Схемы подключения электродвигателя к электропитанию

Практически ежедневно мы сталкиваемся с одним и тем же вопросом от наших клиентов: «как подключить электродвигатель к сети питания?»

Самый простой и надежный способ – обратиться к нормальному электрику и не экономить на этом, т.к. зачастую, пытаясь сэкономить, приглашают «дядю Васю», или других отзывчивых «специалистов», которые рядом, но на самом деле слабо понимают, что происходит.
В лучшем случае, эти «профи» звонят и спрашивают – правильно ли я подключаю. Тут ещё есть шанс не спалить двигатель. Сразу становится понятна квалификация «электрика», когда задают такие вопросы, от которых можно просто впасть в ступор (так как именно этому и учат электриков).

Например:
— зачем шесть контактов в двигателе?
— а почему контактов всего три?
— что такое «звезда» и «треугольник»?
— а почему, когда я подключаю трехфазный насос и ставлю поплавковый выключатель, который рвёт одну фазу, двигатель не останавливается?
— а как измерить ток в обмотках?
— что такое пускатель?
и т.п.

Если ваш электрик задаёт такие вопросы, то нужно его отправить туда, откуда он пришёл. Иначе всё закончится сгоревшим электродвигателем, потерей денег, времени, дорогостоящим ремонтом. Давайте попробуем разобраться в схемах подключения электродвигателя к электропитанию.
Для начала нужно понимать, что существуют несколько популярных типов сетей переменного тока:

1. Однофазная сеть 220 В,
2. Трехфазная сеть 220 В (обычно используется на кораблях),
3. Трехфазная сеть 220В/380В,
4. Трехфазная сеть 380В/660В.
Есть ещё на напряжение 6000В и некоторые другие редкие, но их рассматривать не будем.

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей

Асинхронные электродвигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует своей фазе. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – её конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор ещё в эксплуатации находятся старые асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую советскую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, а концы — C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая — C2 и C5, а третья — C3 и C6.

Обмотки трёхфазных электродвигателей можно подключать по двум различным схемам: звездой (Y) или треугольником (Δ).

Подключение электродвигателя по схеме звезда

Название схемы подключения обусловлено тем, что при соединении обмоток по данной схеме (см. рисунок справа), визуально это напоминает трёхлучевую звезду.

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки своим одним концом соединены вместе. При таком подключении (сеть 220/380 В), к каждой обмотке отдельно подходит напряжение 220 В, а к двум обмоткам, соединённым последовательно, – напряжение 380 В.

Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда являются небольшие пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляют сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «треугольник». Но при таком подключении мощность питаемого электродвигателя ограничена (главным образом из экономических соображений): обычно по звезде включают относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

Название этой схемы также идёт от графического изображения (см. правый рисунок):

Как видно из схемы подключения электродвигателя – «треугольник», обмотки подключаются последовательно друг к другу: конец первой обмотки соединяется с началом второй и так далее.

То есть к каждой обмотке будет приложено напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В). В этом случае по обмоткам течёт больший ток, по треугольнику обычно включают двигатели большей мощности, чем при соединении по звезде (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В

Последовательность действий такова:

1. Для начала выясняем, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
2. Далее смотрим на табличку, которая есть на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y /треугольник Δ):

3. После идентификации параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда Y /треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Чтобы включить трёхфазный электродвигатель, нужно одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя – работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного пускателя, или при перекосе фаз (когда напряжение в одной из фаз сильно меньше, чем в двух других).
Есть 2 способа подключения электродвигателя:
— использование автоматического выключателя или автомата защиты электродвигателя

Эти устройства при включении подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем ставить именно автомат защиты электродвигателя серии MS, так как его можно настроить в точности на рабочий ток электродвигателя, и он будет чутко отслеживать его повышение в случае перегрузки. Это устройство в момент пуска даёт возможность некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не отключая двигатель.
Обычный же автомат защиты требуется ставить с превышением номинального тока электродвигателя, с учётом пускового тока (в 2-3 раза выше номинала).
Такой автомат может отключить двигатель только в случае КЗ или его заклинивания, что часто не обеспечивает нужной защиты.

