Схемы подключения многоскоростного трехфазного электродвигателя

Схема присоединения многоскоростного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором

Схема присоединения многоскоростного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 

Треугольник(или звезда)\\ двойная звезда —— Д/YY.

Низшая скорость — Д(треугольник(или звезда Y ): 750 об/мин

2U, 2V, 2W свободны, на 1U, 1V, 1W подается напряжение. 

Высшая скорость — YY. 1500 об мин.

1U, 1V, 1W замкнуты между собой, на 2U, 2V, 2W подается напряжение

Двухскоростные двигатели имеют одну полюсопереключаемую обмотку с шестью выводными концами. Обмотка двигателей с соотношением частот вращения 1 : 2 выполняется по схеме Даландера и соединяется в треугольник Д (или в звезду Y) при низшей частоте вращения и в двойную звезду (YY) при высшей частоте вращения Схема соединения обмоток показана на рисунке.

Средняя скорость. 1000 об мин. 

Обмотка на 1000 об мин подключается независимо от остальных своим пускателем, не участвующим в схеме Даландера.

Запуск двухскоростного двигателя с переключающимися полюсами без инверсии вращения для схемы Даландера.

Электрические характеристики элементов контроля и защиты необходимые для выполнения этого типа запуска, как минимум должны быть: 

Контактор К1, для включения и выключения двигателя на маленькой скорости (PV). Мощность должна быть такой же либо превышать In двигателя в треугольном соединении и с категорией обслуживания АС3.

Контакторы К2 и К3, для включения и выключения двигателя на большой скорости (GV). Мощность этих контакторов должна быть такой же либо превышать In двигателя соединенного двойной звездой и категориеи обслуживания АС3.

Термореле F3 и F4, для защиты от перегрузок на обоих скоростях. Каждый из них будет измерять In, употребляемый двигателем на защищаемой скорости.

Предохранители F1 и F2, для защиты от К.З. должно быть типа аМ и мощностью такой же или превышающей максимальное In двигателя, в каждой из своих двух скоростей.

Предохранитель F5, для защиты цепей контроля.

Система кнопок, с простым прерывателем остановки S0 и двумя двойными прерывателями движения S1 и S2.

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

а) запуск и остановка на маленькой скорости (PV).

Запуск путем нажатия на S1.

Замыкание контактора цепи К1 и запуск двигателя соединенного треугольником.

Автопитание через (К1, 13–14).

Открытие К1, которое действует как шторка для того, чтобы хотя запущен в движение S2, контакторы большой скорости К2 и К3 не были активизированы.

Остановка путем нажатия на S0.

б) запуск и остановка на большой скорости (GV).

Запуск путем нажатия на S2.

Замыкание контактора звезды К2, которое формирует звезду двигателя при коротком замыкании: U1, V1 и W1.

Замыкание контактора К3 (К2, 21–22) таким образом, что двигатель работает соединением в двойную звезду.

Автопитание через (К2, 13–14).

Открытие (К2, 21–22) и (К3, 21–22), которые действуют как шторки для того, чтобы никогда не закрывался К1 в то время, как закрыты К2 или К3.

Остановка путем нажатия на S0.

Вспомогательные контакты системы кнопок (S1 и S2, 21–22)действуют как защитные двойные шторки системы кнопок в том случае, если на оба прерывателя попытаются нажать одновременно, чтобы никакой из контакторов не активизировался и эти контакты можно было бы убрать в том случае, если есть защитные шторки механического типа между К1 и К2.

Подключение двухскоростного асинхронного двигателя схема с 6 выводами

11-15. Схема включения двухскоростного асинхронного двигателя

На рис. 11-22 показана схема управления пуском, двухскоростного асинхронного двигателя. Для получения меньшей скорости, когда число полюсов удвоено, нажимают кнопку Пуск М и обмотки статора присоединяются к сети зажимами , т. е. в треугольник. При этом включении обмотка статора создает большее число полюсов. Большая скорость получается при нажатии кнопки Пуск Б, когда включаются контакторы 1Б и 2Б и обмотки статора соединяются при параллельном соединении секций двойной звездой. При этом включении обмотка статора создает меньшее число полюсов. Переключение на большую скорость можно производить без предварительного нажатия кнопки Стоп, т. е. на ходу.
Рис. 11-22. Схема пуска двухскоростного асинхронного двигателя.

© 2021 Научная библиотека

Копирование информации со страницы разрешается только с указанием ссылки на данный сайт

Запуск трехфазных двухскоростных двигателей. Подключение Даландера

Заточной станок на двигателе Даландера

Недавно попался станок с двухскоростным двигателем, выкладываю его схему.

Меня часто спрашивают, какую защиту сделать этому двигателю? Вот, на схеме – простое тепловое реле (РТ1), настроенное на бОльший ток (около 11 А).

Вот шильдик двигателя:

А вот – его обозначения выводов:

Как думаете, почему вместо схемы подключения показан прямоугольничек ПС (переключатель скоростей)? Правильно, схема тогда была бы в 2 раза больше и сложнее.

19.3. Запуск двухскоростного двигателя с переключающимися полюсами без инверсии вращения

Электрические характеристики элементов контроля и защиты необходимые для выполнения этого типа запуска, как минимум должны быть:

• Контактор К1, для включения и выключения двигателя на маленькой скорости (PV). Мощность должна быть такой же либо превышать In двигателя в треугольном соединении и с категорией обслуживания АС3.
• Контакторы К2 и К3, для включения и выключения двигателя на большой скорости (GV). Мощность этих контакторов должна быть такой же либо превышать In двигателя соединенного двойной звездой и категориеи обслуживания АС3.
• Термореле F3 и F4, для защиты от перегрузок на обоих скоростях. Каждый из них будет измерять In, употребляемый двигателем на защищаемой скорости.
• Предохранители F1 и F2, для защиты от К.З. должно быть типа аМ и мощностью такой же или превышающей максимальное In двигателя, в каждой из своих двух скоростей.
• Предохранитель F5, для защиты цепей контроля.
• Система кнопок, с простым прерывателем остановки S0 и двумя двойными прерывателями движения S1 и S2.

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

• а) запуск и остановка на маленькой скорости (PV).
• Запуск путем нажатия на S1.
• Замыкание контактора цепи К1 и запуск двигателя соединенного треугольником.
• Автопитание через (К1, 13–14).
• Открытие К1, которое действует как шторка для того, чтобы хотя запущен в движение S2, контакторы большой скорости К2 и К3 не были активизированы.
• Остановка путем нажатия на S0.
• б) запуск и остановка на большой скорости (GV).
• Запуск путем нажатия на S2.
• Замыкание контактора звезды К2, которое формирует звезду двигателя при коротком замыкании: U1, V1 и W1.
• Замыкание контактора К3 (К2, 21–22) таким образом, что двигатель работает соединением в двойную звезду.
• Автопитание через (К2, 13–14).
• Открытие (К2, 21–22) и (К3, 21–22), которые действуют как шторки для того, чтобы никогда не закрывался К1 в то время, как закрыты К2 или К3.
• Остановка путем нажатия на S0.

Вспомогательные контакты системы кнопок (S1 и S2, 21–22)действуют как защитные двойные шторки системы кнопок в том случае, если на оба прерывателя попытаются нажать одновременно, чтобы никакой из контакторов не активизировался и эти контакты можно было бы убрать в том случае, если есть защитные шторки механического типа между К1 и К2.

Рисунок 19.3 – Цепи мощности и контроля для запуска двигателя с переключаемыми полюсами

Двухскоростной асинхронный электродвигатель

Обмотки двухскоростного двигателя выглядят таким образом:

Схема двухскоростного двигателя Даландера

При подключении выводов U1, V1, W1 такого двигателя к трехфазному напряжению он будет включен в “треугольник” на пониженную скорость.

А если выводы U1, V1, W1 замкнуть между собой, а питание подать на выводы U2, V2, W2, то получатся две “звезды” (YY), и скорость будет в 2 раза выше.

Что будет, если обмотки вершин треугольника U1, V1, W1 и середин сторон U2, V2, W2 поменять местами? Я думаю, ничего не изменится, тут дело только в названиях. Хотя, я не пробовал. Кто знает – напишите в комментариях к статье.

Электродвигатели многоскоростные

Многоскоростные электродвигатели изготавливаются на базе основного исполнения односкоростных двигателей и подразделяются на:

• двухскоростные с отношением числа оборотов 1500/3000 (4/2 — число полюсов), 1000/1500 (6/4), 750/1500 (8/4), 750/1000 (8/6), 500/1000 (12/6)
• трехскоростные — 1000/1500/3000 (6/4/2), 750/1500/3000 (8/4/2), 750/1000/1500 (8/6/4)
• четырехскоростные — 500/750/1000/1500 (12/8/6/4)

Схемы подключения двухскоростных электродвигателей отличаются в зависимости от соотношения числа оборотов. При соотношении 1/2, т.е — 1500/3000, 750/1500 и 500/1000 применяется следующая схема:

