Schéma de connexion des enroulements étoile-triangle. Tension de phase de désignation. Connexions étoile et triangle : quelle est la différence ? Connexion prenant en compte les informations techniques

Les moteurs asynchrones triphasés, souvent utilisés en raison de leur utilisation généralisée, sont constitués d'un stator fixe et d'un rotor mobile. Les conducteurs de bobinage sont posés dans les fentes du stator avec une distance angulaire de 120 degrés électriques, dont les débuts et les extrémités (C1, C2, C3, C4, C5 et C6) sont ressortis dans la boîte de jonction. Les enroulements peuvent être connectés selon une « étoile » (les extrémités des enroulements sont reliées entre elles, la tension d'alimentation est fournie à leurs débuts) ou un « triangle » (les extrémités d'un enroulement sont reliées au début d'un autre ).

Dans le boîtier de distribution, les contacts sont généralement décalés - en face de C1 ce n'est pas C4, mais C6, en face de C2 - C4.

Lorsqu'un moteur triphasé est connecté à un réseau triphasé, un courant commence à circuler à travers ses enroulements à différents moments, créant un champ magnétique tournant qui interagit avec le rotor, le faisant tourner. Lorsque le moteur est allumé dans un réseau monophasé, aucun couple n'est créé qui puisse déplacer le rotor.

Parmi les différentes manières de connecter des moteurs électriques triphasés à un réseau monophasé, la plus simple consiste à connecter le troisième contact via un condensateur déphaseur.

La vitesse de rotation d'un moteur triphasé fonctionnant à partir d'un réseau monophasé reste quasiment la même que lorsqu'il est connecté à un réseau triphasé. Malheureusement, on ne peut pas en dire autant de la puissance, dont les pertes atteignent des valeurs importantes. Les valeurs exactes de la perte de puissance dépendent du schéma de connexion, des conditions de fonctionnement du moteur et de la valeur de capacité du condensateur déphaseur. Environ, un moteur triphasé dans un réseau monophasé perd environ 30 à 50 % de sa puissance.

Tous les moteurs électriques triphasés ne sont pas capables de bien fonctionner dans les réseaux monophasés, mais la plupart d'entre eux s'acquittent de cette tâche de manière tout à fait satisfaisante - à l'exception de la perte de puissance. Fondamentalement, pour le fonctionnement dans des réseaux monophasés, on utilise des moteurs asynchrones à rotor à cage d'écureuil (A, AO2, AOL, APN, etc.).

Les moteurs triphasés asynchrones sont conçus pour deux tensions secteur nominales - 220/127, 380/220, etc. Les moteurs électriques les plus courants avec une tension de fonctionnement des enroulements sont de 380/220 V (380 V pour étoile, 220 pour triangle). Tension plus élevée pour étoile, plus basse pour triangle. Dans le passeport et sur la plaque du moteur, entre autres paramètres, le fonctionnement. la tension est indiquée la tension des enroulements, leur schéma de raccordement et la possibilité de le modifier.

Désignation sur la plaque UN indique que les enroulements du moteur peuvent être connectés soit en « triangle » (à 220 V), soit en « étoile » (à 380 V). Lors du raccordement d'un moteur triphasé à un réseau monophasé, il est conseillé d'utiliser un circuit triangle, car dans ce cas le moteur perdra moins de puissance que lorsqu'il est connecté à une étoile.

Comprimé B informe que les enroulements du moteur sont connectés en étoile et que le boîtier de distribution ne permet pas de les commuter en triangle (il n'y a que trois bornes). Dans ce cas, on peut soit accepter une perte de puissance importante en connectant le moteur en étoile, soit, en pénétrant dans le bobinage du moteur électrique, tenter de faire ressortir les extrémités manquantes afin de connecter les bobinages en triangle.

Si la tension de fonctionnement du moteur est de 220/127 V, alors le moteur ne peut être connecté qu'à un réseau monophasé 220 V à l'aide d'un circuit en étoile. Si vous connectez 220 V dans un circuit triangle, le moteur grillera.

Débuts et fins d'enroulements (diverses options)

La principale difficulté lors de la connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé est peut-être de comprendre les fils entrant dans la boîte de jonction ou, en l'absence d'une, sortant simplement du moteur.

Le cas le plus simple est celui où, dans un moteur 380/220 V existant, les enroulements sont déjà connectés dans un circuit en triangle. Dans ce cas, il suffit de connecter les fils d'alimentation en courant et les condensateurs de travail et de démarrage aux bornes du moteur selon le schéma de raccordement.

Si les enroulements du moteur sont reliés par une « étoile » et qu'il est possible de la transformer en « triangle », alors ce cas ne peut pas non plus être classé comme complexe. Il vous suffit de modifier le schéma de connexion des enroulements en un "triangle", en utilisant pour cela des cavaliers.

Détermination des débuts et des fins des enroulements. La situation est plus compliquée si 6 fils sont sortis dans la boîte de jonction sans indiquer leur appartenance à un enroulement spécifique et en marquant les débuts et les fins. Dans ce cas, cela revient à résoudre deux problèmes (Mais avant de faire cela, vous devez essayer de trouver de la documentation sur le moteur électrique sur Internet. Elle peut décrire à quoi appartiennent les fils de différentes couleurs.) :

• identifier des paires de fils appartenant à un enroulement ;
• trouver le début et la fin des enroulements.

La première tâche est résolue en « sonnant » tous les fils avec un testeur (mesure de la résistance). Si vous n'avez pas d'appareil, vous pouvez résoudre le problème en utilisant une ampoule de lampe de poche et des piles, en connectant les fils existants dans un circuit en série avec l'ampoule. Si ce dernier s'allume, cela signifie que les deux extrémités testées appartiennent au même bobinage. De cette manière, trois paires de fils (A, B et C dans la figure ci-dessous) appartenant à trois enroulements sont déterminées.

La deuxième tâche (déterminer le début et la fin des enroulements) est un peu plus compliquée et nécessite une batterie et un voltmètre à aiguille. Le numérique n’est pas adapté à cause de l’inertie. La procédure de détermination des extrémités et des débuts des enroulements est présentée dans les schémas 1 et 2.

Aux extrémités d'un enroulement (par exemple, UN) une batterie est connectée aux extrémités de l'autre (par exemple, B) - voltmètre à pointeur. Maintenant, si vous coupez le contact des fils UN avec une batterie, l'aiguille du voltmètre oscillera dans un sens ou dans l'autre. Ensuite, vous devez connecter un voltmètre au bobinage AVEC et faites la même opération en cassant les contacts de la batterie. Si nécessaire, changez la polarité du bobinage AVEC(extrémités de commutation C1 et C2), vous devez vous assurer que l'aiguille du voltmètre oscille dans le même sens, comme dans le cas du bobinage DANS. Le bobinage est vérifié de la même manière. UN- avec une batterie connectée au bobinage C ou B.

À la suite de toutes les manipulations, ce qui suit devrait se produire : lorsque les contacts de la batterie se cassent sur l'un des enroulements, un potentiel électrique de même polarité doit apparaître sur les 2 autres (l'aiguille de l'appareil oscille dans un sens). Il ne reste plus qu'à marquer les bornes d'un faisceau comme début (A1, B1, C1) et les bornes de l'autre comme extrémités (A2, B2, C2) et les connecter selon le circuit requis - "triangle » ou « étoile » (si la tension du moteur est de 220/127 V).

Récupérer les extrémités manquantes. Le cas le plus difficile est peut-être celui où le moteur a une connexion en étoile des enroulements et qu'il n'y a aucun moyen de le commuter en triangle (seuls trois fils sont amenés dans la boîte de distribution - le début des enroulements C1, C2, C3) (voir figure ci-dessous) . Dans ce cas, pour connecter le moteur selon le schéma "triangle", il faut ramener les extrémités manquantes des enroulements C4, C5, C6 dans le coffret.

Pour cela, accédez au bobinage du moteur en retirant le couvercle et éventuellement en retirant le rotor. Le lieu d'adhésion est trouvé et libéré de l'isolant. Les extrémités sont séparées et des fils isolés toronnés flexibles y sont soudés. Toutes les connexions sont isolées de manière fiable, les fils sont fixés avec un fil solide au bobinage et les extrémités sont amenées au bornier du moteur électrique. Il est déterminé que les extrémités appartiennent aux débuts des enroulements et sont reliées selon le motif « triangle », reliant les débuts de certains enroulements aux extrémités des autres (C1 à C6, C2 à C4, C3 à C5). Le travail consistant à faire ressortir les extrémités manquantes nécessite une certaine habileté. Les enroulements du moteur peuvent contenir non pas une, mais plusieurs soudures, ce qui n'est pas si simple à comprendre. Par conséquent, si vous n’avez pas les qualifications requises, vous n’aurez peut-être d’autre choix que de connecter un moteur triphasé en étoile, acceptant une perte de puissance importante.

Schémas de connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé

Connexion Delta. Dans le cas d'un réseau domestique, du point de vue de l'obtention d'une plus grande puissance de sortie, le plus approprié est une connexion monophasée de moteurs triphasés dans un circuit en triangle. De plus, leur puissance peut atteindre 70 % du nominal. Deux contacts dans le boîtier de distribution sont connectés directement aux fils d'un réseau monophasé (220 V), et le troisième est connecté via un condensateur de travail Cp à l'un des deux premiers contacts ou fils du réseau.

Accompagnement au démarrage. Un moteur triphasé sans charge peut également être démarré à partir d'un condensateur en état de marche (plus de détails ci-dessous), mais si le moteur électrique a une sorte de charge, soit il ne démarrera pas, soit il prendra de la vitesse très lentement. Ensuite, pour un démarrage rapide, un condensateur de démarrage supplémentaire Sp est nécessaire (le calcul de la capacité du condensateur est décrit ci-dessous). Les condensateurs de démarrage ne sont allumés que pendant le démarrage du moteur (2-3 secondes, jusqu'à ce que la vitesse atteigne environ 70 % de la valeur nominale), puis le condensateur de démarrage doit être déconnecté et déchargé.

Connexion d'un moteur électrique triphasé à un réseau monophasé à l'aide d'un circuit triangle avec un condensateur de démarrage Sp

Il est pratique de démarrer un moteur triphasé à l'aide d'un interrupteur spécial dont une paire de contacts se ferme lorsque le bouton est enfoncé. Lorsqu'il est relâché, certains contacts s'ouvrent, tandis que d'autres restent allumés - jusqu'à ce que le bouton "stop" soit enfoncé.

Inverse. Le sens de rotation du moteur dépend du contact (« phase ») auquel l'enroulement de la troisième phase est connecté.

Le sens de rotation peut être contrôlé en connectant ce dernier, par l'intermédiaire d'un condensateur, à un interrupteur à bascule à deux positions relié par ses deux contacts au premier et au deuxième enroulements. Selon la position de l'interrupteur à bascule, le moteur tournera dans un sens ou dans l'autre.

La figure ci-dessous montre un circuit avec un condensateur de démarrage et de fonctionnement et un bouton d'inversion, qui permet un contrôle pratique d'un moteur triphasé.

Connexion étoile. Un schéma similaire pour connecter un moteur triphasé à un réseau avec une tension de 220 V est utilisé pour les moteurs électriques dont les enroulements sont conçus pour une tension de 220/127 V.

La capacité requise des condensateurs de travail pour faire fonctionner un moteur triphasé dans un réseau monophasé dépend du schéma de connexion des enroulements du moteur et d'autres paramètres. Pour une connexion en étoile, la capacité est calculée à l'aide de la formule :

Pour une connexion triangulaire :

Où Cp est la capacité du condensateur de travail en microfarads, I est le courant en A, U est la tension du réseau en V. Le courant est calculé par la formule :

I = P/(1,73 U n cosph)

Où P est la puissance du moteur électrique en kW ; n - efficacité du moteur ; cosф - facteur de puissance, 1,73 - coefficient caractérisant la relation entre les courants linéaires et de phase. Le rendement et le facteur de puissance sont indiqués dans la fiche technique et sur la plaque moteur. Leur valeur est généralement comprise entre 0,8 et 0,9.

En pratique, la valeur de capacité du condensateur de travail lorsqu'il est connecté en triangle peut être calculée à l'aide de la formule simplifiée C = 70 Pn, où Pn est la puissance nominale du moteur électrique en kW. Selon cette formule, pour 100 W de puissance du moteur électrique, environ 7 μF de capacité de condensateur de travail sont nécessaires.

La sélection correcte de la capacité du condensateur est vérifiée par les résultats du fonctionnement du moteur. Si sa valeur est supérieure à celle requise dans des conditions de fonctionnement données, le moteur surchauffera. Si la capacité est inférieure à celle requise, la puissance du moteur sera trop faible. Il est logique de sélectionner un condensateur pour un moteur triphasé, en commençant par une petite capacité et en augmentant progressivement sa valeur jusqu'à la valeur optimale. Si possible, il est préférable de sélectionner la capacité en mesurant le courant dans les fils connectés au réseau et au condensateur de travail, par exemple avec une pince ampèremétrique. La valeur actuelle doit être aussi proche que possible. Les mesures doivent être effectuées dans le mode dans lequel le moteur fonctionnera.

Lors de la détermination de la capacité de démarrage, nous partons tout d'abord des exigences relatives à la création du couple de démarrage nécessaire. Ne confondez pas la capacité de démarrage avec la capacité du condensateur de démarrage. Dans les diagrammes ci-dessus, la capacité de démarrage est égale à la somme des capacités des condensateurs de travail (Cp) et de démarrage (Sp).

Si, en raison des conditions de fonctionnement, le moteur électrique démarre sans charge, la capacité de démarrage est généralement considérée comme égale à la capacité de fonctionnement, c'est-à-dire qu'un condensateur de démarrage n'est pas nécessaire. Dans ce cas, le circuit de commutation est simplifié et moins coûteux. Pour simplifier cela et surtout réduire le coût du circuit, il est possible d'organiser la possibilité de déconnecter la charge, par exemple en permettant de changer rapidement et facilement la position du moteur pour desserrer la transmission par courroie, ou en réalisant un rouleau de pression pour l'entraînement par courroie, par exemple, comme l'embrayage par courroie des tracteurs à conducteur marchant.

Le démarrage en charge nécessite la présence d'une capacité supplémentaire (Cn) connectée au démarrage du moteur. Une augmentation de la capacité commutable entraîne une augmentation du couple de démarrage, et à une certaine valeur, le couple atteint sa valeur maximale. Une nouvelle augmentation de la capacité conduit au résultat inverse : le couple de démarrage commence à diminuer.

Sur la base des conditions de démarrage du moteur sous une charge proche de la charge nominale, la capacité de démarrage doit être 2 à 3 fois supérieure à la capacité de travail, c'est-à-dire que si la capacité du condensateur de travail est de 80 µF, alors la capacité de le condensateur de démarrage doit être de 80 à 160 µF, ce qui donnera la capacité de démarrage (la capacité totale des condensateurs de travail et de démarrage) de 160 à 240 µF. Mais si le moteur a une petite charge au démarrage, la capacité du condensateur de démarrage peut être inférieure ou, comme indiqué ci-dessus, elle peut ne pas exister du tout.

Les condensateurs de démarrage fonctionnent pendant une courte période (quelques secondes seulement pendant toute la période de commutation). Cela vous permet d'utiliser au démarrage du moteur le moins cher lanceurs condensateurs électrolytiques spécialement conçus à cet effet (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Notez que pour un moteur connecté à un réseau monophasé via un condensateur, fonctionnant sans charge, l'enroulement alimenté par le condensateur transporte un courant 20 à 30 % supérieur à celui nominal. Par conséquent, si le moteur est utilisé en mode sous-chargé, la capacité du condensateur de travail doit être réduite. Mais alors, si le moteur a démarré sans condensateur de démarrage, ce dernier peut être nécessaire.

Il est préférable d'utiliser non pas un gros condensateur, mais plusieurs plus petits, en partie en raison de la possibilité de sélectionner la capacité optimale en connectant des condensateurs supplémentaires ou en déconnectant ceux inutiles, ces derniers peuvent être utilisés comme condensateurs de démarrage ; Le nombre requis de microfarads est obtenu en connectant plusieurs condensateurs en parallèle, sur la base du fait que la capacité totale dans une connexion parallèle est calculée par la formule : C total = C 1 + C 1 + ... + C n.

Des condensateurs en papier ou film métallisé sont généralement utilisés comme travailleurs (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCh, BGT, SVV-60). La tension admissible doit être au moins 1,5 fois supérieure à la tension du secteur.

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Des cas typiques de connexions étoile et triangle de générateurs, transformateurs et récepteurs de puissance sont abordés dans les articles « Schéma de connexion en étoile » et « Schéma de connexion en triangle ». Arrêtons-nous maintenant sur la question la plus importante sur le pouvoir lors d'une connexion en étoile et en triangle, car pour le fonctionnement de chaque mécanisme entraîné par un moteur électrique ou recevant l'énergie d'un générateur ou d'un transformateur, il est finalement important à savoir le pouvoir.

Dans les réseaux AC, il y a :
puissance apparente S = E × je ou S = U × je;
puissance active P. = E × je×cos φ ou P. = U × je×cos φ ;
puissance réactive Q = E × je× péché φ ou Q = U × je× péché φ ,
Où E– force électromotrice (fem); U– tension aux bornes du récepteur électrique ; je- actuel; φ – angle de phase entre le courant et la tension 1.

Lors de la détermination de la puissance des générateurs, les formules incluent e. d.s., lors de la détermination de la puissance des récepteurs électriques - la tension à leurs bornes. Lors de la détermination de la puissance des moteurs électriques, le facteur d'efficacité est également pris en compte, puisque la puissance sur son arbre est indiquée sur la plaque du moteur électrique.

Si la phase alimente S un ( P. un, Q un); S b( P. b, Q b); S c ( P. c, Q c) sont identiques et respectivement égaux S f, P. f et Q f, alors la puissance d'un système triphasé, exprimée en termes de grandeurs de phases, est égale à la somme des puissances des trois phases et est :
complet S= 3 × S f;
actif P.= 3 × P. f;
réactif Q= 3 × Q f.

Alimentation lorsqu'il est connecté à une étoile

Lorsqu'elle est connectée à une étoile, les courants de ligne je et courants de phase je f sont égaux, et entre phase
et les tensions linéaires, il existe une relation U= √3 × U f d'où vient U f = U / √3.

En comparant ces formules, nous voyons que les puissances exprimées en termes de quantités linéaires lorsqu'elles sont connectées en étoile sont égales à :
complet S= 3 × S f = 3 × ( U/ √3) × je= √3 × U × je;
actif P.= √3 × U × je×cos φ ;
réactif Q= √3 × U × je× péché φ .

Alimentation en connexion triangle

Lorsqu'il est connecté en triangle, linéaire U et phase U f les tensions sont égales et il existe une relation entre les courants de phase et linéaires je= √3 × je f d'où vient je f = je / √3.

Par conséquent, les puissances exprimées par des quantités linéaires lorsqu'elles sont connectées dans un triangle sont égales à :
complet S= 3 × S f = 3 × U × ( je/ √3) = √3 × U × je;
actif P.= √3 × U × je×cos φ ;
réactif Q= √3 × U × je× péché φ .

Remarque importante. Le même type de formules de puissance pour les connexions en étoile et en triangle provoque parfois des malentendus, car il conduit des personnes insuffisamment expérimentées à conclure à tort que le type de connexions est toujours indifférent. Montrons par un exemple à quel point cette vision est erronée.

Le moteur électrique était connecté en triangle et fonctionnait à partir d'un réseau 380 V à un courant de 10 A à pleine puissance

S= 1,73 × 380 × 10 = 6 574 VA.

Ensuite, le moteur électrique a été reconnecté à une étoile. Dans le même temps, chaque enroulement de phase avait une tension 1,73 fois inférieure, bien que la tension dans le réseau reste la même. La tension plus faible a entraîné une diminution de 1,73 fois le courant dans les enroulements. Mais cela ne suffit pas. Lorsqu'il est connecté en triangle, le courant linéaire était 1,73 fois supérieur au courant de phase, et maintenant les courants de phase et linéaires sont égaux.

Ainsi, le courant de ligne lors de la reconnexion à une étoile a diminué de 1,73 × 1,73 = 3 fois.

En d’autres termes, même si la nouvelle puissance doit être calculée selon la même formule, mais tu devrais le remplacer autres quantités, à savoir :

S 1 = 1,73 × 380 × (10/3) = 2 191 VA.

De cet exemple il résulte que lorsqu'un moteur électrique est reconnecté d'un triangle à une étoile et alimenté à partir du même réseau électrique, la puissance développée par le moteur électrique diminue de 3 fois.

Que se passe-t-il lors du passage de l'étoile au triangle et vice-versa dans les cas les plus courants ?

Nous précisons qu'il ne s'agit pas de reconnexions internes (qui s'effectuent en usine ou dans des ateliers spécialisés), mais de reconnexions sur les panneaux de l'appareil, si les débuts et fins des bobinages se trouvent sur ceux-ci.
1. Lors du changement enroulements étoile-triangle des générateurs ou enroulements secondaires des transformateurs la tension du réseau diminue de 1,73 fois, par exemple de 380 à 220 V. La puissance du générateur et du transformateur reste la même. Pourquoi? Parce que la tension de chaque enroulement de phase reste la même et le courant dans chaque enroulement de phase est le même, bien que le courant dans les fils de ligne augmente de 1,73 fois.

Lors du changement enroulements de générateurs ou enroulements secondaires de transformateurs de triangle à étoile les phénomènes inverses se produisent, c'est-à-dire que la tension linéaire dans le réseau augmente de 1,73 fois, par exemple de 220 à 380 V, les courants dans les enroulements de phase restent les mêmes, les courants dans les fils linéaires diminuent de 1,73 fois.

Cela signifie que les générateurs et les enroulements secondaires des transformateurs, s'ils ont leurs six extrémités connectées, conviennent aux réseaux avec deux tensions qui diffèrent d'un facteur 1,73.

2. Lors du changement lampes étoile à triangle(à condition qu'elles soient connectées au même réseau dans lequel les lampes allumées par l'étoile brûlent à incandescence normale) les lampes s'éteindront.

Lors du changement lampes du triangle à l'étoile(à condition que les lampes, lorsqu'elles sont connectées en triangle, brûlent à une incandescence normale), les lampes donneront une lumière tamisée. Cela signifie que, par exemple, les lampes 127 V dans un réseau 127 V doivent être connectées en triangle. S'ils doivent être alimentés à partir d'un réseau 220 V, un branchement en étoile avec un fil neutre est nécessaire (pour plus de détails, voir l'article « Schéma de branchement en étoile »). Seules les lampes de même puissance, uniformément réparties entre les phases, peuvent le faire. être connecté en étoile sans fil neutre, comme par exemple dans les lustres de théâtre.

3. Tout ce qui a été dit sur les lampes s'applique également à résistances, fours électriques et récepteurs électriques similaires.

4. Condensateurs, à partir duquel les batteries sont assemblées pour augmenter le cos φ , ont une tension nominale, qui indique la tension du réseau auquel le condensateur doit être connecté. Si la tension du réseau est par exemple de 380 V et que la tension nominale des condensateurs est de 220 V, ils doivent être connectés en étoile. Si la tension du secteur et la tension nominale des condensateurs sont identiques, les condensateurs sont connectés en triangle.

5. Comme expliqué ci-dessus, lors du changement moteur électrique du triangle à l'étoile sa puissance est réduite environ trois fois. Et vice versa, si le moteur électrique est commuté de l'étoile au triangle, la puissance augmente fortement, mais en même temps le moteur électrique, s'il n'est pas conçu pour fonctionner à une tension et une connexion en triangle données, va brûler.

Démarrage d'un moteur électrique à cage d'écureuil avec commutation étoile-triangle

utilisé pour réduire le courant de démarrage, qui est 5 à 7 fois supérieur au courant de fonctionnement du moteur. Pour les moteurs de puissance relativement élevée, le courant de démarrage est si élevé qu'il peut faire sauter les fusibles, désactiver le disjoncteur et entraîner une diminution significative de la tension. La réduction de la tension réduit la chaleur des lampes, réduit le couple des moteurs électriques 2 et peut provoquer la coupure des contacteurs et des démarreurs magnétiques. Par conséquent, ils s'efforcent de réduire le courant de démarrage, ce qui est réalisé de plusieurs manières. Tous se résument finalement à réduire la tension dans le circuit statorique pendant la période de démarrage. Pour ce faire, un rhéostat, un inducteur, un autotransformateur sont introduits dans le circuit statorique pendant la période de démarrage, ou le bobinage est commuté d'étoile en triangle. En effet, avant le démarrage et pendant la première période de démarrage, les bobinages sont connectés en étoile. Par conséquent, une tension est fournie à chacun d'eux, 1,73 fois inférieure à la tension nominale et, par conséquent, le courant sera nettement inférieur à celui lorsque les enroulements sont activés à pleine tension du réseau. Pendant le processus de démarrage, le moteur électrique augmente la vitesse et le courant diminue. Ensuite, les enroulements sont commutés en triangle.

Avertissements :
1. Le passage de l'étoile au triangle n'est autorisé que pour les moteurs avec mode de démarrage léger, car lorsqu'ils sont connectés à une étoile, le couple de démarrage est environ la moitié de celui d'un démarrage direct. Cela signifie que cette méthode de réduction du courant de démarrage n'est pas toujours adaptée, et s'il est nécessaire de réduire le courant de démarrage et en même temps d'obtenir un couple de démarrage important, alors ils prennent un moteur électrique avec un rotor bobiné et un démarrage un rhéostat est introduit dans le circuit du rotor.
2. Vous pouvez passer de l'étoile au triangle uniquement les moteurs électriques conçus pour fonctionner lorsqu'ils sont connectés à un triangle, c'est-à-dire ayant des enroulements conçus pour une tension secteur linéaire.

Passer du triangle à l'étoile

Il est connu que les moteurs électriques sous-chargés fonctionnent avec un facteur de puissance très faible. φ . Par conséquent, il est recommandé de remplacer les moteurs électriques sous-chargés par des moteurs moins puissants. Si toutefois le remplacement ne peut être effectué et que la réserve de marche est importante, une augmentation du cos est alors possible. φ passer du triangle à l'étoile. Dans ce cas, il est nécessaire de mesurer le courant dans le circuit statorique et de s'assurer que lorsqu'il est connecté à une étoile, il ne dépasse pas le courant nominal en charge ; sinon le moteur électrique surchauffera.

1 La puissance active est mesurée en watts (W), la puissance réactive est mesurée en voltampères réactifs (var), la puissance apparente est mesurée en voltampères (VA). Les valeurs 1000 fois plus grandes sont respectivement appelées kilowatt (kW), kilovar (kvar), kilovolt-ampère (kV×A).
2 Le couple d'un moteur électrique est proportionnel au carré de la tension. Ainsi, lorsque la tension diminue de 20 %, le couple ne diminue pas de 20, mais de 36 % (1² - 0,82² = 0,36).

Puisqu'ils ont une grande fiabilité, la simplicité de la conception vous permet d'augmenter la durée de vie du moteur. Avec les moteurs à collecteur, du point de vue de la connexion au réseau, les choses sont plus simples : aucun dispositif supplémentaire n'est nécessaire pour démarrer. Les machines asynchrones nécessitent une batterie de condensateurs ou un convertisseur de fréquence si elles doivent être connectées à un réseau 220 V.

Comment le moteur est connecté à un réseau triphasé 380 V

Les moteurs asynchrones triphasés ont trois enroulements identiques ; ils sont connectés selon un certain circuit. Il n'existe que deux schémas pour connecter les enroulements des moteurs électriques :

1. Étoile.
2. Triangle.

En connectant les enroulements selon un schéma en triangle, une puissance maximale peut être obtenue. Mais au stade du démarrage, des courants importants apparaissent, ce qui présente un danger pour les équipements.

Si vous vous connectez en configuration étoile, le moteur démarrera en douceur, car les courants sont faibles. Certes, avec une telle connexion, il ne sera pas possible d'atteindre une puissance élevée. Si vous faites attention à ces points, vous comprendrez pourquoi les moteurs électriques, lorsqu'ils sont connectés à un réseau domestique 220 V, ne sont connectés qu'en configuration étoile. Si vous choisissez un circuit « triangle », le risque de panne du moteur électrique augmente.

Dans certains cas, lorsqu'il est nécessaire d'obtenir une puissance nominale élevée du variateur, une connexion combinée est utilisée. Le démarrage s'effectue avec les enroulements connectés en « étoile », puis une transition vers un « triangle » est effectuée.

Étoile et triangle

Quelle que soit la tension de 380 à 220 V que vous choisissez, vous devez connaître les caractéristiques de conception du moteur. Veuillez noter que :

1. Il y a trois enroulements de stator, qui ont chacun deux bornes : un début et une fin. Ils sont conduits vers la boîte de contact. A l'aide de cavaliers, les bornes des bobinages sont connectées selon les circuits « étoile » ou « triangle ».
2. Dans un réseau 380 V, il y a trois phases désignées par les lettres A, B et C.

Afin de réaliser une connexion en étoile, vous devez court-circuiter tous les débuts des enroulements ensemble.

Et les extrémités sont alimentées en 380 V. Vous devez le savoir lorsque vous connectez un moteur électrique de 380 à 220 Volts. Pour connecter les enroulements selon un motif « triangle », il est nécessaire de fermer le début de la bobine avec la fin de la bobine adjacente. Il s'avère que vous connectez tous les enroulements en série, formant une sorte de triangle, aux sommets duquel l'alimentation est connectée.

Circuit de commutation de transition

Afin de démarrer en douceur un moteur électrique triphasé et d'obtenir une puissance maximale, il est nécessaire de l'allumer en configuration étoile. Dès que le rotor atteint la vitesse nominale, une commutation se produit et passe en commutation triangle. Mais un tel circuit de transition présente un inconvénient important : il ne peut pas être inversé.

Lors de l'utilisation d'un circuit de transition, trois démarreurs magnétiques sont utilisés :

1. Le premier fait la liaison entre les extrémités initiales des bobinages statoriques et les phases de puissance.
2. Un deuxième démarreur est requis pour la connexion en triangle. Il est utilisé pour connecter les extrémités des enroulements du stator.
3. A l'aide du troisième démarreur, les extrémités des enroulements sont connectées au réseau d'alimentation.

Dans ce cas, les deuxième et troisième démarreurs ne peuvent pas être mis en service en même temps, car un court-circuit apparaîtrait. Par conséquent, le disjoncteur installé dans le panneau coupera l’alimentation électrique. Pour empêcher l'activation simultanée de deux démarreurs, un verrouillage électrique est utilisé. Dans ce cas, il est possible d'allumer un seul démarreur.

Comment fonctionne le circuit de transition

Caractéristiques du fonctionnement du circuit de transition :

1. Le premier démarreur magnétique est activé.
2. Le relais temporisé est démarré, ce qui permet de mettre en service le troisième démarreur magnétique (le moteur avec les bobinages connectés en étoile est démarré).
3. Après le temps spécifié dans les réglages du relais, le troisième démarreur est désactivé et le deuxième démarreur est mis en service. Dans ce cas, les enroulements sont connectés dans un circuit « triangulaire ».

Afin d'arrêter le fonctionnement, vous devez ouvrir les contacts d'alimentation du premier démarreur.

Caractéristiques de connexion à un réseau monophasé

Lorsqu'il est utilisé, il ne sera pas possible d'atteindre la puissance maximale. Afin de connecter un moteur électrique 380 à 220 avec un condensateur, vous devez suivre plusieurs règles. Et le plus important est de sélectionner correctement la capacité des condensateurs. Certes, dans ce cas, la puissance du moteur ne dépassera pas 50 % du maximum.

Veuillez noter que lorsque le moteur électrique est connecté à un réseau 220 V, même si les enroulements sont connectés en triangle, les courants n'atteindront pas une valeur critique. Par conséquent, il est permis d'utiliser ce schéma, d'autant plus qu'il est considéré comme optimal lorsqu'il fonctionne dans ce mode.

Schéma de raccordement pour réseau 220 V

Si l'alimentation est fournie à partir d'un réseau 380, une phase distincte est connectée à chaque enroulement. De plus, les trois phases sont décalées les unes par rapport aux autres de 120 degrés. Mais dans le cas d'un raccordement à un réseau 220 V, il s'avère qu'il n'y a qu'une seule phase. C'est vrai, le second est nul. Mais à l'aide d'un condensateur, un troisième est réalisé - un décalage de 120 degrés est effectué par rapport aux deux premiers.

Attention, le moyen le plus simple de connecter un moteur conçu pour être connecté à un réseau 380 V est de le connecter au 220 V à l'aide de condensateurs uniquement. Il existe deux autres méthodes : utiliser un convertisseur de fréquence ou un autre. Mais ces méthodes augmentent soit le coût de l'ensemble du variateur, soit ses dimensions.

Condensateurs de travail et de démarrage

Lors du démarrage d'un moteur électrique d'une puissance inférieure à 1,5 kW (à condition qu'il n'y ait aucune charge sur le rotor au stade initial), seul un condensateur en état de marche est autorisé. Le raccordement d'un moteur électrique 380 à 220 sans condensateur de démarrage n'est possible que sous cette condition. Et si le rotor est exposé à une charge et à une puissance moteur supérieures à 1,5 kW, il est nécessaire d'utiliser un condensateur de démarrage, qui doit être allumé pendant quelques secondes.

Le condensateur de travail est connecté à la borne zéro et au troisième sommet du triangle. Si vous devez inverser le rotor, il vous suffit alors de connecter la sortie du condensateur à la phase et non à zéro. Le condensateur de démarrage est activé à l'aide d'un bouton sans loquet en parallèle avec celui en fonctionnement. Il participe aux travaux jusqu'à ce que le moteur électrique accélère.

Pour sélectionner un condensateur de travail lors de l'activation des enroulements selon le circuit « delta », vous devez utiliser la formule suivante :

Le condensateur de démarrage est sélectionné empiriquement. Sa capacité devrait être environ 2 à 3 fois supérieure à celle d'un travailleur.

Chaque stator d'un moteur électrique triphasé comporte trois groupes de bobines (enroulements) - un pour chaque phase, et chaque groupe de bobines a 2 bornes - le début et la fin de l'enroulement, c'est-à-dire Il n’y a que 6 broches signées comme suit :

• C1 (U1) est le début du premier enroulement, C4 (U2) est la fin du premier enroulement.
• C2 (V1) est le début du deuxième enroulement, C5 (V2) est la fin du deuxième enroulement.
• C3 (W1) est le début du troisième enroulement, C6 (W2) est la fin du troisième enroulement.

Classiquement, dans les schémas, chaque enroulement est représenté comme suit :

Les débuts et les fins des bobinages sont ressortis dans la boîte à bornes du moteur électrique dans l'ordre suivant :

Les principaux schémas de connexion des enroulements sont le triangle (noté Δ) et l'étoile (notée Y), que nous analyserons dans cet article.

Note: Dans la boîte à bornes de certains moteurs électriques, vous ne pouvez voir que trois sorties- cela signifie que les enroulements du moteur sont déjà connectés à l'intérieur de son stator. En règle générale, les enroulements à l'intérieur du stator sont connectés lors de la réparation d'un moteur électrique (si les enroulements d'usine sont grillés). Dans de tels moteurs, les enroulements sont généralement connectés en configuration étoile et sont conçus pour être connectés à un réseau 380 Volts. Pour connecter un tel moteur, il suffit d'alimenter trois phases sur ses trois sorties.

1. Schéma de raccordement des enroulements du moteur électrique selon le schéma « triangle »

Pour connecter les bobinages d'un moteur électrique selon le circuit « triangle », il faut : connecter la fin du premier bobinage (C4/U2) au début du second (C2/V1), la fin du deuxième (C5/V2) au début du troisième (C3/W1), et la fin du troisième enroulement (C6/W2) - au début du premier (C1/U1).

La tension est appliquée aux bornes « A », « B » et « C ».

Dans la boîte à bornes du moteur électrique, le raccordement des enroulements selon le schéma « triangle » a la forme suivante :

A, B, C - points de connexion du câble d'alimentation.

1. Schéma de connexion des enroulements du moteur électrique selon le schéma « étoile »

Pour connecter les bobinages d'un moteur électrique en étoile, il est nécessaire de connecter les extrémités des bobinages (C4/U2, C5/V2 et C6/W2) à un point commun, tandis qu'une tension est appliquée aux débuts des bobinages (C1/U1, C2/V1 et C3/W1 ).

Classiquement, cela est représenté dans le diagramme comme suit :

Dans la boîte à bornes du moteur électrique, le branchement en étoile des bobinages est le suivant :

1. Définition des bornes de bobinage

Parfois, des situations surviennent où, après avoir retiré le couvercle de la boîte à bornes d'un moteur électrique, vous êtes horrifié de découvrir l'image suivante :

Dans ce cas, les bornes du bobinage ne sont pas étiquetées, que dois-je faire ? Pas de panique, ce problème peut être complètement résolu.

La première chose à faire est de diviser les fils en paires, chaque paire doit avoir des fils liés à un enroulement, c'est très simple à faire, nous aurons besoin d'un testeur ou d'un indicateur de tension bipolaire.

Si vous utilisez un testeur, placez son interrupteur sur la position de mesure de résistance (soulignée par une ligne rouge) ; lors de l'utilisation d'un indicateur de tension bipolaire, avant utilisation, il est nécessaire de toucher les pièces sous tension pendant 5 à 10 secondes pour le charger et vérifiez sa fonctionnalité.

Ensuite, vous devez prendre n'importe quelle borne de l'enroulement, la prendre sous condition comme début du premier enroulement et la signer en conséquence « U1 », puis toucher la borne « U1 » que nous avons signée avec un testeur ou une sonde indicatrice de tension, et touchez avec la deuxième sonde toute autre borne parmi les cinq extrémités non signées restantes. Si, après avoir touché la deuxième borne avec la deuxième sonde, les lectures du testeur n'ont pas changé (le testeur en montre une) ou dans le cas de l'indicateur de tension - aucune lumière ne s'allume - quittez cette extrémité et touchez l'autre borne du les quatre extrémités restantes avec la deuxième sonde, touchez les extrémités avec la deuxième sonde jusqu'à ce que les lectures du testeur changent ou, dans le cas d'un indicateur de tension, jusqu'à ce que le voyant « Test » s'allume. Ayant ainsi trouvé la deuxième borne de notre enroulement, nous l'acceptons sous condition comme fin du premier enroulement et la signons « U2 » en conséquence.

Nous procédons de la même manière avec les quatre broches restantes, en les divisant également en paires et en les signant respectivement comme V1, V2 et W1, W2. Vous pouvez voir comment cela se fait dans la vidéo ci-dessous.

Maintenant que toutes les broches sont divisées en paires, il est nécessaire de déterminer les débuts et les fins réels des enroulements. Cela peut être fait de deux manières :

La première et la plus simple méthode est la méthode de sélection, qui peut être utilisée pour les moteurs électriques d'une puissance allant jusqu'à 5 kW. Pour ce faire, nous prenons nos extrémités conditionnelles des enroulements (U2, V2 et W2) et les connectons, et brièvement, de préférence pas plus de 30 secondes, appliquons une tension triphasée aux débuts conditionnels (U1, V1 et W1) :

Si le moteur démarre et fonctionne normalement, alors les débuts et les fins des enroulements sont déterminés correctement ; si le moteur bourdonne beaucoup et ne développe pas la bonne vitesse, alors il y a une erreur quelque part. Dans ce cas, il vous suffit d'intervertir deux bornes quelconques d'un même enroulement, par exemple U1 avec U2, et de recommencer :

Si le problème persiste, remettez U1 et U2 à leur place et échangez les deux broches suivantes - V1 avec V2 :

Si le moteur fonctionne normalement, les broches sont correctement identifiées, le travail est terminé, sinon, remettez V1 et V2 à leur place et échangez les broches restantes W1 avec W2.

Deuxième méthode : Nous connectons les deuxième et troisième enroulements en série, c'est-à-dire on connecte ensemble la fin du deuxième enroulement avec le début du troisième (bornes V2 avec W1), et on applique au premier enroulement aux bornes U1 et U2 réduit variable tension(pas plus de 42 Volts). Dans ce cas, une tension doit également apparaître aux bornes V1 et W2 :

Si la tension n'apparaît pas, alors les deuxième et troisième enroulements sont mal connectés, en fait, deux débuts (V1 avec W1) ou deux extrémités (V2 avec W2) sont connectés ensemble, dans ce cas il suffit de changer les inscriptions sur le deuxième ou troisième enroulement, par exemple V1 avec V2. Vérifiez ensuite le premier enroulement de la même manière, en le connectant en série avec le deuxième et en appliquant une tension au troisième. Cette méthode est présentée dans la vidéo suivante :

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Aujourd'hui, les moteurs électriques asynchrones de haute puissance se distinguent par un fonctionnement fiable et des performances élevées, une facilité d'exploitation et de maintenance, ainsi que des prix raisonnables. La conception de ce type de moteur lui permet de résister à de fortes surcharges mécaniques.

Comme le savent les bases de l’électrotechnique, les principales parties de tout moteur sont un stator statique et un rotor tournant à l’intérieur.

Ces deux éléments sont constitués d'enroulements conducteurs, tandis que l'enroulement du stator est situé dans les rainures du noyau magnétique en maintenant une distance de 120 degrés. Le début et la fin de chaque enroulement sont ramenés dans un coffret de distribution électrique et installés sur deux rangées.

Lorsqu'une tension est appliquée à partir d'une alimentation triphasée aux enroulements du stator, un champ magnétique est créé. C'est ce qui fait tourner le rotor.

Un électricien expérimenté sait comment connecter correctement un moteur électrique.

Le raccordement d'un moteur asynchrone au réseau électrique s'effectue uniquement selon les schémas suivants : « étoile », « triangle » et leurs combinaisons.

Le choix d'une connexion ou d'une autre dépend :

• fiabilité du réseau électrique ;
• puissance nominale ;
• caractéristiques techniques du moteur lui-même.

Chaque connexion a ses propres avantages et inconvénients en fonctionnement. Le passeport moteur du constructeur, ainsi que sur l'étiquette métallique apposée sur l'appareil lui-même, doivent indiquer son schéma de raccordement.

Avec une connexion « Étoile », toutes les extrémités des enroulements du stator convergent vers un point d'eau, et la tension est fournie au début de chacun d'eux. La connexion du moteur avec une étoile garantit un démarrage en douceur et en toute sécurité de l'unité, mais au stade initial, il y a une perte de charge importante.

La connexion « triangle » implique une connexion en série des enroulements dans une structure fermée, c'est-à-dire le début de la première phase est connecté à la fin de la seconde et. etc.

Une telle connexion donne une puissance de sortie allant jusqu'à 70 % de la puissance nominale, mais dans ce cas, les courants de démarrage augmentent considérablement, ce qui peut endommager le moteur électrique.

Il existe également une connexion combinée étoile-triangle (ce symbole Y/Δ doit apparaître sur le carter du moteur). Le circuit présenté provoque des surtensions au moment de la commutation, ce qui entraîne une diminution rapide de la vitesse du rotor puis un retour progressif à la normale.

Les circuits combinés sont pertinents pour les moteurs électriques d'une puissance supérieure à 5 kW.

Sélection en fonction de la tension

Aujourd'hui, dans l'industrie, les moteurs électriques triphasés asynchrones produits dans le pays, conçus pour une tension nominale de 220/380 V, sont plus applicables (les unités 127/220 V sont rarement utilisées).

Le schéma de connexion « triangle » est le seul correct pour connecter des moteurs électriques étrangers d'une tension nominale de 400 à 690 V aux réseaux électriques russes.

Le raccordement d'un moteur triphasé de n'importe quelle puissance s'effectue selon une certaine règle : les unités de faible puissance sont connectées en configuration « triangle », et les unités de forte puissance sont connectées uniquement en configuration « étoile ».

De cette façon, le moteur électrique durera longtemps et fonctionnera sans panne.

La méthode « étoile » est utilisée lors du raccordement de moteurs asynchrones triphasés d'une tension nominale de 127/220 V à des réseaux monophasés.

Comment réduire les courants de démarrage d’un moteur électrique ?

Le phénomène d'augmentation significative des courants d'appel lors du démarrage d'appareils de forte puissance connectés selon le circuit Δ conduit dans les réseaux en surcharge à une chute de tension à court terme en dessous de la valeur admissible. Tout cela s'explique par la conception particulière du moteur électrique asynchrone, dans lequel le rotor de grande masse a une inertie élevée. Par conséquent, au stade initial de fonctionnement, le moteur est surchargé, cela est particulièrement vrai pour les rotors des pompes centrifuges, des compresseurs à turbine, des ventilateurs et des machines-outils.

Pour réduire l'influence de tous ces processus électriques, ils utilisent une connexion « étoile » et « triangle » avec le moteur électrique. Lorsque le moteur prend de la vitesse, les couteaux d'un interrupteur spécial (un démarreur avec plusieurs contacteurs triphasés) transfèrent les enroulements du stator du circuit Y au circuit Δ.

Pour mettre en œuvre les changements de mode, en plus du démarreur, vous avez besoin d'un relais temporisé spécial, grâce auquel il existe une temporisation de 50 à 100 ms lors de la commutation et une protection contre les courts-circuits triphasés.

La procédure même d'utilisation du circuit combiné Y/Δ contribue efficacement à réduire les courants d'appel des puissantes unités triphasées. Cela se produit comme suit :

Lorsqu'une tension de 660 V est appliquée selon le circuit « triangle », chaque enroulement du stator reçoit 380 V (√3 fois moins) et, par conséquent, selon la loi d'Ohm, l'intensité du courant diminue de 3 fois. Par conséquent, au démarrage, la puissance diminue à son tour de 3 fois.

Mais une telle commutation n'est possible que pour les moteurs d'une tension nominale de 660/380 V lorsqu'ils sont connectés à un réseau avec les mêmes valeurs de tension.

Il est dangereux de connecter un moteur électrique d'une tension nominale de 380/220 V à un réseau 660/380 V ; ses enroulements peuvent rapidement griller.

Et rappelez-vous également que la commutation décrite ci-dessus ne peut pas être utilisée pour les moteurs électriques qui ont une charge sans inertie sur l'arbre, par exemple le poids d'un treuil ou la résistance d'un compresseur à piston.

Pour de tels équipements, des moteurs électriques triphasés spéciaux à rotor bobiné sont installés, où les rhéostats réduisent la valeur des courants lors du démarrage.

Pour changer le sens de rotation du moteur électrique, il est nécessaire d'intervertir deux phases quelconques du réseau pour tout type de raccordement.

À ces fins, lors du fonctionnement d'un moteur électrique asynchrone, des dispositifs électriques spéciaux à commande manuelle sont utilisés, notamment des interrupteurs d'inversion et des interrupteurs par lots ou des dispositifs de télécommande plus modernisés - des démarreurs électromagnétiques inverseurs (interrupteurs).