380 вольт как подключить двигатель

Схема подключения трехфазного электродвигателя | У электрика.ру

Здравствуйте. Информацию по этой теме трудно не найти, но я постараюсь сделать данную статью наиболее полной. Речь пойдет о такой теме, как схема подключения трехфазного двигателя на 220 вольт и схема подключения трехфазного двигателя на 380 вольт.

Для начала немного разберемся, что такое три фазы и для чего они нужны. В обычной жизни три фазы нужны только для того, чтобы не прокладывать по квартире или по дому провода большого сечения. Но когда речь идет о двигателях, то здесь три фазы нужны для создания кругового магнитного поля и как результат, более высокого КПД. Двигатели бывают синхронные и асинхронные. Если очень грубо, то синхронные двигатели имеют большой пусковой момент и возможность плавной регулировки оборотов, но более сложные в изготовлении. Там, где эти характеристики не нужны, получили распространение асинхронные двигатели. Нижеизложенный материал подходит для обоих типов двигателей, но в бóльшей степени относится к асинхронным.

Что нужно знать о двигателе? На всех моторах есть шильдики с информацией, где указаны основные характеристики двигателя. Как правило, двигатели выпускаются сразу на два напряжения. Хотя если у вас двигатель на одно напряжение, то при сильном желании его можно переделать на два. Это возможно из-за конструктивной особенности. Все асинхронные двигатели имеют минимум три обмотки. Начала и концы этих обмоток выводятся в коробку БРНО (блок расключения (или распределения) начал обмоток) и в неё же, как правило, вкладывается паспорт двигателя:

Если двигатель на два напряжения, то в БРНО будет шесть выводов. Если двигатель на одно напряжение, то вывода будет три, а остальные выводы расключены и находятся внутри двигателя. Как их оттуда «достать» в этой статье мы рассматривать не будем.

Итак, какие двигатели нам подойдут. Для включения трёхфазного двигателя на 220 вольт подойдут только те, где есть напряжение 220 вольт, а именно 127/220 или 220/380 вольт. Как я уже говорил, двигатель имеет три независимых обмотки и в зависимости от схемы соединения они способны работать на двух напряжениях. Схемы эти называются «треугольник» и «звезда»:

Думаю, даже не нужно объяснять, почему они так называются. Нужно обратить внимание, что у обмоток есть начало и конец и это не просто слова. Если, к примеру, лампочке неважно, куда подключить фазу, а куда ноль, то в двигателе при неправильном подключении возникнет «короткое замыкание» магнитного потока. Сразу двигатель не сгорит, но как минимум не будет вращаться, как максимум потеряет 33% своей мощности, начнёт сильно греться и, в итоге, сгорит. В то же время, нет чёткого определения, что «вот это начало», а «вот это конец». Тут речь идет скорее об однонаправленности обмоток. Дам небольшой пример.

Представим, что у нас есть три трубки в некоем сосуде. Примем за начала этих трубок обозначения с заглавными буквами (A1, B1, C1), а за концы со строчными (a1, b1, c1) Теперь, если мы подадим воду в начала трубок, то вода закрутится по часовой стрелке, а если в концы трубок, то против часовой. Ключевое слово здесь «примем». То есть, от того назовём мы три однонаправленных вывода обмотки началом или концом меняется только направление вращения.

А вот такая картина будет, если мы перепутаем начало и конец одной из обмоток, а точнее не начало и конец, а направление обмотки. Эта обмотка начнёт работать «против течения». В итоге, неважно, какой именно вывод мы называем началом, а какой концом, важно, чтобы при подаче фаз на концы или начала обмоток не произошло замыкания магнитных потоков, создаваемых обмотками, то есть, совпало направление обмоток, или ещё точнее, направление магнитных потоков, которые создают обмотки.

В идеале, для трёхфазного двигателя желательно использовать три фазы, потому что конденсаторное включение в однофазную сеть даёт потерю мощности порядка 30%.

Ну, а теперь непосредственно к практике. Смотрим на шильдик двигателя. Если напряжение на двигателе 127/220 вольт, то схема соединения будет «звезда», если 220/380 – «треугольник». Если напряжения другие, например, 380/660, то для включения двигателя в сеть 220 вольт такой двигатель не подойдет. Точнее, двигатель напряжением 380/660 можно включить, но потери мощности здесь уже будут более 70%. Как правило, на внутренней стороне крышки коробки БРНО указано, как надо соединить выводы двигателя, чтобы получить нужную схему. Посмотрите ещё раз внимательно на схему соединения:

Что мы здесь видим: при включении треугольником напряжение 220 вольт подаётся на одну обмотку, а при включении звездой — 380 вольт подаётся на две последовательно соединённых обмотки, что в результате даёт те же 220 вольт на одну обмотку. Именно за счёт этого и появляется возможность использовать для одного двигателя сразу два напряжения.

