Kakšna je razlika med povezovalnimi shemami navitij motorja v zvezdi in trikotniku?

Sistem trifaznega električnega toka je v poznem XIX stoletju razvil ruski znanstvenik M.O.Dolivo-Dobrovolsky. Tri faze z medsebojno zamaknjenimi napetostmi za 120 stopinj med drugimi prednostmi omogočajo preprosto ustvarjanje vrtljivega magnetnega polja. To polje vključuje rotorje najpogostejših in najpreprostejših trifaznih asinhronih elektromotorjev.

Tri statorska navitja takih elektromotorjev so v večini primerov povezana z zvezdnim ali trikotnim vezjem. V tuji literaturi se uporabljata izraza "zvezda" in "delta", skrajšano S in D. Pogostejši mnemonični oznaki sta D in Y, kar lahko včasih povzroči zmedo – črka D je lahko označena tako kot "zvezda" in "trikotnik".

Fazne in linijske napetosti

Da bi razumeli razlike med navijalnimi povezavami, moramo najprej razumeti koncepti faznih in linijskih napetosti. Fazna napetost je napetost med začetkom in koncem ene faze. Linearno - med istimi terminali različnih faz.

Pri trifaznem omrežju so omrežne napetosti napetosti med fazama, na primer A in B, fazne napetosti pa so napetosti med vsako fazo in ničelnim vodnikom.

Tako bodo napetosti Ua, Ub, Uc fazne napetosti, Uab, Ubc, Uca pa omrežne napetosti. Te napetosti se razlikujejo za faktor dva. Tako so za gospodinjsko in industrijsko omrežje 0,4 kV omrežne napetosti 380 voltov, fazne voltne napetosti pa 220 voltov.

Povezava navitij motorja v zvezdni povezavi

Pri zvezdni povezavi so tri navitja povezana v skupni točki s svojimi zvezdišči. Prosta konca sta povezana vsak s svojo fazo. V nekaterih primerih je skupna točka povezana z nevtralno zbiralko elektroenergetskega sistema.

Na sliki lahko vidite, da je za to povezavo na vsako navitje priključena omrežna fazna napetost (za omrežja 0,4 kV - 220 voltov).

Povezava navitij elektromotorja po trikotniku

V trikotniku so konci navitij zaporedno povezani. Dobimo svojevrsten krog, vendar je ime "delta" sprejeto v literaturi zaradi pogosto uporabljene postavitve. Nevtralna žica v tej varianti se nima kam povezati.

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

Primerjava povezovalnih shem med seboj

Za primerjavo obeh tokokrogov med seboj moramo izračunati električno moč, ki jo razvije elektromotor z eno ali drugo povezavo. Če želite to narediti, upoštevajte koncepta linijskega toka (Ilin) in faznega toka (Iphase). Fazni tok je tok, ki teče skozi fazno navitje. Linearni tok teče skozi vodnik, povezan z izhodom navitja.

V omrežjih do 1000 voltov je vir električne energije a transformatorSekundarno navitje transformatorja z zvezdno povezavo (sicer nevtralnega vodnika ni mogoče urediti) ali generatorja, katerega navitja so povezana na enak način.

Iz slike je razvidno, da so pri zvezdni vezavi tokovi v vodnikih in tokovi v navitjih motorja enaki. Tok v fazi je določen s fazno napetostjo:

   

kjer je Z upor navitja ene faze, jih je mogoče vzeti enake. Lahko se zapiše, da

   

.

Pri trikotniku so tokovi različni - določeni so z omrežnimi napetostmi, ki se nanašajo na upor Z:

   

.

Zato za ta primer .

Zdaj lahko primerjamo skupno moč (), ki ga porabijo motorji z različnimi vezji.

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

Tako motor pri vezavi zvezda razvije trikrat manjšo moč kot pri povezavi trikot. To ima tudi druge pozitivne učinke:

• zagonski tokovi se zmanjšajo;
• motor teče in se zažene bolj gladko;
• elektromotor dobro prenaša kratkotrajne preobremenitve;
• toplotni način asinhronega motorja postane bolj varčen.

Druga plat medalje - motor z "zvezdastim" navitjem ne more razviti največje moči. V nekaterih primerih navor morda ne bo zadostoval niti za vrtenje rotorja.

Načini preklapljanja vezij zvezda-trikot

Večina motorjev je zasnovana tako, da jih je mogoče preklapljati z ene povezovalne sheme na drugo. Da bi to naredili, se začetki in konci navitij izvedejo na terminalu, tako da je s preprosto spremembo položaja blazinic mogoče spremeniti iz zvezde v trikot in obratno.

Lastnik elektromotorja lahko izbere, kar potrebuje - mehak zagon z nizkimi zagonskimi tokovi in ​​gladkim delovanjem ali največjo moč, ki jo razvije motor. Če je potrebno oboje, je možno samodejno preklapljanje z močnimi kontaktorji.

Ob pritisku na tipko za zagon SB2 se motor vklopi v zvezdni konfiguraciji. Kontaktor KM3 je pod napetostjo, njegovi kontakti kratko sklenejo navitje motorja na eni strani. Nasprotni vodi sta priključeni na električno omrežje, vsak na svojo fazo preko kontaktov KM1. Ko je ta kontaktor pod napetostjo, se na navitja napaja trifazna napetost in poganja rotor elektromotorja. Po določenem času, nastavljenem na releju KT1, se tuljava KM3 preklopi, izklopi, kontaktor KM2 se vklopi, preklopi navitja v trikotnik.

Preklop se izvede, ko motor pridobi število vrtljajev. Ta trenutek lahko spremlja senzor hitrosti, vendar je v praksi preprosteje. Preklop je nadzorovan časovni rele - po 5-7 sekundah se šteje, da je postopek zagona končan in motor lahko preklopite na največjo moč. Tega trenutka ni treba odlašati, saj lahko dolgotrajno delo s prekoračitvijo dovoljene obremenitve za "zvezdo" povzroči okvaro električnega pogona.

Pri izvajanju tega načina je treba upoštevati naslednje:

1. Zagonski moment motorja z navitji, povezanimi v "zvezdo", je veliko nižji od vrednosti te karakteristike elektromotorja s povezavo "trikot", zato zagon elektromotorja s težkimi zagonskimi pogoji na ta način ni vedno mogoč. Preprosto ne bo prišel v rotacijo. Takšni primeri vključujejo električne pogonske črpalke, ki delujejo s protitlakom itd. Takšne težave se rešujejo s pomočjo motorjev s faznim rotorjem z gladkim povečevanjem vzbujalnega toka ob zagonu. Uspešen zagon v zvezdi se uporablja pri centrifugalnih črpalkah, ki delujejo na zaprtih vratih, v primeru obremenitev ventilatorja na gredi motorja itd.
2. Navitja elektromotorja morajo vzdržati omrežno napetost. Pomembno je, da ne zamenjujete motorjev D/Y 220/380 V (običajno indukcijski motorji z majhno močjo do 4 kW) in motorjev D/Y 380/660 V (običajno 4 kW in več).Omrežje 660 voltov se skoraj nikoli ne uporablja, vendar se za preklapljanje zvezda-trikot lahko uporabljajo le elektromotorji s to nazivno napetostjo. Pretvornik 220/380 se lahko uporablja samo v trifaznem sistemu s povezavo zvezda. Ne smejo se uporabljati v stikalnem tokokrogu.
3. Med izklopom kontaktorja zvezda in vklopom kontaktorja trikot mora biti premor, da se izognete prekrivanju. Vendar se ne sme povečati čez mejo, da preprečite zaustavitev motorja. Če vezje izdelate sami, ga boste morda morali poiskati eksperimentalno.

Uporablja se tudi obratno preklapljanje. Smiselno je, če močan motor začasno deluje z majhno obremenitvijo. V tem primeru je njegov faktor moči nizek, ker je poraba delovne moči določena s stopnjo obremenitve elektromotorja. Jalova moč je v glavnem določena z induktivnostjo navitij, ki je neodvisna od obremenitve gredi. Da bi izboljšali razmerje med porabo aktivne in jalove moči, lahko navitja preklopimo v zvezdno vezje. To lahko storite tudi ročno ali samodejno.

Preklopno shemo je mogoče sestaviti na diskretnih elementih - časovnih relejih, kontaktorjih (zaganjalnikih) itd. Na voljo so tudi že pripravljene rešitve, ki združujejo avtomatsko preklopno vezje v enem ohišju. Potrebno je le priključiti elektromotor na izhodne sponke in napajanje iz trifaznega omrežja. Takšne naprave imajo lahko različna imena, na primer "zagonski časovni rele" itd.

Povezava navitij motorja po različnih shemah ima svoje prednosti in slabosti. Osnova kompetentnega delovanja je poznati vse prednosti in slabosti. Potem bo motor zdržal dolgo časa in dosegel največji učinek.

Povezani članki: