнопочный пост активно применяется при реализации нереверсивной схемы функционирования двигателя, то есть, когда вал оборачивается лишь в одну сторону.

Основные способы реверсирования двигателя

Как мы уже писали ранее, существует несколько вариантов осуществления реверса. Выше мы как раз подробно описали самый распространенный – с помощью реверсивного пускателя. Давайте же опишем и другие немаловажные методики, применяемые электриками. Они имеют как общие, так и отличительные черты, благодаря чему они разные, хотя и выполняют одну и ту же задачу.

Противовключение

Данный способ используется при наличии стремительных изменений очередности переключения ключей транзистора. Когда чередование фаз на работающем моторе меняется, вращения поля соответственно, меняются. Из-за этого имеет место скольжение, генерируемое быстро возрастающим током частотного преобразователя. Показатель доходит до своего максимального значения, ограниченного внутренним уровнем частотника. Когда скольжение сильное – задание скорости уменьшается при помощи внутреннего регулятора ПЧ и малый тормозной момент.

Когда же электродвигатель достигает нулевой скорости, тогда и происходит реверс, который полностью соответствует линиям разгона. Та энергия, которая не тратится на нагрузку и трение, поступает в ротор, где рассеивается.

Изменение направления

Здесь осуществляется изменение направленности вращений эл. поля при управлении периодом скорости замедления. Крутящий момент механизма, как известно, прямо противоположный моменту мотора и прерывает его по модулю. Если говорить простым языком, то естественное торможение происходит в несколько раз быстрее, чем указывает на то кривая замедления, установленная регулятором. Уровень скорости плавно снижается, в результате чего направленность оборотов меняется.

В ситуациях, когда крутящий момент демонстрирует естественную остановку меньше уровня, определенного регулятором, мотор работает в режиме «рекуперативного» торможения, когда энергия следует обратно на преобразователь.

Диодные мосты блокируют попадание энергии в сеть, а фильтровые конденсаторы заряжаются. Уровень напряжения постепенно растет, в результате чего запускается защитный прибор, который предотвращает выделение энергии.

Режим торможения

Также, моторы с тремя фазами легко достигают реверса, если мотор длительное время работает на торможение. В большинстве ситуаций этот метод применяется на испытательных стендах.

Режим торможения для реверса пример

Итак, при работе двигателя выделяется энергия, которая имеет высокие уровни, из-за чего резисторы просто не могут с справиться с ее рассеиванием. Чтобы предотвратить повышение температуры, существуют специальные системы, работающие на возврат энергии в сеть. Благодаря многоуровневому управлению четко и слаженно выполняются все функции, нацеленные на генерирование тока, максимально приближенного к частоте синуса.

Модели пускателей

Сейчас давайте же рассмотрим некоторые модели контакторов, которые применяются для быстрой регулировки работу двигателей, в том числе и для реверса.

ПМЛ 2100

Контактор общепромышленного назначения, осуществляет коммутацию электрических токов. Разработан для эффективного управления трехфазными электрическими двигателями с ротором короткозамкнутого типа. функционал включает:

  • запуск;
  • остановку;
  • реверс.

ПМЛ 2100

Магнитный пускатель ПМЛ 2100 на 380 вольт обладает такими параметрами:

  • ток – In – 25A;
  • максимальная мощность потребления – 11 кВт;
  • IP20 – уровень защиты;
  • долговечность – 1 млн. рабочих циклов;
  • винтовое крепление или на DIN-рейку.

ПМЛ 1100

Рабочее напряжение устройства – 220В АС, реализовано 2 вариации: реверсивного и нереверсивного действия. Одна из простейших модификаций разработана на 10 ампер, мощность также варьируется в зависимости от варианта исполнения. Можно установить катушки на 380В, дополнительные контакты размыкающие.

ПМЛ 1500

Контактор реверсивный, имеет 3 полюса. Уровень номинального тока (на категорию АС3) – 10 ампер. Катушка управления электромагнитная, степень защиты IP00. Рабочий ресурс – 1,5 млн. циклов.

Выводы

Реверс ротора двигателя применяется во многих компонентах оборудования. Функция важная и реализуется с помощью разных методов. Каждый из имеет свои особенности реализации, которые стоит учитывать при осуществлении. Грамотное управление обеспечит машине долговечность и продуктивность.

Схема подключения магнитного пускателя

Магнитные пускатели, а также контакторы, предназначаются для управления работой электродвигателей и других электрических устройств. Они рассчитаны на частое включение/выключение подобных устройств. Могут работать, как в однофазных, так и в 3-х фазных цепях переменного тока, а также в цепях постоянного тока.

Чем отличаются пускатели от контакторов

Предназначение этих видов устройств практически одинаковое, но разница все же имеется. Принцип работы этих устройств также одинаковый, поскольку их работа основана на принципе работы электрического магнита. Рассчитаны они для работы в цепях постоянного тока, с напряжением до 440V, а также в цепях переменного тока с напряжением до 600 V. Те и другие имеют:

  • Рабочие (силовые) контакты, для управления работой нагрузки.
  • Вспомогательные (управляющие) контакты, обеспечивающие функционирование сигнальных устройств.
Читайте так же:
Гидротележка для автоматических выключателей

Казалось бы, разницы нет, но она есть и достаточно существенная. Пускатели выпускаются для работы на малые токи до 10А, а вот контакторы предназначены для коммутации электрических цепей с большими токами, которые составляют сотни ампер. В связи с этим, их конструкция может отличаться из-за наличия дугогасительных камер.

Внешний вид не всегда так сильно отличается, но бывает и так

Кроме этого, пускатели выпускаются в корпусах из прочной пластмассы, а контакторы корпусов не имеют (в большинстве случаев), поэтому их установка требует защищенных мест, вроде боксов, вход в которые не возможен для посторонних лиц, кроме обслуживающего персонала. Кроме этого, контакторы должны быть защищены от влаги, пыли и грязи.

Пускатели в основном предназначаются для включения/отключения асинхронных 3-х фазных электродвигателей. В связи с этим данные устройства оборудованы 3 парами рабочих контактов, а также вспомогательными контактами, которые обеспечивают подачу питания на пускатель в рабочем режиме. Подобные функциональные возможности достаточно универсальные, поэтому пускатели используются для управления работой различных устройств, находящихся на значительном удалении.

Поскольку их принцип работы практически не отличается, то зачастую пускатели называют «малогабаритными контакторами». В основном это можно встретить в прайс-листах, хотя ранее четко разграничивались контакторы и пускатели. Как правило, даже электрики и те больше работали с пускателями.

Принцип работы и устройство

Очень важно понять, на чем основан принцип работы пускателей, а также как они устроены, чтобы лучше понимать схему подключения.

Основу конструкции представляет электрический магнит, который, в свою очередь, состоит из подвижной и неподвижной части. Магнитопровод отличается «Ш» — образной формой, при этом он как бы разрезан по середине и установлен «ногами» друг против друга.

Устройство магнитного пускателя

Как правило, нижняя часть является неподвижной и надежно закреплена на корпусе. Верхняя часть является подвижной и установлена на пружинах, которые автоматически отключают пускатель, если на катушке отсутствует рабочее напряжение. Следует отметить, что выпускаются пускатели на различное рабочее напряжение, от 12 до 380 вольт. Катушки легко меняются, поэтому пускатели достаточно ремонтопригодные и наиболее слабым звеном является именно катушка. Кроме этого, у пускателя имеются также подвижные и неподвижные контакты, как силовые, так и управляющие. Подвижные контакты располагаются на подвижной части магнитного пускателя.

Когда катушка обесточена, подвижные контакты находятся в разомкнутом состоянии за счет действия пружины. Когда нажимается кнопка «Пуск» на катушке появляется напряжение. В результате подвижная часть сердечника притягивается, а вместе с ней и подвижные контакты. Соединяясь с неподвижными контактами, образуется электрическая цепь, в результате чего на управляющем устройстве (электродвигателе) появляется рабочее напряжение: двигатель запускается. Это можно увидеть на картинке ниже.

Так выглядит в разобранном виде

Когда нажимается кнопка «Стоп», напряжение на катушке исчезает и верхняя, подвижная часть, за счет действия пружины, возвращается в исходное состояние. Контакты размыкаются, электрическая цепь пропадает, как и напряжение на электродвигателе: электрический двигатель останавливается. Электромагнит срабатывает, как от постоянного, так и от переменного напряжения, главное, чтобы катушка была рассчитана на рабочее напряжение.

Бывают пускатели с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом последние наиболее распространенные и наиболее востребованные.

Катушка на 220 вольт: схемы подключения

Для управления работой магнитного пускателя используется всего две кнопки – кнопка «Пуск» и кнопка «Стоп». Их исполнение может быть различным: в едином корпусе или в отдельных корпусах.

Кнопки могут быть в одном корпусе или в разных

У кнопок, выпускаемых в отдельных корпусах, имеется всего по 2 контакта, а у кнопок, выпускаемых в одном корпусе – по 2 пары контактов. Кроме контактов, может присутствовать клемма для подключения заземления, хотя современные кнопки выпускаются в защищенных корпусах, которые не проводят электрического тока. Выпускаются также кнопочные посты в металлическом корпусе для промышленных нужд, которые отличаются высокой ударопрочностью. Как правило, они заземляются.

Подключение к сети 220 V

Подключение магнитного пускателя к сети 220 V наиболее простое, поэтому имеет смысл начать ознакомление именно с этих схем, которых может быть несколько.

Напряжение 220 V подается непосредственно на катушку магнитного пускателя, которые обозначены, как А1 и А2 и, которые располагаются в верхней части корпуса, что видно из фото.

Подключение контактора с катушкой на 220 В

Когда к этим контактам подключается обычная вилка на 220 V с проводом, устройство начнет работать после того, как вилка будет включена в розетку 220 V.

С помощью силовых контактов допустимо включать/отключать электрическую цепь на любое напряжение, лишь бы оно не превышало допустимые параметры, которые указываются в паспорте изделия. Например, на контакты можно подать напряжение аккумулятора (12 V), с помощью которого будет управляться нагрузка с рабочим напряжением 12 V.

Следует отметить, что неважно, на какие контакты подается управляющее однофазное напряжение, в виде «нуля» и «фазы». В данном случае, провода с контактов А1 и А2 можно поменять местами, что никак не повлияет на работу всего устройства.

Вполне естественно, что подобная схема включения используется крайне редко, поскольку требует прямой подачи напряжения на катушку магнитного пускателя. При этом существует масса вариантов включения, с применением реле времени или сумеречного датчика, подключив к силовым контактам например, уличное освещение. Главное, чтобы «фаза» и «ноль» находились рядом.

Использование кнопок «Пуск» и «Стоп»

В основном, магнитные пускатели участвуют в процессе работы электродвигателей. Без наличия кнопок «Пуск» и «Стоп» такая работа связана с рядом трудностей. В первую очередь это связано с особенностями работы электродвигателей, которые зачастую находятся на значительном удалении. Кнопки включаются в цепь катушки последовательно, как на рисунке ниже.

Схема включения магнитного пускателя с кнопками

Подобный способ характеризуется тем, что магнитный пускатель окажется в рабочем состоянии до тех пор, пока будет нажата кнопка «Пуск», что очень неудобно. В связи с этим, в схему включаются дополнительные (БК) контакты магнитного пускателя, которые дублируют работу кнопки «Пуск». При включении магнитного пускателя они замыкаются, поэтому после отпускания кнопки «Пуск» цепь сохраняет свою работоспособность. Они обозначены на схеме, как NO (13) и NO (14).

Читайте так же:
Что отключает инерционный выключатель

Схема подключения магнитного пускателя с катушкой на 220 В и цепью самоподхвата

Отключить работающее оборудование можно только с помощью кнопки «Стоп», которая разрывает электрическую цепь питания магнитного пускателя и всей схемы. Если в схеме предусмотрена другая защита, например, тепловая, то в случае ее срабатывания схема также окажется не работоспособной.

Питание для двигателя берется с контактов Т, а подается питания на контакты магнитного пускателя, под обозначением L.

В этом видео подробно рассказывается и показывается, в какой последовательности подключаются все провода. В данном примере использована кнопка (кнопочный пост), выполненная в одном корпусе. В качестве нагрузки можно подключить измерительный прибор, обычную лампу накаливания, бытовой прибор и т.д., работающие от сети 220 V.

Подключение трехфазного двигателя к сети

Подключение электродвигателя

Электродвигатели — это весьма распространенный элемент электрических сетей. Поэтому подключение двигателя всегда сопровождается определенными вопросами.

Далее в статье мы ответим на такие распространенные вопросы относительно присоединения к сети асинхронного электродвигателя.

Оптимальная схема

Оптимальная схема подключения электродвигателя к сети 380 /220 В содержит минимум элементов и обеспечивает следующее:

  • удобно включать и выключать трехфазный электродвигатель 380 вольт (как и 220 вольт);
  • защищает электродвигатель 380 В (220 В) от основной перегрузки — токовой.

В силу этих причин для подключения двигателя применяется магнитный пускатель. Этот выбор обычно основан на определенных потребностях пользователя трехфазных электродвигателей. Поэтому в зависимости от выбранной модели пускателя его катушка может быть либо на 380 В, либо на 220 В. Эта катушка подсоединяется через тепловое реле, которое обеспечивает контроль тока в статоре электромотора и отключает пускатель своими контактами. Срабатывание реле теплозащиты от заданной величины тока, потребляемого электрическим мотором, останавливает его путем отключения от электросети.

С подсоединением двигателя к трехфазной сети при появлении короткого замыкания токи контролируются выключателем-автоматом. Удобство при запуске, а также при остановке обеспечивают соответствующие кнопки. А дополнительное подсоединение — возможность блокировки пусковой кнопки ее присоединением через отдельный контакт в магнитном пускателе. С целью управления движком достаточно кратковременного нажатия на эти кнопки. Одновременное воздействие на них не вызовет нежелательные последствия, поскольку катушка пускателя при этом отключается. Две схемы, показанные далее, отличаются лишь напряжением, которое питает катушку пускателя.

Катушка одной из них подключается к фазному напряжению (220 В), а в другой к линейному, т.е. 380 В. Упомянутые соединения работают в остальном совершенно одинаково. Сначала включается коммутатор-автомат. Он подает напряжение на электрическую цепь, содержащую соленоид пускателя. Когда для соединения замыкают эту электрическую цепь кнопкой пуска с нормально разомкнутым контактом, пускатель срабатывает. Соответствующие контакты замкнут электрические цепи, питающие статор движка и обеспечивающие питание собственного соленоида. Кнопка пуска шунтируется. Таким образом, выполняется подключение асинхронного двигателя к электросети.

Возможные дальнейшие события:

  • нажатие на кнопку «Стоп»,
  • короткое замыкание,
  • перегрузка двигателя

вызовет срабатывание соответствующего коммутатора и, как следствие, размыкание питания с подключенными клеммами катушки магнитного пускателя. А его можно включить только кнопкой «Пуск». Поэтому, что бы ни произошло, включения электродвигателя не будет до следующего запуска.

Соленоид пускателя запитан фазным напряжением

Соленоид пускателя запитан фазным напряжением

1 — автоматический коммутатор с тремя контактами (трехфазный, трехполюсный);

3 — главные контакты пускателя;

4 — соленоид пускателя;

5 — дополнительный контакт, встроенный в пускатель;

Кнопки: 6 — запуск, 7 — остановка.

Отличительные детали

То, что схема включения типа «звезда» существенно отличается от схемы «треугольник», очевидно. В этом можно убедиться, глядя на изображения, показанные ниже.

Схемы «звезда» (1) и «треугольник» (2)

Некоторым читателям может быть интересно, каково поведение движка при переключении его обмоток соответственно этим двум схемам. Все довольно просто объясняет устройство и подключение электродвигателя. Обмотки намотаны на сердечник. Он создает магнитное поле. Чем мощнее это поле, тем больше получится сила на вале двигателя. А поле тем мощнее, чем выше напряжение, к которому подключена обмотка. Поскольку линейное напряжение соответствует схеме «треугольник» 380 В, а фазное — схеме «звезда» 220 В, очевидно, что одна и та же обмотка двигателя создаст более мощное магнитное поле с подключением к напряжению 380 В.

