اتصال ستاره مثلثی. موتورهای الکتریکی ناهمزمان - اتصال ستاره و مثلث

در صنعت و زندگی روزمره گسترده است موتورهای آسنکرون، که مستقیماً از شبکه سه فاز AC تغذیه می شوند. در استاتور چنین موتوری سه سیم پیچ وجود دارد که 120 درجه از یکدیگر فاصله دارند - این به منظور ایجاد همان میدان مغناطیسی در هر نقطه از دایره در اطراف استاتور انجام می شود. برای اتصال چنین موتورهای الکتریکی از دو مدار اصلی استفاده می شود: اتصالات ستاره و مثلث. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از این انواع اتصال بیندازیم. برای وضوح، اجازه دهید ابتدای هر یک از سه سیم پیچ را به ترتیب U1، V1، W1 و انتهای آنها را U2، V2، W2 نشان دهیم.

برای اجرای اتصال ستاره ای موتور، لازم است تمام انتهای سیم پیچ های U2، V2، W2 در یک نقطه به هم وصل شده و یک فاز از آن تامین شود. شبکه سه فاز.

برای اتصال موتور طبق مدار "مثلث"، لازم است انتهای V2 دوم به ابتدای سیم پیچ اول U1، انتهای سیم پیچ سوم W2 به ابتدای سیم پیچ دوم V1 وصل شود. و ابتدای سیم پیچ سوم W1 تا انتهای U2 اول. فازهای شبکه تغذیه به مکان هایی که سیم پیچ ها متصل می شوند متصل می شوند.

انتخاب دیاگرام اتصال مناسب برای یک موتور خاص مهم است، در غیر این صورت ممکن است نیروی لازم را از آن دریافت نکنید و حتی در مواردی به موتور آسیب وارد کنید.

هر یک از این طرح ها برای اتصال یک موتور الکتریکی ناهمزمان به شبکه دارای مزایا و معایب خود هستند. به عنوان مثال، یک موتور متصل به ستاره بسیار نرم راه اندازی می شود و می تواند با اضافه بار جزئی بدون آسیب به خود موتور کار کند. با این حال، حداکثر توان نامی درایو الکتریکی در این مورد دست نیافتنی است - موتور تا 70٪ از توان نامی خود را تولید می کند.

اتصال مثلثی به شما امکان می دهد به توان نامی دست یابید، با این حال، با این طرح اتصال، جریان های هجومی به مقادیر قابل توجهی می رسند. علاوه بر این، مشاهده شده است که هنگام اتصال مثلثی، موتور الکتریکی در حین کار گرم می شود که باعث کاهش عمر مفید آن می شود.

برای به حداقل رساندن معایب و درک کامل مزایای هر یک از طرح ها، سیستمی برای تغییر خودکار طرح اتصال اختراع شد. یعنی موتور الکتریکی ناهمزمان بر اساس مدار "ستاره" راه اندازی می شود و وقتی به چرخش نامی خود رسید به مدار "مثلث" سوئیچ می کند و به توان نامی خود می رسد. این تغییر طرح های اتصال با استفاده از استارت های مغناطیسی یا رله های زمان راه اندازی تحقق می یابد. این کار را می توان با استفاده از سوئیچ بسته نیز انجام داد، اما در این مورد باید به دقت بر عملکرد موتور نظارت کنید تا در لحظه مناسب آن را تغییر دهید.

اتصال ستاره به مثلث سیم پیچ موتور الکتریکی

اجازه دهید به طور خلاصه اصل عملکرد یک موتور ناهمزمان را یادآوری کنیم. چنین موتوری از یک شبکه ولتاژ متناوب سه فاز تغذیه می شود. استاتور دارای 3 سیم پیچ است که 120 درجه الکتریکی نسبت به یکدیگر جابجا می شوند. این کار برای ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار انجام می شود.

پایانه های سیم پیچ استاتور موتورهای ناهمزمان به شرح زیر تعیین می شوند:

C1، C2، C3 - ابتدای سیم پیچ ها، C4، C5، C6 - انتهای سیم پیچ ها. اما در حال حاضر، علائم ترمینال جدید مطابق با GOST 26772-85 به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد. U1، V1، W1 - ابتدای سیم پیچ ها، U2، V2، W2 - انتهای سیم پیچ ها.

سرنخ های سیم پیچ های فاز یک موتور ناهمزمان به یک بلوک یا بلوک ترمینال خارج می شوند و به گونه ای قرار می گیرند که بدون عبور از آنها با استفاده از پرش های مخصوص، اتصالات ستاره یا مثلث را راحت می کند.

بلوک ترمینال، که به آن "borno" نیز می گویند، اغلب در بالا و کمتر در کنار نصب می شود. برخی از بلوک های ترمینال را می توان برای سهولت در اتصال کابل های برق 180 درجه چرخاند.

در مجموع می توان 3 یا 6 خروجی از سیم پیچ های فاز استاتور را به بلوک ترمینال خروجی داد.

بیایید هر مورد را جداگانه بررسی کنیم.
اتصال ستاره و مثلث. مثال

اگر 6 سیم پیچ استاتور به بلوک ترمینال متصل شود، موتور ناهمزمان را می توان در 2 سطح ولتاژ مختلف به شبکه متصل کرد که 1.73 برابر (√3) متفاوت است.

برای وضوح، اجازه دهید به یک مثال نگاه کنیم. فرض کنید یک موتور الکتریکی داریم که پلاک آن نشان دهنده ولتاژ 220/380 (V) است.

چه مفهومی داره؟

این بدان معنی است که اگر سطح ولتاژ خط در شبکه 380 (V) باشد، سیم پیچ های استاتور باید در یک مدار ستاره ای وصل شوند.

اتصال ستاره

اتصال ستاره سیم پیچ های فاز استاتور یک موتور ناهمزمان به شرح زیر انجام می شود. انتهای هر سه سیم پیچ باید با استفاده از یک جامپر مخصوص به یک نقطه وصل شود که دقیقاً در بالا در مورد آن صحبت کردم. و آنها شروع به تشکیل پرونده سه کردند ولتاژ فازشبکه های.

از شکل بالا می توان دید که ولتاژ سیم پیچ فاز 220 (V) است و ولتاژ خطبین دو سیم پیچ فاز 380 (V) است.

در بلوک ترمینال، اتصال ستاره سیم پیچ ها به این صورت خواهد بود.

بیایید به مثال خود بازگردیم.

اگر سطح ولتاژ خط در شبکه 220 (V) باشد، سیم پیچ های استاتور باید در یک مدار مثلث متصل شوند.

اتصال مثلث سیم پیچ های فاز استاتور یک موتور ناهمزمان به شرح زیر انجام می شود.
انتهای سیم پیچ فاز "A" C4 (U2) باید به ابتدای سیم پیچ فاز "B" C2 (V1) متصل شود.
انتهای سیم پیچ فاز "B" C5 (V2) باید به ابتدای سیم پیچ فاز "C" C3 (W1) متصل شود.
انتهای سیم پیچ فاز "C" C6 (W2) باید به ابتدای سیم پیچ فاز "A" C1 (U1) متصل شود.

نقاط اتصال آنها به فازهای مربوطه ولتاژ تغذیه سه فاز متصل می شود.

شکل نشان می دهد که با ولتاژ شبکه خطی 220 (V)، ولتاژ روی سیم پیچ فاز نیز 220 (V) است.

در بلوک ترمینال هنگام اتصال سیم پیچ های استاتور یک موتور ناهمزمان در یک مثلث، پرش های مخصوص باید به شرح زیر نصب شوند:

در مثال ما، هنگام اتصال ستاره و مثلث، ولتاژ در هر سیم پیچ فاز موتور ناهمزمان 220 (V) خواهد بود.
اتصال ستاره و مثلث. مورد خاص

موقعیت هایی وجود دارد هنگامی که تنها 3 خروجی به بلوک ترمینال یک موتور ناهمزمان متصل است، به جای 6. در این حالت، اتصال ستاره یا مثلث در داخل موتور در قسمت جلویی (انتهای) ایجاد می شود.

چنین موتور ناهمزمانی را می توان تنها با یک ولتاژ، که در صفحه اطلاعات فنی نشان داده شده است، به شبکه متصل کرد.

در مثال ما، سیم‌پیچ‌های استاتور یک موتور ناهمزمان در یک پیکربندی ستاره‌ای وصل شده‌اند و می‌توان آن را به شبکه‌ای با ولتاژ 380 (V) متصل کرد.

اتصال ستاره و مثلث. نتیجه گیری

در پایان این مقاله، بر اساس تجربه در کارکرد موتورهای الکتریکی، در مورد اتصال ستاره-مثلث نتیجه گیری خواهم کرد.

هنگامی که سیم‌پیچ‌های یک موتور الکتریکی ناهمزمان توسط یک ستاره به هم متصل می‌شوند، شروع نرم‌تر و عملکرد نرم‌تر و همچنین احتمال اضافه بار کوتاه‌مدت مشاهده می‌شود.

هنگامی که سیم‌پیچ‌های یک موتور الکتریکی ناهمزمان توسط یک مثلث به هم متصل می‌شوند، به این نتیجه می‌رسد حداکثر قدرت، اما در هنگام راه اندازی، جریان های هجومی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین مشاهده شد که هنگام اتصال به صورت مثلثی، موتور بیشتر گرم می شود (به طور تجربی با استفاده از یک تصویرگر حرارتی در همان بار تشخیص داده شد).

در ارتباط با موارد فوق، مرسوم است که موتورهای ناهمزمان با توان متوسط ​​و بالاتر در پیکربندی ستاره راه اندازی شوند. هنگامی که سرعت نامی در حالت خودکار به دست می آید، به مدار مثلث تغییر می کند.

هنگام اتصال سیم پیچ ها در یک ستاره، انتهای سیم پیچ های X، Y، Z به یک نقطه متصل می شوند که به آن نقطه صفر یا خنثی ژنراتور می گویند (شکل 7-5). در یک سیستم چهار سیم، نول به نول یا متصل است سیم خنثی. سه سیم خطی به ابتدای سیم پیچ های ژنراتور متصل می شوند.

ولتاژهای بین ابتدا و انتهای فازها یا همان ولتاژهای بین هر یک از سیم های خطی و سیم خنثی را ولتاژ فاز می نامند و مشخص می شوند یا نمای کلی

با غفلت از افت ولتاژ در سیم پیچ های ژنراتور، می توان ولتاژهای فاز را برابر با e مربوطه در نظر گرفت. d.s القا شده در سیم پیچی ژنراتور.

ولتاژهای بین ابتدای سیم‌پیچ‌ها یا همان‌طور که بین سیم‌های خطی است، ولتاژ خطی نامیده می‌شوند و مشخص یا به صورت کلی هستند.

اجازه دهید رابطه بین ولتاژ خطی و فاز را هنگام اتصال سیم پیچ ژنراتور با یک ستاره برقرار کنیم.

برنج. 7-5. نمودار اتصال ستاره سیم پیچ ژنراتور.

برنج. 7-6. نمودار برداری ولتاژهای مدار سه فاز.

از آنجایی که انتهای فاز اول X نه به ابتدای فاز دوم، بلکه به انتهای آن Y متصل است که شبیه به اتصال شمارنده دو منبع انرژی است. d.s. در دی سی، سپس مقدار لحظه ای ولتاژ خط بین سیم های A و B برابر با اختلاف ولتاژهای فاز مربوطه خواهد بود.

به طور مشابه مقادیر لحظه ای سایر ولتاژهای خطی

بنابراین، مقدار لحظه ای ولتاژ خط برابر با اختلاف جبری مقادیر لحظه ای ولتاژهای فاز مربوطه است.

از آنجایی که طبق قانون سینوسی تغییر می کنند و فرکانس یکسانی دارند، ولتاژهای خطی نیز به صورت سینوسی تغییر می کنند و مقادیر موثر ولتاژهای خطی را می توان از نمودار برداری(شکل 7-6):

از موارد فوق چنین استنباط می شود که بردار ولتاژ خطی برابر با تفاوتبردارهای ولتاژ فاز مربوطه

ولتاژهای فاز 120 درجه از یکدیگر جابجا می شوند. برای تعیین بردار ولتاژ خطی از بردار ولتاژ، باید بردار را به صورت هندسی کم کنید، یا همان چیزی که برابر است، بردار قدر و علامت مخالف را اضافه کنید.

به طور مشابه، بردار ولتاژ خطی را به عنوان اختلاف بین بردارهای ولتاژ و بردار ولتاژ خطی را به عنوان اختلاف بین بردارها و OA به دست می آوریم.

با انداختن یک عمود از انتهای یک بردار ولتاژ فاز دلخواه، به عنوان مثال، به بردار ولتاژ خطی، یک مثلث قائم الزاویه OHM به دست می آوریم که از آن نتیجه می شود که

برنج. 7-7. نمودار برداری ولتاژ هنگام اتصال سیم پیچ ژنراتور با ستاره.

از نمودار برداری (شکل 7-6) و آخرین فرمول چنین بر می آید که مقدار مؤثر ولتاژ خطی چندین برابر بیشتر از مقدار مؤثر ولتاژ فاز است و ولتاژ خطی 30 درجه جلوتر از ولتاژ فاز است. ; با همان زاویه ولتاژ خطی ولتاژ فاز را هدایت می کند و ولتاژ منجر به ولتاژ فاز می شود.

ولتاژهای خطی مجاور نسبت به یکدیگر در زوایای مشابه (120 درجه) مانند ولتاژهای فاز مجاور جابجا می شوند. ستاره بردارهای ولتاژ خطی در جهت مثبت نسبت به ستاره بردارهای ولتاژ فاز با زاویه 30 درجه می چرخد.

توجه به این نکته ضروری است که روابط به دست آمده بین ولتاژهای خطی و فازی تنها با یک سیستم ولتاژ متقارن صورت می گیرد.

از آنجایی که بردارهای ولتاژ خطی به عنوان تفاوت بین بردارهای ولتاژ فاز تعریف می شوند، با اتصال انتهای بردارهای ولتاژ فاز که یک ستاره را تشکیل می دهند، مثلثی از بردارهای ولتاژ خطی به دست می آوریم (شکل 7-7).

مثال 7-1. ولتاژ خطی ژنراتور را در صورتی که ولتاژ فاز آن 127 و 220 ولت باشد تعیین کنید.

اگر ولتاژ فاز 220 ولت باشد، پس