Připojení motoru

Třífázová střídavá elektrická síť je nejrozšířenější mezi systémy přenosu elektrické energie. Hlavní výhodou třífázového systému oproti jednofázovým a dvoufázovým systémům je jeho hospodárnost. V třífázovém obvodu je energie přenášena třemi vodiči a proudy tekoucí v různých vodičích jsou vzájemně fázově posunuty o 120°, zatímco sinusové EMF v různých fázích mají stejnou frekvenci a amplitudu.

Třífázový proud (fázový rozdíl 120°)

Hvězda a trojúhelník

Třífázové statorové vinutí elektromotoru je zapojeno do hvězdy nebo trojúhelníku v závislosti na napájecím napětí sítě. Konce třífázového vinutí mohou být: zapojeny uvnitř elektromotoru (z motoru vycházejí tři vodiče), vyvedeny (vychází šest vodičů), přivedeny do rozvodné skříně (z krabice vychází šest vodičů, tři dráty vyjdou z krabice).

Fázové napětí – potenciální rozdíl mezi začátkem a koncem jedné fáze. Další definice: fázové napětí je potenciální rozdíl mezi linkovým vodičem a nulovým vodičem.

Síťové napětí – potenciální rozdíl mezi dvěma lineárními vodiči (mezi fázemi).

Hvězda	Trojúhelník	Označení
		Uл, NEBOф — lineární a fázové napětí, В
		Iл, Iф — lineární a fázový proud, А
		S – plný výkon, Út.
		P – činný výkon, Út.

Poznámka: Ačkoli se výkon pro zapojení do hvězdy a trojúhelníku vypočítává pomocí stejného vzorce, připojení stejného elektromotoru různými způsoby ke stejné elektrické síti bude mít za následek rozdílnou spotřebu energie. V tomto případě může nesprávné připojení elektromotoru vést k roztavení vinutí statoru.

Příklad: Řekněme, že elektromotor byl zapojen v hvězdicové konfiguraci do třífázové sítě střídavého proudu U_л= 380 V (respektive U_ф=220 V) a spotřebovaný proud I_л=1 A. Celková spotřeba energie:

S = 1,73∙380∙1 = 658 W.

Nyní změňme schéma zapojení na „trojúhelník“, lineární napětí zůstane stejné U_л= 380 V a fázové napětí se zvýší o odmocninu 3krát U_ф=U_л=380 V. Zvýšení fázového napětí povede ke zvýšení fázového proudu o odmocninu 3krát. Lineární proud trojúhelníkového obvodu bude tedy třikrát větší než lineární proud hvězdicového obvodu. Spotřeba energie bude tedy 3x větší:

S = 1,73∙380∙3 = 1975 W.

Pokud je tedy motor navržen pro připojení k třífázové síti střídavého proudu do hvězdy, zapojení tohoto elektromotoru do trojúhelníkové konfigurace může vést k jeho poruše.

Pokud je v normálním režimu elektromotor zapojen do trojúhelníkového obvodu, pak pro snížení startovacích proudů při spouštění může být zapojen do hvězdicového obvodu. V tomto případě se spolu s rozběhovým proudem sníží i rozběhový moment.

Zapojení elektromotoru do hvězdy a trojúhelníku

Označení vývodů statoru třífázového elektromotoru

Označení svorek vinutí statoru nově vyvinuté třífázové stroje podle GOST 26772-85

Označení svorek vinutí statoru dříve vyvinuté a modernizované třífázové stroje dle GOST 26772-85

Připojení třífázového asynchronního motoru k jednofázové síti pomocí prvku s fázovým posunem

Třífázové asynchronní elektromotory lze připojit k jednofázové síti pomocí prvků s fázovým posunem. V tomto případě bude elektromotor pracovat buď v režimu jednofázového motoru se startovacím vinutím (obr. a, b, d) nebo v režimu kondenzátorového motoru s trvale zapnutým pracovním kondenzátorem (obr c, d, f).

Schémata zapojení třífázového asynchronního elektromotoru do jednofázové sítě

Schémata znázorněná na obrázku „a“, „b“, „d“ se používají, když je vyvedeno všech šest konců vinutí. Elektromotory se zapojením vinutí podle schémat „a“, „b“, „d“ jsou prakticky ekvivalentní motorům, které jsou konstruovány jako jednofázové elektromotory se startovacím vinutím. Jmenovitý výkon je 40-50% výkonu v třífázovém režimu a při práci s pracovním kondenzátorem je to 75-80%.

Kapacita pracovního kondenzátoru při proudové frekvenci 50 Hz pro obvody „c“, „d“, „e“ přibližně vypočítáno podle vzorců:

• , kde C_otroka – kapacita pracovního kondenzátoru, uF,
• I_nom – jmenovitý (fázový) statorový proud třífázového motoru, А,
• U₁ – jednofázové síťové napětí, В.

Řízení asynchronního motoru

Přímé připojení k elektrické síti

Použití magnetických spouštěčů umožňuje řídit asynchronní elektromotory přímým připojením motoru k síti střídavého proudu.

Pomocí magnetických startérů můžete implementovat následující obvod:

• nevratný start: start a stop;
• zpětný start: start, stop a zpětný chod.

Použití tepelného relé umožňuje chránit elektromotor před hodnotami proudu mnohem vyššími, než je jmenovitá hodnota.

Nevratný obvod

Nevratné schéma připojení třífázového asynchronního elektromotoru k třífázové síti střídavého proudu přes magnetický startér
L1, L2, L3 — kontakty pro připojení k síti třífázového střídavého proudu, QF1 – automatický spínač, SB1 – tlačítko stop, SB2 – startovací tlačítko, KM1 – magnetický startér, KK1 – tepelné relé, HL1 – signální lampa, M — třífázový asynchronní motor

reverzní okruh

Reverzibilní schéma pro připojení třífázového asynchronního elektromotoru k třífázové síti střídavého proudu přes magnetické spouštěče
L1, L2, L3 — kontakty pro připojení k síti třífázového střídavého proudu, QF1 – automatický spínač, KM1, KM2 – magnetické startéry, KK1 – tepelné relé, Mmm – třífázový asynchronní motor, SB1 – tlačítko stop, SB2 — startovací tlačítko „vpřed“, SB3 — startovací tlačítko „zpět“ (zpět), HL1, HL2 — signální svítilny

Řízení frekvence asynchronního elektromotoru

K regulaci rychlosti otáčení a točivého momentu asynchronního motoru se používá frekvenční měnič. Princip činnosti frekvenčního měniče je založen na změně frekvence a napětí střídavého proudu.

Funkční schéma frekvenčního měniče

V závislosti na funkčnosti realizují frekvenční měniče s asynchronním elektromotorem následující způsoby řízení:

Skalární ovládání je jednoduchá a levná na implementaci, má však následující nevýhody – pomalou odezvu na změny zátěže a malý regulační rozsah. Skalární řízení se proto obvykle používá v úlohách, kde je zatížení buď konstantní, nebo se mění podle známého zákona (například řízení ventilátoru).

Skalární řízení asynchronního motoru se snímačem otáček

Vektorové ovládání používá se v úlohách, kde je nutné samostatně řídit otáčky a kroutící moment elektromotoru (například výtahu), což zejména umožňuje udržovat konstantní rychlost otáčení s měnícím se zatěžovacím momentem. Vektorové řízení je přitom nejúčinnějším řízením z hlediska účinnosti a zvýšení provozní doby elektromotoru.

Mezi metodami vektorového řízení pro asynchronní elektromotory jsou nejpoužívanější řízení orientované polem a přímé řízení momentu.

Polně orientované řízení asynchronního elektromotoru pomocí snímače polohy rotoru

Řízení orientované na pole umožňuje plynule a přesně řídit parametry pohybu (rychlost a točivý moment), ale jeho realizace vyžaduje informaci o směru a vektoru vazby toku rotoru motoru.

Podle způsobu získávání informací o poloze táhla toku rotoru elektromotoru se rozlišují:

Polně orientované řízení asynchronního elektromotoru bez snímače polohy rotoru

Přímé řízení točivého momentu Má jednoduchý obvod a vysokou provozní dynamiku, ale zároveň velké zvlnění točivého momentu a proudu.

Po roztočení a nabrání rychlosti přejde motor pomocí mezičasového relé s nastavením ne vyšším než 5-10 sekund do trojúhelníku. Vždy vycházíme z typového štítku nebo údajů z pasu pro daný motor Δ 380 / Y 660 V (v žádném případě Δ 220 / Y 380). Dále zvažte schéma hvězda-trojúhelník.

Propojovací kontakty v BRNO (vinutí rozvodná jednotka) do hvězdy nebo trojúhelníku

Motor má 3 vinutí. Začátek vinutí U1, V1, W1 a konec vinutí U2, V2, W2. Všechna tři vinutí jsou připojena ke kontaktům v bloku BRNO dle schématu U1 – U2, V1 – V2, W1 – W2. Viz obrázek.

• Y — při připojení hvězdy jsou kontakty uzavřeny dvěma destičkami W2 – U2 – V2.
• Δ — při zapojení trojúhelníku jsou kontakty uzavřeny třemi destičkami U1 – W2Další V1 – U2 и W1 – V2.

Dále připojte třífázový kabel s fázemi L1, L2, L3 povinné na začátku vinutí U1, V1, W1 (nelze připojit na konec vinutí U2, V2, W2). Viz obrázek.

V našem případě v BRNĚ nepoužíváme pro spojování plechy, protože nám sestavené schéma zapojení Star-Triangle toto udělá samo!

Před připojením nezapomeňte prozvonit Megaohmmetr (například M4100, který měří izolační odpor elektrických obvodů, které nejsou pod napětím) nebo dobrý multimetr v režimu měření odporu MOhm – prozvoňte každé vinutí mezi sebou a také prozvoňte každé vinutí na skříň motoru!

Po nastartování motoru stykač KM1 Star automaticky sepne kontakty U2 – V2 – W2. Po 5-10 sekundách. přepne do trojúhelníku sepnutím kontaktů U1 – W2, V1 – U2 и W1 – V2.

Schéma zapojení elektromotoru hvězda – trojúhelník.

Nyní se podívejte na ten správný Schéma zapojení elektromotoru hvězda – trojúhelník. „Na těchto vašich internetech“ Někdy jsem narazil na schémata „podvádění“ – byly špatné!

Řídicí obvod Star – Triangle elektromotor.

Užitečné vzdělávací video na Youtube — Startování motoru podle schématu „HVĚZDA / TROJÚHELNÍK“..

Na konci sestavování obvodu před prvním spuštěním elektromotoru Star-Triangle znovu zkontrolujte, zda je obvod správně sestaven!