Что такое звездочки в двигателе

Содержание
  1. Звездообразный двигатель. Что это за «чудо»?
  2. Понравилась статья?
  3. Ставь лайк и подписывайся на канал !
  4. В чем разница между подключением «звезда» и «треугольник»
  5. В первую очередь способ подключения зависит от самого двигателя
  6. Например
  7. Как произвести подключение по типу «треугольник»?
  8. Как подключить двигатель способом «звезда»
  9. Правила «комбинированного» запуска или как не спалить двигатель?
  10. В чем разница между звездочкой и шестерней?
  11. Основная функциональность
  12. Воздействие ущерба
  13. Распространенное использование звездочек
  14. Ситуации, где лучше всего работают шестеренки
  15. «Звезда/Треугольник»: рассказываю, как работает схема
  16. Зачем нужна схема “Звезда – Треугольник”?
  17. Схемы “Звезда” и “Треугольник”
  18. Звезда / Треугольник: работа схемы
  19. Реализация силовой части схемы
  20. Реализация части управления
  21. Временные диаграммы работы схемы “Звезда-Треугольник”
  22. Скачать
  23. Ещё некоторые мои статьи на Дзене про электродвигатели:

Звездообразный двигатель. Что это за «чудо»?

Звездообразный, или радиальный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, цилиндры которого расположены радиальными лучами вокруг одного коленчатого вала через равные углы. Звездообразный двигатель имеет небольшую длину и позволяет компактно размещать большое количество цилиндров. Нашёл широкое применение в авиации.

Главное отличие звездообразного двигателя от поршневых двигателей других типов заключается в конструкции кривошипно-шатунного механизма. Один шатун является главным (он похож на шатун обычного двигателя с рядным расположением цилиндров), остальные являются прицепными и крепятся к главному шатуну по его периферии (такой же принцип применяется в V-образных двигателях).

Недостатком конструкции звездообразного двигателя является возможность протекания масла в нижние цилиндры во время стоянки, в связи с чем требуется перед запуском двигателя убедиться в отсутствии масла в нижних цилиндрах. Запуск двигателя при наличии масла в нижних цилиндрах приводит к гидроудару и поломке кривошипно-шатунного механизма.

В зависимости от размеров и мощности двигателя звездообразные двигатели могут за счёт удлинения коленчатого вала образовывать несколько звёзд — отсеков.

Четырёхтактные звездообразные моторы обычно имеют нечётное число цилиндров в отсеке — это позволяет давать искру в цилиндрах «через один». Возможна работа и с чётным количеством цилиндров (чаще всего — при расположении цилиндров в несколько рядов), но для обеспечения плавного хода их число не может быть степенью числа 2.

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Источник

В чем разница между подключением «звезда» и «треугольник»

У каждого, кто сталкивался с подключением к трехфазной сети асинхронного электродвигателя (без специальной подготовки), возникал вопрос «как же его подключить». Есть два основных метода подключения – «метод звезды» и «метод треугольника». Но как понять, какой метод применять? А что будет, если эти способы совместить?

В первую очередь способ подключения зависит от самого двигателя

Шильдик – жестяная табличка, которая заклепками прикреплена к корпусу электродвигателя.

Попробуем более детально разобраться с вопросом подключения и определить, что обозначают эти символы.

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух обмоток – обмотки статора, изготовленной, как правило, из медной проволоки или шины и обмотки ротора. Может быть также намотанный медно-фазный ротор, а может быть металлическая болванка из шихтованного железа с короткозамкнутым алюминиевым витком.

Так вот, обмотка статора мотается из трех катушек, равных числу фаз. От порядка присоединений этих катушек и различают присоединения:

Например

Если на электродвигателе указано:

АО – 4кВт, 220/380 В, 1463 об/мин, то все 380В его необходимо подключить по схеме «звезда».

Когда на обозначении указано 380/660В, то такой электродвигатель подключается к сети 380В по схеме «треугольник»

В случае если необходимо снизить пусковой ток электродвигателя, применяют комбинированный запуск. То есть с помощью коммутационных аппаратов производят запуск по схеме «звезда», а после его разгона переходят на «треугольник» — как правило, с использованием реле времени. Но следует учитывать, что при таком пуске значительно снижается крутящий момент на валу и должна быть достаточная мощность для старта.

В противном случае двигатель может быстро выйти из строя.

Как произвести подключение по типу «треугольник»?

Когда стоит задача подключить трехфазный электродвигатель к сети 380 Вольт подключением треугольник, необходимо обмотки статора соединить таким образом, чтобы конец одной обмотки был соединен с началом второй обмотки, второй с третьей, третей – с первой. Когда производится включение методом «треугольника» синхронные электродвигатели работают на полную мощность, но при этом отмечается возникновение, как уже говорилось, высоких токов. Именно для защиты оборудования и используется «комбинированный метод».

Как подключить двигатель способом «звезда»

Для того чтобы произвести подключение асинхронного электродвигателя к сети методом «звезда», все его статорные обмотки соединяются в один пучок, и на их начала подается трехфазное напряжение 380 Вольт. При таком подключении мощность работы двигателя может упасть до 50%.

Правила «комбинированного» запуска или как не спалить двигатель?

Стоит учитывать, что не каждый двигатель можно подключать «комбинированным» методом. Если двигатель устроен так, что обороты он набирает постепенно, например вентилятор или насос, то такой запуск ему практически ничем не грозит. Но если устройство двигателя при подключении сразу же предусматривает выход на 70-80% от номинальной мощности, то подключение «звездой» ему противопоказано даже на короткий промежуток времени.

И еще один важный нюанс – нужно правильно выстроить реле времени. 10 секунд для разгона двигателя – это более чем достаточно. Слишком длительная работа на подключении «звезда» может вывести двигатель из строя за несколько минут.

Источник

В чем разница между звездочкой и шестерней?

Самое большое различие между звездочкой и механизмом — то, как каждый работает на функциональном уровне. Оба имеют тенденцию быть рифлеными колесами, используемыми в машинах, и их основной внешний вид часто действительно очень похож — но как они работают и что именно они делают, как правило, действительно разные. В общем, шестерня — это зубчатое колесо, предназначенное для сцепления с другими шестернями и передачи движения к ним, что, в свою очередь, может вызвать движение в другом месте. Звездочка, напротив, представляет собой зубчатое колесо, предназначенное для зацепления и непосредственного перемещения гибкого предмета с вмятинами или перфорацией, такого как цепь или ремень. Приложения каждого отличаются в результате. Звездочки наиболее распространены, когда в них содержится движущаяся лента или цепь, как это обычно бывает в велосипедах, конвейерных лентах и кинопленочных проекционных барабанах. Зубчатые передачи обычно предпочтительнее во всех других сценариях, включая автомобили и тяжелую технику. Мало того, что механизмы более универсально полезны, но они также не так часто нуждаются в ремонте или переоснащении.

Читайте также:  Чем промыть двигатель перед заменой масла ликви моли

Основная функциональность

Звездочки и зубчатые колеса используются для передачи мощности внутри машин или для перемещения предметов путем их блокировки. Звездочка обычно напрямую взаимодействует с некоторой частью рассматриваемого механизма, в то время как зубчатые колеса могут и часто сначала толкают друг друга, а затем используют это коллективное движение, чтобы влиять на какой-то более крупный механический процесс. Еще один способ выразить это заключается в том, что звездочки должны работать независимо, но зубчатые колеса могут использовать сети для создания прочности и точности. Разница обычно наиболее заметна, если присмотреться к бороздкам или зубцам каждого из них.

В случае звездочки зубья сконструированы так, чтобы точно соответствовать перфорациям или пазам предметов, на которые рассчитан инструмент. Как следствие, возможности для вариантов дизайна, как правило, несколько ограничены. Зубчатые колеса, с другой стороны, сцепляются непосредственно друг с другом и, таким образом, пригодны для широкого спектра применений. Например, зубья шестерни могут быть на внешней стороне колеса или на внутренней окружности; другой тип, называемый червячным редуктором, вообще не колесо, а резьбовой стержень.

Воздействие ущерба

Еще одно важное различие между звездочкой и зубчатым колесом заключается в том, что происходит, если любой из них поврежден. Например, две звездочки, которые несут велосипедную цепь, также направляют цепь по прямой линии, и, если один зуб на одной из звездочек ломается, увеличивается вероятность того, что цепь будет сброшена. Разорванная цепь обычно выводит из строя весь велосипед. С другой стороны, если зуб сломает зубчатое колесо, предполагая, что сломанный зуб выпадает из работы машины, существует небольшая вероятность того, что в результате сам аппарат выйдет из строя, хотя может снизиться эффективность. В большинстве случаев нагрузка на поврежденную передачу может переключаться на другую, не вызывая значительного напряжения.

Распространенное использование звездочек

Помимо велосипедов, звездочки также часто встречаются на гусеничных транспортных средствах, таких как танки и бульдозеры, а также в пленочных камерах и кинопроекторах. В каждом вращении звездочки перемещается гибкое устройство, такое как цепь, ремень или полоса фотопленки. В тех случаях, когда гибкое устройство представляет собой непрерывную петлю, как в велосипедах и гусеничных транспортных средствах, множество сегментов, составляющих петлю, делают его более уязвимым для износа. В некоторых случаях это требует дополнительного обслуживания, а также означает, что звездочки обычно размещаются снаружи приборов или, по крайней мере, за панелями, которые относительно легко доступны.

Ситуации, где лучше всего работают шестеренки

Механизмы присутствуют во внутренней работе многих, если не большинства машин. Например, они являются неотъемлемой частью автомобильных двигателей, где они работают, передавая мощность от двигателя к ведущим колесам. Некоторые механизмы, такие как червячные приводы, могут ограничивать передачу мощности в одном направлении без каких-либо дополнительных устройств, таких как тормоза. Высокоточные шестерни также работают на многих часах.

Функциональные различия между звездочкой и зубчатым колесом в сочетании с общим превосходством зубчатого колеса над звездочкой обычно приводят к тому, что дизайнеры выбирают зубчатые колеса, когда они могут. Наиболее часто упоминаемый пример — легковые и грузовые автомобили с задним приводом, в которых используется жесткий ведущий вал для передачи мощности от двигателя к ведущим колесам. Цепные приводы велосипедного типа были популярны у некоторых первых автомобилей, но со временем их популярность пошла на убыль; последний автомобиль с цепным приводом был выпущен в 1960-х годах.

Источник

«Звезда/Треугольник»: рассказываю, как работает схема

Продолжение цикла статей про двигатели. Другие статьи ищите по ссылкам.

По схеме подключения двигателей “звезда-треугольник” написано предостаточно. Рассказываю, полагаясь на свой опыт и понимание вопроса. Как всегда, буду давать теорию и показывать, как это выглядит на практике.

Если нужны академические знания, с ними можно ознакомиться в книгах и учебниках, которые выложены для свободного скачивания у меня на блоге, на странице Скачать .

Внимание! В статье говорю только о двигателях на напряжение 220/380В и 380/660В. И может быть, о 127/220В.

Напряжение питания — линейное 380 В.

Для начала, если кто совсем не в теме, из какой области знаний вообще это всё? Речь идёт об одном из распространенных способов подключения трехфазного асинхронного электродвигателя, при котором обмотки двигателя сначала подключаются к питающей сети по схеме “звезда”, а потом – по схеме “треугольник”. В молодых пытливых умах сразу возникнет вопрос – “Зачем это нужно?” Рассказываю подробно.

Зачем нужна схема “Звезда – Треугольник”?

Корень проблемы кроется в пусковых токах и чрезмерных нагрузках, которые испытывает двигатель, когда на него подают питание напрямую. Да что там двигатель – весь привод при пуске скрежещет и содрогается!

ВАЖНО! Если дочитали досюда, ознакомьтесь с моей статьёй про пусковые токи . Там очень подробно о том, откуда они берутся, как их узнать, посчитать и измерить.

  • Особенно это критично там, где нет понижающей передачи – редуктора или ремня на шкивах.
  • Особенно это важно там, где на валу двигателя насажено что-то массивное – крыльчатка или центрифуга.
  • Особенно это значимо там, где мощность двигателя – более 5 кВт, а скорость вращения большая (3000 об/мин).

Привод отличается от двигателя, как колесо от покрышки и как пускатель от контактора .

Так вот, для того, чтобы уменьшить мощность на валу двигателя во время пуска, его включают сначала на пониженное напряжение, он не спеша разгоняется, а потом врубают по полной, на номинальную мощность. Реализуется это не изменением напряжения реостатами и трансформаторами, а более хитро. Но по порядку.

Читайте также:  Потрясывает двигатель на холостых лансер 9

Схемы “Звезда” и “Треугольник”

У любого классического трехфазного двигателя есть три обмотки статора. Они могут иметь разную конфигурацию в пространстве, дополнительные выводы, но их три.

Как подключить все эти 6 выводов, если у нашего источника питания всего 3 фазы?

На ум пришла статья про включение транзисторных датчиков . Там похожая ситуация – у датчика три вывода, а у нагрузки два…

Это простейшая логическая задача, у которой есть два решения – “Звезда” и “Треугольник”:

В результате имеем у каждой схемы три вывода, которые можно подключать к источнику питания. А вот почему напрямую подключать не всегда возможно, об этом статья.

Эти схемы также имеют названия “ Delta ” и “ Star “, и могут обозначаться на схемах как D и S . Но чаще обозначение идёт от вида схем – Δ и Υ . Или D и Y .

На обратной крышке борно обычно указывают схемы подключения и обозначения выводов:

По по схемам мы плотно пройдёмся ниже.

И ещё немного теории.

Мощность на валу при подаче номинального напряжения будет одинакова хоть в Звезде, хоть в Треугольнике. А токи разные, ведь P=UI . Это происходит потому, что Напряжение питания в этих схемах отличается в √3 раз, ток – тоже. В “звезде” напряжение питания двигателя (линейное) больше номинала катушки, а в “треугольнике” ток питания двигателя больше тока катушки в 1,73 раза.

Другими словами, если “базовое” рабочее напряжение катушки равно 220 В, то напряжение в “Звезде” будет 1,73 · 220 = 380 В. Другими словами, Uл=1,73Uф , где Uф – это номинальное напряжение катушки, Uл – номинальное напряжение питания. Для треугольника ситуация повторяется, но только для тока.

Таким образом, если написано одно из напряжений, можно легко узнать другое напряжение и ток:

Вот этот же двигатель, вид на клеммы в коробке:

В данном случае на шильде приведён только треугольник, но чудес не бывает – этот двигатель может работать и в звезде, главное переключить правильно обмотки. Напряжение “Звезды” будет 1,73 · 400 = 690 В, ток в то же число меньше.

Кто хочет копнуть поглубже – в конце выложу для скачивания умные книги.

Звезда / Треугольник: работа схемы

Хорош теорию, даёшь практику! Как же реализован алгоритм работы схемы подключения? Если очень коротко, схема “Звезда-Треугольник” работает так.

1. Подается питание (а напряжение питания у нас во всех режимах 380 В) на выводы U1, V1, W1, а выводы U2, V2, W2 соединяются в одной точке. Реализуется схема “Звезда”, в которой вместо номинала 660 В подается 380 В:

Первый момент запуска. Обмотки в “Звезде”. Около обмоток указано “380” – это номинал. Реально в данном случае на катушках будет действовать напряжение 220 В!

2. Так двигатель работает несколько секунд (от 5 с до нескольких минут, зависит от тяжести пуска). Это время задается таймером (реле времени), который входит в состав схемы.

3. Далее питание полностью снимается на время второго таймера, двигатель по инерции вращается несколько периодов напряжения (время от 50 до 500 мс). Этот защитный интервал необходим для гарантированной безаварийной работы схемы. Контактор “звездного” режима должен успеть выключиться, прежде чем включится “треугольный” контактор. Ведь время выключения у контакторов всегда в несколько раз больше, чем время включения, из-за явлений намагничивания. К сожалению, эта пауза технически реализуется далеко не всегда…

4. После второго таймера включается основной режим, “Треугольник”, в котором двигатель получает нормальное питание и работает, пока его не выключат:

Схема включения треугольник – работа на крейсерской скорости. На катушках – номинальное напряжение.

Всё, если коротко. Дальше будут временные диаграммы, будет всё понятно.

Есть варианты и без второго таймера, но с обязательной блокировкой включения “Треугольника”, пока не выключится “Звезда”.

Теперь о том, как реализуется этот алгоритм. Для удобства разделим схему на две части, которые могут даже иметь разное питание – силовую и управляющую.

Реализация силовой части схемы

Понятно, что включение двигателя производится контакторами. Их нужно три.

Есть варианты схемы “Звезда-Треугольник” с использованием Преобразователей частоты и Устройств плавного пуска (мягкого пускателя, софтстартера) , но не будем раздувать статью.

  • КМ1 – это общий контактор, он подаёт питание на выводы U1, V1, W1 сразу и навсегда.
  • КМ2 – контактор “Звезды”, он соединяет выводы U2, V2, W2 в одну точку на время разгона.
  • КМ3 – контактор “Треугольника”, он подает питание на выводы U2, V2, W2 для дальнейшей работы в номинальном режиме.

Следите за цветами, буду и дальше их соблюдать для простоты восприятия:

  • общий контактор КМ1 – синий,
  • контактор “Звезды” КМ2 – зеленый,
  • контактор треугольника КМ3 – красный.

Реализация части управления

Включать и выключать эти три контактора можно разными способами, вот несколько:

  • Три тумблера. Самый простой и дешевый способ. А что? Главное соблюсти алгоритм!
  • Специальный переключатель 0 – Y – Δ. Его можно купить или собрать самостоятельно, из любого галетного или кулачкового, типа ПКП.
  • Релейная схема с таймером. Её рассмотрим ниже.
  • Управление от специализированного реле . Это отдельная статья, следите за новостями .
  • Управление от универсального контроллера (PLC). Тут рассматривать нечего – это тот же 1 или 2 вариант, только управляет не человек, а программа.

Слаботочная часть может быть вообще гальванически развязана от силовой, например через трансформатор 380 /110 В или блок питания 220 / 24 VDC. Более того, вообще питаться от аккумулятора 12 В. Главное, чтобы напряжение катушек пускателей соответствовало. Что такое гальваническая развязка и почему она безопасна – читайте про систему заземления IT .

Читайте также:  Как утеплить двигатель на зиму газ 3110

Короче, вот простейшая схема:

В контактах с временной задержкой все постоянно путаются. У меня – правильно)

Что такое КМ1, КМ2, КМ3, вы уже знаете, а вот КА1 – это реле времени с задержкой при включении. Реле может быть любым, хоть электронным, хоть пневматическим типа ПВЛ. Главное, чтобы контакты переключались из исходного состояния через время задержки после подачи питания на КА1.

Я писал подробно про задержку времени в статье про приставку выдержку времени ПВЛ . Рекомендую, там обширная теоретическая часть.
Также годится электронное реле, как в статье про пневматический термопресс .

Подавать питание на схему (запускать двигатель) можно любыми способами – хоть тумблером, хоть через классическую схему с самоподхватом .

Минус такой схемы – есть опасность конфликта между КМ2 и КМ3. Поэтому я не очень люблю такую схему, т.к. она работает “на грани”, и её безаварийность очень зависит от механики и конструкции контакторов. Из-за этого могут подгорать контакты, а может и выбивать вводной автомат. Поэтому обязательно необходима блокировка (электрическая и желательно механическая):

Блокировка реализована на НЗ контактах, подробно об этом и не только в статье про подключение двигателя при помощи магнитного пускателя . Между катушками показана механическая блокировка, не путать со схемой “Треугольник”!

Это реальная схема, можно её применять. Если что не понятно – спрашивайте.

Кстати, вместо КА1.1 можно поставить НО контакт с задержкой Отключения. То есть, включается сразу после подачи питания, выключается – через время. Но для этого нужно два отдельных реле времени с разными принципами работы, которые должны быть синхронизированы для гарантированной паузы. Именно так и реализуется в специализированных реле времени “Звезда-Треугольник”.

Да, ещё замечание. Иногда включение питания общего контактора КМ1 реализуют не напрямую, а через НО контакт “Звезды” КМ2, затем КМ1 становится на самоподхват через свой НО контакт. Это необходимо для дополнительной проверки работоспособности реле времени КА1.

Временные диаграммы работы схемы “Звезда-Треугольник”

С привязкой к моей схеме управления, диаграммы включения контакторов:

Временные диаграммы схемы управления звезда-треугольник

Тут вроде всё понятно, но есть одно важное замечание. Ещё раз. Между зеленой и красной областями обязательно нужен небольшой зазор (пауза). Его может не быть (пауза = 0), но эти области могут налазить друг на друга, если используются контакторы с катушкой постоянного тока (=24 VDC). В особенности при использовании обратновключенного диода (а он обязателен!), время выключения может быть больше времени включения в 7-10 раз!

Это я к тому, что однажды мучался с такой схемой, в ней выбивал периодически вводной автомат. Поставили спец.реле с паузой, проблема была решена!

Скачать

Я постарался максимально раскрыть тему, но если вам нужны академические знания, пожалуйста:

В.Л.Лихачев. Асинхронные электродвигатели. 2002 г. / Книга представляет собой справочник, в котором подробно описано устройство, принцип работы и характеристики асинхронных электродвигателей. Приводятся справочные данные на двигатели прошлых лет выпуска и современные. Описываются электронные пусковые устройства (инверторы), электроприводы., djvu, 3.73 MB, скачан: 3987 раз./

Беспалов, Котеленец — Электрические машины / Рассмотрены трансформаторы и электрические машины, используемые в современной технике. Показана их решающая роль в генерации, распределении, преобразовании и утилизации электрической энергии. Даны основы теории, характеристики, режимы работы, примеры конструкций и применения электрических генераторов, трансформаторов и двигателей., pdf, 16.82 MB, скачан: 628 раз./

М.М. Кацман — Электрические машины / Некоторые говорят, что это лучший учебник по электротехнике. В книге рассматриваются теория, принцип действия, устройство и анализ режимов работы электрических машин и трансформаторов как общего, так и специального назначения, получивших распространение в различных отраслях техники., pdf, 22.12 MB, скачан: 138 раз./

Каталог двигателей Электромаш / Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором — каталог производителя, pdf, 3.13 MB, скачан: 268 раз./

Каталог двигателей ВЭМЗ / Параметры и каталог двигателей, pdf, 3.53 MB, скачан: 224 раз./

Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию / Практические расчеты по электрооборудованию, теоретические сведения, методики расчета, примеры и справочные данные., zip, 1.53 MB, скачан: 622 раз./

Карпов Ф.Ф. Как проверить возможность подключения нескольких двигателей к электрической сети / В брошюре приведен расчет электрической сети на колебание напряжения при пуске и самозапуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей с асинхронным пуском. Рассмотрены условия, при которых допустим пуск и самозапуск двигателей. Изложение методов расчета иллюстрируется числовыми примерами. Брошюра предназначена для квалифицированных электромонтеров в качестве пособия при выборе типа электродвигателей, присоединяемых к коммунальной или промышленной электросети., zip, 1.9 MB, скачан: 234 раз./

Руководство по эксплуатации асинхронных двигателей / Настоящее руководство содержит наиболее важные указания по транспортировке, приемке, хранению, монтажу, пусконаладке, эксплуатации, техническому обслуживанию, поиску неисправностей и их устранению для электродвигателей производства «Электромашина». Руководство по эксплуатации предназначено для трехфазных асинхронных электродвигателей низкого и высокого напряжений серий А, АИР, МТН, МТКН, 4МТМ, 4МТКМ, ДА304, А4., pdf, 7.54 MB, скачан: 839 раз./

Каталог двигателей АИР / Каталог двигателей АИР — мощность от 0,12 до 315 кВт; частота вращения 3000, 1500, 1000, 750 об/мин; напряжение сети 220/380 В, 380/660 В;, pdf, 1.07 MB, скачан: 171 раз./

P.S. Про использование специализированного реле времени “Звезда-Треугольник” читайте следующую статью .

Ещё некоторые мои статьи на Дзене про электродвигатели:

Интересно? Ставьте лайк, подписывайтесь, задавайте вопросы!

Обращение к читателям, которым есть, что сказать: Если Вы готовы стать Автором, я могу предоставить страницы своего сайта!

Обращение к хейтерам: за оскорбление Автора и Читателей канала — отправляю в баню.

Источник

Adblock
detector