Qu'est-ce qu'une étoile et un triangle dans un moteur électrique

Théorie

Comme déjà mentionné, les schémas de connexion en étoile et en triangle sont caractéristiques non seulement pour le moteur électrique, mais aussi pour les enroulements du transformateur, les éléments chauffants (par exemple, les éléments chauffants de la chaudière électrique) et d'autres charges.

Pour comprendre pourquoi ces schémas de connexion d'éléments d'un circuit triphasé sont ainsi appelés, vous devez les modifier quelque peu.

Dans «l'étoile», la charge de chacune des phases est interconnectée par l'une des conclusions, c'est ce qu'on appelle le point neutre. Dans le «triangle», chacune des bornes de charge est connectée à des phases différentes.

Tout ce qui est indiqué dans l'article est également valable pour les trois phases asynchrone et machines synchrones.

Considérons cette question sur l'exemple de la connexion des enroulements d'un transformateur triphasé ou d'un moteur triphasé (dans ce contexte, cela n'a pas d'importance).

Sur cette figure, les différences sont plus visibles, dans l'étoile, le début des enroulements est connecté aux conducteurs de phase et les extrémités sont connectées ensemble, dans la plupart des cas, un fil zéro du générateur ou du transformateur d'alimentation est connecté au même point de charge.

Le point indique le début des enroulements.

C'est-à-dire que dans le "triangle" la fin de l'enroulement précédent et le début du suivant sont connectés, et la phase d'alimentation est connectée à ce point. Si vous confondez la fin et le début, la machine connectée ne fonctionnera pas.

Quelle est la différence

Si nous parlons de connecter des consommateurs monophasés, nous analyserons brièvement l'exemple de trois électrotènes, puis dans «l'étoile», si l'un d'entre eux s'éteint, les deux autres continueront de fonctionner. Si deux des trois brûlent, aucun ne fonctionnera du tout, car ils sont connectés par paires à une tension linéaire.

Dans le circuit triangulaire, même lorsque 2 dix éléments brûlent, le troisième continuera de fonctionner. Il n'y a pas de fil neutre à l'intérieur, il n'y a simplement nulle part où le connecter. Et dans l'étoile, il est connecté à un point neutre, et il est nécessaire d'égaliser les courants de phase et leur symétrie en cas de charges de phase différentes (par exemple, 1 élément chauffant est connecté dans l'une des branches et 2 en parallèle pour les autres).

Mais si à une telle connexion (avec une charge de phase différente) elle brûle zéro, alors les tensions ne seront pas les mêmes (où plus de charge s'affaisse et où moins - augmente). Nous avons écrit plus à ce sujet dans l'article sur déséquilibre de phase.

Il est à noter qu'il est impossible de connecter des appareils monophasés ordinaires (220V) entre phases, à 380V.Soit les appareils doivent être conçus pour une telle puissance, soit le réseau doit être en 220V linéaire (comme dans les réseaux électriques avec neutre isolé certains objets spécifiques, par exemple des navires).

Mais avec connexion d'un moteur triphasé, zéro n'est souvent pas connecté au milieu de l'étoile, car il s'agit d'une charge symétrique.

Formules de puissance, de courant et de tension

Pour commencer, il existe deux tensions différentes dans le circuit en étoile - linéaire (entre les fils linéaires ou de phase) et la phase (entre la phase et zéro). U linéaire 1,73 (racine de 3) fois plus grande que la phase U. Dans ce cas, les courants linéaires et de phase sont égaux.

UL = 1,73 * Uph

Il = If

C’est tension de ligne et de phase corréler de sorte que lorsqu'elle est linéaire en 380V, la phase est de 220V.

Dans le "triangle", la phase U-linéaire et la phase U sont égales et les courants diffèrent de 1,73 fois.

Ul = Uf

IL = 1,73 * SI

Puissance dans les deux cas, considérons les mêmes formules:

• plein S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• actif P = √3 * Ul * I * cos φ;
• réactif Q = √3 * Ul * I * sin φ.

Lorsque vous connectez la même charge aux mêmes phases U et U-linear, la puissance des appareils connectés différera de 3 fois.

Supposons qu'il existe un moteur fonctionnant sur un réseau triphasé 380/220 V et que ses enroulements soient conçus pour être connectés via une "étoile" au secteur avec une tension linéaire de 660 V. Ensuite, lorsqu'elle est connectée au «triangle», l'alimentation U-line devrait être 1,73 fois inférieure, c'est-à-dire 380V, ce qui convient pour la connexion à notre réseau.

Nous donnerons des calculs pour montrer quelles seront les différences pour le moteur lors de la commutation des enroulements d'un circuit à un autre.

Supposons que le courant du stator lorsqu'il est connecté à un triangle dans un réseau 380V était de 5A, alors sa pleine puissance est égale à:

S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA

Mettez le moteur électrique en "étoile" et la puissance diminuera de 3 fois, car la tension sur chaque enroulement a diminué de 1,73 fois (elle était de 380 par enroulement, mais est devenue 220), et le courant est également de 1,73 fois: 1,73 * 1 , 73 = 3. Ainsi, en tenant compte des valeurs réduites, nous calculerons la puissance totale.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA

Comme vous pouvez le voir, la puissance a chuté 3 fois!

Mais que se passera-t-il s'il y a un autre moteur électrique et qu'il a fonctionné dans l '«étoile» du réseau 380V et que le courant statorique est dans le même 5A, respectivement, et les enroulements sont conçus pour être connectés au «triangle» pour 220V (3 phases), mais pour une raison quelconque, ils connecté dans un "triangle" et connecté à 380V?

Dans ce cas, la puissance augmentera 3 fois, car la tension sur l'enroulement est désormais inversée de 1,73 fois et le courant est le même.

S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

La puissance du moteur est devenue plus que nominale en même temps. Alors ça brûle!

Par conséquent, il est nécessaire de connecter le moteur électrique selon le schéma de connexion des enroulements qui correspond à leur tension nominale.

Pratique - comment choisir un schéma pour un cas spécifique

Le plus souvent, les électriciens travaillent avec un réseau 380 / 220V, alors regardons comment connecter, avec une étoile ou un triangle, un moteur électrique à un tel réseau électrique triphasé.

Dans la plupart des moteurs électriques, le schéma de connexion des enroulements peut être modifié, pour cela, il y a six bornes dans le brno, elles sont disposées de telle sorte qu'avec l'aide d'un ensemble minimum de cavaliers, vous pouvez assembler le circuit dont vous avez besoin. En termes simples: la conclusion du début du premier enroulement se situe au-dessus de la fin du troisième, le début du deuxième, au-dessus de la fin du premier, le début du troisième au-dessus de la fin du second.

Comment distinguer deux options pour connecter un moteur électrique que vous voyez dans la figure ci-dessous.

Parlons du schéma à choisir. Le schéma de connexion des bobines du moteur n'a pas d'effet particulier sur le mode de fonctionnement du moteur, à condition que les paramètres nominaux du moteur correspondent au réseau. Pour ce faire, regardez la plaque signalétique et déterminez les tensions pour lesquelles votre machine électrique est spécialement conçue.

En règle générale, le marquage a la forme:

Δ / Y 220/380

Cela signifie:

Si la tension interfaciale est de 220, collectez les enroulements dans un triangle, et si 380 - dans une étoile.

Pour répondre simplement à la question "Comment connecter les enroulements du moteur?" nous avons fait pour vous un tableau de sélection pour le schéma de connexion:

Commutation étoile-triangle pour un démarrage en douceur

Lorsque le moteur démarre, des courants d'appel élevés sont observés. Par conséquent, pour réduire les courants de démarrage des moteurs à induction, un circuit de démarrage est utilisé avec les enroulements commutés de l'étoile au triangle. En même temps, comme mentionné ci-dessus, le moteur électrique doit être conçu pour se connecter au "triangle" et fonctionner sous le linéaire de votre réseau.

Ainsi, dans nos réseaux électriques triphasés (380 / 220V), pour de tels cas, des moteurs de tension nominale "380/660" sont utilisés, pour "Δ / Y", respectivement.

Au démarrage, les enroulements sont activés par une "étoile" à une tension réduite de 380V (par rapport aux 660V nominaux), le moteur commence à gagner en vitesse et à un certain moment (généralement par minuterie, dans des cas compliqués - par le signal du courant et des capteurs de vitesse), les enroulements passent en "triangle" et fonctionnent déjà à leur 380 volts nominale.

L'illustration ci-dessus décrit une telle méthode de démarrage des moteurs, mais à titre d'exemple, un interrupteur inverseur est montré, en pratique, deux contacteurs supplémentaires (KM2 et KM3) sont utilisés, bien que ce soit plus compliqué que le circuit habituel de connexion d'un moteur électrique, ce n'est pas son inconvénient. Mais elle a un certain nombre d'avantages:

• Moins de charge sur le réseau grâce aux courants d'appel.
• Par conséquent, les chutes de tension plus faibles et la probabilité d'arrêt des équipements associés sont réduites.
• Démarrage en douceur du moteur.

Cette solution présente deux principaux inconvénients:

1. Il est nécessaire de poser deux câbles à trois conducteurs de l'emplacement des contacteurs directement aux bornes du moteur.
2. Le couple de démarrage diminue.

Conclusion

En tant que tel, il n'y a pas de différences de performances lors de la connexion du même moteur électrique selon le schéma en étoile ou en triangle (il brûlera simplement si vous faites une erreur lors du choix). De plus, aucun des régimes ne présente d’avantages et d’inconvénients. Certains auteurs citent l'argument selon lequel le courant dans "l'étoile" est moindre. Mais avec la même puissance de deux moteurs différents, dont l'un est conçu pour être connecté en "étoile", et le second en "triangle" au réseau, par exemple 380V, le courant sera le même. Et un seul et même moteur ne peut pas être commuté «au hasard» et «ce n'est pas clair pour quoi», car il s'éteint tout simplement. L'essentiel est de choisir l'option qui correspond à la tension du réseau.

Nous espérons que vous êtes maintenant devenu plus clair sur ce qu'est un circuit étoile et triangle dans un moteur électrique, quelle est la différence dans la connexion de chacune des méthodes et comment choisir un circuit pour un cas particulier. Nous espérons que les informations fournies vous ont été utiles et intéressantes!

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