Silnik indukcyjny klatkowy zbudowany jest w części stałej zwanej stojanem i części ruchomej zwanej wirnikiem. W stojanie nawinięte są trzy uzwojenia fazowe, które w czasie pracy mogą być połączone w gwiazdę lub w trójkąt. Sposób połączenia zależy od sposobu zasilania silnika. Silnik indukcyjny klatkowy może być zasilany bezpośrednio z sieci, przez przełącznik gwiazda-trójkąt lub poprzez falownik.
Przełącznik gwiazda-trójkąt
Przełącznik gwiazda-trójkąt pozwala ograniczyć prąd rozruchowy silnika, jednak zmniejsza też jego moment rozruchowy. W taki sposób można łączyć silniki tylko jeśli:
- na tabliczce zaciskowej wyprowadzone są wszystkie końce uzwojeń – 6 zacisków,
- silnik przy normalnej pracy, zasilany bezpośrednio z sieci jest połączony w trójkąt – na tabliczce znamionowej powinno być 400V/690V (Δ/Y) lub tylko 400V (Δ). Silnik przedstawiony na zdjęciu u góry nie może być sterowany przez przełącznik gwiazda-trójkąt.
Do przełącznika doprowadza się 6 przewodów od silnika – od wszystkich początków i końców uzwojeń. Na tabliczce zaciskowej nie zakłada się mostków. Silnik w czasie rozruchu jest połączony w gwiazdę – prąd pobierany z sieci jest 3-krotnie mniejszy niż przy połączeniu w trójkąt, ale moment również jest 3-krotnie mniejszy. Po rozpędzeniu silnika do prędkości bliskiej prędkości synchronicznej, następuje przełączenie uzwojeń w połączenie w trójkąt.
Zasilanie bezpośrednio z sieci
Silnik może być zasilany bezpośrednio z sieci. Należy wtedy zwrócić uwagę na sposób jego podłączenia. Istnieją dwa rodzaje połączeń silnika – w gwiazdę oraz w trójkąt. Jeżeli na tabliczce zaciskowej silnika są wyprowadzone wszystkie początki i końce uzwojeń (6 zacisków), to należy ustawić odpowiednio mostki między początkami i końcami uzwojeń. Sposoby ustawienia mostków na zaciskach, w zależności od sposobu połączenia silnika przedstawia rysunek poniżej.
Sposoby połączeń uzwojeń silnika indukcyjnego klatkowego
Silnik może być połączony w daną konfigurację jeśli na jego tabliczce znamionowej napisano, że przy tym połączeniu napięcie na uzwojeniach powinno wynosić 400V (napięcie międzyfazowe). W przypadku silnika ze zdjęcia u góry, należy go połączyć w gwiazdę – napięcie na uzwojeniu przy tym połączeniu wynosi 380V (napięcie międzyfazowe). Silniki z oznaczeniem 400V/690V (Δ/Y) lub tylko 400V (Δ), przy zasilaniu bezpośrednio z sieci, muszą być połączone w trójkąt.
Zasilanie poprzez falownik
Każdy silnik może być zasilany poprzez falownik, dzięki czemu istnieje możliwość płynnej regulacji jego prędkości obrotowej oraz płynnego i łagodnego rozruchu. Poza tym falownik pozwala na podłączenie silnika trójfazowego do jednej fazy, dzięki zastosowaniu falownika jednofazowego. Taki falownik na wyjściach ma napięcie 3x230V, więc można nim zasilać tylko silniki z uzwojeniami przeznaczonymi do pracy pod napięciem 230V. Na tabliczce znamionowej powinno być napisane: 230V/400V (Δ/Y). Silnik przedstawiony na pierwszym zdjęciu może być zasilany przez falownik jednofazowy i musi być połączony w trójkąt. W przypadku falowników trójfazowych, na ich wyjściu napięcia wynoszą zazwyczaj 3x400V. Należy zawsze zwrócić uwagę na napięcia wyjściowe falownika oraz odpowiednie połączenie uzwojeń silnika. Przy zasilaniu silników przez falownik, połączenie z silnikiem najlepiej zrealizować poprzez przewód ekranowany, w celu ograniczenia zakłóceń i sprzężeń. Ekran powinien być uziemiony na obu końcach. Nie jest to wymagane przy zasilaniu małych silników przez falowniki wyposażone w filtry. Sposoby podłączenia silnika powinny być określone w instrukcji falownika.
Artykuł wyjaśnia właściwie wszystko. W mojej głowie powstało jednak pytanie: czy jeśli dysponuję zasilaniem z falownika 3 x 230 V a posiadam silnik połączony w gwiazdę do zasilania 3 x 400V to „skrzywdzę go” czy też tylko zmniejszę moment. Wydaje mi się, że prąd pobierany przez ten silnik będzie większy niż przy zasilaniu 3 x 400V i rozważam tu tylko połączenie silnika w gwiazdę (i tylko w gwiazdę). Takie sytuacje dotyczą silników pomp głębinowych, gdzie – z racji budowy – nie istnieje możliwość „przesznurowania” uzwojeń na „trójkąt”, choć wiem, że silniki zasilane 3 x 230 też są produkowane.