Domov / Správy / Správy z priemyslu / Sprievodca trojfázovým motorom 220 V: Zapojenie, výber delta vs hviezda a VFD

Sprievodca trojfázovým motorom 220 V: Zapojenie, výber delta vs hviezda a VFD

Dva 5,5 kW motory sedia vedľa seba na tej istej skúšobnej stolici. Na jednom štítku je napísané pripojenie 380 V, Y. Druhý číta 220 V, zapojenie do trojuholníka. Vo väčšine prípadov ide o ten istý stroj: rovnaké plechy statora, rovnaký rotor, rovnaký hriadeľ.

To je krátka odpoveď za hľadaním. Trojfázový 220 V motor je normálne štandardný nízkonapäťový indukčný motor prepojený do trojuholníka s 220 V trojfázovým vedením. Nie je to samostatná rodina produktov a nie je ani exotická. Medzi týmito dvoma štítkami sa mení spôsob prepojenia šiestich koncov vinutia, koľko prúdu musí prenášať kábel a stýkač a – v miestach, kde je k dispozícii iba jednofázové napätie 220–240 V – ako sa v prvom rade vytvára trojfázové napájanie.

Čo „trojfázové 220 V“ vlastne opisuje

220 V v trojfázovom systéme je a riadkový obrázok: potenciál medzi ľubovoľnými dvoma z troch fázových vodičov. V trojfázovej sieti 220 V je napätie medzi fázou a nulou asi 127 V, čo je dôvod, prečo sú domáce zásuvky v týchto sieťach dimenzované na 110–127 V a nie na 230 V.

Vo svete dominujú dve nízkonapäťové rodiny:

  • 200–240 V trojfázový. Bežné v častiach Ameriky, Japonska a na niekoľkých 60 Hz trhoch. V tejto rodine je "220 V trojfázový motor" bežným katalógovým artiklom.
  • 380–415 V trojfázový. Štandard v Európe, Číne, na Strednom východe a vo veľkej časti Ázie pre 50 Hz dodávky.

Samotnému vinutiu nezáleží na tom, ku ktorej sieti je pripojené - záleží len na napätí na každej fázovej cievke. To je dôvod, prečo výrobcovia stavajú vinutie s dvojitým menovitým výkonom a označujú štítok 220/380 V, 230/400 V alebo 240/415 V dvoma prúdovými číslami. Delta pokrýva nízke napätie, hviezda pokrýva vysoké napätie.

Ak chcete vysvetliť konštrukciu od statora smerom von, ako sa stavia trojfázový asynchrónny motor a prečo sa točí podrobnejšie pokrýva rozloženie vinutia, rotačné pole a sklz.

Tabuľka 1: Rovnaký motor s dvojitým výkonom v zapojení do trojuholníka a hviezdy. Fázové napätie, tok, krútiaci moment a fázový prúd sú identické – mení sa iba sieťové napätie a sieťový prúd.
Parameter Delta (nízke napätie) Hviezda (vysoké napätie)
Odkazy na terminál U1–W2, V1–U2, W1–V2 W2, U2 a V2 sa spojili; prívod do U1, V1, W1
Menovité napätie siete 220 V 380 V
Napätie na každej fázovej cievke 220 V 220 V
Linkový prúd Približne 1,73 × fázový prúd Rovná sa fázovému prúdu
Menovitý krútiaci moment a otáčky Identické Identické
Kábel, stýkač, nastavenie preťaženia Dimenzované na vyšší delta prúd Dimenzované na spodný hviezdicový prúd

Prečítajte si typový štítok predtým, ako čokoľvek pripojíte

Dve aktuálne hodnoty na jednom štítku nie sú tlačovou chybou. 4 kW, 4-pólový, 50 Hz motor s typickou účinnosťou a účinníkom odoberá približne 14,5 A na vedenie v trojuholníku pri 220 V a približne 8,4 A v hviezde pri 380 V – pomer asi 1,73, druhá odmocnina z troch.

Všetko za motorom musí byť zvolené na vyššie číslo, keď motor beží na 220 V:

  1. Prierez kábla a izolácia.
  2. Menovitý výkon stýkača a ističa.
  3. Nastavenie relé tepelného preťaženia, ktoré musí byť prúd v trojuholníku, nie prúd do hviezdy.
  4. Veľkosť svorkovnice, káblovej vývodky a vstupu do krytu.

Najčastejšou chybou poľa s motorom 220/380 V je jeho opätovné pripojenie z hviezdy do trojuholníka na 380 V vedení v nádeji na ďalší krútiaci moment. To zvyšuje napätie na každej fázovej cievke faktorom 1,73. Železo sa nasýti, prúd prudko stúpa a vinutie sa v priebehu niekoľkých minút prehreje.

Hviezda vs delta na rovnakom 380 V vedení (na jednotku, hviezda = 1,0)

Hviezda, vedenie 380 V Delta, rovnaká čiara Napätie fázovej cievky 1.00 1.73 Prúd fázovej cievky 1.00 1.73 Štartovací moment 1.00 3.00 0 1 2 3

Spustenie 220 V trojfázového motora z jednofázového 220 V

Toto je situácia, ktorej v skutočnosti čelí väčšina kupujúcich: dielňa má 220–240 V jednofázový, motor je trojfázový a tieto dva sa musia stretnúť. Existujú tri prístupy a iba jeden z nich je rutinný.

Pohon s premenlivou frekvenciou – štandardná odpoveď

Jednofázový vstupný menič usmerňuje sieť, ukladá energiu do jednosmernej zbernice a vytvára trojfázový výstup s nastaviteľným napätím a frekvenciou. Motor zostáva zapojený v trojuholníku, takže každá cievka vidí svoje menovité napätie 220 V. Pohon musí byť dimenzovaný na prúd motora pri plnom zaťažení pri trojfázovom napätí 220 V, a pretože jednofázový vstup prenáša približne 1,7 až 2-násobok prúdu na strane striedavého prúdu, vstupné vedenie, istič a filtrovanie musia byť podľa toho dimenzované.

Dôležité sú dve praktické obmedzenia. Kábel medzi pohonom a motorom udržujte krátky – mnohí výrobcovia špecifikujú limit, často v rozsahu 20 – 50 m, predtým, ako je potrebný dv/dt filter alebo výstupná tlmivka. A potvrďte, že izolácia motora a usporiadanie ložísk vyhovujú prevádzke meniča, najmä ak ide o dlhé káble alebo rýchle spínanie.

Statický alebo rotačný fázový menič

Bežné v Severnej Amerike, kde je štandardom jednofázové napätie 240 V. Vytvára tretiu nohu, ktorá nie je nikdy dokonale vyvážená, takže motor by mal byť znížený a menič predimenzovaný vzhľadom na výkon motora.

Pripojenie kondenzátora (Steinmetz).

Prevádzkový kondenzátor medzi dvoma z troch vývodov spustí mierne zaťažený motor, ale dostupný krútiaci moment zostáva výrazne pod štítkom, štartovanie je nespoľahlivé a účinnosť klesá. Berte to ako dočasnú opravu, nie výrobné riešenie.

YVF2 Variable-Frequency Three-Phase Asynchronous Motor Series Séria trojfázových asynchrónnych motorov s premenlivou frekvenciou YVF2 Kategória zahŕňa invertorové motory YVF2 s výkonom od 0,55 do 315 kW, so 4-pólovým a 6-pólovým variantom pre priemyselné pohony s nastaviteľnou rýchlosťou. Zobraziť produkt →

Dostupný krútiaci moment vs. výstupná frekvencia, 220 V motor na 220 V pohone

100% 50 % 0 Konštantný krútiaci moment (udržiavaný V/f) Oslabenie poľa (konštantný výkon) 0 30 50 60 90 výstupná frekvencia (Hz)

Dimenzovanie motora, kábla a ochrany na 220 V

Keď je motor chápaný ako štandardný stroj pripojený do trojuholníka, nasledujú priamo tri rozhodnutia o veľkosti.

Kusovník poháňa prúd, nie výkon

7,5 kW motor pri 220 V odoberá približne 26 A na vedenie; rovnaký výstup pri 380 V odoberá približne 15 A. Stykače, kábel, vývodky a nadprúdové relé sa kupujú za 220 V. Práve táto riadková položka najčastejšie prekvapuje prvých kupujúcich trojfázových zariadení na 220 V.

Spôsob spustenia je obmedzený

Motor, ktorý už beží v trojuholníku pri 220 V, nemôže používať spustenie hviezda-trojuholník, pretože jeho opätovné pripojenie do hviezdy zníži napätie fázovej cievky na 127 V a zníži rozbehový krútiaci moment asi na jednu tretinu. Priame pripojenie, začínajúce pri 220 V, odoberá šesť až osemnásobok menovitého prúdu, čo sa pri slabom napájaní prejaví ako pokles napätia ovplyvňujúci susedné zariadenie. Praktickou odpoveďou je softštartér alebo VFD.

Pri 220 V záleží viac na triede účinnosti

IEC 60034-30-1 klasifikuje linkové motory od IE1 do IE4. Posun o triedu vyššie znižuje straty vo vnútri motora, a pretože sieťový prúd je 1,73-krát vyšší pri 220 V ako pri 380 V pri rovnakom výstupe, straty na kábli sa merajú so štvorcom tohto prúdu. Nariadenie 2019/1781 v EÚ vyžaduje od júla 2021 IE3 ako minimum pre väčšinu nových motorov s výkonom 0,75 – 1 000 kW a IE4 sa čoraz viac špecifikuje pre nepretržitú prevádzku.

