Как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя

Как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя

Содержание

1. Как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя: основные приемы
2. Контроль фазировки при помощи фазоуказателей
3. Как определить одноименные фазы

В процессе монтажа электрооборудования, в частности, параллельного подключения трансформаторов, актуален вопрос о том, как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя. С порядком и правильностью чередования связаны:

• безопасность запуска оборудования;
• направление вращения роторов асинхронных двигателей (особенно важно, если от них зависит работа нескольких механизмов).

В этой статье приведены основные способы и наиболее широко применяемые для решения этой задачи приборы.

Как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя: основные приемы

Если условно обозначить разноименные фазы в любой трехфазной сети (смещение синусоид для них составляет 120°) как A, B и C, то можно выделить следующие варианты порядка чередования:

• прямые (CAB, BCA, ABC);
• обратные (ACB, BAC, CBA).

Подключая оборудование к трехфазной сети при помощи силового кабеля, порядок следования фаз можно проверить без применения специальных приборов. При этом ориентируются на цветовую (или цифровую) маркировку изоляции жил электропровода. Следует заметить, что на практике маркировка изоляции может оказаться недостаточным критерием, поскольку не все производители дают гарантию совпадения цвета изоляции жилы в начале и в конце кабеля.

Добиться более надежных результатов позволяет такой доступный и несложный способ «прозвонки» жил, как использование двух телефонных трубок. Одна из трубок при этом является «активной» (снабжена батарейкой питания), другая «пассивная», без питания. Существует парная гарнитура, снабженная наушниками и зажимами, специально для проведения фазировки.

Также можно воспользоваться мегомметром. При этом для персонала обязательно строгое соблюдение мер безопасности.

Контроль фазировки при помощи фазоуказателей

Осуществить контроль фазировки (порядка чередования и одноименности фаз) можно с помощью простого фазоуказателя ФУ 2, который состоит из трех обмоток и вращающегося при проверке алюминиевого диска. Прибор действует по принципу асинхронного двигателя и применяется следующим образом:

• к выводам подключают 3 провода от источника напряжения;
• диск начинает вращение;

• если направление вращения совпадает с направлением стрелки на приборе, то порядок чередования прямой;
• вращение в противоположную относительно направления стрелки сторону указывает на обратное чередование.

Спросом также пользуется серия портативных фазоуказателей TKF, которая имеет следующие преимущества:

• компактность и простота в использовании (прибор не требует дополнительного источника питания);
• удобная светодиодная индикация результатов измерений — три светодиода отвечают за информацию о наличии напряжения на каждой фазе, еще два, R и L, указывают собственно направление чередования фаз;
• полнофункциональность.

Как определить одноименные фазы

Поскольку как прямое, так и обратное чередование предполагают по три варианта расположения фаз A, B и C, следующим шагом будет определение одноименных фаз. Для этого потребуется мультиметр (или вольтметр), которым замеряют показатели напряжения между фазами источников питания. Данный показатель будет равен нулю между одноименными фазами, их отмечают и таким же образом определяют две другие пары. При отсутствии мультиметра может быть применен осциллограф.

Знание основных принципов контроля чередования фаз и применение современных приборов позволяет избежать нарушения последовательности фаз при подключении дорогостоящего оборудования, обеспечивая тем самым эффективность и безопасность пусконаладочных работ.

Проверка фазировки электрического оборудования

Электрооборудование трёхфазного тока (трансформаторы, генераторы, кабельные линии электропередач) подлежит обязательной фазировке, перед тем как оно впервые будет включено в сеть или же по окончании очередного ремонта, в результате которого могло произойти нарушение порядка чередования, следования фаз.

Фазировка заключается в проверке совпадения по фазе напряжений каждой из 3-х фаз включаемой электроустановки с соответствующими напряжениями сети. Подобного рода проверка, безусловно, необходима, ведь в процессе сборки, монтирования и ремонта электрооборудования фазы могли быть переставлены местами.

У электромашин, например, не исключается и ошибочное обозначение силовых выводов статорных обмоток; у кабелей в соединительных муфтах могут быть между собой соединены жилы разноимённых фаз.

Во всех этих случаях единственным выходом считается выполнение фазировки. Как правило, эта технологическая операция состоит из 3-х основных перечисленных ниже этапов.

Проверка и сравнение порядка чередования фаз у электрической установки и сети. Данная операция выполняется перед непосредственным включением на параллельную работу нескольких сетей, работающих независимо, нового генератора и генератора, прошедшего капитальный ремонт, при котором могла измениться схема присоединения обмоток статора к сети.

Лишь при получении положительных результатов, полученных при фазировке, генераторы или, скажем трансформаторы синхронизируются и включаются на параллельную работу.

Проверка одноимённости или расцветки фазных проводников, которые впоследствии надо будет соединить. Эта операция ставит перед собой цель проверить правильность соединения всех элементов установки между собой. Проще говоря, выверяется правильность подвода токоведущих жил к включающему аппарату.

Проверка совпадения по фазе одноимённых напряжений, то есть отсутствия между ними угла сдвига фаз. В электрических сетях во время фазировки линий электропередач и силовых трансформаторов, которые принадлежат одной электрической системе, достаточно выполнить 2 последние операции, поскольку у всех генераторов, работающих синхронно с сетью, порядок следования фаз одинаков.

Приборы для фазировки. Сегодня существует множество методик, которые зависят от прямого назначения электрооборудования, схем соединения обмоток и от используемых приспособлений и приборов. К основным приборам и приспособлениям можно отнести:

Вольтметры переменного тока, используемые при фазировки электроустановок до 1 кВ и подключаемые непосредственно к выводам электрооборудования.

Фазоуказатели, принцип действие которых похож на принцип действия АД (асинхронного двигателя), когда при подключении катушки приборов к 3-х фазной сети токов происходит образование вращающегося магнитного поля, которое заставляет вращаться рабочий диск. При этом по направлению вращения диска можно судить о правильности порядка следования фаз токов, проходящих по катушкам.

Универсальные приборы (портативные вольтамперфазоиндикаторы, универсальные фазоуказатели).

Мегаомметры, представляющие собой переносные приборы, необходимые для измерения сопротивлений изоляции в широких диапазонах, что очень хорошо себя зарекомендовало при производстве фазировки.

Указатели напряжения для фазировки. Данные устройства хорошо подходят для фазировки электроустановок выше 1 кВ. При выполнении операции на отключённый аппарат (разъединитель, выключатель) на каждую сторону подаются фазируемые напряжения.

При этом, щупы прибора подносятся к токоведущим частям фазируемого аппарата, и дальше осуществляется наблюдение за свечением сигнальной лампы на устройстве.

Стоит учесть, что горение лампы говорит о несовпадении фаз, а отсутствие свечения лампочки – о согласованном включении и возможности включения коммутационного аппарата.

Методы фазировки. Эта операция может быть предварительной; выполняемой при монтаже и ремонте электрооборудования, и фазировкой непосредственно перед вводом в работу, осуществляемой перед первым включением оборудования, когда фазы могли быть переставлены местами.

Фазировка оборудования — Приборы и приспособления, употребляемые при фазировке

Содержание материала

• Фазировка оборудования
• Основные понятия и определения
• Приборы и приспособления, употребляемые при фазировке
• Мегаомметр
• Указателя напряжения для фазировки
• Прибор ФК-80 для фазировки кабелей
• Методы фазировки
• Предварительная фазировка
• Прямые методы фазировки
• Фазировка на подстанциях с упрощенной схемой
• Косвенные методы фазировки
• Фазировка генератора
• Несовпадение чередований и обозначений фаз

Вольтметры.

Для фазировки в электроустановках до 1000 В применяют вольтметры переменного тока, непосредственно подключаемые к выводам электрического оборудования или токопроводящим частям аппаратов. Большой точности от этих приборов не требуется, к ним не предъявляется также никаких требований и в отношении принципа действия. Шкала прибора должна быть рассчитана на двойное фазное или линейное напряжение установки в зависимости от метода фазировки и вида фазируемого оборудования.
При фазировке оборудования напряжением 6 кВ и выше вольтметр юдключают к измерительным трансформаторам напряжения стационарной установки (шинным, генераторным) Применение переносных трансформаторов напряжения с вольтметром на стороне НН не рекомендуется, так как это небезопасно для персонала.

Фазоуказатель.

Порядок следования фаз проверяют индукционным фазоуказатслем типа И-517 или аналогичным по устройству фазоуказателем типа ФУ-2, внешний вид которого показан на рис. 14, а. Прибор состоит из трех катушек 1. 2, 3, намотанных на ферромагнитных сердечниках, и легкого алюминиевого диска 4, укрепленного на оси. Действие прибора основано на том же принципе, что и действие асинхронного двигателя. Если три катушки прибора подключить к трехфазной системе токов, то они образуют круговое вращающееся в пространстве магнитное поле, приводящее в движение диск в том направлении, в котором вращается оно само. Направление вращения магнитного поля, а значит, и диска зависит исключительно от Порядка следования фаз токов в катушках.
Для определения порядка следования фаз фазоуказатель подключают к проверяемой системе напряжений.
Зажимы прибора маркированы, т. с. обозначены буквами А, В. С. Если фазы сети совпадут с маркировкой прибора, то диск будет вращаться в направлении, указанном стрелкой на кожухе прибора. Такое вращение диска соответствует прямому порядку следования фаз сети Л. В. С (рис. 14,6). Если к прибору подвести фазы в обратном порядке следования, а именно фазу А — к зажиму А, фазу С — к зажиму В, фазу В к зажиму С, то диск будет вращаться в обратном направлении (рис. 14.). Получение прямою порядка следования фаз из обратного производится переменой мест двух любых фаз.
Приборы рассчитаны на включение в сеть напряжением 50—500 В на время не более 5 С при напряжении ДО 100 В и не более 3 с при напряжении выше 100 В. Вращение диска начинается при нажатии кнопки 5.
Универсальные приборы. Широкое применение при фазировках нашли универсальные приборы: портативный вольтамперфазоиидикатор ВАФ-85 и универсальный фазоуказатель типа Э 500/2. Прибор ВАФ-85 (рис. 15) позволяет измерять ток в пределах 1 10 А, напряжение промышленной частоты до 250 В, угол сдвига между векторами напряжения и тока, определять порядок следования фаз.
В приборе ВАФ-85 в качестве измерителя используется магнитоэлектрический прибор М-494. Для выпрямления переменного тока применены германиевые выпрямители. Измерение тока 1 10 А производится при помощи токосьемной приставки.

Рис. 13. Внешний вид прибора ВАФ-85 векторная диаграмма напряжений при измерении фазы (б)

Рис. 14. Внешний вид фазоуказателя (л) и направление вращения диска при прямом (б) и обратном (в) порядке следования фаз

Pиc. 16. Определение фазы вектора одного напряжения относительно вектора другого прибором Э-500/2

Приставка работает как трансформатор тока. Она позволяет охватывать провод с током и производить измерение без разрыва электрической цепи. Измерение малых токов возможно без токосъемной приставки — подключением цепи к зажимам 9.
Для измерения прибором тока (или напряжения) переключатель 4 устанавливают в положение «Величина», а переключатель пределов. 3 — на соответствующий предел тока (или напряжения). Переключатель 8 ставится в положение /, V. При измерении тока вилка токосъемной приставки вставляется в гнезда 2 с соблюдением обозначенной на них полярности. Отмеченная звездочкой сторона токосъемной приставки должна быть обращена к генераторному концу цепи (к трансформатору тока, к которому подключен провод).
При измерении напряжения используются зажимы 1. К зажиму, отмеченному звездочкой, присоединяется генераторный конец провода, соответствующий условно принятому началу вектора напряжения.
Для измерения фазы тока или напряжения в приборе предусмотрены механический выпрямитель, включаемый последовательно с измерительным прибором, и заторможенный с помощью рычага 7 сельсин с трехфазной обмоткой ротора. На статор сельсина (на зажимы А, В, С прибора) подается трехфазное напряжение с прямым порядком следования фаз А, В, С. Две фазы ротора сельсина связаны с механическим выпрямителем. В обмотках ротора как в трансформаторе индуцируется ЭДС. От положения ротора сельсина зависит фаза возбуждения механического выпрямителя, а следовательно, и момент включения и отключения его контактов относительно фазы тока, проходящего по измерительному прибору.

Рис. 17. Внешний вид (л) и схема (б) мегаомметра М-1101

Отсчет угла производится по лимбу 6, механически связанному с ротором сельсина, в момент, когда стрелка измерительного прибора 5 устанавливается на нуль его шкалы. Нуль лимба отградуирован по фазе вектора напряжения АВ. Это означает, что если к зажиму, отмеченному на приборе звездочкой, подвести напряжение фазы А, а к зажиму V — напряжение фазы В, то измерительный прибор покажет нуль при установке на контрольную риску отметки нуль лимба.
Для измерения фазы вектора тока или напряжения переключатель 4 устанавливают в положение «фаза», переключатель 8 — в положение I. U. На зажимы прибора А, В, С подают трехфазное напряжение (обычно от трансформатора напряжения) и проверяют порядок следования фаз. Для этого отпускают рычаг 7, тормозящий лимб 6, при этом лимб начинает вращаться. Если направление его вращения совпадает с направлением движения часовой стрелки, то это является признаком того, что фазы напряжения подведены к прибору правильно. В противном случае меняют местами два провода, подключенных к прибору.
Измерение фазы подведенного к зажимам 1 напряжения (или к зажимам 2 тока) состоит в том, что заторможенный рычагом лимб поворачивают до тех пор, пока стрелка измерительного прибора не установится на нуль, тогда и производится отсчет угла по лимбу. Считается, что угол φ между векторами (рис. 15,6) установлен правильно, если при перемещении лимба стрелка измерительного прибора начнет двигаться в ту же сторону, что и лимб.
Угол между двумя различными векторами вычисляется как разность углов, полученных при двух измерениях.
Прибор Э-500/2 предназначен для измерения фазового угла между векторами напряжений в симметричных трехфазных системах, а также для определения порядка следования фаз и групп соединения обмоток трансформаторов. Напряжение питания прибора 110 и 300 В. На рис. 16 показано включение прибора Э-500/2 при определении фазового угла между двумя напряжениями.

Потомственный мастер

Электричество, сантехника, установка бытовой техники. Просто о сложном

Как определить начало и конец обмотки в двигателе.

В этой статье я расскажу способ, как определить начало и конец обмотки в асинхронном трёхфазном двигателе.

Когда вам может потребоваться данный материал? Только в том случае, если у вас имеется в коробке брно шесть проводов одинакового цвета и на них нет никаких обозначений. Или ваш двигатель был соединен треугольником, а вы хотите получить возможность соединить его звездой. Как это сделать я писал здесь . Чтобы проще было объяснять материал, сначала пройдемся по принятым маркировкам выводов обмоток двигателей.

Выводы асинхронного двигателя. Маркировка выводов асинхронного двигателя

Встречаются различные маркировки выводов обмоток двигателя. Отечественная маркировка от С1 до С6 и международная, которую вы видите на рисунке.

В наше время встречаются обе маркировки, но для «обучения» мы будем применять новые обозначения, как более наглядные. Ранее, я уже говорил, что начало и конец обмоток понятия абсолютно условные, главное условие, которое играет важную роль это такое соединение обмоток, когда магнитные потоки не направлены встречно. Если два одинаковых потока направить встречно, они как бы уничтожают друг друга. Нам же надо получить согласованное направление магнитных потоков. В двигателе находятся три обмотки. Грубо говоря, двигатель, это трансформатор с тремя обмотками и сердечником в виде статора. Таким образом, обмотки в двигателе связывает магнитный поток, который протекает по статору, а его создает ток, который протекает по обмоткам. Ротор – это лишь приятная «вкусняшка», наличие которой позволяет получить из электрической энергии механическую.

Начало и конец обмоток электродвигателя

Ну что ж, приступим. Прежде, чем начинать процедуру, вам нужно подготовиться. Для этого вам потребуются:

• мультиметр или лампа накаливания (предпочтительнее, конечно же, мультиметр)
• маркеры для проводов
• знание техники безопасности , поскольку вы будете работать с опасным напряжением
• обычная сетевая вилка с проводом
• что-то, чем вы будете соединять провода, когда приступите к поиску выводов обмотки
• ну и материал данной статьи.

В качестве маркеров можно использовать кембрики, бумагу с резинками, цветную изоленту и обычные перманентные маркеры, в общем, что угодно, что позволит вам промаркировать выводы. Вам потребуется шесть маркеров, на которых вы напишете обозначения начала и концов обмоток.

Первым делом нужно определить обмотки двигателя

Названия обмоток тоже абсолютно условны. Хотя, если принимать в расчёт такое понятие, как фазировка, то правильное включение дает точное представление о том, в какую сторону будет вращаться вал двигателя и не более того. Выставляете мультиметр в режим прозвонки , один щуп прикладываете к любому из шести проводов, вторым щупом находите конец, который будет прозваниваться. И эту пару звонящихся концов маркируете. Пусть это будут U1 и U2. Остается четыре конца. Повторяете операцию и еще одну пару снова маркируете. Пусть это будут V1 и V2. Осталась еще пара концов, их проверяете на всякий случай, чтобы быть уверенными, что обмотка в исправном состоянии и тоже маркируете оставшимися маркерами W1 и W2. Теперь у вас есть три обмотки и вы знаете их выводы. Но не знаете, где начало, а где конец каждой обмотки. Другими словами, вы не знаете, как направлены магнитные потоки этих обмоток согласно имеющейся маркировке, поскольку она сейчас носит случайный характер.

Как определить начало и конец обмоток

Приступаем к поиску концов. Снова предупрежу о технике безопасности, поскольку сейчас вы будете работать с опасным напряжением 220 вольт. Сама процедура очень простая. Вам надо на одну обмотку присоединить лампу или вольтметр (мультиметр, в режиме измерения напряжения ), а две других обмотки соединить последовательно и подать на них напряжение. Теперь рассмотрим эту процедуру подробнее.

С присоединением лампы или вольтмера проблем не возникнет. Допустим это будет обмотка W1-W2. Остается две обмотки. Согласно имеющимся маркерам вы соединяете их в таком порядке, как это показано на рисунке, а именно соединяете между собой U2 и V1. На выводы U1 и V2 подаете ПЕРЕМЕННОЕ напряжение 220 вольт. Обратите внимание, именно переменное, поскольку постоянное превратит наш двигатель в электромагнит, но при этом напряжение в третьей обмотке наводиться не будет. На реальном двигателе это будет выглядеть, как на фотографии ниже:

Обратите внимание, я специально выделил одним цветом (зеленым) соединенные обмотки на схеме и на фотографии. Теперь, если магнитные потоки обмоток совпадут, то в третьей обмотке будет наведено напряжение. Если посчитать грубо, то чуть меньше 100 вольт. Следовательно, лампочка на третьей обмотке начнет светиться, но не в полный накал. Если же магнитные потоки будут направлены встречно, то в третьей обмотке напряжение наводиться не будет и лампочка не загорится. Если лампочка загорелась, все отлично, придумайте, как навсегда промаркировать выводы обмоток и приступаем к третьей. Если лампочка не загорелась, значит меняем местами выводы любой обмотки. Пусть это будет обмотка V1V2 (то есть, если раньше была схема U1→U2→ V1 →V2, то теперь будет схема U1→U2→V2→ V1 ) и снова проверяем. Лампочка засветилась? Отлично! Но прежде чем переходить к третьей обмотке, поскольку мы определили условные начала и концы двух обмоток нужно придумать, как навсегда промаркировать эти выводы, чтобы в дальнейшем вам не пришлось возвращаться к данной процедуре. Теперь будем работать только с третьей обмоткой. Маркеры первых двух трогать уже не будем. К любой из найденных обмоток подключаем третью, а на освободившуюся подключаем лампочку. То есть на обмотку (пусть будет) U1U2 мы теперь подключаем вольтметр или лампочку, а соединяем обмотки V1→V2→W1→W2. И все повторяем по новой. С одним условием, что маркеры обмоток U и V мы не трогаем. Если лампочка при проверке не загорается, то меняем маркеры только на обмотке W.

Как видите, процедура не слишком сложная и при необходимой сноровке займет не больше 15 минут.

Есть и другие методы определения начал и концов обмоток, но они более сложные и требуют стрелочного вольтметра или сборки несложной схемы, хотя с другой стороны, они более безопасные. Но этот метод наиболее простой. А если не боитесь электричества и внимательно прочитали технику безопасности, то вместо мультиметра прозванивать обмотки можно той же лампочкой. Для этого можно использовать такую схему, которую вы видите ниже:

То есть, можно вообще обойтись без мультиметра. Достаточно одной лампочки на 220 вольт.