Obecnie asynchroniczne silniki elektryczne są popularne ze względu na ich niezawodność, doskonałą wydajność i stosunkowo niski koszt. Silniki tego typu mają konstrukcję odporną na duże obciążenia mechaniczne. Aby urządzenie uruchomiło się pomyślnie, musi być poprawnie podłączone. Aby to zrobić, użyj typu połączenia „gwiazda” i „trójkąt”, a także ich kombinacji.
Rodzaje połączeń
Konstrukcja silnika elektrycznego jest dość prosta i składa się z dwóch głównych elementów - nieruchomego stojana i wirującego wirnika umieszczonego wewnątrz . Każda z tych części ma własne uzwojenia przewodzące prąd. Stojan jest układany w specjalnych rowkach z obowiązkowym zachowaniem odległości 120 stopni.
Zasada działania silnika jest prosta - po włączeniu rozrusznika i przyłożeniu napięcia do stojana pojawia się pole magnetyczne powodujące obrót wirnika. Oba końce zwojów są wyświetlone w skrzynce połączeniowej i ułożone w dwóch rzędach. Ich ustalenia są oznaczone literą „C” i otrzymują cyfrowe oznaczenie w zakresie od 1 do 6.
Aby je połączyć, możesz użyć jednej z trzech metod:
- „Gwiazda”;
- „Trójkąt”;
- „Gwiazda jest trójkątem”.
Jeśli wszystkie końce uzwojenia stojana są połączone w jednym punkcie, wówczas ten rodzaj połączenia nazywa się „gwiazdą”. Jeśli wszystkie końce uzwojenia są połączone szeregowo, to jest to „trójkąt”. W takim przypadku styki są rozmieszczone w taki sposób, że ich rzędy są przemieszczane względem siebie. W rezultacie zacisk C1 znajduje się naprzeciwko zacisku C6 itd. Jest to jedna z odpowiedzi na pytanie, jaka jest różnica między połączeniami gwiazda i trójkąt.
Ponadto w pierwszym przypadku zapewniona jest płynniejsza praca silnika, ale maksymalna moc nie jest osiągana. W przypadku zastosowania schematu „trójkąta” w uzwojeniach pojawiają się duże prądy rozruchowe, które negatywnie wpływają na żywotność urządzenia. Aby je zredukować, musisz użyć specjalnych reostatów, które sprawią, że początek będzie możliwie płynny.
Jeśli silnik trójfazowy jest podłączony do sieci 220 woltów, moment obrotowy nie jest wystarczający do uruchomienia. Aby zwiększyć ten wskaźnik, stosuje się dodatkowe elementy. W warunkach domowych najlepszym rozwiązaniem będzie kondensator z przesunięciem fazowym. Należy zauważyć, że moc sieci trójfazowych jest wyższa w porównaniu z sieciami jednofazowymi. Sugeruje to, że podłączenie silnika 3-fazowego do zasilacza jednofazowego z konieczności doprowadzi do utraty mocy. Nie można dokładnie powiedzieć, która z tych metod jest lepsza, ponieważ każda ma nie tylko zalety, ale także wady.
Plusy i minusy „gwiazdy”
Wspólny punkt, w którym wszystkie końce uzwojenia są połączone, nazywa się neutralnym. Jeśli w obwodzie znajduje się przewód neutralny, będzie się nazywał czteroprzewodowy. Początek styków połączony jest z odpowiednimi fazami zasilacza. Schemat połączeń uzwojenia silnika gwiazdy ma kilka zalet:
- Zapewnia długą nieprzerwaną pracę silnika elektrycznego.
- Z powodu zmniejszenia mocy zwiększa się żywotność urządzenia.
- Osiągnięto łagodny start.
- Podczas pracy silnika nie dochodzi do poważnego przegrzania silnika.
Istnieje sprzęt, który ma wewnętrzne połączenie końców uzwojenia i tylko trzy styki są wyprowadzane do skrzynki. W takiej sytuacji użycie schematu połączeń innego niż „gwiazda” nie jest możliwe.
Zalety i wady „trójkąta”
Korzystanie z tego rodzaju połączenia pozwala utworzyć nierozerwalny obwód w obwodzie elektrycznym. Schemat otrzymał taką nazwę ze względu na ergonomiczny kształt, chociaż można go również nazwać kołem. Wśród zalet „trójkąta” warto zauważyć:
- Osiągnięto maksymalną moc urządzenia podczas pracy.
- Reostat służy do uruchomienia silnika.
- Znacząco zwiększony moment obrotowy.
- Powstaje potężna siła ciągnąca.
Wśród niedociągnięć można zauważyć tylko wysokie prądy rozruchowe, a także aktywne wytwarzanie ciepła podczas pracy. Ten rodzaj połączenia jest szeroko stosowany w potężnych mechanizmach, w których występują wysokie prądy obciążenia. Z tego powodu zwiększa się pole elektromagnetyczne, wpływając na moc momentu obrotowego. Należy również powiedzieć, że istnieje inny schemat połączeń zwany „otwartym trójkątem”. Jest stosowany w instalacjach prostowniczych przeznaczonych do wytwarzania prądów o potrójnej częstotliwości.
Kombinacja obwodów
W mechanizmach o dużej złożoności często stosuje się połączone połączenie silnika trójfazowego z gwiazdą i trójkątem. Pozwala to nie tylko zwiększyć moc urządzenia, ale także wydłużyć jego żywotność, jeśli nie jest ono zaprojektowane do pracy zgodnie z metodą „trójkąta”. Ponieważ prądy rozruchowe w silnikach dużej mocy mają wysokie wartości, podczas uruchamiania sprzętu bezpieczniki często zawodzą lub maszyny się wyłączają.
Aby zmniejszyć napięcie liniowe w uzwojeniu stojana, aktywnie stosuje się różne dodatkowe urządzenia, na przykład autotransformatory, reostaty itp. W rezultacie osiąga się spadek napięcia ponad 1, 7 razy. Po udanym uruchomieniu silnika częstotliwość zaczyna stopniowo rosnąć, a natężenie prądu maleje. Zastosowanie obwodu styku przekaźnika w takiej sytuacji umożliwia zmianę połączenia między gwiazdą a trójkątem silnika elektrycznego. W tej sytuacji zapewniony jest najbardziej płynny rozruch jednostki napędowej.
Obwodu kombinowanego nie można jednak zastosować, jeśli konieczne jest zmniejszenie prądu rozruchowego, ale jednocześnie wymagany jest duży moment obrotowy. W takim przypadku należy zastosować silnik elektryczny z wirnikiem fazowym wyposażonym w reostat.
Jeśli mówimy o zaletach łączenia dwóch metod połączeń, możemy zauważyć dwie:
- Dzięki płynnemu uruchomieniu żywotność jest wydłużona.
- Można utworzyć dwa poziomy mocy urządzenia.
Obecnie najczęściej używane silniki elektryczne są przeznaczone do pracy w sieciach 220 i 380 woltów. Od tego zależy wybór schematu połączeń. Dlatego „trójkąt” jest zalecany do stosowania przy napięciu 220 V, a „gwiazda” - przy 380 V.