روشن شدن توسط مثلث اتصال ستاره و مثلث سیم پیچ موتور الکتریکی. اتصال ستاره-مثلث

محتوا:

طراحی موتور الکتریکی سه فاز یک ماشین الکتریکی است که برای عملکرد عادی به شبکه های جریان متناوب سه فاز نیاز دارد. قطعات اصلی چنین دستگاهی استاتور و روتور هستند. استاتور مجهز به سه سیم پیچی است که 120 درجه بین یکدیگر جابجا شده اند. هنگامی که ولتاژ سه فاز در سیم پیچ ها ظاهر می شود، شارهای مغناطیسی در قطب های آنها تشکیل می شود. در اثر این جریان ها، روتور موتور شروع به چرخش می کند.

در تولیدات صنعتی و در زندگی روزمره، موتورهای سه فاز ناهمزمان به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. آنها می توانند تک سرعته، زمانی که سیم پیچ های موتور توسط ستاره و مثلث به هم وصل می شوند، یا چند سرعته، با قابلیت تعویض از یک مدار به مدار دیگر.

اتصال ستاره و مثلث سیم پیچ ها

تمام الکتروموتورهای سه فاز دارای سیم پیچی هستند که به صورت ستاره یا مثلث متصل شده اند.

هنگام اتصال سیم پیچ ها در یک مدار ستاره، انتهای آنها در یک نقطه از گره صفر به هم متصل می شوند. بنابراین، یک صفر خروجی دیگر دریافت می کنیم. انتهای دیگر سیم پیچ ها به فازهای شبکه 380 ولت متصل می شوند.

اتصال مثلث از یک اتصال سری سیم پیچ تشکیل شده است. انتهای سیم پیچ اول به انتهای سیم پیچ دوم وصل می شود و به همین ترتیب. در نهایت، انتهای سیم پیچ سوم به ابتدای سیم پیچ اول متصل می شود. ولتاژ سه فاز به هر گره اتصال تامین می شود. اتصال مثلث با عدم وجود سیم خنثی متمایز می شود.

هر دو نوع ترکیب تقریباً توزیع یکسانی دریافت کرده اند و ویژگی های متمایز قابل توجهی ندارند.

هنگامی که از هر دو گزینه استفاده می شود، یک اتصال ترکیبی نیز وجود دارد. این روش اغلب استفاده می شود؛ هدف آن شروع صاف موتور الکتریکی است که همیشه با اتصالات معمولی نمی توان به آن دست یافت. در لحظه راه اندازی مستقیم، سیم پیچ ها در موقعیت ستاره قرار دارند. در مرحله بعد، یک رله استفاده می شود که سوئیچ به موقعیت مثلث را فراهم می کند. به همین دلیل جریان راه اندازی کاهش می یابد. مدار ترکیبی اغلب برای راه اندازی موتورهای الکتریکی پرقدرت استفاده می شود. چنین موتورهایی همچنین به جریان راه اندازی بسیار بالاتری نیاز دارند، تقریباً هفت برابر مقدار نامی.

هنگامی که از یک ستاره دو یا سه گانه استفاده می شود، موتورهای الکتریکی را می توان به روش های دیگری متصل کرد. این اتصالات برای موتورهایی با دو یا چند سرعت متغیر استفاده می شود.

راه اندازی موتور الکتریکی سه فاز با سوئیچینگ ستاره-مثلث

این روش برای کاهش جریان راه اندازی استفاده می شود که می تواند تقریباً 5-7 برابر جریان نامی موتور الکتریکی باشد. واحدهای با توان بیش از حد دارای جریان راه اندازی هستند که در آن فیوزها به راحتی منفجر می شوند، کلیدهای مدار خاموش می شوند و به طور کلی ولتاژ به طور قابل توجهی کاهش می یابد. با چنین کاهشی در ولتاژ، تابش لامپ ها کاهش می یابد، گشتاور سایر موتورهای الکتریکی کاهش می یابد و کنتاکتورها خود به خود خاموش می شوند. بنابراین روش های مختلفی برای کاهش جریان هجومی استفاده می شود.

مشترک همه روش ها نیاز به کاهش ولتاژ در سیم پیچ های استاتور در هنگام راه اندازی مستقیم است. برای کاهش جریان راه اندازی، مدار استاتور را می توان با چوک، رئوستات یا ترانسفورماتور اتوماتیک در هنگام راه اندازی تکمیل کرد.

رایج ترین تغییر سیم پیچ از حالت ستاره به مثلث است. در موقعیت ستاره، ولتاژ 1.73 برابر کمتر از مقدار نامی می شود، بنابراین جریان کمتر از ولتاژ کامل خواهد بود. در هنگام راه اندازی، سرعت موتور افزایش می یابد، جریان کاهش می یابد و سیم پیچ ها به حالت مثلث می روند.

چنین سوئیچینگ در موتورهای الکتریکی که حالت راه اندازی سبک وزن دارند مجاز است، زیرا گشتاور راه اندازی تقریباً دو برابر کاهش می یابد. این روش برای تعویض موتورهایی که می توانند از نظر ساختاری به یک مثلث متصل شوند استفاده می شود. آنها باید سیم پیچی داشته باشند که قادر به کار در .

زمان تغییر از مثلث به ستاره

هنگامی که نیاز به اتصال ستاره و مثلث سیم پیچ های موتور الکتریکی است، باید به یاد داشته باشید که امکان تغییر از یک نوع به نوع دیگر وجود دارد. گزینه اصلی مدار سوئیچینگ ستاره-مثلث است. با این حال، در صورت لزوم، گزینه معکوس نیز امکان پذیر است.

همه می دانند که موتورهای الکتریکی که بارگذاری کامل ندارند، ضریب توان آنها کاهش می یابد. بنابراین، توصیه می شود که چنین موتورهایی را با دستگاه هایی با قدرت کمتر جایگزین کنید. با این حال، اگر جایگزینی غیرممکن باشد و ذخیره انرژی زیادی وجود داشته باشد، سوئیچ ستاره مثلث انجام می شود. جریان در مدار استاتور نباید از مقدار نامی تجاوز کند، در غیر این صورت موتور الکتریکی بیش از حد گرم می شود.

موتورهای آسنکرون مزایای عملیاتی زیادی دارند. این قابلیت اطمینان، قدرت بالا، عملکرد خوب است. اتصال الکتروموتور با ستاره و مثلث عملکرد پایدار آن را تضمین می کند.

یک موتور الکتریکی دو بخش اصلی دارد: یک روتور دوار و یک استاتور استاتیک. هر دو دارای مجموعه ای از سیم پیچ های رسانا در ساختار خود هستند. سیم پیچ های الکتریکی عنصر ثابت در شیارهای سیم مغناطیسی در فاصله 120 درجه قرار دارند. تمام انتهای سیم پیچ ها به بلوک توزیع برق خروجی می شوند و در آنجا ثابت می شوند. مخاطبین شماره گذاری شده اند.

اتصالات موتور می تواند ستاره ای، مثلثی و همچنین انواع سوئیچینگ باشد. هر اتصال مزایا و معایب خاص خود را دارد. موتورهای متصل به یک پیکربندی ستاره ای عملکرد نرم و نرمی دارند؛ عملکرد موتور الکتریکی در مقایسه با یک مثلث با قدرت محدود می شود، زیرا مقدار آن یک و نیم برابر بیشتر است.

یک انجمن V یکی عمومی نقطه: اتصال ستاره

انتهای سیم پیچ های استاتور در یک نقطه به هم متصل می شوند. ولتاژ سه فاز به ابتدای سیم پیچ ها تامین می شود. ارزش جریان های هجومی هنگام اتصال مثلث قوی تر است. اتصال ستاره به معنای اتصال بین انتهای سیم پیچ استاتور است. ولتاژ به ابتدای هر سیم پیچ تامین می شود.

سیم پیچ ها به صورت سری با یک سلول بسته به هم متصل می شوند و یک اتصال مثلثی را تشکیل می دهند. ردیف های تماس با پایانه ها به موازات یکدیگر قرار دارند. به عنوان مثال، ابتدای پایه 1 در مقابل انتهای 1 قرار دارد. نیروی شبکه به سیم پیچ های استاتور عرضه می شود و چرخش میدان مغناطیسی ایجاد می کند که منجر به حرکت روتور می شود. گشتاور تولید شده پس از اتصال یک موتور الکتریکی سه فاز برای راه اندازی کافی نیست. افزایش عنصر دوار با استفاده از یک عنصر اضافی حاصل می شود. برای مثال مبدل فرکانس سه فاز متصل به موتور ناهمزمان در شکل زیر.

طراحی اتصال مبدل فرکانس کلاسیک با ستاره

طبق این طرح، موتورهای 380 ولت خانگی متصل می شوند.

مختلط مسیر

نوع اتصال ترکیبی برای موتورهای الکتریکی با قدرت 5 کیلو وات یا بیشتر قابل استفاده است. مدار ستاره-مثلث زمانی استفاده می شود که نیاز به کاهش جریان های راه اندازی واحد باشد. اصل کار با یک ستاره شروع می شود و پس از رسیدن موتور به سرعت مورد نیاز، به طور خودکار به یک مثلث تبدیل می شود.

خوانندگان ما توصیه می کنند! برای صرفه جویی در قبوض برق، خوانندگان ما "جعبه پس انداز برق" را توصیه می کنند. پرداخت های ماهانه 30 تا 50 درصد کمتر از قبل از استفاده از ذخیره کننده خواهد بود. مولفه راکتیو را از شبکه حذف می کند و در نتیجه بار و در نتیجه مصرف جریان را کاهش می دهد. وسایل برقی برق کمتری مصرف می کنند و هزینه ها کاهش می یابد.

این طرح برای دستگاه های دارای اضافه بار مناسب نیست، زیرا گشتاور ضعیفی رخ می دهد که می تواند منجر به خرابی شود.

اصل کار کردن

منبع تغذیه با استفاده از کنتاکت دوم و رله شروع می شود. سپس سومین استارت روی استاتور راه اندازی می شود و در نتیجه مدار تشکیل شده توسط سیم پیچ عنصر سوم باز می شود و یک اتصال کوتاه در آن رخ می دهد. بعد، اولین سیم پیچ استاتور شروع به کار می کند. سپس یک اتصال کوتاه در استارتر مغناطیسی رخ می دهد، یک رله حرارتی موقت فعال می شود که در نقطه سوم بسته می شود. سپس تماس رله حرارتی موقت در مدار الکتریکی سیم پیچ استاتور دوم بسته شده است. پس از قطع سیم پیچ های عنصر سوم، کنتاکت ها در زنجیره عنصر سوم بسته می شوند.

تا ابتدای سیم پیچ ها جریان در سه فاز عبور می کند. از طریق تماس های برق آهنربای عنصر اول وارد می شود. کنتاکت های سومین استارت آن را روشن کرده و انتهای سیم پیچ ها را که توسط ستاره به هم وصل شده اند می بندند.

سپس رله زمان استارت اول روشن می شود، سومی خاموش و دومی روشن می شود. مخاطبین K2 بسته هستند، ولتاژ به انتهای سیم پیچ ها تامین می شود. این شامل یک مثلث است.

سازندگان مختلف رله استارت مورد نیاز برای راه اندازی موتور الکتریکی را می سازند. آنها در ظاهر و نام متفاوت هستند، اما عملکرد یکسانی دارند.

به طور معمول، اتصال به شبکه 220 با یک خازن تغییر فاز انجام می شود. برق از هر شبکه الکتریکی می آید و روتور را با همان فرکانس می چرخاند. البته برق شبکه سه فاز بیشتر از تک فاز خواهد بود. اگر یک موتور سه فاز از شبکه تک فاز کار کند، برق از بین می رود.

برخی از انواع موتورها برای کار از شبکه خانگی طراحی نشده اند. بنابراین، هنگام انتخاب وسیله ای برای خانه خود، اولویت باید به موتورهایی با روتورهای قفس سنجابی داده شود.

موتورهای برق خانگی بر اساس توان نامی به دو نوع 220 - 127 ولت و 380 - 220 ولت تقسیم می شوند. اولین نوع از موتورهای الکتریکی کم مصرف به ندرت استفاده می شود. دستگاه دوم گسترده است.

هنگام نصب یک موتور الکتریکی با هر قدرتی، یک اصل خاص اعمال می شود: دستگاه های با قدرت کم در یک مثلث و دستگاه های با قدرت بالا در یک ستاره متصل می شوند. منبع تغذیه 220 به اتصال مثلث می رود، ولتاژ 380 به اتصال ستاره می رود. این کارکرد طولانی و با کیفیت مکانیزم را تضمین می کند.

نمودار توصیه شده برای اتصال موتور در سند فنی ذکر شده است. نماد △ به معنای اتصال به همان شکل است. حرف Y نشان دهنده اتصال ستاره توصیه شده است. ویژگی های عناصر متعدد به دلیل ابعاد کوچک آنها با رنگ ها مشخص می شود. به عنوان مثال، نام یا مقاومت را می توان با رنگ خواند. اگر هر دو علامت وجود داشته باشند، اتصال با سوئیچ کردن △ و Y امکان پذیر است. هنگامی که یک علامت خاص، به عنوان مثال، Y وجود دارد، اتصال موجود فقط در یک پیکربندی ستاره خواهد بود.

مدار △ توان خروجی را تا 70 درصد فراهم می کند، مقدار جریان های هجومی به حداکثر مقدار می رسد. و این می تواند موتور را خراب کند. این مدار تنها گزینه کارکرد موتورهای آسنکرون خارجی با توان 400 - 690 ولت از شبکه های برق روسیه است.

بنابراین در انتخاب اتصال یا سوئیچینگ صحیح باید ویژگی های شبکه الکتریکی و قدرت موتور الکتریکی در نظر گرفته شود. در هر مورد، باید با مشخصات فنی موتور و تجهیزاتی که برای آن در نظر گرفته شده است آشنا شوید.

موتورهای سه فاز آسنکرون کارآمدتر از موتورهای تک فاز هستند و بسیار رایج شده اند. دستگاه های الکتریکی که بر روی کشش موتور کار می کنند اغلب به موتورهای الکتریکی سه فاز مجهز هستند.

یک موتور الکتریکی از دو بخش تشکیل شده است: یک روتور دوار و یک استاتور ثابت. روتور در داخل استاتور قرار دارد. هر دو عنصر دارای سیم پیچی رسانا هستند. سیم پیچ استاتور در شیارهای هسته مغناطیسی با حفظ فاصله 120 درجه الکتریکی قرار می گیرد. ابتدا و انتهای سیم پیچ ها در دو ردیف بیرون آورده و ثابت می شوند. مخاطبین با حرف C مشخص شده اند، به هر کدام یک علامت عددی از 1 تا 6 اختصاص داده شده است.

فازهای سیم پیچ استاتور، هنگام اتصال به شبکه منبع تغذیه، طبق یکی از طرح های زیر متصل می شوند:

• "مثلث" (Δ)؛
• "ستاره" (Y)؛
• مدار ترکیبی ستاره و مثلث (Δ/Y).

اتصال از طریق طرح ترکیبیبرای موتورهای با قدرت بیش از 5 کیلو وات استفاده می شود.

« ستاره" به اتصال تمام انتهای سیم پیچ های استاتور در یک نقطه اشاره دارد. عرضه به ابتدای هر یک از آنها عرضه می شود. هنگامی که سیم پیچ ها به صورت سری به یک سلول بسته متصل می شوند، یک " مثلث" کنتاکت ها با پایانه ها به گونه ای قرار می گیرند که ردیف ها نسبت به یکدیگر افست شوند، C1 در مقابل ترمینال C6 قرار دارد و غیره.

تامین ولتاژ تغذیه از یک شبکه سه فاز به سیم پیچ های استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که روتور را به حرکت در می آورد. گشتاوری که بعد از آن ایجاد می شود برای شروع کافی نیست. برای افزایش گشتاور، عناصر اضافی در شبکه گنجانده شده است. ساده ترین و رایج ترین راه برای اتصال به شبکه های خانگی، اتصال با استفاده از خازن تغییر فاز است.

هنگامی که ولتاژ تغذیه از هر دو نوع شبکه الکتریکی تامین می شود، سرعت روتور موتور ناهمزمان تقریبا یکسان خواهد بود. در عین حال توان در شبکه های سه فاز بیشتر از شبکه های تکفاز مشابه است. بر این اساس، اتصال الکتروموتور سه فاز به شبکه تکفاز ناگزیر با افت محسوس برق همراه است.

موتورهای الکتریکی وجود دارند که در ابتدا برای اتصال به شبکه خانگی طراحی نشده اند. هنگام خرید موتور الکتریکی برای مصارف خانگی، بهتر است بلافاصله به دنبال مدل هایی با روتور قفس سنجابی باشید.

