Okablowanie silnika 3-fazowego: gwiazda lub trójkąt, połączenia sześcioprzewodowe i obrót

Na miejsce dociera silnik przenośnika o mocy 22 kW z dziewięcioma przewodami wystającymi ze skrzynki zaciskowej, tabliczką znamionową z wytłoczonym napięciem 400/690 V i bez schematu okablowania w skrzynce. Elektryk ma zasilanie 400 V, trzy końcówki i linię, która musi zostać przesunięta w ciągu dwudziestu minut. Wszystko, co się tutaj liczy, jest już wydrukowane na tabliczce znamionowej lub znajduje się w tym pudełku.

Trójfazowe okablowanie silnika sprowadza się do trzech pytań: czy uzwojenia powinny być ułożone w gwiazdę czy w trójkąt, które dwa przewody należy zamienić, aby uzyskać odwrotny obrót, oraz w jaki sposób silnik się uruchomi. Popraw te trzy wartości, a reszta to wartości momentu obrotowego i sprawdzenie izolacji.

Dlaczego sześć leadów zmienia wszystko

Silnik trójfazowy zawiera trzy oddzielne uzwojenia fazowe. Doprowadzenie sześciu przewodów do listwy zaciskowej oznacza, że ​​oba końce każdego uzwojenia są dostępne, dzięki czemu możesz wybrać sposób ułożenia tych uzwojeń względem zasilania.

W gwieździe trzy kręte ogony łączą się we wspólnym punkcie. Każde uzwojenie widzi tylko napięcie fazowe, które jest napięciem sieciowym podzielonym przez 1,732. Przy napięciu 400 V, które wynosi 231 V na każdym uzwojeniu, a prąd liniowy jest równy prądowi płynącemu wewnątrz każdego uzwojenia. W trójkącie końcówki łączą się z następną głowicą uzwojenia, więc każde uzwojenie znajduje się bezpośrednio w poprzek pełnego napięcia sieciowego 400 V i przewodzi 1,732-krotność prądu sieciowego połączenia w gwiazdę na tym samym wyjściu.

Ta arytmetyka decyduje o wszystkim na dalszym etapie. Silnik uzwojony na napięcie 400 V w trójkąt, ale błędnie połączony w gwiazdę przy zasilaniu 400 V, przepuszcza jedynie 231 V przez każde uzwojenie, co powoduje załamanie strumienia w szczelinie powietrznej i spadek momentu obrotowego do mniej więcej jednej czwartej wartości z tabliczki znamionowej. Silnik zwykle nadal się obraca i właśnie dlatego błąd utrzymuje się wystarczająco długo, aby przegrzać pompę lub zatrzymać przenośnik pod obciążeniem.

Sekwencja okablowania, krok po kroku

Kolejność jest ważniejsza niż prędkość. Ponowne okablowanie listwy zaciskowej to początek większości możliwych do uniknięcia awarii w tym zadaniu.

Gwiazda kontra Delta: liczby obok siebie

Poniższa tabela zakłada jeden silnik, jedno zasilanie i to samo obciążenie. Zmieniają się tylko ogniwa uzwojenia.

Ukryte wskaźniki: co mówi miernik cęgowy w ciągu pierwszych dwóch sekund

Prąd rozruchowy jest najmniej widoczną i najbardziej diagnostyczną częścią rozruchu silnika trójfazowego. Wielokrotność prądu pełnego obciążenia pobieranego w ciągu pierwszych dwóch sekund mówi, która metoda rozruchu jest rzeczywiście zainstalowana i czy połączenie uzwojenia jest z nią zgodne.

Silnik delta, który wykazuje mniej więcej pięciokrotny zamiast siedmiokrotny, zwykle odczytuje listwę zaciskową połączoną w gwiazdę, której nikt nie poprawił. Silnik w kształcie trójkąta, który wykazuje stały prąd jałowy 1,3 × przy zasilaniu 400 V, jest mocnym kandydatem na silnik typu gwiazda-trójkąt pracujący stale w układzie gwiazdowym, co wyjaśnia powolne narastanie na obciążonym przenośniku i dodatkowe ciepło w uzwojeniu.

Gdzie faktycznie pracują silniki trójfazowe

Praktyka okablowania jest bardziej dostosowana do zastosowania niż silnika. Praca pompy i wentylatora nagradza efektywność energetyczną, transport materiałów nagradza moment rozruchowy, a praca morska nagradza ochronę antykorozyjną całego zespołu, łącznie ze skrzynką zaciskową.

Czego nie da się naprawić za pomocą okablowania

Czysta listwa zaciskowa nie może uratować słabego rdzenia stojana. Gdy połączenia są prawidłowe, o przetrwaniu uzwojenia decydują trzy rzeczy: geometria szczeliny, w której znajduje się miedź, izolacja między fazami oraz współczynnik układania warstw, który wyznacza ścieżkę magnetyczną. Kupujący, którzy jedynie sprawdzają schemat połączeń, zwykle odkrywają to podczas pierwszego wyłączenia termicznego.

Tutaj liczy się dostawca wyższego szczebla. Firmy takie jak Wuxi New Ruichi i Wuxi Cailiang znajdują się na poziomie komponentów silnika i transformatora, a nie na poziomie gotowej maszyny, dostarczając perforowaną laminację i zmontowane rdzenie, w które później wbudowane jest uzwojenie. Ich asortyment produktów obejmuje rdzenie stojanów i wirników prądu przemiennego, stałego, serwo, silników krokowych i pojazdów nowej energii, rdzenie transformatorów, taśmy ze stali krzemowej, spawane ramy skrzynkowe, zamknięcia końcowe i wentylatory chłodzące, poparte certyfikatami ISO 9001, IATF 16949, ISO 14001 i ISO 3834.

Dla inżyniera określającego silnik do wymagającego cyklu pracy praktyczne wskazówki są proste: przed określeniem metody rozruchu należy określić geometrię rdzenia i klasę izolacji szczeliny. Schemat podłączenia to ostatnie 10% problemu. Każdy, kto naprawił sporadyczną usterkę międzyfazową, wie, jaka część kosztów przypada na pozostałe 90%, a czytelny elementarz na konstrukcja rdzenia stojana jest szybszą drogą do tego zrozumienia niż inny schemat połączeń.

Migawka wyboru: który rdzeń silnika pasuje do zadania

Właściwy rdzeń zależy od sposobu uruchomienia silnika i czasu jego pracy. Poniższe opcje obejmują najczęstsze zadania przemysłowe.

Zespoły stojana i rdzenia wirnika silnika prądu przemiennego do silników przemysłowych Ułożone w stosy, nieorientowane laminaty ze stali krzemowej do silników prądu przemiennego, istotne przy dopasowywaniu konstrukcji rdzenia do wymagań przemysłowych, wydajności i standardów izolacji. Zobacz produkt →

Rdzenie laminowane blokujące do silników i transformatorów o dużej wydajności Bezspawowe, bezklejowe, splecione laminaty obsługują jednolite ścieżki magnetyczne i masową produkcję, co warto zobaczyć w przypadku silników przemysłowych, transformatorów i komponentów magnetycznych. Zobacz produkt →

Rolki, paski i arkusze ze stali krzemowej do laminowania silników Rolki, taśmy i arkusze ze stali krzemowej o kontrolowanej jakości do rdzeni silników i precyzyjnego tłoczenia, warte obejrzenia w celu powszechnego doboru materiałów do zastosowań przemysłowych i wydajnej produkcji. Zobacz produkt →

Konserwacja i zgodność: Utrzymywanie uzwojenia przy życiu

Normy dotyczące okablowania i normy dotyczące izolacji są odrębnymi dokumentami i oba mają zastosowanie. IEC 60034-8 reguluje oznaczenia zacisków i obrót; IEC 60034-27 obejmuje testowanie izolacji. Poniższe kontrole odnoszą się do tych dokumentów i tego, co faktycznie zawodzi w terenie.

Rezystancja izolacji

Przed podłączeniem zasilania i po wszelkich przeróbkach sprawdzić za pomocą testera izolacji 500 V lub 1000 V. Powszechnie stosowana praktyczna zasada ustala minimalną dopuszczalną wartość na 1 MΩ plus 1 MΩ na kilowolt napięcia znamionowego, mierzonego między fazą a ziemią i między fazą po usunięciu połączeń.

Moment obrotowy terminala i obrazowanie termowizyjne

Luźne zaciski są najczęstszą przyczyną spalenia doskonale sprawnego silnika na bloku. Dokręcić momentem podanym przez producenta, zachować laminowaną kartę momentu obrotowego wewnątrz pokrywy i podczas zaplanowanego przebiegu skanować skrzynkę zaciskową kamerą termowizyjną. Gorący występ pojawia się na długo przed awarią izolacji.

Bilans napięć i prądów

NEMA MG-1 ustala 1% limit asymetrii napięcia na zaciskach silnika. Asymetria napięcia o wartości 1% zwykle powoduje asymetrię prądu o wartości od 6% do 10%, a wynikający z tego wzrost temperatury w najbardziej obciążonej fazie wymiernie skraca żywotność uzwojenia. Rejestruj asymetrię prądu podczas każdej wizyty serwisowej, a nie tylko napięcie.

Metoda rozruchu i modernizacja VFD

Jeśli silnik podłączony bezpośrednio do sieci zostanie doposażony w przetwornicę częstotliwości, należy użyć ekranowanego kabla silnika i zakończyć ekran dławikiem 360 stopni po stronie silnika. Sprawdź, czy izolacja uzwojenia jest przystosowana do szczytowego napięcia przemiennika i upewnij się, że zestaw styczników gwiazda-trójkąt został prawidłowo podłączony do przemiennika lub został całkowicie pominięty.

Środowisko i dokumentacja

Do zastosowań morskich i zmywania potrzebna jest skrzynka zaciskowa o stopniu ochrony IP55 lub lepszej z nienaruszonymi uszczelkami. Dla każdego silnika o mocy powyżej 7,5 kW należy przechowywać dane z tabliczki znamionowej, schemat połączeń, test izolacji i zapis momentu obrotowego. Kiedy wystąpi usterka, zapis ten zmienia dwudniową diagnostykę w dwuminutową odpowiedź.