Jak správně implementovat zapojení do trojúhelníku v třífázovém motoru?

Dnes je toto téma obzvlášť aktuální a na internetu k němu najdete spoustu dotazů. Odpovědí je také mnoho, ale některé jsou na hranici fantazie. Proto jsme se rozhodli, že vám na základě naší praxe povíme krok za krokem a přesně o zapojení vinutí elektromotoru.

Pro začátek si krátce připomeňme činnost asynchronního elektromotoru. Připojuje se k sítím s třífázovým střídavým napětím. Stator má 3 vinutí, posunutá vůči sobě o 120 elektrod. To vše je k tomu nutné. K vytvoření rotujícího magnetického pole.

Svorky vinutí statoru jsou označeny takto:

• C1, C2, C3 – začátek vinutí,
• C4, C5, C6 – konec vinutí.

Uvedené označení je standardní, ale dnes se objevila nová označení svorek, která odpovídají GOST 26772-85:

• U1, V1, W1 – začátek vinutí,
• U2, V2, W2 – konec vinutí.

Vývody fázových vinutí asynchronního motoru jsou vyvedeny na svorkovnici nebo blok a umístěny tak, aby při připojování byly použity speciální propojky a nekřížily se vodiče.

Obvykle se snaží připojit svorkovnici shora nebo, pokud to nefunguje, ze strany. Někdy, pokud to typ svorkovnice umožňuje, lze ji otočit o 180°, aby bylo připojení napájecích kabelů pohodlnější.

Na svorkovnici lze vyvést 3 nebo 6 vodičů fázových vinutí statoru.

Zvažme každou situaci zvlášť.

Pokud ke svorkovnici připojíte 6 vodičů vinutí statoru, můžete se připojit k síti na dvou různých napěťových úrovních, které se mohou lišit hodnotou 1,73krát (√3). Pokud vezmeme elektromotor s napětím 220/380 (V) a úroveň síťového napětí v síti je 380 (V), pak by měla být vinutí statoru zapojena do hvězdy.

Hvězdné spojení

Konce tří vinutí jsou spojeny v jednom bodě pomocí speciální propojky. Na počáteční konce vinutí přivádíme třífázové síťové napětí. Napětí fázového vinutí by mělo být 220 (V) a lineární napětí mezi dvěma fázovými vinutími by mělo být 380 (V).

Delta připojení

Pokud má síť lineární úroveň napětí 220 (V), pak musí být vinutí statoru zapojeno do trojúhelníkového vzoru. Krok za krokem trojúhelníkové zapojení fázových vinutí:

• připojte konec vinutí fáze „A“ C4 (U2) k začátku vinutí fáze „B“ C2 (V1)
• připojte konec vinutí fáze „B“ C5 (V2) k začátku vinutí fáze „C“ C3 (W1)
• připojte konec vinutí fáze „C“ C6 (W2) k začátku vinutí fáze „A“ C1 (U1)

Místa, kde se provádí připojení, jsou připojena k odpovídajícím fázím třífázového napájecího napětí.

Лlineární napětí by v tomto případě mělo být 220 (V) a na třífázovém vinutí také 220 (V).

Na svorkovnici při připojování statorových vinutí asynchronního motoru podle trojúhelníkového schématu by měly být instalovány speciální propojky takto:

V prezentovaných příkladech je při zapojení buď hvězdy nebo trojúhelníku napětí každé fáze vinutí asynchronního motoru 220 (V).

Zvláštní případ

Někdy se stává, že svorkovnice asynchronního motoru nemá 6, ale 3 výstupy. V takové situaci bude připojení, bez ohledu na typ okruhu, provedeno uvnitř motoru od konce. V tomto případě lze připojení k síti provést pouze při jednom napětí, které je uvedeno v tabulce s technickými informacemi.

Pokud jsou vinutí asynchronního motoru zapojena do hvězdy, rozběh bude pozvolný a provoz bude plynulý. V tomto případě jsou povolena krátkodobá přetížení.

Spojením vinutí asynchronního elektromotoru do trojúhelníku lze dosáhnout jeho maximálního výkonu. Během období spouštění budou mít velký význam proudy. Bude také možné pozorovat, že motor zapojený podle tohoto obvodu se bude více zahřívat.

Na základě získaných dat to musíme pochopit asynchronní motory středního výkonu a vyšší by měly být spouštěny v konfiguraci hvězdy. Po dosažení jmenovité rychlosti v automatickém režimu se přepne na trojúhelníkový obvod.

I na základě vlastní zkušenosti Pro asynchronní motory doporučujeme použít mastkové svorkovnice, který vám umožní spolehlivě a bezpečně připojit vodiče do jakékoli sítě. Lze je použít nejen pro elektromotory, ale také pro zařízení a jednotlivá topná tělesa se zvýšenou teplotou.

Svorkovnice KM mají keramické tělo a uvnitř umístěný trubkový mosazný profil. Přítomnost závitových otvorů vám umožňuje nainstalovat kolíky pro blok.

Při výběru svorkovnic věnujte pozornost především úrovni jejich odolnosti vůči teplotnímu zatížení. Nekvalitní svorkovnice vedou k roztavení izolace a způsobují zkraty v energetickém systému. Použití mastkových polštářků eliminuje uvedená rizika, protože keramické tělo odolává teplotám až 1000 °C. Keramické svorkovnice pro asynchronní elektromotory pracují při konstantním zatížení okolní teplotou 300°C.

Kromě mastkových svorek pro elektromotory vyrábí Elemag několik různých typů svorek s vysokou tepelnou odolností. V sekci produktů na webu můžete zvážit:

• Soaptitové svorkovnice SL;
• Keramické svorkovnice SD Ceramics;
• Mastkové svorky KMK Ceramica;
• Porcelánové svorkovnice Werit;
• Svorkovnice jsou tepelně odolné Conta-Clip.

Tepelně odolné bloky od Elemagu jsou široce používány pro připojení elektrických zařízení, protože se vyznačují bezpečným používáním a pohodlným připojením. Vyrábíme svorkovnice pro teplotní zatížení nad 100°C. Na různé typy podložek používáme mastek, keramiku a dokonce i porcelán. Jedná se o vynikající izolátory, které odolávají ultravysokým teplotám, jsou odolné proti proudovým poruchám, netaví se ani nehoří. Pro zvýšení ochrany můžeme podložky přetřít speciální keramickou glazurou.

Pouzdra podložek mohou být zavřená nebo otevřená. U prvního jsou kontakty umístěny uvnitř krytu a u druhého jsou kontakty umístěny v horní části bloku. Pro upevnění podložek lze v těle vytvořit speciální otvory.

V našem sortimentu si můžete vybrat otevřené i uzavřené bloky pro 2, 3, 4, 5 kontaktů.

Doporučujeme instalovat lampy v střídavém vzoru. Toto schéma pomůže snížit počet nevyhřívaných bodů.

Asynchronní motory mají mnoho výhod, mezi které patří vysoký výkon, provozní spolehlivost, relativně nízká cena a nízké nároky na údržbu a opravy. Asynchronní motory navíc docela dobře snášejí mechanické zatížení. Všechny tyto výhody jsou způsobeny jednoduchostí designu. Ale i přes širokou škálu výhod lze identifikovat i některé slabiny. V praxi lze při připojení motoru využít jeden ze dvou třífázových způsobů připojení k elektrické síti. Tyto metody zahrnují spojení hvězda nebo trojúhelník. Při připojení třífázového motoru hvězdicovou metodou jsou konce statorových vinutí spojeny v jednom bodě. Třífázové napětí je v tomto případě přiváděno na začátek vinutí.

Při připojení třífázového motoru pomocí metody “trojúhelník” Statorová vinutí jsou zapojena jedno po druhém v sekvenčním pořadí. Začátek dalšího vinutí je spojen s koncem předchozího atd. Pokud provedeme praktickou analýzu teoretických a technických základů elektrotechniky, je zřejmé, že elektromotory pracující na hvězdicovém okruhu se spouštějí plynuleji a fungují plynuleji ve srovnání s motory zapojenými do trojúhelníkového obvodu. Ale zároveň asynchronní motory s vinutím zapojeným způsobem „trojúhelník“ získávají podstatně větší výkon. Toho nelze dosáhnout hvězdicovým zapojením. Při zapojení do trojúhelníku je elektromotor schopen pracovat na maximální výkon uvedený v technických specifikacích. Je třeba poznamenat, že startovací proudy zde budou mít vysoké hodnoty. Porovnáme-li provoz elektromotorů zapojených podle různých obvodů, můžeme dojít k závěru, že s trojúhelníkem je výkon dodáván jedenapůlkrát vyšší než při zapojení do hvězdy. Vezmeme-li výše uvedené informace jako základ, pro snížení proudů během spouštění je logické použít připojení vinutí v kombinovaný obvod hvězda-trojúhelník. Tento typ připojení je zvláště důležitý pro vysoce výkonné asynchronní motory. Při použití obvodu hvězda-trojúhelník probíhá přímé spouštění jako hvězda a po nabrání rychlosti se automaticky přepne na obvod trojúhelník.
Můžete také použít jiný řídicí obvod asynchronního motoru, který je následující.
Rozpínací (normálně sepnutý) kontakt časového relé K1 a také rozpínací kontakt relé K2 v obvodu cívky zkratovacího spouštěče jsou napájeny napájecím napětím. Po zapnutí zkratového spouštěče rozpojí normálně zavřené zkratové kontakty obvod cívky spouštěče K2. Kontakt K3 v silovém obvodu startovací cívky K1 se sepne. Když se magnetický startér K1 spustí, jeho cívky v silovém obvodu sepnou kontakty K1. Během stejné doby je sepnuto časové relé. Kontakt tohoto relé K1 v obvodu startovací cívky K3 se rozepne. A v okruhu startovací cívky K2 se uzavře. Když je vinutí spouštěče K3 vypnuto, kontakt K3 v obvodu K2 se sepne. Po zapnutí K2 se otevře napájecí obvod cívky startéru K3. Třífázové napájecí napětí bude přivedeno na začátek každého vinutí W1, U1 a V1 díky silovým kontaktům spouštěče K1. Po spuštění magnetického spouštěče K3 dojde v důsledku jeho kontaktů ke zkratu, poté musí být konce každého vinutí motoru W2, V2 a U2 vzájemně spojeny. Takto jsou vinutí zapojena do hvězdicového typu. Po určité době sepne časové relé s magnetickým startérem K1, poté se magnetický startér K3 vypne a K2 zapne. Napájecí kontakty K2 se sepnou a napájení půjde na konce každého vinutí motoru. Motor začne pracovat v trojúhelníkovém vzoru. Pro spuštění elektromotoru hvězda-trojúhelník mají různí výrobci speciální spouštěcí relé. Viz obrázek níže pro typický spouštěcí obvod hvězda-trojúhelník.
Pro snížení startovacích proudů musí být elektromotor spuštěn v určitém pořadí:

1. Při nízkých rychlostech pomocí hvězdicového připojení;
2. Přechod na schéma „trojúhelník“.

První rozběh do trojúhelníku vytvoří maximální zatížení a další zapojení do hvězdy s nižším rozběhovým momentem bude pokračovat v činnosti ve jmenovitém režimu. Při zvýšení otáček motoru dojde automaticky k přechodu na zapojení do trojúhelníku. Je důležité pochopit, že zatížení vytvořené na hřídeli před spuštěním ovlivní útlum při připojení do hvězdy. Na základě toho je nepravděpodobné, že tento způsob startování je vhodný pro motory s vysokým zatížením, protože za takových podmínek ztrácejí svůj výkon.

Na závěr se podívejme na hlavní výhody a nevýhody jednotlivých způsobů připojení.

Výhody hvězdicového zapojení:

• Stabilita a schopnost provozovat motor po dlouhou dobu;
• Vysoká úroveň spolehlivosti a životnosti díky sníženému výkonu elektromotoru;
• Maximálně hladký start elektrického pohonu;
• Možná tolerance pro krátkodobé přetížení;
• Přehřívání skříně motoru je vyloučeno.

Existují typy zařízení, ve kterých jsou konce vinutí spojeny interně. K bloku jsou připojeny pouze tři piny a není možné použít jiný typ zapojení. Elektroinstalace tohoto typu nevyžadují pro připojení práci odborníka.

Výhody připojení elektromotoru pomocí typu „delta“:

• Možnost zvýšení úrovně výkonu elektromotoru na maximální úrovně;
• Použití reostatu pro startování;
• Zvýšený točivý moment;
• Vysoké tažné síly.

Zvláštní pozornost by měla být věnována nevýhodám:

• Vysoká spotřeba energie při spuštění;
• Přehřívání motoru při dlouhodobém provozu.

Hlavní výhody kombinace:

• Výrazné prodloužení životnosti elektroinstalace;
• Hladký start;
• Eliminace nerovnoměrného zatížení;
• Konzervace mechanických prvků motoru;
• Dostupnost dvouúrovňového napájení.

Pro připojení vinutí asynchronních motorů je nutné použít speciální tepelně odolné bloky. Společnost Termoelement nabízí speciálně navržené steatitové bloky motorů pro elektromotory, které jsou navrženy speciálně pro práci s těmito elektrickými zařízeními. Svorkovnice s mastkovým pláštěm snadno odolávají teplotnímu zatížení až 800°C i při dlouhodobém provozu. U nás si můžete zakoupit svorkovnice v libovolném množství a pro jakékoli vysokoteplotní aplikace.