По этой причине и получается разница мощности трехфазного асинхронного двигателя около полутора раз с переключением между этими схемами. Но в этом варианте получается разница не только в полезной механической мощности на вале двигателя, но и в силе тока при его запуске. Однако для правильного подключения движка важно также знать точные данные о его конструкции. Числа витков обмоток, подключенных к питающему напряжению, не должны при его величине и частоте вызывать насыщение сердечников статора.

В принципе, если имеется двигатель 380 В, а схема обмотки электродвигателя такова, что его фазные обмотки снабжены дополнительным выводом, соответствующим меньшему числу витков, который может быть использован для присоединения к 220 В, со схемой «звезда» будут получены параметры, аналогичные «треугольнику» с основными обмотками. В том числе и пусковое свойство тока. Ввиду того, что конструкция движка в таком варианте усложняется, чаще применяется электродвигатель, подключение которого обеспечивается переключением между этими схемами. Перед подключением трехфазного двигателя к схеме «треугольник», его запуск делается со схемой соединения «звезда». Дополнительное реле времени через заданный интервал срабатывает и выполняет переход к «треугольнику» (см. схемы, показанные ниже).

Схема переключения обмоток трехфазного асинхронного двигателя

Схема соединения катушек электромагнитных коммутаторов

В показанных выше схемах U* и W* — выводы статора асинхронного трехфазного двигателя.

K1 — пускатель с возможностью управления по времени;

K2 и K3 — дополнительные пускатели.

Управляющее напряжение на клеммах N и L питает соленоид K3, который блокирует включение соленоида K2, но включает соленоид K1 и соединяет три вывода обмоток вместе. Двигатель начинает вращение, будучи соединенным по схеме «звезда». K1 снабжен реле времени. По истечении заданного интервала оно срабатывает. При этом K3 выключается, и K2, включаясь, замыкает контакты, переводя электродвигатель по схеме «звезда» в схему «треугольник».

Как получить более длительный срок службы

В асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором-болванкой есть только те элементы, которые изнашиваются с течением времени. Это можно легко заметить, проанализировав его конструкцию. Если электрические и механические режимы соответствуют конструктивно заложенным нормам, асинхронный движок — это самый долгоживущий из всех электромоторов. Поэтому применяя схемы, создающие оптимальные рабочие режимы или отключающие двигатель при неблагоприятных условиях работы, тем самым вы увеличиваете срок службы асинхронного двигателя, так же, как и любого другого электродвигателя.

Читайте так же:
Регулировка контактов вакуумного выключателя

Рассмотрим наиболее частые ситуации, в которых необходимо использование специальных защитных схем:

  • Замыкания между витками обмотки статора и его сердечником, замыкания перед статором как в коробке с клеммами, так и в соединительном кабеле. Если не применять меры при замыканиях, связанных с витками обмоток, можно получить в результате повреждения электрические цепи с токами такой силы, что обмоточные провода местами оплавятся и оборвутся. Придется перематывать статор.
  • Механическая перегрузка движка вызывает значительный его нагрев. Причины этому могут быть разные. Не только со стороны полезной нагрузки, но и со стороны подшипников, в которых трение благодаря тем или иным обстоятельствам стало весьма значительным. Аналогичным тепловым эффектом сопровождается отключение одной фазы в нагруженном двигателе. Токи в двух подключенных обмотках могут вдвое увеличиться (в сравнении с номинальным значением), что вызовет нагрев и их порчу. Нагрев ухудшает изоляционные свойства витков и проводов в клеммной коробке, затем происходит замыкание и быстрое лавинообразное нарастание событий разрушительного характера.

Для защиты двигателя применяются различные элементы, которые своевременно отключают его при заданной величине электрического тока. Эти элементы — плавкие предохранители и коммутаторы различной конструкции. Они позволяют беспрепятственно разгонятся движкам, несмотря на пусковые токи, но немедленно отключают двигатели при замыканиях. Схема с использованием таких коммутаторов, как автоматический выключатель и тепловое реле, уже описывалась в первом вопросе этой статьи. Она является самой простой и безотказной.