— использование пускателя

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод механизма контактора осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель устроен достаточно просто и состоит из следующих частей:

(1) Катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Подвижная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмоток)
(5) Контакты неподвижные для подключения обмоток электродвигателя (сети питания).

При подаче питания на катушку, рама (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с использованием пускателя:

При выборе пускателя следует обращать внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупать его в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас есть только 3 провода и сеть на 380 В, то катушку нужно брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и на 220 В).

5. Проконтролировать, в правильную ли сторону крутится вал.
Если требуется изменить направление вращения вала электродвигателя, то нужно просто поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу

Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети.

Самый простой способ – использовать для автоматизации магнитный пускатель.
В этом случае достаточно поплавковый выключатель встроить последовательно в цепь питания катушки пускателя. При замыкании цепи поплавком будет замыкаться цепь катушки пускателя, и включаться электродвигатель, при размыкании – будет отключаться питание электродвигателя.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно для подключения к однофазной сети 220В используются специальные двигатели, предназначенные для подключения именно к такой сети, и вопросов с их питанием не возникает, т.к. для этого просто требуется вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Шуко) в розетку

Иногда требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 В (если, например, нет возможности провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который можно включить в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключить электродвигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Следует помнить, что частотный преобразователь на 220 В, выдает на выходе 3 фазы по 220 В. То есть подключить к нему можно только электродвигатель, который имеет напряжение питания на 220 В трёхфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распаячной коробке, обмотки которых можно подключить как по звезде, так и по треугольнику). В данном случае требуется подключение обмоток по треугольнику.

Возможно ещё более простое подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 В с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя приблизительно на 30%. Третья обмотка запитывается через конденсатор от любой другой.

Данный тип подключения мы рассматривать не будем, так как нормально с насосами такой способ не работает (либо при старте двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

— регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),
— при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
— при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).

Все об устройстве газонокосилки электрической и способах устранения мелких неисправностей

Давно остались в прошлом газонокосилки «толкательного» типа. Ножам, чтобы облегчить работу, дали привод от электродвигателя. Устройство газонокосилки электрической по-прежнему остаются простыми, но некоторые нюансы появились.

С электрическими устройствами территорию вокруг коттеджа или загородного дома легко привести в ухоженный участок, подчеркнуть определенный уровень, которого удалось в ландшафтном дизайне достичь хозяину. При помощи косы и даже триммера такого результата не получить, поскольку не удастся срезать траву, выдержав одинаковую высоту.

Устройство

Все электрические газонокосилки устроены одинаково. Они имеют платформу для крепления мотора, вал которого располагается параллельно земле. На валу электрического устройства закреплен нож (или два), при помощи которого скашивают сорняки. Чтобы скашивание было качественным, скорость режущего электрического инструмента должна быть высокой.

Сама платформа для удобства снабжается четырьмя колесами и ручкой с закрепленными на ней элементами, управляющими двигателем. Она предназначена для толкания устройства вперед и управления электрической косилкой.

Крепление колес может быть жестким и быть поворотными. В первом случае придется приподнимать на поворотах два колеса. Поворотные предусматривают применение меньшей физической силы.

Помимо этого, они меньше «портят» газон. Поэтому, если посажены на газоне цветы, находятся качели, беседки и т.д., то применять рекомендуется колеса поворотные. Газонокосилки электрические с такими колесами удобны для ухода за участками под кустарниками и деревьями.

Двигатель закрыт корпусом, одновременно защищающим от травмирования случайными предметами оператора, работающего с электрической газонокосилкой. Материалом, используемым для его изготовления, чаще является пластмасса и реже – металл. Как видно, устройство газонокосилки электрической достаточно простое.

Травосборник

Скошенная и оставленная на газоне трава превращает участок в не эстетичный, а кроме того, высыхая, она потребует очистки газона граблями, например. Если же убрать сорняки не успевают до дождя, трава загнивает и приводит к появлению на газоне проплешин. Поэтому, правильнее будет, если косилка электрическая снабжена будет травосборником.

Конструктивно они делятся на:

• жесткие;
• мягкие;
• комбинированные, т.е. сами они мягкие (выполнены из ткани, а верх жесткий).

В емкости травосборника предусмотрены отверстия для циркуляции воздуха. Расположены травосборники в задней части электрического устройства. Устройство их должно быть таким, чтобы позволяло легко извлекать емкость для очистки.

Чем больше объем травосборника, тем его придется реже очищать, значит, меньше времени будет затрачиваться.

Эта деталь выполняет кошение сорняков, поэтому должна быть надежной. Нож должен быть выполнен из высококачественной специальной стали. Газонокосилка может быть укомплектована одним или несколькими ножами, что зависит от модели.

Нельзя косить участки, на которых имеются камни, чтобы не сломать нож и не вывести из строя устройство.

Сняв нож с газонокосилки электрической, его можно заменить новым или заточить. Для этого, придется старый снять, для чего косилку подготавливают — отключают от питания. Далее, лезвие фиксируют, чтобы не проворачивалось.

Крепится лезвие одним болтом по центру или двумя. Чтобы их открутить потребуется торцевой или накидной ключ. Пассатижи лучше не применять, чтобы «не слизать» грани.

Если снять болт не получается, потому, что он прикипел, можно воспользоваться жидким ключом WD-40.

Ручка

Служит эта деталь для управления устройством: толкания вперед и разворотов. На ней устанавливается кнопка, включающая мотора. Поэтому основные требования к ручке – удобство, прочность, возможность настройки под рост работающего.

Рекомендуем:

Основные неисправности

Их не так много, но необходимо их определить и грамотно устранить:

• не срезает сорняки. Означать это может, что затупились ножи и сломались. Рекомендуется покупать на каждый сезон новый нож и притом, только тот, который необходим для конкретной модели. В случае, если нож затупился, его аккуратно извлекают для заточки. Если опыта заточки нет, операцию правильнее доверить специалистам. Заточив нож с двух сторон под 30 градусов, его устанавливают на прежнее место, не нарушая балансировку. В противном случае возникает вибрация и шум, приводящие к разрушению подшипников. Проверяют балансировку, надев нож на отвертку. Если одна из сторон окажется тяжелее, нужно будет сточить с этой стороны металл;

• устройство перемещается с трудом по газону. Возможно, косят слишком высокие сорняки и нужно отрегулировать высот скоса. Также проверить стоит, не заедают ли (свободно ли вращаются) колеса или каток. Они могут быть забиты мусором или травой. Нужно осмотреть и очистить детали;

• перегревается мотор. Причина может скрываться в заблокированном воздухозаборе, т.е. снижено поступление воздуха. Необходимо очистить воздухозаборные решетки от скопившейся травы;
• не работает устройство электрическое совсем (не подает признаков жизни). В случае обнаружения такой поломки, начните с проверки ножей, отключив устройство и, если они забиты травой, то очистить их, вращая цилиндр в обратную сторону, до тех пор, пока он начнет вращаться свободно.

Если с ножами все в порядке, проверьте на разрыв приводные ремни. Возможно, они вытянулись, оборвались, износились, или просто соскочили со шкива.

Чтобы это проверить, с ремней снимают крышку, ослабляют винты крепления и приближают друг к другу шкивы — маленький и большой.

На шкив меньшего диаметра надевают новый ремень, затем его постепенно «накручивают» на большой, плавно вращая последний.

После установки на место обоих шкивов, натягивают ремни и затягивают винты.

Проверяют натяжение ремня (прогиб не должен превышать 4 мм), ставят крышку на прежнее место;

• обрыв электрошнура. Во время работы шнур сворачиваясь и разворачиваясь, перемещается по газону, поэтому в конце концов его внутренние проводники ломаются. Поэтому его и следует проверить на обрыв, при обнаружении которого, провод необходимо заменить, предварительно выключив газонокосилку и сняв крышку выключателя.

Чтобы шнур отсоединить, нужен шестигранник 1 мм, который вставляют в отверстия для проводников, ослабляя зажимы. Вынув и проверив провод на наличие обрыва, устанавливают его же или новый, соблюдая полярность;

• вышел из строя выключатель. Лучше провести его диагностику в сервисном центре. Там же, если потребуется, производят его замену;
• отсутствует электропитание.

Самой простой причиной может быть электрическая косилка, которую не включили в розетку. Если не работают и иные приборы, включенные в эту же цепь, следует проверить автоматы на щитке или предохранители.

Как менять масло

Для всех, кто периодически сталкивается со скашиванием сорняков, газонокосилка является незаменимой вещью. Простое устройство, тем не менее, иногда требует обслуживания, в число которого входит замена масла, применяемого для охлаждения механизма, что мотору позволяет функционировать на высоких оборотах.

Помимо этого, масло служит защитой деталей электрического устройства, хранящихся при отрицательных температурах.

Периодичность замены масла, определяется техническим состоянием двигателя. В устройствах новых поменять масло в газонокосилках необходимо непосредственно после завершения обкатки, т.е. спустя 5-6 часов непрерывной работы.

В дальнейшем, замену производят еще через 5-10 часов. Тогда в моторе не скапливается мусор. В двигателе не новом срок между заменой масла увеличивается до 25-50 часов, что соответствует 2-3 месяцам.

Определить, что масло нуждается в замене можно и по его цвету: как только появляется черный оттенок, нужно произвести замену, чтобы не заклинил мотор.

Весь процесс по замене жидкости делится на этапы:

• слив старого масла;
• поворот электрической газонокосилки сливным отверстием вниз;
• установка устройства в горизонтальное положение;
• заливка нового масла через горловину до имеющейся на картере отметки.

Какое масло залить в газонокосилку зависит от температуры окружающей среды, в которой эксплуатируется садовый инструмент. Правильно пользоваться жидкостью SAE-30, если на улице 5-30 градусов. Масло, вязкость которого 10W-30, подходит для межсезонья, а серия 5W-30 наиболее предпочтительна зимой.

Нельзя обойти вниманием Synthetic 5W-30 – надежное средство, обеспечивающее работу устройства при небольших отрицательных температурах.

Установка лески

Леску используют как режущий инструмент. Желательно подбирать ее того диаметра, который предназначен для косилки данного типа. В случае, если ее берут большего диаметра, это может вызывать перегрев и выход мотора и втулок из строя.

При выборе лески диаметра меньшего снижается эффективность работы, а расход самой лески увеличивается.

Важно: не рекомендуется применять тросы, леску армированную и провод.

Заменить леску можно двумя способами:

• намотав ее на шпульку;
• установив шпульку с уже намотанной леской (новую).

Если выбран первый способ, важно правильно намотать леску на газонокосилку, для чего удерживают шпульку одной рукой, а второй отворачивают нажимную головку, вращаемую по стрелке часов.

Потом проверяют, свободно ли перемещается болт внутри.

Далее извлекают шпульку и находящуюся в ней пружину. Протирают их ветошью. Также очищают вал и внутреннюю поверхность корпуса. После этого, леску складывают пополам, а концы пропускают в два удерживающих паза.

Натягивая ее, уменьшают до минимума петлю. Длина лески должна составлять 7, 5 метров, а витки плотно лежать друг к другу. Леску наматывают в направлении, указанном на шпульке двумя концами сразу, поместив указательный палец между ними во избежание перехлеста.

Установив пружину в шпульку, последнюю помещают в корпусе. Затем, потянув резко за оба конца одновременно, ее извлекают из пазов.

Важно: пружину помещают в шпульку до сборки катушки. В собранную катушку устанавливают нажимную головку, затем, ее закручивают против часовой стрелки.

Также меняют леску на газонокосилке, заменяя шпульку новой, на которую уже леска намотана: пружину вынимают из извлеченной из корпуса катушки шпульки, протирают, как указано выше, переустанавливают в новую шпульку с леской пружину, продевают концы лески во втулки корпуса.

Осталось поместить на место шпульку, установить правильно головку нажимную и закрутить ее, выполнив вращение против часовой стрелки.

Еще проще произвести замену тросика для газонокосилки: нужно купить новый и установить его на место поврежденного.

Частой причиной поломки ручного стартера газонокосилки является пружина, заменить которую сможет каждый. Достаточно раскрутить стартер, снять шкив, открутив шуруп и освободив пружину. Ее можно купить отдельно, как и весь стартер полностью, но можно отремонтировать своими руками.

Заменив пружинку новой, на нее устанавливают шкив и выполняют действия в обратном порядке. Затем накручивают трос, чтобы пружинка стояла с натягом.