لا يمكن لأي إنتاج تقريبًا هذه الأيام الاستغناء عن محرك كهربائي قوي غير متزامن. عند بدء تشغيل مثل هذا المحرك، يكون تيار البدء أعلى بمقدار 3-8 مرات من التيار المقدر المطلوب للتشغيل في الوضع العادي المستقر.
مطلوب تيار بدء كبير لتدوير الجزء المتحرك من حالة الراحة. وهذا يتطلب جهدًا أكبر بكثير من الحفاظ على عدد ثابت من الثورات في فترة زمنية معينة.
تيارات تدفق كبيرة ل المحركات غير المتزامنةهي ظاهرة غير مرغوب فيها للغاية، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى نقص الطاقة على المدى القصير للمعدات الأخرى المتصلة بنفس الشبكة (انخفاض الجهد). هناك العديد من الأمثلة على هذا التأثير الموجود في الإنتاج وفي الحياة اليومية. أول شيء أتذكره هو "وميض" المصباح الكهربائي أثناء التشغيل. آلة لحامولكن هناك حالات أكثر خطورة: يمكن أن يتسبب انخفاض الجهد في وجود مجموعة معيبة من البضائع في الإنتاج، مما يؤدي إلى تكاليف مالية وتكاليف عمالية كبيرة. يمكن أن يتسبب تيار التدفق العالي أيضًا في حدوث حمل حراري زائد كبير على ملف المحرك، مما يؤدي إلى تقادم العزل وتلفه واحتراق المحرك في النهاية.
كل هذا دفعنا إلى إيجاد حل لتقليل تيارات البداية. أحد هذه الحلول هو طريقة تشغيل محرك ستار-دلتا. أولاً، دعونا نتعرف على ما هو "النجم" وما هو "المثلث"، وكيف يختلفان عن بعضهما البعض. تعد النجمة والدلتا من مخططات التوصيل الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا للمحركات الكهربائية ثلاثية الطور. عند تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور بنجمة (انظر. الشكل 1) يتم توصيل طرفي ملفات الجزء الثابت ببعضهما البعض، ويحدث الاتصال عند نقطة واحدة تسمى نقطة الصفر أو المحايدة. ثلاثة جهد الطورالمقدمة إلى بداية اللفات.
الشكل 1 - مخطط اتصال النجمة
عندما يتم توصيل ملفات الجزء الثابت في نجم، يتم التعبير عن العلاقة بين الفولتية الخطية والطورية بالصيغة:
أين ش ل- الجهد بين مرحلتين، يو ف- الجهد بين الطور والسلك المحايد
تتزامن قيم التيارات الخطية والمرحلة، أي. أنا ل = أنا و.
عند تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور بنمط دلتا (انظر. الشكل 2) يتم توصيل اللفات الثابتة للمحرك الكهربائي على التوالي. وبالتالي، يتم توصيل نهاية أحد اللفات ببداية التالي، ويتم تطبيق الجهد في هذه الحالة على نقاط اتصال اللفات. عندما يتم توصيل ملفات الجزء الثابت في مثلث، فإن جهد الطور يساوي الجهد الخطي بين السلكين: ش ل = ش و.
الشكل 2 - مخطط اتصال المثلث
إلا أن التيار في الخط (الشبكة) أكبر من التيار في الطور، والذي يتم وصفه بالصيغة:
أين أنا ل- التيار الخطي، لو- المرحلة الحالية
اتضح أنه من خلال ربط اللفات بـ "نجمة"، نقوم بتقليل التيار الخطي، وهو ما سعينا إليه في البداية. ولكن هناك أيضًا جانب سلبي لهذا المخطط: كما نرى من الصيغة، فإن عزم دوران المحرك يتناسب طرديًا مع جهد الطور:
أين ش- جهد الطور لملف الجزء الثابت، ص 1— المقاومة النشطة لمرحلة لف الجزء الثابت، ص 2- القيمة المعطاة المقاومة النشطةمراحل لف الدوار,
× 1— مفاعلة حثي لمرحلة لف الجزء الثابت، × 2- انخفاض قيمة المفاعلة الحثية لمرحلة لف الدوار الثابتة،
م- عدد المراحل، ص- عدد أزواج القطب
لجعل الأمر أكثر وضوحا، دعونا نلقي نظرة على مثال: لنفترض أن دائرة العمل لملف محرك كهربائي غير متزامن هي "مثلث"، و جهد الخطشبكة الإمداد 380 فولت، مقاومة لف الجزء الثابت ض = 10 أوم. إذا تم توصيل اللفات كنجمة أثناء بدء التشغيل، فإن الجهد والتيار في المراحل سوف ينخفض:
تيار الطور يساوي تيار الخط ويساوي:
بعد أن يكتسب المحرك السرعة المطلوبة، أي أنه تسارع، نقوم بتبديل اللفات من "نجمة" إلى "دلتا"، وفي هذه الحالة نحصل على قيم تيار وجهد مختلفة تمامًا:
وعليه، عند تشغيل المحرك وفق الدائرة "النجمية"، يكون جهد الطور أقل بمقدار √3 مرات من الجهد الخطي، وعند بدء تشغيل دائرة "دلتا" يكونان متساويين. ويترتب على ذلك أن عزم الدوران عند البدء وفق المخطط "النجمي" يكون أقل بثلاث مرات، مما يعني أنه من خلال تشغيل المحرك وفق هذا المخطط، لن نتمكن من تحقيق القوة المقدرة للمحرك. عند حل مشكلة واحدة، تنشأ مشكلة ثانية، لا تقل حدة عن زيادة التيارات المتدفقة. ولكن لا يزال هناك حل واحد: من الضروري الجمع بين مخططات توصيل المحرك بحيث لا توجد تيارات كبيرة في الشبكة عند بدء تشغيل محرك قوي، وبعد أن يصل المحرك إلى السرعة المطلوبة لتشغيله، فإنه يتحول إلى " "مخطط المثلث" الذي يسمح لك بالعمل بحمل 100٪ دون أي مشاكل.
هل المهمة على أكمل وجه مكتشف تتابع الوقت 80.82. عند توصيل الطاقة إلى المرحل، يتم إغلاق جهة الاتصال على الفور، وهي المسؤولة عن اتصال النجمة. بعد فترة زمنية معينة تصل فيها سرعة المحرك إلى تردد التشغيل، يتم فتح جهة الاتصال النجمية ويتم إغلاق جهة الاتصال المسؤولة عن اتصال دلتا. ستبقى جهات الاتصال في هذا الوضع حتى تتم إزالة الطاقة من المرحل. يتم تقديم رسم تخطيطي مرئي لتشغيل هذا التتابع في الشكل 3.
الشكل 3 - مخطط توقيت مرحل الوقت 80.82
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في تنفيذ هذا المخطط في الممارسة العملية. ينطبق هذا فقط على المحركات التي تشير لوحة اسمها إلى "Δ/Y 380/660V". على الشكل 4يتم عرض جزء الطاقة من دائرة دلتا النجمية، والذي يستخدم ثلاثة بادئات كهرومغناطيسية.
الشكل 4 - قسم الطاقةدوائر دلتا النجمية
كما هو موضح سابقًا، للتحكم في التحول من دائرة النجم إلى دائرة دلتا، يجب عليك استخدام مرحل Finder 80.82. على الشكل 5يتم تقديم مخطط التحكم باستخدام هذا التتابع.
الشكل 5 - التحكم في دلتا النجمة
دعونا نلقي نظرة على الخوارزمية لكيفية عمل هذا المخطط:
بعد الضغط على الزر S1.1، يتم تنشيط ملف بداية KM1، ونتيجة لذلك يتم إغلاق جهات اتصال الطاقة الخاصة بـ KM1 وبمساعدة جهة اتصال إضافية KM1.1، يتم تحقيق الاحتفاظ الذاتي للمبتدئين . في الوقت نفسه، يتم تطبيق الجهد على تتابع الوقت U1. يتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة بمرحل الوقت 17-18 ويتم تشغيل مشغل KM2. وهكذا يبدأ المحرك وفق مخطط "النجم". بعد الوقت T (انظر الشكل 3)، سيتم فتح جهة اتصال ترحيل الوقت 17-18 على الفور، وسوف يمر تأخير الوقت Tu، وسيتم إغلاق جهة الاتصال 17-28. ونتيجة لذلك، سيتم تشغيل مشغل KM3، والذي يتحول إلى دائرة "المثلث". يتم استخدام جهات الاتصال المغلقة عادة لمشغلي KM2.2 وKM3.2 لمنع التنشيط المتزامن لمشغلي KM2 وKM3. لحماية المحرك من التحميل الزائد، يتم تثبيت مرحل حراري KK1 في دائرة الطاقة. في حالة التحميل الزائد، سيقوم المرحل الحراري بفتح دائرة الطاقة ودائرة التحكم من خلال الاتصال KK1.1. يتوقف المحرك عند الضغط على الزر S1.2، مما يؤدي إلى كسر دائرة التثبيت الذاتي وإلغاء تنشيط ملف التشغيل KM1.
تلخيصًا لما كتب، يمكننا أن نستنتج أنه لتسهيل بدء تشغيل محرك كهربائي قوي، يوصى ببدء تشغيله مبدئيًا وفقًا لدائرة "النجمة"، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من تيارات البدء، وتقلل من انخفاض الجهد في الشبكة، ولكنها لا تسمح للمحرك بالوصول إلى وضع التشغيل الاسمي. للوصول إلى الوضع المقدر للمحرك، من الضروري تبديل ملفات الجزء الثابت إلى دائرة دلتا. يتم تنفيذ دائرة تحويل اللفات من "النجم" إلى "دلتا" باستخدام مكتشف تتابع الوقت 80.82، حيث يتم ضبط زمن تسارع المحرك الكهربائي.
- قائمة الأدبيات المستخدمة:
- GOST 11828-86 "تحديد عزم الدوران وتيارات البدء".
- Veshenevsky S.N. خصائص المحركات في المحركات الكهربائية. // الطبعة السادسة، المنقحة - موسكو، دار النشر "إنيرجيا"، 1977
- Voinarovsky P. D. المحركات الكهربائية // القاموس الموسوعيبروكهاوس وإيفرون: في 86 مجلدًا (82 مجلدًا و4 مجلدات إضافية) - سانت بطرسبرغ، 1890-1907
اليوم، تحظى المحركات الكهربائية غير المتزامنة بشعبية كبيرة بسبب موثوقيتها وأدائها الممتاز وتكلفتها المنخفضة نسبيًا. تم تصميم المحركات من هذا النوع لتحمل الأحمال الميكانيكية القوية. لكي تبدأ الوحدة بنجاح، يجب توصيلها بشكل صحيح. ولهذا الغرض، يتم استخدام اتصالات النجمة والدلتا، بالإضافة إلى مزيج منهما.