اتصال موتور با ستاره و مثلث در شبکه هایی با ولتاژ نامی متفاوت

مطابق با ولتاژ نامی منبع تغذیه، موتورهای سه فاز ناهمزمان تولید داخل به دو دسته تقسیم می شوند: برای کار از شبکه های 220/127 ولت و 380/220 ولت. موتورهایی که برای کار از ولتاژ 220/127 ولت طراحی شده اند دارای قدرت کم هستند - امروزه آنها بسیار محدود استفاده می شوند

موتورهای الکتریکی طراحی شده برای ولتاژ نامی 380/220 ولت در همه جا رایج هستند. صرف نظر از ولتاژ نامی، هنگام نصب موتور، از قانون زیر استفاده می شود: مقادیر ولتاژ پایین هنگام اتصال در یک "مثلث" استفاده می شود، ولتاژهای بالا منحصراً در اتصالات سیم پیچ های استاتور در پیکربندی "ستاره" استفاده می شود.
یعنی ولتاژ داخل 220 ولتارائه شده در " مثلث», 380 V- بر " ستاره"، در غیر این صورت موتور به سرعت می سوزد.

مشخصات فنی اصلی واحد شامل نمودار اتصال پیشنهادی و امکان تغییر آن بر روی برچسب موتور و گذرنامه فنی آن نمایش داده می شود. وجود علامتی به شکل Δ/Y نشان دهنده امکان اتصال سیم پیچ ها با ستاره و مثلث است. برای به حداقل رساندن تلفات برق که هنگام کار از شبکه های تک فاز خانگی اجتناب ناپذیر است، بهتر است یک موتور از این نوع را به صورت مثلثی وصل کنید.

علامت Y نشان دهنده موتورهایی است که امکان اتصال به "مثلث" وجود ندارد. در جعبه توزیع چنین مدل هایی، به جای 6 کنتاکت، تنها سه تماس وجود دارد؛ اتصال سه مورد دیگر در زیر محفظه انجام می شود.

اتصالات سه فاز با ولتاژ تغذیه نامی 220/127 ولت به شبکه های تک فاز استاندارد فقط به صورت ستاره ای انجام می شود. اتصال یک واحد طراحی شده برای ولتاژ پایین تغذیه به یک "مثلث" به سرعت آن را غیرقابل استفاده می کند.

ویژگی های عملکرد یک موتور الکتریکی هنگام اتصال به روش های مختلف

اتصال یک موتور الکتریکی با یک "مثلث" و "ستاره" با مجموعه خاصی از مزایا و معایب مشخص می شود.

اتصال ستاره سیم پیچ های موتور شروع نرم تری را تضمین می کند. در این حالت، از دست دادن قابل توجهی از توان واحد رخ می دهد. طبق این طرح، تمام موتورهای الکتریکی 380 ولت منشاء داخلی نیز متصل می شوند.

اتصال مثلث قدرت خروجی تا 70 درصد توان نامی را فراهم می کند، اما جریان های راه اندازی به مقادیر قابل توجهی می رسند و ممکن است موتور از کار بیفتد. این مدار تنها گزینه صحیح برای اتصال موتورهای الکتریکی وارداتی ساخت اروپا است که برای ولتاژ نامی 400/690 طراحی شده اند به شبکه های برق روسیه.

عملکرد راه اندازی ستاره- مثلث فقط برای موتورهایی با علامت Δ/Y استفاده می شود که هر دو گزینه اتصال را دارند. موتور با استفاده از اتصال ستاره راه اندازی می شود تا جریان راه اندازی را کاهش دهد. همانطور که موتور شتاب می گیرد، به سمت مثلث تغییر مکان می دهد تا حداکثر توان خروجی ممکن را به دست آورد.

استفاده از روش ترکیبی به طور اجتناب ناپذیری با افزایش جریان همراه است. در لحظه سوئیچ بین مدارها، جریان قطع می شود، سرعت چرخش روتور کاهش می یابد، در برخی موارد به شدت کاهش می یابد. پس از مدتی، سرعت چرخش بازیابی می شود.

نمونه هایی از اتصالات ستاره و مثلث در ویدیو

چنین حادثه ای در اینجا رخ داد. مردی موتور جدیدی برای تعمیر آورد که 10 ثانیه کار کرد و شروع به کشیدن سیگار کرد. موتور را با مثلث به شبکه سه فاز معمولی وصل کرد و روی پلاک موتور نموداری وجود دارد که می گوید: مثلث - ستاره 230 ولت - 400 ولت در کل اشتباه وصل کرده است به همین دلیل است. موتور سوخت

برای کسانی که نمی دانند چرا نمی توانید کاری را انجام دهید که آن رفیقی که موتور را سوزانده است، این مقاله در نظر گرفته شده است.

در اینجا نمودارهای اتصال مثلث (D) و ستاره (Y) شناخته شده است:

در مجموع 6 سیم از موتور خارج می شود: اینها ابتدای سه سیم پیچ و انتهای آنها هستند. نقاط اتصال سیم پیچ در نمودار بالا با نقاط a، b، c و 0 نشان داده شده است (مورد دوم فقط برای ستاره است). در جعبه ترمینال، شش پایانه نشان داده شده در دو ردیف از سه پایانه قرار گرفته اند و پایانه های ابتدا و انتهای سیم پیچ ها با یکدیگر موازی نیستند، اما به گونه ای قرار گرفته اند که اتصال به صورت مثلث راحت تر است. (یعنی برای اتصال ابتدای برخی از سیم پیچ ها به انتهای برخی دیگر):

برخی از شهروندان گاهی اوقات هنگام اتصال موتور با ستاره، سیم نول را به نقطه خنثی متصل می کنند. در واقع، هیچ چیز خوبی از این وجود ندارد، شما نیازی به انجام آن ندارید.

اصلاً مهم نیست که موتور را چگونه وصل می کنید: ستاره یا مثلث. تنها چیزی که مهم است این است که چه ولتاژی را به سیم پیچ موتور اعمال می کنید. این که آیا این ولتاژ به صورت فاز به فاز (مثلث) یا فاز به فاز (بین فاز و نقطه صفر - ستاره) به دست می آید - اصلاً برای موتور مهم نیست.

اگر موتوری با ولتاژ سیم پیچ نامی 220 ولت دارید و دو موتور دارید ناهمسانشبکه های سه فاز که یکی از آنهاست ولتاژ خط 380 ولت (220 ولت در هر فاز) و دیگری 220 ولت (127 ولت در هر فاز) دارد، سپس می توانید موتور را با ستاره به اولی وصل کنید و با مثلث به دومی، تفاوتی برای موتور وجود نخواهد داشت. موتور، فقط جریان های جاری در هادی های خط منتهی به موتور متفاوت خواهد بود.

ولتاژ خط یک شبکه سه فاز ولتاژ فاز به فاز است که روی پلاک موتورها نشان داده شده است. ولتاژ فاز (بین فاز و نول) روی پلاک‌ها نشان داده نشده است.

در عین حال، به طور نسبی، می توانید فرض کنید که پلاک نام ولتاژ فاز را نشان می دهد، اما فقط در صورتی که بخواهید موتور را از طریق یک خازن فقط به یک فاز وصل کنید.

برای شبکه های AC 50 هرتز، ولتاژ خطی سه برابر بیشتر از ولتاژ فاز است (یعنی تقریباً 1.73 برابر، یعنی 220 x 1.73 = 380).

همه چیز مانند این به نظر می رسد، به عنوان مثال، برای یک موتور 1.1 کیلو وات با ولتاژ سیم پیچ نامی 220 ولت . D برای کسانی که در مخزن هستند: شکل سمت چپ - این برای روسیه است، جایی که 380 ولت 50 هرتز، یعنی. 220 ولت در هر فاز، و در سمت راست برای کشورهایی است که ولتاژ سه فاز 220 ولت، 50 هرتز (یا 127 ولت در هر فاز) است. :

برای چنین موتوری، پلاک نام به شرح زیر خواهد بود: D/Y 220 ولت / 380 ولت، 4.9A / 2.8A.بر این اساس، در این دو مورد، تنها جریان ها در هادی های منتهی به موتور متفاوت است (آنها روی پلاک نشان داده شده اند، در حالی که جریان در سیم پیچ یکسان خواهد بود، همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود). بنابراین، برای روسیه (ولتاژ خط 400 ولت) برای چنین موتوری لازم است از نمودار اتصال ستاره استفاده شود.

ولتاژ سیم پیچ نامی اکثر موتورها در فرکانس جریان 50 هرتز معمولاً 127 ولت، 230 ولت، 400 ولت یا 690 ولت است. خوب، یا همانطور که قبلاً بود: به ترتیب 220، 380، 660 ولت.

حالا سوال منطقی: اگر برای موتور مهم نیست که به چه مداری وصل می شود و فقط ولتاژ روی سیم پیچ ها مهم است، پس چرا حتی موتورهایی با ولتاژ نامی متفاوت روی همین سیم پیچ ها بسازید؟

پاسخ این است:

1. بر اساس میل طبیعی برای صرفه جویی در هزینه، هنگام اتصال به شبکه سه فاز، استفاده از موتورهایی با ولتاژ سیم پیچ نامی بالاتر سودآورتر است، زیرا این امر به طور قابل توجهی هزینه تخمگذار مسیرهای کابل را کاهش می دهد، زیرا منجر به کاهش قدرت جریان در خطوط برق منتهی به موتور می شود (همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود: 2.8A در مقابل 4.85A - خوب، سطح مقطع سیم ها باید مناسب باشد)

2. برای موتورهای با بار آزاد بر روی شفت، ارزانترین روش راه اندازی نرم هنگام اتصال به شبکه سه فاز، شروع ستاره ای و سپس سوئیچ به مثلث است.

3. برای اتصال صحیح موتور به شبکه تک فاز (از طریق خازن)، لازم است ولتاژ نامی سیم پیچ موتور بیشتر از ولتاژ فاز شبکه برق نباشد.

شرط سوم به وضوح با حالت اول و دوم در تضاد است، زیرا برای اتصال به یک شبکه تک فاز 230 ولت، ولتاژ نامی سیم پیچ موتور باید همان 230 ولت باشد.
نتیجه وضعیت زیر است:

اگر یک شبکه سه فاز 400 ولت در اختیار دارید، استفاده از موتورهایی با ولتاژ سیم پیچ نامی 230 ولت هیچ فایده ای ندارد، زیرا باید کابل هایی با سطح مقطع بزرگتر نصب کنید. علاوه بر این، اگر به یک شروع نرم ارزان نیاز دارید، به عنوان مثال. از یک ستاره شروع کنید و سپس به یک مثلث بروید.
اگر سیم ها از قبل کشیده شده اند و ضخیم هستند و موتورهای 230/400 خریداری شده است ، مشکلی وجود ندارد ، من آن را با ستاره وصل کردم و اشکالی ندارد.
- در صورت عدم وجود شبکه سه فاز، لازم است موتوری انتخاب شود که دارای ولتاژ سیم پیچ نامی 230 ولت باشد تا در صورت اتصال مثلث به شبکه تک فاز از طریق خازن، توان مورد نیاز را تولید کند. .

به همین دلیل، سازندگان به طور مشروط تمام موتورها را به دو دسته تقسیم می کنند:

1. کم مصرف (کمتر از 5 کیلو وات)، عمدتاً برای مصارف خانگی، که برای آن ممکن است نیاز به اتصال به شبکه تک فاز باشد (هر خانه دارای پریز سه فاز نیست). در روسیه اینها موتورهای D230V / Y400V هستند.

2. موتورهای با توان بیش از 5 کیلو وات که مصارف خانگی ندارند و در نتیجه نیازی به اتصال به شبکه تکفاز ندارند. در عین حال، آنها باید از ولتاژ بالاتری برای صرفه جویی در کابل کشی استفاده کنند و ممکن است در هنگام راه اندازی نیاز به تغییر از ستاره به مثلث داشته باشند. در روسیه، چنین موتورهایی D400V / Y690V هستند.

و حالا کل این داستان را باید با این واقعیت چند برابر کرد که کشورهای مختلف در دنیا با ولتاژ خط استاندارد متفاوت و فرکانس متناوب متفاوت وجود دارد. و همچنین شرکت هایی وجود دارند که از ولتاژهای بالاتر از استاندارد تا چندین کیلو ولت استفاده می کنند (زیرا این منجر به کاهش بیشتر هزینه های سازماندهی شبکه برق می شود).