При соотношении 2/3 и 3/4, т.е -1000/1500, 750/1000 применяется другая схема:

Схема подключения трехскоростных электродвигателей:

Схема подключения четырехскоростных электродвигателей:

Основные технические характеристики двухскоростных двигателей

Марка	Мощн. кВт	Об/мин	Ток, А	Момент Н*м	Iп/Iн	Момент инерции кгм 2	Масса кг
1500/3000 об/мин
АИР132S4/2	6	1455	12,5	39,4	7	0,032	70
	7,1	2900	14,6	23,4	7
АИР132М4/2	8,5	1455	17,3	55,8	7,5	0,045	83,5
	9,5	2925	19,1	31	8,5
АИР180S4/2	17	1470	34,5	110	6,7	0,16	170
	20	2930	39,3	65,2	6,4
АИР180М4/2	22	1470	43,7	143	7,5	0,2	190
	26	2935	50,5	84,6	7,5
5А200М4/2	27	1475	53,4	175	7,4	0,27	245
	35	2945	64,9	114	7,2
5А200L4/2	30	1470	57,6	195	7	0,32	270
	38	2945	67,8	123	7
5А225М4/2	42	1480	81,7	271	7	0,5	345
	48	2960	87,6	155	7,5
5АМ250S4/2	55	1485	102	354	7,3	1,2	485
	60	2975	114	193	7,8
5АМ250М4/2	66	1485	121	424	7,2	1,7	520
	80	2970	148	257	7,2
1000/1500 об/мин
АИР132S6/4	5	965	12	49,5	5,6	0,053	68,5
	5,5	1435	11,1	36,6	5,7
АИР132М6/4	6,7	970	16	66	6,2	0,074	81,5
	7,5	1440	14,7	49,7	6,2
АИР180М6/4	15	975	33,6	147	6,6	0,27	180
	17	1450	33	112	6
5А200М6/4	20	980	44	195	6,5	0,41	245
	22	1460	42,2	144	6
5А200L6/4	24	980	55,2	234	6,9	0,46	265
	27	1480	51,5	174	6,5
500/1000 об/мин
АИР180М12/6	7	485	22,4	138	4,5	0,27	200
	13	975	25,9	127	6
5А200М12/6	8	485	30,6	158	4	0,41	245
	15	980	30,1	146	6
5А200L12/6	10	485	31,1	197	4	0,46	265
	18,5	975	36,3	181	6
5А225М12/6	14	485	43,9	276	4	0,65	320
	25	980	48,5	244	6
5АМ250S12/6	16	495	56,5	309	4,4	1,2	435
	30	990	58,3	289	6,6
5АМ250М12/6	18,5	490	60,1	361	4	1,4	455
	36	985	71,1	349	5,3
750/1500 об/мин
АИР132S8/4	3,6	715	9,7	48,1	4,8	0,053	68,5
	5	1435	10,3	33,3	5,9
АИР132М8/4	4,7	715	12,4	62,8	5	0,074	82
	7,5	1440	15,8	49,7	6,4
АИР180М8/4	13	730	33,6	170	5,5	0,27	180
	18,5	1465	35,9	121	6,7
5А200М8/4	15	730	40,2	196	5,3	0,41	245
	22	1460	42,2	144	6,4
5А200L8/4	17	725	39	224	5	0,46	275
	24	1450	45,5	158	5,5
5А225М8/4	23	735	55,3	299	5,5	0,7	330
	34	1475	62,7	220	6,5
5АМ250S8/4	33	740	75,3	426	5,3	1,2	435
	47	1480	87,2	303	6,4
5АМ250М8/4	37	740	81,5	478	6	1,4	465
	55	1480	99,8	355	7
750/1000 об/мин
АИР132S8/6	3,2	725	8,7	42,2	4,6	0,053	68,5
	4	965	9,1	39,6	5
АИР132М8/6	4,5	720	11,9	59,7	5,4	0,074	81,5
	5,5	970	12,3	54,1	6
АИР180М8/6	11	730	26,3	144	5,3	0,27	180
	15	970	30,1	148	6
5А200М8/6	15	730	35,4	196	5,5	0,41	245
	18,5	975	37,2	181	6
5А200L8/6	18,5	730	43,6	242	5,5	0,46	265
	23	975	46,2	225	6
5А225М8/6	22	740	51,7	284	6	0,7	330
	30	985	58,6	291	6
5АМ250S8/6	30	740	70,8	387	6	1,2	435
	37	990	73,2	357	6,4
5АМ250М8/6	42	740	93,2	542	5,5	1,4	485
	50	985	96,6	485	6,1

Устройство и конструкция

Конструктивно двухскоростные электродвигатели отличаются от стандартных, особой конструкцией статора, ротор – обычный короткозамкнутый. Наиболее распространённые типы конструкции двухобмоточных электродвигателей:

• с двумя зависимыми обмотками;
• с двумя независимыми обмотками.

Устройство двухскоростных электродвигателей с двумя зависимыми обмотками может отличаться исходя из соотношения числа полюсов – 1:2, 3:2, 4:3. При соотношении частоты вращения 1:2, используется одна полюснопереключаемая обмотка статора по схеме Даландера. При соотношениях 3:2, 4:3 – одна полюснопереключаемая обмотка по методу амплитудно-фазной модуляции.

При использовании зависимых обмоток 2-х скоростные электродвигатели производятся в стандартных габаритах, независимые – имеют незначительно большие размеры.

Стоит обратить внимание, двухскоростной электродвигатель АИР на каждой частоте вращения будет выдавать разную мощность. В тоже при использовании частотных преобразователей, мощность остается не изменой. Большинство общепромышленных приводов, согласно руководству по эксплуатации, не предусматривают работу с частотными преобразователями. Преобразователи частоты могут уменьшить паспортный ресурс в разы или вывести оборудование из строя

Схемы подключения

Схемы подключения асинхронных двухскоростных электродвигателей зависят от соотношения числа оборотов:

• 500/1000, 750/1500, 1500/3000 об/мин – треугольник-двойная звезда (Δ/YY)
• 500/750, 1000/1500, 750/1000 об/мин — тройная звезда — тройная звезда (YYY/YYY)

На чертежах показано устройство схемы обмотки двухобмоточных электродвигателей и принцип подключения двигателя на 2 скорости.

Теоретическая часть схемы подключения двухскоростного двигателя изложена мною на Дзене пару дней назад.

В этой статье выкладываю фото и схемы практического включения двухскоростного электродвигателя.

Двигатель работает на гидростанции. На пониженной скорости он дает малое давление, позволяющее управлять механизмами с гидравлическим приводом более точно. На повышенной скорости – давление возрастает примерно в 2 раза, и скорость перемещения соответственно.

Тут по китайски написано: «Две звезды» и «Треугольник»:

Как реализована защита двигателя: отдельная защита на каждую скорость, т.к. номинальные токи двигателя разные:

Коротко о схеме включения двигателя Даландера. Двигатель включается через реле времени с задержкой отключения.

Реле времени 215А2 включается сразу, а отключается через 5 секунд. Это нужно, чтобы двигатель и контакторы не дергать по пустякам, и кратковременные остановки гидравлических перемещений не отключали двигатель гидростанции.

Далее реле 261К0 включает режим работы треугольник, реле 261К1 – звёзды.

Практическая реализация схемы подключения двухскоростного электродвигателя

На практике мне попадались только схемы на переключателях ПКП-25-2. Это универсальное чудо советской коммутации, у которого может быть миллион возможных сочетаний контактов. Внутри есть кулачок (их тоже несколько вариантов по форме), который можно переставлять.

Это реальная головоломка и ребус, требующий высокой концентрации сознания. Хорошо, что каждый контакт просматривается в небольшую щёлку, и можно посмотреть, когда он замкнут или разомкнут. Кроме того, через эти прорези в корпусе можно чистить контакты.

Количество положений может быть несколько, их количество ограничивается упорами, показанными на фото:

Переключатель пакетный ПКП-25-2

Переключатель ПКП 25. Головоломка на любителя.

Переключатель пакетный ПКП-25-2 – контакты

Соединения выводов двигателя — базовое управление двигателем

Схемы

В трехфазных двигателях используются витки проволоки для создания магнитных полей и вращения.

Стандартные трехфазные двигатели используют шесть отдельных катушек, по две на каждую фазу. Внутренняя конструкция и соединение этих катушек внутри двигателя определяется при его изготовлении. Существует два класса трехфазных двигателей: звезда и треугольник.

Конфигурация «звезда» и «треугольник»

Трехфазные двигатели также рассчитаны на работу при двух разных напряжениях, поэтому катушки могут быть подключены как в высоковольтной, так и в низковольтной конфигурации.

В высоковольтной конфигурации две катушки каждой фазы соединены друг с другом таким образом, что более высокое значение напряжения питания распределяется поровну между ними, и через каждую обмотку проходит номинальный ток.

В низковольтной конфигурации две катушки каждой фазы соединены друг с другом таким образом, что более низкое значение напряжения питания распределяется поровну между катушками, и через каждую обмотку проходит номинальный ток.

Обратите внимание, что низковольтное соединение обязательно должно потреблять от источника в два раза больше тока, чем высоковольтное соединение. На паспортных табличках большинства двигателей указаны два значения напряжения и тока. Важно определить размеры и их размеры на основе ожидаемого значения тока, который должен потреблять двигатель при напряжении, при котором он используется.

Каждая из шести отдельных катушек имеет два питающих провода, всего двенадцать проводов. В конфигурациях «звезда» и «треугольник» три из этих проводов подключены внутри, поэтому из двигателя для подключения выводятся только девять проводов. Эти отведения пронумерованы от 1 до 9, и как в звезде, так и в треугольнике следуют стандартному соглашению о нумерации: начиная с верхней части схемы с провода номер 1, рисуйте нисходящую внутрь спираль от каждой точки соединения, восходя к следующему номеру на каждом шаге. .

В зависимости от внутренней конструкции двигателя эти провода могут быть подключены одним из четырех способов: Высоко- или низковольтная звезда, или высоко- или низковольтная треугольник

Иногда возникает необходимость протестировать или подтвердить конфигурацию двигателя перед окончательным подключением. Если двигатель с обмоткой звездой подключен как двигатель с обмоткой треугольником или наоборот, двигатель не будет работать должным образом.

Рассмотрим следующую ситуацию: у вас есть девять выводов, идущих от двигателя, но нет указаний на то, что он смотан звездой или треугольником. Используя для простой проверки непрерывности, вы можете определить тип конструкции двигателя.

При соединении по схеме «звезда» каждый из проводов 1, 2 и 3 должен иметь непрерывность только с одним другим проводом (4, 5 и 6 соответственно). Три провода без непрерывности к проводам 1, 2 и 3 должны иметь непрерывность друг с другом.

Соединения двигателя звездой

Если это треугольник, каждый из проводов 1, 2 и 3 должен иметь непрерывность с двумя другими проводами:

• T1 имеет непрерывность с T4 и T9
• T2 имеет преемственность с T5 и T7
• T3 имеет непрерывность с T6 и T8

Соединения двигателя треугольником

Важно отметить, что эти точки представляют собой внутреннее соединение катушек двигателя, а не то, как они должны быть подключены к напряжению.

Низковольтная звезда

В этой конфигурации каждая фаза подведена к двум катушкам, соединенным параллельно друг с другом. Клеммы 4, 5 и 6 соединены вместе для получения второго нейтрального соединения.

Низковольтное соединение звездой

Высоковольтная звезда

В этой конфигурации каждая фаза подведена к двум катушкам, соединенным последовательно друг с другом.

Высоковольтное соединение двигателя звездой.

Низковольтный треугольник

В этой конфигурации каждая фаза подводится к центральному соединению двух катушек и к концевым соединениям каждой из двух других групп катушек.

Низковольтное соединение двигателя Delta

Треугольник высокого напряжения

В этой конфигурации каждая фаза подведена к двум катушкам, которые соединены последовательно с катушками других фаз.

Высоковольтное соединение двигателя Delta

Электрические асинхронные двигатели — синхронная скорость

Синхронная скорость для электрического асинхронного двигателя определяется

• источником питания частотой и
• числом полюсов в обмотке двигателя.

The synchronous speed can be calculated as:

n = f (2 / p) 60                      (1)

where

n = shaft rotation speed (rev/min, об/мин)

F = частота электроснабжения электроэнергии (Гц, циклов/сек, 1/с)

P = Количество полюсов

. его синхронная скорость. Если бы это было так, то ротор казался бы неподвижным по отношению к вращающемуся полю статора, поскольку он вращался бы с той же скоростью. При отсутствии относительного движения между полем статора и ротора в двигателе не будет индуцироваться напряжение. Поэтому скорость асинхронного двигателя ограничивается скоростью ниже синхронной скорости, а разница между синхронной скоростью и фактической скоростью называется скольжением.

Пример — Синхронная скорость электродвигателя с двумя полюсами

На двигатель с двумя полюсами подается питание с частотой 50 Гц (1/с) . Скорость вращения можно рассчитать как

n = (50 1/с) (2 / 2) (60 с/мин)  

   = 3000 об/мин 90 7 1/мин (1/мин)

скорость вращения при разных частотах и ​​числе полюсов

1. Motors designed for 50 Hz наиболее распространены за пределами США
2. Двигатели, рассчитанные на 60 Гц, наиболее распространены в США.