В чём различие между соединением электродвигателя звездой и треугольником?

Соединение треугольником: каждая обмотка трёхфазного электродвигателя находится под линейным напряжением (380 В),

при соединении звездой: каждая фаза двигателя находится под фазным напряжением (220 В).

При одинаковой мощности двигателя ток обмотки двигателя треугольного соединения меньше тока обмотки двигателя звёздного соединения.

При работе двигателя по схеме Y пусковой момент составляет лишь половину от треугольного соединения, но ток — около одной трети от треугольного. При пуске треугольником ток в 4–7 раз превышает номинальный, но крутящий момент больше. Частота вращения одинакова, но крутящий момент разный.

Соединение треугольником

Соединение электродвигателя треугольником — это последовательное соединение начала и конца каждой фазной обмотки, причём каждая точка соединения выводится как фазный провод трёхфазной сети. При соединении треугольником фазное напряжение двигателя равно линейному; линейный ток равен кратному √3 фазному току.

Соединение звездой

Соединение электродвигателя звездой — это соединение одного конца каждой фазной обмотки в одной точке, а их другие концы выводятся как фазные провода трёхфазной сети. При соединении звездой линейное напряжение в √3 раза больше фазного, а линейный ток равен фазному.

Для маломощных двигателей с большим крутящим моментом или при пуске мощных двигателей, из-за малой пусковой выходной мощности, часто применяют соединение звездой — это даёт меньший износ машины; после нормальной работы переходят на соединение треугольником. Это то, что обычно называют пуском звезда–треугольник.

Выбор схемы подключения двигателя относится к трёхфазным двигателям; однофазные двигатели не имеют этих двух схем. Обычно многие двигатели мощностью до 3 кВт выполнены по схеме звезды, а двигатели мощностью свыше 3 кВт — по схеме треугольника. Согласно нормам, двигатели мощностью более 15 кВт должны запускаться по схеме звезды и работать по схеме треугольника для снижения пускового тока.

Также есть пуск малых двигателей треугольником. Если требуется подключение к трёхфазной сети 220 В, необходимо соединение звездой.

В материковом Китае обычно двигатели меньшей мощности до 3–4 кВт (кВт) требуют соединения звездой, а двигатели большей мощности — соединения треугольником.

Подключение в клеммной коробке электродвигателя

По клеммной коробке двигателя можно определить: если другие концы трёх вводных зажимов U1, V1, W1 — то есть U2, V2, W2 — замкнуты одной перемычкой, это соединение звездой (Y); если вводные зажимы U1 и W2, V1 и U2, W1 и V2 соединены перемычками, это соединение треугольником (три пластины в клеммной коробке); при соединении звездой линейное напряжение равно фазному, умноженному на 1,732.

На рисунке выше три клеммы соединены звездой, а верхняя и нижняя клеммы последовательно соединены треугольником. Например, если у двигателя нет клеммной коробки и начало и конец первой фазной обмотки обозначены 1,4, второй — 2,5, третьей — 3,6, то при соединении звездой 1,3,5 соединяются вместе, а 2,4,6 подключаются к питанию; при соединении треугольником 1 соединяется с 6, 2 с 4, 3 с 5, образуя три вывода двигателя.

1. При соединении электродвигателя треугольником из-за отсутствия нейтрали три фазные обмотки двигателя соединяются раздельно началами и концами. В этом случае имеется только один уровень напряжения: линейное напряжение равно фазному, а линейный ток примерно в 1,73 раза больше фазного.

2. При соединении электродвигателя звездой имеется нейтраль (двигатель обычно является симметричной трёхфазной нагрузкой, поэтому нейтральный провод обычно не выводится). Конкретный способ: три конца трёх фазных обмоток двигателя соединяются вместе, а три начала подключаются к питанию. В этом случае имеются два уровня напряжения — линейное и фазное; линейное напряжение примерно в 1,73 раза больше фазного, а линейный ток равен фазному.

3. Следует учитывать, что двигатель, изначально соединённый звездой, нельзя подключать треугольником (при подключении треугольником фазное напряжение возрастёт примерно до 1,73 раза, и при длительной работе двигатель сгорит).

4. Аналогично, двигатель соединения треугольником нельзя подключать звездой (при подключении звездой фазное напряжение снизится примерно до 1,73 раза, и нормальная мощность не будет достигнута; если двигатель работает с номинальной нагрузкой, возникнет перегрузка, и со временем он неизбежно сгорит).

5. В Китае обычно требуется, чтобы малые двигатели мощностью до 3–4 кВт (кВт)

При соединении звездой фазный ток равен линейному, а линейное напряжение в √3 раза больше фазного; при соединении треугольником линейное напряжение равно фазному, а линейный ток в √3 раза больше фазного. Для симметричной трёхфазной нагрузки определённое соединение позволяет повысить рабочее напряжение и мощность каждой фазы.

Соединение треугольником помогает повысить мощность двигателя. Недостаток: большой пусковой ток, высокое напряжение на обмотке (380 В)! Повышается класс изоляции!

Соединение звездой помогает снизить напряжение на обмотке (220 В) и класс изоляции! Снижает пусковой ток, но в ущерб — снижает мощность двигателя! Поэтому большинство маломощных двигателей до 4 кВт используют соединение звездой! Двигатели свыше 4 кВт — соединение треугольником! Двигатели треугольного соединения при пуске под лёгкой нагрузкой используют пуск Y, чтобы снизить пусковой ток! Лёгкая нагрузка — условие, поскольку при соединении Y крутящий момент уменьшается, а цель — снизить пусковой ток. Соединение Y применяется для снижения пускового тока!

Соединение треугольником даёт большую мощность и большой пусковой ток. Соединение звездой даёт меньшую мощность и меньший пусковой ток.