Qual è la differenza tra il collegamento di un motore a stella e uno a triangolo: una panoramica delle differenze e delle caratteristiche. Collegamento di un motore da stella a triangolo

Motori tipo asincrono avere tutta una serie di vantaggi incondizionati. Tra i vantaggi dei motori asincroni, vorrei menzionare innanzitutto le elevate prestazioni e l'affidabilità del loro funzionamento, il costo molto basso e senza pretese di riparazione e manutenzione del motore, nonché la capacità di sopportare sovraccarichi meccanici sufficientemente elevati. Tutti questi vantaggi dei motori asincroni sono dovuti al fatto che questo tipo di motore ha un design molto design semplice. Ma, nonostante gran numero vantaggi, i motori asincroni presentano anche alcuni aspetti negativi.

IN lavoro praticoÈ consuetudine utilizzare due metodi principali per collegare i motori elettrici trifase alla rete elettrica. Questi metodi di connessione sono chiamati: “connessione a stella” e “connessione a triangolo”.

Quando un motore elettrico trifase viene collegato utilizzando il tipo di connessione a stella, le estremità degli avvolgimenti dello statore del motore elettrico sono collegate in un punto. Allo stesso tempo tensione trifase servito all'inizio degli avvolgimenti. Di seguito, in Figura 1, è chiaramente illustrato lo schema di collegamento motore asincrono"stella".

Quando un motore elettrico trifase viene collegato utilizzando il tipo di collegamento "delta", gli avvolgimenti dello statore del motore elettrico vengono collegati in serie uno dopo l'altro. In questo caso l'inizio dell'avvolgimento successivo è collegato alla fine dell'avvolgimento precedente e così via. Di seguito, in Figura 2, è chiaramente illustrato lo schema di collegamento di un motore asincrono delta.

Se non si approfondiscono i fondamenti teorici e tecnici dell'ingegneria elettrica, si può dare per scontato il fatto che il funzionamento di quei motori elettrici i cui avvolgimenti sono collegati a stella è più morbido e fluido di quello dei motori elettrici i cui avvolgimenti sono collegati in una configurazione delta". Ma qui vale la pena prestare attenzione alla particolarità che i motori elettrici, i cui avvolgimenti sono collegati a stella, non sono in grado di sviluppare tutta la potenza dichiarata nelle caratteristiche del passaporto. Nel caso in cui gli avvolgimenti sono collegati secondo un circuito a triangolo, il motore elettrico funziona alla potenza massima indicata nella scheda tecnica, ma allo stesso tempo si hanno correnti di avviamento molto elevate. Se facciamo un confronto in termini di potenza, i motori elettrici i cui avvolgimenti sono collegati in configurazione a triangolo sono in grado di fornire una potenza una volta e mezza superiore a quelli dei motori elettrici i cui avvolgimenti sono collegati in configurazione a stella.

Sulla base di quanto sopra, per ridurre le correnti durante l'avviamento, è consigliabile utilizzare un collegamento combinato stella-triangolo degli avvolgimenti. Questo tipo di collegamento è particolarmente rilevante per i motori elettrici di maggiore potenza. Pertanto, in relazione al collegamento secondo il " triangolo-stella"Inizialmente, l'avvio viene eseguito secondo lo schema a "stella" e dopo che il motore elettrico ha "acquisito velocità", la commutazione viene eseguita in modalità automatica secondo lo schema a "triangolo".

Il circuito di controllo del motore elettrico è mostrato in Figura 3.

Riso. 3 Circuito di controllo

Un'altra versione del circuito di controllo del motore elettrico è la seguente (Fig. 4).

Riso. 4 Circuito di controllo del motore

Il contatto NC (normalmente chiuso) del temporizzatore K1 e il contatto NC del relè K2 nel circuito della bobina di avviamento in cortocircuito sono alimentati con tensione di alimentazione.

Dopo l'accensione dell'avviatore di cortocircuito, i contatti di cortocircuito normalmente chiusi disattivano i circuiti della bobina di avviamento K2 (divieto di attivazione accidentale). Il contatto di cortocircuito nel circuito di alimentazione della bobina di avviamento K1 si chiude.

Quando l'avviatore magnetico K1 si avvia, i contatti K1 si chiudono nel circuito di potenza della sua bobina. Il relè temporale si accende contemporaneamente, il contatto di questo relè K1 nel circuito della bobina di avviamento in cortocircuito si apre. E nel circuito della bobina di avviamento K2 si chiude.

Quando l'avvolgimento dello starter in cortocircuito è scollegato, il contatto di cortocircuito nel circuito K2 della bobina dello starter si chiude. Dopo l'accensione, l'avviatore K2 apre il circuito di alimentazione della bobina di avviamento in cortocircuito con i suoi contatti K2.

La tensione di alimentazione trifase viene fornita all'inizio di ciascuno degli avvolgimenti W1, U1 e V1 utilizzando i contatti di potenza dell'avviatore K1. Quando viene attivato l'avviatore magnetico di cortocircuito, con l'aiuto dei suoi contatti di cortocircuito viene realizzato un cortocircuito, attraverso il quale le estremità di ciascuno degli avvolgimenti del motore elettrico W2, V2 e U2 sono collegate tra loro. Pertanto, gli avvolgimenti del motore sono collegati utilizzando una connessione a stella.

Il relè orario combinato con l'avviatore magnetico K1 entrerà in funzione dopo un certo tempo. In questo caso l'avviatore magnetico di cortocircuito viene spento e contemporaneamente viene acceso l'avviatore magnetico K2. Pertanto, i contatti di potenza dell'avviatore K2 saranno chiusi e la tensione di alimentazione verrà fornita ai capi di ciascuno degli avvolgimenti U2, W2 e V2 del motore elettrico. In altre parole, il motore elettrico viene acceso secondo lo schema di collegamento “delta”.

Per avviare un motore elettrico utilizzando una connessione a stella triangolo, diversi produttori producono speciali relè di avviamento. Questi relè possono avere vari nomi, ad esempio relè "start-delta" o "relè orario di avvio", così come alcuni altri. Ma lo scopo di tutti questi relè è lo stesso.

Schema tipico, realizzato con un relè temporizzatore predisposto per l'avviamento, cioè un relè triangolo-stella, per comandare l'avviamento di un motore elettrico di tipo asincrono trifase è mostrato in Figura 5.

Fig. 5 Tipico circuito con relè temporizzatore di avviamento (relè stella/triangolo) per il controllo dell'avviamento di un motore asincrono trifase.

Quindi, riassumiamo tutto quanto sopra. Per abbassare correnti di avviamento L'avvio del motore elettrico è richiesto in una determinata sequenza, vale a dire:

innanzitutto si avvia a bassa velocità il motore elettrico collegato a stella;
quindi il motore elettrico è collegato secondo uno schema a triangolo.

L'avviamento iniziale secondo il circuito "triangolo" creerà la coppia massima, e il successivo collegamento secondo il circuito "stella" (per il quale la coppia iniziale è 2 volte inferiore) con funzionamento continuato in modalità nominale, quando il motore ha "velocità presa", ci sarà un passaggio al circuito di connessione "delta" in modalità automatica. Ma non dimenticare il carico che si crea sull'albero prima dell'avvio, poiché la coppia viene indebolita quando si collega in una configurazione a stella. Per questo motivo è improbabile che ciò accada questo metodo l'avviamento sarà accettabile per i motori elettrici con carichi elevati, poiché in questo caso potrebbero perdere la loro funzionalità.

Per abilitare motore elettrico asincrono Nella rete, il suo avvolgimento dello statore deve essere collegato a stella o triangolo.

Per collegare un motore elettrico a una rete utilizzando un circuito a stella, è necessario collegare elettricamente tutte le estremità delle fasi (C4, C5, C6) a un punto e tutti gli inizi delle fasi (C1, C2, C3) a connettersi alle fasi della rete. Collegamento corretto le estremità delle fasi del motore elettrico in configurazione a stella sono mostrate in Fig. 1, a.

Per accendere il motore elettrico secondo lo schema del "triangolo", l'inizio della prima fase è collegato alla seconda fase, l'inizio della seconda alla fine della terza e l'inizio della terza alla fine del primo. I punti di connessione degli avvolgimenti sono collegati a tre fasi della rete. Il corretto collegamento dei capi delle fasi del motore elettrico secondo lo schema "a triangolo" è mostrato in Fig. 1, b.

Riso. 1. Schemi per il collegamento di un motore elettrico asincrono trifase alla rete: a - le fasi sono collegate da una stella, b - le fasi sono collegate da un triangolo

Per selezionare lo schema di collegamento di fase di un motore elettrico asincrono trifase, è possibile utilizzare i dati nella Tabella 1.

Tabella 1. Selezione dello schema di collegamento dell'avvolgimento

Dal tavolo si vede che quando si collega un motore asincrono con una tensione operativa di 380/220 V a una rete con una tensione lineare di 380 V, i suoi avvolgimenti possono essere collegati solo con una stella!È impossibile collegare le estremità delle fasi di un tale motore elettrico utilizzando un circuito a triangolo. La scelta errata dello schema di collegamento degli avvolgimenti del motore elettrico può portare al suo guasto durante il funzionamento.

Per il collegamento alla rete di motori a 660/380 V è prevista la possibilità di collegare gli avvolgimenti a triangolo. In questo caso gli avvolgimenti del motore possono essere collegati secondo un circuito a stella o a triangolo.

Tali motori possono essere collegati alla rete utilizzando un interruttore stella-triangolo (Fig. 2). Questo soluzione tecnica consente di ridurre la corrente di avviamento di un motore elettrico asincrono trifase a gabbia di scoiattolo alta potenza. In questo caso, prima gli avvolgimenti del motore elettrico sono collegati in una configurazione a stella (con i coltelli commutatori nella posizione inferiore), quindi, quando il rotore del motore raggiunge la velocità nominale, i suoi avvolgimenti vengono commutati in una configurazione a triangolo (posizione superiore dei coltelli selettori).

Riso. 2. Lo schema per il collegamento di un motore elettrico trifase utilizzando un interruttore di fase da stella a triangolo

La riduzione della corrente di avviamento quando si commutano gli avvolgimenti da stella a triangolo si verifica perché invece del circuito triangolo previsto per una determinata tensione di rete (660 V), ciascun avvolgimento del motore viene acceso ad una tensione √3 volte inferiore (380 V). In questo caso il consumo di corrente viene ridotto di 3 volte. Anche la potenza sviluppata dal motore elettrico in fase di avviamento viene ridotta di 3 volte.

Ma, in relazione a tutto quanto sopra, tali soluzioni circuitali possono essere utilizzate solo per motori con tensione nominale 660/380 V e collegandoli ad una rete con la stessa tensione. Se provi ad accendere un motore elettrico con una tensione nominale di 380/220 V utilizzando questo schema, fallirà, perché le sue fasi non possono essere collegate alla rete in un "triangolo".

Tensione nominale motore elettrico Puoi guardare il suo corpo, dove è posizionato il suo passaporto tecnico sotto forma di una placca metallica.

Per cambiare il senso di rotazione del motore elettrico è sufficiente scambiare due fasi qualsiasi della rete, indipendentemente dal suo schema di collegamento. Per cambiare la direzione di rotazione di un motore elettrico asincrono, vengono utilizzati dispositivi elettrici controllati manualmente (invertitori, interruttori a pacchetto) o dispositivi. telecomando(avviatori elettromagnetici invertitori). Lo schema per il collegamento di un motore elettrico asincrono trifase alla rete con un invertitore è mostrato in Fig. 3.

Riso. 3. Schema per il collegamento di un motore elettrico trifase alla rete con un invertitore

Una delle domande più comuni a livello domestico nel campo dell'ingegneria elettrica. Se guardi vari forum su questo argomento, vedrai che ci sono molti esperti in tutte le complessità del collegamento dei motori elettrici "in generale", ma non sono sempre in grado di formulare una risposta chiara e comprensibile a tutti . Allora qual è la differenza quando si collega un motore con circuiti a triangolo e a stella?

Va subito notato che la possibilità dell'una o dell'altra opzione di connessione appare solo nei casi in cui si tratta di prodotti (motori, generatori, trasformatori) la cui fonte di alimentazione è trifase. Possono anche essere collegati a circuiti monofase, quindi dovresti conoscere la differenza.

La differenza fondamentale tra “stella” e “triangolo” è il carico di corrente massimo che gli avvolgimenti possono “sostenere”. Per rendere tutto questo più chiaro in termini pratici, è consigliabile iniziare considerando i vantaggi e gli svantaggi di queste opzioni di connessione dei terminali.

Schema stellare

Con questo schema, tutte le estremità degli avvolgimenti di fase convergono in un punto, chiamato neutro o zero (a volte indicato con la lettera O).

Cosa offre una soluzione ingegneristica di questo tipo?

Garantire un avviamento regolare e senza strappi del motore elettrico.

Stabilità del suo funzionamento al variare del carico. Di conseguenza, il circuito “a stella” elimina il surriscaldamento sistematico del motore elettrico e la frequente attivazione degli elementi di protezione, che porta all'arresto del meccanismo.
Con questo schema vengono realizzate tutte le capacità del motore elettrico dichiarate dal produttore.

Modello a triangolo

Con questa connessione gli avvolgimenti sono collegati in serie.

Ciò aumenta notevolmente la potenza del motore. Rispetto al metodo “stella” – tre volte. A proposito, se parliamo di un generatore, l'eccesso (in questo caso, in base alla tensione nominale generata) è inferiore (circa 1,7 volte).

Come viene utilizzato nella pratica? L'avvio di qualsiasi motore elettrico è caratterizzato da un aumento della corrente. Il suo valore, rispetto al valore nominale, aumenta di un fattore 6 - 8. Ciò è spiegato dal fatto che il rotore deve essere messo fuori riposo o, come si suol dire, “interrotto”. Ciò significa che in questa fase è preferibile una “stella”, ma poi, durante il processo lavorativo, altri fattori prendono la priorità, primo tra tutti la potenza. Pertanto, è più appropriato connettersi in un triangolo.

Come viene implementato? Per i prodotti di bassa potenza il problema sopra esposto non esiste. Pertanto, inizialmente (principalmente, a seconda dell'applicazione specifica) vengono accesi secondo il circuito del “triangolo”. Anche quando si opera da una rete 220/50. Tuttavia, si avviano e funzionano normalmente. Inoltre, gli elementi di protezione semplicemente non funzionano con un aumento piccolo e a breve termine della corrente. Il motivo è che il valore nominale o non lo supera limite superiore oppure l'automazione non ha il tempo di reagire per la sua inerzia.

Con i potenti motori elettrici è più difficile. La corrente di spunto è così significativa che l'AV può semplicemente "fuoriuscire" e i fusibili (collegamenti dei fusibili) bruceranno. E il rotore stesso non otterrà il numero di giri richiesto, poiché durante l'avvio la tensione diminuirà in modo significativo.

Questo problema ha 2 soluzioni. Il primo è complicare il circuito di commutazione del motore. Ad esempio, metti Tr, un reostato, uno starter nel circuito (ci sono opzioni). Ma ciò porta ad un aumento del costo del sistema e in alcuni casi ciò è impossibile. La seconda soluzione è collegare gli avvolgimenti del motore all'alimentazione tramite un dispositivo di commutazione, che passerà da "stella" (durante l'avvio e prima dell'accelerazione) a "triangolo" per il funzionamento successivo. È questo metodo che viene implementato come il più semplice, economico ed efficace.

È sufficiente prendere un normale avviatore magnetico e collegare correttamente il circuito. Le immagini lo mostrano bene.

È noto l'uso diffuso di motori elettrici asincroni collegati a stella e triangolo. Questi collegamenti sono disponibili presso ogni stabilimento produttivo e sono collegati tramite una “stella”; motori trifase, generatori, trasformatori. Il "triangolo" viene utilizzato principalmente nei motori con un lungo ciclo di avviamento e funzionamento. Viene utilizzato anche negli schemi di collegamento dei trasformatori, principalmente in presenza di un carico simmetrico.

Viene utilizzata l'inclusione congiunta di entrambe le connessioni "stella" e "triangolo". quando si avviano potenti motori elettrici. L'avvio inizia con una "stella", seguita dal passaggio del circuito a relè al circuito "a triangolo" quando viene raggiunta la velocità. Il motore continua a funzionare a lungo sul “triangolo”.

Circuiti di collegamento secondo lo schema del "triangolo".

Questa connessione è chiamata connessione delta solo quando entrambe le estremità degli avvolgimenti sono collegate tra loro. È necessario collegarsi a triangolo quando la tensione di rete è adatta a tale consumatore. Viene espresso l'avviamento dei motori elettrici secondo lo schema del "triangolo". grandi valori correnti di spunto e non ha un effetto molto positivo sulla durata degli avvolgimenti. Ma quando si lavora con questa connessione, la potenza è uguale a quella indicata nel passaporto del consumatore, che a volte è necessario.

Lo schema "Triangolo" è diviso in "aperto" e "aperto". La differenza tra i due tipi è che un triangolo aperto è una connessione tramite un triangolo con un punto spezzato per il consumatore. E quello aperto differisce in quanto un avvolgimento viene sostituito dal consumatore.

Collegamento di circuiti trifase secondo lo schema "a stella".

La connessione successiva è chiamata "stella" se le estremità degli avvolgimenti sono collegate in un nodo, che ha il nome "punto neutro", il secondo nome è "neutro". Il collegamento di un motore di questo tipo ridurrà la potenza del motore. Il collegamento di questi due tipi determina a quale tensione funzioneranno gli avvolgimenti. In genere, la tensione sul motore è contrassegnata anche per un metodo di connessione specifico velocità e potenza adeguate.

Ad esempio: prendiamo una rete 380 x 220, collegamento a stella, tensione utenza 220V. Se lo colleghi secondo un circuito a triangolo, la tensione sugli avvolgimenti sarà 380, in base alla tensione la potenza P=UI diventerà maggiore. (In pratica, un motore normale si brucerà, perché la tensione diventerà 380 V. Tuttavia, 220/127 per questo motore è una normale modalità delta, funzionamento a stella con perdita di potenza).

Nel caso del funzionamento a “stella” dei consumatori, è molto importante che non vi sia uno “squilibrio di fase”. Se il neutro ha, ad esempio: scarso contatto, si verificherà una differenza: asimmetria del carico, in cui un consumatore sarà sotto una certa tensione. Questa differenza di potenziale dipende dalla distribuzione del carico nel momento in cui il filo neutro si brucia. Questa differenza potenziale ha fatto sì che i consumatori degli appartamenti si caricassero di energia, il che potrebbe causare la bruciatura di un vecchio televisore o il malfunzionamento di un frigorifero. Penso che molte persone conoscano storie del genere in passato.

Casi particolari di applicazione degli schemi di collegamento descritti

Applicazione dei circuiti di commutazione a stella:

Implementazione di schemi di connessione triangolari:

Sorgono molte domande sulla differenza tra una connessione a stella e una a triangolo. La differenza, secondo me, sta nell'organizzazione costruttiva della rete di alimentazione. Per un motore, il primo metodo è preferibile in quei circuiti e meccanismi in cui è presente funzionamento frequente. CON Va ricordato che con tale connessione è necessario tenere conto della tensione di alimentazione, solitamente 380V. Nel secondo caso, tenendo conto della tensione di alimentazione è presente la presenza di 220V. Con questa connessione, il motore ha correnti di avviamento elevate, che lo consumano molto più velocemente.

La connessione triangolare si trova raramente nell'industria. Più spesso, i motori a bassa potenza funzionano secondo uno schema a stella. I motori potenti sono per lo più dotati convertitori di frequenza e quindi la probabilità di guasto di un costoso motore realizzato su misura si riduce quasi a zero.

Potenti motori idraulici e pneumatici vengono utilizzati in uno stabilimento metallurgico in una configurazione a "stella". Presumibilmente per prevenire l'usura del motore. Pertanto i motori vengono utilizzati in ambienti aggressivi vengono utilizzati tre gradi di protezione: primo - fusibili per ogni fase, il fusibile deve essere a semiconduttore (brucia più rapidamente e non consente il riscaldamento degli avvolgimenti); secondo - interruttore automatico, che di norma interviene in casi estremamente rari a meno che non sia bruciato il fusibile; La terza protezione è basata sulla temperatura. Il sensore di temperatura è collegato tramite un relè bassa tensione, che all'intervento del sensore interrompe il relè nel circuito di alimentazione degli avvolgimenti.