Collegamento di un motore trifase a una rete trifase. Collegamento di un motore trifase a una rete monofase

Per azionare una varietà di dispositivi elettrici, vengono utilizzati motori asincroni, che sono semplici e affidabili nel funzionamento e nell'installazione: puoi installarli facilmente da solo. Il collegamento di un motore trifase a una rete monofase e trifase viene effettuato tramite stella e triangolo.

informazioni generali

Un motore asincrono trifase è costituito dalle seguenti parti principali: avvolgimenti, un rotore mobile e uno statore stazionario. Gli avvolgimenti possono essere collegati tra loro e l'alimentazione principale della rete è collegata ai loro contatti aperti o in serie, ovvero l'estremità di un avvolgimento è collegata all'inizio del successivo.

Foto: diagramma stellare chiaramente

La connessione può essere effettuata a una rete monofase, bifase e trifase, mentre i motori sono progettati principalmente per due tensioni: 220/380 V. La commutazione del tipo di connessione dell'avvolgimento consente di modificare la tensione nominale. Nonostante in linea di principio sia possibile collegare il motore a una rete monofase, viene utilizzato raramente, poiché il condensatore riduce l'efficienza del dispositivo. E il consumatore riceve circa il 60% della potenza nominale. Ma se non c'è altra opzione, è necessario collegarlo utilizzando un circuito a triangolo, quindi il sovraccarico del motore sarà inferiore rispetto a una stella.

Prima di collegare gli avvolgimenti in una rete monofase è necessario verificare la capacità del condensatore che verrà utilizzato. Per questo è necessaria una formula:

C µF = P W /10

Se i parametri iniziali del condensatore non sono noti, si consiglia di utilizzare un modello di avviamento in grado di “adattarsi” al funzionamento del motore e di controllarne la velocità. Inoltre, per azionare un dispositivo con rotore a gabbia di scoiattolo viene spesso utilizzato un relè di corrente o un avviatore magnetico standard. Questo dettaglio del circuito consente la completa automazione del flusso di lavoro. Inoltre, per i modelli domestici (con potenza da 500 V a 1 kW), è possibile utilizzare un avviatore da lavatrice o frigorifero, aumentando ulteriormente la capacità del condensatore o modificando l'avvolgimento del relè.

Video: come collegare un motore trifase 220V

Metodi di connessione

Con una rete monofase, è necessario spostare la fase utilizzando parti speciali, molto spesso un condensatore. Ma in alcune condizioni verrà sostituito da un tiristore. Se si installa un interruttore a tiristori nell'alloggiamento del motore, in posizione chiusa non solo sposta le fasi, ma aumenta anche significativamente la coppia di avviamento. Ciò aiuta ad aumentare l'efficienza fino al 70%, che è un eccellente indicatore di tale connessione. Utilizzando solo questa parte, puoi evitare l'uso della ventola e dei principali tipi di condensatori: avviamento e funzionamento.

Ma neanche questa connessione è ideale. Quando si utilizza un motore elettrico con un tiristore, viene consumata il 30% in più di corrente elettrica rispetto ai condensatori. Pertanto, questa opzione viene utilizzata solo in produzione o in assenza di scelta.

Consideriamo come un motore asincrono trifase è collegato a una rete trifase se viene utilizzato un circuito triangolare.

Foto - triangolo semplice

Il disegno mostra due condensatori: avviamento e funzionamento, un pulsante di avvio, un diodo che segnala l'inizio del lavoro e un sistema di resistenza per la frenatura e l'arresto completo. Anche in questo caso viene utilizzato un interruttore che ha tre posizioni: “hold”, “start”, “stop”. Quando la maniglia è installata nella prima posizione, la corrente elettrica inizia a fluire verso i contatti. È importante qui passare alla modalità "avvio" immediatamente dopo l'avvio del motore, altrimenti gli avvolgimenti potrebbero incendiarsi a causa del sovraccarico. Al termine della lavorazione la maniglia viene fissata nel punto di “stop”.

Foto: connessione tramite condensatori elettrolitici

A volte, quando collegato in fase, è più conveniente arrestare un motore trifase utilizzando l'energia immagazzinata nel condensatore. A volte vengono utilizzati invece gli elettroliti, ma questa è un'opzione più complessa per l'installazione del dispositivo. In questo caso i parametri del condensatore sono molto importanti, in particolare da esso dipendono la sua capacità di frenatura e il tempo di arresto completo delle parti in movimento. Questo circuito utilizza anche diodi e resistori raddrizzatori. Aiuteranno, se necessario, a fermare il motore più velocemente. Ma le loro caratteristiche tecniche dovrebbero essere le seguenti:

1. La resistenza del resistore non deve superare i 7 kOhm;
2. Il condensatore deve resistere a tensioni pari o superiori a 350 volt (a seconda della tensione di rete).

Avendo a portata di mano un circuito che arresta il motore, puoi utilizzare un condensatore per collegarlo al contrario. La differenza principale rispetto al disegno precedente è la modernizzazione del motore trifase a due velocità con doppio interruttore e relè di avviamento magnetico. L'interruttore, come nelle versioni precedenti, ha diverse posizioni principali, ma è fissato solo su "avvio" e "arresto": questo è molto importante.

Foto: inversione utilizzando un avviatore

È possibile anche il collegamento invertito del motore tramite un avviatore magnetico. In questo caso è necessario modificare l'ordine delle fasi dello statore, quindi sarà possibile garantire un cambio del senso di rotazione. Per fare ciò, subito dopo aver premuto il pulsante di avviamento “Avanti”, premere il pulsante “Indietro”. Successivamente, il contatto di blocco spegnerà la bobina di marcia avanti e trasferirà la potenza alla retromarcia: la direzione di rotazione cambierà. Ma devi fare attenzione quando colleghi l'avviatore: se i contatti vengono scambiati, durante la transizione non si verificherà un'inversione, ma un cortocircuito.

Un altro modo insolito per collegare un motore trifase è la possibilità di utilizzare un interruttore differenziale a quattro poli. La sua caratteristica è la capacità di utilizzare la rete senza zero.

1. Nella maggior parte dei casi l'ED richiede solo 3 fasi e 1 filo di terra, lo zero non è necessario poiché il carico è simmetrico;
2. Il principio di connessione è il seguente: portiamo le fasi di potenza all'interruttore e colleghiamo lo zero direttamente al terminale RCD - N, dopodiché non lo colleghiamo a nulla;
3. Anche i cavi della macchina sono collegati all'RCD allo stesso modo. Mettiamo a terra il motore e basta.

In varie macchine e dispositivi elettromeccanici amatoriali, nella maggior parte dei casi vengono utilizzati motori asincroni trifase con rotore a gabbia di scoiattolo. Purtroppo, una rete trifase nella vita di tutti i giorni è un fenomeno molto raro, quindi, per alimentarli da una normale rete elettrica, i dilettanti utilizzano un condensatore di sfasamento, che non consente di sfruttare tutta la potenza e le proprietà di avviamento del motore realizzato.

I motori elettrici asincroni trifase, ovvero loro, a causa della loro diffusione, spesso devono essere utilizzati, sono costituiti da uno statore stazionario e un rotore mobile. I conduttori dell'avvolgimento sono disposti nelle cave dello statore con una distanza angolare di 120 gradi elettrici, i cui inizi e estremità (C1, C2, C3, C4, C5 e C6) vengono portati nella scatola di giunzione.

Collegamento a triangolo (per 220 volt)

Collegamento a stella (per 380 volt)

Scatola di giunzione del motore trifase con posizioni dei ponticelli per il collegamento a stella

Quando un motore trifase viene acceso su una rete trifase, la corrente inizia a fluire attraverso i suoi avvolgimenti in momenti diversi a turno, creando un campo magnetico rotante che interagisce con il rotore, costringendolo a girare. Quando il motore è collegato ad una rete monofase non viene creata alcuna coppia in grado di muovere il rotore.

Se è possibile collegare il motore lateralmente a una rete trifase, determinare la potenza non è difficile. Posizioniamo un amperometro all'interruzione di una delle fasi. Lanciamo. Moltiplichiamo le letture dell'amperometro per la tensione di fase.

In una buona rete è 380. Otteniamo la potenza P=I*U. Sottraiamo il 10-12% per l'efficienza. Ottieni il risultato effettivamente corretto.

Esistono strumenti meccanici per misurare i giri. Sebbene sia possibile determinarlo anche a orecchio.

Tra i vari metodi per collegare i motori elettrici trifase a una rete monofase, il più comune è collegare il terzo contatto tramite un condensatore di sfasamento.

Collegamento di un motore trifase a una rete monofase

La velocità di rotazione di un motore trifase che funziona da una rete monofase rimane quasi la stessa di quando è collegato a una rete trifase. Purtroppo, questo non si può dire del potere, le cui perdite raggiungono valori significativi. I valori chiari della perdita di potenza dipendono dal circuito di commutazione, dalle condizioni operative del motore e dal valore di capacità del condensatore di sfasamento. Approssimativamente, un motore trifase in una rete monofase perde entro il 30-50% della propria potenza.

Non molti motori elettrici trifase sono pronti a funzionare bene nelle reti monofase, ma la maggior parte di essi affronta questo compito in modo completamente soddisfacente, ad eccezione della perdita di potenza. Principalmente, per il funzionamento in reti monofase, vengono utilizzati motori asincroni con rotore a gabbia di scoiattolo (A, AO2, AOL, APN, ecc.).

I motori asincroni trifase sono progettati per 2 tensioni di rete nominali: 220/127, 380/220 e così via. I motori elettrici con una tensione operativa degli avvolgimenti di 380/220 V (380 V per stella, 220 per triangolo) sono più comuni. La tensione più alta è per la "stella", la più bassa - per il "triangolo". Nel passaporto e sulla targa del motore, oltre ad altre caratteristiche, sono indicate la tensione di esercizio degli avvolgimenti, il loro schema di collegamento e la probabilità della sua modifica.

Etichette motori trifase

La dicitura sulla targhetta A indica che gli avvolgimenti del motore possono essere collegati sia a “triangolo” (a 220V) che a “stella” (a 380V). Quando si collega un motore trifase a una rete monofase, è meglio utilizzare un circuito a triangolo, poiché in questo caso il motore perderà meno potenza rispetto a quando è acceso a stella.

La targa B informa che gli avvolgimenti del motore sono collegati a stella e la scatola di giunzione non tiene conto della possibilità di commutarli a triangolo (non ci sono più di 3 terminali). In questo caso non resta che fare i conti con una forte perdita di potenza collegando il motore a stella, oppure, penetrati nell'avvolgimento del motore elettrico, provare a far emergere le estremità mancanti per collegare gli avvolgimenti in una configurazione delta.

Se la tensione operativa del motore è 220/127 V, il motore può essere collegato solo a una rete monofase da 220 V utilizzando un circuito a stella. Quando si accende 220 V in un circuito delta, il motore si brucerà.

Inizio e fine degli avvolgimenti (varie opzioni)

Probabilmente la principale difficoltà nel collegare un motore trifase ad una rete monofase è capire i cavi elettrici che entrano nella scatola di giunzione o, in assenza di una, semplicemente escono dal motore.

L'opzione più comune è quando gli avvolgimenti di un motore esistente da 380/220 V sono già collegati in un circuito a triangolo. In questo caso è sufficiente collegare i cavi elettrici che trasportano corrente e i condensatori di lavoro e di avviamento ai terminali del motore secondo lo schema di collegamento.

Se gli avvolgimenti del motore sono collegati da una "stella" e c'è la possibilità di cambiarlo in un "triangolo", anche questo caso non può essere classificato come ad alta intensità di manodopera. Devi solo cambiare il circuito di connessione dell'avvolgimento in uno a "triangolo", utilizzando i ponticelli per questo.

Determinazione degli inizi e delle estremità degli avvolgimenti. La situazione è più difficile se 6 fili vengono portati nella scatola di giunzione senza indicare la loro appartenenza a un avvolgimento specifico e segnando l'inizio e la fine. In questo caso, si tratta di risolvere due problemi (anche se prima di farlo, dovresti provare a cercare su Internet della documentazione per il motore elettrico. Potrebbe descrivere a cosa si riferiscono i cavi elettrici di diversi colori.):

identificare coppie di fili relativi ad un avvolgimento;

trovare l'inizio e la fine degli avvolgimenti.

Il primo problema si risolve “facendo suonare” tutti i fili con un tester (misurazione della resistenza). Quando non è presente alcun dispositivo, è possibile risolverlo utilizzando una lampadina di una torcia e batterie, collegando i cavi elettrici esistenti nel circuito alternativamente con la lampadina. Se quest'ultimo si accende significa che i due capi in prova appartengono allo stesso avvolgimento. Questo metodo identifica 3 coppie di fili (A, B e C nella figura sotto) relativi a 3 avvolgimenti.

Determinazione delle coppie di fili appartenenti ad un avvolgimento

Il secondo compito è determinare l'inizio e la fine degli avvolgimenti, qui sarà un po' più complicato e avrete bisogno di una batteria e di un voltmetro a puntatore. Il digitale non è adatto a questo compito a causa dell'inerzia. La procedura per determinare le estremità e gli inizi degli avvolgimenti è mostrata negli schemi 1 e 2.

Trovare l'inizio e la fine degli avvolgimenti

Una batteria è collegata alle estremità di un avvolgimento (ad esempio A) e un voltmetro a puntatore è collegato alle estremità dell'altro (ad esempio B). Ora, quando si interrompe il contatto dei fili A con la batteria, l'ago del voltmetro oscillerà in una certa direzione. Quindi è necessario collegare un voltmetro all'avvolgimento C ed eseguire la stessa operazione interrompendo i contatti della batteria. Se necessario, cambiando la polarità dell'avvolgimento C (estremità di commutazione C1 e C2) è necessario assicurarsi che l'ago del voltmetro oscilli nella stessa direzione del caso dell'avvolgimento B. L'avvolgimento A viene controllato allo stesso modo - con una batteria collegato all'avvolgimento C o B.

Alla fine, tutte le manipolazioni dovrebbero comportare quanto segue: quando i contatti della batteria si rompono con uno qualsiasi degli avvolgimenti, sugli altri due dovrebbe apparire un potenziale elettrico della stessa polarità (la freccia del dispositivo oscilla in una direzione). Ora non resta che segnare le conclusioni del 1° fascio come inizio (A1, B1, C1), e le conclusioni dell'altro come estremità (A2, B2, C2) e collegarli secondo lo schema desiderato - “ triangolo” o “stella” (quando la tensione del motore è 220 /127V).

Estrazione delle estremità mancanti. Probabilmente l'opzione più difficile è quando il motore ha una fusione di avvolgimenti in una configurazione a stella e non è possibile cambiarlo in un delta (non vengono portati più di 3 fili elettrici nella scatola di distribuzione - l'inizio degli avvolgimenti C1 , C2, C3).

In questo caso, per accendere il motore secondo lo schema del “triangolo”, è necessario portare nella scatola le estremità mancanti degli avvolgimenti C4, C5, C6.

Schemi per il collegamento di un motore trifase a una rete monofase

Collegamento triangolare. Nel caso di una rete domestica, nella convinzione di ottenere una maggiore potenza in uscita, si ritiene più adatto il collegamento monofase dei motori trifase in un circuito a triangolo. Con tutto ciò, la loro potenza può raggiungere il 70% della nominale. 2 contatti nella scatola di giunzione sono collegati direttamente ai cavi elettrici di una rete monofase (220 V) e il 3o - attraverso il condensatore di lavoro Cp a uno qualsiasi dei primi 2 contatti o cavi elettrici della rete.

Garantire il lancio. È possibile avviare un motore trifase senza carico utilizzando un condensatore funzionante (maggiori dettagli di seguito), ma se il motore elettrico ha qualche tipo di carico, non si avvierà o aumenterà la velocità molto lentamente. Quindi, per un avvio rapido, è necessario un condensatore di avviamento ausiliario Sp (il calcolo della capacità del condensatore è descritto di seguito). I condensatori di avviamento vengono accesi solo per la durata dell'avviamento del motore (2-3 secondi, fino a quando la velocità raggiunge circa il 70% di quella nominale), quindi il condensatore di avviamento deve essere scollegato e scaricato.

È conveniente avviare un motore trifase utilizzando un interruttore speciale, una coppia di contatti del quale si chiude quando si preme il pulsante. Quando viene rilasciato, alcuni contatti si aprono, mentre altri rimangono accesi - finché non viene premuto il pulsante "stop".

Interruttore per l'avviamento dei motori elettrici

Inversione. Il senso di rotazione del motore dipende dal contatto ("fase") a cui è collegato l'avvolgimento della terza fase.

Il senso di rotazione può essere controllato collegando quest'ultimo, tramite un condensatore, ad un interruttore a due posizioni collegato tramite i suoi due contatti al primo e al 2° avvolgimento. A seconda della posizione dell'interruttore, il motore ruoterà in una direzione o nell'altra.

La figura seguente mostra un circuito con un condensatore di avviamento e di funzionamento e un pulsante di inversione, che consente un comodo controllo di un motore trifase.

Schema di collegamento di un motore trifase a una rete monofase, con inversione di marcia e pulsante per il collegamento di un condensatore di avviamento

Collegamento a stella. Uno schema simile per collegare un motore trifase a una rete con una tensione di 220 V viene utilizzato per i motori elettrici i cui avvolgimenti sono progettati per una tensione di 220/127 V.

Condensatori. La capacità richiesta dei condensatori di lavoro per il funzionamento di un motore trifase in una rete monofase dipende dal circuito di collegamento degli avvolgimenti del motore e da altre caratteristiche. Per un collegamento a stella, la capacità viene calcolata utilizzando la formula:

Cp = 2800 I/U

Per una connessione triangolare:

Cp = 4800 I/U

Dove Cp è la capacità del condensatore di lavoro in microfarad, I è la corrente in A, U è la tensione di rete in V. La corrente viene calcolata con la formula:

I = P/(1,73 U n cosf)

Dove P è la potenza del motore elettrico in kW; n - efficienza del motore; cosф - fattore di potenza, 1,73 - coefficiente che determina la corrispondenza tra correnti lineari e di fase. Il rendimento e il fattore di potenza sono indicati sul passaporto e sulla targa del motore. Tradizionalmente, il loro valore si trova nello spettro 0,8-0,9.

In pratica, il valore di capacità del condensatore di lavoro quando collegato a triangolo può essere calcolato utilizzando la formula semplificata C = 70 Pn, dove Pn è la potenza nominale del motore elettrico in kW. Secondo questa formula, per ogni 100 W di potenza del motore elettrico, sono necessari circa 7 μF di capacità di lavoro del condensatore.

La corretta selezione della capacità del condensatore viene verificata dai risultati del funzionamento del motore. Se il suo valore è superiore a quello richiesto in queste condizioni operative, il motore si surriscalderà. Se la capacità è inferiore a quella richiesta, la potenza erogata dal motore diventerà molto bassa. Ha senso cercare un condensatore per un motore trifase, iniziando con una piccola capacità e aumentando gradualmente il suo valore fino a renderlo razionale. Se possibile, è molto meglio scegliere una capacità misurando la corrente nei cavi elettrici collegati alla rete e al condensatore funzionante, ad esempio con una pinza amperometrica. Il valore attuale dovrebbe essere più vicino. Le misurazioni devono essere effettuate nella modalità in cui funzionerà il motore.

Nel determinare la capacità di avviamento, procediamo innanzitutto dai requisiti per creare la coppia di avviamento richiesta. Non confondere la capacità di avviamento con la capacità del condensatore di avviamento. Nei diagrammi sopra, la capacità iniziale è uguale alla somma delle capacità dei condensatori di lavoro (Cp) e di avviamento (Sp).

Se, a causa delle condizioni operative, il motore elettrico si avvia senza carico, si presume tradizionalmente che la capacità di avviamento sia uguale alla capacità di lavoro, in altre parole, non è necessario un condensatore di avviamento. In questo caso, lo schema di collegamento è semplificato ed economico. Per semplificare ciò e ridurre in generale il costo del circuito, è possibile organizzare la possibilità di scollegare il carico, ad esempio consentendo di cambiare rapidamente e comodamente la posizione del motore per rilasciare la trasmissione a cinghia, oppure facendo la cinghia aziona ad esempio un rullo pressore, come la frizione a cinghia dei trattori con guida da terra.

L'avviamento a carico richiede la presenza di un serbatoio aggiuntivo (Sp) che viene collegato temporaneamente per l'avviamento del motore. Un aumento della capacità commutabile porta ad un aumento della coppia di spunto e, ad un certo valore specifico, la coppia raggiunge il suo valore massimo. Un ulteriore aumento della capacità porta all'effetto opposto: la coppia di spunto inizia a diminuire.

In base alla condizione di avviamento del motore con un carico più vicino al carico nominale, la capacità di avviamento deve essere 2-3 volte maggiore della capacità di lavoro, ovvero se la capacità del condensatore di lavoro è 80 µF, allora la capacità di il condensatore di avviamento deve essere 80-160 µF, che fornirà la capacità di avviamento (somma della capacità dei condensatori di lavoro e di avviamento) 160-240 µF. Tuttavia, se il motore ha un carico ridotto all'avvio, la capacità del condensatore di avviamento potrebbe essere inferiore o potrebbe non esistere affatto.

I condensatori di avviamento funzionano per un breve periodo (solo pochi secondi durante l'intero periodo di connessione). Ciò consente di utilizzare condensatori elettrolitici di avviamento più economici, appositamente progettati per questo scopo, all'avvio del motore.

Si noti che per un motore collegato ad una rete monofase tramite un condensatore, funzionante in assenza di carico, l'avvolgimento alimentato attraverso il condensatore trasporta una corrente superiore del 20-30% rispetto a quella nominale. Pertanto, se il motore viene utilizzato in modalità sottocarico, la capacità del condensatore di lavoro deve essere ridotta al minimo. Ma poi, se il motore è stato avviato senza condensatore di avviamento, quest'ultimo potrebbe essere necessario.

È molto meglio non utilizzare 1 condensatore grande, ma diversi condensatori molto più piccoli, in parte a causa della possibilità di selezionare una buona capacità, collegandone di aggiuntivi o disconnettendo quelli non necessari, questi ultimi vengono utilizzati come quelli di partenza. Il numero richiesto di microfarad si ottiene collegando più condensatori in parallelo, in base al fatto che la capacità totale in una connessione parallela viene calcolata utilizzando la formula:

Determinazione dell'inizio e della fine degli avvolgimenti di fase di un motore elettrico asincrono

Schemi di collegamento del motore trifase: i motori progettati per funzionare da una rete trifase hanno prestazioni molto più elevate rispetto ai motori monofase da 220 volt. Pertanto, se nel locale di lavoro sono presenti tre fasi di corrente alternata, l'apparecchiatura deve essere installata tenendo conto del collegamento alle tre fasi. Di conseguenza, un motore trifase collegato alla rete garantisce risparmio energetico e funzionamento stabile del dispositivo. Non è necessario collegare elementi aggiuntivi per iniziare. L'unica condizione per il buon funzionamento del dispositivo è il collegamento e l'installazione del circuito senza errori, nel rispetto delle norme.

Schemi di collegamento motori trifase

Dei tanti circuiti creati da specialisti, vengono praticamente utilizzati due metodi per installare un motore asincrono.

• Diagramma stellare.
• Diagramma del triangolo.

I nomi dei circuiti sono dati in base al metodo di collegamento degli avvolgimenti alla rete di alimentazione. Per determinare su un motore elettrico a quale circuito è collegato, è necessario guardare i dati specificati su una piastra metallica installata sull'alloggiamento del motore.

Anche su vecchi campioni di motori è possibile determinare il metodo di collegamento degli avvolgimenti dello statore e la tensione di rete. Questa informazione sarà corretta se il motore è già stato in funzione e non ci sono problemi operativi. Ma a volte è necessario effettuare misurazioni elettriche.

Gli schemi di collegamento a stella per un motore trifase consentono di avviare il motore senza intoppi, ma la potenza è inferiore del 30% rispetto al valore nominale. Pertanto, in termini di potenza, il circuito a triangolo rimane il vincitore. C'è una funzione riguardante il carico corrente. La corrente aumenta bruscamente durante l'avvio, ciò influisce negativamente sull'avvolgimento dello statore. Il calore generato aumenta, il che ha un effetto dannoso sull'isolamento dell'avvolgimento. Ciò porta al guasto dell'isolamento e al danneggiamento del motore elettrico.

Molti dispositivi europei forniti al mercato interno sono dotati di motori elettrici europei che funzionano con tensioni da 400 a 690 V. Tali motori trifase devono essere installati in una rete di tensione domestica a 380 volt utilizzando solo uno schema di avvolgimento dello statore triangolare. Altrimenti, i motori si guastano immediatamente. I motori russi per tre fasi sono collegati a stella. Occasionalmente viene installato un circuito delta per ottenere la massima potenza dal motore, utilizzato in particolari tipologie di apparecchiature industriali.

I produttori oggi consentono di collegare motori elettrici trifase secondo qualsiasi circuito. Se nella scatola di montaggio sono presenti tre estremità, è stato prodotto il circuito a stella di fabbrica. E se ci sono sei terminali, il motore può essere collegato secondo qualsiasi schema. Quando si monta a stella, è necessario combinare i tre terminali degli avvolgimenti in un'unica unità. I restanti tre terminali vengono forniti all'alimentazione di fase con una tensione di 380 volt. In un circuito triangolare, le estremità degli avvolgimenti sono collegate in serie tra loro. La potenza di fase è collegata ai punti nodali delle estremità degli avvolgimenti.

Controllo dello schema di collegamento del motore

Immaginiamo lo scenario peggiore per il collegamento degli avvolgimenti, quando i terminali dei cavi non sono contrassegnati in fabbrica, l'assemblaggio del circuito viene eseguito all'interno dell'alloggiamento del motore e viene estratto un cavo. In questo caso è necessario smontare il motore elettrico, togliere le coperture, smontare la parte interna e occuparsi dei cavi.

Metodo di determinazione della fase statorica

Dopo aver scollegato le estremità dei cavi, utilizzare un multimetro per misurare la resistenza. Una sonda viene collegata a un filo qualsiasi, l'altra viene portata a turno su tutti i terminali del filo finché non viene trovato un terminale appartenente all'avvolgimento del primo filo. Fai lo stesso per gli altri terminali. Va ricordato che la marcatura dei fili in qualsiasi modo è obbligatoria.

Se non è disponibile un multimetro o un altro dispositivo, utilizzare sonde fatte in casa costituite da una lampadina, cavi e batterie.

Polarità dell'avvolgimento

Per trovare e determinare la polarità degli avvolgimenti, è necessario applicare alcune tecniche:

• Collegare corrente continua pulsata.
• Collegare una fonte di corrente alternata.

Entrambi i metodi funzionano secondo il principio di applicare tensione a una bobina e trasformarla lungo il circuito magnetico del nucleo.

Come controllare la polarità degli avvolgimenti con una batteria e un tester

Ai contatti di un avvolgimento è collegato un voltmetro con maggiore sensibilità, che può rispondere a un impulso. La tensione viene rapidamente collegata all'altra bobina con un polo. Al momento della connessione, viene monitorata la deviazione dell'ago del voltmetro. Se la freccia si sposta verso il positivo, la polarità coincide con l'altro avvolgimento. Quando il contatto si apre, la freccia si sposterà sul meno. Per il 3° avvolgimento si ripete l'esperimento.

Sostituendo i terminali con un altro avvolgimento quando la batteria è accesa, si determina la correttezza della marcatura delle estremità degli avvolgimenti dello statore.

Prova CA

Due avvolgimenti qualsiasi sono collegati in parallelo con le loro estremità al multimetro. La tensione è inserita nel terzo avvolgimento. Guardano cosa mostra il voltmetro: se la polarità di entrambi gli avvolgimenti corrisponde, il voltmetro mostrerà il valore della tensione, se le polarità sono diverse, mostrerà zero.

La polarità della 3a fase viene determinata commutando il voltmetro, modificando la posizione del trasformatore su un altro avvolgimento. Successivamente, vengono effettuate misurazioni di controllo.

Diagramma stellare

Questo tipo di circuito di collegamento del motore trifase è formato collegando gli avvolgimenti in circuiti diversi, uniti da un punto neutro e da un punto di fase comune.

Tale circuito viene creato dopo aver controllato la polarità degli avvolgimenti dello statore nel motore elettrico. Una tensione monofase di 220 V viene fornita attraverso una macchina all'inizio di 2 avvolgimenti. I condensatori sono inseriti nello spazio in uno: funzionamento e avviamento. Il filo di alimentazione neutro è collegato alla terza estremità della stella.

Il valore di capacità dei condensatori (funzionanti) è determinato dalla formula empirica:

C = (2800 I) / U

Per il circuito di avviamento la capacità è aumentata di 3 volte. Quando il motore funziona sotto carico, è necessario controllare l'entità delle correnti di avvolgimento mediante misurazioni e regolare la capacità dei condensatori in base al carico medio del meccanismo di azionamento. In caso contrario, il dispositivo si surriscalderà e si verificherà un guasto dell'isolamento.

È preferibile collegare il motore al funzionamento tramite l'interruttore PNVS, come mostrato in figura.

Contiene già una coppia di contatti di chiusura, che insieme forniscono tensione a 2 circuiti tramite il pulsante “Start”. Quando si rilascia il pulsante, il circuito si interrompe. Questo contatto viene utilizzato per avviare il circuito. Lo spegnimento completo dell'alimentazione viene effettuato facendo clic su "Stop".

Diagramma del triangolo

Lo schema per il collegamento di un motore trifase con un triangolo è una ripetizione della versione precedente all'avvio, ma differisce nel metodo di collegamento degli avvolgimenti dello statore.

Le correnti che vi transitano sono maggiori dei valori del circuito a stella. Le capacità operative dei condensatori richiedono capacità nominali maggiori. Si calcolano utilizzando la formula:

C = (4800 I) / U

La scelta corretta delle capacità viene calcolata anche dal rapporto delle correnti nelle bobine dello statore misurando con un carico.

Motore con avviamento magnetico

Un motore elettrico trifase funziona attraverso un circuito simile con un interruttore automatico. Questo circuito dispone inoltre di un blocco di accensione e spegnimento, con pulsanti di Start e Stop.

Una fase, normalmente chiusa, collegata al motore, è collegata al pulsante Start. Quando viene premuto, i contatti si chiudono e la corrente fluisce al motore elettrico. È necessario tenere presente che quando si rilascia il pulsante Start, i terminali si apriranno e l'alimentazione si spegnerà. Per evitare che ciò accada, l'avviatore magnetico è inoltre dotato di contatti ausiliari, chiamati autoritenuti. Bloccano la catena ed evitano che si rompa quando si rilascia il pulsante Start. È possibile spegnere l'alimentazione utilizzando il pulsante Stop.

Di conseguenza, un motore elettrico trifase può essere collegato a una rete di tensione trifase utilizzando metodi completamente diversi, selezionati in base al modello, al tipo di dispositivo e alle condizioni operative.

Collegamento di un motore da una macchina

Una versione generale di questo schema di collegamento è simile alla figura:

Qui è mostrato un interruttore automatico che interrompe l'alimentazione al motore elettrico in caso di carico di corrente eccessivo e cortocircuito. L'interruttore automatico è un semplice interruttore automatico tripolare con caratteristica di carico termico automatico.

Per un calcolo e una valutazione approssimativi della corrente di protezione termica richiesta, è necessario raddoppiare la potenza nominale di un motore progettato per funzionare da tre fasi. La potenza nominale è indicata su una targhetta metallica posta sulla carcassa del motore.

Tali schemi di collegamento per un motore trifase potrebbero funzionare bene se non ci sono altre opzioni di connessione. La durata dei lavori non è prevedibile. Lo stesso vale se si attorciglia un filo di alluminio con uno di rame. Non sai mai quanto tempo ci vorrà perché la svolta si esaurisca.

Quando si utilizza uno schema di collegamento per un motore trifase, è necessario selezionare attentamente la corrente per la macchina, che dovrebbe essere maggiore del 20% rispetto alla corrente operativa del motore. Selezionare le proprietà di protezione termica con una riserva in modo che il blocco non funzioni durante l'avvio.

Se, ad esempio, il motore è di 1,5 kilowatt, la corrente massima è di 3 ampere, la macchina necessita di almeno 4 ampere. Il vantaggio di questo schema di collegamento del motore è il basso costo, la semplicità di progettazione e manutenzione.

Se il motore elettrico è in un numero e funziona per un turno completo, ci sono i seguenti svantaggi:

• È impossibile regolare la corrente termica dell'interruttore. Per proteggere il motore elettrico, la corrente di arresto di protezione della macchina è impostata su un valore maggiore del 20% rispetto alla corrente operativa della potenza nominale del motore. Dopo un certo tempo la corrente del motore elettrico deve essere misurata con delle pinze e la corrente della protezione termica deve essere regolata. Ma un semplice interruttore automatico non ha la capacità di regolare la corrente.
• Non è possibile spegnere e accendere il motore elettrico da remoto.

I motori asincroni trifase, spesso utilizzati per la loro diffusione, sono costituiti da uno statore stazionario e un rotore mobile. I conduttori dell'avvolgimento sono disposti nelle cave dello statore con una distanza angolare di 120 gradi elettrici, i cui inizi e estremità (C1, C2, C3, C4, C5 e C6) vengono portati nella scatola di giunzione. Gli avvolgimenti possono essere collegati secondo una "stella" (le estremità degli avvolgimenti sono collegate tra loro, la tensione di alimentazione viene fornita ai loro inizi) o un "triangolo" (le estremità di un avvolgimento sono collegate all'inizio di un altro ).

Nella scatola di distribuzione, i contatti vengono solitamente spostati: di fronte a C1 non c'è C4, ma C6, di fronte a C2 - C4.

Quando un motore trifase è collegato a una rete trifase, una corrente inizia a fluire attraverso i suoi avvolgimenti in tempi diversi, creando un campo magnetico rotante che interagisce con il rotore, facendolo ruotare. Quando il motore è acceso in una rete monofase, non viene creata alcuna coppia che possa muovere il rotore.

Tra i diversi modi per collegare i motori elettrici trifase a una rete monofase, il più semplice è collegare il terzo contatto tramite un condensatore di sfasamento.

La velocità di rotazione di un motore trifase che funziona da una rete monofase rimane quasi la stessa di quando è collegato a una rete trifase. Sfortunatamente, questo non si può dire della potenza, le cui perdite raggiungono valori significativi. I valori esatti della perdita di potenza dipendono dallo schema di collegamento, dalle condizioni operative del motore e dal valore di capacità del condensatore di sfasamento. Approssimativamente un motore trifase in una rete monofase perde circa il 30-50% della sua potenza.

Non tutti i motori elettrici trifase sono in grado di funzionare bene in reti monofase, ma la maggior parte di essi affronta questo compito in modo abbastanza soddisfacente, ad eccezione della perdita di potenza. Fondamentalmente, per il funzionamento in reti monofase, vengono utilizzati motori asincroni con rotore a gabbia di scoiattolo (A, AO2, AOL, APN, ecc.).

I motori asincroni trifase sono progettati per due tensioni di rete nominali: 220/127, 380/220, ecc. I motori elettrici più comuni con una tensione operativa degli avvolgimenti sono 380/220 V (380 V per stella, 220 per triangolo). Tensione più alta per stella, più bassa per triangolo. Sul passaporto e sulla targa del motore, tra gli altri parametri, è indicato il funzionamento tensione è indicata la tensione dell'avvolgimento, il loro schema di collegamento e la possibilità di modificarla.

Designazione sulla targa UN indica che gli avvolgimenti del motore possono essere collegati sia a “triangolo” (a 220V) che a “stella” (a 380V). Quando si collega un motore trifase a una rete monofase, è consigliabile utilizzare un circuito a triangolo, poiché in questo caso il motore perderà meno potenza rispetto a quando è collegato a una stella.

Tavoletta B informa che gli avvolgimenti del motore sono collegati in configurazione a stella e la scatola di distribuzione non offre la possibilità di commutarli a triangolo (ci sono solo tre terminali). In questo caso si può accettare una forte perdita di potenza collegando il motore a stella, oppure, penetrando nell'avvolgimento del motore elettrico, provare a far emergere le estremità mancanti per collegare gli avvolgimenti a triangolo.

Se la tensione di esercizio del motore è 220/127 V, il motore può essere collegato solo ad una rete monofase da 220 V utilizzando un circuito a stella. Se colleghi 220 V in un circuito a triangolo, il motore si brucerà.

Inizio e fine degli avvolgimenti (varie opzioni)

Forse la principale difficoltà nel collegare un motore trifase a una rete monofase è capire i cavi che entrano nella scatola di giunzione o, in assenza di una, che escono semplicemente dal motore.

Il caso più semplice è quando gli avvolgimenti di un motore esistente da 380/220 V sono già collegati in un circuito a triangolo. In questo caso è sufficiente collegare i cavi di alimentazione di corrente e i condensatori di lavoro e di avviamento ai terminali del motore secondo lo schema di collegamento.

Se gli avvolgimenti del motore sono collegati da una "stella" ed è possibile cambiarlo in un "triangolo", anche questo caso non può essere classificato come complesso. Hai solo bisogno di cambiare lo schema di collegamento degli avvolgimenti in un "triangolo", utilizzando i ponticelli per questo.

Determinazione dell'inizio e della fine degli avvolgimenti. La situazione è più complicata se si introducono 6 fili nella scatola di giunzione senza indicare la loro appartenenza ad un avvolgimento specifico e segnando l'inizio e la fine. In questo caso, si tratta di risolvere due problemi (ma prima di farlo, devi provare a trovare della documentazione per il motore elettrico su Internet. Potrebbe descrivere a cosa appartengono i fili di diversi colori):

• identificare coppie di fili appartenenti ad un avvolgimento;
• trovare l'inizio e la fine degli avvolgimenti.

Il primo compito viene risolto "facendo suonare" tutti i fili con un tester (misurando la resistenza). Se non disponi di un apparecchio, puoi risolvere il problema utilizzando la lampadina di una torcia e delle batterie, collegando i fili esistenti in un circuito in serie alla lampadina. Se quest'ultimo si accende significa che i due capi in prova appartengono allo stesso avvolgimento. In questo modo si determinano tre coppie di fili (A, B e C nella figura sotto) appartenenti a tre avvolgimenti.

Il secondo compito (determinare l'inizio e la fine degli avvolgimenti) è un po' più complicato e richiede una batteria e un voltmetro a puntatore. Il digitale non è adatto a causa dell'inerzia. La procedura per determinare le estremità e gli inizi degli avvolgimenti è mostrata negli schemi 1 e 2.

Alle estremità di un avvolgimento (ad esempio, UN) una batteria è collegata ai capi dell'altra (ad esempio B) - voltmetro a lancetta. Ora, se interrompi il contatto dei fili UN con una batteria, l'ago del voltmetro oscillerà in una direzione o nell'altra. Quindi è necessario collegare un voltmetro all'avvolgimento CON e fare la stessa operazione rompendo i contatti della batteria. Se necessario, cambiare la polarità dell'avvolgimento CON(estremità di commutazione C1 e C2) è necessario assicurarsi che l'ago del voltmetro oscilli nella stessa direzione, come nel caso dell'avvolgimento IN. L'avvolgimento viene controllato allo stesso modo. UN- con una batteria collegata all'avvolgimento C O B.

Come risultato di tutte le manipolazioni, dovrebbe accadere quanto segue: quando i contatti della batteria si rompono da uno qualsiasi degli avvolgimenti, sugli altri 2 dovrebbe apparire un potenziale elettrico della stessa polarità (l'ago del dispositivo oscilla in una direzione). Ora non resta che contrassegnare i terminali di un fascio come l'inizio (A1, B1, C1) e i terminali dell'altro come le estremità (A2, B2, C2) e collegarli secondo il circuito richiesto - “triangolo ” o “stella” (se la tensione del motore è 220/127V ).

Recupero delle estremità mancanti. Forse il caso più difficile è quando il motore ha una connessione a stella degli avvolgimenti e non è possibile cambiarlo a triangolo (solo tre fili vengono portati nella scatola di distribuzione: l'inizio degli avvolgimenti C1, C2, C3) (vedi figura sotto). In questo caso, per collegare il motore secondo lo schema "a triangolo", è necessario portare nella scatola le estremità mancanti degli avvolgimenti C4, C5, C6.

Per fare ciò accedere all'avvolgimento del motore rimuovendo il coperchio ed eventualmente rimuovendo il rotore. Il punto di adesione viene trovato e rilasciato dall'isolamento. Le estremità sono separate e ad esse sono saldati fili isolati flessibili. Tutti i collegamenti sono isolati in modo affidabile, i fili sono fissati con una filettatura resistente all'avvolgimento e le estremità vengono portate alla morsettiera del motore elettrico. Si determina che le estremità appartengono agli inizi degli avvolgimenti e sono collegate secondo lo schema del “triangolo”, collegando gli inizi di alcuni avvolgimenti alle estremità di altri (C1 a C6, C2 a C4, C3 a C5). Il lavoro di far emergere i punti mancanti richiede una certa abilità. Gli avvolgimenti del motore possono contenere non una, ma diverse saldature, il che non è così semplice da comprendere. Pertanto, se non si dispone delle qualifiche adeguate, non si può fare altro che collegare un motore trifase a stella, accettando una notevole perdita di potenza.

Schemi per il collegamento di un motore trifase a una rete monofase

Connessione delta. Nel caso di una rete domestica, dal punto di vista dell'ottenimento di una maggiore potenza in uscita, la soluzione più appropriata è il collegamento monofase dei motori trifase in un circuito a triangolo. Inoltre, la loro potenza può raggiungere il 70% della nominale. Due contatti nella scatola di distribuzione sono collegati direttamente ai fili di una rete monofase (220 V) e il terzo è collegato tramite un condensatore funzionante Cp a uno qualsiasi dei primi due contatti o fili di rete.

Supporto all'avvio. Un motore trifase senza carico può anche essere avviato da un condensatore funzionante (maggiori dettagli di seguito), ma se il motore elettrico ha qualche tipo di carico, non si avvierà o aumenterà la velocità molto lentamente. Quindi, per un avvio rapido, è necessario un condensatore di avviamento aggiuntivo Sp (il calcolo della capacità del condensatore è descritto di seguito). I condensatori di avviamento vengono accesi solo durante l'avviamento del motore (2-3 secondi, fino a quando la velocità raggiunge circa il 70% di quella nominale), quindi il condensatore di avviamento deve essere scollegato e scaricato.

Collegamento di un motore elettrico trifase a una rete monofase utilizzando un circuito a triangolo con un condensatore di avviamento Sp

È conveniente avviare un motore trifase utilizzando un interruttore speciale, una coppia di contatti del quale si chiude quando si preme il pulsante. Quando viene rilasciato, alcuni contatti si aprono, mentre altri rimangono accesi - finché non viene premuto il pulsante "stop".

Inversione. Il senso di rotazione del motore dipende dal contatto ("fase") a cui è collegato l'avvolgimento della terza fase.

Il senso di rotazione può essere controllato collegando quest'ultimo, tramite un condensatore, ad un interruttore a levetta a due posizioni collegato tramite i suoi due contatti al primo e al secondo avvolgimento. A seconda della posizione dell'interruttore a levetta, il motore ruoterà in una direzione o nell'altra.

La figura seguente mostra un circuito con un condensatore di avviamento e di funzionamento e un pulsante di inversione, che consente un comodo controllo di un motore trifase.

Collegamento a stella. Uno schema simile per collegare un motore trifase a una rete con una tensione di 220 V viene utilizzato per i motori elettrici i cui avvolgimenti sono progettati per una tensione di 220/127 V.

La capacità richiesta dei condensatori di lavoro per il funzionamento di un motore trifase in una rete monofase dipende dallo schema di collegamento degli avvolgimenti del motore e da altri parametri. Per un collegamento a stella, la capacità viene calcolata utilizzando la formula:

Per una connessione triangolare:

Dove Cp è la capacità del condensatore di lavoro in microfarad, I è la corrente in A, U è la tensione di rete in V. La corrente viene calcolata con la formula:

I = P/(1,73 U n cosf)

Dove P è la potenza del motore elettrico in kW; n - efficienza del motore; cosф - fattore di potenza, 1,73 - coefficiente che caratterizza la relazione tra correnti lineari e di fase. Il rendimento e il fattore di potenza sono indicati nella scheda tecnica e sulla targa del motore. Tipicamente il loro valore è compreso tra 0,8 e 0,9.

In pratica, il valore di capacità del condensatore di lavoro quando collegato a triangolo può essere calcolato utilizzando la formula semplificata C = 70 Pn, dove Pn è la potenza nominale del motore elettrico in kW. Secondo questa formula, per ogni 100 W di potenza del motore elettrico, sono necessari circa 7 μF di capacità del condensatore di lavoro.

La corretta selezione della capacità del condensatore viene verificata dai risultati del funzionamento del motore. Se il suo valore è superiore a quello richiesto in determinate condizioni operative, il motore si surriscalderà. Se la capacità è inferiore a quella richiesta, la potenza del motore sarà troppo bassa. Ha senso selezionare un condensatore per un motore trifase, iniziando con una piccola capacità e aumentando gradualmente il suo valore fino a quello ottimale. Se possibile, è meglio selezionare la capacità misurando la corrente nei fili collegati alla rete e al condensatore funzionante, ad esempio con una pinza amperometrica. Il valore corrente dovrebbe essere il più vicino possibile. Le misurazioni devono essere effettuate nella modalità in cui funzionerà il motore.

Nel determinare la capacità di avviamento, procediamo innanzitutto dai requisiti per creare la coppia di avviamento necessaria. Non confondere la capacità di avviamento con la capacità del condensatore di avviamento. Nei diagrammi sopra, la capacità iniziale è uguale alla somma delle capacità dei condensatori di lavoro (Cp) e di avviamento (Sp).

Se, a causa delle condizioni operative, il motore elettrico si avvia senza carico, la capacità di avviamento viene solitamente considerata uguale alla capacità di lavoro, ovvero non è necessario un condensatore di avviamento. In questo caso il circuito di commutazione è semplificato ed economico. Per semplificare questo e, soprattutto, ridurre il costo del circuito, è possibile organizzare la possibilità di scollegare il carico, ad esempio, consentendo di modificare rapidamente e comodamente la posizione del motore per allentare la trasmissione a cinghia, oppure realizzando, ad esempio, un rullo pressore per la trasmissione a cinghia, come la frizione a cinghia dei trattori con guida da terra.

L'avviamento a carico richiede la presenza di una capacità aggiuntiva (Cn) collegata durante l'avviamento del motore. Un aumento della capacità commutabile porta ad un aumento della coppia di spunto e, ad un certo valore, la coppia raggiunge il suo valore massimo. Un ulteriore aumento della capacità porta al risultato opposto: la coppia di spunto inizia a diminuire.

In base alla condizione di avviamento del motore sotto un carico vicino al carico nominale, la capacità di avviamento dovrebbe essere 2-3 volte maggiore della capacità di lavoro, cioè se la capacità del condensatore di lavoro è 80 µF, allora la capacità di il condensatore di avviamento dovrebbe essere di 80-160 µF, il che darà una capacità di avviamento (la somma delle capacità dei condensatori di lavoro e di avviamento) di 160-240 µF. Ma se il motore ha un carico ridotto all'avvio, la capacità del condensatore di avviamento potrebbe essere inferiore o, come detto sopra, potrebbe non esistere affatto.

I condensatori di avviamento funzionano per un breve periodo (solo pochi secondi durante l'intero periodo di commutazione). Ciò ti consente di utilizzare quando si avvia il motore il più economico lanciatori condensatori elettrolitici appositamente progettati per questo scopo (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Si noti che per un motore collegato ad una rete monofase tramite un condensatore, funzionante senza carico, l'avvolgimento alimentato attraverso il condensatore trasporta una corrente superiore del 20-30% a quella nominale. Pertanto, se il motore viene utilizzato in modalità sottocarico, la capacità del condensatore di lavoro dovrebbe essere ridotta. Ma poi, se il motore è stato avviato senza condensatore di avviamento, quest'ultimo potrebbe essere necessario.

È meglio utilizzare non un condensatore grande, ma diversi condensatori più piccoli, in parte grazie alla possibilità di selezionare la capacità ottimale collegandone di aggiuntivi o scollegando quelli non necessari; questi ultimi possono essere utilizzati come condensatori di partenza. Il numero richiesto di microfarad si ottiene collegando più condensatori in parallelo, in base al fatto che la capacità totale in una connessione parallela viene calcolata utilizzando la formula: C totale = C 1 + C 1 + ... + C n.

I condensatori di carta o film metallizzati vengono solitamente utilizzati come lavoratori (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCh, BGT, SVV-60). La tensione consentita deve essere almeno 1,5 volte la tensione di rete.

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