Подключение трехфазного двигателя через магнитный пускатель – советы электрика

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Бывают случаи, когда необходимо подсоединить электроприбор не так, как указано в его инструкции.

Например, часто требуется подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть, что хоть и понижает мощность устройства, но в некоторых случаях бывает довольно оправданным.

Тем более это актуально для мощных промышленных устройств. За пределами квартиры или частного дома, проблем с трехфазным подключением нет. А как произвести включение трехфазного двигателя в однофазную сеть, когда на вашем счетчике находится два провода?

Штатный способ подключения электродвигателя

У трехфазного электродвигателя находится три обмотки, расположенные под углом 120 градусов. На контактную колодку идет 3 пары контактов. Их соединение организовать можно несколькими способами.

Подсоединение способом «звезда»

Одним концом каждая обмотка подсоединяется с двумя остальными обмотками, создавая, таким образом, нейтраль. Остальные концы подсоединяются с тремя фазами. Так, на все отдельные пары обмоток подается 380В.

Перемычки в распределительной колодке подсоединены соответственно, спутать контакты просто невозможно. В переменном токе понятия полярности нет, потому без разницы, какую именно фазу подавать на конкретный провод.

Подсоединение способом «треугольник»

При этом варианте подключения электродвигателя конец каждой обмотки подсоединяется со следующей, таким образом, создается замкнутый круг, то есть треугольник. На всех обмотках находится напряжение 380В.

Таким образом, на клеменной колодке перемычки ставятся по-разному. Аналогично с первым способом подключения, полярность как класс отсутствует.

На все группы контактов напряжение поступает в различный момент времени, следуя определению «сдвиг фазы». Потому магнитное поле за собой увлекает последовательно ротор, создавая постоянный вращающий момент. Так работает электродвигатель при «родном» трехфазном подключении.

А что делать, когда вам достался электродвигатель в хорошем состоянии, но подключить его необходимо к однофазной электросети? Не нужно расстраиваться, схема подсоединения трехфазного электродвигателя давно создана инженерами. Рассмотрим нескольких самых распространенных способов подключения.

Подсоединение трехфазного электродвигателя к электросети 220В (одна фаза)

Работа трехфазного электродвигателя во время подключения к одной фазе, на первый взгляд, от правильного включения ничем не отличается. Ротор крутится, почти не теряя оборотов, не наблюдается никаких замедлений и рывков.

Но добиться штатной мощности при этом электропитании не получится. Это является вынужденной потерей, которую никак не получится исправить, с этим необходимо считаться.

С учетом управляющей схемы понижение мощности может колебаться в районе 25-50%.

Причем электроэнергия затрачивается такая же, как будто вы пользуетесь всей мощностью. Чтобы подобрать самый выгодный способ, предлагаем познакомиться с разными вариантами подключения.

Конденсаторный способ подключения двигателя

Так как нам нужно создать этот самый «сдвиг по фазе», то можно воспользоваться естественными способностями конденсаторов. У нас находятся два подводящих провода, их подсоединяем соответственно к двум точкам клеменной штатной колодки.

Остается еще один контакт, на него подключается напряжение от одного из уже подсоединенных. При этом не напрямую (в противном случае электродвигатель не будет вращаться), а с помощью конденсаторной схемы.

Применяются два конденсатора (которые называются фазосдвигающими). Один конденсатор все время включен, а другой устанавливается с помощью не фиксируемой кнопки. Первый конденсатор является рабочим, его основная задача имитировать для третьей обмотки штатный сдвиг фазы.

Вторая емкость необходима для начального вращения ротора, затем он вращается по инерции, попадая постоянно между фальшивыми «фазами». Конденсатор запуска нельзя оставлять все время включенным, так как он добавит сумятицу в относительно постоянный ритм вращения ротора.

Расчетная формула рабочего «конденсатора»:

• Во время подсоединения «треугольником» С=(4800хI)/U;
• Во время подсоединения «звездой» С=(2800хI)/U.

Где:

• 4800 и 2800 – это физическая постоянная, без единицы измерения;
• С – полученное значение емкости в микрофарадах;
• U – напряжение сети во время однофазного подсоединения. Обычно 220 В;
• I – штатное напряжение каждой фазы при правильном подсоединении. Напряжение нужно узнать во время приобретения электромотора или определить с помощью токоизмерительных клещей. Для чего понадобится хотя бы раз включить электродвигатель от трех фаз.

Когда узнать или измерить рабочее трехфазное напряжение возможным не представляется (чаще всего так и случается), то можно определить емкость по упрощенным расчетам. Величина получится с незначительной погрешностью, однако, это не сильно повлияет на работу электродвигателя.

Где:

• P – мощность мотора во время работы от трехфазной сети. Можно посмотреть на заводском шильдике.
• 66 – физическая постоянная.
• С – полученные данные емкости в микрофарадах.

Емкость конденсатора пуска рассчитывается без формулы. Она обязана быть в три раза больше емкости рабочего элемента.

Внимание: Непременно нужно установить кнопку без фиксации для выключения пусковой емкости. Очень часто «мастера» устанавливают включатель в сеть, который после забывают разомкнуть. Таким образом, обороты ротора получаются нестабильными, а обмотки на статоре значительно перегреваются.

Затем осталось только подобрать необходимые конденсаторы. Так как мы пытаемся условно получить бесплатное оборудование (чаще всего двигатель куплен за копейки или достается в наследство), то и конденсаторы выбираются по такому же принципу.

Как правило, в мастерской можно найти парочку бумажных конденсаторов в металлическом корпусе, типа КБП или МПГ. Это именно то, что нам необходимо. У них отличная надежность и можно подобрать модели с рабочим током 300-500В.

Есть только один недостаток – эти конденсаторы имеют большие размеры и малую емкость. Потому вам нужно будет набирать целую цепь из этих элементов, которую где-то нужно поместить. Это является платой за «бесплатность» двигателя. Когда хочется выполнить все аккуратно, либо нет возможности расположить объемный механизм запуска – используйте современные радиодетали.

Полипропиленовые конденсаторы класса СВВ имеют небольшие габариты, и их можно приобрести в любом специализированном магазине. Естественно, это увеличит стоимость подключения в сеть вашего двигателя.

Подсоединение трехфазного электродвигателя к однофазной сети может быть любое: треугольником и звездочкой. Это принципиально не повлияет на качество работы. Как правило, оставляют такую же схему, которая применялась штатно. Но, в некоторых случаях, для того чтобы сэкономить на конденсаторах (во время подключения «звездой» их потребуется намного меньше), изменяют способ коммутации обмоток.

Рекомендация: Во время этого способа подсоединения, вы можете изменять направление вращения трехфазного электродвигателя.

Важно: Коммутацию можно производить лишь при отсоединенном питании или остановленном роторе.

Асинхронное подключение трехфазного электродвигателя через магнитный пускатель

Для создания безопасного подключения и удобства работы с мощным двигателем, необходимо подключать магнитный пускатель. Трехфазные приборы подключаются именно таким образом, кнопка управления рассчитана на малые токи и имеет компактные размеры. А силовой провод коммутируется мощными контактами пускателя.

Подсоединение трехфазного электродвигателя к однофазной сети позволяет использовать асинхронный режим. Про технологию мы рассказали выше.

Для сборки данной схемы нам будут необходимы такие компоненты:

• Непосредственно электрический двигатель;
• Кнопочный пост (кнопка для остановки, одна размыкающая, две замыкающие);
• Два одинаковых трехфазных пускателя. Внимание! Так как сеть однофазная, то рабочая катушка обязана быть на 220В;
• Рабочий фазосдвигающий конденсатор с необходимой емкостью;
• Входной защитный автомат от короткого замыкания.

Необходимо определиться с терминологией. Контактам трехфазных пускателей присвоим названия «А», «B», «С».

Как происходит сборка схемы управления? Вначале фазу от автомата подводим параллельно через размыкающую кнопку обоих пускателей на условные рабочие контакты «А».

Нулевой кабель подсоединяем с рабочими контактами «С» двух пускателей, и подсоединяем параллельно опять-таки с обеими катушками магнитов. Таким образом, собрана входная часть системы управления. Незадействованными остаются контакты «B».

Блок пускателей разворачиваем на 180 градусов. Устанавливаем блокировку для защиты от короткого замыкания при случайном включении одновременно двух кнопок реверса. Для чего управляющие катушки пускателей подсоединяем крест-накрест. Таким образом, пока замкнута одна катушка, другая просто не запустится. Это достигается за счет наличия нормально разомкнутых и замкнутых контактов пускателя.

Затем подсоединяем кнопочный пост. Схема подключения: Соединяем друг с другом нормально разомкнутые контакты катушек двух пускателей. Подсоединяем кнопки на нормально замкнутые контакты, каждую к конкретному пускателю.

В итоге выходит реверсное подключение катушек – замыкает контактную группу своего пускателя каждая кнопка, а клавиша «стоп» останавливает обе катушки и независимо от номера пускателя происходит отключение сразу всего модуля.

Фаза «А» на выходных контактах первого пускателя подсоединяется с фазой «А» второго. Данную часть коммутации необходимо производить особенно внимательно. Оба питающих провода на входе подсоединены параллельно. А на выходе нужно установить перекрестную коммутацию.

Подсоединяем фазу первого пускателя «В» с фазой «С» второго. То есть, фазу «С» №1 подсоединяем с фазой «В» №2. Подключаем фазосдвигающий конденсатор параллельно контактам «В» и «С» второго магнита. Затем во время нажатия кнопок мы получаем необходимое направление вращения.

С учетом наличия деталей, вы сможете воспользоваться каким-либо из предложенных способов. Это все будет зависеть от суммы, которую вы можете потратить. Но не забывайте, что подсоединение трехфазного двигателя к однофазной электросети потребует определенного опыта работы с электротехническим оборудованием, а также тщательного математического анализа.

Источник: https://instrument.guru/elektrichestvo/podklyuchenie-tryohfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti.html

Схемы подключения: через магнитный пускатель и реле, с помощью контактора, меры предосторожности

Любой электрический прибор имеет устройство для его подключения к электросети, будь то чайник, кофемолка или более сложный механизм. Это может быть как простое устройство, так и более сложное. Порой, если оно вышло из строя, необходимо заменить его либо самому собрать для электроприбора.

В чем может быть сложность подключения? Необходимо обеспечить безопасность пользователей от поражения электрическим током или пожара, сохранность самого прибора от полного или значительного повреждения при его неисправности. По принципам, которые используются в этих устройствах, их можно разделить на:

• электронные;
• электромеханические.

Электронные аппараты полностью состоят из приборов, в которых не используется механическая, мускульная сила. Для коммутации в них используются транзисторы и тиристоры. Такие устройства полностью автоматизированы.

Они отличаются быстродействием, отсутствием шума. В них не возникают искры или электрическая дуга. По размерам они значительно меньше электромеханических.

Также они выигрывают по весу и, что немаловажно, по цене.

Тем не менее электромеханические устройства еще широко используются. Пожалуй, единственным преимуществом у них является сравнительная простота. Если их классифицировать по разъединяемому току, то можно выделить три группы:

• реле;
• пускатели;
• контакторы.

Через реле

Реле — самые маломощные, работают с малым током и напряжением. В связи с этим могут работать с относительно большими частотами, чем остальные два. Используются в автоматике, телефонии, для маломощных агрегатов. Могут применяться в виде основного коммутатора либо совместно с более мощным, например, пускателем.

Реле имеет металлический или пластиковый корпус и диэлектрическую пластину, из которой выходят вывода для крепления проводов. К пластине крепится катушка и контакты. По числу контактов можно выделить:

• одноконтактные;
• много контактные.

Катушка представляет собой намотанный на каркас провод, а в центре ее находится металлический сердечник. Вблизи сердечника располагается металлическая пластина, к которой через изолирующую прокладку крепится один или несколько контактов.

В некоторых конструкциях их может быть 20−30. Когда по катушке проходит ток, сердечник намагничивается и притягивает пластину с коммутирующим устройством.

Чтобы коммутатор вернулся в свое первоначальное положение после снятия напряжения с обмотки катушки, к нему с противоположной стороны крепится пружина.

Те коммутирующие устройства, которые находятся в движении, называют подвижными. Другие — неподвижные, они не перемещаются во время работы реле. На каждый подвижный контакт приходится один или два неподвижных. В связи с этим их можно разделить на три группы:

• замыкающие;
• размыкающие;
• переключающие.

Замыкающими называют пару контактов, которые при срабатывании катушки замыкаются. Размыкающие, естественно, будут размыкаться при подаче на катушку напряжения. У переключающих подвижной коммутатор находится между двумя неподвижными, причем при отсутствии магнитного поля подвижные соединены с одним контактом, а при появлении магнитного поля они переключаются на другой.

Обычно на корпусе реле есть схема контактов, где показано, в каком положении при отсутствии напряжения на катушке находятся подвижные. Они пронумерованы, как и выводы на корпусе, что помогает определить, какой вывод соответствует тому или иному контакту. Отдельно показаны выводы катушки, они обозначаются буквами «А» и «Б».

На электрической схеме реле обозначается прямоугольником, а рядом ставится буква К. Если в схеме несколько реле, рядом с буквой ставится цифра — индекс. Сам прямоугольник обозначает обмотку катушки.

Если в реле несколько пар контактов, в индексе указывается их порядковый номер.

Магнитный пускатель

В быту и производстве широкое применение получил магнитный пускатель. Он используется для подключения потребителей различных мощностей. Корпус, изготовленный из электроизоляционного материала, полностью защищает человека от случайного поражения электрическим током.

Внутри корпуса крепится катушка с сердечником. Она подключается, на это необходимо обратить особое внимание, к напряжению 220 или 380 вольт. Несоблюдение этого требования приведет либо к плохой работе пускателя, либо к выходу из строя катушки. Номинальное напряжение указывается на самой катушке, а она ставится таким образом, что эту надпись можно было увидеть, не разбирая корпуса.

Из-за размыкания больших токов возникает электрическая дуга. Она опасна тем, что может перекрыть соседние коммутирующие устройства, это приведет к короткому замыканию. Также увеличивается время разрыва цепи.

Сами контакты под действием высокой температуры начинают плавиться и выгорать. Повышается сопротивление в них, что может плохо повлиять на работу электроприбора.

Для борьбы с этим нежелательным явлением существует несколько способов:

1. Увеличение площади достигается засчет размера самого контакта. По сравнению с реле у пускателя она намного больше. Позднее придумали более оригинальный способ, сделали спаренный контакт. На самом подвижном контакте находится не одна, а две площадки. На неподвижном, соответственно, их тоже две.
2. Второй метод сводится не только к подбору материала стойкого к температуре. Необходимо обеспечить малое сопротивление в контактах, в противном случае будет происходить потеря энергии. Таким требованиям больше всего соответствует серебро.
3. В дугогасительных устройствах применяются разные принципы. Самый простой состоит в том, что между контактами в момент их разрыва вставляется изоляционная пластина. Она перерезает дугу. Другой способ заключается в выдувании дуги с помощью магнитного поля. Для этого к контакту подключается катушка, намотанная на ферромагнитный сердечник. К сердечнику крепятся две пластины из того же материала. Пластины же находятся возле контактов. Когда контакты размыкаются, по катушке проходит ток, создавая в сердечнике магнитное поле, а оно, в свою очередь, переходит на пластины. Между пластинами возникает мощное магнитное поле, которое разрывает электрическую дугу. Иногда пластины заменяют решеткой, которая действует аналогично. Но здесь используется еще и другой принцип. Поскольку дуга — это раскаленный ионизированный газ, то пластина или решетка выполняет роль огнетушителя, поскольку забирает тепло.
4. Шунтирование контактов. При разрыве цепи, в которую включена индуктивность, а это катушки, двигатели, трансформаторы, ток не может сразу остановиться, поэтому возникает дуга. Чтобы предотвратить ее, необходимо ток направить по другому направлению. Это можно сделать двумя способами через конденсатор и резистор.

При использовании конденсатора необходимо подобрать емкость такой величины, чтобы она соответствовала индуктивности нагрузки. При малой емкости между контактами будут появляться искры, а при большой — сдвиг синуса по временной шкале, в худшем случае — срезание верхушек. Простым языком, ток будет выпрямляться, а это скажется на работе электроприборов.

Резистор устраняет эту проблему, но добавляет свою. При малом сопротивлении при разомкнутых контактах через пускатель будет идти ток. Это приведет к потере энергии и может представлять опасность для людей, находящихся, например, в сырых помещениях. При большом сопротивлении опять может возникнуть дуга.

Использование контактора

Контактор похож на магнитный пускатель, но работает со значительно большими токами. Обязательно имеет дугогасительную камеру, отличается быстрым срабатыванием.

В отличие от магнитного пускателя не имеет защиты по току. В некоторых устройствах имеется не один, а два электромагнита.

Для замыкания контактов используется основной, мощный, а для удержания применяется меньшей мощности.

Особенности подключения трехфазного двигателя

В домашних условиях иногда возникает необходимость подключения трехфазного двигателя через магнитный пускатель. На что необходимо обратить внимание? В магнитных пускателях предусмотрена защита по току. Она представляет собой биметаллическую пластину, по которой проходит ток. При нагревании пластина меняет форму, это используется для замыкания или размыкания контактов управления.

На корпусе пускателя имеются внешние контакты, которые также используются в цепи управления. Их обычно две пары, одни замыкающие, другие — размыкающие.

Основные контакты пускателя непосредственно подключают двигатель к трехфазной сети. Конструктивно две фазы уже проходят через биметаллические пластины, которые, в случае необходимости, разрывают цепь питания катушки пускателя.

Второй конец катушки идет по двум направлениям:

• к нормально разомкнутым контактам на корпусе;
• к кнопке «пуск».

Если необходимо чтобы двигатель работал в двух направлениях, ставят второй пускатель по той же схеме и со своими кнопками управления. Разница будет заключаться в фазировке.

Это можно будет сделать опытным путем. Двигатель пускается через один пускатель, отключается, пускается через другой.

Если вращение происходит в одну и ту же сторону, две любые фазы на пускателе меняют местами.

Возможные неисправности

В процессе работы из-за износа или внешних факторов могут возникнуть неисправности:

1. При включении пускателя контакты начинают дребезжать или не включаются.
2. При отключении — залипают, между контактами появляются искры.

Что может быть причиной в первом случае? При замене катушки выбрали номинал большего значения. Стояла на 220 в, поставили на 380. Если не меняли, в катушке появились короткозамкнутые витки, и магнитное поле уменьшилось. Необходимо заменить катушку. При полном разборе пускателя поставили более мощную пружину на контактах.

Источник: https://tokar.guru/hochu-vse-znat/shema-podklyucheniya-trehfaznogo-dvigatelya-cherez-puskatel.html

Запуск электродвигателя через ПМ

Как известно, электромагнитный пускатель представляет собой электрический коммутационный прибор, который используется для запуска, защиты и остановки электродвигателей, работающих по асинхронной схеме.

Главным рабочим элементом любого пускателя является электромагнитный контактор для сетей переменного тока.<\p>

Кроме контактора магнитный пускатель может быть оборудован аппаратами защиты и кнопочной станцией.

