Thuis / Nieuws / Industrie Nieuws / Driefasige 220V-motorgids: bedrading, Delta versus ster en VFD-selectie

Driefasige 220V-motorgids: bedrading, Delta versus ster en VFD-selectie

Twee motoren van 5,5 kW staan naast elkaar op dezelfde testbank. Op één typeplaatje staat 380 V, Y-aansluiting. De andere geeft 220 V, driehoekschakeling aan. In de meeste gevallen zijn het dezelfde machines: dezelfde statorlamellen, dezelfde rotor, dezelfde as.

Dat is het korte antwoord achter de zoektocht. Een driefasige 220 V-motor is normaal gesproken een standaard laagspannings-inductiemotor die in driehoek opnieuw is aangesloten op een driefasige lijn van 220 V. Het is geen aparte productfamilie en ook niet exotisch. Wat tussen de twee typeplaatjes verandert, is hoe de zes wikkeluiteinden met elkaar zijn verbonden, hoeveel lijnstroom de kabel en de contactor moeten dragen, en – op plaatsen waar alleen eenfasige 220–240 V beschikbaar is – hoe de driefasige voeding überhaupt wordt gecreëerd.

Wat "Driefasig 220 V" eigenlijk beschrijft

220 V in een driefasig systeem is a lijn-tot-lijn figuur: de potentiaal tussen twee van de drie fasegeleiders. In een driefasig netwerk van 220 V is de spanning van fase naar nul ongeveer 127 V. Daarom hebben huishoudelijke stopcontacten in die netwerken een vermogen van 110-127 V in plaats van 230 V.

Twee laagspanningsfamilies domineren wereldwijd:

  • 200–240 V driefasig. Gebruikelijk in delen van Amerika, Japan en verschillende 60 Hz-markten. In deze familie is een "220 V draaistroommotor" een gewoon catalogusitem.
  • 380–415 V driefasig. De standaard in Europa, China, het Midden-Oosten en een groot deel van Azië op het gebied van 50 Hz-voorzieningen.

Het maakt de wikkeling zelf niet uit op welk netwerk hij is aangesloten; alleen de spanning over elke fasespoel is van belang. Dat is de reden waarom fabrikanten een wikkeling met twee nominale waarden bouwen en op de plaat 220/380 V, 230/400 V of 240/415 V stempelen met twee stroomcijfers. Delta dekt de laagspanning, ster dekt de hoogspanning.

Als je wilt dat de constructie wordt uitgelegd vanaf de stator naar buiten, hoe een driefasige asynchrone motor is gebouwd en waarom deze draait behandelt de kronkelende lay-out, het draaiveld en de slip in meer detail.

Tabel 1: Dezelfde motor met dubbel vermogen in driehoek- en sterschakeling. Fasespanning, flux, koppel en fasestroom zijn identiek - alleen lijnspanning en lijnstroom veranderen.
Parameter Delta (laagspanning) Ster (hoogspanning)
Terminalverbindingen U1–W2, V1–U2, W1–V2 W2, U2 en V2 sloten zich aan; voeding naar U1, V1, W1
Nominale lijnspanning 220 V 380 V
Spanning over elke fasespoel 220 V 220 V
Lijnstroom Ongeveer 1,73 × fasestroom Gelijk aan fasestroom
Nominaal koppel en snelheid Identiek Identiek
Kabel, schakelaar, overbelastingsinstelling Gedimensioneerd op de hogere deltastroom Gedimensioneerd op de lagere sterstroom

Lees het typeplaatje voordat u iets aansluit

Twee huidige waarden op één plaatje zijn geen drukfout. Een 4 kW, 4-polige, 50 Hz motor met een typisch rendement en arbeidsfactor verbruikt ongeveer 14,5 A per lijn in delta bij 220 V en ongeveer 8,4 A in ster bij 380 V - een verhouding van ongeveer 1,73, de vierkantswortel van drie.

Alles stroomafwaarts van de motor moet op de worden gekozen hoger nummer als de motor op 220 V draait:

  1. Kabeldoorsnede en isolatiewaarde.
  2. Waardering schakelaar en stroomonderbreker.
  3. Thermische overbelastingsrelaisinstelling, die de deltastroom moet zijn, niet de sterstroom.
  4. Klemmenblok, kabelwartel en ingangsgrootte van de behuizing.

De meest voorkomende veldfout bij een 220/380 V-motor is het opnieuw aansluiten van ster naar driehoek op een 380 V-lijn in de hoop op extra koppel. Dat verhoogt de spanning over elke fasespoel met een factor 1,73. Het ijzer raakt verzadigd, de stroom stijgt steil en de wikkeling raakt binnen enkele minuten oververhit.

Ster versus delta op dezelfde 380 V-lijn (per eenheid, ster = 1,0)

Ster, 380 V-lijn Delta, dezelfde lijn Fasespoelspanning 1.00 1.73 Fasespoelstroom 1.00 1.73 Startkoppel 1.00 3.00 0 1 2 3

Een driefasige motor van 220 V laten draaien vanaf eenfasige 220 V

Dit is de situatie waarmee de meeste kopers feitelijk worden geconfronteerd: de werkplaats heeft eenfasige spanning van 220–240 V, de motor is driefasig en die twee moeten aan elkaar voldoen. Er bestaan ​​drie benaderingen, en slechts één daarvan is routinematig.

Frequentieregelaar: het standaardantwoord

Een enkelfasige ingangsaandrijving rectificeert de netspanning, slaat energie op in een DC-bus en creëert een driefasige uitgang met instelbare spanning en frequentie. De motor blijft in driehoek aangesloten, zodat elke spoel zijn nominale 220 V ziet. De frequentieregelaar moet geschikt zijn voor de volledige belastingsstroom van de motor bij 220 V driefasig, en omdat eenfasige ingang ruwweg 1,7 tot 2 maal die stroom aan de AC-zijde voert, moeten de ingangsbedrading, onderbreker en filtering dienovereenkomstig worden gedimensioneerd.

Twee praktische beperkingen zijn van belang. Houd de kabel tussen aandrijving en motor kort; veel fabrikanten specificeren een limiet, vaak in het bereik van 20–50 m, voordat een dv/dt-filter of uitgangsreactor vereist is. En bevestig dat de motorisolatie en lageropstelling geschikt zijn voor het gebruik van de omvormer, vooral als er sprake is van lange kabeltrajecten of snelle schakeling.

Statische of roterende faseomzetter

Gebruikelijk in Noord-Amerika, waar 240 V enkelfasig standaard is. Het genereert een derde tak die nooit perfect in balans is, dus de motor moet worden verlaagd en de omvormer moet te groot zijn in verhouding tot het motorvermogen.

Condensator (Steinmetz) aansluiting

Een bedrijfscondensator tussen twee van de drie klemmen zal een licht belaste motor starten, maar het beschikbare koppel blijft ruim onder het typeplaatje, het starten is onbetrouwbaar en het rendement daalt. Beschouw het als een tijdelijke oplossing, niet als een productieoplossing.

YVF2 Variable-Frequency Three-Phase Asynchronous Motor Series YVF2 driefasige asynchrone motorserie met variabele frequentie Categorie omvat YVF2-motoren met invertervermogen van 0,55 tot 315 kW, met 4-polige en 6-polige varianten voor industriële aandrijvingen met regelbare snelheid. Bekijk Product →

Beschikbaar koppel versus uitgangsfrequentie, 220 V-motor op een 220 V-aandrijving

100% 50% 0 Constant koppel (V/f vastgehouden) Veldverzwakking (constant vermogen) 0 30 50 60 90 Uitgangsfrequentie (Hz)

Dimensionering van de motor, kabel en bescherming bij 220 V

Zodra de motor wordt begrepen als een delta-aangesloten standaardmachine, volgen er direct drie maatbeslissingen.

Stroom, en niet macht, bepaalt de stuklijst

Een motor van 7,5 kW bij 220 V verbruikt ongeveer 26 A per lijn; dezelfde uitgang bij 380 V verbruikt ongeveer 15 A. Schakelaars, kabel, wartels en het overbelastingsrelais worden allemaal gekocht tegen het 220 V-cijfer. Het is het artikel dat de eerste kopers van driefasige 220 V-apparatuur het vaakst verrast.

De startmethode is beperkt

Een motor die al in delta op 220 V draait, kan geen ster-driehoekstart gebruiken, omdat het opnieuw aansluiten in ster de fasespoelspanning verlaagt tot 127 V en het startkoppel terugbrengt tot ongeveer een derde. Direct-on-line vanaf 220 V trekt zes tot acht keer de nominale stroom, wat bij een zwakke voeding tot uiting komt in een spanningsdip die naburige apparatuur beïnvloedt. Een softstarter of een VFD is het praktische antwoord.

Efficiëntieklasse is belangrijker bij 220 V

IEC 60034-30-1 classificeert lijnmotoren van IE1 tot IE4. Door een klasse hoger te gaan, worden de verliezen in de motor verminderd, en omdat de lijnstroom bij 220 V 1,73 keer hoger is dan bij 380 V voor dezelfde uitgang, schalen de kabelverliezen met het kwadraat van die stroom. In de EU vereist verordening 2019/1781 sinds juli 2021 IE3 als minimum voor de meeste nieuwe motoren van 0,75–1000 kW, en IE4 wordt steeds vaker gespecificeerd voor continu gebruik.

YE3 IE3 High-Efficiency Three-Phase Induction Motor Series YE3 IE3 Serie driefasige inductiemotoren met hoog rendement IE3-inductiemotoren voor algemeen gebruik van 0,75 tot 315 kW, geschikt voor meerdere poolsnelheden voor pompen, ventilatoren, transportbanden en continu industrieel gebruik. Bekijk Product →
  • Stel het overbelastingsrelais in op de deltastroom op de plaat, nooit op de sterstroom.
  • Controleer de frequentie: een 50 Hz-motor op een 60 Hz-voeding draait ongeveer 20% sneller en moet ongeveer 20% meer spanning zien, anders daalt het koppel.
  • Bevestig de vermindering van de omgevingstemperatuur en de hoogte. Standaardwaarden gaan doorgaans uit van een omgevingstemperatuur van 40 °C en maximaal 1000 m.
  • Voor buiten- of washdown-toepassingen is IP55 de gebruikelijke basislijn; controleer de pakking van de klemmenkast en de aftapplug.

Waar driefasige motoren van 220 V worden gebruikt en waar ze falen

Bij 220 V driefasig is de typische taak klein maar continu: circulatiepompen en ventilatorconvectoren, aandrijvingen van werkbanken en werktuigmachines, kleine transportbanden, textiel- en druklijnen, werkplaatscompressoren en draagbare ontwateringspompen. Dit zijn precies de rollen die onder de pomp- en HVAC-bedrijfsprofiel , waarbij een driefasige motor van 220 V doorgaans een centrifugaalpomp of een ventilator aandrijft met een bescheiden startkoppelvraag.

Waar de omgeving risico's met zich meebrengt, is de keuze van de motorfamilie belangrijker dan de spanning. Stof, damp van oplosmiddelen, graanstof of brandstofdamp brengt de specificatie binnen het explosieveilige bereik, geregeld door IEC 60079 voor apparatuur in explosiegevaarlijke omgevingen. Terminals, vlampaden en naamplaatmarkeringen verschillen allemaal van een standaardmachine.

Rem- en snelheidsveranderingen volgen dezelfde logica. Een remmotor voor het vasthouden van een lading of het stoppen van een transportband, een motor met twee snelheden voor een proces in twee stappen, of een gecombineerde remmotor met variabele frequentie voor snelle positionering lossen allemaal een probleem op dat een motor voor algemeen gebruik niet kan.

YBX3 Explosion-Proof Three-Phase Induction Motor Series YBX3 explosieveilige driefasige inductiemotorserie Motoren voor explosiegevaarlijke omgevingen met Exd II BT4- of CT4-bescherming, 0,12–315 kW, voor pompen, ventilatoren, compressoren, transportbanden en procesapparatuur in explosieve atmosferen. Bekijk Product →

Figuur 1: Isometrisch aanzicht van een driefasige inductiemotor en zijn klemmenkast

Klemmenkast Koelvinnen Schacht Ventilatorkap Montagebasis

Veelgestelde vragen

Q1. Kan een driefasige motor van 380 V op driefasige 220 V draaien?

Alleen als op het typeplaatje een dubbel vermogen staat, zoals 220/380 V. Sluit de wikkeling opnieuw in driehoek aan, en de motor ontwikkelt het volledige nominale koppel en vermogen bij 220 V, waarbij de lijnstroom met een factor 1,73 stijgt.

Vraag 2. Wat is het verschil tussen een driefasige 220 V-motor en een enkelfasige 220 V-motor?

Een eenfasige 220 V-motor werkt rechtstreeks op een tweedraadsvoeding en heeft een condensator of een gearceerde pool nodig. Een driefasige 220 V-motor heeft drie lijnen bij 220 V tussen de fasen nodig en heeft geen startcondensator.

Q3. Hoe sluit je een driefasige 220 V-motor in driehoek aan?

Verbind U1 met W2, V1 met U2 en W1 met V2 en voed vervolgens de drie fasen naar U1, V1 en W1. De klemmenkast is gemarkeerd met de zes wikkeluiteinden en de twee verbindingspatronen.

Q4. Welke VFD-grootte heb ik nodig om een ​​driefasige 220 V-motor te laten werken op eenfasige 220 V?

Zorg ervoor dat de driefasige uitgang van de omvormer overeenkomt met de vollaststroom van de motor bij 220 V, en bevestig vervolgens dat de omvormer eenfasige ingang bij dat vermogen accepteert. Eenfasige ingangsstroom is ongeveer 1,7 tot 2 keer de motorstroom.

Vraag 5. Hoeveel stroom trekt een driefasige 220 V-motor?

Ongeveer 1,73 keer de stroom bij 380 V voor dezelfde output. Een motor van 7,5 kW verbruikt ongeveer 26 A bij 220 V, tegen ongeveer 15 A bij 380 V, dus kabels en schakelaars moeten voor de grotere waarde worden gekozen.

Vraag 6. Wat betekenen IE3, IP55 en S1 op het typeplaatje van een 220 V-motor?

IE3 is de efficiëntieklasse volgens IEC 60034-30-1, IP55 is de bescherming van de behuizing tegen stof en waterstralen, en S1 betekent continu gebruik. Alle drie hebben invloed op de vraag of de motor geschikt is voor de toepassing.


DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT 
DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT  DIENST OP MAAT