Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Hướng dẫn sử dụng động cơ 220V ba pha: Lựa chọn đấu dây, Delta vs Star và VFD

Hướng dẫn sử dụng động cơ 220V ba pha: Lựa chọn đấu dây, Delta vs Star và VFD

Hai động cơ 5,5 kW đặt cạnh nhau trên cùng một băng thử nghiệm. Một bảng tên ghi kết nối 380 V, Y. Cái còn lại đọc 220 V, kết nối delta. Trong hầu hết các trường hợp, chúng là cùng một máy: cùng các lớp stato, cùng rôto, cùng trục.

Đó là câu trả lời ngắn gọn đằng sau việc tìm kiếm. Động cơ ba pha 220 V thường là động cơ cảm ứng điện áp thấp tiêu chuẩn được kết nối lại ở dạng tam giác với đường dây ba pha 220 V. Nó không phải là một dòng sản phẩm riêng biệt và không có gì lạ. Những thay đổi giữa hai bảng tên là cách sáu đầu cuộn dây được liên kết, dòng điện mà cáp và công tắc tơ phải mang là bao nhiêu và — ở những nơi chỉ có sẵn nguồn điện một pha 220–240 V — cách tạo nguồn cung cấp ba pha ngay từ đầu.

"Ba pha 220 V" thực sự mô tả điều gì

220 V trong hệ thống ba pha là từng dòng một hình: điện thế giữa hai trong ba dây dẫn pha. Trong mạng ba pha 220 V, điện áp từ pha đến trung tính là khoảng 127 V, đó là lý do tại sao ổ cắm gia dụng trong các mạng đó được xếp hạng 110–127 V thay vì 230 V.

Hai họ điện áp thấp chiếm ưu thế trên toàn thế giới:

  • 200–240 V ba pha. Phổ biến ở các vùng của Châu Mỹ, Nhật Bản và một số thị trường 60 Hz. Trong dòng sản phẩm này, "động cơ ba pha 220 V" là một sản phẩm thông thường trong danh mục.
  • 380–415 V ba pha. Tiêu chuẩn trên khắp Châu Âu, Trung Quốc, Trung Đông và phần lớn Châu Á đối với nguồn cung cấp 50 Hz.

Bản thân cuộn dây không quan tâm nó được gắn vào mạng nào - chỉ có điện áp trên mỗi cuộn dây pha là quan trọng. Đó là lý do tại sao các nhà sản xuất chế tạo một cuộn dây định mức kép và đóng dấu tấm 220/380 V, 230/400 V hoặc 240/415 V bằng hai số liệu dòng điện. Delta che điện áp thấp, star che điện áp cao.

Nếu bạn muốn giải thích cấu trúc từ stato ra ngoài, Động cơ không đồng bộ ba pha được chế tạo như thế nào và tại sao nó lại quay bao gồm bố trí quanh co, trường quay và trượt chi tiết hơn.

Bảng 1: Động cơ định mức kép giống nhau ở kết nối tam giác và sao. Điện áp pha, từ thông, mô men xoắn và dòng điện pha giống hệt nhau - chỉ có điện áp đường dây và dòng điện đường dây thay đổi.
tham số Đồng bằng (điện áp thấp) Sao (điện áp cao)
Liên kết đầu cuối U1–W2, V1–U2, W1–V2 W2, U2 và V2 tham gia; cung cấp cho U1, V1, W1
Điện áp đường dây định mức 220 V 380 V
Điện áp trên mỗi cuộn dây pha 220 V 220 V
Dòng điện hiện tại Khoảng 1,73 × dòng pha Bằng dòng điện pha
Mô-men xoắn và tốc độ định mức giống hệt nhau giống hệt nhau
Cáp, contactor, cài đặt quá tải Kích thước trên dòng delta cao hơn Kích thước trên sao thấp hơn hiện tại

Đọc bảng tên trước khi bạn kết nối bất cứ điều gì

Hai giá trị hiện tại trên một tấm không phải là lỗi in. Một động cơ 4 kW, 4 cực, 50 Hz có hiệu suất và hệ số công suất điển hình tiêu thụ khoảng 14,5 A trên mỗi đường dây ở đồng bằng ở 220 V và khoảng 8,4 A ở dạng sao ở 380 V - tỷ lệ khoảng 1,73, căn bậc hai của 3.

Mọi thứ phía sau động cơ phải được chọn trên cao hơn số khi động cơ chạy ở điện áp 220 V:

  1. Tiết diện cáp và mức cách điện.
  2. Đánh giá của contactor và ngắt mạch.
  3. Cài đặt rơle quá tải nhiệt, phải là dòng tam giác, không phải dòng sao.
  4. Khối đầu cuối, tuyến cáp và kích thước đầu vào vỏ.

Lỗi trường phổ biến nhất với động cơ 220/380 V là kết nối lại nó từ sao sang tam giác trên đường dây 380 V với hy vọng có thêm mô-men xoắn. Điều đó làm tăng điện áp trên mỗi cuộn dây pha lên hệ số 1,73. Sắt bão hòa, dòng điện tăng mạnh và cuộn dây quá nóng trong vòng vài phút.

Sao và đồng bằng trên cùng một dòng 380 V (trên mỗi đơn vị, sao = 1,0)

Hình sao, đường 380 V Delta, cùng một dòng Điện áp cuộn pha 1.00 1.73 Dòng điện pha 1.00 1.73 mô-men xoắn khởi động 1.00 3.00 0 1 2 3

Chạy động cơ ba pha 220 V từ 220 V một pha

Đây là tình huống mà hầu hết người mua thực sự gặp phải: xưởng có điện áp một pha 220–240 V, động cơ ba pha và cả hai phải gặp nhau. Có ba cách tiếp cận và chỉ một trong số đó là thường lệ.

Biến tần - câu trả lời tiêu chuẩn

Bộ truyền động đầu vào một pha sẽ chỉnh lưu nguồn điện, lưu trữ năng lượng trong bus DC và tái tạo đầu ra ba pha với điện áp và tần số có thể điều chỉnh được. Động cơ vẫn được kết nối ở chế độ tam giác để mỗi cuộn dây nhìn thấy điện áp định mức 220 V. Biến tần phải được định mức cho dòng điện đầy tải của động cơ ở mức 220 V ba pha và vì đầu vào một pha mang dòng điện gấp khoảng 1,7 đến 2 lần dòng điện đó ở phía AC nên dây đầu vào, cầu dao và bộ lọc phải có kích thước phù hợp.

Hai hạn chế thực tế quan trọng. Giữ cáp giữa biến tần và động cơ ngắn — nhiều nhà sản xuất chỉ định một giới hạn, thường là trong phạm vi 20–50 m, trước khi cần đến bộ lọc dv/dt hoặc cuộn kháng đầu ra. Và xác nhận rằng cách điện động cơ và bố trí vòng bi phù hợp với nhiệm vụ của biến tần, đặc biệt khi liên quan đến việc chạy cáp dài hoặc chuyển mạch nhanh.

Bộ chuyển đổi pha tĩnh hoặc quay

Phổ biến ở Bắc Mỹ, nơi tiêu chuẩn một pha 240 V. Nó tạo ra chân thứ ba không bao giờ được cân bằng hoàn hảo, do đó động cơ sẽ bị giảm công suất và bộ chuyển đổi quá khổ so với định mức của động cơ.

Kết nối tụ điện (Steinmetz)

Một tụ điện chạy giữa hai trong ba cực sẽ khởi động một động cơ được tải nhẹ, nhưng mô-men xoắn khả dụng vẫn thấp hơn nhiều so với bảng tên, việc khởi động không đáng tin cậy và hiệu suất giảm xuống. Hãy coi nó như một giải pháp khắc phục tạm thời, không phải là một giải pháp sản xuất.

YVF2 Variable-Frequency Three-Phase Asynchronous Motor Series Dòng động cơ không đồng bộ ba pha biến tần YVF2 Danh mục bao gồm các động cơ biến tần YVF2 có công suất từ 0,55 đến 315 kW, với các biến thể 4 cực và 6 cực dành cho các bộ truyền động công nghiệp có tốc độ điều chỉnh được. Xem sản phẩm →

Mô-men xoắn có sẵn so với tần số đầu ra, động cơ 220 V trên bộ truyền động 220 V

100% 50% 0 Mô-men xoắn không đổi (V/f được giữ) Trường suy yếu (công suất không đổi) 0 30 50 60 90 Tần số đầu ra (Hz)

Định cỡ động cơ, cáp và bảo vệ ở 220 V

Khi động cơ được hiểu là một máy tiêu chuẩn được kết nối tam giác, ba quyết định kích thước sẽ được đưa ra trực tiếp.

Dòng điện, không phải nguồn điện, điều khiển định mức vật liệu

Một động cơ 7,5 kW ở 220 V tiêu thụ khoảng 26 A trên mỗi dòng; cùng một đầu ra ở 380 V tiêu thụ khoảng 15 A. Công tắc tơ, cáp, đệm và rơle quá tải đều được mua theo hình 220 V. Đây là hạng mục thường gây ngạc nhiên nhất cho những người mua thiết bị ba pha 220 V lần đầu tiên.

Phương pháp khởi động bị hạn chế

Một động cơ đang chạy ở điện áp tam giác ở 220 V không thể sử dụng khởi động sao-tam giác, vì việc kết nối lại nó theo kiểu sao sẽ làm giảm điện áp cuộn dây pha xuống 127 V và giảm mô-men xoắn khởi động xuống khoảng một phần ba. Bắt đầu trực tiếp ở điện áp 220 V kéo dòng điện định mức gấp sáu đến tám lần, dòng điện này ở nguồn cung cấp yếu sẽ biểu hiện dưới dạng sụt áp ảnh hưởng đến thiết bị lân cận. Bộ khởi động mềm hoặc VFD là câu trả lời thiết thực.

Lớp hiệu quả quan trọng hơn ở 220 V

IEC 60034-30-1 phân loại động cơ đường dây từ IE1 đến IE4. Việc tăng lên một lớp sẽ cắt giảm tổn hao bên trong động cơ và vì dòng điện trên đường dây ở 220 V cao hơn 1,73 lần ở mức 380 V cho cùng một đầu ra nên tổn hao cáp tỉ lệ với bình phương của dòng điện đó. Tại EU, quy định 2019/1781 đã yêu cầu IE3 là mức tối thiểu cho hầu hết các động cơ 0,75–1000 kW mới kể từ tháng 7 năm 2021 và IE4 ngày càng được chỉ định cho hoạt động liên tục.

YE3 IE3 High-Efficiency Three-Phase Induction Motor Series Dòng động cơ cảm ứng ba pha hiệu suất cao YE3 IE3 Động cơ cảm ứng IE3 đa năng từ 0,75 đến 315 kW, đáp ứng nhiều tốc độ cực cho máy bơm, quạt, băng tải và các hoạt động công nghiệp liên tục. Xem sản phẩm →
  • Đặt rơle quá tải thành dòng tam giác trên tấm, không bao giờ đặt dòng sao.
  • Kiểm tra tần số: động cơ 50 Hz trên nguồn 60 Hz chạy nhanh hơn khoảng 20% ​​và phải thấy điện áp cao hơn khoảng 20%, nếu không mô-men xoắn sẽ giảm.
  • Xác nhận môi trường xung quanh và giảm độ cao. Xếp hạng tiêu chuẩn thường giả định nhiệt độ môi trường xung quanh là 40 ° C và lên tới 1000 m.
  • Đối với hoạt động ngoài trời hoặc rửa trôi, IP55 là mức cơ bản thông thường; kiểm tra miếng đệm hộp đầu cuối và nút xả.

Động cơ ba pha 220 V được sử dụng ở đâu - và chúng bị hỏng ở đâu

Ở điện áp ba pha 220 V, nhiệm vụ điển hình là nhỏ nhưng liên tục: bơm tuần hoàn và cuộn dây quạt, bộ truyền động băng ghế và máy công cụ, băng tải nhỏ, dây chuyền dệt và in, máy nén xưởng và máy bơm khử nước di động. Đây chính xác là những vai trò được đảm nhiệm bởi Hồ sơ nhiệm vụ của máy bơm và HVAC , trong đó động cơ ba pha 220 V thường dẫn động một máy bơm ly tâm hoặc quạt có yêu cầu mômen khởi động khiêm tốn.

Khi môi trường gia tăng rủi ro, việc lựa chọn dòng động cơ quan trọng hơn điện áp. Bụi, hơi dung môi, bụi ngũ cốc hoặc hơi nhiên liệu sẽ chuyển thông số kỹ thuật sang phạm vi chống cháy nổ, được quản lý bởi IEC 60079 dành cho thiết bị trong khu vực nguy hiểm. Các thiết bị đầu cuối, đường dẫn lửa và dấu hiệu trên bảng tên đều khác với máy tiêu chuẩn.

Nhiệm vụ phanh và thay đổi tốc độ cũng tuân theo logic tương tự. Động cơ phanh để giữ tải hoặc dừng băng tải, động cơ hai tốc độ cho quy trình hai bước hoặc động cơ phanh biến tần kết hợp để định vị nhanh, mỗi động cơ đều giải quyết được vấn đề mà động cơ đa năng không thể làm được.

YBX3 Explosion-Proof Three-Phase Induction Motor Series Dòng động cơ cảm ứng ba pha chống cháy nổ YBX3 Động cơ dành cho khu vực nguy hiểm có bảo vệ Exd II BT4 hoặc CT4, 0,12–315 kW, dành cho máy bơm, quạt, máy nén, băng tải và thiết bị xử lý trong môi trường dễ nổ. Xem sản phẩm →

Hình 1: Hình chiếu đẳng cự của động cơ cảm ứng ba pha và hộp đấu dây của nó

Hộp thiết bị đầu cuối Vây làm mát Trục Vỏ quạt Đế gắn

Câu hỏi thường gặp

Q1. Động cơ ba pha 380 V có thể chạy trên ba pha 220 V không?

Chỉ khi bảng tên hiển thị mức định mức kép chẳng hạn như 220/380 V. Kết nối lại cuộn dây ở dạng tam giác và động cơ sẽ phát triển mô-men xoắn và công suất định mức tối đa ở 220 V, với dòng điện trên đường dây tăng theo hệ số 1,73.

Q2. Sự khác biệt giữa động cơ 220 V ba pha và động cơ 220 V một pha là gì?

Động cơ một pha 220 V chạy trực tiếp từ nguồn điện hai dây và cần một tụ điện hoặc một cực có bóng râm. Một động cơ 220 V ba pha cần có ba đường dây ở mức 220 V giữa các pha và không có tụ điện khởi động.

Q3. Làm thế nào để bạn kết nối một động cơ 220 V ba pha ở vùng đồng bằng?

Liên kết U1 với W2, V1 với U2 và W1 với V2, sau đó cấp ba pha cho U1, V1 và W1. Hộp thiết bị đầu cuối được đánh dấu bằng sáu đầu cuộn dây và hai mẫu liên kết.

Q4. Tôi cần VFD cỡ nào để chạy động cơ 220 V ba pha từ 220 V một pha?

Khớp đầu ra ba pha của biến tần với dòng điện đầy tải của động cơ ở 220 V, sau đó xác nhận biến tần chấp nhận đầu vào một pha ở mức định mức đó. Dòng điện đầu vào một pha gấp khoảng 1,7 đến 2 lần dòng điện động cơ.

Q5. Động cơ 220 V ba pha tiêu thụ bao nhiêu dòng điện?

Khoảng 1,73 lần dòng điện ở 380 V cho cùng một đầu ra. Một động cơ 7,5 kW tiêu thụ khoảng 26 A ở điện áp 220 V, so với khoảng 15 A ở 380 V, vì vậy cáp và công tắc tơ phải được chọn để có giá trị lớn hơn.

Q6. IE3, IP55 và S1 có ý nghĩa gì trên bảng tên động cơ 220 V?

IE3 là cấp hiệu suất theo tiêu chuẩn IEC 60034-30-1, IP55 là lớp bảo vệ vỏ chống bụi và tia nước, còn S1 có nghĩa là hoạt động liên tục. Cả ba đều ảnh hưởng đến việc động cơ có phù hợp với ứng dụng hay không.


DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH 
DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH  DỊCH VỤ TÙY CHỈNH