Подключение звезда и треугольник - Всё об электрике в доме

Содержание

Подключение звезда и треугольник – в чем разница?
Что собой представляют схемы
Преимущества двух схем
Делаем выводы
Чем отличается подключение двигателя звезда от треугольника: обзор отличий и особенностей
Схема «звезда»
Схема «треугольник»
Что учесть
Рекомендовано для вас:
Чем отличаются соединения звездой и треугольником
Различия между «звездой» и «треугольником»
Соединение «звездой» и его преимущества
Соединение «треугольником» и его преимущества
Тип соединения «звезда-треугольник»
Блиц-советы

Подключение звезда и треугольник – в чем разница?

Обмотки генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электрических приемников при их подключении к трехфазной сети соединяются двумя способами: звездой или треугольником. Эти схемы подключения сильно отличаются друг от друга и несут на себе разные токовые нагрузки. Поэтому есть необходимость разобраться в вопросе, как производится подключение звезда и треугольник – в чем разница?

Что собой представляют схемы

Подключение обмоток звездой – это их соединение в одной точке, которая носит название нулевая точка или нейтральная. Она обозначается буквой «О».

Схема подключения треугольником – это последовательное соединение концов рабочих обмоток, в которых начало одной обмотки соединяется с концом другой.

Разница очевидна. Но какую цель преследуют эти виды соединения, почему звезда треугольник применяются в разных электрических установках, в чем эффективность той и другой. Вопросов по данной теме возникает немало, с ними и надо разобраться.

Начнем с того, что при запуске того же электродвигателя ток, который называется пусковым, обладает высоким значением, который превышает номинальную его величину раз в шесть или восемь. Если это маломощный агрегат, то защита такую силу тока может выдержать, а если это электродвигатель большой мощности, то никакие защитные блоки не выдержат. И это вызовет обязательно «проседание» напряжения и выход из строя предохранителей или автоматических выключателей. Сам же двигатель начнет вращаться с небольшой скоростью, отличающуюся от паспортной. То есть, проблем с пусковым током немало.

Поэтому его надо просто снизить. Есть несколько для этого способов:

установить в систему подключения электрического двигателя один из перечисленных приборов: трансформатор, дроссель, реостат;
изменяется схема подключения обмоток ротора.

Именно второй вариант используется на производстве, как самый простой и эффективный. Просто производится преобразование схемы звезда в треугольник. То есть, во время пуска двигателя его обмотки соединяются по схеме звезда, затем как только мотор наберет обороты, переключается на треугольник. Процесс переключения звезды на треугольник производится автоматически.

Рекомендуется в электродвигателях, где используются одновременно два варианта соединения – звезда-треугольник, к соединению обмоток по схеме звезда, то есть, к их общей точке подключения, подсоединить нейтраль от сети питания. Для чего это необходимо делать? Все дело в том, что во время работы по данному варианту подсоединения появляется высокая вероятность асимметрии амплитуд разных фаз. Именно нейтраль будет компенсировать данную асимметрию, которая обычно появляется за счет того, что обмотки статора могут иметь разное индуктивное сопротивление.

Преимущества двух схем

У схемы звезда достаточно серьезные достоинства:

плавный запуск электрического двигателя;
номинальная его мощность будет соответствовать паспортным данным;
двигатель будет работать нормально и при кратковременных высоких нагрузках, и при долгосрочных небольших перегрузов;
в процессе работы корпус мотора не будет перегреваться.

Что касается схемы треугольник, то основное ее преимущество – это достижение электрическим двигателем в процессе его работы максимальной мощности. Но при этом рекомендуется строго придерживаться эксплуатационных режимов, которые расписаны в паспорте мотора. Тестирование электродвигателей, соединенных по схеме треугольник, показало, что его мощность в три раза больше, чем соединенных по схеме звезда.

Если говорить о генераторах, которые выдают ток в питающую сеть, то схемы соединения звезда и треугольник по своим техническим параметрам точно такие же. То есть, выдаваемое напряжение треугольником будет больше, правда, не в три раза, но не менее 1,73 раза. По сути, получается, что напряжение генератора при звезде, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если провести переключение с одного варианта на другой. Но необходимо отметить, что мощность самого агрегата при этом остается неизменной, потому что все подчиняется закону Ома, в котором напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности. То есть, увеличение напряжения в 1,73 раза, снижает ток точно на такую же величину.

Отсюда вывод: если в клеммной коробке генератора располагаются все шесть концов обмоток, то можно будет получить напряжение двух номиналов, отличающихся друг от друга коэффициентом 1,73.

Делаем выводы

Почему соединения треугольником и звездой сегодня присутствуют во всех современных мощных электродвигателях? Из всего вышесказанного становится понятным, что основное требование ситуации – это снизить токовую нагрузку, которая возникает в процессе пуска самого агрегата.

Если расписать формулы такого подключения, то они будут выглядеть вот так:

Uф=Uл/1,73=380/1,73=220, где Uф – напряжение на фазах, Uл – на питающей линии. Это соединение звездой.

После того, как электрический агрегат разгонится, то есть, скорость его вращения станет соответствовать паспортным данным, произойдет переход на треугольник со звезды. Отсюда фазное напряжение станет равным линейному.

Как правильно провести подключение электродвигателя звездой и треугольником

Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В – схемы и рекомендации

Чем отличается подключение двигателя звезда от треугольника: обзор отличий и особенностей

Один из самых распространенных на бытовом уровне вопросов из области электротехники. Если просмотреть различные форумы этой тематики, то знатоков всех тонкостей подключения эл/двигателей «в общем» довольно много, но сформулировать четкий ответ, понятный всем, у них получается не всегда. Так в чем же разница при подключении двигателя схемами «треугольник» и «звезда»?

Следует сразу отметить, что возможность того или иного варианта подключения появляется лишь в случаях, если речь идет об изделиях (двигатели, генераторы, трансформаторы), источник питания которых 3-фазный. Они могут включаться и в однофазные цепи, поэтому разницу знать следует.

Принципиальное отличие между «звездой» и «треугольником» заключается в максимальной токовой нагрузке, которую способны «держать» обмотки. Чтобы это стало более понятно в практическом плане, целесообразно начать с рассмотрения преимуществ и минусов этих вариантов присоединения выводов.

Схема «звезда»

При такой схеме все концы фазных обмоток сходятся в одной точке, именуемой нейтральной или нулевой (иногда обозначается литерой О).

Что дает такое инженерное решение?

Обеспечение плавного, без рывков, пуска электрического двигателя.

Устойчивость его работы при изменении нагрузки. Следовательно, схема «звезда» исключает систематический перегрев эл/двигателя и частое срабатывание элементов защиты, что приводит к остановке механизма.
При такой схеме реализуются все возможности электромотора, заявленные его производителем.

Схема «треугольник»

При таком подключении обмотки соединяются последовательно.

Это резко повышает мощность двигателя. По сравнению со способом «звезда» – троекратно. К слову – если речь идет о генераторе, то превышение (в данном случае, по номиналу вырабатываемого напряжения) меньше (примерно в 1,7 раза).

Как это используется на практике? Пуск любого электрического двигателя характеризуется повышенным током. Его значение, по сравнению с номинальным, возрастает раз в 6 – 8. Это объясняется тем, что ротор необходимо вывести из состояния покоя, или, как говорят, «сорвать». Значит, на данном этапе предпочтительнее «звезда», Но потом, в процессе работы, в приоритете иные факторы, и в первую очередь, мощность. Следовательно, более целесообразно уже подключение «треугольником».

Как это реализуется? Для изделий с небольшой мощностью проблемы, обозначенной выше, не существует. Потому они изначально (в основном, в зависимости от специфики применения) включаются по схеме «треугольника». В том числе, и при работе от сети 220/50. При этом они нормально запускаются и функционируют. Тем более что элементы защиты при небольшом и кратковременном повышении тока просто не срабатывают. Причина в том, что номинал или не превышает верхнего предела, или автоматика не успевает отреагировать в силу своей инерционности.

С электрическими мощными двигателями сложнее. Пусковой ток настолько значительный, что АВ может попросту «выбить», а предохранители (плавкие вставки) сгорят. Да и сам ротор не наберет должного числа оборотов, так как при пуске напряжение существенно «просядет».

У этой проблемы 2 решения. Первое – усложнить схему включения двигателя. Например, поставить в цепь Тр, реостат, дроссель (варианты есть). Но это ведет к удорожанию схемы, а в некоторых случаях и невозможно. Второе решение – подключить к эл/питанию обмотки двигателя через коммутирующее устройство, которое будет переключать со «звезды» (во время пуска и до разгона) на «треугольник» для дальнейшей работы. Именно данный способ и реализуется как самый простой, незатратный и эффективный.

Достаточно взять обычный магнитный пускатель и правильно скоммутировать схему. На рисунках это хорошо показано.

Что учесть

Если двигатель подключен так, что предусматривается переход со «звезды» на «треугольник», необходимо точку О схемы соединять с нейтралью источника 3-х фазного питания. Это исключит риск появления асимметрии в обмотках (по амплитуде тока) по причине разности их индуктивных сопротивлений R L. что приводит к рывкам и сбоям в работе эл/двигателя.
Не все образцы можно подключать так, как хочется. Необходимо смотреть на маркировку, где показано исходное присоединение обмоток:

Y – включение «звездой»;

Δ/Y – схема комбинированная. Используется для мощных двигателей (от 5 кВт и выше).

При выборе конкретной схемы нужно учитывать и тип двигателя. Поэтому все сказанное выше – лишь пояснение разницы между двумя схемами (звездой и треугольником), не более.

Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.

Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальную «колодку». Выполнено это с целью удобства соединения. В электротехнике используют основных 2 метода подключения асинхронных электродвигателей: методом соединения «треугольника» и метод «звезды». При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки.

Различия между «звездой» и «треугольником»

Исходя из теории и практических знаний основ электротехники, способ подключения «звезда», позволяет электродвигателю работать плавнее и мягче. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.

Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель способен быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Но у такой схемы соединения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения токов применяют пусковой реостат, позволяя осуществить более плавный пуск двигателя.

Соединение «звездой» и его преимущества

Реверсивная схема двигателя 380 на 220 Вольт

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

При наличии нейтрального провода в цепи схему называют 4-х проводной, в противном случае, она будет считаться 3-х проводной.

Начало выводов присоединяют к соответствующим фазам питающей сети. Приложенное напряжение на таких фазах составляет 380 В, реже 660 В.

Основные преимущества применения схемы «звезда»:

Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
Максимальная плавность пуска электрического привода;
Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.

Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Соединение «треугольником» и его преимущества

Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии — конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток.

При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220В или 380В.

Основные преимущества применения схемы «треугольник»:

Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
Использование пускового реостата;
Повышенный вращающийся момент;
Большие тяговые усилия.

Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.

Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Тип соединения «звезда-треугольник»

В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.

Двигатели с повышенной мощностью обладают большими пусковыми токами, и как следствие при пуске часто вызывают перегорание предохранителей, отключению автоматов. Для снижения линейного напряжения в обмотках статора применяют автотрансформаторы, универсальные дросселя, пусковые реостаты или соединение типа «звезда».

Схемы подключения звездой и треугольником

В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».

В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.

Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.

Основные преимущества комбинации:

Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
Возможность создания двух уровней мощности.

Блиц-советы

В момент пуска электродвигателя. его ток пуска в 7 раз больше рабочего тока.
Мощность в 1,5 раза больше при соединении обмоток методом «треугольника».
Для создания плавного пуска и защиты от перегрузок двигателя. часто используются частотные провода.
При использовании метода соединения «звездой». особое внимание уделяют отсутствию «перекоса фаза», иначе оборудование может выйти из строя.
Линейные и фазные напряжения при соединении «треугольник» — равны между собой, как и линейные и фазные токи в соединении «звездой».
Для подключения двигателя к бытовой сети зачастую применяют фазосдвигающий конденсатор.

Источники: http://onlineelektrik.ru/eoborudovanie/generatori/podklyuchenie-zvezda-i-treugolnik-v-chem-raznica.html, http://electroadvice.ru/montage/podklyuchenie-dvigatelya-zvezda-i-treugolnik/, http://housetronic.ru/electro/soedinenie.html