Collegamento a stella di un motore trifase. Designazione tensione di fase

Oggi i motori elettrici asincroni sono apprezzati per la loro affidabilità, prestazioni eccellenti e costi relativamente bassi. I motori di questo tipo sono progettati per resistere a forti carichi meccanici. Affinché l'unità possa avviarsi correttamente, è necessario che sia collegata correttamente. A questo scopo vengono utilizzati i collegamenti a stella e a triangolo, nonché una loro combinazione.

Tipi di connessioni

Il design del motore elettrico è abbastanza semplice e si compone di due elementi principali: uno statore stazionario e un rotore rotante interno. Ciascuna di queste parti ha i propri avvolgimenti che conducono corrente. Quello dello statore è posizionato in apposite scanalature con una distanza obbligatoria di 120 gradi.

Il principio di funzionamento del motore è semplice: dopo aver acceso il motorino di avviamento e applicato la tensione allo statore, appare un campo magnetico che fa ruotare il rotore. Entrambe le estremità degli avvolgimenti vengono portate nella scatola di distribuzione e disposte su due file. Le loro conclusioni sono contrassegnate dalla lettera "C" e ricevono una designazione numerica che va da 1 a 6.

Per collegarli, puoi utilizzare uno dei tre metodi:

• "Stella";
• "Triangolo";
• "Triangolo stellare".

Tuttavia, un circuito combinato non può essere utilizzato se è necessario ridurre la corrente di avviamento, ma allo stesso tempo è richiesta una coppia elevata. In questo caso è necessario utilizzare un motore elettrico con rotore avvolto dotato di reostato.

Se parliamo dei vantaggi di combinare due metodi di connessione, possiamo notarne due:

• Grazie all'avvio dolce, la durata aumenta.
• È possibile creare due livelli di potenza per l'unità.

Oggi i motori elettrici più utilizzati sono quelli progettati per funzionare in reti a 220 e 380 volt. Da questo dipende la scelta dello schema di collegamento. Pertanto, si consiglia di utilizzare "delta" con una tensione di 220 V e "stella" con 380 V.

I motori asincroni sono alimentati da una rete di corrente alternata trifase con una tensione di 380 volt. Il motore stesso contiene tre avvolgimenti di filo di rame, posizionati a 120 gradi l'uno rispetto all'altro. Lo scopo principale di questa disposizione è creare un campo magnetico rotante. Tutte queste erano verità ovvie che ogni elettricista conosce. In questo articolo saremo interessati allo schema di collegamento del motore elettrico. E ci sono solo due di questi schemi: stella e triangolo. Quindi, diamo un'occhiata a come collegare un motore elettrico con una stella e un triangolo.

Terminali di avvolgimento

Ricominciamo l'articolo con il più semplice e conosciuto. Ogni avvolgimento ha due estremità: un inizio e una fine. Cioè, in totale dovrebbero essercene sei. Ciascuna estremità ha la propria lettera e numero di designazione. Prestare attenzione alla figura seguente, che mostra la vecchia e la nuova designazione dei terminali dell'avvolgimento del motore.

Nella foto tutto è chiaramente distribuito, ma non è chiaro dove sia l'inizio e dove sia la fine. Pertanto, l'inizio degli avvolgimenti nella vecchia designazione è C1, C2 e C3, nella nuova designazione U1, V1 e W1. Il resto, rispettivamente, sono le estremità degli avvolgimenti.

Tutte le estremità degli avvolgimenti confluiscono nella scatola morsettiera, che può essere posizionata sopra o lateralmente al motore. All'interno della morsettiera, le estremità dei fili sono disposte in modo tale da poter essere collegate utilizzando qualsiasi circuito senza incrociarsi. Perché vengono utilizzati ponticelli metallici speciali?

Si prega di notare che tre estremità possono essere inserite nella morsettiera. O sei contemporaneamente. Se davanti a voi c'è un motore con tre fili collegati significa che all'interno del motore è già stato realizzato in fabbrica un collegamento a stella. Questo è il primo. In secondo luogo, se si collegano sei fili contemporaneamente, il motore elettrico può essere collegato sia alla rete a 380 volt che alla rete a 220 volt. Del resto la targa dice così: 220/380 V. Ma non è tutto. Questa iscrizione indica che quando ci si collega a una rete trifase 380V, le estremità dell'avvolgimento devono essere collegate solo utilizzando un circuito a stella.

Collegamento a stella

Come collegare correttamente un motore con una stella? Qui tutto è semplice, l'importante è non confondere nulla. Quindi, prima devi collegare tutte le estremità degli avvolgimenti di fase con i ponticelli: U2, V2 e W2. Ma è necessario applicare tensione agli inizi degli avvolgimenti, cioè collegarli ai fili di tre fasi. Questo può essere visto chiaramente nella foto qui sotto:

Connessione delta

Questo è un tipo di connessione più complesso, quindi vale la pena studiare attentamente quanto scritto di seguito. Ma prima, diciamo che se la tensione lineare nella rete è di 220 volt, in questo caso l'opzione migliore è collegare gli avvolgimenti del motore con un triangolo.

• U2 e V sono collegati tra loro È chiaro che in questo modo due avvolgimenti di due fasi diverse sono collegati in serie.
• Successivamente, V2 e W vengono collegati. Ancora una volta, due fasi diverse sono collegate in serie.
• Stessa cosa, ma solo con U1 e W

Si prega di notare che tutti i punti di connessione sopra menzionati sono punti di connessione a una rete trifase. Mostriamo un'altra foto in cui il motore elettrico è collegato in triangoli utilizzando ponticelli metallici.

Riassumiamo

Per riassumere l'articolo - metodi di collegamento di un motore elettrico: stella e triangolo, vorrei sottolineare alcuni punti basati sull'esperienza nel funzionamento dei motori elettrici.

1. Avviare un motore i cui avvolgimenti sono collegati da una stella è più fluido e il suo funzionamento è più morbido, o qualcosa del genere. Inoltre, il motore collegato in tale circuito tollera facilmente piccoli sovraccarichi a breve termine.
2. Un motore elettrico collegato a triangolo ha più potenza e maggiore efficienza. Ma le sue correnti di avviamento hanno un valore massimo. Inoltre, l'unità diventa molto calda durante il funzionamento.

Pertanto, i motori elettrici asincroni di media e alta potenza sono spesso collegati in configurazione a stella. Oggi i produttori offrono unità già pronte, che vengono avviate tramite una stella e funzionano tramite un triangolo. In questo caso, il passaggio da uno schema all'altro avviene automaticamente. Cioè, il motore ha raggiunto la velocità di rotazione dell'albero richiesta e passa immediatamente da stella a triangolo.

Nei circuiti trifase vengono solitamente utilizzati due tipi di connessione degli avvolgimenti di trasformatori, ricevitori elettrici e generatori. Una di queste connessioni è chiamata stella, l'altra è chiamata triangolo. Diamo uno sguardo più da vicino a cosa sono questi composti e come differiscono l'uno dall'altro.

Definizione

Collegamento a stella indica una connessione in cui tutte le estremità di lavoro degli avvolgimenti di fase sono combinate in un nodo, chiamato punto zero o neutro e indicato con la lettera O.

Collegamento triangolareè un circuito in cui gli avvolgimenti di fase di un generatore sono collegati in modo tale che l'inizio di uno di essi sia collegato all'estremità dell'altro.

Confronto

La differenza in questi schemi è la connessione delle estremità degli avvolgimenti del generatore del motore elettrico. IN motivo a stella, tutte le estremità degli avvolgimenti sono collegate insieme, mentre in modello a triangolo la fine di un avvolgimento di fase è montata con l'inizio di quello successivo.

Oltre allo schema di assemblaggio di base, i motori elettrici con avvolgimenti di fase collegati a stella funzionano in modo molto più fluido rispetto ai motori con avvolgimenti di fase collegati a triangolo. Ma quando è collegato a stella, il motore elettrico non è in grado di sviluppare tutta la sua potenza nominale. Quando invece gli avvolgimenti di fase sono collegati a triangolo, il motore funziona sempre alla massima potenza dichiarata, che è quasi una volta e mezza superiore rispetto a quando è collegato a stella. Il grande svantaggio della connessione a triangolo sono le correnti di spunto molto elevate.

Sito delle conclusioni

1. In uno schema di collegamento a stella, le estremità degli avvolgimenti sono montate in un'unica unità.
2. In uno schema di collegamento a triangolo, l'estremità di un avvolgimento è montata con l'inizio dell'avvolgimento successivo.
3. Un motore elettrico con avvolgimenti collegati a stella funziona in modo più fluido di un motore collegato a triangolo.
4. Quando collegato a stella, la potenza del motore è sempre inferiore al valore nominale.
5. Quando sono collegati a triangolo, la potenza del motore è quasi una volta e mezza superiore rispetto a quando sono collegati a stella.

Quando si crea qualsiasi dispositivo, è importante non solo selezionare le parti necessarie, ma anche collegarle tutte correttamente. E nell'ambito di questo articolo parleremo della connessione con una stella e un triangolo. Dove viene applicato? Come appare schematicamente questa azione? A queste e ad altre domande verrà data risposta nell’articolo.

Cos'è un sistema di alimentazione trifase?

È un caso speciale di sistemi multifase per la costruzione di circuiti elettrici per corrente alternata. Funzionano utilizzando campi elettromagnetici sinusoidali creati utilizzando una fonte di energia comune e aventi la stessa frequenza. Ma allo stesso tempo vengono spostati l'uno rispetto all'altro di un certo angolo di fase. In un sistema trifase è pari a 120 gradi. Il design a sei fili (spesso chiamato anche multifilo) per la corrente alternata fu inventato un tempo da Nikola Tesla. Inoltre, un contributo significativo al suo sviluppo è stato dato da Dolivo-Dobrovolsky, che per primo ha proposto di realizzare sistemi a tre e quattro fili. Ha anche scoperto una serie di vantaggi offerti dai progetti trifase. Cosa sono i circuiti di commutazione?

Diagramma stellare

Questo è il nome di una connessione in cui le estremità delle fasi degli avvolgimenti del generatore sono collegate a un punto comune. Si chiama neutro. Anche le estremità delle fasi degli avvolgimenti del consumatore sono collegate a un punto comune. Ora passiamo ai fili che li collegano. Se si trova tra l'inizio delle fasi del consumatore e del generatore, si chiama lineare. Il filo che collega i neutri è designato come neutro. Anche il nome della catena dipende da questo. Se è presente il neutro il circuito si chiama a quattro fili. Altrimenti sarà a tre fili.

Triangolo

Questo è un tipo di collegamento in cui l'inizio (H) e la fine (K) del circuito si trovano nello stesso punto. Quindi K della prima fase è collegato a H della seconda. La sua K si collega alla terza N. E la sua fine è collegata all'inizio della prima. Un tale schema potrebbe essere chiamato cerchio, se non fosse per la particolarità della sua installazione, quando il posizionamento sotto forma di triangolo è più ergonomico. Per scoprire tutte le caratteristiche della connessione, consulta le tipologie di connessione riportate di seguito. Ma prima, qualche informazione in più. Qual è la differenza tra una connessione a stella e una a triangolo? La differenza tra loro è che le fasi sono collegate in modo diverso. Ci sono anche alcune differenze nell'ergonomia.

Specie

Come si può capire dalle figure, ci sono alcune opzioni per implementare l'inclusione delle parti. Le resistenze che si presentano in questi casi sono chiamate fasi di carico. Esistono cinque tipi di connessioni attraverso le quali il generatore può essere collegato al carico. Questo:

1. Stella-stella. Il secondo viene utilizzato con un filo neutro.
2. Stella-stella. Il secondo viene utilizzato senza filo neutro.
3. Triangolo-triangolo.
4. Triangolo stellare.
5. Triangolo-stella.

Quali sono queste riserve nel primo e nel secondo paragrafo? Se ti sei già posto questa domanda, leggi le informazioni fornite con il diagramma stellare: lì c'è la risposta. Ma qui vorrei fare una piccola aggiunta: in maiuscolo sono indicati gli inizi delle fasi del generatore, in maiuscolo sono indicati i carichi. Questo è relativo alla rappresentazione schematica. Ora, in base all'esperienza d'uso: quando si sceglie la direzione del flusso di corrente, nei fili lineari lo fanno in modo che sia diretto dal generatore al carico. Con gli zeri fanno esattamente il contrario. Guarda come appare uno schema di collegamento stella-triangolo. I disegni mostrano molto bene chiaramente come e cosa dovrebbe essere. Lo schema di collegamento dell'avvolgimento stella/triangolo è presentato da diverse angolazioni e non dovrebbero esserci problemi a comprenderle.

Vantaggi

Ciascun campo elettromagnetico opera in una determinata fase del processo periodico. Per designare i conduttori vengono utilizzate le lettere latine A, B, C, L e i numeri 1, 2, 3. Parlando di sistemi trifase, i loro vantaggi sono solitamente evidenziati:

1. Conveniente quando si trasmette elettricità su lunghe distanze, che fornisce una connessione stella-triangolo.
2. Basso consumo di materiale dei trasformatori trifase.
3. Equilibrio del sistema. Questo punto è uno dei più importanti poiché consente di evitare un carico meccanico irregolare sull'impianto di generazione di energia. Ciò si traduce in una maggiore durata.
4. I cavi di alimentazione hanno un basso consumo di materiale. Grazie a ciò, a parità di consumo energetico, le correnti necessarie per mantenere un collegamento stella-triangolo sono ridotte rispetto ai circuiti monofase.
5. È possibile, senza sforzi significativi, ottenere un campo magnetico rotante circolare, necessario per il funzionamento di un motore elettrico e di una serie di altri dispositivi elettrici che funzionano secondo un principio simile. Ciò è ottenuto grazie alla possibilità di creare un design più semplice e allo stesso tempo efficace, che a sua volta deriva dagli indicatori di efficienza. Questo è un altro vantaggio significativo della connessione stella-triangolo.
6. In un'installazione è possibile ottenere due tensioni operative: fase e lineare. E' possibile realizzare due livelli di potenza anche nel caso di collegamento a triangolo oa stella.
7. È possibile ridurre drasticamente lo sfarfallio e l'effetto stroboscopico delle lampade funzionanti con lampade fluorescenti seguendo il percorso di posizionamento al suo interno dei dispositivi alimentati da fasi diverse.

Grazie ai sette vantaggi sopra menzionati, i sistemi trifase sono oggi i più comuni nell'elettronica moderna. Il collegamento stella/triangolo degli avvolgimenti del trasformatore consente di selezionare le opzioni ottimali per ogni caso specifico. Inoltre, la capacità di influenzare la tensione trasmessa attraverso le reti alle case dei residenti ha un valore inestimabile.

Conclusione

Questi sistemi di connessione sono i più apprezzati per la loro efficienza. Ma va ricordato che il lavoro viene eseguito con alta tensione e bisogna prestare la massima attenzione.

Il funzionamento dei motori elettrici trifase è considerato molto più efficiente e produttivo rispetto ai motori monofase progettati per 220 V. Pertanto, se sono presenti tre fasi, si consiglia di collegare l'apparecchiatura trifase appropriata. Di conseguenza, il collegamento di un motore trifase a una rete trifase garantisce non solo un funzionamento economico, ma anche stabile del dispositivo. Lo schema di collegamento non richiede l'aggiunta di alcun dispositivo di avviamento, poiché immediatamente dopo l'avvio del motore si forma un campo magnetico nei suoi avvolgimenti dello statore. La condizione principale per il normale funzionamento di tali dispositivi è la corretta connessione e il rispetto di tutte le raccomandazioni.

Schemi di collegamento

Il campo magnetico creato dai tre avvolgimenti garantisce la rotazione del rotore del motore elettrico. Pertanto, l'energia elettrica viene convertita in energia meccanica.

La connessione può essere effettuata in due modi principali: stella o triangolo. Ognuno di loro ha i suoi vantaggi e svantaggi. Il circuito a stella garantisce un avviamento più fluido dell'unità, tuttavia la potenza del motore diminuisce di circa il 30% del valore nominale. In questo caso la connessione a triangolo presenta alcuni vantaggi poiché non vi è alcuna perdita di potenza. Tuttavia, anche questo ha una sua peculiarità legata al carico di corrente, che aumenta notevolmente durante l'avvio. Questa condizione ha un impatto negativo sull'isolamento dei cavi. L'isolamento potrebbe rompersi e il motore potrebbe guastarsi completamente.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle apparecchiature europee dotate di motori elettrici progettati per tensioni di 400/690 V. Sono consigliati per il collegamento alle nostre reti a 380 volt solo utilizzando il metodo delta. Se collegati a una stella, tali motori si bruciano immediatamente sotto carico. Questo metodo è applicabile solo ai motori elettrici trifase domestici.

Le unità moderne dispongono di una scatola di connessione nella quale vengono condotte le estremità degli avvolgimenti. Il loro numero può essere tre o sei. Nel primo caso si presuppone inizialmente che lo schema di collegamento sia un metodo a stella. Nel secondo caso il motore elettrico può essere collegato ad una rete trifase in entrambi i modi. Cioè, con un circuito a stella, le tre estremità situate all'inizio degli avvolgimenti sono collegate in una torsione comune. Le estremità opposte sono collegate alle fasi della rete 380 V da cui viene fornita l'alimentazione. Con l'opzione triangolo, tutte le estremità degli avvolgimenti sono collegate in serie tra loro. Le fasi sono collegate a tre punti in cui le estremità degli avvolgimenti sono collegate tra loro.

Utilizzando un circuito stella-triangolo

Uno schema di collegamento combinato noto come “stella-triangolo” viene utilizzato relativamente raramente. Consente un avvio regolare con un circuito a stella e durante l'operazione principale viene acceso un triangolo, fornendo la massima potenza all'unità.

Questo schema di collegamento è piuttosto complesso e richiede l'uso di tre avvolgimenti installati contemporaneamente nelle connessioni. Il primo MP è collegato alla rete e alle estremità degli avvolgimenti. MP-2 e MP-3 sono collegati alle estremità opposte degli avvolgimenti. Il collegamento a triangolo viene effettuato al secondo avviatore e il collegamento a stella al terzo. È severamente vietata l'attivazione contemporanea del secondo e del terzo avviatore. Ciò causerà un cortocircuito tra le fasi ad essi collegate. Per evitare tali situazioni, tra questi avviatori è installato un interblocco. Quando un MP si accende, i contatti dell'altro si aprono.

L'intero sistema funziona secondo il seguente principio: contemporaneamente all'accensione dell'MP-1, viene acceso l'MP-3, collegato da una stella. Dopo un avvio regolare del motore, dopo un certo periodo di tempo impostato dal relè, avviene il passaggio alla modalità operativa normale. Successivamente, MP-3 viene spento e MP-2 viene acceso secondo un diagramma triangolare.

Motore trifase con avviamento magnetico

Il collegamento di un motore trifase mediante un avviatore magnetico viene effettuato come tramite un interruttore automatico. Questo circuito è semplicemente integrato con un blocco on/off con relativi pulsanti START e STOP.

Una fase normalmente chiusa collegata al motore è collegata al pulsante START. Quando vengono premuti, i contatti si chiudono, dopodiché la corrente fluisce al motore. Si tenga però presente che se si rilascia il pulsante START i contatti rimarranno aperti e non verrà fornita alimentazione. Per evitare ciò, l'avviatore magnetico è dotato di un ulteriore connettore di contatto, il cosiddetto contatto ad autoritenuta. Funziona come un elemento di blocco e impedisce l'interruzione del circuito quando il pulsante START è spento. Il circuito può essere disconnesso completamente solo tramite il pulsante STOP.

Pertanto, il collegamento di un motore trifase a una rete trifase può essere effettuato in vari modi. Ciascuno di essi è selezionato in base al modello dell'unità e alle condizioni operative specifiche.