Подключение асинхронных двигателей к сети 380 Вольт может выполняться двумя основными способами – звездой или треугольником. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.
Вначале давайте рассмотрим обозначения выводов трехфазного короткозамкнутого электродвигателя:
В настоящее время встречаются две основные схемы обозначения выводов обмоток электродвигателей:
— система в соответствии с ГОСТ 183-74, применяется на электродвигателях разработанных до 1987 г.
— система в соответствии с ГОСТ 26772-85, которая соответствует международным стандартам.
В соответствии с первой системой выводы обмоток статора обозначаются буквой «С» и цифрой, которой пронумерованы начала и концы фаз: первая фаза — С1 и С4,
вторая фаза — С2 и С5,
третья фаза — С3 и С6.
Нейтраль — О.
Допускается обозначать выводы обмоток статора изоляцией разного цвета:
первая фаза — желтый (С1), желтый с черным (С4),
вторая фаза — зеленый (С2), зеленый с черным (С5),
третья фаза — красный (С3), красный с черным (С6).
Нейтраль — черный.
В соответствии с международными стандартами в настоящее время выводы обозначают латинскими буквами:
первая фаза обмотки статора — U,
вторая — V,
третья — W.
Начало и конец фазы обозначают цифрами: 1 и 2.
Нейтраль — N.
Цветовые обозначения такие же как описаны выше.
Обозначения должны наносится непосредственно на концы выводов или на колодку зажимов рядом с выводами.
В случае если соединения фаз сделаны внутри корпуса двигателя, то начала и концы фаз не обозначают, а наносят только буквенные обозначения без цифр.
Два основных способа подключения асинхронного электродвигателя – звезда и треугольник:
Основные преимущества применения схемы «звезда»:
- Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
- Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
- Максимальная плавность пуска электрического привода;
- Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается. Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.
Основные преимущества применения схемы «треугольник»:
Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии – конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток. При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220 В или 380 В.
Основные преимущества применения схемы «треугольник»:
- Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
- Использование пускового реостата; Повышенный вращающийся момент;
- Большие тяговые усилия.
Недостатки:
Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется. Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.
Эти схемы подключения определяют температурные режимы обмоток и нагрузку на изоляцию электродвигателя. Напряжение 380 В действует либо на каждую обмотку при соединении в «треугольник», либо на электрическую цепь из двух обмоток при соединении в «звезду». Поэтому, в одном и том же устройстве, обмотки соединённые в «треугольник» работают в более тяжёлых режимах по напряжению и температуре. Однако при этом достигается и более высокая механическая мощность на вале двигателя.
Асинхронный двигатель — это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Само слово “асинхронный” означает не одновременный.
Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой устройство, состоящее из двух частей: статора и ротора, которые разделены воздушным зазором и не имеют никакой механической связи друг с другом.
На статоре расположены три обмотки, намотанные на специальном магнитопроводе, который набран из пластин специальной электротехнической стали. Обмотки намотаны в пазах статора и расположены под углом в 120 градусов друг к другу.
Ротор представляет собой конструкцию, опирающуюся на подшипники, имеющую крыльчатку для вентиляции. В целях электропривода ротор может иметь прямую связь с механизмом либо через редукторы или другие системы передачи механической энергии. Роторы в асинхронных машинах могут быть двух видов:
Короткозамкнутый ротор, который представляет собой систему проводников соединенных с торцов кольцами. Образуется пространственная конструкция, напоминающая беличье колесо. В роторе индуцируются токи, создающее свое поле, взаимодействующее с магнитным полем статора. Это и приводит в движение ротор.
Массивный ротор – это цельная конструкция из ферромагнитного сплава, в которой одновременно индуцируются токи и являющаяся магнитопроводом. Благодаря возникновению в массивном роторе вихревых токов идет взаимодействие магнитных полей, которое и является движущей силой ротора.
Главной движущей силой в трехфазном асинхронном двигателе является вращающееся магнитное поле, которое возникает, во-первых, благодаря трехфазному напряжению, а, во-вторых, взаимному расположению обмоток статора. Под его воздействием в роторе возникают токи, создающее поле, которое взаимодействует с полем статора.
Асинхронным двигатель называют из-за того, что частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного поля, ротор постоянно пытается «догнать» поле, но его частота всегда меньше.
Каждый из них выбирается в соответствии с моделью агрегата и конкретными условиями эксплуатации.