Схемы обмоток многоскоростных трехфазных асинхронных двигателей

Звезда и треугольник

Конструктивно двигатель состоит из статора, на котором размещены три обмотки, и ротора. При подаче напряжения питания мы создаем вокруг этих обмоток вращающееся поле, которое пытается «вытолкнуть» ротор из статора, представляющего собой набор короткозамкнутых витков, и заставить его вращаться.

Рассмотрим статор поближе. Он, как было сказано выше, состоит из трех обмоток, соединенных одним из двух способов:

Какая аранжировка лучше? Соединение треугольником обеспечивает более плавный пуск и, следовательно, более низкие пусковые токи. Но с этой муфтой электродвигатель не развивает паспортное усилие на оси. При включении звездой мощность шильдика полностью вырабатывается, но пусковые токи значительно выше, что может потребовать специальных мер.

Важно! Есть еще один нюанс при выборе схемы включения — напряжение питания. Один и тот же двигатель, включенный по разным схемам, требует разного напряжения питания.

Измерение параметров трехфазного асинхронного двигателя при условиях,

кроме номинального

Снижение напряжения при номинальной частоте приводит к уменьшению тока холостого хода и магнитного потока и, следовательно, к уменьшению потерь в стали. Ток статора обычно увеличивается

увеличивается коэффициент мощности, увеличивается измельчение и несколько снижается КПД. Крутящий момент двигателя уменьшается, когда он пропорционален квадрату напряжения.

При повышении напряжения выше номинального и номинальной частоты двигатель перегревается из-за повышенных потерь в стали. Крутящий момент двигателя увеличивается, величина проскальзывания уменьшается. Ток холостого хода увеличивается, а коэффициент мощности ухудшается. Ток статора при полной нагрузке может уменьшаться, а при малой нагрузке может увеличиваться за счет увеличения тока холостого хода.

При снижении частоты и номинального напряжения увеличивается ток холостого хода, что приводит к ухудшению коэффициента мощности. Ток статора обычно увеличивается. Потери в меди и стали статора увеличиваются, охлаждение двигателя несколько ухудшается из-за снижения скорости вращения.

С увеличением частоты сети и номинального напряжения ток холостого хода и крутящий момент уменьшаются.

Соединение «звездой» и его преимущества

Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два вывода — соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток соединяются в одну общую точку, так называемую нейтраль.

Если в цепи есть нулевой провод, то цепь называется 4-проводной, в противном случае она будет считаться 3-проводной.

Начало выводов подключается к соответствующим фазам питающей сети. Прикладываемое напряжение на таких фазах 380 В, реже 660 В.

Основные преимущества использования звездной карты»:

• Стабильная и длительная безостановочная работа двигателя;
• повышение надежности и долговечности, за счет снижения мощности оборудования;
• Максимальная плавность при запуске электропривода;
• Возможность воздействия кратковременных перегрузок;
• Во время работы корпус техники не перегревается.

Это оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На блоке такого оборудования будут показаны только три выхода, что не позволяет использовать другие способы подключения. Электрооборудование, выполненное в таком виде, не требует для подключения грамотных специалистов.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Технические характеристики электродвигателей серии АИР 100

Тип двигателя	АИР 100 С4/2
Номинальная мощность, кВт	3000/3750
Синхронная скорость, об/мин	1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	24,2

Тип двигателя	АИР 100 Л4/2
Номинальная мощность, кВт	4000/4750
Синхронная скорость, об/мин	1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	29,2

Тип двигателя	АИР 100 С6/4
Номинальная мощность, кВт	1700/2240
Синхронная скорость, об/мин	1000/1500
Масса (ИМ 1081), кг	22,5

Тип двигателя	АИР 100 Л6/4
Номинальная мощность, кВт	2120/3150
Синхронная скорость, об/мин	1000/1500
Масса (ИМ 1081), кг	27.1

Тип двигателя	АИР 100 С8/4
Номинальная мощность, кВт	1000/1700
Синхронная скорость, об/мин	750/1500
Масса (ИМ 1081), кг	21,5

Тип двигателя	АИР 100 Л8/4
Номинальная мощность, кВт	1400/2360
Синхронная скорость, об/мин	750/1500
Масса (ИМ 1081), кг	26,2

Тип двигателя	АИР 100 С8/6
Номинальная мощность, кВт	1000/1250
Синхронная скорость, об/мин	750/1000
Масса (ИМ 1081), кг	22,0

Тип двигателя	АИР 100 Л8/6
Номинальная мощность, кВт	1320/1800
Синхронная скорость, об/мин	750/1000
Масса (ИМ 1081), кг	26,0

Тип двигателя	АИР 100 С6/4/2
Номинальная мощность, кВт	1120/1250/1600
Синхронная скорость, об/мин	1000/1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	23,0

Тип двигателя	АИР 100 Л6/4/2
Номинальная мощность, кВт	1400/1500/2120
Синхронная скорость, об/мин	1000/1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	27,0

Тип двигателя	АИР 100 С8/4/2
Номинальная мощность, кВт	0,630/1,320/1,700
Синхронная скорость, об/мин	750/1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	23,5

Тип двигателя	АИР 100 Л8/4/2
Номинальная мощность, кВт	0,900/1,500/2,100
Синхронная скорость, об/мин	750/1500/3000
Масса (ИМ 1081), кг	28,2

Тип двигателя	АИР 100 С8/6/4
Номинальная мощность, кВт	0,560/1,120/2,800
Синхронная скорость, об/мин	750/1000/1500
Масса (ИМ 1081), кг	23,0

Тип двигателя	АИР 100 Л8/6/4
Номинальная мощность, кВт	0,710/1,200/3,000
Синхронная скорость, об/мин	750/1000/1500
Масса (ИМ 1081), кг	27,5

19.3. Запуск двухскоростного двигателя с переключающимися полюсами без инверсии вращения

Электрические характеристики элементов управления и защиты, необходимые для осуществления данного вида пуска, должны быть не менее:

• Контактор K1, для включения и выключения двигателя на низкой скорости (PV). Мощность двигателя должна быть равна или больше In при соединении треугольником и категории обслуживания AC3.
• Контакторы К2 и К3, для включения и выключения двигателя на высокой скорости (GV). Мощность этих контакторов должна быть равна или выше In для двигателя, соединенного двойной звездой, и категории обслуживания AC3.
• Тепловое реле F3 и F4 для защиты от перегрузки на обеих скоростях. Каждый из них будет измерять потребление In двигателем на защищенной скорости.
• Предохранители F1 и F2 для защиты от короткого замыкания должны быть типа аМ и иметь мощность, равную или превышающую максимальное значение In двигателя, на каждой из его двух скоростей.
• Предохранитель F5 для защиты цепей управления.
• Кнопочная система с одним выключателем S0 и двумя двойными выключателями S1 и S2.

Перейдем к описанию в краткой форме процесса запуска, как на малой скорости, так и на большой:

• а) запуск и остановка на малой скорости (PV).
• Начните с нажатия S1.
• Замыкание контактора цепи К1 и запуск двигателя треугольником.
• Автодополнение (К1, 13-14).
• Открытие K1, которое действует как заслонка, поэтому, даже если S2 находится под напряжением, высокоскоростные контакторы K2 и K3 не находятся под напряжением.
• Остановитесь, нажав S0.
• б) запуск и остановка на высокой скорости (GV).
• Начните с нажатия S2.
• Замыкание контактора звезды К2, образующего звезду двигателя при коротком замыкании: U1, V1 и W1.
• Замкните контактор К3 (К2, 21-22) так, чтобы двигатель работал по схеме двойной звезды.
• Автоматическое исполнение (К2, 13-14).
• открыть (K2, 21-22) и (K3, 21-22), которые действуют как заслонки, чтобы гарантировать, что K1 никогда не закроется, пока K2 или K3 закрыты.
• Остановитесь, нажав S0.

Читайте также: Как установить преобразователь частоты в токарный станок

Вспомогательные контакты кнопочной системы (S1 и S2, 21-22) действуют как двойные защитные шторки для кнопочной системы в случае, если оба переключателя пытаются нажать одновременно, так что ни один контактор не активируется и эти контакты не могут быть активированы снимается при наличии защитных заслонок механического типа между К1 и К2.

Напряжения

Наиболее распространены сегодня трехфазные двигатели на 380/220, 660/380 и 220/127 В. Что это значит, почему напряжения разбиты на пары? Дело в том, что при включении обмоток «звезда» требуется большее напряжение питания. Например, 380/220 означает, что двигатель «звезда» должен быть подключен к сети 380 В (линейная), а треугольник — 220 В (линейная). Поэтому перед выбором схемы необходимо определить, какой электродвигатель и сеть есть в нашем распоряжении.

Ну, конечно, мы знаем, какое напряжение у нас в доме. Осталось разобраться с двигателем. Взглянем на шильдики на корпусе двигателя. По их словам, оба этих двигателя можно подключать «треугольником» к сети 220 В или «звездой» 380 В.

При этом в первом случае потребляемый ток будет несколько выше. Но, как было сказано выше, есть моторы и на другое напряжение. Шильдики, фото которых представлены ниже, свидетельствуют о том, что их владельцы могут работать по схеме «звезда» в сети 380 В и «треугольник» 660 В. При этом один из них (верхнее фото) можно использовать в сети 440/760 В, но частота этих сетей должна быть 60 Гц.

Важно! Совершенно очевидно, что двигатели из обоих примеров можно подключать к сети 380 В, но только по разным схемам — «треугольник» и «звезда» соответственно.

Многоскоростные асинхронные электродвигатели (двигатели)

Компания СЗЭМО поставляет многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серий АИС, А, 5А, 5АМ, АИР следующих производителей:

• ООО «ЭЛДИН», г. Ярославль (РА)
• ОАО «ВЭМЗ», г. Владимир (5А, 6А, АИС, 5АЭ)
• ОАО «Могилевский» (АИС, АИСЭ)

Многоскоростные электродвигатели представляют собой асинхронные машины переменного тока с несколькими ступенями скорости. Они могут иметь две, три, четыре скорости, которые изменяются путем замены обмотки на разное количество полюсов. Габаритные размеры муфты многоскоростных асинхронных электродвигателей полностью соответствуют аналогичным размерам общепромышленных электродвигателей.

В данном разделе представлены российские производители асинхронных двигателей и производители стран СНГ. Многоскоростные двигатели обычно изготавливаются в варианте с короткозамкнутым ротором. Асинхронные двигатели этого типа выгодно отличаются от агрегатов с фазным ротором следующими характеристиками:

• более простой дизайн;
• неприхотливость в обслуживании;
• дешевый труд;
• простая операция.

Многоскоростной асинхронный электродвигатель – универсальное устройство, нашедшее применение в ряде областей народного хозяйства:

• металлорежущие и деревообрабатывающие станки;
• пассажирские и грузовые лифты;
• станции электронасосов и вентиляторов и т.д.

Асинхронный двигатель — это машина переменного тока, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Ротор машины вращается асинхронно по отношению к вращающемуся магнитному полю. На практике в качестве двигателей преимущественно используются асинхронные машины. Принцип работы трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором заключается в следующем

• трехфазная система токов, протекающих по обмотке статора, создает вращающееся магнитное поле;
• вращающееся магнитное поле, пересекая проводники короткозамкнутой обмотки ротора, наводит в них электродвижущую силу (ЭДС), под действием которой в замкнутой обмотке протекают токи;
• на проводники с током в магнитном поле действуют силы, которые в результате создают вращающий момент.

Таким образом, ротор начинает вращаться по полю, но из-за наличия потерь в двигателе скорость вращения ротора не может достигать скорости вращения магнитного поля.

К преимуществам асинхронных двигателей относятся: простота конструкции и эксплуатации, надежность в эксплуатации, низкие производственные затраты. Основными недостатками являются потребление реактивной мощности из сети, сложность равномерного регулирования скорости в широком диапазоне. Проблема регулирования скорости была решена с развитием преобразователей частоты.

Подключение методом «звезда-треугольник»

Плавный пуск важен для долговременной работы электродвигателя, а высокая мощность важна для высокой производительности. Для объединения преимуществ описанных выше способов соединения обмоток была разработана новая схема: треугольник-звезда. Подходит для двигателей с высокой мощностью от 5 кВт.

Чтобы подключить электродвигатель таким способом, нужно реле времени. Технически управление выглядит так:

1. Через реле времени К1 и контакт К2 на участке электрической цепи контактора, обозначенном К3, подается рабочее напряжение;
2. Контактор К3 замыкается, но контакт К3 размыкается на части электрической цепи контактора, условно обозначенной К2, для блокировки ошибочного включения. Одновременно включается контактор К3 в электрическую цепь контактора К1, совмещенного с клеммами реле времени;
3. При подключении контактора К1 замыкается контактор К1, расположенный в части электрической цепи с катушкой. Сразу срабатывает реле времени, которое размыкает контакт К1 на участке цепи с катушкой контактора К3, но соединяет его с катушкой контактора, указанной на схеме К2;
4. Контактор К3 выключается, а контактор К3, расположенный на той части цепи, где находится катушка второго контактора К2, замыкается;
5. Контактор К2 включается, но контакт К2 на стороне третьего контактора К3 размыкается, блокируя неисправное соединение.

Описание принципа питания:

1. После включения третьего контактора третий контакт замыкается. При этом на блоке отключения начала обмоток (БРНО) концы обмоток замыкаются по схеме «звезда»: U2, V2 и W2;
2. После включения первого контактора первый контакт замыкается. При этом ток подается на концы обмоток: U1, V1 и W1;
3. После срабатывания реле времени оно переключается на соединение треугольником;
4. Третий контактор выключен, а второй включается при замыкании второго контактора;
5. Теперь питание подается на концы обмоток, размещенных на БРНО (U2, V2 и W2).

Его можно описать простыми словами: включение в работу электродвигателя происходит сначала путем соединения проводов обмотки в звезду. Это обеспечивает мягкий и равномерный пуск без перегрева. Когда двигатель увеличивает скорость, он автоматически переключается на соединение треугольником. Момент поступательного движения сопровождается незначительным снижением скорости вращения. Но она быстро восстанавливается.

Коммутационные устройства для двигателей переменного тока

Особенности переключения устройств:

1. Подача питания и отключение двигателей вентиляторов.
2. Защита двигателя от перегрузки и разрушения. Устройства, выполняющие эту функцию, называются выключателями защиты двигателя или комбинированными выключателями безопасности.

Защитные выключатели двигателя для односкоростных двигателей без термоконтакта

Защитный выключатель двигателя может управлять односкоростным трехфазным двигателем. Включает в себя переключение и отключение механизма. Механизм отключения (максимальный ток или биметаллические реле) реагирует на входной ток двигателя и отключает питание, когда потребляемый ток превышает номинальный ток двигателя.

Номинальный ток двигателя при соответствующем рабочем напряжении является решающим фактором при выборе автоматического выключателя!

Номинальный ток должен находиться в пределах диапазона настройки защиты выключателя, чтобы последний точно соответствовал номинальному току двигателя. Защитный ограничитель не должен срабатывать, пока ток двигателя не будет превышен. С другой стороны, двигатель должен быть выключен (после определенной задержки), когда потребление тока превысит установленное значение защитного выключателя. Задержка срабатывания становится короче по мере увеличения тока; это прибл. 5 секунд, когда ток превышает установленное значение в 6 раз.

Из вышеизложенного следует, что измеряемый ток принимается за меру температуры двигателя. Однако это справедливо только до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости двигателя остается ниже порогового значения +40°C. При повышении температуры охлаждающей жидкости выше +40°C электродвигатель может выйти из строя, даже если его номинальный ток не будет превышен, просто потому, что выделяемое внутри тепло не может достаточно быстро отводиться. Защита двигателя реагирует только на нагрузку двигателя. Ток вызывает увеличение тепла.

Защитные выключатели двигателя для двухскоростных двигателей без термоконтакта

Двухступенчатые двигатели переключаются комбинированными защитными выключателями. Последние отличаются от простых предохранительных выключателей тем, что содержат два коммутационных рабочих механизма (реле максимального тока или биметаллические реле), а также переключатель скорости. Однако принцип работы такой же, как и у предохранительного выключателя для односкоростных машин.

Устройства защиты для всех двигателей с термоконтактами

Для действительно эффективной защиты двигателя необходимо учитывать влияние системы охлаждения. Это достигается путем измерения температуры непосредственно там, где она может повредить двигатель, то есть внутри обмотки.

Изоляционные обмотки бывают разных классов и не должны перегреваться выше температурного предела, установленного для каждого класса (рис. 12).

Для измерения температуры используется датчик температуры (термоконтакт), который выполняет роль преобразователя, встроенного в обмотку. Температура в обмотках двигателя надежно определяется датчиком. Он состоит из очень маленького биметаллического выключателя, который размыкает электрическую цепь управления незадолго до того, как температура обмотки достигнет предела данного класса изоляции. Для использования этой функции необходимо использовать соединительный узел, оборудованный соответствующим образом.

Эти устройства также называются устройствами защиты для всех двигателей с термоконтактами. Они доступны для односкоростных двигателей с обмотками Даландера или для двигателей с двумя отдельными обмотками.

Рисунок 12 – Температурные ограничения для изоляционных материалов

Действие защитного устройства характеризуется тем, что двигатель отключается сразу после срабатывания термоконтакта, разрывая электрическую цепь. Однако двигатель не перезапустится автоматически, если цепь управления перегрета. Чтобы перезапустить двигатель, ручной переключатель должен быть установлен в положение 0, а затем с помощью E (это дает пусковой импульс) в положение 1 или 2, в зависимости от желаемой скорости.

Некоторые устройства защиты двигателя содержат дополнительные контакты для сервопривода и порт для подключения контактных компонентов (например, термостата, гигростата, таймера и т д.). Такие выключатели можно использовать для управления и отключения электродвигателей через замыкающие контакты вручную с заданной скоростью. Двигатель отключается при размыкании управляющего контакта и автоматически возвращается к работе при его замыкании.

Вспомогательные контакты позволяют управлять сервоприводом (позиционированием) двигателя по часовой стрелке или против часовой стрелки независимо от двигателя вентилятора.

Биметаллическое устройство защиты двигателя, настроенное на номинальный ток, может обслуживать только один подключенный двигатель, в то время как все устройства защиты двигателей с термоконтактами поддерживают несколько двигателей. Следует отметить, что комбинация этих двигателей не должна превышать предел мощности устройства защиты. Кроме того, параллельно подключенные двигатели должны иметь одинаковое рабочее напряжение и тип обмотки (односкоростная, обмотка Даландера или разделенная обмотка). Конфигурация цепи должна быть такой, чтобы двигатели были подключены параллельно к клеммам трехфазного переменного тока, а термоконтакты должны быть подключены последовательно.

Схемы подключения обмоток двигателя

В трехфазных асинхронных электродвигателях применяют два варианта соединения — в звезду и треугольник. В трехфазных асинхронных электрических машинах в зависимости от модели можно реализовать следующую схему:

• Звезда;
• Треугольник;
• Звезда и треугольник.

Самый простой способ определить характеристики конкретного асинхронного двигателя – посмотреть на шильдик (металлическая табличка с техническими параметрами). Они также указывают номинал рабочего напряжения для соответствующего соединения. Здесь можно ввести обозначение только для звезды, только для треугольника или и того, и другого одновременно, пример такой маркировки показан на рисунке ниже:

Пример таблички

Если шильдик отсутствует или информация на нем стерта, схему подключения можно найти, вскрыв пуско-распределительный блок обмотки (БРНО). Если вы видите 6 выводов с клеммными соединениями, то можете определить тип включения обмотки. Гораздо хуже, когда у дрели всего три провода, а подключение осуществляется внутри корпуса. В этом случае нужно разобрать трехфазный электродвигатель, чтобы увидеть способ подключения.

Звезда

Схема подключения трехфазного двигателя звезда обеспечивает объединение начала каждой обмотки в одну точку, а к их концам подключаются фазы от питающей линии. Этот тип обеспечивает гораздо более плавный пуск и относительно мягкую работу. Однако сила, с которой вращается ротор, в полтора раза ниже, чем при соединении его треугольником. Схематически это подключение выглядит так:

Схема подключения звезда

Как видно на рисунке, концы обмоток трехфазного двигателя А2, В2, С2 соединены с электрическим узлом. А к клеммам А1, В1, С1 — подключаются фазные провода, обычно на 220 или 380 вольт.

Если рассматривать эту схему на примере борна, то она будет выглядеть так:

Соединение обмотки звездой

Треугольник

Для соединения электродвигателя треугольником нужно подвести конец одной обмотки к началу другой. И таким образом обмотки замыкаются в своеобразное кольцо, в точках соединения к которым подключаются выводы питающей линии. Схема соединения треугольником обеспечивает максимальный крутящий момент и мощность на оси, что особенно важно при больших нагрузках. Однако ток в обмотках при номинальной нагрузке также будет пропорционально возрастать, не говоря уже о режимах перегрузки.

Поэтому включение трехфазного двигателя в треугольник требует падения напряжения. Например, если одну и ту же электрическую машину можно подключить к обмоткам, соединенным треугольником и звездой, то звезда будет иметь напряжение питания 380, а треугольник — напряжение питания 220 вольт или 220 и 127 вольт соответственно. Схематически соединение обмоток треугольником будет выглядеть так:

Схема соединения треугольника

Как видите, подключение производится с А2 на В1, с В2 на С1, с С2 на А1, в некоторых моделях электрических машин маркировка клемм может различаться, но на крышке дрели они относятся к специальной показаны обмотка и возможные варианты подключения.

Соединение обмотки треугольником

Как переключить обмотки?

Большинство трехфазных электродвигателей изготавливаются с разомкнутой цепью — их можно соединять как в звезду, так и в треугольник. Достаточно просто переставить перемычки на распределительной коробке БРНА (Распределительный Блок (Отключение) Запущенных Обмоток).

Стандартные установки перемычек для соединений по схеме «звезда» и «треугольник» показаны на рисунке ниже.

Но есть двигатели, где распределительный блок имеет только 3 вывода. Это значит, что обмотки уже включены по какой-то схеме, и осталось только подключить их к сети. Например, двигатель, шильдик которого показан ниже, можно завести только звездочкой».

Здоровый! При желании и при наличии некоторых навыков можно разобрать двигатель, разобраться в обмотках и соединить их по другой схеме. В этом случае двигатель будет работать идеально.

Реверс трехфазных асинхронных машин

Направление движения вращающегося магнитного поля асинхронных электродвигателей зависит от порядка фаз, независимо от того, как соединены обмотки статора — звезда или треугольник. Например, если на входные клеммы 1, 2 и 3 подать фазы А, В, С, то вращение будет (предполагается) по часовой стрелке, а если на клеммы 2, 1 и 3, то против часовой стрелки. Схема подключения через магнитный пускатель избавит вас от необходимости откручивать гайки в распределительной коробке и физически переставлять провода.

Распространено подключение трехфазных асинхронных машин на 380 вольт с магнитным пускателем, где три контакта находятся на одном корпусе и замыкаются одновременно, подчиняясь действию так называемой обратной катушки — магнитного соленоида, работающего от и 380 и 220 вольт. Это избавляет оператора от тесного контакта с токоведущими частями, что может быть небезопасно при токах свыше 20 ампер.

Для реверсивного пуска используется пара стартеров. Зажимы напряжения питания на вводе соединены по прямой линии: 1–1, 2–2, 3–3. А в конце наоборот: 4-5, 5-4, 6-6. Во избежание короткого замыкания при случайном одновременном нажатии двух кнопок «Пуск» на пульте управления, напряжение на обратные катушки подается через дополнительные контакты противоположных пускателей. Чтобы при замыкании основной группы контактов линия, идущая на соленоид соседнего блока, была разомкнута.

На панели управления установлена ​​трехкнопочная панель с одним положением — одно действие на одно нажатие — кнопки: одна «Стоп» и две «Старт». Проводка выглядит следующим образом:

• фазный провод подводится к кнопке «Стоп» (она всегда нормально замкнута) и перескакивает с нее на кнопки «Пуск», которые всегда нормально разомкнуты.
• От кнопки «Стоп» к вспомогательным контактам пускателей идут два провода, которые замыкаются при срабатывании. Это обеспечивает блокировку.
• От кнопки «Пуск» по проводу к вспомогательным контактам пускателей, которые размыкаются при срабатывании.

Общая информация электродвигателей серии АИР

Трехфазные электродвигатели с переключением полюсов серии АИР выпускаются с двумя, тремя и четырьмя скоростями, с соотношением числа полюсов: 4/2, 6/4, 8/4, 8/6, 12/6, 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4, 12/8/6/4. Который меняется заменой обмотки на другое число полюсов. Двигатели предназначены для привода механизмов со ступенчатым регулированием скорости. В целом установочные и присоединительные размеры многоскоростных двигателей соответствуют размерам односкоростных двигателей, на базе которых они разработаны.

Двухступенчатые электродвигатели с соотношением полюсов 1:2 имеют одну обмотку статора с переключением полюсов по схеме Даландера (D/YY). Двухступенчатые двигатели с соотношением полюсов 3:2 и 4:3 имеют одну обмотку статора с переключением полюсов по методу амплитудно-фазовой модуляции (YYY/YYY). Трехфазные электродвигатели изготавливаются с двумя независимыми обмотками на статоре, одна из которых переключается полюсами по схеме Даландера. Четырехскоростные двигатели имеют на статоре две обмотки Даландера с переключением полюсов.

Схема включения в сеть

С напряжениями и «звездами» разобрались, попробуем включить электродвигатель в сеть. Обычно это делается с помощью мощного реле — пускателя (контактора). Как бы ни были соединены обмотки друг с другом, схема будет одинакова.

Включение без возможности реверса

Начнем с обычного включения, когда реверс (обратное вращение) нам не нужен. Давайте посмотрим на схему, она предельно проста:

Как только мы включим автомат QF, напряжение с фазы «В» пойдет на электромагнит пускателя КМ-1. Напряжение с фазы «С» пройдет через нормально замкнутую кнопку «Стоп» и появится на одном из выходов нормально разомкнутой кнопки «Пуск». Электромагнит контактора отключен, силовые контакты разомкнуты, двигатель БП не работает.

Нажмите кнопку «Пуск». Контактор работает, подключая двигатель к сети, а отдельный управляющий контакт КМ-1.1 шунтирует (закорачивает) эту кнопку, которую теперь можно отпустить. Если мы хотим остановить двигатель, мы нажимаем кнопку «Стоп». Он снимает ток с магнето стартера, который, в свою очередь, снимает напряжение с двигателя и одновременно разблокирует кнопку «Пуск». Кнопку остановки можно отпустить.

Включение с реверсом

Для решения некоторых задач, например, конвейера, балочного крана и т д., требуется, чтобы двигатель вращался в обе стороны. Для обеспечения обратного вращения достаточно переключить фазы «А» и «С». Сделать это несложно, но понадобится еще один стартер и кнопка замыкания. Давайте посмотрим на график ниже.

Итак, кнопка «Стоп» закрыта, кнопки «Вперед» и «Назад» открыты. Оба контактора выключены, двигатель молчит. Допустим, мы нажимаем кнопку «Вперед». В этом случае сработает контактор КМ-1, запустите двигатель и заблокируйте эту кнопку. Теперь остановите двигатель кнопкой «Стоп» и нажмите «Назад». Контактор КМ-2, нижний по схеме, включится и подаст напряжение на двигатель, но при этом переключит фазы «А» и «С». И естественно эта кнопка будет заблокирована управляющими контактами.

А теперь учтем нормально замкнутые контакты КМ-1,2 и КМ-2,2. Они выполняют очень важную функцию. Если нажать кнопку «Реверс» при движении двигателя вперед (включен контактор КМ-1), произойдет короткое замыкание между фазами «А» и «С». То же самое произойдет, если нажать «Вперед» при включенном контакторе КМ-2.

Чтобы избежать таких проблем, вводятся эти 2 цепи. Первый (КМ-1,2) размыкает цепь питания на контактор КМ-2 при включенном КМ-1 и наоборот. Таким образом, оба контактора не смогут работать одновременно, не перегорят нам провод и не перегорят сами.

Здоровый! Практически все контакторы имеют как нормально замкнутые, так и нормально разомкнутые управляющие контакты, поэтому проблем с монтажом такой схемы не возникнет.

Видео работы двигателя по схеме Даландера

К сожалению, видео на русском языке по этой теме нет.

19.1 Двухскоростные асинхронные двигатели различных скоростей

Трехфазные асинхронные двигатели могут быть рассчитаны более чем на одну скорость, либо реализованы с разными обмотками, отличающимися числом полюсов, либо только с одной обмоткой, но построены таким образом, что ее можно подключить снаружи с разным числом столбы. По этой причине некоторые типы трехфазных асинхронных двигателей с различными скоростями также называются двигателями с переключением полюсов.

На рис. 19.1 схематически изображены различные типы обмоток и их соединений, которые в настоящее время наиболее широко используются в конструкции двигателей с различной скоростью, причем наиболее широко используются вторые из всех.

Рисунок 19.1 – Системы сопряжения трехфазных асинхронных двигателей с различной частотой вращения

Этот тип двигателя имеет короткозамкнутый ротор и в основном используется для работы станков и вентиляторов, а по отношению к типам конструкции, показанным на рис. 19.1, основные характеристики следующие:

1. Двигатели с двумя независимыми обмотками. Эти двигатели имеют две скорости и сконструированы таким образом, что каждая обмотка внутренне взаимодействует с разным числом полюсов и в зависимости от того, какая обмотка подключена к сети, двигатель будет вращаться с разной скоростью. В этом типе двигателя обычно обе обмотки соединены звездой, а наиболее распространенными комбинациями полюсов являются: 6/2, 6/4, 8/2, 8/6, 12/2 и 12/4.
2. Однообмоточные двигатели с соединением Даландера. Эти двухфазные двигатели сконструированы с обычной трехфазной обмоткой, но внутренне соединены таким образом, что в зависимости от того, какие внешние потребители подключены к сети, двигатель будет переключаться с одного на другое число полюсов, но их соотношение всегда будет 2 к 1; таким образом, двигатель будет иметь две скорости вращения, одна в два раза больше другой. Как показано на рисунке 19.1, обмотки соединены треугольником или звездой для более низких скоростей и двойной звездой для более высоких скоростей, наиболее распространенными комбинациями полюсов являются: 4/2, 8/4 и 12/6.
3. Двигатели с обмоткой Даландера и другой независимой обмоткой. С этим типом двигателя получаются три разные скорости, две с обмоткой соединения Даландера и третья с независимой обмоткой, конструкция которой представляет собой разное число полюсов, отличающееся от двух полярностей, полученных с первым. Наиболее часто используемые соединения показаны на рис. 19.1, а наиболее распространенные комбинации полюсов: 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4, 12/4/2, 12/6/4, 12/. 8/4, 16/12/8 и 16/8/4.
4. Двигатели с двумя обмотками Даланлера. С двигателями этого типа получаются четыре скорости, по две от каждой обмотки, которые будут рассчитаны на отличающиеся друг от друга полярности, с наиболее используемыми сочетаниями: 12/8/6/4 и 12/6/4/2.

Включаемся в однофазную сеть

получается, что трехфазный двигатель может работать и от одной фазы. Правда, развиваемая им мощность будет намного меньше, чем у паса, но зачастую и этого достаточно. В зависимости от рабочего напряжения самого двигателя и напряжения питания обмотки к однофазной сети можно подключать как звезду, так и треугольник. Для этого потребуется только дополнительный фазосдвигающий конденсатор, который будет питать третью обмотку.

Если в нашем распоряжении имеется двигатель с рабочим напряжением 220/127 В, включаем его по схеме «треугольник

такие двигатели в настоящее время встречаются гораздо реже, чем двигатели на 380/220 В, поэтому чаще всего их подключают к однофазной сети по схеме «звезда».

Емкость фазосдвигающего конденсатора, называемого рабочим, зависит от мощности двигателя и может быть рассчитана по формуле:

Важно! Если двигатель при пуске имеет большую нагрузку на валу, для надежного его пуска применяют дополнительный пусковой конденсатор, который замыкают накоротко на рабочий. После выхода двигателя на номинальную мощность этот конденсатор необходимо отключить.

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети по схемам «треугольник» и «звезда» с пусковым конденсатором

Похоже, речь идет о включении трехфазного асинхронного двигателя. Теперь мы знаем, что это за двигатели, по какой схеме можно соединить их обмотки, какое напряжение подавать и как запустить.

Трехскоростные электродвигатели: конструкционные особенности

Для привода механизмов, требующих ступенчатого регулирования скорости вращения, применяют асинхронные электродвигатели, имеющие несколько ступеней скорости. Это так называемые многоскоростные электродвигатели. Они имеют особую конструкцию, специальную обмотку статора, а также обычный короткозамкнутый ротор.

Использование и конструкторские особенности трехскоростных электродвигателей

Чтобы получить два разных числа соединенных между собой полюсов, на статоре двигателя предусмотрены две независимые обмотки. При этом имеется ряд схем коммутации проводников обмотки, где одной и той же обмоткой создается разное число полюсов. Наиболее распространен метод последовательно-параллельного включения обмоток. При таком соединении с обмотки статора снимается минимальное количество проводов, поэтому устанавливается более простой выключатель.

• Трехфазный двигатель имеет две отдельные обмотки на статоре.
• Обмотка соединена в двойную звезду (звезда с последовательно соединенными витками) и дает две скорости.
• Вторая обмотка обеспечивает третью скорость.

Трехфазные электродвигатели работают от сети переменного трехфазного электрического тока. Они широко используются как в промышленности, так и в сельском хозяйстве. Их неоспоримые преимущества: высокий пусковой крутящий момент, низкая вибрация, высокая производительность, низкий уровень шума.