Jak správně připojit 3-fázový motor?

Pokud jste pro správné připojení kabelu ke svorkovnici nasměrováni na elektromotor, pak vám tento článek pomůže nezaměnit se mezi hvězdou a trojúhelníkem.

Hlavním vodítkem bude znak na skříni ED (nezaměňujte jej s podobným štítkem na čerpadle, který je umístěn na stejné hřídeli). Na štítku „elektro“ nás bude zajímat schéma napětí a zapojení.

Schémata zapojení ED do 1 kW (220 a 380 voltů)

Uvažujme motory s napětím do 1 kV – může to být stroj s napětím 660, 380, 220 nebo 127 voltů s možností připojení hvězdy „U“ nebo trojúhelníku „D“.

Buďte opatrní a opatrní. Tady se koneckonců bavíme o lineárních napětích, tedy veličinách mezi dvěma fázemi. Připojení na 380 V znamená napájení tří fází ze sestavy napětím 380 V, kde síťové napětí mezi libovolnými dvěma fázemi bude 380 V a napětí mezi fází a nulou bude 220 V.

A připojit elektromotor na 220 V – to obdobně znamená najít výkonovou sestavu, na které bude lineární napětí mezi fázemi 220 V a mezi fází a nulou třikrát menší – tedy 127 V. To je, pokud je 220/380 D/Y, 380/660 D/Y a máme síť 0,4 kV – tak nám vyhovuje první varianta s připojením do hvězdy a druhá s připojením trojúhelník. Jaký je ale rozdíl mezi hvězdou a trojúhelníkem při zapojení elektromotoru z provozního hlediska je téma na samostatnou diskusi.

Na jaké napětí bude motor připojen, můžete pochopit, když se podíváte na projekt. Elektrické schéma ukazuje, že kabel vede od motoru k výkonové sestavě. Na sestavě uvidíme např. 380V a 3-5 žil (tři fáze, nula a PE).

Dále můžete přistoupit k montáži a sami se přesvědčit, že na panelovém voltmetru je kabel, potřebný počet žil a hodnota napájecího napětí. Žíly kabelů je potřeba zakroužkovat – to je nutné, abyste pochopili, že budeme instalovat a testovat přesně ten správný kabel a ne jiný, který instalátor právě řeže. Obecně je vždy nutné před testováním prozvonit žíly kabelů, aby se to nepokazilo.

Údaje na typovém štítku motoru

Hlavní věc, kterou bereme z desky, je přesně pořadí symbolů, například: „trojúhelník“ / „hvězda“ a úroveň napětí „380/660“. Na trojúhelníku bude vždy menší napětí.

Při povolovacím řízení, po ujištění, že do motoru nebude přivedeno napětí, můžete otevřít víko svorkovnice nebo brno.

Co je BRNO?

Pokud nechápete, co je brno nebo borno, vysvětlím vám to teď.

BRNO – rozvodný blok (odpojení) pro začátek vinutí elektromotoru. Na internetu píšou, že je to přesně tak. Proč jsou tedy v této krabici začátky i konce vinutí? Něco už nesedí. Na fórech píší i o českém Brně.

Bornes (jinak nazývané koncovky) – v elektrotechnice znamenají měděné svorky na dynamech elektrických strojů a jiných elektrických zařízení pro jištění vodičů (vodiče, vodiče).

A zde je definice ze slovníku Brockhaus-Efron z roku 1891

Zde nám bylo řečeno, že bor jsou měděné svorky pro upevnění drátů. Ukázalo se, že máme krabici se svorkami – borový blok s vodiči vinutí.

Nehádejme, ale vezmime si pas na motor a podívejme se, jak tomuto objektu dělníci říkají. Našel jsem to na internetu, vyhledal a řeknu vám, že se tomu říká svorkovnice, uvnitř které je svorkovnice a zvenčí je víko svorkovnice.

Takže po otevření krytu, poté, co jsme se nejprve ujistili, že není žádné napětí a přijali opatření, aby se zabránilo jeho napájení, uvidíme právě tyto svorky, svorky začátku a konce vinutí a také propojky (volitelně ).

Pokud je motor „starý“, budou výstupy vinutí pojmenovány podle starého GOST 183-74:

• první fáze začátek C1 – konec C4
• druhý C2 – C5
• třetí C3 – C6

Pokud je ED mladší, pak podle aktuálního GOST 26772-85:

• první fáze začátek U1 – konec U2
• druhý V1 – V2
• třetí W1 – W2

Čísla 1 a 2 se píší, když mluvíme o otevřeném obvodu (bez propojek), ale pokud je obvod sestaven, nazývají se označení fází bez digitálních indexů pro aktuální GOST (U, V, W) a označení začátků fází pro neplatné GOST (C1, C2, C3).

Vždy je ale lepší podívat se na technický list motoru a zazvonit na svorky vinutí.

Právě na základě těchto údajů musíme provést spojení.

Další nápověda bude na borovém krytu a bude duplikována v pasu produktu. Tam uvidíme, jak nainstalovat propojky pro různá schémata připojení.

Hvězdicové nebo trojúhelníkové spojovací desky

Pro spojení elektromotoru s hvězdou potřebujeme jednu nebo dvě destičky, které umístíme na začátek vinutí.

Při připojení motoru s trojúhelníkem je třeba vzít tři desky a umístit je mezi začátky a konce vinutí.

• Hvězda – jeden talíř
• Trojúhelník – tři talíře

Začátky a konce vinutí musí být podepsány. Pro určení, které vinutí je které, je stačí prozvonit ve dvojicích s odstraněnými propojkami a označit je, abyste nezapomněli.

Ale ve skutečnosti nestačí pouze zasadit konce, musíte provést měření:

• Ohmický odpor vinutí motoru
• Izolační odpor kabelu a motoru
• Vysokonapěťový test kabelu a motoru

Po testech, pokud získané výsledky odpovídají normám a rozsahu testování elektrických zařízení ve vašem regionu, sestavíme obvod s destičkami, nainstalujeme kabel a přišroubujeme kryt.

Desky musí být samozřejmě totožné – stejný materiál, plocha, průřez. To pro případ, že byste je ztratili během procesu instalace. I když rozdíl v ohmickém odporu bude malý, může vést k nerovnoměrnému zahřívání těchto desek.

U vysokonapěťových motorů s napětím 6 nebo 10 kV vyjdou konce vinutí ve svorkovnici z pouzdra a budou sedět na izolátorech a dorazech. Připojí se tam i napájecí kabel.

Hned v první fázi bychom se měli rozhodnout pro typ motoru, který zapojíme. Může to být třífázový asynchronní motor s klecí nakrátko nebo vinutým rotorem, dvoufázový nebo jednofázový motor, nebo dokonce synchronní stroj.

K tomu může pomoci štítek na elektromotoru, který obsahuje potřebné informace. Někdy to lze provést čistě vizuálně – protože uvažujeme o zapojení třífázových elektrických strojů, motor s rotorem nakrátko nemá komutátor, ale stroj s vinutým rotorem jej má.

Určení začátku a konce vinutí

Třífázový asynchronní elektromotor má šest svorek. Jedná se o tři vinutí, z nichž každé má začátek a konec. Pro správné připojení musíme určit začátek a konec každého vinutí. Možností, jak na to, je mnoho – zaměříme se na ty nejjednodušší z nich, použitelné doma.

Vinutí statoru motoru

• Abychom mohli určit začátek a konec vinutí třífázového motoru vlastními rukama, musíme nejprve určit svorky každého jednotlivého vinutí, to znamená určit každé jednotlivé vinutí.
• To je docela snadné. Mezi koncem a začátkem jednoho vinutí budeme mít určitě obvod. S určením obvodu nám pomůže buď dvoupólový indikátor napětí s příslušnou funkcí, nebo běžný multimetr.
• Chcete-li to provést, připojte jeden konec multimetru k jedné ze svorek a dotkněte se dalších pěti svorek postupně druhým koncem multimetru. Mezi začátkem a koncem jednoho vinutí budeme mít hodnotu blízkou nule, v režimu měření odporu. Mezi dalšími čtyřmi kolíky bude hodnota prakticky nekonečná.
• Dalším krokem je určení jejich začátku a konce.

EMF pro různé typy připojení vinutí elektromotoru

• Abychom mohli určit začátek a konec vinutí, pojďme se trochu ponořit do teorie. Stator elektromotoru má tři vinutí. Pokud připojíte konec jednoho vinutí ke konci druhého vinutí a přivedete napětí na začátek vinutí, pak v místě připojení bude EMF rovno nebo blízko nule. Koneckonců, EMF jednoho vinutí kompenzuje EMF druhého vinutí. V tomto případě nebude ve třetím vinutí indukováno žádné EMF.
• Nyní se podívejme na druhou možnost. Připojili jste jeden konec vinutí k začátku druhého vinutí. V tomto případě se v každém z vinutí indukuje EMF, což má za následek jejich součet. V důsledku elektromagnetické indukce se ve třetím vinutí indukuje EMF.

Schéma pro určení začátku a konce vinutí motoru

• Pomocí této metody můžeme najít začátek a konec každého z vinutí. Chcete-li to provést, připojte ke svorkám jednoho vinutí voltmetr nebo žárovku. A spojíme k sobě dvě libovolné svorky jiných vinutí. Dvě zbývající svorky vinutí připojíme k elektrické síti 220V. I když můžete použít nižší napětí.
• Pokud spojíme konec a konec dvou vinutí, pak voltmetr na třetím vinutí ukáže hodnotu blízkou nule. Pokud jsme správně propojili začátek a konec dvou vinutí, pak se na voltmetru, jak říká návod, objeví napětí od 10 do 60V (tato hodnota je velmi libovolná a závisí na konstrukci elektromotoru).
• Podobný pokus opakujeme ještě dvakrát, dokud přesně neurčíme začátek a konec každého vinutí. Chcete-li to provést, nezapomeňte podepsat každý získaný výsledek, abyste nebyli zmateni.

Výběr schématu zapojení motoru

Téměř každý asynchronní elektromotor má dvě možnosti připojení – hvězda nebo trojúhelník. V prvním případě jsou vinutí připojena na fázové napětí, ve druhém na lineární napětí.

Elektromotor je třífázový asynchronní a zapojení hvězda-trojúhelník závisí na charakteristice vinutí. To je obvykle uvedeno na štítku motoru.

Hodnoty na štítku motoru

• Nejprve si ujasněme, jaký je rozdíl mezi těmito dvěma možnostmi. Nejběžnější je hvězdicové zapojení. Zahrnuje spojení všech tří konců vinutí k sobě a na začátek vinutí je přivedeno napětí.
• Při zapojení do trojúhelníku je začátek každého vinutí spojen s koncem předchozího vinutí. V důsledku toho se každé vinutí ukáže jako strana rovnostranného trojúhelníku – odtud název.

Rozdíl mezi hvězdicovým a trojúhelníkovým zapojením

• Rozdíl mezi těmito dvěma možnostmi připojení je výkon motoru a podmínky startování. Při zapojení do trojúhelníku je motor schopen vyvinout větší výkon na hřídeli. Rozběhový moment se přitom vyznačuje velkým úbytkem napětí a velkými náběhovými proudy.
• V domácích podmínkách volba způsobu připojení obvykle závisí na dostupné napěťové třídě. Na základě tohoto parametru a jmenovitých parametrů uvedených na štítku motoru se zvolí způsob připojení k síti.

Připojení asynchronního motoru

Třífázový asynchronní elektromotor a schéma zapojení závisí na vašich potřebách. Nejběžnější variantou je obvod přímého zapojení pro motory zapojené do trojúhelníku, v případě potřeby je možný obvod zapojení do hvězdy s přechodem na zapojení do trojúhelníku;

V našem článku se podíváme na nejoblíbenější přímé zapojení a obvody přímého zapojení s možností zpětného chodu.

Schéma přímého zapojení asynchronního elektromotoru

V předchozích kapitolách jsme připojili vinutí motoru a nyní je čas jej připojit k síti. Motory musí být připojeny k síti pomocí magnetického startéru, který zajišťuje spolehlivou a současnou aktivaci všech tří fází elektromotoru.

Startér je zase ovládán tlačítkovou stanicí – stejnými tlačítky „Start“ a „Stop“ v jednom krytu.

Jmenovité parametry startérů

Tlačítkový sloupek se dvěma knoflíky

Tabulka pro výběr velikosti drátu

Věnovat pozornost! Místo stroje je docela možné použít pojistky. Pouze jejich jmenovitý proud musí odpovídat jmenovitému proudu motoru. Musí také počítat se startovacím proudem, který se u různých typů motorů pohybuje od 6 do 10 násobku jmenovitého.

1. Nyní přistoupíme přímo k připojení. Dá se zhruba rozdělit na dvě etapy. První je připojení výkonové části a druhé připojení sekundárních obvodů. Silové obvody jsou obvody, které zajišťují spojení mezi motorem a zdrojem elektrické energie. Sekundární okruhy jsou nezbytné pro snadné ovládání motoru.
2. Pro připojení silových obvodů nám stačí propojit výstup motoru s prvními svorkami startéru, svorky startéru se svorkami jističe a samotný stroj se zdrojem elektrické energie.

Věnovat pozornost! Nezáleží na připojení fázových výstupů ke kontaktům spouštěče a stroje. Pokud po prvním spuštění zjistíme, že rotace je nesprávná, můžeme ji snadno změnit. Zemnící obvod motoru je připojen ke všem spínacím zařízením.

Schéma zapojení primárního a sekundárního okruhu spínacího obvodu elektromotoru

Nyní se podíváme na složitější schéma sekundárního obvodu. Abychom to mohli udělat, nejprve, jako ve videu, musíme rozhodnout o jmenovitých parametrech startovací cívky. Může to být 220V nebo 380V.

• Měli byste se také zabývat takovým prvkem, jako jsou kontakty startovacího bloku. Tento prvek je k dispozici téměř u všech typů startérů a v některých případech jej lze zakoupit samostatně s následnou montáží na tělo startéru.

Umístění startovacích prvků

• Tyto blokové kontakty obsahují sadu kontaktů – normálně zavřené a normálně otevřené. Okamžitě vás varujeme – nelekejte se, na tom není nic složitého. Normálně sepnutý kontakt je kontakt, který je sepnutý, když je startér ve vypnuté poloze. V souladu s tím je normálně otevřený kontakt v tomto okamžiku otevřený.
• Když je startér zapnutý, normálně sepnuté kontakty se otevřou a normálně otevřené kontakty se uzavřou. Pokud mluvíme o třífázovém asynchronním elektromotoru a jeho připojení k elektrické síti, pak potřebujeme normálně otevřený kontakt.

Normálně zavřené a normálně otevřené kontakty

• Takové kontakty jsou i na tlačítkovém sloupku. Tlačítko Stop má normálně zavřený kontakt a tlačítko Start má normálně otevřený kontakt. Nejprve připojíme tlačítko „Stop“.
• K tomu připojíme jeden vodič ke kontaktům spouštěče mezi jističem a spouštěčem. Připojíme jej k jednomu z kontaktů tlačítka „Stop“. Z druhého kontaktu tlačítka by měly vycházet dva vodiče najednou. Jeden jde na kontakt tlačítka „Start“, druhý na blokové kontakty startéru.

Připojení tlačítek Start a Stop

• Z tlačítka „Start“ položíme vodič ke startovací cívce a také tam připojíme vodič z kontaktů startovacího bloku. Druhý konec cívky startéru připojíme buď k druhému fázovému vodiči na silových kontaktech startéru při použití cívky 380V, nebo k nulovému vodiči při použití cívky 220V.
• To je vše, náš obvod přímého připojení pro asynchronní motor je připraven k použití. Po prvním zapnutí zkontrolujeme směr otáčení motoru a při nesprávném otočení pak jednoduše prohodíme dva napájecí vodiče na svorkách startéru.

Schéma obvodu reverzace elektromotoru

Běžnou variantou připojení asynchronního elektromotoru je varianta s reverzací. Tento režim může být vyžadován v případech, kdy je nutné změnit směr otáčení motoru během provozu.

• K vytvoření takového obvodu budeme potřebovat dva startéry, proto se cena takového zapojení mírně zvyšuje. Jeden spustí motor v jednom směru a druhý v druhém. Velmi důležitým bodem je zde nepřípustnost zapnutí obou startérů současně. Proto musíme zajistit blokování takových inkluzí v sekundárním okruhu.
• Nejprve ale zapojme silovou část. K tomu, jako ve výše uvedené možnosti, připojíme startér ze stroje a motor ze startéru.
• Jediným rozdílem bude připojení dalšího startéru. Připojíme jej na vstupy prvního startéru. V tomto případě bude důležitým bodem prohození dvou fází, jako na fotografii.

Schéma reverzibilního zapojení elektromotoru se startovací cívkou 220V

• Jednoduše propojíme výstup druhého startéru s výstupem prvního. A tady už nic neměníme.
• No a teď přejděme k zapojení sekundárního okruhu. Vše začíná znovu tlačítkem „Stop“. Připojíme jej k jednomu z příchozích kontaktů startéru – nezáleží na prvním nebo druhém. Z tlačítka „Stop“ máme opět dva vodiče. Ale nyní je jedním připnout 1 tlačítka Vpřed a druhým připnout 1 tlačítka Zpět.

Schéma reverzibilního zapojení elektromotoru se startovací cívkou 220V

• Další připojení se provádí tlačítkem „Vpřed“ pomocí tlačítka „Zpět“ je totožné. Ke kontaktu 1 tlačítka „Vpřed“ připojíme kontakt normálně otevřeného kontaktu kontaktů bloku startéru. Slovní hříčka, ale přesněji to říct nejde. Ke kontaktu 2 tlačítka „Vpřed“ připojíme vodič z druhého kontaktu kontaktů startovacího bloku.
• Také tam připojíme vodič, který půjde na normálně zavřený kontakt kontaktů startovacího bloku číslo dvě. A z tohoto blokového kontaktu je připojen ke startovací cívce číslo 1. Druhý konec cívky je připojen k fázovému nebo nulovému vodiči, v závislosti na napěťové třídě.
• Cívka druhého spouštěče je zapojena stejně, pouze ji připojíme na blokové kontakty prvního spouštěče. To zajišťuje zablokování zapnutí jednoho startéru, když je druhý vytažen.

Výkon

Způsoby připojení asynchronního třífázového elektromotoru závisí na typu motoru, jeho schématu zapojení a úkolech, které před námi stojí. Uvedli jsme pouze nejběžnější schémata připojení, ale existují ještě složitější možnosti. To platí zejména pro asynchronní stroje s vinutým rotorem, které mají brzdnou funkci.