एक स्टार और डेल्टा में मोटर वाइंडिंग की कनेक्शन योजनाओं में क्या अंतर है?

तीन-चरण विद्युत प्रवाह की प्रणाली को XIX सदी के अंत में रूसी वैज्ञानिक M.O.Dolivo-Dobrovolsky द्वारा विकसित किया गया था। एक दूसरे के संबंध में 120 डिग्री से स्थानांतरित वोल्टेज के साथ तीन चरण, अन्य लाभों के साथ, आसानी से एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने की अनुमति देते हैं। यह क्षेत्र सबसे आम और सरल तीन-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के रोटर्स में प्रवेश करता है।

ऐसे इलेक्ट्रिक मोटर्स की तीन स्टेटर वाइंडिंग ज्यादातर मामलों में एक स्टार या डेल्टा सर्किट से जुड़ी होती हैं। शब्द "स्टार" और "डेल्टा", संक्षिप्त एस और डी, विदेशी साहित्य में उपयोग किए जाते हैं। एक अधिक सामान्य स्मरक पदनाम डी और वाई है, जो कभी-कभी भ्रम पैदा कर सकता है - अक्षर डी को "स्टार" और "त्रिकोण" दोनों के रूप में लेबल किया जा सकता है।

चरण और रेखा वोल्टेज

घुमावदार कनेक्शन के बीच के अंतर को समझने के लिए, हमें सबसे पहले समझने की जरूरत है चरण वोल्टेज और लाइन वोल्टेज की अवधारणाएं. चरण वोल्टेज एक चरण की शुरुआत और अंत के बीच का वोल्टेज है। रैखिक - विभिन्न चरणों के समान टर्मिनलों के बीच।

तीन-चरण नेटवर्क के लिए, लाइन वोल्टेज चरणों के बीच वोल्टेज होते हैं, उदाहरण के लिए ए और बी, और चरण वोल्टेज प्रत्येक चरण और तटस्थ कंडक्टर के बीच वोल्टेज होते हैं।

तो वोल्टेज यूए, यूबी, यूसी चरण वोल्टेज होंगे और यूएबी, यूबीसी, यूका लाइन वोल्टेज होंगे। ये वोल्टेज दो के कारक से भिन्न होते हैं। इस प्रकार, 0.4 केवी घरेलू और औद्योगिक नेटवर्क के लिए, लाइन वोल्टेज 380 वोल्ट हैं, और चरण वोल्ट वोल्टेज 220 वोल्ट हैं।

एक स्टार कनेक्शन में मोटर वाइंडिंग का कनेक्शन

एक स्टार कनेक्शन में, तीन वाइंडिंग एक सामान्य बिंदु पर अपने स्टार पॉइंट्स के साथ जुड़े होते हैं। मुक्त छोर प्रत्येक अपने स्वयं के चरण से जुड़े होते हैं। कुछ मामलों में सामान्य बिंदु बिजली व्यवस्था के तटस्थ बसबार से जुड़ा होता है।

आकृति से आप देख सकते हैं कि इस कनेक्शन के लिए, प्रत्येक वाइंडिंग में एक नेटवर्क चरण वोल्टेज लागू होता है (0.4 kV नेटवर्क के लिए - 220 वोल्ट)।

डेल्टा सर्किट के अनुसार इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग का कनेक्शन

डेल्टा सर्किट में, वाइंडिंग के सिरे श्रृंखला में जुड़े होते हैं। एक अजीबोगरीब सर्कल प्राप्त होता है, लेकिन अक्सर इस्तेमाल किए जाने वाले लेआउट के कारण साहित्य में "डेल्टा" नाम स्वीकार किया जाता है। इस वैरिएंट में न्यूट्रल वायर कनेक्ट करने के लिए कहीं नहीं है।

जाहिर है, प्रत्येक वाइंडिंग पर लागू वोल्टेज रैखिक (380 वोल्ट प्रति वाइंडिंग) होगा।

एक दूसरे के साथ वायरिंग आरेखों की तुलना

दो सर्किटों की एक दूसरे से तुलना करने के लिए, हमें एक या दूसरे कनेक्शन के साथ इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा विकसित विद्युत शक्ति की गणना करनी होगी। ऐसा करने के लिए, लाइन करंट (Ilin) और फेज करंट (Iphase) की अवधारणाओं पर विचार करें। फेज करंट फेज वाइंडिंग से बहने वाली धारा है। वाइंडिंग के आउटपुट से जुड़े कंडक्टर के माध्यम से लीनियर करंट प्रवाहित होता है।

1000 वोल्ट तक के नेटवर्क में बिजली का स्रोत होता है a ट्रांसफार्मरएक स्टार कनेक्शन वाले ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग (अन्यथा न्यूट्रल कंडक्टर की व्यवस्था नहीं की जा सकती) या एक जनरेटर जिसकी वाइंडिंग उसी तरह से जुड़ी हुई है।

यह चित्र से देखा जा सकता है कि स्टार कनेक्शन के साथ कंडक्टरों में धाराएं और मोटर वाइंडिंग में धाराएं बराबर होती हैं। चरण में वर्तमान चरण वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है:

   

जहां Z एक फेज का वाइंडिंग रेजिस्टेंस है, उन्हें बराबर लिया जा सकता है। लिखा जा सकता है कि

   

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डेल्टा कनेक्शन धाराओं के लिए अलग हैं - वे प्रतिरोध Z पर लागू लाइन वोल्टेज द्वारा निर्धारित किए जाते हैं:

   

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इसलिए, इस मामले के लिए .

अब हम कुल शक्ति की तुलना कर सकते हैं () विभिन्न सर्किट वाले मोटर्स द्वारा खपत।

• एक स्टार कनेक्शन के लिए कुल शक्ति है ;
• डेल्टा कनेक्शन के लिए कुल शक्ति है .

इस प्रकार, जब एक स्टार कनेक्शन बनाया जाता है, तो मोटर एक डेल्टा कनेक्शन बनाने की तुलना में तीन गुना कम बिजली विकसित करती है। इसके अन्य सकारात्मक प्रभाव भी हैं:

• दबाव धाराएं कम हो जाती हैं;
• मोटर चलता है और अधिक सुचारू रूप से शुरू होता है;
• इलेक्ट्रिक मोटर शॉर्ट-टाइम ओवरलोड को अच्छी तरह से संभाल सकती है;
• एसिंक्रोनस मोटर का थर्मल मोड अधिक कोमल हो जाता है।

सिक्के का दूसरा पहलू - "स्टार" वाइंडिंग वाली मोटर अधिकतम शक्ति विकसित नहीं कर सकती है। कुछ मामलों में, रोटर को घुमाने के लिए टॉर्क भी पर्याप्त नहीं हो सकता है।

स्टार-डेल्टा सर्किट स्विच करने के तरीके

अधिकांश मोटर्स को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि उन्हें एक कनेक्शन आरेख से दूसरे में स्विच किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, वाइंडिंग की शुरुआत और छोर टर्मिनल पर लाए जाते हैं ताकि पैड की स्थिति को बदलकर स्टार से डेल्टा और इसके विपरीत बदलना संभव हो।

इलेक्ट्रिक मोटर का मालिक चुन सकता है कि उसे क्या चाहिए - कम शुरुआती धाराओं के साथ एक नरम शुरुआत और सुचारू संचालन या मोटर द्वारा विकसित उच्चतम शक्ति। यदि दोनों की आवश्यकता है, तो शक्तिशाली संपर्ककर्ताओं के साथ स्वचालित रूप से स्विच करना संभव है।

जब SB2 स्टार्टिंग बटन दबाया जाता है, तो मोटर एक स्टार कॉन्फ़िगरेशन में चालू हो जाती है। संपर्ककर्ता KM3 सक्रिय है, इसके संपर्क शॉर्ट-सर्किट मोटर वाइंडिंग को एक तरफ ले जाते हैं। विपरीत लीड मुख्य से जुड़े होते हैं, प्रत्येक KM1 के संपर्कों के माध्यम से अपने स्वयं के चरण में। जब यह संपर्ककर्ता सक्रिय होता है, तो वाइंडिंग पर तीन-चरण वोल्टेज लगाया जाता है और इलेक्ट्रिक मोटर रोटर संचालित होता है। रिले KT1 पर एक निश्चित समय के बाद, KM3 कॉइल को स्विच किया जाता है, इसे डी-एनर्जेटिक किया जाता है, कॉन्टैक्टर KM2 को स्विच किया जाता है, वाइंडिंग को डेल्टा में बदल दिया जाता है।

इंजन के क्रांतियों को प्राप्त करने के बाद परिवर्तन होता है। गति संवेदक द्वारा इस क्षण की निगरानी की जा सकती है, लेकिन व्यवहार में यह सरल है। परिवर्तन-ओवर नियंत्रित है समय रिले - 5-7 सेकंड के बाद यह माना जाता है कि शुरुआती प्रक्रिया पूरी हो गई है और इंजन को अधिकतम शक्ति पर स्विच किया जा सकता है। इस क्षण में देरी करना आवश्यक नहीं है, क्योंकि "स्टार" के लिए अनुमेय भार से अधिक लंबे समय तक काम करने से इलेक्ट्रिक ड्राइव की विफलता हो सकती है।

इस मोड को लागू करते समय निम्नलिखित बातों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

1. "स्टार" से जुड़े वाइंडिंग के साथ मोटर का टॉर्क शुरू करना "डेल्टा" कनेक्शन के साथ इलेक्ट्रिक मोटर की इस विशेषता के मूल्य से बहुत कम है, इसलिए, इस तरह से भारी शुरुआती स्थितियों के साथ इलेक्ट्रिक मोटर को शुरू करना हमेशा संभव नहीं होता है। यह बस रोटेशन में नहीं आएगा। ऐसे मामलों में बैक-प्रेशर आदि से चलने वाले इलेक्ट्रिक ड्राइव पंप शामिल हैं। ऐसी समस्याओं को स्टार्ट-अप पर उत्तेजना प्रवाह को सुचारू रूप से बढ़ाकर फेज-रोटर मोटर्स के माध्यम से हल किया जाता है। मोटर शाफ्ट पर पंखे के भार के मामले में, बंद गेट पर संचालित केन्द्रापसारक पंपों के साथ सफल स्टार-स्टार्टिंग का उपयोग किया जाता है।
2. इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग को मेन के लाइन वोल्टेज का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि डी/वाई 220/380 वोल्ट मोटर्स (आमतौर पर 4 किलोवाट तक कम-शक्ति प्रेरण मोटर्स) और डी/वाई 380/660 वोल्ट मोटर्स (आमतौर पर 4 किलोवाट और ऊपर) को भ्रमित न करें।660 वोल्ट ग्रिड का लगभग कभी उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन केवल इस वोल्टेज रेटिंग वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग स्टार-डेल्टा स्विचिंग के लिए किया जा सकता है। 220/380 ड्राइव का उपयोग केवल तीन-चरण प्रणाली में एक स्टार कनेक्शन के साथ किया जा सकता है। उनका उपयोग स्विचिंग सर्किट में नहीं किया जाना चाहिए।
3. ओवरलैपिंग से बचने के लिए स्टार संपर्ककर्ता को बंद करने और डेल्टा संपर्ककर्ता पर स्विच करने के बीच एक विराम होना चाहिए। लेकिन मोटर को रुकने से रोकने के लिए इसे अपनी सीमा से आगे नहीं बढ़ाना चाहिए। यदि आप सर्किट स्वयं बनाते हैं, तो इसे प्रयोगात्मक रूप से चुनना आवश्यक हो सकता है।

रिवर्स स्विचिंग का भी उपयोग किया जाता है। यह समझ में आता है कि एक शक्तिशाली मोटर अस्थायी रूप से एक छोटे से भार के साथ काम करती है। इस मामले में, इसका पावर फैक्टर कम है, क्योंकि सक्रिय बिजली की खपत इलेक्ट्रिक मोटर के लोड स्तर से निर्धारित होती है। प्रतिक्रियाशील शक्ति मुख्य रूप से वाइंडिंग के अधिष्ठापन द्वारा निर्धारित की जाती है, जो शाफ्ट पर भार से स्वतंत्र होती है। सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली की खपत के अनुपात में सुधार करने के लिए, वाइंडिंग को एक स्टार सर्किट में स्विच किया जा सकता है। यह मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से भी किया जा सकता है।

स्विचिंग योजना को असतत तत्वों पर इकट्ठा किया जा सकता है - समय रिले, संपर्ककर्ता (शुरुआत), आदि। तैयार समाधान भी उपलब्ध हैं जो एक आवास में स्वचालित स्विचिंग सर्किट को जोड़ते हैं। केवल इलेक्ट्रिक मोटर को आउटपुट टर्मिनलों से और बिजली की आपूर्ति को तीन-चरण नेटवर्क से जोड़ना आवश्यक है। ऐसे उपकरणों के अलग-अलग नाम हो सकते हैं, जैसे "प्रारंभिक समय रिले", आदि।

विभिन्न योजनाओं के अनुसार मोटर वाइंडिंग के कनेक्शन के अपने फायदे और नुकसान हैं। सक्षम संचालन का आधार सभी पेशेवरों और विपक्षों को जानना है। तब मोटर लंबे समय तक चलेगी, अधिकतम प्रभाव लाएगी।

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