أنواع الاتصالات
تصميم المحرك الكهربائي بسيط للغاية ويتكون من عنصرين رئيسيين - الجزء الثابت والدوار الداخلي. كل جزء من هذه الأجزاء له ملفاته الخاصة التي توصل التيار. يتم وضع الجزء الثابت في أخاديد خاصة بمسافة إلزامية تبلغ 120 درجة.
مبدأ تشغيل المحرك بسيط - بعد تشغيل المبدئ وتطبيق الجهد على الجزء الثابت، يظهر مجال مغناطيسي، مما يتسبب في دوران الدوار. يتم إخراج طرفي اللفات إلى مربع تقاطعويتم ترتيبها في صفين. تم تمييز استنتاجاتهم بالحرف "C" وتحصل على تسمية رقمية تتراوح من 1 إلى 6.
لتوصيلهم، يمكنك استخدام إحدى الطرق الثلاث:
- "نجم"؛
- "مثلث"؛
- "مثلث النجوم".
إذا كانت جميع أطراف ملف الجزء الثابت متصلة عند نقطة واحدة، فإن هذا النوع من الاتصال يسمى "النجمة". إذا كانت جميع أطراف الملف متصلة على التوالي، فهو "مثلث". في هذه الحالة، يتم ترتيب جهات الاتصال بحيث يتم نقل صفوفها بالنسبة لبعضها البعض. ونتيجة لذلك، فإن الطرف المقابل للمحطة C6 هو الطرف C1، وما إلى ذلك. وهذه إحدى الإجابات على سؤال ما هو الفرق بين اتصالات النجمة والدلتا.
بالإضافة إلى ذلك، في الحالة الأولى، يتم ضمان التشغيل الأكثر سلاسة للمحرك، ولكن لم يتم تحقيق ذلك القوة القصوى. إذا تم استخدام دائرة دلتا، تنشأ تيارات تدفق كبيرة في اللفات، مما يؤثر سلبًا على عمر الخدمة للوحدة. لتقليلها، عليك استخدام مقاومة متغيرة خاصة تجعل البداية سلسة قدر الإمكان.
إذا تم توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة 220 فولت، فإن عزم الدوران لا يكفي للبدء. لزيادة هذا المؤشر، استخدم عناصر إضافية. في الظروف المحلية، سيكون الحل الأمثل هو مكثف متغير الطور. تجدر الإشارة إلى أن قوة الشبكات ثلاثية الطور أعلى مقارنة بالشبكات أحادية الطور. يشير هذا إلى أن توصيل محرك ثلاثي الطور بمصدر طاقة أحادي الطور سيؤدي بالتأكيد إلى فقدان الطاقة. من المستحيل أن نقول على وجه اليقين أي من هذه الطرق أفضل، لأن كل منها ليس له مزايا فحسب، بل له عيوب أيضًا.
إيجابيات وسلبيات "النجم"
تسمى النقطة المشتركة التي تتصل بها جميع أطراف الملف بالمحايدة. إذا كان هناك موصل محايد في الدائرة الكهربائية، فسيتم تسميته بأربعة أسلاك. يتم توصيل بداية الاتصالات بالمراحل المقابلة لشبكة إمداد الطاقة. يتميز مخطط توصيل اللفات المحرك الكهربائي "النجم" بعدد من المزايا:
- يضمن التشغيل المستمر بدون توقف للمحرك الكهربائي على المدى الطويل.
- بسبب انخفاض الطاقة، يزيد عمر خدمة الوحدة.
- تم تحقيقه بداية ناعمة.
- أثناء التشغيل، لا يوجد ارتفاع كبير في درجة حرارة المحرك.
توجد معدات بها وصلة داخلية لنهايات الملف ويتم إدخال ثلاث جهات اتصال فقط في الصندوق. في مثل هذه الحالة، لا يمكن استخدام نظام اتصال آخر غير "النجمة".
مزايا وعيوب "المثلث"
يتيح لك استخدام هذا النوع من الاتصال إنشاء دائرة غير منقطعة في الدائرة الكهربائية. حصلت الدائرة على هذا الاسم بسبب شكلها المريح، على الرغم من أنه يمكن تسميتها أيضًا بالدائرة. ومن مزايا "المثلث" تجدر الإشارة إلى:
- يتم تحقيق الحد الأقصى من قوة الوحدة أثناء التشغيل.
- يتم استخدام الريوستات لبدء المحرك.
- يزيد عزم الدوران بشكل ملحوظ.
- يتم إنشاء قوة جر قوية.
من بين العيوب يمكن ملاحظة القيم العالية فقط لتيارات البداية، فضلاً عن توليد الحرارة النشطة أثناء التشغيل. يستخدم هذا النوع من الاتصال على نطاق واسع في الآليات القوية التي تحتوي على التيارات العاليةالأحمال. ولهذا السبب يزداد المجال الكهرومغناطيسي، مما يؤثر على قوة عزم الدوران. وينبغي أن يقال أيضًا أن هناك مخطط اتصال آخر يسمى "دلتا مفتوحة". يتم استخدامه في تركيبات المقومات المصممة لإنتاج تيارات ثلاثية التردد.
الجمع بين الدوائر
في الآليات المعقدة للغاية، غالبًا ما يتم استخدام اتصال النجم والدلتا المشترك لمحرك ثلاثي الطور. وهذا لا يسمح لك بزيادة قوة الوحدة فحسب، بل يسمح لك أيضًا بإطالة عمر الخدمة إذا لم تكن مصممة للعمل باستخدام طريقة "المثلث". نظرًا لأن تيارات البدء في المحركات عالية الطاقة عالية، فعند بدء تشغيل المعدات، غالبًا ما تفشل الصمامات أو يتم إيقاف تشغيل قواطع الدائرة.
لتقليل الجهد الخطي في ملف الجزء الثابت، يتم استخدام العديد من الأجهزة الإضافية بشكل فعال، على سبيل المثال، المحولات الذاتية، والمقاومات المتغيرة، وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك، يتم تحقيق انخفاض الجهد بأكثر من 1.7 مرة. بعد تشغيل المحرك بنجاح، يبدأ التردد في الزيادة تدريجيًا وينخفض التيار. إن استخدام دائرة اتصال التتابع في مثل هذه الحالة يجعل من الممكن تبديل اتصال دلتا النجم للمحرك الكهربائي. في هذه الحالة، يتم ضمان البداية الأكثر سلاسة لوحدة الطاقة.
يقوم بعض الحرفيين بتجميع آلات معالجة الخشب أو المعدن بشكل مستقل في المنزل. ولهذا الغرض، يمكن استخدام أي محركات متوفرة ذات طاقة مناسبة. في بعض الحالات، عليك معرفة كيفية توصيل محرك ثلاثي الطور به شبكة أحادية الطور. هذا هو الموضوع الذي خصصت له هذه المقالة. وسيخبرك أيضًا بكيفية اختيار المكثفات المناسبة.
مرحلة واحدة وثلاث مراحل
من أجل فهم موضوع المناقشة بشكل صحيح، والذي يشرح اتصال محرك 380 إلى 220 فولت، من الضروري أن نفهم ما هو الفرق الأساسي بين هذه الوحدات. جميع المحركات ثلاثية الطور غير متزامنة. وهذا يعني أن المراحل الموجودة فيه مرتبطة ببعض الإزاحة. من الناحية الهيكلية، يتكون المحرك من مبيت يوضع فيه جزء ثابت لا يدور، ويسمى الجزء الثابت. هناك أيضًا عنصر دوار يسمى الدوار. يقع الدوار داخل الجزء الثابت. يتم تزويد الجزء الثابت بجهد ثلاثي الطور، كل مرحلة 220 فولت. بعد ذلك، يتم تشكيل المجال الكهرومغناطيسي. يبدو أن المراحل في حالة إزاحة زاويّة القوة الدافعة الكهربائية. إنه يجبر الدوار الموجود في المجال المغناطيسي للجزء الثابت على الدوران.
انتبه!لف الجهد محرك ثلاثي الطوريتم توفيره من خلال نوع الاتصال الذي يتم إجراؤه على شكل نجمة أو مثلث.
الوحدات غير المتزامنة أحادية الطور لها نوع مختلف قليلاً من الاتصال، حيث أنها مدعومة بشبكة 220 فولت. لديها سلكين فقط. أحدهما يسمى المرحلة، والثاني يسمى الصفر. للبدء، يحتاج المحرك إلى ملف واحد فقط متصل به الطور. لكن واحدة فقط لن تكون كافية لدافع البداية. لذلك، هناك أيضًا ملف يتم تنشيطه أثناء بدء التشغيل. لكي يقوم بدوره، يمكن توصيله من خلال مكثف، وهو ما يحدث في أغلب الأحيان، أو من خلال دائرة كهربائية قصيرة.
توصيل محرك ثلاثي الطور
يمكن أن يكون الاتصال المعتاد لمحرك ثلاثي الطور بشبكة ثلاثية الطور ليست مهمة سهلةبالنسبة لأولئك الذين لم يسبق لهم أن واجهوا ذلك. تحتوي بعض الوحدات على ثلاثة أسلاك فقط للاتصال بها. إنها تسمح لك بالقيام بذلك وفقًا لمخطط "النجم". الأجهزة الأخرى لديها ستة أسلاك. في هذه الحالة، هناك خيار بين المثلث والنجمة. يمكنك أن ترى في الصورة أدناه مثال حقيقياتصالات النجوم. يناسب الملف الأبيض كابل الطاقة ويتصل بثلاثة أطراف فقط. بعد ذلك، يتم تثبيت وصلات العبور الخاصة التي توفر التغذية السليمةاللفات
لتوضيح كيفية تنفيذ ذلك بنفسك، يوجد أدناه رسم تخطيطي لمثل هذا الاتصال. يعد اتصال دلتا أبسط إلى حد ما، حيث لا توجد ثلاث محطات إضافية. ولكن هذا يعني فقط أن آلية العبور مطبقة بالفعل في المحرك نفسه. في هذه الحالة، لا توجد طريقة للتأثير على طريقة توصيل اللفات، مما يعني أنه سيكون من الضروري مراعاة الفروق الدقيقة عند توصيل مثل هذا المحرك بشبكة أحادية الطور.
الاتصال بشبكة أحادية الطور
يمكن توصيل وحدة ثلاثية الطور بنجاح بشبكة أحادية الطور. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه مع دائرة تسمى "نجمة"، فإن قوة الوحدة لن تتجاوز نصف قدرتها المقدرة. لزيادة هذا الرقم، فمن الضروري توفير اتصال المثلث. في هذه الحالة، لا يمكن تحقيق سوى انخفاض بنسبة 30٪ في الطاقة. ليست هناك حاجة للخوف، لأنه في شبكة 220 فولت، من المستحيل أن ينشأ جهد حرج من شأنه أن يؤدي إلى إتلاف اللفات المحرك.
مخططات الاتصال
عندما يتم توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة 380، يتم تشغيل كل من لفاته بمرحلة واحدة. عند توصيله بشبكة 220 فولت، يتلقى ملفان طورًا وسلكًا محايدًا، ويبقى الثالث غير مستخدم. لتصحيح هذا الفارق الدقيق، تحتاج إلى اختيار المكثف المناسب الذي سيكون قادرًا على إمداده بالجهد في اللحظة المطلوبة. من الناحية المثالية، ينبغي أن يكون هناك اثنين من المكثفات في الدائرة. أحدهما هو البداية والثاني هو العامل. إذا كانت قوة الوحدة ثلاثية الطور لا تتجاوز 1.5 كيلو واط، وتم تطبيق الحمل عليها بعد أن وصلت إلى السرعة المطلوبة، فيمكن استخدام مكثف العمل فقط.
انتبه!بدون مكثفات إضافية أو أجهزة أخرى، لن يكون من الممكن توصيل محرك 380 إلى 220 مباشرة.
في هذه الحالة، يجب تثبيته في الفجوة بين جهة الاتصال الثالثة للمثلث والسلك المحايد. إذا كان من الضروري تحقيق تأثير يدور فيه المحرك في الاتجاه المعاكس، فمن الضروري عدم الاتصال بالصفر، ولكن سلك المرحلة. إذا تجاوزت قوة المحرك تلك المذكورة أعلاه، فستكون هناك حاجة أيضًا إلى مكثف البدء. يتم تركيبه بالتوازي مع العامل. ولكن يجدر النظر في أنه يجب تثبيت مفتاح غير قابل للإغلاق في السلك المتصل بينهما. سيسمح لك هذا الزر باستخدام المكثف فقط أثناء بدء التشغيل. في هذه الحالة، بعد تشغيل المحرك، سيتعين عليك الضغط باستمرار على هذا المفتاح لعدة ثوان حتى تصل الوحدة إلى السرعة المطلوبة. بعد ذلك يجب تحريره حتى لا تحترق اللفات.
إذا كنت بحاجة إلى تشغيل هذه الوحدة في الاتجاه المعاكس، فقم بتثبيت مفتاح تبديل بثلاثة مخارج. يجب أن يكون الوسط متصلاً بشكل دائم بمكثف العمل. يجب أن تكون الأطراف المتطرفة مرتبطة بالمرحلة و سلك محايد. اعتمادًا على الاتجاه الذي يجب أن يكون عليه الدوران، ستحتاج إلى ضبط مفتاح التبديل إما على الصفر أو على الطور. يوجد أدناه رسم تخطيطي لمثل هذا الاتصال.
اختيار مكثف
لا توجد مكثفات عالمية تناسب جميع الوحدات بشكل عشوائي. ما يميزهم هو القدرة التي يمكنهم الاحتفاظ بها. ولذلك، يجب اختيار كل واحد على حدة. سيكون الشرط الرئيسي لها هو التشغيل بجهد شبكة يبلغ 220 فولت ؛ وفي كثير من الأحيان يتم تصميمها لـ 300 فولت. لتحديد العنصر المطلوب، تحتاج إلى استخدام الصيغة. إذا تم الاتصال بنجمة، فمن الضروري تقسيم التيار على جهد 220 فولت وضربه بـ 2800. يعتبر المؤشر الحالي هو الرقم المشار إليه في خصائص المحرك. بالنسبة للاتصال المثلثي، تظل الصيغة كما هي، لكن يتغير المعامل الأخير إلى 4800.
على سبيل المثال، إذا كان مكتوبًا على الوحدة أن التيار المقنن الذي يمكن أن يتدفق عبر ملفاتها هو 6 أمبير، فإن سعة مكثف العمل ستكون 76 ميكروفاراد. وذلك عند الاتصال بواسطة نجمة، أما بالنسبة للاتصال المثلث فستكون النتيجة 130 درجة فهرنهايت. ولكن قيل أعلاه أنه إذا كانت الوحدة تعاني من الحمل عند بدء التشغيل أو لديها طاقة تزيد عن 1.5 كيلو واط، فستكون هناك حاجة إلى مكثف آخر - مكثف البدء. قدرتها عادة ما تكون 2 أو 3 أضعاف القدرة العاملة. أي أنه بالنسبة للتوصيل النجمي، ستحتاج إلى مكثف ثانٍ بسعة 150-175 ميكروفاراد. يجب أن يتم اختياره تجريبيا. قد لا تكون هناك مكثفات بالسعة المطلوبة معروضة للبيع، ثم يمكنك تجميع وحدة للحصول على الرقم المطلوب. للقيام بذلك، يتم توصيل المكثفات المتوفرة على التوازي بحيث تزداد سعتها.
انتبه!هناك بعض القيود على قوة الوحدات ثلاثية الطور التي يمكن تشغيلها من شبكة أحادية الطور. إنها 3 كيلو واط. إذا تم تجاوز هذه القيمة، فقد تفشل الأسلاك.
لماذا مكثفات البدايةهل من الأفضل الاختيار تجريبياً، بدءاً بالأصغر؟ والحقيقة هي أنه إذا كانت قيمته غير كافية، فسيتم توفير تيار أعلى، مما قد يؤدي إلى إتلاف اللفات. إذا كانت قيمتها أكبر من المطلوبة، فلن يكون لدى الوحدة دفعة كافية للبدء. يمكنك تخيل الاتصال بشكل أكثر وضوحًا باستخدام الفيديو.
خاتمة
عند العمل بالتيار الكهربائي، اتبع احتياطات السلامة. لا تقم بتشغيل أي شيء إذا لم تكن متأكدًا تمامًا من أن الاتصال قد تم بشكل صحيح. تأكد من استشارة كهربائي ذي خبرة والذي سيخبرك ما إذا كانت الأسلاك يمكنها تحمل الحمل المطلوب من الوحدة.
»
المحرك الكهربائي غير المتزامن هو جهاز كهروميكانيكي يستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات النشاط وبالتالي فهو مألوف لدى الكثيرين. وفي الوقت نفسه، حتى مع الأخذ في الاعتبار العلاقة الوثيقة مع الناس، فإن "الكهربائي" النادر قادر على الكشف عن كل خصوصيات وعموميات هذه الأجهزة. على سبيل المثال، لا يستطيع كل "حامل كماشة" تقديم نصيحة دقيقة: كيفية توصيل لفات محرك كهربائي بـ "مثلث"؟ أو كيفية تثبيت وصلات العبور لمخطط التوصيل "النجمي" للملفات الحركية؟ دعونا نحاول حل هذين السؤالين البسيطين والمعقدين في نفس الوقت.
وكما قال أنطون بافلوفيتش تشيخوف:
التكرار هو أم التعلم!
من المنطقي أن نبدأ بمراجعة موضوع المحركات الكهربائية غير المتزامنة بمراجعة تفصيلية للتصميم. بنيت على أساس العناصر الهيكلية التالية:
- علبة من الألومنيوم مع عناصر تبريد وهيكل تثبيت؛
- الجزء الثابت - جرح بثلاثة ملفات الأسلاك النحاسيةعلى قاعدة حلقية داخل المبيت وموضعة مقابل بعضها البعض بنصف قطر زاوي قدره 120 درجة؛
- الدوار - قطعة معدنية فارغة، مثبتة بشكل صارم على العمود، يتم إدخالها داخل القاعدة الحلقية للجزء الثابت؛
- محامل الدفع لعمود الدوار - الأمامي والخلفي؛
- أغطية السكن - الأمامي والخلفي، بالإضافة إلى المكره للتبريد؛
- BRNO - الجزء العلوي من السكن على شكل مكان صغير مستطيل الشكل بغطاء حيث توجد الكتلة الطرفية لتثبيت أسلاك الجزء الثابت.
هيكل المحرك: 1 – BRNO، حيث توجد الكتلة الطرفية؛ 2 - رمح الدوار. 3 - جزء من اللفات الثابتة المشتركة؛ 4 - هيكل التثبيت؛ 5 - جسم الدوار. 6 – غلاف من الألومنيوم مع زعانف تبريد؛ 7- دافعة من البلاستيك أو الألومنيوم هنا، في الواقع، هو الهيكل كله. تعد معظم المحركات الكهربائية غير المتزامنة نموذجًا أوليًا لمثل هذا التصميم. صحيح، في بعض الأحيان توجد عينات ذات تكوين مختلف قليلاً. ولكن هذا بالفعل استثناء للقاعدة.
تعيين وأسلاك اللفات الجزء الثابت
هذا ما تبدو عليه الكتلة الطرفية لمحرك التكوين القياسي. يتم توصيل المحطات الستة بوصلات نحاسية (نحاسية) قبل توصيل المحرك بالجهد المناسب وفي الوقت نفسه، هناك أيضًا اختلافات في توصيلات الموصلات (نادرًا ما تكون في المحركات القديمة عادةً)، عندما يتم توجيه 3 أسلاك إلى منطقة BRNO مع وجود 3 أطراف فقط.
كيفية توصيل النجم والدلتا؟
يتم توصيل محرك كهربائي غير متزامن بستة موصلات متصلة بصندوق الأطراف باستخدام الطرق القياسية باستخدام وصلات العبور.
من خلال وضع وصلات العبور بشكل صحيح بين أطراف التوصيل الفردية، يكون من السهل والبسيط إعداد تكوين الدائرة المطلوبة.
لذلك، من أجل إنشاء واجهة للاتصال النجمي، يجب ترك الموصلات الأولية للملفات (U1، V1، W1) مفردة على الأطراف الفردية، وينبغي أن تكون أطراف الموصلات النهائية (U2، V2، W3) تكون متصلا ببعضها البعض مع وصلات العبور.
مخطط اتصال النجمة. تتميز بمتطلبات الجهد العالي. يعطي تشغيلًا سلسًا للدوار في وضع بدء التشغيل إذا كنت بحاجة إلى إنشاء مخطط اتصال "مثلث"، يتغير موضع وصلات العبور. لتوصيل ملفات الجزء الثابت بمثلث، تحتاج إلى توصيل موصلات البداية والنهاية للملفات وفقًا للمخطط التالي:
- الأولي U1 - النهائي W2
- الأولي V1 - النهائي U2
- الأولي W1 - النهائي V2
مخطط اتصال دلتا. السمة المميزة هي تيارات التدفق العالية. لذلك، غالبًا ما يتم تشغيل المحركات وفقًا لهذا المخطط مسبقًا على "النجمة" ثم يتم التبديل إلى وضع التشغيل من المفترض بالطبع أن يكون هناك اتصال لكلا الدائرتين شبكة ثلاثية الطورمع الجهد 380 فولت. لا يوجد فرق معين عند اختيار خيار واحد أو آخر للدائرة.
ومع ذلك، يجب أن تؤخذ في الاعتبار متطلبات الجهد الأكبر من خط إلى خط للدائرة النجمية. ويظهر هذا الاختلاف في الواقع من خلال العلامة "220/380" الموجودة على اللوحة الفنية للمحركات.
يبدو أن خيار التوصيل من سلسلة ستار-دلتا هو طريقة البدء الأمثل لمحرك تحريضي يعمل بالتيار المتردد ثلاثي الطور. غالبًا ما يستخدم هذا الخيار لبدء تشغيل المحرك بهدوء عند تيارات أولية منخفضة.
في البداية، يتم تنظيم الاتصال وفق مخطط "النجمة". ثم، بعد فترة زمنية معينة، يتم الاتصال بـ "المثلث" عن طريق التبديل الفوري.
الاتصال مع الأخذ في الاعتبار المعلومات التقنية
يتم تجهيز كل محرك كهربائي غير متزامن بالضرورة بلوحة معدنية مثبتة على جانب الهيكل.
هذه اللوحة هي نوع من لوحة تعريف المعدات. جميع المعلومات الضرورية المطلوبة للتثبيت الصحيح للمنتج في شبكة التيار المتردد موجودة هنا.
لوحة فنية على جانب مبيت المحرك. تمت الإشارة هنا إلى جميع المعلمات المهمة المطلوبة لضمان التشغيل الطبيعي للمحرك الكهربائي. لا ينبغي إهمال هذه المعلومات عند تضمين المحرك في دائرة إمداد الطاقة الكهربائية. دائمًا ما تكون انتهاكات الشروط المذكورة على لوحة المعلومات هي الأسباب الأولى لفشل المحرك.
ما هو المشار إليه على اللوحة الفنية للمحرك الكهربائي غير المتزامن؟
- نوع المحرك (في هذه الحالة، غير متزامن).
- عدد المراحل وتردد التشغيل (3F/50 هرتز).
- مخطط اتصال اللف والجهد (دلتا / ستار، 220/380).
- التشغيل الحالي (دلتا / ستار)
- القوة والسرعة (كيلوواط/دورة في الدقيقة).
- الكفاءة وCOS φ (٪ / معامل).
- الوضع وفئة العزل (S1 – S10 / A, B, F, H).
- الشركة المصنعة وسنة الصنع.
عند الرجوع إلى اللوحة الفنية، يعرف الكهربائي مسبقًا الشروط التي يجوز فيها توصيل المحرك بالشبكة.
من وجهة نظر اتصال "نجمة" أو "دلتا"، كقاعدة عامة، تتيح المعلومات الموجودة للكهربائي معرفة أن اتصال "دلتا" بشبكة 220 فولت صحيح، ويجب توصيل محرك كهربائي غير متزامن بشبكة "نجمة" على خط 380 فولت.
يجب اختبار المحرك أو تشغيله فقط إذا تم توصيله عبر درع واقي. في هذه الحالة، يجب اختيار الآلة الأوتوماتيكية التي يتم إدخالها في دائرة محرك كهربائي غير متزامن بشكل صحيح وفقًا لتيار القطع.
محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الطور في شبكة 220 فولت
من الناحية النظرية والعملية، يمكن للمحرك الكهربائي غير المتزامن، المصمم ليتم توصيله بالشبكة عبر ثلاث مراحل، أن يعمل في شبكة أحادية الطور بجهد 220 فولت.
كقاعدة عامة، هذا الخيار مناسب فقط للمحركات التي لا تتجاوز قوتها 1.5 كيلو واط. يتم تفسير هذا القيد من خلال النقص العادي في سعة المكثف الإضافي. بالنسبة للقوى العالية، هناك حاجة إلى القدرة الجهد العالي، تقاس بمئات الميكروفاراد.
باستخدام مكثف، يمكنك تنظيم تشغيل محرك ثلاثي الطور في شبكة 220 فولت. ومع ذلك، في هذه الحالة يتم فقدان ما يقرب من نصف القوة المفيدة. ينخفض مستوى الكفاءة إلى 25-30% في الواقع، أسهل طريقة لبدء تشغيل محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الطور في شبكة أحادية الطور 220-230 فولت هي توصيله من خلال ما يسمى بمكثف البدء.
أي أنه من بين المحطات الثلاث الموجودة، يتم دمج اثنين في واحد عن طريق توصيل مكثف بينهما. يتم توصيل طرفي الشبكة اللذين تم تشكيلهما على هذا النحو بشبكة 220 فولت.
التبديل سلك الشبكةفي المحطات ذات المكثف المتصل، يمكنك تغيير اتجاه دوران عمود المحرك.
عن طريق إدخال مكثف في كتلة طرفية ثلاثية الطور، يتحول مخطط الاتصال إلى مخطط ثنائي الطور. ولكن للتشغيل السليم للمحرك، هناك حاجة إلى مكثف قوي يتم حساب السعة الاسمية للمكثف باستخدام الصيغ:
سيفرت = 2800 * أنا / يو
C tr = 4800 * I / U
حيث: ج – السعة المطلوبة؛ أنا - البدء الحالي؛ يو – الجهد.
ومع ذلك، البساطة تتطلب التضحية. لذلك هو هنا. عند الاقتراب من حل مشكلة البداية باستخدام المكثفات، يلاحظ فقدان كبير في قوة المحرك.
للتعويض عن الخسائر، عليك العثور على مكثف عالي السعة (50-100 ميكروفاراد) بجهد تشغيل لا يقل عن 400-450 فولت. ولكن حتى في هذه الحالة، من الممكن الحصول على قوة لا تزيد عن 50٪ من القيمة الاسمية.
نظرًا لأن مثل هذه الحلول تُستخدم غالبًا للمحركات الكهربائية غير المتزامنة، والتي من المفترض أن يتم تشغيلها وإيقاف تشغيلها بواسطة، فمن المنطقي استخدام دائرة معدلة قليلاً مقارنة بالنسخة التقليدية المبسطة.
مخطط لتنظيم العمل في شبكة 220 فولت مع مراعاة التشغيل والإيقاف المتكرر. يسمح استخدام العديد من المكثفات، إلى حد ما، بالتعويض عن فقدان الطاقة يتم تحقيق الحد الأدنى من فقدان الطاقة من خلال دائرة توصيل "مثلثة"، على عكس الدائرة "النجمية". في الواقع، تتم الإشارة إلى هذا الخيار أيضًا من خلال المعلومات الفنية الموجودة على اللوحات الفنية للمحركات غير المتزامنة.
كقاعدة عامة، على العلامة هي الدائرة "المثلث" التي تتوافق مع جهد التشغيل 220 فولت. لذلك، عند اختيار طريقة الاتصال، أولا وقبل كل شيء، يجب عليك إلقاء نظرة على لوحة المعلمات التقنية.
كتل طرفية غير قياسية BRNO
في بعض الأحيان توجد تصميمات لمحركات كهربائية غير متزامنة حيث يحتوي BRNO على كتلة طرفية ذات 3 مخارج. لمثل هذه المحركات، يتم استخدام مخطط الأسلاك الداخلية.
وهذا يعني أن نفس "النجم" أو "المثلث" يصطف بشكل تخطيطي مع وصلات مباشرة في المنطقة التي توجد فيها اللفات الجزء الثابت، حيث يصعب الوصول إليها.
نوع الكتلة الطرفية غير القياسية التي يمكن مواجهتها عمليًا. عند إجراء مثل هذه الأسلاك، يجب أن تسترشد فقط بالمعلومات الموضحة على اللوحة الفنية لا يمكن تكوين مثل هذه المحركات بأي طريقة أخرى في الظروف اليومية. تشير المعلومات الموجودة على اللوحات الفنية للمحركات ذات الكتل الطرفية غير القياسية عادةً إلى مخطط الأسلاك النجمية الداخلية والجهد الذي يُسمح به بتشغيل محرك كهربائي من النوع غير المتزامن.
محرك كهربائي ثلاثي الطور هو سيارة كهربائية، مصممة للعمل بالتيار المتردد. يتكون هذا المحرك من الجزء الثابت والدوار. يحتوي الجزء الثابت على ثلاث لفات مُزاحة بمقدار مائة وعشرين درجة. عندما يظهر جهد ثلاثي الطور في دائرة اللف، تتشكل تدفقات مغناطيسية عند القطبين ويدور الجزء المتحرك. المحركات الكهربائية إما متزامنة أو غير متزامنة. تستخدم المراحل الثلاث على نطاق واسع في الصناعة وفي الحياة اليومية. يمكن أن تكون هذه المحركات أحادية السرعة، وفي هذه الحالة يتم توصيل ملفات المحرك بنمط نجمة أو دلتا، ومتعددة السرعات. الوحدات الأخيرة قابلة للتحويل، وفي هذه الحالة يكون هناك انتقال من نظام اتصال إلى آخر.
يتم تقسيم المحركات الكهربائية ثلاثية الطور وفقًا لمخططات اتصال متعرجة. هناك نظامان للاتصال - اتصالات النجمة والدلتا. توصيل ملفات المحرك حسب النوع "النجمي" هو توصيل نهايات ملفات المحرك عند نقطة واحدة (عقدة صفر): يتم الحصول على محطة إضافية - صفر. ترتبط الأطراف الحرة بمراحل الشبكة التيار الكهربائي 380 فولت. خارجيًا، يشبه هذا الاتصال نجمة ثلاثية الرؤوس. تظهر الصورة الرسم البياني التالي: اتصال "نجمة" و "دلتا" توصيل ملفات المحرك الكهربائي حسب نوع "دلتا" هو ملف: نهاية الأول متصلة ببداية الملف الثاني، نهاية الثانية إلى بداية الثالثة، ونهاية الثالثة إلى بداية الأولى. يتم توفير جهد ثلاثي الطور لعقد التوصيل المتعرجة. مع هذا التوصيل للملفات، لا يوجد طرف صفري. ظاهريا، يشبه المثلث.
اتصالات النجمة والدلتا شائعة بنفس القدر ولا تختلف بشكل كبير. لتوصيل اللفات من النوع النجمي (عندما يعمل المحرك في الوضع المقدر)، يجب أن يكون جهد الخط أكبر مما هو عليه عند توصيله من النوع دلتا. لذلك، تتم الإشارة إلى خصائص المحرك ثلاثي الطور على النحو التالي: 220/380 فولت أو 127/220 فولت. إذا لزم الأمر، يجب توصيل اللفات المقدرة بنوع نجمي، و الجهد المقننسيكون المحرك 380/660 فولت (نوع دلتا).
تجدر الإشارة إلى أنه غالبًا ما يتم استخدام اتصال النجمة والدلتا المدمج. يتم ذلك من أجل تشغيل المحرك الكهربائي بسلاسة أكبر. عند البدء، يتم استخدام اتصال النجمة، ثم يتم استخدام مرحل خاص للتبديل إلى دلتا، وبالتالي تقليل تيار البداية. يوصى باستخدام هذه الدوائر لبدء تشغيل المحركات الكهربائية عالية الطاقة التي تتطلب تيارًا عاليًا لبدء التشغيل. من المهم أن نتذكر أنه في هذه الحالة يتجاوز تيار البدء التيار المقدر سبع مرات.
هناك مجموعات أخرى عند توصيل المحركات الكهربائية، على سبيل المثال، يمكن استبدال اتصال النجمة والدلتا بنجمة مزدوجة وثلاثية، بالإضافة إلى خيارات الاتصال الأخرى. تُستخدم هذه الأساليب للمحركات الكهربائية متعددة السرعات (ثنائية وأربعة وما إلى ذلك).