Однако в ней не рассматривалась возможность отключения движка при пропадании напряжения в одной из фаз. Для того чтобы реализовать такое отключение, в схему вводится дополнительное реле (2 на схеме далее).

Схема, обеспечивающая более длительный срок службы асинхронного трехфазного двигателя

2 — реле контроля напряжения фаз, а также принадлежащие ему контакты 3,

3 — пускатель и принадлежащие ему контакты 5 и 7.

Кнопки: 6 — запуска, 8 — остановки.

Как схема работает, уже было пояснено ранее в разделе «Оптимальная схема» Реле тепловой защиты здесь не показано, но его подключение при необходимости уже демонстрировалось выше.

Как выглядит схема подключения трехфазного двигателя к сети 220 В

Если надо сделать подключение трехфазного двигателя к сети 220 В, самый лучший и поэтому единственно правильный вариант — одну из его фазных обмоток присоединить к 220 В. Только в этом случае все напряжение будет приложено ко всей обмотке, и в ее сердечнике магнитный поток получится для данной ситуации наибольшим. Остальные две обмотки должны вместе с первой создать пространственно перемещающийся максимум магнитного потока. Это достигается включением конденсаторов. Их приходится соединять параллельно.

Емкость получается относительно большой, а конденсаторы применяются не менее, чем для 450 В номинального напряжения, металлобумажные или металлопленочные. Такие конденсаторы на большие емкости не делаются. Чтобы не заниматься вычислениями необходимой емкости, можно выбрать конденсаторы (суммарную емкость) из соотношения 7 мкФ для каждых 100 Вт двигателя. Схема управления двигателем путем увеличения пускового момента выглядит так:

Конденсаторная батарея содержит отключаемые пусковые конденсаторы и штатные

КонденсаторЕще один тип конденсаторовЕще один вариант конденсатора

Какая схема нужна для реверса трехфазного асинхронного двигателя

Это схемное решение путем коммутации изменяет последовательность обмоток. При этом на них смотрят с оси вращения вала. В результате этого вал трехфазного асинхронного движка вращается в противоположном направлении (схема показана ниже).

Схема для реверса трехфазного асинхронного двигателя

Схема весьма проста и не требует специальных пояснений

Можно ли управлять двигателем из двух мест

Управлять двигателем из двух мест можно, и схема, которая обеспечивает этот процесс, несложная. Для нее нужны спаренные кнопки «Пуск» и «Стоп», что и отражено на изображении ниже. В остальном ее элементы и соединения такие же, как и в схеме, которую можно назвать стандартной для трехфазного асинхронного движка.

Схема управления трехфазным асинхронным двигателем из двух мест

Трехфазные асинхронные двигатели — не единственные часто используемые движки. Но их схемы получаются наиболее сложными из-за трех статорных обмоток. В коллекторных движках аналогичные задачи решаются намного проще. Хотя бы потому, что они присоединяются к электросети только двумя клеммами. Но это уже совсем другая история…

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220в

Промышленность выпускает электродвигатели, предназначенные для работы в различных условиях, в том числе для сети 220 вольт. Однако у многих людей сохранились трёхфазные асинхронные электродвигатели 380В (люди старшего поколения помнят такое явление, как «принёс домой с работы»). Такие аппараты нельзя включать в розетку. Для использования таких приборов в домашних условиях и подключении вместо 380 220 вольт схема сборки и подключения электромашины нуждаются в доработке – переключении обмоток и подключении конденсаторов.

Подключение промышленного двигателя к однофазной сети

Принцип действия трёхфазного асинхронного электродвигателя

Обмотки в статоре такой машины намотаны со сдвигом в 120°. При подаче на них трёхфазного напряжения появляется вращающееся магнитное поле, приводящее в движение ротор электромашины.

При подключении к трёхфазной электромашине к сети однофазного напряжения 220 вольт вместо вращающегося поля появляется пульсирующее. Для приведения в движение электромотора в однофазной сети пульсирующее поле преобразовывается во вращающееся.

