Kakšna je razlika med povezovalnimi diagrami navitij motorja z zvezdo in trikotnikom

Sistem trifaznega električnega toka je konec 19. stoletja razvil ruski znanstvenik M. O. Dolivo-Dobrovolsky. Tri faze, pri katerih je napetost druga glede na drugo zamaknjena za 120 stopinj, med drugimi prednostmi olajšajo ustvarjanje vrtljivega magnetnega polja. To polje nosi s seboj rotorje najpogostejših in najpreprostejših trifaznih asinhronih motorjev.

Tri statorska navitja takšnih elektromotorjev so v večini primerov medsebojno povezana po shemi "zvezda" ali "trikotnik". V tuji literaturi se uporabljata izraza »zvezda« in »delta«, skrajšana kot S in D. Pogostejša je mnemonična označba D in Y, ki lahko včasih povzroči zmedo – črko D lahko označimo tako »zvezda« kot "trikotnik".

Fazne in omrežne napetosti

Če želite razumeti razlike med načini povezovanja navitij, morate najprej razumeti s pojmi fazne in linearne napetosti. Fazna napetost je napetost med začetkom in koncem ene faze. Linearno - med enakimi sklepi različnih faz.

Za trifazno omrežje so napetosti med linijo napetosti med fazama, na primer A in B, fazne napetosti pa so med vsako fazo in nevtralnim prevodnikom.

Torej bodo napetosti Ua, Ub, Uc fazne, Uab, Ubc, Uca pa linearne. Te napetosti so različne. Torej, za gospodinjsko in industrijsko omrežje 0,4 kV so linearne napetosti 380 voltov, fazne napetosti pa 220 voltov.

Priključitev navitij motorja po shemi "zvezda".

Pri povezovanju faz elektromotorja z zvezdo so tri navitja med seboj povezana na svojih začetkih na skupni točki. Prosti konci so povezani vsak s svojo fazo omrežja. V nekaterih primerih je skupna točka povezana z nevtralnim vodilom napajalnega sistema.

Iz slike je razvidno, da se za to vključitev fazna napetost omrežja nanese na vsako navitje (za omrežja 0,4 kV - 220 voltov).

Priključitev navitij motorja po shemi "trikotnika".

S shemo "trikotnika" so konci navitij med seboj povezani zaporedno. Izkazalo se je nekakšen krog, vendar je v literaturi ime "trikotnik" sprejeto zaradi pogosto uporabljenega sloga. V tej izvedbi ni mogoče povezati nevtralne žice.

Očitno bodo napetosti, ki se uporabljajo za vsako navitje, linearne (380 voltov na navitje).

Primerjava povezovalnih shem med seboj

Za primerjavo obeh shem med seboj je treba izračunati električno moč, ki jo razvije elektromotor med eno ali drugo vključitvijo. Za to je treba upoštevati koncepte linearnih (Ilin) in faznih (Iphase) tokov.Fazni tok je tok, ki teče skozi fazno navitje. Omrežni tok teče skozi prevodnik, priključen na sponko navitja.

V omrežjih do 1000 voltov je vir električne energije transformator, katerega sekundarno navitje vklopi "zvezda" (sicer je nemogoče organizirati nevtralno žico) ali generator, katerega navitja so povezana na enak način.

Slika prikazuje, da so pri povezavi z "zvezdo" tokovi v vodnikih in tokovi v navitjih motorja enaki. Fazni tok je določen s fazno napetostjo:

   

kjer je Z upor navitja ene faze, jih lahko vzamemo enake. To se lahko zapiše

   

.

Za povezavo trikotnika so tokovi različni - določajo jih linearne napetosti, ki se nanašajo na upor Z:

   

.

Zato za ta primer .

Zdaj lahko primerjamo skupno moč (), ki jih porabijo elektromotorji z različnimi shemami.

• za povezavo zvezda je skupna moč ;
• za delta povezavo je skupna moč .

Tako elektromotor, ko ga vklopi "zvezda", razvije moč trikrat nižjo kot pri povezavi na trikotnik. To vodi tudi do drugih pozitivnih posledic:

• zagonski tokovi se zmanjšajo;
• delovanje in zagon motorja postaneta bolj gladka;
• električni motor se dobro spopada s kratkotrajnimi preobremenitvami;
• termični režim asinhronega motorja postane bolj nežen.

Nasprotna stran kovanca je, da motor z zvezdasto navitjem ne more razviti največje moči. V nekaterih primerih navor morda ne bo dovolj niti za vrtenje rotorja.

Načini preklopa tokokrogov zvezda-trokut

Zasnova večine elektromotorjev omogoča prehod z ene sheme povezave na drugo.Za to so na terminalu prikazani začetki in konci navitij, tako da je s preprosto spremembo položaja prekrivanj mogoče narediti "trikotnik" iz "zvezde" in obratno.

Lastnik elektromotorja lahko sam izbere, kar potrebuje - mehak zagon z majhnimi zagonskimi tokovi in ​​nemoteno delovanje ali največjo moč, ki jo razvije motor. Če potrebujete oboje, lahko samodejno preklopite z zmogljivimi kontaktorji.

Ko pritisnete gumb za zagon SB2, se elektromotor vklopi po shemi "zvezda". Kontaktor KM3 je potegnjen navzgor, njegovi kontakti na eni strani zaprejo izhode navitij motorja. Nasprotni zaključki so povezani v omrežje, vsak na svojo fazo preko kontaktov KM1. Ko je ta kontaktor vklopljen, se na navitja dovaja trifazna napetost in rotor elektromotorja se poganja. Po določenem času, nastavljenem na releju KT1, se tuljava KM3 preklopi, izklopi se, kontaktor KM2 se vklopi in preklopi navitja v "trikotnik".

Preklop se zgodi po tem, ko motor pridobi hitrost. Ta trenutek je mogoče nadzorovati s senzorjem hitrosti, v praksi pa je vse lažje. Preklapljanje je nadzorovano časovni rele - po 5-7 sekundah se šteje, da so postopki zagona zaključeni in motor lahko vklopite v načinu največje moči. Ta trenutek ni vredno odlašati, saj lahko dolgotrajno delovanje s presežkom dovoljene obremenitve za "zvezdo" povzroči okvaro električnega pogona.

Pri izvajanju tega načina si zapomnite naslednje:

1. Zagonski navor motorja z zvezdastimi navitji je bistveno nižji od vrednosti te lastnosti elektromotorja z trikotnim priključkom, zato zagon elektromotorja s težkimi zagonskimi pogoji na ta način ni vedno mogoč. Enostavno ne pride v rotacijo. Takšni primeri vključujejo črpalke na električni pogon, ki delujejo s protitlakom itd. Podobne težave se rešujejo s pomočjo motorjev s faznim rotorjem, ki gladko povečujejo vzbujevalni tok ob zagonu. Star start se uspešno uporablja pri delu s centrifugalnimi črpalkami, ki delujejo na zaprt ventil, v primeru obremenitve ventilatorja na gredi motorja itd.
2. Navitja motorja morajo vzdržati omrežno napetost. Pomembno je, da ne zamenjate motorjev D/Y 220/380 voltov (običajno asinhroni motorji majhne moči do 4 kW) in motorjev D/Y 380/660 voltov (običajno 4 kW in več). 660-voltno omrežje se praktično ne uporablja nikjer, vendar se za preklapljanje zvezda-trokut lahko uporabljajo samo elektromotorji s to nazivno napetostjo. Pogon 220/380 v trifaznem omrežju se vklopi samo z "zvezdo". V preklopni shemi jih ni mogoče uporabiti.
3. Med izklopom kontaktorja "zvezda" in vklopom "trikotnega" kontaktorja je treba vzdrževati premor, da se izognete prekrivanju. Nemogoče pa ga je prekomerno povečati, da bi preprečili ustavitev elektromotorja. Ko sami izdelate vezje, ga boste morda morali poskusno izbrati.

Uporabljeno je tudi stikalo za vzvratno vožnjo. Smiselno je, če zmogljiv motor začasno deluje z majhno obremenitvijo.Hkrati je njegov faktor moči nizek, saj je poraba aktivne energije odvisna od stopnje obremenitve elektromotorja. Reaktivnost pa je v glavnem določena z induktivnostjo navitij, ki ni odvisna od obremenitve gredi. Če želite izboljšati razmerje porabljene aktivne in jalove moči, lahko navitja preklopite v vezje "zvezda". To je mogoče narediti tudi ročno ali samodejno.

Stikalno vezje je mogoče sestaviti na diskretne elemente - časovne releje, kontaktorje (zaganjalnike) itd. Proizvajajo se tudi že pripravljene tehnične rešitve, ki združujejo avtomatsko preklopno vezje v enem ohišju. Na izhodne sponke je potrebno samo priključiti elektromotor in napajanje iz trifaznega omrežja. Takšne naprave imajo lahko različna imena, na primer "začetni časovni rele" itd.

Vklop navitij motorja po različnih shemah ima svoje prednosti in slabosti. Osnova kompetentnega delovanja je poznavanje vseh prednosti in slabosti. Potem bo motor trajal dolgo, kar bo prineslo največji učinek.

Podobni članki: