Cum să determinați o conexiune delta sau stea. Conectarea motorului cu o „stea” și „triunghi” în rețele cu tensiune nominală diferită

Cazurile tipice de conexiuni stea și triunghi ale generatoarelor, transformatoarelor și receptoarelor de putere sunt discutate în articolele „Schema conexiunii stea” și „Schema conexiunii triunghiulară”. Să trecem acum la cea mai importantă întrebare. despre putere cu conexiuni stea și triunghi, deoarece pentru funcționarea fiecărui mecanism, acționat de un motor electric sau alimentat de un generator sau transformator, este important în cele din urmă exact puterea.

În rețelele AC, există:
putere deplină (aparentă). S = E × eu sau S = U × eu;
putere activă P = E × eu× cos φ sau P = U × eu× cos φ ;
putere reactiva Q = E × eu× păcat φ sau Q = U × eu× păcat φ ,
Unde E- forta electromotoare (emf); U- tensiunea la bornele receptorului electric; eu- actual; φ - unghiul de fază între curent şi tensiune 1 .

La determinarea puterii generatoarelor, formulele includ e. d.s., la determinarea puterii receptoarelor electrice - tensiunea la bornele acestora. La determinarea puterii motoarelor electrice, se ia în considerare și factorul de eficiență, deoarece puterea pe arborele acestuia este indicată pe placa motorului.

Dacă faza se alimentează S A ( P A , Q A); S b( P b, Q b); S c( P c , Q c) sunt aceleași și, în consecință, egale S f, P f și Q f, atunci puterea unui sistem trifazat, exprimată în mărimi de fază, este egală cu suma puterilor celor trei faze și este:
complet S= 3× S f;
activ P= 3× P f;
reactiv Q= 3× Q f.

Alimentare atunci când este conectat la o stea

Când este conectat la o stea, curenti de linie euși curenții de fază eu f sunt egale și între faze
iar tensiunile liniare există o relație U= √3 × U f, unde U f = U / √3.

Comparând aceste formule, vedem că puterile exprimate în termeni de mărimi liniare atunci când sunt conectate la o stea sunt egale:
complet S= 3× S f = 3 × ( U/ √3) × eu= √3 × U × eu;
activ P= √3 × U × eu× cos φ ;
reactiv Q= √3 × U × eu× păcat φ .

Delta Power

Când este conectat în deltă, liniar U si faza U f tensiunile sunt egale, iar între curenții de fază și liniari există o relație eu= √3 × eu f, unde eu f = eu / √3.

Prin urmare, exprimate prin mărimi liniare atunci când sunt conectate la un triunghi, puterile sunt egale cu:
complet S= 3× S f = 3 × U × ( eu/ √3) = √3 × U × eu;
activ P= √3 × U × eu× cos φ ;
reactiv Q= √3 × U × eu× păcat φ .

Notă importantă. Același tip de formule de putere pentru conexiunile stele și deltă provoacă uneori neînțelegeri, deoarece îi duce pe oameni cu experiență insuficientă la concluzia greșită că tipul de conexiuni este întotdeauna indiferent. Să arătăm printr-un exemplu cât de eronată este o astfel de concepție.

Motorul electric era conectat in delta si functiona dintr-o retea de 380 V la un curent de 10 A cu putere maxima

S= 1,73 x 380 x 10 = 6574 VA.

Apoi motorul electric a fost reconectat la o stea. În același timp, fiecare înfășurare de fază avea o tensiune de 1,73 ori mai mică, deși tensiunea din rețea a rămas aceeași. Tensiunea mai mică a dus la faptul că curentul din înfășurări a scăzut de 1,73 ori. Dar nici asta nu este suficient. Când este conectat într-un triunghi, curentul liniar era de 1,73 ori curentul de fază, iar acum curenții de fază și liniari sunt egali.

Astfel, curentul liniar la reconectarea la o stea a scăzut de 1,73 × 1,73 = de 3 ori.

Cu alte cuvinte, deși noua putere trebuie calculată prin aceeași formulă, dar ar trebui înlocuit în el alte cantitati, și anume:

S 1 = 1,73 x 380 x (10 / 3) = 2191 VA.

Din acest exemplu rezultă că atunci când motorul electric este reconectat dintr-un triunghi la o stea și alimentat de la aceeași rețea, puterea dezvoltată de motorul electric scade de 3 ori.

Ce se întâmplă la trecerea de la stea la deltă și înapoi în cele mai frecvente cazuri?

Precizăm că nu vorbim de reconectări interne (care se efectuează în fabrică sau în ateliere specializate), ci de reconectări pe scuturile aparatelor, dacă pe acestea sunt afișate începuturile și sfârșiturile înfășurărilor.
1. Comutare de la înfășurările stea până la triunghi ale generatoarelor sau înfășurările secundare ale transformatoarelor tensiunea din rețea scade de 1,73 ori, de exemplu, de la 380 la 220 V. Puterea generatorului și a transformatorului rămâne aceeași. De ce? Deoarece tensiunea fiecărei înfășurări de fază rămâne aceeași, iar curentul din fiecare înfășurare de fază este același, deși curentul din firele liniare crește de 1,73 ori.

La comutare înfășurări ale generatoarelor sau înfășurări secundare ale transformatoarelor de la triunghi la stea apar fenomene inverse, adică tensiunea liniară în rețea crește de 1,73 ori, de exemplu, de la 220 la 380 V, curenții din înfășurările de fază rămân aceleași, curenții din firele liniare scad de 1,73 ori.

Aceasta înseamnă că atât generatoarele, cât și înfășurările secundare ale transformatoarelor, dacă au toate cele șase capete, sunt potrivite pentru rețele cu două tensiuni care diferă de 1,73 ori.

2. Comutarea lămpi de la o stea la un triunghi(cu condiția să fie conectate la aceeași rețea în care lămpile aprinse de stea ard cu incandescență normală), lămpile se vor arde.

La comutare lămpi de la triunghi la stea(cu condiția ca lămpile, atunci când sunt conectate într-un triunghi, ard cu incandescență normală), lămpile vor da o lumină slabă. Aceasta înseamnă că lămpile, de exemplu, pentru 127 V într-o rețea de 127 V ar trebui conectate cu un triunghi. Daca trebuie alimentate dintr-o retea de 220 V, este necesara o conexiune in stea cu fir neutru (pentru mai multe detalii vezi articolul „Schema conexiunii in stea”).Numai lămpile de aceeași putere, distribuite uniform între faze, pot să fie conectat la o stea fără un fir neutru, cum ar fi, de exemplu, în candelabrele de teatru.

3. Tot ce s-a spus despre lămpi se aplică la rezistenţă, cuptoare electriceși receptoare electrice similare.

4. Condensatoare, din care sunt asamblate bateriile pentru a crește cos φ , au o tensiune nominală care indică tensiunea de rețea la care trebuie conectat condensatorul. Dacă tensiunea rețelei este, de exemplu, 380 V, iar tensiunea nominală a condensatoarelor este de 220 V, aceștia ar trebui să fie conectați într-o stea. Dacă tensiunea de rețea și tensiunea nominală a condensatoarelor sunt aceleași, condensatoarele sunt conectate în deltă.

5. După cum sa explicat mai sus, la comutare motor electric de la delta la stea puterea sa este redusă cu aproximativ o treime. Dimpotrivă, dacă motorul electric este comutat stea la triunghi, puterea crește brusc, dar în același timp motorul electric, dacă nu este proiectat să funcționeze la o anumită tensiune și o conexiune delta, arde din temelii.

Pornirea unui motor cu colivie cu comutare stea-triunghi

folosit pentru a reduce curentul de pornire, care este de 5 până la 7 ori curentul de funcționare al motorului. Pentru motoarele de putere relativ mare, curentul de pornire este atât de mare încât poate arde siguranțe, poate opri mașina și poate duce la o scădere semnificativă a tensiunii. Reducerea tensiunii reduce strălucirea lămpilor, reduce cuplul motoarelor electrice 2, poate cauza oprirea contactoarelor și a demaroarelor magnetice. Prin urmare, ei caută să reducă curentul de pornire, care se realizează în mai multe moduri. Toate acestea se reduc în cele din urmă la scăderea tensiunii din circuitul statorului pentru perioada de pornire. Pentru a face acest lucru, un reostat, un șoc, un autotransformator sunt introduse în circuitul statorului pentru perioada de pornire sau înfășurarea este comutată de la o stea la un triunghi. Într-adevăr, înainte de pornire și în prima perioadă de pornire, înfășurările sunt conectate într-o stea. Prin urmare, fiecare dintre ele este alimentat cu o tensiune care este de 1,73 ori mai mică decât tensiunea nominală și, prin urmare, curentul va fi semnificativ mai mic decât atunci când înfășurările sunt pornite la tensiunea maximă de rețea. În timpul procesului de pornire, motorul crește viteza și curentul scade. Apoi înfășurările sunt schimbate într-un triunghi.

Avertizări:
1. Trecerea de la stea la triunghi este permisă numai pentru motoarele cu un mod de pornire ușor, deoarece atunci când sunt conectate la o stea, cuplul de pornire este aproximativ jumătate din cuplul pe care l-ar fi cu pornirea directă. Aceasta înseamnă că această metodă de reducere a curentului de pornire nu este întotdeauna potrivită și, dacă este necesar să se reducă curentul de pornire și, în același timp, să se obțină un cuplu de pornire mare, atunci ei iau un motor electric cu un rotor de fază și un cuplu de pornire. se introduce reostat în circuitul rotorului.
2. Este posibilă trecerea de la o stea la o triunghi doar acele motoare electrice care sunt proiectate să funcționeze atunci când sunt conectate la o triunghi, adică au înfășurări proiectate pentru tensiunea de linie a rețelei.

Trecerea de la delta la stea

Se știe că motoarele subîncărcate funcționează cu factor de putere foarte scăzut cos φ . Prin urmare, se recomandă înlocuirea motoarelor electrice subîncărcate cu altele mai puțin puternice. Dacă, totuși, este imposibil să se efectueze o înlocuire, iar marja de putere este mare, atunci o creștere a cos φ trecerea de la delta la stea. În același timp, este necesar să se măsoare curentul din circuitul statorului și să vă asigurați că, atunci când este conectat la o stea, acesta nu depășește curentul nominal la încărcare; altfel motorul se va supraîncălzi.

1 Puterea activă se măsoară în wați (W), reactivă - în volți-amperi reactivi (var), aparentă - în volți-amperi (VA). Valorile de 1000 de ori mai mari se numesc respectiv kilowatt (kW), kilovar (kvar), kilovolt-amper (kV×A).
2 Cuplul motorului este proporțional cu pătratul tensiunii. Prin urmare, atunci când tensiunea este redusă cu 20%, cuplul este redus nu cu 20, ci cu 36% (1² - 0,82² = 0,36).

Astăzi, motoarele electrice asincrone sunt populare datorită fiabilității, performanțelor excelente și costurilor relativ scăzute. Motoarele de acest tip sunt proiectate pentru a rezista la sarcini mecanice grele. Pentru ca unitatea să pornească cu succes, trebuie să fie conectată corect. Pentru aceasta se folosesc conexiuni stea și delta, precum și combinația lor.

Tipuri de conexiune

Designul motorului electric este destul de simplu și constă din două elemente principale - stator fix și situat în interior, rotor rotativ. Fiecare dintre aceste părți are propriile înfășurări care conduc curentul. Statorul este așezat în caneluri speciale cu respectarea obligatorie a unei distanțe de 120 de grade.

Principiul de funcționare al motorului este simplu - după pornirea demarorului și aplicarea tensiunii la stator, apare un câmp magnetic care face ca rotorul să se rotească. Ambele capete ale înfășurărilor sunt scoase la cutia de joncțiune și dispuse în două rânduri. Concluziile lor sunt marcate cu litera „C” și primesc o desemnare digitală cuprinsă între 1 și 6.

Pentru a le conecta, puteți utiliza una dintre cele trei metode:

• "Stea";
• "Triunghi";
• „Star-triunghi”.

Cu toate acestea, circuitul combinat nu poate fi utilizat dacă este necesar să se reducă curentul de pornire, dar în același timp este necesar un cuplu mare. În acest caz, ar trebui utilizat un motor electric cu un rotor de fază echipat cu un reostat.

Dacă vorbim despre avantajele combinării a două metode de conectare, atunci pot fi remarcate două:

• Pornirea soft mărește durata de viață.
• Puteți crea două niveluri de putere ale unității.

Astăzi, cele mai utilizate motoare electrice sunt proiectate să funcționeze în rețele de 220 și 380 de volți. De aceasta depinde alegerea schemei de conectare. Astfel, se recomandă utilizarea „triunghiului” la o tensiune de 220 V, iar „steaua” - la 380 V.

Astăzi, motoarele electrice asincrone sunt populare datorită fiabilității, performanțelor excelente și costurilor relativ scăzute. Motoarele de acest tip sunt proiectate pentru a rezista la sarcini mecanice grele. Pentru ca unitatea să pornească cu succes, trebuie să fie conectată corect. Pentru aceasta se folosesc conexiuni stea și delta, precum și combinația lor.

Tipuri de conexiune

Designul motorului electric este destul de simplu și constă din două elemente principale - stator fix și situat în interior, rotor rotativ. Fiecare dintre aceste părți are propriile înfășurări care conduc curentul. Statorul este așezat în caneluri speciale cu respectarea obligatorie a unei distanțe de 120 de grade.

Principiul de funcționare al motorului este simplu - după pornirea demarorului și aplicarea tensiunii la stator, apare un câmp magnetic care face ca rotorul să se rotească. Ambele capete ale înfășurărilor sunt scoase la cutia de joncțiune și dispuse în două rânduri. Concluziile lor sunt marcate cu litera „C” și primesc o desemnare digitală cuprinsă între 1 și 6.

Pentru a le conecta, puteți utiliza una dintre cele trei metode:

• "Stea";
• "Triunghi";
• „Star-triunghi”.

Cu toate acestea, circuitul combinat nu poate fi utilizat dacă este necesar să se reducă curentul de pornire, dar în același timp este necesar un cuplu mare. În acest caz, ar trebui utilizat un motor electric cu un rotor de fază echipat cu un reostat.

Dacă vorbim despre avantajele combinării a două metode de conectare, atunci pot fi remarcate două:

• Pornirea soft mărește durata de viață.
• Puteți crea două niveluri de putere ale unității.

Astăzi, cele mai utilizate motoare electrice sunt proiectate să funcționeze în rețele de 220 și 380 de volți. De aceasta depinde alegerea schemei de conectare. Astfel, se recomandă utilizarea „triunghiului” la o tensiune de 220 V, iar „steaua” - la 380 V.

Un motor electric trifazat este o mașină electrică proiectată să funcționeze pe curent alternativ. Un astfel de motor este format dintr-un stator și un rotor. Statorul are trei înfășurări deplasate cu o sută douăzeci de grade. Când apare o tensiune trifazată în circuitul de înfășurare, la poli se formează fluxuri magnetice, iar rotorul se rotește. Motoarele electrice sunt fie sincrone, fie asincrone. Trifazate au fost utilizate pe scară largă în industrie și în viața de zi cu zi. Astfel de motoare sunt cu o singură viteză, caz în care înfășurările motorului sunt conectate conform schemei „stea” sau „delta” și cu mai multe viteze. Ultimele unități sunt comutabile, în acest caz există o tranziție de la o schemă de conexiune la alta.

Motoarele electrice trifazate sunt împărțite în funcție de schemele de conectare a înfășurării. Există două scheme de conexiune - o conexiune stea și una delta. Conectarea înfășurărilor motorului conform tipului „stea” este o conexiune a capetelor înfășurărilor motorului la un punct (nod zero): se obține o ieșire suplimentară - zero. Capetele libere sunt conectate la fazele rețelei electrice de 380 V. În exterior, o astfel de conexiune seamănă cu o stea cu trei colțuri. Fotografia prezintă următoarea diagramă: o conexiune „stea” și „triunghi”. Conexiunea înfășurărilor motorului conform tipului „triunghi” este o înfășurare: sfârșitul primei este conectat la începutul celei de-a doua înfășurări, sfârșitul celui de-al doilea până la începutul celui de-al treilea și sfârșitul celui de-al treilea până la începutul celui dintâi. Nodurilor de conectare a înfășurării este aplicată o tensiune trifazată. Cu această conexiune a înfășurărilor, nu există o ieșire zero. În exterior, seamănă cu un triunghi.

Conexiunea „stea” și „delta” sunt la fel de comune, nu au diferențe semnificative. Pentru a conecta înfășurările conform tipului „stea” (când motorul funcționează în modul nominal), tensiunea de linie trebuie să fie mai mare decât atunci când este conectată conform tipului „delta”. Prin urmare, în caracteristicile unui motor trifazat, ele indică după cum urmează: 220/380 V sau 127/220 V. Dacă este necesar, este necesară conectarea la înfășurarea nominală într-un tip stea și tensiunea nominală de motorul va fi de 380/660 V (de tip delta).

Trebuie remarcat faptul că o conexiune combinată stea și deltă este adesea folosită. Acest lucru se face pentru ca motorul să pornească mai ușor. La pornire, se folosește o conexiune stea, iar apoi un releu special comută la o conexiune delta, reducând astfel curentul de pornire. Astfel de scheme sunt recomandate pentru pornirea motoarelor electrice de mare putere care necesită un curent mare de pornire. Este important de reținut că în acest caz curentul de pornire depășește de șapte ori curentul nominal.

Există și alte combinații la conectarea motoarelor electrice, de exemplu, o conexiune stea și triunghi poate fi înlocuită cu o stea dublă, triplă, precum și alte opțiuni de conectare. Astfel de metode sunt utilizate pentru motoarele electrice cu mai multe viteze (două, patru etc.).

Motoarele trifazate asincrone sunt mai eficiente decât motoarele monofazate și sunt mult mai comune. Dispozitivele electrice care funcționează pe tracțiune cu motor sunt cel mai adesea echipate cu motoare electrice trifazate.

Motorul electric este format din două părți: un rotor rotativ și un stator fix. Rotorul este situat în interiorul statorului. Ambele elemente au înfășurări conductoare. Înfășurarea statorului este așezată în canelurile circuitului magnetic la o distanță de 120 de grade electrice. Începuturile și sfârșiturile înfășurărilor sunt scoase în evidență și fixate în două rânduri. Contactele sunt marcate cu litera C, fiecăruia i se atribuie o desemnare digitală de la 1 la 6.

Fazele înfășurărilor statorului atunci când sunt conectate la rețea sunt conectate conform uneia dintre schemele:

• "triunghi" (Δ);
• „stea” (Y);
• schema combinată stea-triunghi (Δ/Y).

Conexiune prin schema combinata se aplica la motoare cu putere peste 5 kW.

« stea» se numesc conexiunea tuturor capetelor înfășurărilor statorului într-un punct. Alimentarea este furnizată la începutul fiecăruia dintre ele. Când înfășurările sunt conectate în serie într-o celulă închisă, " triunghi". Contactele cu terminale sunt dispuse astfel încât rândurile să fie deplasate unul față de celălalt, C1 este situat vizavi de ieșirea C6 etc.

Tensiunea de alimentare de la o rețea trifazată către înfășurările statorului creează un câmp magnetic rotativ care pune rotorul în mișcare. Cuplul care apare după , nu este suficient pentru pornire. Pentru a crește cuplul, în rețea sunt incluse elemente suplimentare.

Cea mai simplă și mai comună modalitate de a vă conecta la rețelele casnice este conectarea utilizând un condensator de defazare.

La alimentarea cu tensiune de la ambele tipuri de rețele electrice, viteza rotorului motorului cu inducție va fi aproape aceeași. În același timp, puterea în rețelele trifazate este mai mare decât în ​​rețelele similare monofazate. În consecință, conectarea unui motor electric trifazat la o rețea monofazată este inevitabil însoțită de o pierdere vizibilă de putere.

Există motoare electrice care nu au fost proiectate inițial pentru a fi conectate la o rețea casnică. Atunci când achiziționați un motor electric pentru uz casnic, este mai bine să căutați imediat modele cu rotor cu colivie.

Conectarea motorului cu o „stea” și „triunghi” în rețele cu tensiune nominală diferită

În conformitate cu tensiunea nominală de alimentare, motoarele trifazate asincrone de producție internă sunt împărțite în două categorii: pentru funcționarea din rețelele de 220/127 V și 380/220 V. Motoarele concepute pentru a funcționa din rețelele de 220/127 V au putere redusă - astăzi utilizarea lor limitată sever.

Motoarele electrice proiectate pentru o tensiune nominală de 380/220 V sunt omniprezente.

Indiferent de tensiunea nominală, la instalarea motorului se folosește regula: valorile mai mici ale tensiunii sunt utilizate atunci când sunt conectate la o „delta”, cele înalte - exclusiv în conexiunile înfășurărilor statorului conform „stelei”. "schema.

Adică tensiunea 220 V servit pe " triunghi», 380 V- pe " stea”, altfel motorul se va arde rapid.

Principalele caracteristici tehnice ale unității, inclusiv schema de conectare recomandată și posibilitatea de schimbare a acesteia, sunt afișate pe eticheta motorului și pașaportul său tehnic. Prezența unei etichete de forma Δ / Y indică posibilitatea de a conecta înfășurările atât cu o „stea” cât și cu un „triunghi”. Pentru a minimiza pierderile de putere inevitabile atunci când funcționează din rețelele casnice monofazate, este mai bine să conectați acest tip de motor cu un „triunghi”.

Semnul Y indică motoare la care nu este prevăzută posibilitatea de conectare la o „delta”. În cutia de joncțiune a unor astfel de modele, în loc de 6 contacte, sunt doar trei, conectarea celorlalte trei se face sub carcasă.

Conectarea trifazatei cu o tensiune nominală de alimentare de 220/127 V la rețelele standard monofazate se realizează numai în funcție de tipul „stea”. Conectarea unei unități proiectate pentru tensiune de alimentare scăzută la „triunghi” o va face rapid inutilizabilă.

Caracteristici ale funcționării motorului electric atunci când sunt conectate în moduri diferite

Conectarea unui motor electric cu un „triunghi” și „stea” se caracterizează printr-un anumit set de avantaje și dezavantaje.

Conectarea înfășurărilor motorului într-o „stea” asigură o pornire mai blândă. În acest caz, există o pierdere semnificativă de putere a unității. Conform acestei scheme, sunt conectate și toate motoarele electrice de origine casă la 380V.

Conexiunea delta oferă o putere de ieșire de până la 70% din valoarea nominală, dar curenții de pornire ating în același timp valori semnificative și motorul se poate defecta. Această schemă este singura opțiune corectă pentru conectarea motoarelor electrice de fabricație europeană importate proiectate pentru o tensiune nominală de 400/690 la rețelele de energie rusești.

Funcția de pornire pentru schemele de comutare stea-triunghi este utilizată numai pentru motoarele marcate Δ/Y, în care sunt implementate ambele opțiuni de conectare. Motorul este pornit atunci când este conectat cu o „stea” pentru a reduce curentul de pornire.

Pe măsură ce motorul accelerează, acesta trece în delta pentru a obține cea mai mare putere posibilă.

Utilizarea metodei combinate este inevitabil asociată cu supratensiunile curente. În momentul comutării între circuite, alimentarea cu curent se oprește, viteza rotorului scade, în unele cazuri scade brusc. După un timp, viteza de rotație este restabilită.

Exemple de conexiuni stea și delta în videoclip