Запуск трехфазного электродвигателя является важным этапом для обеспечения его нормальной работы и предотвращения значительных механических и электрических нагрузок. Схема пусковой звезды/треугольника — это широко используемый метод для ограничения пикового тока при пуске, при этом позволяя двигателю достичь номинальных оборотов.
Принцип работы трехфазного двигателя
Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из трех фаз электрического питания, которые создают вращающееся магнитное поле. Это поле взаимодействует с проводниками ротора, создавая момент, который вращает двигатель. Трехфазные двигатели могут питаться от сети 220/400 В или 690 В в зависимости от потребностей установки.
Соединение Треугольник в сети 3 x 400 В
В сети 3 x 400 В двигатель подключен по схеме треугольника. Это означает, что обмотки двигателя соединены между двумя фазами. Каждая обмотка получает напряжение 400 В. Эта конфигурация позволяет двигателю работать на полной мощности и достигать максимального момента.
Однако прямой пуск с таким соединением может привести к значительным пиковым токам, которые обычно в 6-8 раз превышают номинальный ток. Эти пики могут повредить электрическое оборудование и привести к перегрузке сети.
Соединение Звезда в сети 3 x 690 В
Когда двигатель питается от сети 3 x 690 В, используется соединение звезда. В этой конфигурации каждая обмотка двигателя соединена между фазой и нейтралью. Напряжение, приложенное к каждой обмотке, составляет 400 В, что примерно 58% от напряжения линии. Это соединение также используется для высоковольтных двигателей, чтобы распределить напряжение между различными обмотками.
Несмотря на эффективность этого метода для снижения пиков тока, он не всегда применим в сетях 400 В без адаптации, поскольку двигатель будет недообеспечен.
Пуск звезда/треугольник
Чтобы избежать значительных пиков тока при пуске, при этом позволяя двигателю работать на полной мощности, используется схема пуска звезда/треугольник. Эта система начинается с соединения звезда, а затем, когда двигатель достаточно ускоряется, переключается на соединение треугольник.
Пуск в Звезде
При пуске в звезде каждая обмотка двигателя получает более низкое напряжение, что снижает ток пуска до примерно одной трети от тока прямого пуска в треугольнике. Это снижение тока ограничивает электрические удары в системе питания и защищает механические компоненты двигателя от чрезмерных сил.
Переключение в Треугольник
После заранее установленного времени или когда двигатель достигает около 80% своей номинальной скорости, двигатель подключается по схеме треугольник. Это позволяет двигателю работать на полной мощности, так как каждая обмотка получает номинальное напряжение сети (400 В в случае сети 3 x 400 В).
Преимущества пуска звезда/треугольник
- Снижение пускового тока: Пусковой ток значительно снижается, что минимизирует удары по электрической сети.
- Защита двигателя: Ограничивая напряжение при пуске, избегают значительных механических нагрузок на внутренние компоненты двигателя, такие как подшипники.
- Снижение потерь: Система позволяет снизить электрические потери при пуске, что улучшает общую эффективность установки.
Недостатки
- Потери момента при пуске: Поскольку напряжение при пуске снижено в режиме звезды, момент двигателя также уменьшается, что может быть проблемой для приложений, требующих большого момента сразу после пуска.
- Переход звезда/треугольник: Переключение из звезды в треугольник может вызвать перенапряжения и механические рывки, особенно если момент переключения неправильно синхронизирован.
- Сложность системы: Добавление контакторов и таймера для перехода между звездами и треугольником усложняет установку и может повысить затраты на обслуживание.
Схема пуска звезда/треугольник является проверенным и эффективным методом для ограничения пиков тока при пуске трехфазного двигателя, при этом обеспечивая хорошую производительность, когда двигатель работает на полном ходу. Несмотря на некоторые недостатки, эта техника остается популярной во многих промышленных приложениях, особенно для крупных машин, где снижение электрических и механических ударов имеет решающее значение.
Источник изображений: vitioenoform.free.fr – CC