Существует два метода включения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Использовать частотный преобразователь, который преобразует одну фазу 220 вольт в три фазы 220 вольт (в этой статье мы рассматривать такой метод не будем)
Использовать конденсаторы (этот метод мы и рассмотрим более подробно).

Схема включения трехфазного двигателя на 220 вольт

Для этого нам потребуются конденсаторы, но не абы какие, а для переменного напряжения и номиналом не менее 300, а лучше 350 вольт и выше. Схема очень простая.

А это более наглядная картинка:

Как правило, используется два конденсатора (или два набора конденсаторов), которые условно называются пусковые и рабочие. Пусковой конденсатор используется только для старта и разгона двигателя, а рабочий включен постоянно и служит для формирования кругового магнитного поля. Для того, чтобы рассчитать ёмкость конденсатора применяются две формулы:

Ток для расчёта мы возьмём с шильдика двигателя:

Здесь, на шильдике мы видим через дробь несколько окошек: треугольник/звезда, 220/380V и 2,0/1,16А. То есть, если мы соединяем обмотки по схеме треугольник (первое значение дроби), то рабочее напряжение двигателя будет 220 вольт и ток 2,0 ампера. Осталось подставить в формулу:

Ёмкость пусковых конденсаторов, как правило, берётся в 2-3 раза больше, здесь всё зависит от того, какая нагрузка находится на двигателе – чем больше нагрузка, тем больше нужно брать пусковых конденсаторов, чтобы двигатель запустился. Иногда для запуска хватает и рабочих конденсаторов, но это обычно случается, когда нагрузка на валу двигателя мала.

Чаще всего, на пусковые конденсаторы ставят кнопку, которую нажимают в момент запуска, а после того, как двигатель набирает обороты, отпускают. Наиболее продвинутые мастера ставят полуавтоматические системы запуска на основе реле тока или таймера.

Есть ещё один способ определения ёмкости, чтобы получилась схема включения трёхфазного двигателя на 220 вольт. Для этого потребуется два вольтметра. Как вы помните, из закона Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление двигателя можно считать константой, следовательно, если мы создадим равные напряжения на обмотках двигателя, то автоматически получим требуемое круговое поле. Схема выглядит так:

Суть метода, как я уже говорил, заключается в том, чтобы показания вольтметра V1 и вольтметра V2 были одинаковые. Добиваются равенства показаний изменением номинала ёмкости «C_раб»

Подключение трехфазного двигателя на 380 вольт

Здесь вообще нет ничего сложного. Есть три фазы, есть три вывода двигателя и рубильник. Нулевую точку (где соединяются три обмотки, началами или концами – как я уже говорил выше, абсолютно неважно, как мы назовём выводы обмоток) при схеме соединения обмоток звездой, подключать к нулевому проводу не надо. То есть, для включения трехфазного двигателя в трехфазную сеть 380 вольт (если двигатель 220/380) нужно соединить обмотки по схеме звезда, и подать на двигатель только три провода с тремя фазами. А если двигатель 380/660 вольт, то схема соединения обмоток будет треугольник, ну а там точно нулевой провод некуда подключать.

Смена направления вращения вала трехфазного двигателя

Независимо от того, будет это конденсаторная схема включения или полноценная трехфазная, для смены вращения вала нужно поменять местами две любые обмотки. Другими словами поменять местами два любых провода.

На чём хочется остановиться более подробно. Когда мы считали ёмкость рабочего конденсатора, то мы использовали номинальный ток двигателя. Проще говоря, такой ток в двигателе будет только тогда, когда он будет полностью нагружен. Чем меньше нагружен двигатель, тем меньше будет ток, поэтому ёмкость рабочего конденсатора, полученная по этой формуле будет МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ёмкостью для данного двигателя. Чем плохо использовать максимальную емкость для недогруженного двигателя – это вызывает повышенный нагрев обмоток. В общем, чем-то приходится жертвовать: маленькая ёмкость не даёт двигателю набрать полную мощность, большая ёмкость при недогрузке вызывает повышенный нагрев. Обычно в этом случае я предлагаю такой выход – сделать рабочие конденсаторы из четырёх одинаковых конденсаторов с переключателем или набором переключателей (что будет доступнее). Допустим, мы посчитали ёмкость 40 мкФ. Значит, для работы нам надо использовать 4 конденсатора по 10 мкФ (или три конденсатора 10, 10 и 20 мкФ) и в зависимости от нагрузки использовать 10, 20, 30 или 40 мкФ.

