Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник». Переключение со звезды на треугольник схема

Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник»

Общая часть

При запуске электродвигатель испытывает крутящий момент нагрузки и инерцию рабочей машины. Для более плавного пуска электродвигателя следует обеспечить пусковой ток в силовой цепи в пределах рабочего диапазона. Этот вид запуска понижает пусковые токи до необходимой величины. Также и происходит снижение крутящего момента разгоняемого двигателя.

Технические характеристики

При запуске:

бросок пускового тока снижен до одной трети от его величины при обычном пуске,
крутящий момент электродвигателя снижен до одной трети или даже меньше от его величины при обычном пуске.

При пуске переключением со «звезды» на «треугольник» в общем случае наблюдаются переходные токи.

Область применения

В начальный момент процесса запуска (соединение типа «звезда») до момента переключения на «треугольник» крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в «звезду».

Подобный режим идеально подходит для двигателей, пускающихся в отсутствии нагрузки:

механические станки,
центробежные компрессоры,
деревообрабатывающие станки.

Чтобы предотвратить большой бросок тока в момент переключения со «звезды» на «треугольник», электродвигатель должен развить частоту вращения 80-85% от номинальной.

Указание по мерам безопасности

Номинальное рабочее напряжение обмоток электродвигателя при соединении их в «треугольник» должно быть равным напряжению силовой цепи.

Пример:

Электродвигатель для сети 400 В, пускаемый переключением со «звезды» на «треугольник», должен быть рассчитан на напряжение 400 В при соединении его обмоток в «треугольник». Обычно это обозначается как «электродвигатель на 400/690 В». Обмотки электродвигателя должны иметь 6 отдельных выводов.

Порядок работы

1-й этап — подключение «звезды»

Нажмите кнопку «Пуск» цепи управления для замыкания контактора «звезды» KM2. После чего замыкается линейный контактор KM1, и электродвигатель запускается. При этом начинается отсчёт заданного времени пуска (обычно от 6 до 10 с).

2-й этап — переключение со «звезды» на «треугольник»

По истечении заданного времени размыкается контактор звезды KM2.

3-й этап — подключение «треугольника»

Между моментами размыкания контактора «звезды» и замыкания контактора «треугольника», при помощи реле времени типа TE5S, задаётся время переключения (задержки) в 50 мс. Этим достигается отсутствие перекрытия цепей «звезды» и «треугольника».

Примечание

При использовании в качестве контакторов «треугольника» и «звезды» контакторов «AF…» или контакторов «A…» в качестве контактора «звезды», а «AF…» контактора «треугольника», нет необходимости применять реле времени, задающего время переключения (задержки), т.е. TE5S или аналогичное. Достаточно реле времени, задающего длительность подключения «звезды» при пуске. Необходимая электрическая блокировка между контакторами «звезды» и «треугольника» осуществляется при помощи устройства VE 5 или вспомогательными контактами.

Однако в этом случае, при переключении контактора в разомкнутое состояние (перерыв в подаче напряжения может достигать 95 мс), то необходимо проверить допустимость подобного режима, т.е. уменьшения скорости вращения электродвигателя при пуске, для практических условий.

elteco.su

Пуск "Звезда - Треугольник"

Если асинхронный двигатель Вашего насоса (или другого механизма) запускается в режиме "Звезда - треугольник", то:

- на первом этапе пуска обмотки двигателя, ротор которого еще неподвижен, коммутируются на питающую сеть таким образом, чтобы получить конфигурацию "Звезда"; - затем, через небольшой временной интервал, автоматически производится переключение обмоток в конфигурацию "треугольник".

Это наиболее часто применяемый способ снижения пусковых токов. При пуске в положении «звезда», у двигателя, специально используемого для таких пусков, ток на треть ниже, чем при пуске путем прямого включения общепромышленного двигателя. Такой метод относительно дешев, прост и надежен.

Для механизмов с небольшим моментом инерции, например погружных насосов, пуск по методу «звезда-треугольник» не очень эффективен либо даже неэкономичен. Дело в том, что диаметр погружных насосов и их приводных электродвигателей невелик. Поэтому масса рабочего колеса насоса мала, вследствие чего мал и момент инерции. В результате погружным насосам для разгона от 0 до номинальной скорости об/мин. требуется не более пары десятков периодов напряжения сети. Это означает также, что насос при отключении конфигурации "звезда" и перед переходом к "треугольнику" (переключении тока) очень быстро, практически сразу же, останавливается.Сравнение пусковых токов, возникающих при прямом включении и при включении по методу «звезда-треугольник», на первом этапе показывает заметное уменьшение величины тока. При переключении со "звезды" на "треугольник" механизм быстро останавливается, ЭДС вращения исчезает и во второй раз должен запускаться напрямую.Из диаграммы на рисунке видно, что на втором этапе значительного сокращения амплитуды пускового тока уже не происходит. Уменьшается лишь длительность этой перегрузки. Поэтому можно заключить, что пуск "Звезда-треугольник" неэффективен для механизмов с малыми моментами инерции.

Несколько иначе складывается ситуация у центробежных насосов, имеющих больший диаметр и большую массу и обладающих соответственно более продолжительным моментом инерции. У электродвигателей мощностью свыше 45 кВт можно, как правило, достигнуть значительного снижения второго пика тока. Следует отметить, что слишком долгая эксплуатация электродвигателя в режиме "треугольник" приводит к его перегреву (вспоминаем курс "Электрические машины" и "ТОЭ", циркуляцию паразитной третьей и кратных ей гармоник внутри "треугольника" никому еще отменить не удалось) и, следовательно, сокращает срок службы.Установки, содержащие погружные насосы с электродвигателями, включаемыми по этому методу, часто бывают дороже, чем с общепромышленными, поскольку для электродвигателя требуется два соединительных кабеля (вместо обычно необходимого одного).

Плавный пуск электродвигателя.

Устройство для плавного пуска электродвигателя представляет собой электронный прибор, снижающий напряжение и соответственно пусковой ток путем фазового управления тиристорными или симисторными сборками, включаемыми последовательно со статорными обмотками. Электронный прибор УПП содержит регулировочный блок, где настраиваются различные эксплуатационные и защитные параметры, и силовой блок с встречно-параллельно включенными тиристорами/симисторами. С его помощью пусковой ток ограничивают, как правило, величиной, в 2–3 раза превышающей номинальный ток. Наличие значительного момента инерции в процессе пуска может привести к увеличению теплообразования в электродвигателе и, тем самым, к снижению его срока службы.

Поэтому рекомендуется заменять схемы пуска "звезда-треугольник" на плавные электронные пускатели.

Тем более, что технически эта задача не представляет никакой сложности и асинхронный двигатель менять не нужно! При проведении такой замены, рекомендуется соблюдать в первую очередь "Правила облаштування електроустановок"приведенные здесь времена ускорения/ замедления для плавного пуска. В том случае, если требуется особенно высокий пусковой момент, пусковое напряжение можно повысить на 50%. Однако при нормальных условиях эксплуатации для электродвигателей, которыми оснащают насосы ведущие фирмы, этого не требуется .При плавном пуске электродвигателя тиристорный силовой блок обеспечивает подачу тока несинусоидальной формы и создает высшие гармоники. В связи с очень коротким временем ускорения/торможения с практической точки зрения (и в нормах, касающихся высших гармоник) это не имеет продолжительного отрицательного влияния на питающую сеть. Однако может вносить помехи в работу контроллеров. Для исключения влияния помех желательна установка противопомеховых фильтров** на входе устройства плавного пуска. Как показано, устройство плавного пуска рекомендуется устанавливать вместе с обходным контактором, чтобы электродвигатель в процессе эксплуатации работал в режиме прямого присоединения к питающей сети. Тем самым обеспечивается минимальный износ и потеря мощности в устройстве для плавного пуска.

** этому вопросу вскоре будет посвящен отдельный раздел, хотя вопрос сам по себе дискуссионный!

www.soft-start.com.ua

3. Управление асинхронным двигателем с обеспечением его пуска с переключением обмотки статора со звезды на треугольник

Схема электрическая принципиальная
Схема электрическая соединений
Перечень аппаратуры
Указания по проведению эксперимента

Схема электрическая принципиальная

Схема электрическая соединений

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Код	Параметры
G1	Трёхфазный источник питания	201.2	~ 400 B / 16 A
M1	Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором	106	120 Вт / ~ 380 В / 1500 мин–1
A1	Автоматический трёхполюсный выключатель	360	~ 440 B / 10 A
A2, A8	Контактор	364	~ 380 B / 10 A
A3	Электротепловое реле	356	~ 660 B / 10 A / уставка 0,42…0,58 А
A4, A14	Автоматический однополюсный выключатель	359	~ 230 B / 0,5 A
A5, A10	Клеммная колодка	363	~ 660 B / 10 A / 10 перемычек
A6	Кнопочный пост управления	354.1	~ 500 B / 10 A/ 3 кнопки
A7	Блок световой сигнализации	355.1	~ 220 B / 3 лампы
A12	Реле времени	369	~ 100…380 B/ 0,5…9c/ (1з + 4р) контактов
A13	Промежуточное реле	370
A33	Трёхфазный трансформатор	361	320 B⋅A/~ 380/220 B
P1	Вольтметр	512	~ 0…500 B
P2	Амперметр	513	~ 0…2 A

Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
Соедините гнёзда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "PE" трёхфазного источника питанияG1.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Установите желаемую выдержку времени реле А12, например. 5с.
Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Включите выключатель А1.
Включите выключатель А4. В результате загорится зелёная лампа блока А7, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А6. В результате пуск двигателя М1 начнётся при соединении обмотки статора двигателя М1 в "звезду", о чём будет сигнализировать загоревшаяся верхняя красная лампа в блоке А7. Спустя 5с произойдёт пересоединение обмотки статора двигателя М1 в "треугольник", при котором пуск и завершится. Об этом будет сигнализировать загоревшаяся нижняя красная лампа в блоке А7. Стрелки вольтметра Р1 и амперметра Р2 укажут напряжение и ток двигателя М1 на этапах его пуска. Зелёная лампа в блоке А7 погаснет.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А6. В результате произойдёт отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чём будет сигнализировать загоревшаяся зелёная лампа в блоке А7. Красные лампы в блоке А7 погаснут.

По завершении эксперимента отключите трёхфазный источник питания G1 нажатием на кнопку "красный гриб".

studfiles.net

Пуск переключением со звезды на треугольник (У – Д)

Нормальная схема соединения обмоток статора треугольник – Д (рис. 2.22) .

На время пуска обмотка соединяется в звезду.

; ; .

Таким образом, данный пуск аналогичен автотрансформаторному с .

Реостатный пуск АД с фазным

Ротором

АД с фазным ротором применяются реже, чем с короткозамкнутым. Их применение может быть более предпочтительным в следующих случаях.

1. Когда АД с короткозамкнутым ротором неприменимы по условиям регулирования частоты вращения.

2. Когда прямой пуск АД с короткозамкнтым ротором недопустим по условиям воздействия больших пусковых токов на сеть, а пуск при пониженном напряжении не обеспечивает надлежащего пускового момента.

3. Когда во вращение приводятся большие массы и процесс пуска затягивается, что приводит к выделению большого количества тепловой энергии во вторичной цепи и перегреву обмотки ротора.

АД с фазным ротором пускаются включением в цепь ротора пускового реостата (рис. 2.23). Эти реостаты могут быть с проволочными, чугунными элементами и жидкостными. Для кратковременной работы металлические реостаты погружаются в бак с трансформаторным маслом. Они могут иметь 4…6 ступеней. Причем переключение ступеней осуществляется вручную или автоматически с помощью контакторов.

Рассмотрим пуск АД с фазным ротором с помощью проволочного трехступенчатого реостата управляемого контакторами. Перед началом пуска щетки располагаются на контактных кольцах и в цепь ротора включены последовательно , а контакты контакторов разомкнуты.

Предположим, что сопротивления ступеней реостатов такое, что в процессе пуска изменяется от до . В момент включения АД, когда в цепь ротора включены три ступени ( ) двигатель развивает и разбегается по характеристике 3 (рис. 2.24,а). Скольжение уменьшается. При достижении скольжением величины , замыкаются контакты и момент становится равным . В цепи ротора остаются две

ступени ( ), что вызывает увеличение момента от до и двигатель переходит на характеристику 2. По этой характеристике он достигает значения , после чего замыкаются контакты и т.д. После замыкания обмотка ротора оказывается замкнутой накоротко, и двигатель переходит на естественную характеристику 0, по которой разбегается до номинального скольжения , соответствующего моменту .

На рис. 2.24,б показано изменение вторичного тока в процессе пуска.

Подбор контактора по току в схеме «звезда — треугольник». Переключение со звезды на треугольник схема