Hva er forskjellen mellom koblingsskjemaene til motorviklingene med en stjerne og en trekant

Systemet med trefase elektrisk strøm ble utviklet på slutten av 1800-tallet av den russiske forskeren M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Tre faser, hvor spenningen er forskjøvet i forhold til hverandre med 120 grader, blant andre fordeler, gjør det enkelt å skape et roterende magnetfelt. Dette feltet har med seg rotorene til de vanligste og enkleste trefase asynkronmotorene.

De tre statorviklingene til slike elektriske motorer er i de fleste tilfeller sammenkoblet i henhold til "stjerne" eller "trekant" -skjemaet. I utenlandsk litteratur brukes begrepene «stjerne» og «delta», forkortet til S og D. Mnemonisk betegnelse D og Y er mer vanlig, noe som noen ganger kan føre til forvirring – bokstaven D kan merkes både med «stjerne» og "triangel".

Fase- og linjespenninger

For å forstå forskjellene mellom metodene for å koble viklingene, må du først forstå med begrepene fase og lineære spenninger. Fasespenning er spenningen mellom begynnelsen og slutten av en fase. Lineær - mellom de samme konklusjonene av forskjellige faser.

For et trefaset nettverk er linje-til-linje spenninger spenninger mellom fasene, for eksempel A og B, og fasespenninger er mellom hver fase og nulllederen.

Så spenningene Ua, Ub, Uc vil være fase, og Uab, Ubc, Uca vil være lineære. Disse spenningene er forskjellige. Så, for et husholdnings- og industrinettverk på 0,4 kV, er de lineære spenningene 380 volt, og fasespenningene er 220 volt.

Tilkobling av motorviklinger i henhold til "stjerne"-skjemaet

Når du kobler fasene til en elektrisk motor med en stjerne, er de tre viklingene sammenkoblet i begynnelsen på et felles punkt. De frie endene er koblet til hver sin fase av nettverket. I noen tilfeller er fellespunktet koblet til den nøytrale bussen til strømforsyningssystemet.

Det kan sees fra figuren at for denne inkluderingen påføres fasespenningen til nettverket på hver vikling (for nettverk på 0,4 kV - 220 volt).

Koble til motorviklingene i henhold til "trekant" -skjemaet

Med "trekant"-skjemaet er endene av viklingene koblet til hverandre i serie. Det viser seg en slags sirkel, men i litteraturen er navnet "trekant" akseptert på grunn av den ofte brukte stilen. Det er ingen steder å koble den nøytrale ledningen i denne utførelsesformen.

Spenningene som påføres hver vikling vil selvsagt være lineære (380 volt per vikling).

Sammenligning av tilkoblingsordninger med hverandre

For å sammenligne begge ordningene med hverandre, er det nødvendig å beregne den elektriske kraften utviklet av den elektriske motoren under en eller annen inkludering. For dette er det nødvendig å vurdere begrepene lineære (Ilin) og fase (Iphase) strømmer.Fasestrøm er strømmen som flyter gjennom faseviklingen. Linjestrømmen flyter gjennom lederen som er koblet til terminalen til viklingen.

I nettverk opp til 1000 volt er kilden til elektrisitet transformator, hvis sekundære vikling er slått på av en "stjerne" (ellers er det umulig å organisere en nøytral ledning) eller en generator hvis viklinger er koblet på samme måte.

Figuren viser at når den er koblet til en "stjerne", er strømmene i lederne og strømmene i motorviklingene like. Fasestrømmen bestemmes av fasespenningen:

   

der Z er motstanden til viklingen til en fase, kan de tas like. Det kan skrives det

   

.

For en deltaforbindelse er strømmene forskjellige - de bestemmes av de lineære spenningene som påføres motstanden Z:

   

.

Derfor, for denne saken .

Nå kan vi sammenligne den totale effekten (), forbrukt av elektriske motorer med forskjellige ordninger.

• for en stjernetilkobling er den totale effekten ;
• for en deltaforbindelse er den totale effekten .

Når den slås på av en "stjerne", utvikler den elektriske motoren effekt tre ganger lavere enn når den er koblet til et delta. Det fører også til andre positive konsekvenser:

• startstrømmene reduseres;
• motordrift og oppstart blir jevnere;
• den elektriske motoren takler kortvarige overbelastninger godt;
• det termiske regimet til asynkronmotoren blir mer skånsomt.

Baksiden av medaljen er at en stjerneviklet motor ikke kan utvikle maksimal kraft. I noen tilfeller kan dreiemomentet ikke engang være nok til å snurre rotoren.

Måter å bytte stjerne-trekant-kretser

Utformingen av de fleste elektriske motorer gjør det mulig å bytte fra ett tilkoblingsskjema til et annet.For dette vises begynnelsen og slutten av viklingene på terminalen, slik at ved ganske enkelt å endre posisjonen til overleggene, er det mulig å lage en "trekant" fra en "stjerne" og omvendt.

Eieren av den elektriske motoren kan selv velge det han trenger - en myk start med små startstrømmer og jevn drift eller den største kraften utviklet av motoren. Hvis du trenger begge deler, kan du bytte automatisk ved hjelp av kraftige kontaktorer.

Når startknappen SB2 trykkes, slås den elektriske motoren på i henhold til "stjerne"-skjemaet. KM3-kontaktoren trekkes opp, kontaktene lukker utgangene til motorviklingene på den ene siden. De motsatte konklusjonene er koblet til nettverket, hver til sin egen fase gjennom KM1-kontaktene. Når denne kontaktoren er slått på, tilføres trefasespenning til viklingene og rotoren til den elektriske motoren drives. Etter en tid satt på KT1-reléet, bytter KM3-spolen, den er deaktivert, KM2-kontaktoren slås på, og bytter viklingene til en "trekant".

Bytte skjer etter at motoren har fått fart. Dette øyeblikket kan styres av hastighetssensoren, men i praksis er alt enklere. Koblingen er kontrollert tidsrelé - etter 5-7 sekunder anses det at startprosessene er fullført, og du kan slå på motoren i maksimal effektmodus. Det er ikke verdt å utsette dette øyeblikket, siden langvarig drift med et overskudd av den tillatte belastningen for "stjernen" kan føre til svikt i den elektriske stasjonen.

Når du implementerer denne modusen, husk følgende:

1. Startmomentet til en motor med stjerneviklinger er betydelig lavere enn verdien av denne karakteristikken til en elektrisk motor med deltaforbindelse, så det er ikke alltid mulig å starte en elektrisk motor med vanskelige startforhold på denne måten. Det vil bare ikke gå i rotasjon. Slike tilfeller inkluderer elektrisk drevne pumper som opererer med mottrykk, etc. Lignende problemer løses ved hjelp av motorer med faserotor, som jevnt øker eksitasjonsstrømmen ved oppstart. Stjernestart brukes vellykket når du arbeider med sentrifugalpumper som opererer på en lukket ventil, i tilfelle viftebelastninger på motorakselen, etc.
2. Motorviklingene må tåle nettspenningen. Det er viktig å ikke forveksle D/Y 220/380 volt motorer (vanligvis laveffekt asynkronmotorer opptil 4 kW) og D/Y 380/660 volt motorer (vanligvis 4 kW og over). 660 volt-nettverket brukes praktisk talt ikke noe sted, men kun elektriske motorer med denne nominelle spenningen kan brukes til stjerne-trekant-svitsjing. En 220/380-stasjon i et trefasenettverk slås kun på av en "stjerne". De kan ikke brukes i bytteordningen.
3. Det må holdes en pause mellom å slå av "stjerne"-kontaktoren og slå på den "trekantede" kontaktoren for å unngå overlegg. Men det er umulig å øke den til overmål for å hindre at den elektriske motoren stopper. Når du lager en krets selv, må du kanskje velge den eksperimentelt.

Reversbryteren brukes også. Det er fornuftig hvis en kraftig motor går midlertidig med liten belastning.Samtidig er effektfaktoren lav, fordi det aktive strømforbruket bestemmes av belastningsnivået til den elektriske motoren. Reaktiv på den annen side bestemmes hovedsakelig av induktansen til viklingene, som ikke er avhengig av belastningen på akselen. For å forbedre forholdet mellom forbrukt aktiv og reaktiv effekt, kan du bytte viklingene til "stjerne"-kretsen. Dette kan også gjøres manuelt eller automatisk.

Koblingskretsen kan monteres på diskrete elementer - tidsreleer, kontaktorer (startere), etc. Det produseres også ferdige tekniske løsninger som kombinerer den automatiske koblingskretsen i ett hus. Det er bare nødvendig å koble en elektrisk motor og strøm fra et trefaset nettverk til utgangsterminalene. Slike enheter kan ha forskjellige navn, for eksempel "starttidsrelé", etc.

Å slå på motorviklingene i henhold til forskjellige ordninger har sine fordeler og ulemper. Grunnlaget for kompetent drift er kunnskapen om alle fordeler og ulemper. Da vil motoren vare lenge, og gi maksimal effekt.

Lignende artikler: