Zapojení hvězda-trojúhelník třífázového motoru

Asynchronní motory mohou být dimenzovány na 220 V (jednofázové) nebo 380 V (třífázové). První se nacházejí v domácích spotřebičích, druhé se často používají v průmyslu. Elektrické zařízení je napájeno třífázovou sítí a může spotřebovat více energie.

V elektrotechnice byla vyvinuta a podrobně popsána schémata zapojení přijímačů. Připojení motoru k třífázovému obvodu lze provést dvěma způsoby: hvězda a trojúhelník. Provozní vlastnosti motoru do značné míry závisí na typu připojení. Jaký je rozdíl mezi schématem „trojúhelníku“ a schématem „hvězdy“, pochopíme dále.

Třífázová síť

Schéma zapojení hvězda-trojúhelník se používá pouze v třífázovém obvodu a často se používá pro asynchronní elektromotory, transformátory a topná tělesa elektrických kotlů. Fáze za sebou zaostávají o úhel 120 stupňů, zbývající charakteristiky (frekvence a napětí) jsou stejné. Hodnota 380 V udává rozdíl mezi fázovými vodiči, jinak se nazývá síťové napětí. Napětí mezi nulovým vodičem a kterýmkoli z dalších tří vodičů bude 220 V (fázové napětí). Neutrální vodič se však vždy nepoužívá; zařízení je připojeno pouze k fázím.

Třífázové sítě mají následující výhody:

efektivnější přeprava energie;
dobrá rovnováha energie v systému.

V bytech a soukromých domech většina lidí používá jednu fázi a nulu. Třífázové sítě se nacházejí v průmyslových odvětvích a pro dodávku elektřiny do vícepodlažních budov a po fázi jsou distribuovány mezi byty.

Třífázový motor

Elektrické zařízení určené pro použití v třífázových sítích může pracovat v režimu generátoru nebo motoru. Třífázový motor má rotor rotující kolem statoru, který je stacionární. Tři statorová vinutí jsou vůči sobě posunuta o 120 stupňů. Jejich svorky jsou připojeny ke speciálnímu bloku. To vše je doplněno o pouzdro, ložiska a další díly.

Označení svorek vinutí

Pro značení svorek vinutí asynchronního elektromotoru bylo vydáno několik státních norem. První (183-74) byl používán až do roku 1987. Podle raných tradic byly všechny kontakty označeny písmenem „C“ následovaným číslem od 1 do 6. Později byl vydán standard, který si vypůjčil označení přijatá mimo zemi. Vinutí se nazývají „W“, „V“ a „U“, začátek a konec jsou napsány čísly 1 a 2. Pokud je použit neutrál, pak bude na schématech označen písmenem N.

Princip činnosti elektromotoru

Indukční motor využívá stejný jev jako transformátor, proto se mu někdy říká indukční motor. Statorovým vinutím prochází střídavý proud, který vytváří magnetické pole. Na vinutí převodovky dochází k EMF. Vzájemné působení magnetických polí způsobuje pohyb hřídele. Motor se nazývá asynchronní, protože frekvence magnetického pole vytvářeného statorem a otáčky rotoru jsou různé.

Vlastnosti

Indukční motor potřebuje k provozu střídavý proud. Vyrábí modely určené pro různé typy sítí. Rozlišují se třífázové motory:

s rotorem ve veverce („kolo veverky“);
s vinutým rotorem.

K dispozici jsou také synchronní motory. Schéma zapojení pro takovou jednotku bude složitější, protože k provozu vyžaduje stejnosměrný proud.

Provozní režimy

Existuje několik režimů provozu asynchronního motoru:

Volnoběh. Není zatížení, rotor se otáčí maximální rychlostí.
Motorový režim. Od předchozího se liší přítomností zátěže, která zpomaluje otáčky rotoru. Elektrická energie se přeměňuje na mechanickou energii.
Režim brzdění. Používá se, když potřebujete rychle zastavit rotaci, vyžaduje obrácené připojení.
Režim generátoru. Využívá přeměnu jiného druhu energie na elektřinu.

Přečtěte si více

Vzdálenost od studny k septiku - správná instalace septiku!

Třífázové motory mohou pracovat v jednofázových sítích, ale nedosáhnou maximálního výkonu a plynulého chodu. Chcete-li to provést, budete muset transformovat obvod přidáním dalších prvků s fázovým posunem.

Hvězdicový okruh

Schéma zapojení tří vinutí, když jsou všechna připojena k jednomu společnému bodu, se nazývá hvězda. Vizuálně to vypadá jako spojení tří prvků a vytvoření hvězdy. Společný bod se nazývá neutrální. Připojuje se k nulovému vodiči, pokud existuje. Pro zapojení podle hvězdicového obvodu existují dva případy: zapojení s neutrálem a bez.

Výhody spojení motoru s hvězdou:

hladší start;
Je možný nepřetržitý provoz po dlouhou dobu;
vysoká spolehlivost;
odolnost proti krátkodobému přetížení.

Zapojení do hvězdy je optimální pro dlouhodobý provoz. Je menší riziko přehřátí skříně, motor běží hladší. Ale cenou za všechny výhody je síla, s takovým schématem byste neměli počítat s maximem.

Trojúhelníkový diagram

Pokud je použito trojúhelníkové zapojení přijímačů, pak jsou vinutí zapojena do série. Do každého z rohů je dodávána fáze. Není nutné žádné neutrální připojení.

Připojení vinutí do trojúhelníku vám umožní získat následující výhody:

extrahování maximálního výkonu;
vysoký výkon pro trakci a točivý moment.

Mezi nevýhody patří vysoké proudy při startu a také možné přehřátí při delším provozu.

Kombinace obvodů

Zapojení hvězda a trojúhelník se liší nejen geometrií obvodů. Rozdíly jsou také v jejich praktické aplikaci. Například při připojení tří topných těles do hvězdy, pokud jeden z nich selže, ostatní dva budou fungovat. Pokud je problém se dvěma, přestane fungovat třetí. Při připojení topných těles s trojúhelníkem bude topení fungovat i po poruše dvou topných těles.

Schéma zapojení trojúhelníku nebo hvězdy je základní, ale ne vždy se používá ve své čisté podobě. Někdy je výhodné použít jednu možnost pro nastartování motoru a druhou pro nepřetržitý provoz. Tento přístup vám pomůže vytěžit z vašeho motoru maximum, ale musí být používán opatrně. Například při spouštění motoru se používá zapojení zátěže do trojúhelníku a poté, aby se snížilo lineární napětí ve statorových prvcích, přepnou do hvězdy. Spínání se provádí pomocí obvodu typu kontakt relé.

Volba okruhu závisí na provozních podmínkách zařízení. Například, pokud budete provozovat třífázový elektromotor v jednofázové síti, pak se použije schéma zapojení trojúhelníku, ale s použitím kondenzátoru s fázovým posunem.

Ne všechna zařízení umožňují uživatelům vybrat typ připojení. Někdy výrobce nechává pouze tři výstupní piny. Uvnitř jsou již vinutí motoru připojena jedním z následujících způsobů. Uživatelé nemusí přemýšlet o tom, jak připojit zařízení k síti, stačí pouze připojit tyto svorky k fázovým vodičům. Pokud však potřebujete změnit obvod, budete muset otevřít pouzdro zařízení, což není vždy vhodné.