Соединения звезда и треугольник 220 в. Схема подключения электродвигателя звездой и треугольником: в чем разница

Переключение двигателя со звезды на треугольник применяют для защиты электрических цепей от перегрузок. В основном переключают со звезды на треугольник мощные трехфазные асинхронные двигатели от 30-50 кВт, и высокооборотные ~3000 об/мин, иногда 1500 об/мин.

Известно, что в момент запуска электродвигателя его ток увеличивается до 7 раз. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором напоминает трансформатор с замкнутой накоротко вторичной обмоткой.

Если двигатель соединен в звезду то на каждую его обмотку подается напряжение 220 Вольт, а если двигатель соединен в треугольник, то на каждую его обмотку приходиться напряжение 380 Вольт. Здесь в действие вступает закон Ома «I=U/R» чем выше напряжение, тем выше ток, а сопротивление не изменяется.

Проще говоря, при подключении в треугольник (380) ток будет выше, чем при подключении в звезду(220).

Когда электродвигатель разгоняется и набирает полные обороты, картина полностью меняется. Дело в том что двигатель имеет мощность которая не зависит от того подключен он в звезду или на треугольник. Мощность двигателя зависит в большей степени от железа и сечения провода. Здесь действует другой закон электротехники «W=I*U»

Мощность равна сила тока, умноженная на напряжение, то есть чем выше напряжение, тем ниже ток. При подключении в треугольник(380), ток будет ниже, чем в звезду (220).

Прейдем к практике

В двигателе концы обмоток выведены на «клеммник» таким образом что в зависимости от того каким образом поставить перемычки получится подключение в звезду или в треугольник как это показано на рисунке. Такая схема обычно на рисована на крышке.

Для того чтобы производить переключения со звезды на треугольник, мы вместо перемычек будем использовать контакты магнитных пускателей.

Рассмотрим схему силовую часть, показана жирными линиями.

Комментарии и отзывы

Звезда-Треугольник : 133 комментария

1. Grumm

   Ошибка с треугольником!
   Но это ладно…
   Как осуществляется (настраивается) фазировка?

2. Электрик

   Содержимое статьи не соответствует действительности.
   При переключении двигателя с звезды на треугольник соответственно изменится напряжение питания с 380/220 на 220/127.
   Двигатель включенный треугольником включается на напряжение 220/127 В.
   Если его включить на 380/220 он сгорит.

   1. Roman

      Речь идет о двигателе 380/660 Y/A. Вы не правы.

      1. Roman

         Перепутал – правильно: 380/660 A/Y

3. admin Автор записи

   По схеме двигатель будет вращаться в одну сторону, если поменять местами фазы на пускателе P1 то вращение двигателя изменится. Самое главное в этой схеме не перепутать подключение магнитного пускателя P2 его контакты выполняют функции ПЕРЕМЫЧЕК для подключения в ТРЕУГОЛЬНИК.

4. admin Автор записи

   Содержимое статьи вполне соответствует действительности. При подключении двигателя в треугольник на каждую обмотку подается напряжение 380 Вольт, А если при этом подключить двигатель в звезду то на каждую обмотку подастся напряжение 220 Вольт. По схеме мы временно на 10-15 секунд подаем пониженное напряжение 220В, чтобы снизить пусковой ток и уменьшить рывок двигателя в момент запуска. После этого двигатель включается в нормальный режим работы.

5. admin Автор записи

   Да стоит указать что напряжение двигателя должно соответствовать напряжению сети, при таком напряжении он должен работать подключенным в треугольник.

   Кстати эту схему я подсмотрел на японском оборудовании.

6. admin Автор записи

   Электрик, откуда ты взял 220/127. Если напряжение сети 380/220, то это значит когда двигатель включается в треугольник каждая его обмотка работает на 380 вольт, а когда двигатель включен в звезду то на обмотки подается 220 вольт.

7. Евгений

   Ребята,подобная схема уже используется на практике. Называется”теплый пуск” в насосных
   станциях и т.п.в высотном строительстве.

   1. Евгений

      Простите, какой пуск? теплый?А почему не горячий?Данный способ пуска называется “комбинированный” в насосных станциях. Есть пуск “прямой” (звезда либо треугольник).
      Однако более часто нынче встречается в высотном строительстве (при использовании станций Хоз.пит. водоснабжения-и это важно) пуск частотный либо частотно-сетевой.
      Теперь о сабже. Данный пуск звезда-треугольник обеспечивает более плавный разгон на мощных двигателях, для минимизации просадки сети.
      Однако, как все знают, при звезде мы имеем “недобор” по мощности.
      Не фатально при переходе. На треугольнике максимум мощности. Кстати данный способ используют при использовании мощных насосов станций пожаротушения.
      Единственное, что в схеме не соответствует действительности (практике)-это подключение в самой клеммной коробке двигат
      еля.
      Пример-насосы Грундфосс. Соединение очень простое- U1-W2. V1-U2. W1-V2

      1. Александр

         Не недобор по мощности, а по крутящему моменту. Момент двигателя зависит от квадрата напряжения и при включении в треугольник момент почти в 3 раза выше. Схему звезды при запуске двигателя используют для уменьшения пусковых токов.

8. Дмитрий

   Схема абсолютно правильная, и все правильно описано.

9. Мегавольт

   Никто не заметил, что реле РТ и Р3 подключены минуя кнопку “Пуск” ?
   Они сработают как только Вы подсоедините схему в сеть.

10. admin Автор записи

    Мегавольт, Вы правы спасибо за замечание. Их нужно подключать по другую сторону кнопки пуск или через дополнительный нормально разомкнутый контакт Р1

11. admin Автор записи

    Схема исправлена. Если кликнуть по схеме можно увидеть старую схему.

    На схеме В верху с лева пунктирными линиями показана возможность подключения катушек пускателя и реле времени на 220 и 380 Вольт. Этот общий провод подключается к фазе 380 вольт, либо к нулю 220В. Одновременно подключать по пунктирной линии и на фазу и на ноль не желательно может получится “коротыш”.

12. Михаил

    Спасибо за схему. Пожалуйста, если есть возможность, дайте схему когда катушки пускателей рассчитаны на разное напряжение Например Р2 на 220В а Р3 на 380В Кнопка СТОП в этом случае почему то не работает Спасибо.

13. admin Автор записи

    Если катушки пускателей на разное напряжение, то вместо соединения с общим проводом, катушки на 220В соединяют с нулем, а катушки на 380В с фазой. Остальная схема без изменений.

14. Михаил

    Кнопка Стоп в таком варианте не работает. Установил двух контактную кнопку Стоп. Разрываю две фазы.

15. admin Автор записи

    А эта кнопка точно две фазы размыкает. У нас стоят кнопки двух-контактные один контакт размыкает цепь, другой замыкает, включая сигнальные лампочки.
    Как не работает, не включает или не выключает.

16. Полное сопротивление

    Благодорю admina за краткое, правильное, объяснение принципа действия этой схемы!!!

17. Баха

    Есть пускатели вмести с реле временним.сними легко соеденят

18. Евгений
19. admin Автор записи

    Евгений, закон Ома справедлив для активной нагрузки.
    Закон ома сохраняется, только на вращающемся двигателе, помимо активного сопротивления обмоток появляется индуктивное сопротивление. А индуктивная нагрузка при повышении напряжения увеличивается индуктивное сопротивление, соответственно ток снижается

    Да, для надежной работы схемы следует брать двигатель 660/380, если напряжение в сети 380/220

20. Памир

    Почему никого не смутило заявление, что “При подключении в треугольник(380), ток будет ниже, чем в звезду (220)”, прямо противоречащее написанному несколькими абзацами выше.
    С какого перепуга, спрашивается, мощности в звезде и в треугольнике равны, смысл тогда переключаться на треугольник если и в звезде двигатель будет работать на номинальной мощности?
    admin, индуктивное(реактивное)сопротивление зависит только от частоты и никак от напряжения. И закон Ома в этом случае тоже работает, чем больше напряжение тем больше ток.

21. admin Автор записи

    Схема, снижает пусковой ток, двигатель включается, на короткое время, на время запуска в звезду. Также снижается рывок который делает двигатель при запуске, особенно это актуально если двигатель под нагрузкой.
    А в треугольнике меньше ток больше мощность, при работающем двигателе.

    Мощность двигателя не зависит от того включен двигатель в звезду или в треугольник. Мощность двигателя зависит в большей степени от нагрузки

22. Памир

    Мощность которую может развить двигатель, написана на шильдике, и она определяется параметрами двигателя и способом подключения, а от нагрузки зависит лишь потребляемая в данный момент мощность и она не может превысить заявленную.
    При подключении в звезду к обмоткам двигателя прикладывается меньшее напряжение(не линейное 380 а фазное 220), соответственно и меньший пусковой и рабочий ток(закон Ома). Отсюда понятно что в звезде мощность которую способен развить двигатель будет меньше номинальной.
    Admin, вы путаете источники(генераторы, трансформаторы) с нагрузкой. Это для генератора или трансформатора мощность будет одинакова при любом типе подключения, а фазный ток в треугольнике меньше чем в звезде. Для нагрузки, типа двигателя, все будет так как я описал выше.

    1. Евгений

       “если посмотреть в телескоп”… аеще лучше, на Шильду движка, то можно увидеть …что? праааавильно.. ответы на вопросы… и написаны они в виде In=…
       Пример- P=1.5 кВт. тогда I(380)=1500/380*1.732=2.3 (Упрощенно, без коэф-тов)
       Для I(220)=1500/220=6.8.
       Закон Ома-это здорово. U=IхR. Упрощенно, Напряжение прямо пропорционально току.
       Соответственно мощность прямо пропорциональна…напряжению…и току….Вывод- меньше напряжение (или ток, что пропорционально) на обмотке- меньше мощность.И тут возникает суть… НЕ ПЕРЕГРУЖАЕМ СЕТЬ. НО в моще теряем.
       Ну и, как следствие, вопрос заказчика “а почему паспортные данные 3 куба в час, а это г**но перекачивает всего 1 куб?”

23. Костантин

    переключение со звезды на треугольник обеспечивает плавный пуск.при нажатии на кнопку пуск обмотки включаются в звезду(для нашего напряжения 380\220)а в звезде он работает на 660,после определенного времени обмотки переключаются на треугольник и уже работает на номинальном напряжении в 380 вольт.

24. ЕВген

    Двигатель АИР132 М2 11 Kw/3000 об. Можно ли подключить такой двигатель звезда-треугольник?

25. admin Автор записи

    ЕВген, да если он 660/380

26. Дмитрий

    Добрый день!
    Я начинающий, помогите разобраться вот с этим: “Если двигатель соединен в звезду то на каждую его обмотку подается напряжение 220 Вольт, а если двигатель соединен в треугольник, то на каждую его обмотку приходиться напряжение 380 Вольт.”
    Как я слышал, то подключением обмоток «на звезду» – 380 В, а «треугольник» – на 220 В.
    Может я чего не правильно понял, или опечатка в статье?

27. admin Автор записи

    Дмитрий, Все правильно в статье написано про напряжение на обмотках двигателя. Вы слышали про межфазное напряжение в сети.
    Если между фазами в сети 380В и двигатель подключен “в звезду”, то на каждую обмотку двигателя будет подано напряжение 220В.

    Берем двигатель 660/380, в таком двигателе каждая обмотка рассчитана на 380Вольт, то есть надо подключать в треугольник.
    А мы в момент запуска подключаем в звезду, подаем на обмотки пониженное напряжение 220В. Соответственно пусковой ток будет меньше.
    А когда двигатель разгонится переключаем его в треугольник.

28. виталя
29. admin Автор записи
30. Юрий

    Интересно читать.
    Переключение со звезды на треугольник используется а) для снижения пусковых токов; б) для увеличения коэффициента мощности электродвигателя и его степени загрузки. В первом случае, для сети 380/220 В, необходимо брать электродвигатель у которого на паспорте написано напряжение 660/380 В. Во втором случае, момент на валу двигателя, кроме сказанного, не должен превышать 30%. Что касается схемы то ее надо юыло приводить в соответствии с ГОСТом на обозначения, а так приведена смесь действующих и давно не используемых обозначений.

31. vik

    Здравствуйте всем! Скажу сразу – для меня понятия фазный и линейный ток трудноуловимы. Вообщем буду благодарен тому, кто объяснит годится ли данная схема для (и какие у меня есть варианты)подключения электродвигателя АИР90L2У3(3квт.,прим. 3000 об., 380v.). Сеть трехфазная – в дом входит четыре провода. На щитке нейтраль соединена с контуром заземления.
    Заранее спасибо.

32. vik

    Предупреждая вопросы, касательно 220/380 и 380/660 сразу скажу – на шильде написано просто 380v.(без дробей)

33. admin Автор записи

    vik, двигатель маломощный его можно подключать и без этой схемы.
    Просто через один пускатель и кнопки пуск стоп.

34. vik

    спасибо, там под крышкой три провода, это значит только звезда? Мне еще нужен реверс.

35. admin Автор записи

    vik, Если под крышкой три провода значит звезда.
    Для реверса нужно две фазы поменять местами. Ставят два пускателя с блокировкой одновременного включения (обязательно электрической и дополнительно механической).

    Сейчас готовится статья со схемами про подключение двигателей, скоро появится на сайте.

36. vik

    admin, подскажите пожалуйста, подойдет ли для моего двигателя(и насколько оно необходимо) тепловое реле ТРН-10У3?
    Спасибо.

37. admin Автор записи

    vik, Какой марки тепловое реле не важно, главное на какой ток.
    Если на двигатель ставится отдельный автомат, то особой нужды в тепловом реле нет, так как в автомате уже есть тепловая защита.
    Но защита лишней не бывает по этому лучше поставить тепловое реле.

38. vik

    А как узнать на какой оно ток? Там с одной стороны контакта выбита марка(ТРН-10У3), с другой цифра 10.
    Или ток регулируется плавным регулятором?
    Спасибо.

    1. admin Автор записи

       Наверно он на 10 ампер. Регулятором можно плавно подобрать ток. Попробуй поставь будет часто срабатывать значит не подойдет.

39. vik

    У меня реверсивный МП с тремя нормально разомкнутыми контактами и одним нормально замкнутым. Не понимаю, как его подключить. Если нормально замкнутые контакты использовать для блокировки(для дублирования механической), тогда как зафиксировать три силовых? Получается, если отпустить кнопку “пуск”, двигатель перестанет вращаться, так?

40. admin Автор записи

    vik, маловато контактов должно быть четыре нормально разомкнутых и один нормально замкнутый контакты.

    Через нормально замкнутый контакт подключается катушка второго пускателя, для блокировки.

    Один нормально разомкнутый контакт используется для блокировки кнопки “Пуск”, и три силовых контакта.

    На пускатели нужно поставить дополнительные контакты.

41. vik

    admin, спасибо за помощь. Контакты добавить не получится. Вижу решение в следующем: основную секцию пускателя переделать на четыре нормально разомкнутых, реверс осуществлять удерживанием кнопки(мои нужды это вполне закрывает). Блокировка остается только механическая. Насколько это критично?
    Еще раз спасибо.

42. vik

    Да, еще же остается пара нормально замкнутых контактов на втором пускателе. Она же принесет пользу, если будет размыкать главную секцию при удерживании кнопки реверса?

43. vik

    И еще вопрос: с одной стороны где то было, что с точки зрения техники безопастности лучше изолировать двигатель от металлической конструкции, а в схеме нейтраль заземляется на металлический корпус, в котором собрана. Как целесообразнее?
    Спасибо.

44. admin Автор записи

    vik, механическая блокировка не очень надежна, со временем может сломаться и ее придется удалить. Ну если другого выхода нет можно и так.

    Не было такого никогда, чтобы изолировать двигатель от металлической конструкции. Эту конструкцию и сам двигатель нужно заземлить.
    Нейтраль заземляется на металлический корпус как раз для безопасности. В случае пробоя изоляции на корпус, произойдет короткое замыкание и автомат отключит двигатель.

45. vik

    admin, огромное спасибо за помощь.
    Устройство, которое я пытаюсь собрать – садовый измельчитель. 99% времени двигатель будет работать в одном направлении. Реверс будет включаться лишь в случае, если измельчаемую массу намотает на режущий узел, поэтому удерживаемая кнопка будет даже предпочтительней.
    Не думаю, что это устройсто(если оно получится)кто то будет использовать еще кроме меня. Ну а я постараюсь воздерживаться от одновременного нажатия двух кнопок, поэтому есть надежда, что нагрузка на механическую блокировку будет не очень ударная.
    Еще раз спасибо.

46. Андрей

    ЗДРАВСТВУЙТЕ,ХОЧУ УЗНАТЬ,ПОДОЙДЕТ ЭТА СХЕМА В МОЕМ СЛУЧАЕ:АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 130 KW.,ПУСКАТЕЛИ 5 ВЕЛ.,”ХЛОПУШКИ”,ДУМАЮ ВЫДЕРЖАТ.

47. admin Автор записи

    Андрей, да если по напряжению подходит.

48. Запутался полностью...

    На всех сайтах по разному. Есть двигатель(вакуумный, водяное охлаждение), на шильдике 380 вольт, 5,5 КВт. Клемник на неём соединён в треугольник.
    http://s018.radikal.ru/i516/1203/44/1f6335630318.jpg

    Если я подключу 380 это будет правильно, или правильно будет переключить клеммы на звезду?

    Заранее спасибо!

49. admin Автор записи

    Обычно, пишут 380/220 или 660/380. Если написано только 380 то правильно подключать в звезду.

    В звезду безопаснее можно попробовать подключить посмотреть как будет работать, будет ли выдавать нужную мощность, замерить ток.
    Если что-то не так можно будет переключить в треугольник.

50. vik

    2admin:
    Добрый день, хочу подключить вот это устройство для защиты от пропадания фазы:
    http://www.kriwan.com/en/Protection_and_Controls-Products–25,productID__182.htm
    Непонятно то, что контакты, разрывающие цепь(М2,М1) не звоняться. Это нормально? Возможно они замкнуться когда подастся напряжение?
    Спасибо.

51. admin Автор записи

    vik, наверно контакты разомкнуты, если подать напряжение то они должны замкнуться.
    Оно же должно отключаться при пропадании хотя бы одной фазы, а здесь всех трех фаз нет.

52. vik

    Логично, спасибо.

53. Слава

    А такой вопрос. Асинхронный двигатель подключённый звездой(три вывода), нужно подключить в однофазную сеть, существует схема запуска с сопротивлением или ёмкостью, причём ёмкость пусковая и рабочая, или только пусковая или только рабочая. Если ёмкость только рабочая двигатель с кнопки запустится или нет? Если в пуске использовать нихром, то двигатель запустился и сопротивление отбрасывается. Вопрос можно ли в одной схеме использовать нихром для разгона, а ёмкость(рабочую) для увеличения мощности двигателя в работе? Если да, то какова схема? Надеюсь не сильно запутал. Зараннее большое спасибо!

54. admin Автор записи
55. Слава

    admin
    Спасибо, буду пробовать, но двигатель разбирать не хочу, чтобы добавить четвертый провод.

56. vik

    2admin:
    добрый день, купил на рынке б/у трехфазный электродвигатель как 1.5 квт(на шильдике неразборчиво), залез в интернет, и похоже он 0.75квт. Собирался применить его в устройстве, где стоял 1.1 квт однофазный. Насколько критична разница и что можно придумать? Может подключить его в треугольник?
    Спасибо большое заранее.

57. vik

    2admin:
    По прежнему жду вашего ответа…

58. admin Автор записи

    vik, ну если уже купил то ставь разница не очень критична. Он просто будет выдавать меньше мощности.
    Например, если поставить его на насос то двигатель 0.75кВт будет перекачивать меньший объем воды за единицу времени чем двигатель на 1.5 кВт. И будет сильнее греться.
    Подключать в треугольник не стоит он может сгореть.

59. vik
60. vik

    2admin:
    Христос воскресе!
    Заранее извиняюсь, что беспокою в такой день – надо ли при подключении в звезду соединять общую точку с корпусом двигателя или только нейтраль?

61. admin Автор записи

    vik, при подключении в звезду общую точку можно вообще не соединять ни с чем. А ноль соединить с корпусом двигателя, а в другом месте двигатель еще соединяется с заземлением. У нас обычно так делают.
    Если есть желание можно и среднюю точку соединить с корпусом.

62. vik

    Благодарю.

63. Dimon

    Добрый день!щас заканчиваю универ, у меня спец вопрос в дипломе, регулирование асинхронных двигателей путем смены схем соединения обмотки со звезы на триугольник,необходимо посчитать потери при различной нагрузке и схемы соединении. двигатель 4а315s6 110квт,380/660.может кто поможет???

64. admin Автор записи

    Dimon, двигатель включается в звезду только при запуске всего на несколько секунд. Потом он переключается в треугольник.

    Даже интересно стало, что если двигатель при низкой нагрузке переключать в звезду, а при увеличении нагрузки в треугольник.
    Может ли это сократить потери.
    Думаю нет, иначе такие бы схемы применяли повсеместно.

65. PASS

    подскажите пожалуста если трех фазный двигатель 220в подключить на 380в он несгорит? и как это правильно сделать
    admin пишет:
    31 Янв 2012 в 20:08

    виталя, Такой двигатель нужно подключать только в звезду, а при подключении в треугольник он сгорит.

    Оборжался!!! Он сгорит в любом случае! Админ, ты где учился?!
    Трехфазное напряжение 380V(линейное!) и трехфазное напряжение 220V(линейное!) – это разные величины!!!
    Трехфазные моторы 220V проще подключать через преобразователь. Самый простой – трехфазный мотор, включенный в однофазную сеть 220V.

    1. Евгений

       Извините, а где вы видели 220В трехфазные?)В доме? Пардон, межфазка 380 при линейке 220…
       Не, ну если 127 В рассматривать линейные, тогда даааа.
       Так что, Админ не настолько неправ, насколько не спросил полные параметры. Что имел ввиду Виталя? 220/380 ? Или 127/220 ?

       1. admin Автор записи

          Евгений,
          Линейное напряжение это напряжение между фазами. А Фазное напряжение это напряжение между фазой и нолем.
          Хотя я согласен надо уточнить что это за двигатель.

          И еще часто бывает что у двигателя всего три вывода в звезду или треугольник он спаян внутри. и рассчитан только на одно напряжение, например, 380В или 220В

          Двигатель 220/380 для сети напряжением 220/380 подключается в звезду. А для сети 220/127 в треугольник.

          Мне двигатели 127/220 не попадались, да и зачем такой двигатель везде сеть 220/380.

66. admin Автор записи

    PASS, а трехфазное напряжение 380V(линейное!) и трехфазное напряжение 220V(фазное!) – это почти одинаковые величины величины.
    Если двигатель 220/127. То его проще всего перемотать.

67. PASS

    Там же чётко написано “трехфазный двигатель 220в” У меня таких три и прекрасно работают от мотора преобразователя.И не надо лишний гемор с перемоткой!
    А разницу между фазным и линейным напряжениями я и САМ знаю.

68. DIMA

    SHEMA RABOTAET MALAKA

69. Чума

    “Переключение двигателя со звезды на треугольник применяют для защиты электрических цепей от перегрузок.” М-де…Вообще-то весь сыр-бор из-за повышенного пускового момента,который трудно назвать плавным,”теплым” и пушистым.Т.е.мы сознательно перегружаем движок по току на короткое время по треугольнику и после набора оборотов переходим на долгосрочный режим по звезде.

70. admin Автор записи

    Чума, если нужен плавный пуск применяют переключение со звезды на треугольник, а нужен пусковой момент то наоборот.
    Я на практике не сталкивался со схемами переключения с треугольника на звезду, чаще применяется схема со звезды на треугольник.

71. Don Migeli

    Почему двигатель

72. Don Migeli

    380/220 660/380 – это значит если треугольник то первое значение дроби, а если звездой то второе?

    Почему посхеме звезда треугольник можно только 660/380 подключать?

73. admin Автор записи

    Don Migeli,
    Меньше напряжение в дроби фазное а большее линейное.

    Потому что электродвигатель лишь на момент пуска в несколько секунд включается на низкое напряжение, а после запуска переключается в нормальный режим работы.

    Для двигателя 220/380 обычная схема подключения звезда, если его подключить в треугольник он сгорит.
    А для двигателя 380/660 обычная схема треугольник.
    Это при напряжении в сети 220/380

74. Don Migeli

    спасибо за ответ, а с выбором кабеля подскажете? от чего отталкиваться от тока на шильдике или расчет нужен?

    1. admin Автор записи

       Don Migeli, от тока на шильдике или мощности

75. Don Migeli

    если 22 квт, 46.2 А – тут как получается на каждой фазе по 46А или 46 надо делить на 3 фазы, можно подробнее?

    1. admin Автор записи

       Don Migeli, на каждой фазе по 46А.

76. Don Migeli
77. Андрон

    Добрый день.Подскажите как можно узнать какое подключение обмоток у двигателя “звезда” или “треугольник”?? С него выходит три провода, а как в нём подключение неизвестно?? Хочу его запустить, а какой конденсатор ставить не знаю??

78. ник

    на шильдике 220/380 треугольник только 220.звезда 380 можно 220 с уменьшением крутящего момента.всё зависит от того что вы хотите получить,высокий крутящий момент или ограничить пусковой ток.не жгите двигатели.

79. Сергей

    Добрый день, у меня такая проблема на шильдике двигателя написано 380/660, но при переключении со звезды в треугольник выбивает автомат моментально. Двигатель после перемотки, до перемотки работал нормально, возможно ли что перемотали его не правильно и как это проверить?

    1. admin Автор записи

       Может его перемотали 220/380, но это сложнее, проще сосчитать количество витков на сгоревшем двигателе и столько же на мотать.
       Надо замерить ток в звезду и сравнить с током на шильдике, сильно ли отличается.

80. Сергей

    Попробовал запустить без нагрузки схема работает нормально, токи ниже номинала. Изменил размер шкива чтоб уменьшить нагрузку, теперь не выбивает и токи в норме. Спасибо за помощь весьма благодарен.

81. сергей

    Компрессор с двигателем 7,5 кв.
    Сильно садит линию и не разгоняется в полной мере движок.
    Предполагаю изменить диаметр шкива двигателя, увеличить сечение кабеля от счётчика к компрессору, и включить в звезду.
    Достаточно ли будет этих мер, и Что можно ещё предпринять.

    1. admin Автор записи

       сергей, В первую очередь увеличить сечение кабеля.

82. сергей

    С этого и думал начинать.
    Но тут ещё интерес, с какой целью установили для компрессора трёх тысячник.
    Обычно раньше встречались компрессора с моторами на 900 или полтора тысячники, а это???

    1. admin Автор записи

       Может с ним давление выше

83. Artur

    старый мотор 75 кв пускался со звезды на треугольник,на новом почему то указали подклучение треугольником D-D.Можно ли его пускать как старый мотор?

    1. admin Автор записи

       Да, можно

84. Александр

    Помогите разобраться купили по дешевке двигатель по габаритным размерам АИР 180М но внутри 6 концов, таблички нет. Как разобраться со схемой его подключения треугольник или звезда и сколько он нам даст оборотов и какой мощности?

Для увеличения мощности передачи без увеличения напряжения сети, снижения пульсаций напряжения в блоках питания, для уменьшения числа проводов при подключении нагрузки к питанию, применяют различные схемы соединения обмоток источников питания и потребителей (звезда и треугольник).

Схемы

Обмотки генераторов и приемников при работе с 3-фазными сетями могут соединяться с помощью двух схем: звезды и треугольника. Такие схемы имеют между собой несколько отличий, различаются также нагрузкой по току. Поэтому, перед подключением электрических машин необходимо выяснить разницу в этих двух схемах — звезда и треугольник.

Схема звезды

Соединение различных обмоток по схеме звезды предполагает их подключение в одной точке, которая называется нулевой (нейтральной), и имеет обозначение на схемах «О», либо х, у, z. Нулевая точка может иметь соединение с нулевой точкой источника питания, но не во всех случаях такое соединение имеется. Если такое соединение есть, то такая система считается 4-проводной, а если нет такого соединения, то 3-проводной.

Схема треугольника

При такой схеме концы обмоток не объединяются в одну точку, а соединяются с другой обмоткой. То есть, получается схема, похожая по виду на треугольник, и соединение обмоток в ней идет последовательно друг с другом. Нужно отметить отличие от схемы звезды в том, что в схеме треугольника система бывает только 3-проводной, так как общая точка отсутствует.

В схеме треугольника при отключенной нагрузке и симметричной ЭДС равно 0.

Фазные и линейные величины

В 3-фазных сетях питания имеется два вида тока и напряжения – это фазные и линейные. Фазное напряжение – это его величина между концом и началом фазы приемника. Фазный ток протекает в одной фазе приемника.

При применении схемы звезды фазными напряжениями являются U a , U b, U c , а фазными токами являются I a , I b , I c . При применении схемы треугольника для обмоток нагрузки или генератора фазные напряжения — U aв, U bс, U cа , фазные токи – I ac , I bс, I cа .

Линейные значения напряжения измеряются между началами фаз или между линейных проводников. Линейный ток протекает в проводниках между источником питания и нагрузкой.

В случае схемы звезды линейные токи равны фазным, а линейные напряжения равны U ab , U bc, U ca . В схеме треугольника получается все наоборот – фазные и линейные напряжения равны, а линейные токи равны I a , I b , I c .

Большое значение уделяется направлению ЭДС напряжений и токов при анализе и расчете 3-фазных цепей, так как его направление влияет на соотношение между векторами на диаграмме.

Особенности схем

Между этими схемами есть существенная разница. Давайте разберемся, для чего в различных электроустановках используют разные схемы, и в чем их особенности.

Во время пуска электрического мотора ток запуска имеет повышенную величину, которая больше его номинального значения в несколько раз. Если это механизм с низкой мощностью, то защита может и не сработать. При включении мощного электромотора защита обязательно сработает, отключит питание, что обусловит на некоторое время падение напряжения и перегорание предохранителей, или отключение электрических автоматов. Электродвигатель будет работать с малой скоростью, которая меньше номинальной.

Видно, что имеется немало проблем, возникающих из-за большого пускового тока. Необходимо каким-либо образом снижать его величину.

Для этого можно применить некоторые методы:

• Подключить на запуск электродвигателя , дроссель, либо .
• Изменить вид соединения обмоток ротора электродвигателя.

В промышленности в основном применяют второй способ, так как он наиболее простой и дает высокую эффективность. Здесь работает принцип переключения обмоток электромотора на такие схемы, как звезда и треугольник. То есть, при запуске мотора его обмотки имеют соединение «звезда», после набора эксплуатационных оборотов, схема соединения изменяется на «треугольник». Этот процесс переключения в промышленных условиях научились автоматизировать.

В целесообразно применение сразу двух схем — звезда и треугольник. К нулевой точке необходимо подключить нейтраль источника питания, так как во время использования таких схем возникает повышенная вероятность перекоса фазных амплитуд. Нейтраль источника компенсирует эту асимметрию, которая возникает вследствие разных индуктивных сопротивлений обмоток статора.

Достоинства схем

Соединение по схеме звезды имеются важные преимущества:

• Плавный пуск электрического мотора.
• Позволяет функционировать электродвигателю с заявленной номинальной мощностью, соответствующей паспорту.
• Электродвигатель будет иметь нормальный рабочий режим при различных ситуациях: при высоких кратковременных перегрузках, при длительных незначительных перегрузках.
• При эксплуатации корпус электродвигателя не перегреется.

Основным достоинством схемы треугольника является получение от электродвигателя наибольшей возможной мощности работы. Целесообразно поддерживать режимы эксплуатации по паспорту двигателя. При исследовании электромоторов со схемой треугольника выяснилось, что его мощность повышается в 3 раза, по сравнению со схемой звезды.

При рассмотрении генераторов, схемы – звезда и треугольник по параметрам аналогичны при функционировании электродвигателей. Выходное напряжение генератора будет больше в схеме треугольника, чем в схеме звезды. Однако, при повышении напряжения снижается сила тока, так как по закону Ома эти параметры обратно пропорциональны друг другу.

Поэтому можно сделать вывод, что при разных соединениях концов обмоток генератора можно получить два разных номинала напряжения. В современных мощных электромоторах при запуске схемы – звезда и треугольник переключаются автоматически, так как это позволяет снизить нагрузку по току, возникающей при пуске мотора.

Процессы, происходящие при изменении схемы звезда и треугольник в разных случаях

Здесь, изменение схемы — имеется ввиду переключение на щитах и в клеммных коробках электрических устройств, при условии, что имеются выводы обмоток.

Обмотки генератора и трансформатора

При переходе со звезды в треугольник напряжение уменьшается с 380 до 220 вольт, мощность остается прежней, так как фазное напряжение не изменяется, хотя линейный ток увеличивается в 1,73 раза.

При обратном переключении возникают обратные явления: линейное напряжение увеличивается с 220 до 380 вольт, а фазные токи не изменяются, однако линейные токи снижаются в 1,73 раза. Поэтому можно сделать вывод, что если есть вывод всех концов обмоток, то вторичные обмотки трансформатора и генераторы можно применять на два типа напряжения, которые отличаются в 1,73 раза.

Лампы освещения

При переходе со звезды в треугольник лампы сгорят. Если переключение сделать обратное, при условии, что лампы при треугольнике горели нормально, то лампы будут гореть тусклым светом. Без нулевого провода лампы можно соединять звездой при условии, что их мощность одинакова, и распределяется равномерно между фазами. Такое подключение применяется в театральных люстрах.

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода.

• Схема звезды.
• Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

• Подключить импульсный постоянный ток.
• Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

• Нельзя отрегулировать тепловой ток сработки автоматического выключателя. Чтобы защитить электромотор, ток защитного отключения автомата устанавливают на 20% больше рабочего тока по номиналу мотора. Ток электродвигателя нужно через определенное время замерять клещами, настраивать ток тепловой защиты. Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток.
• Нельзя дистанционно выключить и включить электродвигатель.

Представляет собой полезное устройство, которое применяется во многих сферах деятельности человека, начиная от бытовой жизни, заканчивая промышленностью. В различных шлифовальных машинах, на конвейерах, станочных агрегатах, системах вентиляции промышленного типа и другое. Электродвигатель имеет 3 вывода , поэтому может быть выполнено соединение звезда и треугольник к трехфазной сети переменного тока или трансформатору.

Конструкция двигателя

Обмотки располагаются на статоре, а ротор выполнен короткозамкнутым в виде беличьего колеса: алюминиевые или медные кольца по торцам соединены между собой параллельными перемычками. Статор намотан специальным образом с определенным количеством полюсов, что зависит от параметров мощности и питающей сети. Бытовые вентиляторы имеют всего 2 полюса, промышленные тяговые электродвигатели по 8 и более.

Преимущества использования асинхронных электродвигателей со схемой включения звезда или треугольник очевидны и заключаются в следующем:

Способы подключения к сети

Сейчас попытаемся разобраться, что такое звезда и треугольник, в чем разница между ними. Асинхронный 3-фазный электродвигатель имеет 3 обмотки, которые, соединены определенным образом. Они могут подключаться как к сети 380 В, так и к переменному напряжению 220 В. Поэтому двигатель можно считать универсальным, но его качество работы напрямую зависит от способа подключения к сети или отдельному питающему трансформатору.

Например, в режиме разгона, когда тот подключается последовательно в цепь двигателя для снижения пускового напряжения. По такому принципу действует частотный преобразователь, регулируя начальный момент посредством изменения частоты, не допуская превышение потребления мощности более, чем на 10-20%. В обычном режиме запуска асинхронный двигатель потребляет до 600% от номинала, что может стать причиной автоматического выключения вводных автоматов.

Обычно при открытии клеммной коробки на моторе можно увидеть 3 вывода и дополнительную скрутку. Это говорит о типе подключения обмоток, которым в этом случае является звезда. Раскрутив общее соединение, вы получите 6 выводов, являющиеся концами и началами каждой из 3-х обмоток. Поэтому появляется возможность выполнить подключение по схеме треугольника.

Иногда в зависимости от способа управления и алгоритма образования управляющего напряжения в приводе требуется переключение со звезды на треугольник. И делать это можно в автоматическом режиме, например, при разгоне, чтобы электродвигатель сразу обеспечивал высокий крутящий момент. Это чаще всего используется в частотных системах управления, где требуется более жестко регулировать динамику двигателя и контролировать скорость вращения.

Когда и какую схему лучше использовать, зависит от требований, но каждый из способов имеет свои особенности. Например, они заключаются в развиваемой и потребляемой мощности, разнице линейных и фазных напряжений, а, соответственно, динамических и электрических показателях.

Основные формулы

Перед тем, как ознакомиться с особенностями, как соединить электродвигатель звезда-треугольник, стоит вспомнить основные формулы расчета мощности и соотношения напряжений и токов между ними. При расчете устройств с питанием от сети переменного напряжения или отдельного трансформатора используют понятие полная мощность. Она обозначается большой буквой S и находится как произведение действующего значения напряжения и тока U × I . Также, есть возможность расчета, исходя из ЭДС, при котором S = E × I .

Кроме полной, также различают:

• активную;
• реактивную мощность.

В первом случае она обозначается буквой P = E × I × cos φ или P = U × I × cos φ . Во втором случае Q = E × I × sin φ или Q = U × I × sin φ . Где в формулах E – электродвижущая сила, I – ток, φ – угол между напряжением и током, создаваемым сдвигом фаз в обмотках.

Если обмотки двигателя одинаковы между собой по всем параметрам, то все виды мощностей определяются как произведение тока и напряжения, умноженного на 3.

Соединение двигателя в звезду

Наиболее часто используемым является именно соединение в звезду, потому что в таком режиме обеспечивается необходимая мощность и гарантируется хороший крутящий момент на валу. Но стоит понимать, что недогруженный двигатель в 3-фазной сети будет потреблять лишнюю мощность, поэтому лучше использовать менее мощный мотор или регулировать частоту питающего трансформатора или привода, в зависимости от источника напряжения.

А чтобы определить электрические параметры сети , необходимо использовать соотношение √3. Первоначально следует отметить, что при соединении в звезду линейные и фазные токи одинаковы, а напряжение определяется по формуле U = √3 × U ф. Найти из нее фазное напряжение несложно. Соответственно, мощности определяются с учетом этого соотношения:

S = √3 × U × I

Следует помнить, что если на трансформаторе кроме 3-х фаз имеется также и 4-ый вывод со средней точки, то он должен быть подключен к электродвигателю .

Особенности применения подключения в звезду

На предприятиях, да и во всех остальных сферах, основным типом соединения 3-фазных двигателей является именно звезда, а питаются они от общей подстанции или отдельного трансформатора, обеспечивая, таким образом, гальваническую развязку. Схема включения его обмоток особо не влияет на работу двигателя. Если они соединены в треугольник , то напряжение на выходе составит в 1.73 раза меньше и подключив двигатель к его обмоткам по схеме треугольника можно добиться примерного того же момента, что и в обычном режиме.

Фазные токи при соединении по схеме в звезду равны, а напряжение, подводимое к каждой из обмоток, в 1.73 раза меньше. Двигатель набирает свой момент за более длительное время, но при этом не перегревается. В таком режиме используются моторы на вентиляторах, помпах, шнеках и прочих агрегатах. Но, если необходимо увеличить момент и тяговую способность, то его кратковременно переключают в треугольник.

В таком случае к обмоткам подводится полное напряжение сети, а, следовательно, и увеличенный ток, что приводит к выделению дополнительной мощности на валу и нагреву мотора. Режим переключения на треугольник применяют для ускоренного запуска двигателя, а потому возвращают схему соединения в исходное состояние. Длительная работа в таком режиме приведет к скорому выходу из строя.

Типичные случаи соединений в звезду и треугольник генераторов, трансформаторов и электроприемников рассмотрены в статьях "Схема соединения "Звезда " и "Схема соединения "Треугольник ". Остановимся теперь на важнейшем вопросе о мощности при соединениях в звезду и треугольник, так как для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или получающего питание от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность .

В сетях переменного тока различают:
полную (кажущуюся) мощность S = E × I или S = U × I ;
активную мощность P = E × I × cos φ или P = U × I × cos φ ;
реактивную мощность Q = E × I × sin φ или Q = U × I × sin φ ,
где Е – электродвижущая сила (э. д. с.); U – напряжение на зажимах электроприемника; I – ток; φ – угол сдвига фаз между током и напряжением 1 .

При определении мощности генераторов в формулы входят э. д. с, при определении мощности электроприемииков – напряжения на их зажимах. При определении мощности электродвигателей учитывают также коэффициент полезного действия, так как на табличке электродвигателя указывается мощность на его валу.

Если мощности фаз S a (P a , Q a); S b (P b , Q b); S c (P c , Q c) одинаковы и соответственно равны S ф, P ф и Q ф, то мощность трехфазной системы, выраженная через фазные величины, равна сумме мощностей трех фаз и составляет:
полная S = 3 × S ф;
активная P = 3 × P ф;
реактивная Q = 3 × Q ф.

Мощность при соединении в звезду

При соединении в звезду линейные токи I и фазные токи I ф равны, а между фазными
и линейными напряжениями существует соотношение U = √3 × U ф, откуда U ф = U / √3.

Сопоставляя эти формулы, видим, что выраженные через линейные величины при соединении в звезду мощности равны:
полная S = 3 × S ф = 3 × (U / √3) × I = √3 × U × I ;
активная P = √3 × U × I × cos φ ;
реактивная Q = √3 × U × I × sin φ .

Мощность при соединении в треугольник

При соединении в треугольник линейные U и фазные U ф напряжения равны, а между фазными и линейными токами существует соотношение I = √3 × I ф, откуда I ф = I / √3.

Поэтому выраженные через линейные величины при соединении в треугольник мощности равны:
полная S = 3 × S ф = 3 × U × (I / √3) = √3 × U × I ;
активная P = √3 × U × I × cos φ ;
реактивная Q = √3 × U × I × sin φ .

Важное замечание. Одинаковый вид формул мощности для соединений в звезду и треугольник иногда служит причиной недоразумений, так как наталкивает недостаточно опытных людей на неправильный вывод, будто вид соединений всегда безразличен. Покажем на одном примере, насколько ошибочен такой взгляд.

Электродвигатель был соединен в треугольник и работал от сети 380 В при токе 10 А с полной мощностью

S = 1,73 × 380 × 10 = 6574 В×А.

Затем электродвигатель пересоединили в звезду. При этом на каждую фазную обмотку пришлось в 1,73 раза более низкое напряжение, хотя напряжение в сети осталось тем же. Более низкое напряжение привело к тому, что ток в обмотках уменьшился в 1,73 раза. Но и этого мало. При соединении в треугольник линейный ток был в 1,73 раза больше фазного, а теперь фазный и линейный токи равны.

Таким образом, линейный ток при пересоединении в звезду уменьшился в 1,73 × 1,73 = 3 раза.

Иными словами, хотя новую мощность нужно вычислять по той же формуле , но подставлять в нее следует иные величины , а именно:

S 1 = 1,73 × 380 × (10 / 3) = 2191 В×А.

Из этого примера следует, что при пересоединении электродвигателя с треугольника в звезду и питании его от той же электросети мощность, развиваемая электродвигателем, снижается в 3 раза .

Что происходит при переключении со звезды в треугольник и обратно в наиболее распространенных случаях?

Оговариваем, что речь идет не о внутренних пересоединениях (которые выполняют в заводских условиях или в специализированных мастерских), а о пересоединениях на щитках аппаратов, если на них выведены начала и концы обмоток.
1. При переключении со звезды в треугольник обмоток генераторов или вторичных обмоток трансформаторов напряжение в сети понижается в 1,73 раза, например с 380 до 220 В. Мощность генератора и трансформатора остается такой же. Почему? Потому что напряжение каждой фазной обмотки остается таким же и ток в каждой фазной обмотке такой же, хотя ток в линейных проводах возрастает в 1,73 раза.

При переключении обмоток генераторов или вторичных обмоток трансформаторов с треугольника в звезду происходят обратные явления, то есть линейное напряжение в сети повышается в 1,73 раза, например с 220 до 380 В, токи в фазных обмотках остаются теми же, токи в линейных проводах уменьшаются в 1,73 раза.

Значит, и генераторы и вторичные обмотки трансформаторов, если у них выведены все шесть концов, пригодны для сетей на два напряжения, отличающихся в 1,73 раза.

2. При переключении ламп со звезды в треугольник (при условии их присоединения к той же сети, в которой лампы, включенные звездой, горят нормальным накалом) лампы перегорят.

При переключении ламп с треугольника в звезду (при условии, что лампы при соединении в треугольник горят нормальным накалом) лампы будут давать тусклый свет. Значит, лампы, например, на 127 В в сеть напряжением 127 В должны включаться треугольником. Если же их приходится питать от сети 220 В, необходимо соединение в звезду с нулевым проводом (подробнее смотрите статью "Схема соединения "Звезда "). Соединять в звезду без нулевого провода можно только лампы одинаковой мощности, равномерно распределенные между фазами, как, например, в театральных люстрах.

3. Все сказанное о лампах относится и к сопротивлениям , электрическим печам и тому подобным электроприемникам.

4. Конденсаторы , из которых собирают батареи для повышения cos φ , имеют номинальное напряжение, которое указывает напряжение сети, к которой конденсатор должен присоединяться. Если напряжение сети, например, 380 В, а номинальное напряжение конденсаторов 220 В, их следует соединять в звезду. Если напряжение сети и номинальное напряжение конденсаторов одинаковы, конденсаторы соединяют в треугольник.

5. Как объяснено выше, при переключении электродвигателя с треугольника в звезду мощность его снижается примерно втрое. И наоборот, если электродвигатель переключить со звезды в треугольник , мощность резко возрастает, но при этом электродвигатель, если он не предназначен для работы при данном напряжении и соединении в треугольник, сгорит .

Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник

применяют для снижения пускового тока, который в 5 – 7 раз превышает рабочий ток двигателя. У двигателей сравнительно большой мощности пусковой ток настолько велик, что может вызвать перегорание предохранителей, отключение автомата и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей 2 , может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей. Поэтому стремятся уменьшить пусковой ток, что достигается несколькими способами. Все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора на период пуска. Для этого в цепь статора на период пуска вводят реостат, дроссель, автотрансформатор либо переключают обмотку со звезды в треугольник. Действительно, перед пуском и в первый период пуска обмотки соединены в звезду. Поэтому к каждой из них подводится напряжение, в 1,73 раза меньшее номинального, и, следовательно, ток будет значительно меньше, чем при включении обмоток на полное напряжение сети. В процессе пуска электродвигатель увеличивает частоту вращения и ток снижается. Тогда обмотки переключают в треугольник.

Предупреждения:
1. Переключение со звезды в треугольник допустимо лишь для двигателей с легким режимом пуска, так как при соединении в звезду пусковой момент примерно вдвое меньше момента, который был бы при прямом пуске. Значит, этот способ снижения пускового тока не всегда пригоден, и если нужно снизить пусковой ток и одновременно добиться большого пускового момента, то берут электродвигатель с фазным ротором, а в цепь ротора вводят пусковой реостат.
2. Переключать со звезды в треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при соединении в треугольник, то есть имеющие, обмотки, рассчитанные на линейное напряжение сети.

Переключение с треугольника в звезду

Известно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos φ . Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos φ переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока; в противном случае электродвигатель перегреется.

1 Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная – в вольт-амперах реактивных (вар), полная – в вольт-амперах (В×А). Величины в 1000 раз большие соответственно называют киловатт (кВт), киловар (квар), киловольт-ампер (кВ×А).
2 Вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату напряжения. Следовательно, при снижении напряжения на 20% вращающий момент снижается не на 20, а на 36% (1² - 0,82² = 0,36).