Kotiin / Uutiset / Teollisuuden uutisia / Kolmivaiheinen 220 V moottoriopas: johdotus, Delta vs Star ja VFD-valinta

Kolmivaiheinen 220 V moottoriopas: johdotus, Delta vs Star ja VFD-valinta

Kaksi 5,5 kW:n moottoria istuu vierekkäin samassa testipenkissä. Yhdessä tyyppikilvessä lukee 380 V, Y liitäntä. Toinen lukee 220 V, kolmioliitäntä. Useimmissa tapauksissa kyseessä on sama kone: samat staattorilaminaatiot, sama roottori, sama akseli.

Tämä on lyhyt vastaus haun takana. Kolmivaiheinen 220 V:n moottori on normaalisti tavallinen pienjännitteinen oikosulkumoottori, joka on kytketty kolmiossa 220 V kolmivaiheiseen linjaan. Se ei ole erillinen tuoteperhe, eikä se ole eksoottinen. Kahden tyyppikilven välillä muuttuu se, miten kuusi käämin päätä on linkitetty, kuinka paljon johtovirtaa kaapelin ja kontaktorin tulee kuljettaa, ja - paikoissa, joissa on vain yksivaiheinen 220-240 V -jännite - miten kolmivaiheinen syöttö ylipäätään luodaan.

Mitä "kolmivaiheinen 220 V" itse asiassa kuvaa

220 V kolmivaihejärjestelmässä on a rivistä riviin kuva: minkä tahansa kahden kolmesta vaihejohtimen välinen potentiaali. 220 V kolmivaiheisessa verkossa vaihe-nollajännite on noin 127 V, minkä vuoksi kotitalouspistorasiat näissä verkoissa ovat 110–127 V 230 V:n sijaan.

Kaksi pienjänniteperhettä hallitsee maailmanlaajuisesti:

  • 200-240 V kolmivaiheinen. Yleinen osissa Amerikkaa, Japania ja useilla 60 Hz:n markkinoilla. Tässä perheessä "220 V kolmivaihemoottori" on tavallinen luettelotuote.
  • 380–415 V kolmivaiheinen. Standardi kaikkialla Euroopassa, Kiinassa, Lähi-idässä ja suuressa osassa Aasiaa 50 Hz:n toimituksissa.

Käämillä itsessään ei ole väliä mihin verkkoon se on liitetty - vain kunkin vaihekelan jännitteellä on merkitystä. Siksi valmistajat rakentavat kaksinkertaisen käämin ja leimaavat levyn 220/380 V, 230/400 V tai 240/415 V kahdella virtaluvulla. Delta kattaa matalajännitteen, tähti kattaa korkean jännitteen.

Jos haluat selittää rakenteen staattorista ulospäin, miten kolmivaiheinen asynkroninen moottori rakennetaan ja miksi se pyörii kattaa käämityksen, pyörivän kentän ja liukumisen tarkemmin.

Taulukko 1: Sama kaksoisnimellismoottori kolmio- ja tähtiliitännässä. Vaihejännite, vuo, vääntömomentti ja vaihevirta ovat identtiset – vain verkkojännite ja verkkovirta muuttuvat.
Parametri Delta (matala jännite) Tähti (korkea jännite)
Terminaalin linkit U1–V2, V1–U2, V1–V2 W2, U2 ja V2 liittyivät; syöttö U1, V1, W1
Nimellinen verkkojännite 220 V 380 V
Jännite jokaisen vaihekelan yli 220 V 220 V
Linjavirta Noin 1,73 × vaihevirta Sama kuin vaihevirta
Nimellismomentti ja nopeus Identtinen Identtinen
Kaapeli, kontaktori, ylikuormitusasetus Mitoitettu suuremman deltavirran mukaan Mitoitettu alemman tähtivirran mukaan

Lue nimikilpi ennen kuin liität mitään

Kaksi virta-arvoa yhdellä levyllä ei ole painovirhe. 4 kW:n, 4-napainen, 50 Hz:n moottori, jolla on tyypillinen hyötysuhde ja tehokerroin, kuluttaa noin 14,5 A linjaa kohti kolmiossa 220 V jännitteellä ja noin 8,4 A tähtiä kohti 380 V jännitteellä – suhde on noin 1,73, neliöjuuri kolme.

Kaikki moottorin alavirtaan on valittava korkeampi numero, kun moottori käy 220 V:lla:

  1. Kaapelin poikkileikkaus ja eristysluokitus.
  2. Kontaktorin ja katkaisijan arvot.
  3. Terminen ylikuormitusreleen asetus, jonka on oltava deltavirta, ei tähtivirta.
  4. Liitinrima, kaapeliläpivienti ja kotelon läpiviennin koko.

Yleisin kenttävirhe 220/380 V moottorissa on sen kytkeminen tähdestä kolmioon 380 V johdolla lisävääntömomentin toivossa. Tämä nostaa kunkin vaihekelan jännitettä kertoimella 1,73. Rauta kyllästyy, virta nousee jyrkästi ja käämi ylikuumenee muutamassa minuutissa.

Tähti vs kolmio samassa 380 V linjassa (yksikköä kohden, tähti = 1,0)

Tähti, 380 V johto Delta, sama linja Vaihekelan jännite 1.00 1.73 Vaihekelan virta 1.00 1.73 Käynnistysmomentti 1.00 3.00 0 1 2 3

220 V:n kolmivaihemoottorin käyttäminen yksivaiheisesta 220 V:stä

Tämä on tilanne, jossa useimmat ostajat kohtaavat: konepajassa on 220–240 V yksivaiheinen, moottori on kolmivaiheinen ja näiden kahden on vastattava. On olemassa kolme lähestymistapaa, ja vain yksi niistä on rutiini.

Taajuusmuuttaja - standardi vastaus

Yksivaiheinen tulotaajuusmuuttaja tasasuuntaa verkkojännitteen, varastoi energiaa tasavirtaväylään ja luo uudelleen kolmivaiheisen ulostulon säädettävällä jännitteellä ja taajuudella. Moottori pysyy kytkettynä kolmiossa, jotta jokainen kela näkee nimellisjännitteensä 220 V. Taajuusmuuttajan on oltava mitoitettu moottorin täyden kuormituksen virralle 220 V kolmivaiheisella jännitteellä, ja koska yksivaihetulo kuljettaa noin 1,7–2 kertaa vaihtovirtapuolen virtaa, tulojohdot, katkaisija ja suodatin on mitoitettava vastaavasti.

Kaksi käytännön rajoitusta ovat tärkeitä. Pidä taajuusmuuttajan ja moottorin välinen kaapeli lyhyenä – monet valmistajat määrittävät rajan, usein 20–50 metrin alueella, ennen kuin tarvitaan dv/dt-suodatin tai lähtöreaktori. Ja varmista, että moottorin eristys ja laakerointi sopivat invertterikäyttöön, erityisesti silloin, kun kyseessä ovat pitkät kaapelit tai nopeat kytkennät.

Staattinen tai pyörivä vaihemuunnin

Yleistä Pohjois-Amerikassa, jossa 240 V yksivaiheinen on vakiona. Se tuottaa kolmannen haaran, joka ei ole koskaan täysin tasapainossa, joten moottoria tulee alentaa ja muuntaja ylimittaa moottorin arvoon nähden.

Kondensaattori (Steinmetz) liitäntä

Käynnistyskondensaattori kahden kolmesta liittimestä käynnistää kevyesti kuormitetun moottorin, mutta käytettävissä oleva vääntömomentti jää selvästi tyyppikilven alapuolelle, käynnistys on epäluotettava ja tehokkuus laskee. Käsittele sitä väliaikaisena korjauksena, ei tuotantoratkaisuna.

YVF2 Variable-Frequency Three-Phase Asynchronous Motor Series YVF2:n muuttuvataajuinen kolmivaiheinen asynkroninen moottorisarja Luokka kattaa YVF2-invertterikäyttöiset moottorit 0,55 - 315 kW, 4-napaisilla ja 6-napaisilla versioilla säädettävänopeuksisille teollisuuskäytöille. Näytä tuote →

Käytettävissä oleva vääntömomentti vs. lähtötaajuus, 220 V moottori 220 V taajuusmuuttajassa

100 % 50 % 0 Vakio vääntömomentti (V/f pidetty) Kentän heikkeneminen (vakioteho) 0 30 50 60 90 Lähtötaajuus (Hz)

Moottorin, kaapelin ja suojauksen mitoitus 220 V:lle

Kun moottori ymmärretään kolmiokytketyksi vakiokoneeksi, seuraa suoraan kolme kokopäätöstä.

Virta, ei teho, ohjaa materiaalia

7,5 kW:n moottori 220 V:lla kuluttaa noin 26 A linjaa kohden; sama lähtö 380 V:lla kuluttaa noin 15 A. Kontaktorit, kaapelit, tiivisteet ja ylikuormitusrele ostetaan 220 V:n arvoa vastaan. Se on rivikohta, joka useimmiten yllättää 220 V:n kolmivaihelaitteiden ensiostajat.

Aloitustapa on rajoitettu

Kolmiossa jo 220 V:lla käyvä moottori ei voi käyttää tähti-kolmiokäynnistystä, koska sen uudelleenkytkentä tähtiin pudottaa vaihekelan jännitteen 127 V:iin ja laskee käynnistysmomentin noin kolmannekseen. Suora 220 V:n jännitteestä alkava kytkentä vetää kuusi-kahdeksaan kertaa nimellisvirran, joka heikolla syötöllä näkyy jännitteen laskuna, joka vaikuttaa viereisiin laitteisiin. Pehmeä käynnistin tai VFD on käytännöllinen vastaus.

Tehokkuusluokka on tärkeämpi 220 V jännitteellä

IEC 60034-30-1 luokittelee linjamoottorit IE1:stä IE4:ään. Luokkaa ylöspäin siirtyminen vähentää häviöitä moottorin sisällä, ja koska linjavirta on 1,73 kertaa suurempi 220 V:lla kuin 380 V:lla samalla lähdöllä, kaapelihäviöt skaalautuvat tämän virran neliöön. EU:ssa säädös 2019/1781 on vaatinut IE3:n minimiksi useimmille uusille 0,75–1000 kW moottoreille heinäkuusta 2021 lähtien, ja IE4 määrätään yhä enemmän jatkuvaan käyttöön.

YE3 IE3 High-Efficiency Three-Phase Induction Motor Series YE3 IE3 Tehokas kolmivaiheinen oikosulkumoottorisarja Yleiskäyttöiset IE3-oikosulkumoottorit 0,75 - 315 kW, jotka kattavat useita napojen nopeuksia pumppuihin, puhaltimiin, kuljettimiin ja jatkuvaan teollisuuskäyttöön. Näytä tuote →
  • Aseta ylikuormitusrele levyn kolmiovirtaan, älä koskaan tähtivirtaan.
  • Tarkista taajuus: 50 Hz:n moottori 60 Hz:n syötössä käy noin 20 % nopeammin ja sen täytyy nähdä noin 20 % enemmän jännitettä, muuten vääntömomentti laskee.
  • Vahvista ympäristön ja korkeuden vähennys. Vakioluokissa oletetaan yleensä 40 °C ympäristön lämpötilaa ja enintään 1000 m.
  • Ulkokäyttöön tai pesuun IP55 on tavallinen perustaso; tarkista liitäntärasian tiiviste ja tyhjennystulppa.

Missä 220 V:n kolmivaihemoottoreita käytetään – ja missä ne epäonnistuvat

220 V kolmivaiheisella jännitteellä tyypillinen käyttö on pientä, mutta jatkuvaa: kiertovesipumput ja tuuletinkäämit, penkki- ja työstökonekäytöt, pienet kuljettimet, tekstiili- ja painolinjat, konepajakompressorit ja kannettavat vedenpoistopumput. Nämä ovat juuri ne roolit, joita pumpun ja LVI-käyttöprofiili , jossa 220 V:n kolmivaihemoottori käyttää yleensä keskipakopumppua tai puhallinta vaatimattomalla käynnistysmomenttitarpeella.

Jos ympäristö lisää riskiä, ​​moottoriperheen valinnalla on enemmän merkitystä kuin jännitteellä. Pöly, liuotinhöyry, viljapöly tai polttoainehöyry siirtää spesifikaatiot räjähdyssuojatulle alueelle, jota säätelee IEC 60079 vaarallisten alueiden laitteille. Liittimet, liekkien polut ja tyyppikilven merkinnät eroavat kaikki tavallisesta koneesta.

Jarrutus- ja nopeudenmuutostehtävät noudattavat samaa logiikkaa. Jarrumoottori kuorman pitämiseen tai kuljettimen pysäyttämiseen, kaksinopeuksinen moottori kaksivaiheiseen prosessiin tai yhdistetty vaihtuvataajuinen jarrumoottori nopeaan asemointiin ratkaisevat kumpikin ongelman, jota yleiskäyttöinen moottori ei pysty.

YBX3 Explosion-Proof Three-Phase Induction Motor Series YBX3 Räjähdyssuojattu kolmivaiheinen oikosulkumoottorisarja Vaarallisten alueiden moottorit Exd II BT4- tai CT4-suojauksella, 0,12–315 kW, pumpuille, puhaltimille, kompressoreille, kuljettimille ja prosessilaitteille räjähdysvaarallisissa tiloissa. Näytä tuote →

Kuva 1: Isometrinen kuva kolmivaiheisesta induktiomoottorista ja sen liitäntäkotelosta

Liitinlaatikko Jäähdytysrivat Akseli Tuulettimen kansi Asennusalusta

Usein kysytyt kysymykset

Q1. Voiko 380 V:n kolmivaihemoottori toimia 220 V:n kolmivaiheisella moottorilla?

Vain jos tyyppikilvessä on kaksoisarvo, kuten 220/380 V. Kytke käämi uudelleen kolmioon, niin moottori kehittää täyden nimellisvääntömomentin ja -tehon 220 V jännitteellä verkkovirran kasvaessa kertoimella 1,73.

Q2. Mitä eroa on kolmivaiheisella 220 V moottorilla ja yksivaiheisella 220 V moottorilla?

Yksivaiheinen 220 V moottori toimii suoraan kaksijohtimissyötöstä ja vaatii kondensaattorin tai varjostetun navan. Kolmivaiheinen 220 V moottori tarvitsee kolme johtoa 220 V vaiheiden välillä, eikä siinä ole käynnistyskondensaattoria.

Q3. Kuinka kytket kolmivaiheisen 220 V moottorin kolmioon?

Yhdistä U1 W2:een, V1 U2:een ja W1 V2:een ja syötä sitten kolme vaihetta U1:een, V1:een ja W1:een. Liitinkotelo on merkitty kuudella käämityspäällä ja kahdella linkkikuviolla.

Q4. Minkä kokoisen VFD:n tarvitsen käyttääkseni kolmivaiheista 220 V:n moottoria yksivaiheisesta 220 V:n jännitteestä?

Yhdistä taajuusmuuttajan kolmivaiheinen lähtö moottorin täyskuormitusvirtaan 220 V:lla ja varmista sitten, että taajuusmuuttaja hyväksyy yksivaiheisen tulon kyseisellä nimellisarvolla. Yksivaiheinen tulovirta on noin 1,7-2 kertaa moottorin virta.

Q5. Kuinka paljon virtaa kolmivaiheinen 220 V moottori kuluttaa?

Noin 1,73 kertaa virta 380 V samalla lähdöllä. 7,5 kW:n moottori kuluttaa noin 26 A 220 V:lla, kun taas noin 15 A 380 V:lla, joten kaapelit ja kontaktorit on valittava suuremman arvon mukaan.

Q6. Mitä IE3, IP55 ja S1 tarkoittavat 220 V moottorin tyyppikilvessä?

IE3 on IEC 60034-30-1 -standardin mukainen tehokkuusluokka, IP55 on kotelon suojaus pölyltä ja vesisuihkuilta ja S1 tarkoittaa jatkuvaa käyttöä. Kaikki kolme vaikuttavat siihen, sopiiko moottori sovellukseen.


MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU 
MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU  MUKAUTETTU PALVELU