Справка. В аппаратах, изготовленных для работы в сети 220 вольт, для этого служат пусковые обмотки или особенности конструкции статора.

При включении в сеть двигателя 380 на 220 к нему подключаются фазосдвигающие ёмкости. Запуск трехфазного двигателя с 220 без конденсаторов возможен приведением во вращение ротора. Это создаст сдвиг магнитного поля, и электромашина, потеряв в мощности, продолжит работать. Так включают циркулярки и другие подобные механизмы с низким пусковым моментом.

Начала и концы обмоток

В каждой обмотке электромашины есть начало и конец. Они выбираются условно, независимо от направления намотки, однако должны соответствовать направлению намотки остальных катушек.

Важно! В электросхемах начало катушек отмечается точкой.

Соединение катушек при подключении трехфазного двигателя к сети 220В

Большинство электродвигателей предназначены для работы с линейным напряжением 0,4кВ. В этих машинах обмотки включены «звездой». Это значит, что концы обмоток соединены вместе, а к началам подключается 3 фазы. Напряжение на каждой обмотке составляет 220В.

Читайте так же:
Диммер для двухклавишного выключателя

При включении в сеть с линейным напряжением 220В применяется соединение «треугольник». При этом начало следующей обмотки подключается к концу предыдущей.

Некоторые аппараты мощностью более 30 кВт изготавливаются для сети с линейным напряжением 660В. В таких аппаратах при включении в сеть 0,4кВ обмотки подключаются «треугольником».

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220в

Обмотки трёхфазной машины при включении от 220 вольт соединяются различными способами. Синхронная скорость и скорость вращения от этого не меняются.

Соединение звездой

При включении трехфазного электродвигателя на 220 вольт проще всего применить имеющееся соединение «звезда». К двум выводам подаётся питание 220В, а к третьему оно подаётся через фазосдвигающую ёмкость. Однако при этом на каждой из катушек оказывается не 220В, а 110, что приведёт к падению мощности до 30%. Поэтому такое подключение на практике не применяется.

Соединение треугольником

Самая распространенная схема подключения трехфазного электродвигателя к сети 220 – треугольник. При этом питание подаётся на одну сторону треугольника, а параллельно другой стороне подключаются конденсаторы. Реверс осуществляется изменением стороны треугольника, на которой находится ёмкость.

Подключение звездой и треугольником

Изменение схемы подключения обмоток трёхфазного электродвигателя на треугольник

Самое сложное при подключении трёхфазной электромашины к бытовой сети 220 вольт – соединить её обмотки треугольником.

Изменение соединений на клеммнике

При подключении к сети 220 вольт проще всего эта операция выполняется, если провода подключены к клеммнику. На нём в два ряда установлены шесть болтов.

Соединение производится попарно, кусочками проволоки или перемычками, идущими в комплекте с двигателем.

Соединение выводов на клеммнике звездой и треугольником

Сборка треугольника, согласно маркировке выводов

Если клеммник отсутствует, а на выводах есть маркировка, то задача также простая. Обмотки маркируются С1-С4, С2-С5, С3-С6, где С1, С2, С3 – начала обмоток, и концы соединяются С1-С6, С2-С4, С3-С5.

Интересно. В старых электродвигателях импортного производства вывода маркируются A-X, B-Y, C-Z, а современные обозначения: U1-U2, V1-V2, W1-W2.

Что делать, если есть только три вывода

Сложнее всего собрать схему подключения со «звезды» на «треугольник» в электромашинах, соединение обмоток которых находится внутри корпуса. Эта операция выполняется при полной разборке электромашины. Для переключения обмоток на треугольник необходимо:

  1. разобрать электродвигатель;
  2. найти внутри место соединения обмоток и рассоединить его;
  3. к концам обмоток припаять отрезки гибких проводов и вывести их наружу;
  4. собрать аппарат;
  5. попарно вызвонить вывода катушек;
  6. соединить старый вывод одной катушки с новым проводом следующей;
  7. операцию повторить ещё два раза.

Соединение при отсутствии маркировки

Если маркировки нет, а из корпуса выходит шесть концов, то необходимо определить начало и конец каждой обмотки:

  1. Тестером попарно определить вывода, относящиеся к каждой обмотке. Пометить пары;
  2. В одной из пар выбрать провод. Отметить его как начало обмотки, оставшийся отмечается как конец;
  3. Соединить отмеченную обмотку последовательно с другой парой проводов;
  4. Подключить к соединённым катушкам напряжение

После определения начала и концов во всех обмотках, они соединяются треугольником.

Подключение фазосдвигающих конденсаторов

Для нормальной работы электромашине необходимы пусковые и рабочие ёмкости.

Выбор номинала рабочего конденсатора

Есть разные формулы для определения необходимой ёмкости рабочего конденсатора, учитывающие номинальный ток, cosφ и другие параметры, но чаще всего просто берётся 7мкФ на 100Вт или 70мкФ на 1кВт мощности.

После сборки схемы целесообразно включить последовательно с машиной амперметр и, увеличивая и уменьшая рабочую ёмкость, добиться минимальной величины показаний прибора.

Важно! Рабочие конденсаторы применяются для переменного напряжения не меньше 300В.

Выбор и подключение пусковых конденсаторов

Пуск с использованием только рабочих фазосдвигающих конденсаторов длительный, а при значительном моменте на валу машины невозможен. Для облегчения пуска и уменьшения его длительности на период разгона электромашины параллельно рабочим подключаются пусковые ёмкости. Они выбираются в 2-3 раза больше, чем рабочие. Номинальное напряжение также более 300В. Пуск происходит несколько секунд, поэтому допускается подсоединение электролитических конденсаторов.

Как подключить трехфазный двигатель на 220 вольт с использованием пусковых конденсаторов

Схема запуска должна предусматривать отключение пусковых ёмкостей после пуска электромашины. Если этого не сделать, то машина начнёт перегреваться. Для этого есть разные способы:

  • Отключение пусковых ёмкостей с помощью реле времени. Задержка отключения составляет несколько секунд и подбирается опытным путём;
  • Применение универсального переключателя (ключа УП) на 3 положения. Его диаграмма включения собирается таким образом, чтобы в первом положении все контакты были разомкнуты, во втором замыкались два: питание и пусковые конденсаторы, а в третьем – только питание. Для реверсивной работы используется ключ на 5 положений;
  • Специальная кнопочная станция – ПНВС (пускатель нажимной с пусковым контактом). В этих конструкциях есть 3 контакта. При нажатии «Пуск» замыкаются все, но крайние фиксируются, а средний нужен, чтобы запустить машину, и отпадает после отпускания кнопки. Нажатие на кнопку «Стоп» отключает зафиксированные контакты.

Кнопка ПНВС

Как переделать схему вращения в реверсивную

Для реверса электродвигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля. При запуске мотора без конденсаторов ему предварительно придаётся вручную необходимое направление вращения, а в конденсаторной схеме производится переключение ёмкости с нулевого провода на фазный. Это производится тумблером, переключателем или пускателями.

Реверс конденсаторного двигателя

Важно! Пусковые конденсаторы подсоединяются параллельно рабочим и переключаются при изменении направления вращения одновременно с ними.

Электронные преобразователи бытового напряжения в промышленное трёхфазное 380В

Эти трёхфазные инверторы применяются для использования в бытовой сети трехфазных двигателей. Электродвигатели подключаются напрямую к выходу аппарата.

Необходимая мощность преобразователя выбирается, в зависимости от тока электрической машины. Есть три режима работы таких приборов:

  • Пусковой. Допускает кратковременное (до 5 секунд) двукратное превышение мощности. Этого достаточно для запуска электродвигателя;
  • Рабочий, или номинальный;
  • Перегрузочный. Допускает в течение получаса превышение тока в 1,3 раза.

Преимущества инвертора 220 в 380:

  • подключение не переделанных трёхфазных электромашин на 220 вольт;
  • получение полной мощности и момента электромашины без потерь;
  • экономия электроэнергии;
  • плавный запуск и регулировка оборотов.

Инвертор 220 в 380

Несмотря на появление электронных преобразователей, конденсаторные схемы включения трёхфазных электродвигателей продолжают применяться в быту и небольших мастерских.

Видео

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector