Kāda ir atšķirība motora tinumu elektrisko vadu shēmās zvaigznītē un trīsstūrī?

Trīsfāzu elektriskās strāvas sistēmu XIX gadsimta beigās izstrādāja krievu zinātnieks M.O.Dolivo-Dobrovolskis. Trīs fāzes ar spriegumiem, kas savstarpēji nobīdīti par 120 grādiem, līdzās citām priekšrocībām ļauj viegli izveidot rotējošu magnētisko lauku. Šis lauks iesaista visizplatītāko un vienkāršāko trīsfāzu asinhrono motoru rotorus.

Šo motoru trīs statora tinumi parasti ir savienoti zvaigznes vai delta savienojumā. Ārvalstu literatūrā tiek lietoti termini "zvaigzne" un "delta", saīsināti S un D. Biežāk lietotais mnemoniskais apzīmējums ir D un Y, kas dažkārt var radīt neskaidrības - D var izmantot gan zvaigznītes, gan deltas apzīmēšanai.

Fāzes un līnijas spriegumi

Lai izprastu atšķirības starp tinumu savienojumiem, vispirms ir jāizprot. fāžu spriegumu un līnijas spriegumu jēdzieni.. Fāzes spriegums ir spriegums starp vienas fāzes sākumu un beigām. Lineārais spriegums ir spriegums starp dažādu fāžu vienādiem spailēm.

Trīsfāzu tīklā līnijas spriegumi ir spriegumi starp fāzēm, piemēram, A un B, un fāžu spriegumi ir spriegumi starp katru fāzi un neitrālo vadu.

Tādējādi spriegumi Ua, Ub, Uc būs fāžu spriegumi un Uab, Ubc, Uca būs līnijas spriegumi. Starpība starp šiem spriegumiem ir vienreizēja. Tādējādi 0,4 kV sadzīves un rūpnieciskajam tīklam līnijas spriegums ir 380 volti un fāžu spriegums ir 220 volti.

Motora tinumu savienojums zvaigznes savienojumā

Zvaigznes savienojumā trīs tinumi ir savienoti vienā kopīgā punktā ar zvaigznes galiem. Katrs no brīvajiem galiem ir savienots ar citu fāzi. Dažos gadījumos kopīgais punkts ir savienots ar energosistēmas neitrālo kopni.

Attēlā redzams, ka šim savienojumam katram tinumam tiek pievadīts tīkla fāzes spriegums (0,4 kV tīkliem - 220 volti).

Elektromotora tinumu savienojums delta savienojumā

Delta ķēdē tinumu gali ir savienoti virknē. Veidojas sava veida aplis, bet literatūrā ir pieņemts nosaukums "delta", jo bieži tiek izmantots izkārtojums. Šajā versijā neitrālajam vadam nav kur pieslēgties.

Acīmredzot katram tinumam pieliktais spriegums būs lineārs (380 volti uz tinumu).

Elektroinstalācijas shēmu savstarpējs salīdzinājums

Lai salīdzinātu abas ķēdes savā starpā, ir jāaprēķina elektromotora attīstītā elektriskā jauda vienam vai otram savienojumam. Lai to izdarītu, aplūkojiet līnijas strāvas (Ilin) un fāzes strāvas (Ifāze) jēdzienus. Fāzes strāva ir strāva, kas plūst caur fāzes tinumu. Lineārā strāva plūst caur vadītāju, kas savienots ar tinuma spaili.

Tīklos ar spriegumu līdz 1000 voltiem elektroenerģijas avots ir transformatorsTransformatora sekundārais savienojums, kura tinumi ir savienoti zvaigznē (citādi nebūtu iespējams nodrošināt neitrālo vadītāju), vai ģenerators, kura tinumi ir savienoti tādā pašā veidā.

No attēla redzams, ka zvaigznes savienojuma gadījumā vadītāju strāvas un motora tinuma strāvas ir vienādas. Strāvu fāzē nosaka fāzes spriegums:

   

kur Z ir vienas fāzes tinuma pretestība, var pieņemt, ka tās ir vienādas. Var rakstīt, ka

   

.

Delta savienojuma gadījumā strāvas ir atšķirīgas - tās nosaka līnijas spriegumi, kas tiek piemēroti pretestībai Z:

   

.

Tādējādi šajā gadījumā .

Tagad mēs varam salīdzināt kopējo jaudu (), ko patērē dažādu ķēžu motori.

• zvaigžņu savienojumam šķietamā jauda ir ;
• delta savienojuma gadījumā šķietamā jauda ir .

Tādējādi, izmantojot zvaigznes savienojumu, motors attīsta trīs reizes mazāku jaudu nekā izmantojot delta savienojumu. Tam ir arī citas pozitīvas sekas:

• samazinās ieslēgšanās strāvas;
• motors darbojas un startē vienmērīgāk;
• motors spēj izturēt īslaicīgas pārslodzes;
• asinhronā motora termiskās īpašības kļūst maigākas.

Savukārt motors ar zvaigžņu tinumu nevar attīstīt maksimālo jaudu. Dažos gadījumos griezes moments var pat nebūt pietiekams, lai grieztu rotoru.

Zvaigznes-deltas slēgumu pārslēgšanas veidi

Lielākā daļa motoru ir konstruēti tā, lai varētu pārslēgties no viena savienojuma uz citu. Tinumu sākumi un gali ir izvietoti uz spaiļu bloka, lai, vienkārši mainot spaiļu stāvokli, būtu iespējams pāriet no zvaigznes uz delta un otrādi.

Elektromotora īpašnieks var izvēlēties, vai viņš vēlas maigu palaišanu ar zemu palaišanas strāvu un vienmērīgu darbību vai arī vislielāko motora attīstīto jaudu. Ja ir nepieciešami abi, ir iespējams automātiski pārslēgt ar lieljaudas kontaktoriem.

Nospiežot starta pogu SB2, motors tiek ieslēgts zvaigznes konfigurācijā. Kontaktors KM3 ir ieslēgts, tā kontakti bloķē motora tinuma vadus vienā pusē. Pretējie vadi ir savienoti ar elektrotīklu, katrs ar savu fāzi, izmantojot KM1 kontaktus. Kad šis kontaktors ir ieslēgts, tinumiem tiek pievadīts trīsfāžu spriegums un tiek darbināts motora rotors. Pēc noteikta laika, kas iestatīts uz releja KT1, tiek pārslēgta spole KM3, tā tiek atslēgta, kontaktors KM2 tiek ieslēgts, pārslēdzot tinumus delta formā.

Pārslēgšana notiek pēc tam, kad motors ir sasniedzis apgriezienus. Šo momentu var kontrolēt, izmantojot ātruma sensoru, taču praksē tas ir vienkāršāk. Pārslēgšanu kontrolē laika releja - pēc 5-7 sekundēm tiek pieņemts, ka iedarbināšanas process ir pabeigts un motoru var pārslēgt uz maksimālo jaudu. Ilgstoša darbība, kas pārsniedz zvaigznes slodzi, var sabojāt piedziņu.

Veicot šo operāciju, jāņem vērā šādi noteikumi:

1. Zvaigznes savienojuma motora palaišanas moments ir ievērojami mazāks nekā delta savienojuma motoram, tāpēc motoru ar sarežģītiem palaišanas apstākļiem ne vienmēr var iedarbināt šādā veidā. Tas vienkārši nesāk darboties. Šādi gadījumi ietver elektriski darbināmus sūkņus, kas darbojas ar pretspiedienu utt. Šādas problēmas var atrisināt, izmantojot motoru ar fāzes rotoru, vienmērīgi palielinot ierosmes strāvu palaišanas laikā. Veiksmīga starta iedarbināšana ar zvaigzni tiek izmantota, ja centrbēdzes sūkņi darbojas uz aizvērtiem vārtiem, ventilatora slodzes uz motora vārpstas utt.
2. Elektromotora tinumiem jābūt izturīgiem pret elektrotīkla spriegumu. Ir svarīgi nejaukt D/Y 220/380 voltu motorus (parasti mazjaudas asinhronos motorus ar jaudu līdz 4 kW) ar D/Y 380/660 voltu motoriem (parasti 4 kW un vairāk). 660 voltu tīklu gandrīz nekad neizmanto, bet zvaigznes-trīsstūra pārslēgšanai var izmantot tikai elektromotorus ar šādu nominālo spriegumu. 220/380 trīsfāžu piedziņu var pārslēgt tikai savienojumā zvaigznē. Tās nedrīkst izmantot komutācijas ķēdē.
3. Starp zvaigznes kontaktora izslēgšanu un delta kontaktora ieslēgšanu jāievēro pauze, lai izvairītos no pārklāšanās. Taču to nedrīkst palielināt pārmērīgi, lai novērstu motora aizķeršanos. Ja ķēdi izveidojat pats, tā var būt jāpielāgo eksperimentāli.

Tiek izmantota arī reversā pārslēgšana. Tas ir lietderīgi, ja jaudīgs motors īslaicīgi darbojas ar nelielu slodzi. Tā jaudas koeficients ir zems, jo aktīvo enerģijas patēriņu nosaka motora darba cikls. Reaktīvo jaudu galvenokārt nosaka tinumu induktivitāte, kas nav atkarīga no slodzes uz vārpstas. Lai uzlabotu aktīvās un reaktīvās jaudas patēriņa attiecību, tinumus var pārslēgt uz zvaigžņu izvietojumu. To var veikt arī manuāli vai automātiski.

Pārslēgšanas ķēdi var komplektēt ar diskrētiem elementiem - laika relejiem, kontaktoriem (starteriem) utt. Ir pieejami arī gatavi risinājumi, kas integrē automātiskās komutācijas ķēdi vienā korpusā. Viss, kas jums jādara, ir jāpievieno motors un trīsfāžu barošanas avots izejas spailēm. Šādām ierīcēm var būt dažādi nosaukumi, piemēram, "starta laika relejs" utt.

Motora tinumu savienošanai pēc dažādām shēmām ir priekšrocības un trūkumi. Priekšrocību un trūkumu pārzināšana ir pareizas darbības pamats. Tad motors darbosies ilgi, nodrošinot maksimālu efektu.

Saistītie raksti: