Почти каждый день мы сталкиваемся с одними и теми же вопросами от наших клиентов: "Как подключить двигатель к источнику питания?".
Самый простой и надежный способ - обратиться к нормальному электрику, не экономьте на этом, так как часто для экономии денег приглашают "дядю Васю" или других сочувствующих "профессионалов", которые находятся рядом, но на самом деле мало понимают, что происходит.
В лучшем случае эти "эксперты" позвонят и спросят, правильно ли я подключился. Еще есть шанс не сжечь двигатель. Когда они задают такой вопрос, квалификация "электрика" сразу становится понятной, и вы можете просто впасть в кому (ведь именно этому учат электриков).
Если ваш электрик задает такой вопрос, вам нужно отправить его туда, откуда он пришел. В противном случае вы получите сгоревший двигатель и потерю денег, времени и дорогостоящий ремонт. Давайте попробуем разобраться в схеме подключения электродвигателя.
Во-первых, следует понимать, что существует несколько популярных типов источников питания переменного тока.
- однофазное питание 220 В.
- трехфазное питание 220 В (обычно используется на борту).
- трехфазная электросеть 220В/380В.
- трехфазная сеть 380В/660В.
Существуют также 6000 В и некоторые другие редкие, но мы не будем их рассматривать.
Трехфазная сеть обычно имеет 4 провода (3 фазы и ноль). Также может быть отдельный провод заземления. Но есть и такие, которые не имеют нейтрального проводника.
Как определить напряжение в сети?
Очень просто. Вы должны измерить напряжения между фазами и между нейтральным проводом и фазами.
В сети 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нейтралью и фазами (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
Для сети 380/660 В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660 В, а напряжение между нейтралью и фазами (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.
Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей
Асинхронные двигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует фазе. Имеются различные системы намотки. В современных двигателях указываются обмотки U, V и W, причем цифра 1 является начальной, а цифра 2 - конечной, так что обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V - V1 и V2, а обмотка W - W1 и W2.
Однако до сих пор используются некоторые старые асинхронные двигатели, которые были построены в советское время и имеют старую советскую систему маркировки. Обмотки начинаются с C1, C2 и C3 и заканчиваются C4, C5 и C6. Таким образом, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая обмотка имеет выводы C2 и C5, а третья обмотка имеет выводы C3 и C6.
Обмотки трехфазного двигателя могут быть соединены по двум различным схемам: звезда (Y) или треугольник (Δ).
Подключение электродвигателя по схеме звезда
Эта схема подключения называется так потому, что при соединении обмоток по этой схеме они визуально напоминают звезду с тремя точками.
Как видно из схемы подключения двигателя, все три обмотки соединены вместе на одном конце. При таком подключении (питание 220/380 В) каждая обмотка обеспечивает отдельное питание 220 В, а две последовательно соединенные обмотки обеспечивают питание 380 В.
Основным преимуществом соединения двигателя звездой является низкий пусковой ток, так как напряжение питания 380 В (фаза к фазе) подается на 2 обмотки одновременно, в отличие от схемы треугольника. Однако количество подаваемой мощности двигателя ограничено, особенно по экономическим причинам. При соединении звездой обычно используется относительно небольшой двигатель.
Подключение электродвигателя по схеме треугольник
Обмотки соединены последовательно друг с другом: конец первой обмотки соединен с началом второй обмотки, и так далее.
Это означает, что на каждую обмотку будет подаваться 380 В (при использовании схемы 220/380 В). В этом случае через обмотки будет протекать больший ток, и обычно при соединении треугольником подключается большая мощность (электродвигатели 7,5 кВт и выше), чем при соединении звездой.
Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В
- Последовательность операций следующая.
Во-первых, выясните, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
- Затем смотрим на табличку на двигателе, которая может выглядеть следующим образом (звезда/∆Y/∆Δ).
- Определив параметры источника питания и параметры электрического подключения двигателя (Y звезда/треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению двигателя.
- Чтобы включить 3-фазный двигатель, все 3 фазы должны быть запитаны одновременно.
Распространенной причиной отказа двигателя является двухфазная работа. Это может быть вызвано неисправным стартером или перекосом фаз (когда напряжение одной фазы намного ниже, чем двух других).
Существует 2 способа подключения двигателя:
Используйте автоматический выключатель или автоматический выключатель защиты двигателя. При включении они подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем защитный выключатель двигателя серии MS, так как он может быть настроен на точный рабочий ток двигателя и может чувствительно обнаружить увеличение тока двигателя в случае перегрузки. Это устройство позволяет эксплуатировать двигатель при высоком пусковом токе в течение определенного периода времени без его отключения.
Обычный автомат, с другой стороны, должен учитывать пусковой ток (в 2-3 раза выше номинального) и устанавливать сверхток двигателя.
Этот тип автоматики может отключить двигатель только в случае короткого замыкания или прихвата двигателя и поэтому часто не обеспечивает необходимой защиты.
Используйте стартер. Пускатель - это электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу на соответствующую обмотку двигателя.
Механизм контактора приводится в действие соленоидом (электромагнитом).
Конструкция электромагнитного пускателя.
Магнитный пускатель довольно прост и состоит из следующих частей.
(1) Катушка соленоида
(2) пружина
(3) Подвижная рамка с контактами (4) Подвижная рамка для сетевого питания (или обмотки)
(5) Фиксированный контакт для подключения к обмотке двигателя (питание от сети)
При подаче питания на катушку рамка (3) с контактами (4) опускается и ее контакты замыкаются с соответствующими неподвижными контактами (5).
При выборе пускателя обратите внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупайте ее в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас всего 3 провода и сеть 380 В, то катушка должна быть 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и 220 В).
- Убедитесь, что вал вращается в правильном направлении.
Если необходимо изменить направление вращения вала двигателя, просто поменяйте местами 2 любые фазы. Это особенно важно при питании центробежных насосов, рабочие колеса которых имеют строго определенное направление вращения.
Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу
Как видно из вышесказанного, для управления трехфазным двигателем промышленного насоса в автоматическом режиме с помощью поплавкового выключателя невозможно просто отключить одну фазу, как в случае с однофазным двигателем в однофазной системе.
Самый простой способ автоматизировать это - использовать магнитный пускатель.
В этом случае достаточно подключить поплавковый выключатель последовательно с цепью питания катушки стартера. Когда поплавковый выключатель замыкает цепь, цепь катушки замыкается и на двигатель подается напряжение; когда он размыкает цепь, двигатель обесточивается.
Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В
Обычно однофазные электродвигатели с напряжением 220 В без проблем подключаются к сети 220 В, так как для этого требуется только вилка (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Schuko) для подключения к розетке.
Иногда необходимо подключить трехфазный двигатель к сети 220 В (например, если нет возможности проложить трехфазную сеть).
Максимальная мощность двигателя, который может быть подключен к однофазной сети 220 В, составляет 2,2 кВт.
Самый простой способ сделать это - подключить двигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание 220 В.
Обратите внимание, что инвертор 220 В выдает 3 фазы 220 В. Это означает, что подключать можно только двигатели с трехфазным напряжением питания 220 В (обычно это двигатели с шестью контактами в клеммной коробке, обмотки которых могут быть соединены либо в звезду, либо в треугольник). В этом случае требуется дельта-соединение.
Более простое подключение к трехфазному двигателю 220 В с помощью конденсатора возможно, но приводит к потере около 30% мощности двигателя. Третья обмотка питается от любой другой обмотки через конденсатор.
Мы не будем рассматривать этот тип подключения, так как он не работает должным образом на насосе (либо двигатель не запускается, либо двигатель перегревается из-за снижения мощности).
Использование частотного преобразователя
В настоящее время достаточно активно внедряется использование преобразователей частоты для управления частотой вращения (скоростью) электродвигателей.
Это позволяет не только экономить энергию (например, в случае с насосами), но и контролировать подачу объемных насосов (любых объемных насосов).
Однако очень часто при использовании преобразователей частоты упускаются из виду некоторые нюансы его применения.
- Регулировка частоты без модификации двигателя может осуществляться в диапазоне +/- 30% от рабочей частоты (50 Гц).
- Если частота вращения превышает 65 Гц, его необходимо заменить на усиленный подшипник (в настоящее время частоту тока можно увеличить до 400 Гц с помощью ЧПУ, а обычные подшипники при такой частоте вращения выходят из строя).
- При снижении скорости встроенный вентилятор двигателя начинает работать неэффективно и перегревает обмотки.
Очень часто двигатели выходят из строя из-за того, что эти "мелочи" не были учтены при проектировании установки.
Работа на низкой частоте требует установки дополнительного вентилятора принудительного охлаждения двигателя.
Вместо кожуха вентилятора был установлен вентилятор принудительного охлаждени. В этом случае снижается даже скорость вращения вала главного двигателя.
Это обеспечивает надежное охлаждение двигателя даже при низкой частоте вращения вала главного двигателя.
Эти насосы используются в качестве дозирующих насосов в пищевом производстве. Надеемся, что эта статья поможет вам самостоятельно правильно подключить электродвигатель к электросети (или хотя бы понять, что вы не электрик, а "обычный человек").