YE3 IE3 High-Efficiency Three-Phase Induction Motor Series Séria vysokoúčinných trojfázových indukčných motorov YE3 IE3 Univerzálne indukčné motory IE3 od 0,75 do 315 kW, pokrývajúce viacpólové rýchlosti pre čerpadlá, ventilátory, dopravníky a nepretržitú priemyselnú prevádzku. Zobraziť produkt →
  • Preťažovacie relé nastavte na prúd do trojuholníka, nikdy nie na prúd do hviezdy.
  • Skontrolujte frekvenciu: 50 Hz motor na 60 Hz napájaní beží asi o 20 % rýchlejšie a musí vidieť asi o 20 % vyššie napätie, inak krútiaci moment klesne.
  • Potvrďte zníženie okolitej a nadmorskej výšky. Štandardné hodnoty zvyčajne predpokladajú okolitú teplotu 40 °C a do 1000 m.
  • Pre vonkajšie alebo umývacie práce je zvyčajná základná hodnota IP55; skontrolujte tesnenie svorkovnice a vypúšťaciu zátku.

Kde sa používajú 220 V trojfázové motory — a kde zlyhávajú

Pri trojfázovom napätí 220 V je typická prevádzka malá, ale nepretržitá: obehové čerpadlá a fancoily, pohony stolových a obrábacích strojov, malé dopravníky, textilné a tlačiarenské linky, dielenské kompresory a prenosné odvodňovacie čerpadlá. To sú presne tie roly, na ktoré sa vzťahuje čerpadlo a prevádzkový profil HVAC , kde 220 V trojfázový motor zvyčajne poháňa odstredivé čerpadlo alebo ventilátor s miernou požiadavkou na rozbehový moment.

Tam, kde prostredie zvyšuje riziko, na výbere rodiny motorov záleží viac ako na napätí. Prach, výpary rozpúšťadla, obilný prach alebo výpary paliva posúvajú špecifikáciu do rozsahu nevýbušného, ​​ktorý sa riadi normou IEC 60079 pre zariadenia do nebezpečných oblastí. Koncovky, dráhy plameňa a označenia na typovom štítku sa líšia od štandardného stroja.

Brzdenie a zmena rýchlosti majú rovnakú logiku. Brzdový motor na pridržanie nákladu alebo zastavenie dopravníka, dvojrýchlostný motor na dvojkrokový proces alebo kombinovaný brzdový motor s premenlivou frekvenciou na rýchle polohovanie rieši problém, ktorý motor na všeobecné použitie nedokáže.

YBX3 Explosion-Proof Three-Phase Induction Motor Series Séria trojfázových indukčných motorov YBX3 s ochranou proti výbuchu Motory pre nebezpečné oblasti s ochranou Exd II BT4 alebo CT4, 0,12–315 kW, pre čerpadlá, ventilátory, kompresory, dopravníky a technologické zariadenia vo výbušnom prostredí. Zobraziť produkt →

Obrázok 1: Izometrický pohľad na trojfázový indukčný motor a jeho svorkovnicu

Svorkovnica Chladiace rebrá Hriadeľ Kryt ventilátora Montážna základňa

Často kladené otázky

Q1. Môže 380 V trojfázový motor bežať na 220 V trojfázový?

Iba ak je na typovom štítku uvedené dvojité hodnotenie, napríklad 220/380 V. Znovu pripojte vinutie do trojuholníka a motor vyvinie plný menovitý krútiaci moment a výkon pri 220 V, pričom prúd v sieti sa zvýši o faktor 1,73.

Q2. Aký je rozdiel medzi trojfázovým motorom na 220 V a jednofázovým motorom na 220 V?

Jednofázový 220 V motor beží priamo z dvojvodičového napájania a potrebuje kondenzátor alebo tienený pól. Trojfázový 220 V motor potrebuje tri vedenia pri 220 V medzi fázami a nemá štartovací kondenzátor.

Q3. Ako pripojíte trojfázový 220 V motor do trojuholníka?

Prepojte U1 s W2, V1 s U2 a W1 s V2, potom napájajte tri fázy do U1, V1 a W1. Svorkovnica je označená šiestimi koncami vinutia a dvoma spojovacími vzormi.

Q4. Akú veľkosť VFD potrebujem na spustenie trojfázového 220 V motora z jednofázového 220 V?

Prispôsobte trojfázový výstup meniča prúdu motora pri plnom zaťažení pri 220 V a potom sa uistite, že menič akceptuje jednofázový vstup s týmto menovitým výkonom. Jednofázový vstupný prúd je približne 1,7 až 2-násobok prúdu motora.

Q5. Koľko prúdu odoberá trojfázový motor na 220 V?

Približne 1,73-násobok prúdu pri 380 V pre rovnaký výstup. Motor s výkonom 7,5 kW odoberá približne 26 A pri 220 V oproti približne 15 A pri 380 V, takže káble a stýkače musia byť zvolené pre vyššiu hodnotu.

Q6. Čo znamenajú IE3, IP55 a S1 na typovom štítku motora 220 V?

IE3 je trieda účinnosti podľa IEC 60034-30-1, IP55 je ochrana krytu pred prachom a prúdom vody a S1 znamená nepretržitú prevádzku. Všetky tri ovplyvňujú, či motor vyhovuje aplikácii.


SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU 
SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU  SERVIS NA MIERU