Подключение магнитного пускателя в трехфазную сеть

Как следует из схемы подключения , трехфазное напряжение должно быть подано на клеммы ф1, ф2, ф3. Чтобы электродвигатель начал работать, нужно чтобы сработал магнитный пускатель (ПМ) и замкнулись его контакты ПМ1, ПМ2, ПМ3. Чтобы пускатель сработал, необходима подача напряжения, величина которого зависит от мощности катушки.

Катушка магнитного пускателя получает напряжение от ф1. Но перед этим оно проходит через замкнутый контакт тепловой защиты электромотора ТП1. После прохождения через катушку пускателя ток переходит к кнопке ПУСК, а также на блокировочный контакт  магнитного пускателя ПМ4.

Далее напряжение идет на замкнутую кнопку СТОП, после чего происходит замыкание на нуле.

Чтобы запустить электромотор, следует нажать кнопку ПУСК. Далее происходит замыкание катушки магнитного пускателя. В результате произойдет замыкание контактов ПМ1, ПМ2, ПМ3. Кроме того, замкнется контакт ПМ4.

Он даст возможность работы электромотора после отпускания кнопки ПУСК. Это явление называется самоподхват. Чтобы остановить электромотор нужно разорвать цепь катушки ПМ. Для этого нажимают кнопку СТОП (КН2).

При этом произойдет размыкание всех контактов ПМ1, ПМ2, ПМ3, ПМ4. Электромотор остановится до последующих запусков.

Чтобы обеспечить защиту от перегрузок, данная схема содержит тепловое реле (ТП). Электромотор при перегрузках сильно нагревается, как следствие повышенного тока. В результате может произойти его поломка. Это защитное устройство срабатывает при увеличении тока на фазах, происходит размыкание его контактов. В результате имитируется работа кнопки СТОП.

Схема включения в режиме реверса

Выше изложенная схема подключения подходит для электромоторов, работающих в постоянном режиме (циркулярки, насосы и пр.). А вот для агрегатов, которые должны менять направление вращения мотора нужно несколько иное подключение пускателя.

Это кран-балки, лебедки, открыватели ворот и др. Как видно из схемы на изображении, для подключения таких аппаратов необходимо два идентичных пускателя. Кроме того, необходима трехкнопочная схема. То есть должно быть две кнопки ПУСК и одна СТОП.

Когда же она отпущена, аппарат не работает. В остальном же приведенная схема аналогична вышеуказанной.

Подключение ПМ в однофазную сеть

Через магнитный пускатель можно подключить и электромотор, предназначенный для однофазной сети. Для начала также необходимо определиться с типом пускателя. Они классифицируются согласно рабочему току.

Маркируются типы пускателей цифрами от 1 до 7. Чем больше цифра, тем на больший ток рассчитан аппарат. Кроме того, для работы в однофазной сети, катушка пускателя должна быть рассчитана на напряжение 220 В.

Согласно схеме, приведенной на рисунке, необходимо сделать ввод на силовые разомкнутые контакты. Электромотор необходимо подключить к выходу силовых контактов самого пускателя. Питание кнопок ПУСК и СТОП нужно брать с вводов силовых контактов пускателя.

Например, фаза должна быть подключена к кнопке СТОП замкнутого контакта. Далее она должна подключаться на кнопку пуска нормально разомкнутого контакта. А уже с контакта кнопки ПУСК на контакт катушки самого пускателя. Ноль же нужно подсоединить ко второму контакту катушки пускателя.

Чтобы зафиксировать включенной позиции пускателя, необходимо осуществить шунтирование блок контактом пускателя кнопки ПУСК нормально замкнутого контакта.

Как видим, подключение этого элемента как в трехфазную, так и в однофазную сеть, не является очень сложной задачей. Но все же, чтобы его осуществить, необходимо изучить теоретическую базу и подготовиться. В результате можно осуществить правильное подключение, не затратив много времени. Естественно, все описанные операции должны проводиться лишь квалифицированным электриком.

Видеопример подключения пускателя

Источник: http://proelectrika.com/podkluchenie-magnitnogo-puskatela-html/