Ещё один момент по пусковым конденсаторам. Конденсаторы для переменного напряжения стоят гораздо дороже конденсаторов для постоянного. Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. Однако, для двигателей существует специальная серия конденсаторов Starter, предназначенная именно для работы, как пусковые. Использовать конденсаторы серии Starter в качестве рабочих тоже запрещено.

И в завершение нужно отметить такой момент – добиваться идеальных значений нет смысла, поскольку это возможно только, если нагрузка будет стабильной, например, если двигатель будет использоваться в качестве вытяжки. Погрешность в 30-40% это нормально. Другими словами, конденсаторы надо подбирать так, чтобы был запас по мощности в 30-40%.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Как прочитать паспортную табличку двигателя

The Big Picture

Чтение паспортной таблички двигателя иногда может стать уникальной проблемой. Большинство производителей отображают информацию по-разному, а шильдики часто пачкаются, повреждаются и иногда удаляются. Это может затруднить чтение заводской таблички двигателя.

Вам потребуется информация, указанная на паспортной табличке двигателя, в течение всего срока службы двигателя. Если вам когда-либо понадобится изменить размер ЧРП, отремонтировать двигатель, заменить двигатель, подключить двигатель, откорректировать коэффициент мощности, приобрести запчасти или сделать что-нибудь с двигателем, вам потребуется информация на паспортной табличке двигателя.

лошадиных сил

лошадиных сил - это механическая мощность двигателя. Вы, вероятно, уже хорошо понимаете, что такое мощность, поэтому мы не будем вдаваться в подробности. Однако, вероятно, важно упомянуть, что за пределами Северной Америки выходная мощность обычно выражается в ваттах или киловаттах.

Знаете ли вы?
лошадиных сил был термин, придуманный Джеймсом Уаттом. Он использовал этот термин, чтобы помочь продать свой паровой двигатель.

Не забывайте быть консервативным. Использование двигателя или привода с недостаточным питанием может повредить оборудование и привести к ненужным простоям и расходам.

Напряжение

Двигатели рассчитаны на работу при напряжении, указанном на их паспортной табличке. Многие промышленные двигатели рассчитаны на работу с более чем одним напряжением. Например, многие двигатели имеют двойной номинал и рассчитаны на работу при 230 В и 460 В.

Как правило, двигатели имеют рабочий допуск 10% ± номинального напряжения на паспортной табличке (обратитесь к руководству).Это означает, что двигатель, рассчитанный на 230 В, может работать при 208 В (или 240 В). Двигатели не должны работать за пределами указанного диапазона напряжения, это может привести к повреждению вашего двигателя и / или оборудования. При работе с двигателем, рассчитанным на двойное напряжение, не забудьте проверить соответствующую номинальную силу тока и подключение провода.

Примечание:
Ваш коэффициент обслуживания снизится, если вы будете использовать допуск напряжения вашего двигателя.

Номинальный ток при полной нагрузке

Номинал FLA - это скорость, с которой двигатель потребляет мощность при 100% номинальной нагрузки и при номинальном и сбалансированном напряжении.Это число чрезвычайно важно, особенно при работе с электрическими компонентами. Размеры проводки, стартера, автоматического выключателя и тепловых перегрузок рассчитаны в зависимости от номинальной мощности усилителя.

Когда дело доходит до определения размера ЧРП, рейтинг FLA является очень важной информацией. Узнайте больше о размерах VFD в нашем Руководстве по покупке VFD.

Phase

Если у вас нет уникального применения, ваш двигатель будет рассчитан на однофазную или трехфазную входную мощность.

об / мин (скорость)

Число оборотов, указанное на паспортной табличке, является частотой вращения вала двигателя. Скорость двигателя напрямую связана с частотой сетевого напряжения и количеством полюсов в двигателе. При 60 Гц 4-полюсный двигатель будет вращаться со скоростью примерно 1800 об / мин (7200/4 полюсов). Тем не менее, в зависимости от величины проскальзывания ротора, на который рассчитан двигатель, вы можете увидеть число оборотов, указанное как 1775 или 1750, и так далее. Это число показывает, что изготовитель спроектировал, что двигатель будет вращаться при полной нагрузке с установленной частотой, указанной на паспортной табличке.

Проектное письмо

Дизайнерское письмо содержит информацию о пусковом моменте двигателя. Буквы B (нормальный начальный крутящий момент), C (высокий начальный крутящий момент) и D (очень высокий начальный крутящий момент) являются наиболее распространенными. Пусковой крутящий момент двигателя отличается от крутящего момента при нормальной работе.

Например, два двигателя с одинаковыми значениями крутящего момента могут иметь очень разные значения пускового момента. Двигатель, используемый для центробежного вентилятора, вероятно, будет иметь другой стартовый крутящий момент, чем конвейерная лента.

Сервисный фактор

Двигатели часто рассчитаны на временное увеличение спроса. Фактор обслуживания отражает способность двигателя справляться с этими временными повышениями. Думайте о факторе обслуживания как о страховом полисе. Он рассчитан на температуру окружающей среды, высоту, высокое и низкое линейное напряжение, а также несбалансированное напряжение. Не следует использовать как метод увеличения моторной мощности.

Сервисный коэффициент выражается в десятичном виде.Если вы не видите номинал сервисного коэффициента на паспортной табличке двигателя, сервисный коэффициент обычно составляет 1,00. Кроме того, все двигатели, работающие на ЧРП (даже при 60 Гц), потеряют коэффициент обслуживания и будут оценены в 1,00. Пожалуйста, обратитесь к руководству для получения дополнительной информации.

Вы можете значительно сократить срок службы своего двигателя, последовательно увеличивая номинальный коэффициент обслуживания.

Частота

Частота - это длительность от пика до пика синусоидальной волны переменного тока (60 Гц = 60 циклов в секунду).Частота напрямую связана со скоростью двигателя.

В Северной Америке стандартная частота обычно составляет 60 Гц. За пределами Северной Америки часто используется стандарт 50 Гц. Некоторые шильдики будут иметь несколько частотных рейтингов.

Код

Двигатели переменного тока, которые запускаются при полном напряжении, будут потреблять больший ток (ампер), чем при нормальной работе. Обычно это называют пусковым током или пусковым током. Эти коды представляют диапазон пускового тока.

Кодовое письмо	КВА / HP	Приблизительное среднее значение *
A	0,00-3,1	1,6
B	3,15-3,54	3,3
C	3.55-3.99	3.8
D	4.00-4.49	4.3
E	4.50-4.99	4.7
F	5.00-5.59	5.3
G	5.60-6.29	5.9
H	6.30-7.09	6.7
J	7.10-7.99	7.5
K	8.00-8.99	8.5
L	9.00-9.99	9.5
M	10.00-11.19	10.6
N	11.20-12.49	11.8
P	12.50-13.99	13.2
R	14.00-15.99	15.0

* Чтобы найти приблизительный пусковой ток для вашего двигателя, сопоставьте кодовую букву вашего двигателя шильдик с соответствующим приблизительным средним значением на графике; умножьте значение среднего диапазона и номинал усилителя при полной нагрузке на паспортной табличке вашего двигателя.

КПД

Показатель эффективности двигателя показывает, насколько хорошо двигатель преобразует электрическую энергию (вход) в механическую энергию (выход).Обычно это отображается в виде десятичной дроби.

Энергопотребление двигателя на сегодняшний день является его крупнейшим эксплуатационным расходом. Как правило, двигатель, который работает 24/7/365 в течение одного года, может стоить в три раза больше, чем покупная цена в потребляемой мощности. Во многих приложениях VFD может обеспечить значительную экономию в отношении эксплуатационных расходов. Центробежные насосы часто имеют большой потенциал для экономии энергии. В некоторых случаях использование ЧРП для снижения скорости на 20% может привести к экономии энергии на 50%.Однако экономия энергии будет зависеть от нескольких факторов, таких как состояние двигателя, применение и затраты энергии в вашем регионе.

Изоляция

Класс изоляции описывает способность двигателя выдерживать температуру во времени. B, F и H являются обычно используемыми типами изоляции. Письма, встречающиеся позже в алфавите, представляют изоляцию, которая лучше противостоит температуре. Таким образом, класс F может выдерживать температуру лучше, чем класс B.

Системы изоляции двигателя, рассчитанные на использование инвертора, будут указаны на паспортной табличке двигателя (или на наклейке).Эти системы должны иметь проволоку, рассчитанную на минимальные пики 1600 вольт, изоляцию класса F или H, и будут обработаны 100% продаваемой смолой в системе вакуумной пропитки под давлением (VPI).

Двигатели, которые не соответствуют этой спецификации, могут быть перемотаны в соответствии с этими требованиями.

CT / VT

CT обозначает постоянный крутящий момент, а VT обозначает переменный крутящий момент. Если эти значения указаны на паспортной табличке вашего двигателя, это обычно означает, что ваш двигатель рассчитан на использование инвертора.Обратитесь к своему руководству для получения дополнительной информации.

Duty

Duty - это период времени, в течение которого двигатель может работать без периода охлаждения. Большинство промышленных двигателей рассчитаны на длительную работу.

Размер рамы

Размер рамы NEMA определяет габаритные размеры двигателя и размеры вала. Первые два числа представляют высоту вала от монтажного основания. Это число, разделенное на четыре, представляет высоту вала в дюймах. Третье число - это размеры отверстий для болтов, у некоторых двигателей может быть несколько отверстий для разных вариантов монтажа.

Буква - это тип рамы, каждый тип представлен ниже:

Двигатели дробного типа (типоразмеры 48 и 56)

C	Торцевое крепление (может быть круглым корпусом или с ногами)
G	Двигатель бензинового насоса
H	Указывает на раму с большим размером F
J	Двигатель струйного насоса
Y	Специальные монтажные размеры
Z	Все монтажные размеры являются стандартными, за исключением удлинения вала и / или конструкции

Двигатели интегрального типа (типоразмер от 143 до 449)

A	Двигатель постоянного тока или генератор
C	Торцевой монтаж (может быть с круглым корпусом или с ножками)
D	Монтаж с фланца (может быть 2-й корпус или с ножками)
P	Вертикальный полый и сплошной вал с фланцем P-основания
HP	Вертикальный сплошной вал с фланцем P-основания, нормальная тяга
JM	Насос с замкнутой муфтой двигатель с С-образным креплением и специальными удлинителями вала
JP	Двигатель с закрытым сопряженным насосом с С-образным креплением и специальными удлинителями вала
LP	Вертикальный проданный вал с фланцем с П-основанием, средней тягой
S	Стандартный короткий вал
T	Стандартный вал (1964 и более новые)
U	Стандартный вал (1964 и старше)
V	Вертикальный монтаж
Y	Специальные монтажные размеры
Z	Все монтажные размеры являются стандартными, кроме удлинения вала

Тип корпуса

Тип корпуса отображает информацию о том, насколько хорошо двигатель защищен от воздействия окружающей среды.Наиболее распространенными типами корпусов являются открытое капельное (ODP) и полностью закрытое вентиляторное охлаждение (TEFC).

ODP - открытый двигатель с защитой от капель - это открытый корпус, который позволяет воздуху свободно циркулировать внутри обмоток. Он защищен от капель жидкости, падающих вниз под углом от 0 до 15 градусов, но не является водонепроницаемым.

TEFC - Полностью закрытый вентилятор Корпус с охлаждением предотвращает свободный поток воздуха в двигатель. Двигатель охлаждается вентилятором, который выдувает воздух снаружи корпуса.TEFC не полностью воздухо- или водонепроницаем. Внешние загрязнения могут попасть в двигатель, но это обычно не мешает нормальной работе.

Существует несколько других типов корпусов, не перечисленных здесь.

Подшипники

На вашей заводской табличке двигателя может быть указана информация об подшипниках.

На паспортной табличке двигателя, подшипнике приводного вала и противоположном подшипнике приводного вала могут быть две спецификации подшипников. Различия между этими двумя являются расположение в двигателе.Подшипник приводного вала расположен рядом с местом, где ведущий вал выходит из двигателя. Противоположный подшипник ведущего вала находится на противоположной стороне ведущего вала.

У каждого производителя есть свой способ отображения информации о подшипниках, который может сильно различаться у разных производителей.

Обратитесь к производителю за дополнительной информацией об подшипниках.

Схемы подключения напряжения (обвязки)

Схемы подключения отображают информацию о подключении двигателя к соответствующему напряжению.Некоторые двигатели рассчитаны на несколько напряжений, поэтому их может быть несколько.

Примечание:
Тщательно выберите правильную диаграмму. Неправильное подключение проводки может повредить ваш двигатель.

Номер модели и серийный номер

Серийный номер и номер модели используются для идентификации оборудования с изготовителем.