Електродвигун, схеми підключення, схеми захисту
Як підключити трифазний асинхронний електродвигун з можливістю його включення з двох місць?
Схема підключення електродвигуна, керованого з двох місць мало чим відрізняється від стандартної схеми підключення двигуна. керованого одним постом:
Зі схеми видно, що в неї лише додані ще дві кнопки «Пуск» і «Стоп» (пости обведені червоним і зеленим пунктиром). Зверніть увагу, що кнопки "Стоп" підключаються послідовно між собою, а кнопки "Пуск" - паралельно між собою в ланцюзі управління.
При натисканні будь-якої кнопки "Пуск" ланцюг котушки замикається, котушка втягується, а при розмиканні кнопки, напругу живлення котушки буде йти через блок-контакт КМ.
Переривання ланцюга управління забезпечується натисканням будь-якої з кнопок "Стоп".
Як підключити трифазний асинхронний електродвигун з можливістю його реверсного використання?
Ця схема часто застосовується для підключення трифазного асинхронного електродвигуна там, де керувати обертанням вала двигуна - наприклад в гаражних воротах, насосах, різних навантажувачах, кран-балках і т. Д.
Для реверсування електродвигуна реалізують схему змінює фазировку його напруги живлення. Наприклад: якщо підключення фаз електродвигуна умовно взяти як L1, L2, L3. то напрямок обертання валу буде протилежним, ніж при підключенні з фазіровкой L3, L2, L1.
Особливістю реверсивної схеми підключення є застосування в ній двох магнітних пускачів. При цьому, головні силові контакти магнітних пускачів з'єднані між собою так, що при спрацьовуванні котушки першого з пускачів, фазировка напруги живлення електродвигуна буде відрізнятися від фазировки при спрацьовуванні котушки іншого.
При спрацьовуванні першого пускача KM1, його силові контакти притягуються (обведені зеленим пунктиром) і на обмотки електродвигуна надходить напруга з фазіровкой L1, L2, L3. При спрацьовуванні другого пускача - КМ2, напруга на двигун піде через його силові контакти КМ2 (обведені червоним пунктиром) вже буде мати фазировку L3, L2, L1.
Магнітні пускачі підключені за стандартною схемою. Тільки в ланцюг кожної котушки послідовно включений нормально закритий блок-контакт іншого пускача. Це перешкодить замикання якщо помилково одночасно натиснути обидві кнопки «Пуск».
Як підключити трифазний асинхронний електродвигун в побутову однофазну мережу?
Звичайно можливо і найбільш частий і простіший спосіб підключення трифазного електродвигуна в однофазну мережу (при відсутності напруги живлення
380 в) це застосування фазосдвигающей конденсатора, за допомогою якого живиться третя обмотка електродвигуна. Більш повно ми описали це в статті «Включення трифазного електродвигуна в побутову мережу»
Перед включенням трифазного електродвигуна в однофазну мережу переконайтеся, що електродвигун підключений "трикутником" (див. Рис. Нижче, варіант 2), це підключення викликає мінімальні втрати потужності трифазного двигуна при включенні його в мережу
Потужність, яку може видати трифазний електродвигун при включенні в однофазну мережу за схемою з'єднання обмоток «трикутник» може бути до 75% його номінальної. А частота обертання електродвигуна не відрізняється від його частоти при роботі в паспортному режимі (3 фази 380В).
Нижче наведені приклади підключення клемних колодок трифазних асинхронних електродвигунів 1-зірка, 2-трикутник, але мушу зазначити, що їх вигляд не завжди такий, в коробці підключення можуть виявитися просто дві розділені зв'язки проводів по три дроти в кожній.
Ці зв'язки проводів і є початок і кінець обмоток двигуна, «продзвонити» їх, розділіть обмотки один від одного і з'єднайте їх послідовно, коли кінець однієї обмотки з'єднується з початком іншої - це і є підключення «трикутник» (С1-С6, С2-С4 , С3-С5). Додайте в схему включення пусковий конденсатор Сп (використовуваний короткочасно при запуску) і робочий конденсатор С р.
Якщо у вас двигун потужністю до 1,5 кВт, для кнопки SB ви можете використовувати звичайну кнопку «пуск» з ланцюгів управління магнітних пускачів, але якщо потужність вище - краще використовуйте комутаційний апарат потужніший, такий наприклад як автомат, при цьому вам доведеться вручну відключати пускову ємність Сп після набору електродвигуном оборотів.
У поданій нижче схемі здійснена можливість двоступеневого управління електродвигуном, яка дозволяє зменшувати загальну ємність конденсаторів при наборі обертів електродвигуна.
Також зазначу, якщо ваш електродвигун має потужність до 1 кВт, пусковий конденсатор можна взагалі викинути зі схеми.
Для обчислення ємності робочого конденсатора пропоную наступні формули:
«Трикутник» - Сраб = 4800хI / U, мкФ
«Зірка» - З раб = 2800 • I / U, мкФ
Це більш точні способи, що вимагають вимірювання струму в ланцюзі електродвигуна.
Однак знаючи номінальну потужність електродвигуна, можна використовувати наступну формулу:
З раб = 66 · Р н. мкФ, де Р н - і є номінальна потужність двигуна.
Простіше кажучи, кожні 0,1 кВт потужності електродвигуна - 7 мкФ робочого конденсатора.
Потужність 1,1 кВт - ємність 77 мкФ.
Таку ємність зазвичай набирають декількома конденсаторами, які з'єднуються один з одним паралельно (загальна ємність дорівнює сумарній), типи конденсаторів: МБГЧ, БГТ, КБГ, робоча напруга повинна перевищувати напругу в мережі в 1,5 рази.
Знаючи ємність робочого конденсатора, визначаємо пусковий, його ємність повинна перевищувати ємність робочого в середньому в 2-3 рази, застосовуйте конденсатори для запуску тих-же типів, що і робочі. В крайньому випадку, якщо дуже короткочасний запуск, можна застосувати електролітичні - типів К50-3, КЕ-2, ЕГЦ-М, з напругою не менше 450 в.
Чи існують системи захисту, здатні збільшити термін служби електродвигуна?
Звичайно існують, і придумані вони не вчора, у відповіді на перше питання, ми в загальних рисах навели приклади правильного включення електродвигуна, що не приводять до аварійного режиму роботи і як наслідок до пошкодження електродвигуна і передчасного виходу його з ладу. Але ми б хотіли більш детально висвітлити це питання.
Отже перш, ніж перейти до способів захисту електродвигунів необхідно розглянути найбільш часті і основні причини виникнення аварійної работиасінхронних електродвигунів:
1. Однофазні і межфазниекороткіе замикання - в кабелі, клемной коробці електродвигуна, обмотки статора (на корпус, міжвиткові замикання).
Увага! КЗ (коротке замикання) - найбільш небезпечний і частий вид несправності в електродвигуні, т. К. Супроводжується виникненням дуже великих струмів, що призводять до перегріву і згорянню обмоток статора.
2. Теплові перевантаження електродвигуна-виникають, коли обертання валу сильно утруднено (вихід з ладу підшипника, потрапляння сміття в шнек, запуск двигуна під занадто великим навантаженням, або його повна зупинка).
Найбільш частою причиною теплового навантаження електродвигуна, що приводить до ненормального режиму роботи є пропажа однієї з живильних фаз. Це викликає значне збільшення струму (в два рази перевищує номінальний) в статорних обмотках двох інших фаз.
В результаті теплового перевантаження електродвигуна-відбувається дуже сильний перегрів і руйнування загальної ізоляції обмоток статора, що приводить до замикання обмоток і повної непрацездатності електродвигуна.
Отже як же захистити електродвігательот струмових перевантажень?
Головний секрет полягає в своєчасному знеструмленні електродвигуна при появі в його силовому ланцюзі або ланцюга керування великих струмів, т. Е. Коли виникають короткі замикання.
Щоб захистити електродвигунів від коротких замикань найбільш часто застосовують плавкі вставки (запобіжники), електромагнітні реле, автоматичні вимикачі з електромагнітним розривом, підібрані так, щоб вони могли витримувати високі пускові струми, але при цьому негайно спрацьовували при появі струмів короткого замикання.
Якщо стоїть завдання захистити електродвигун оттеплових перевантажень в схему підключення електродвигуна застосовують теплове реле. має в своєму виконанні контакти ланцюга управління - за допомогою яких подається напруга живлення на котушку магнітного пускача.
Якщо виникнуть теплові перевантаження - ці контакти розімкнуться і перервуть харчування котушки, що призведе до повернення групи силових контактів в початкове положення - електродвигун знеструмлений.
Найпростішим і безвідмовному способом захисту електродвигуна від зникнення фаз буде додавання в схему підключення електродвигуна додатково магнітного пускача:
При включення автоматичного вимикача 1 відбувається замикання ланцюга живлення котушки магнітного пускача 2 (при цьому робоча напруга зазначеної котушки має становити
380 вольт) і замикання силових контактів 3 пускача, за допомогою якого (використовується тільки один контакт) подається харчування котушки магнітного пускача 4.
Включення кнопки «Пуск» 6 безпосередньо через кнопку «Стоп» 8 викликає замикання ланцюга живлення котушки 4, наступного магнітного пускача (її робоча напруга має значення як 380 так і 220 в), замикає його силові контакти 5, і на двигун подається напруга.
Якщо віджати кнопку «Пуск» 6, напруга з силових контактів 3 буде проходити через нормально розімкнутий блок-контакт 7. при цьому забезпечуючи нерозривність ланцюга живлення котушки магнітного пускача.
Як можна побачити з цієї схемизащіти електродвигуна. відсутність (з яких-небудь причин) будь-який з фаз напруга подаються на електродвигун - знеструмить електродвигун, що збереже його від теплових перевантажень і передчасного виходу його з ладу.
Чим відрізняються схеми підключення електродвигуна «зірка» та «трикутник»?
При з'єднанні трифазного електродвигуна зіркою кінці його статорних обмоток зводяться разом, з'єднуючись в одній точці, а на початку обмоток подається харчування (рис 1).
При з'єднанні трифазного електродвигуна трикутником обмотки статора з'єднуються послідовно - кінець однієї обмотки з'єднаний з початком наступної (рис 2).
Клемні колодки електродвигунів і схеми з'єднання обмоток:
Якщо не вдаватися в подробиці основ теорії електротехніки, відзначимо головне - електродвигуни з обмотками, з'єднаними зіркою працюють набагато м'якше, ніж електродвигуни з з'єднанням обмоток в трикутник, але не можна не відзначити, що при з'єднанні обмоток зіркою двигун не здатний видати максимальну потужність. Якщо з'єднати обмотки трикутником, двигун видасть повну паспортну потужність (приблизно в 1,5 рази вище, ніж при з'єднанні зіркою), але значення пускових струмів будуть високими.
Тому найбільш бажано (зокрема це дуже актуально для електродвигунів великої потужності) підключення за схемою зірка - трикутник; при цьому запускається електродвигун за схемою зірка, після чого (коли електродвигун «вийшов на паспортні обороти»), автоматично перемикається на схему підключення трикутник.
При цьому схема управління повинна виглядає так:
При підключення оперативного напруги через контакт NC (нормально закритий) реле часу К1 і контакт NC К2, в ланцюзі котушки пускача К3.
При включення пускача К3, розмикає контакт К3 в ланцюзі котушки пускача К2 (блокуючого випадкове включення) і замикає контакт К3, в ланцюзі котушки магнітного пускача К1 - він сполучений з контактами реле часу.
При включенні пускача К1 замикається контакт К1 в ланцюзі котушки магнітного пускача К1 і одночасно включається реле часу, розмикається контакт реле часу К1 в ланцюзі котушки пускача К3, замикає контакт реле часу К1 в ланцюзі котушки пускача К2.
Відключення пускача К3, замикається контакт К3 в ланцюзі котушки магнітного пускача К2. Включення пускача К2, розмикає контакт К2 в ланцюзі котушки пускача К3.
На початку обмоток U1, V1 і W1 через силові контакти магнітного пускача К1 подається робоча напруга. Спрацьовування магнітного пускача К3 його силові контакти К3, таким чином, з'єднуючи кінці обмоток U2, V2 і W2 - обмотки двигуна з'єднані зіркою.
Далі спрацьовує реле часу, поєднане з пускачем К1, відключаючи пускач К3 і одночасно включаючи К2 - замикаються силові контакти К2 і подається напруга на кінці обмоток електродвигуна U2, V2 і W2. Тепер електродвигун включений по схемі трикутник.
Як правильно підключити трифазний асинхронний електродвигун до мережі живлення?
Звичайна схема підключення трифазного асинхронного електродвигуна складається з наступних елементів:
· Магнітного пускача і захисту від надструмів (автоматичний вимикач - автомат).
Самі схеми підключення можуть бути різними і залежать від:
· Типу магнітного пускача, а конкретніше - від робочої напруги його котушки К (220 в або 380 в);
· Від наявності теплового реле, яке підключається послідовно з котушкою пускача. Перевищення струму, споживаного електродвигуном викликає розмикання контактів теплового реле, що призводить до знеструмлення котушки і відключення електродвигуна.
Схеми підключення трифазного електродвигуна
Позначення на схемах:
1 - вимикач автоматичний (3х-полюсний автомат),
2 - теплове реле з розмикаючими контактами,
3 - група контактів магнітного пускача,
4 - котушка магнітного пускача (в даному випадку робоча напруга котушки - 220 в), 5 - блок-контакт нормально розімкнутий,
6 - кнопка "Пуск",
7 - кнопка "Стоп".
Відмінність цих схем підключення електродвигунів полягає у використанні різних магнітних пускачів в цих схемах. У першому випадку використовується магнітний пускач з робочою напругою котушки 4 - 220 в; для її харчування використовується фаза С (можна будь-яку іншу) і нуль - N.
У другому випадку електродвигун підключається через магнітний пускач з котушкою 4 на 380 в. Для її харчування використовуються фази B і С.