موتورهای کم توان

D 230V / Y 400V

اگر موتور قدرت کمی داشته باشد (تا 4 تا 5 کیلو وات)، معمولاً با امکان اتصال به شبکه تک فاز ساخته می شود. آن ها در یک شبکه سه فاز با یک ستاره و در یک شبکه تک فاز با یک مثلث از طریق یک خازن تغییر فاز متصل می شود. برای مورد دوم، می توان از خازن راه اندازی نیز استفاده کرد (بلافاصله پس از راه اندازی خاموش می شود). به نظر می رسد این است:

برای اینکه موتور از این طریق به شبکه تکفاز متصل شود، ولتاژ نامی هر سیم پیچ باید برابر با ولتاژ فاز شبکه باشد. این بدان معناست که اگر قرار است موتور در روسیه یا اروپا استفاده شود، ولتاژ سیم پیچ نامی باید برابر با 230 ولت باشد. در این حالت، این موتور می تواند هم در شبکه سه فاز با ولتاژ خطی 400 استفاده شود. V (اتصال ستاره) و در شبکه تکفاز 230 ولت (اتصال مثلث از طریق خازن). اینها همان موتورهایی هستند که ولتاژ روی پلاک آنها نوشته شده است D 220V / Y 380V.

بر این اساس، اگر شما نیاز به استفاده از چنین موتوری در کشوری با ولتاژ خط پایین تر دارید، به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا (که در آن ولتاژ خطی 240 ولت و ولتاژ فاز 120 ولت در فرکانس جریان 60 هرتز است)، پس طبیعی است که چنین موتوری را از طریق خازن به شبکه تکفاز خود وصل کنید، کار نخواهد کرد. با این حال، حداقل می توان از یک اتصال سه فاز سه فاز استفاده کرد. این اتصال به ولتاژ کمی بالاتر از 230 ولت (به دلیل فرکانس فعلی 60 هرتز) نیاز دارد، اما آنها در آنجا 240 ولت دارند که درست است.

D 115V / Y 230V

در عین حال، موتورهای کم مصرف در نظر گرفته شده برای کشورهایی که ولتاژ استاندارد کمتر از ما است، به عنوان D 127V / Y 220V. با این حال، بعید است که موتورهایی با چنین کتیبه ای روی پلاک پیدا کنید، زیرا 127 ولت، 50 هرتز یک ولتاژ بسیار نادر در جهان است (نگاه کنید به). بنابراین، به احتمال زیاد، با موتوری مواجه خواهید شد که دارای پلاکی است که ولتاژ را نشان می دهد D 115V / Y 208-230V.
در مورد مشکل 208 ولت اینجا را ببینید:

اتصال چنین موتوری به شبکه استاندارد سه فاز روسی (هر سه فاز) فقط از طریق مبدل فرکانس AC امکان پذیر است ، زیرا آنها توانایی تغییر ولتاژ خروجی خطی را دارند: 230 / 400 ولت.
می توان آن را به عنوان ستاره از طریق خازن به شبکه تک فاز متصل کرد. سپس ولتاژ ارائه شده به هر سیم پیچ نصف ولتاژ فاز شبکه (230 V / 2 = 115 V) خواهد بود. به نظر می رسد این است:

موتورهای با قدرت بیش از 5 کیلو وات

D 400V / Y 690V

برای موتورهای قدرتمندتر از 5 کیلو وات، معمولاً توانایی اتصال به شبکه تک فاز را ندارند، یعنی. ولتاژ نامی سیم پیچ ها مطابق با ولتاژ خط ساخته شده است. آن ها نمودار استاندارد برای اتصال چنین موتورهایی به یک شبکه سه فاز یک مثلث است. در روسیه و اروپا، اینها موتورهایی با ولتاژ سیم پیچ نامی 400 ولت هستند، یعنی. جایی که روی پلاک نوشته شده است D 400V / Y 690V.

برای کارهای خاصی که در آن بار آزاد روی شفت موتور وجود دارد (سیستم های تهویه، پمپ های محوری) و به طور کلی کارهایی که می توان سرعت چرخش شفت را فقط با ولتاژ (ترانسفورماتور) تنظیم کرد، اغلب از "ستاره" استفاده می کنند. طرح اتصال در شروع و سپس تغییر به مثلث. آن ها در شروع، یک ولتاژ کاهش یافته 230 ولت به جای 400 ولت اسمی به سیم پیچ وارد می شود و سپس به حالت عادی (یعنی مثلث) تغییر می کند. به دلیل بار آزاد روی شفت، گشتاور هنگام راه اندازی در ولتاژ پایین نیز کمتر خواهد بود، یعنی. جریان راه اندازی به اندازه زمان شروع با ولتاژ نامی بالا نخواهد بود. بنابراین ، چنین استارت موتور "آرام" نامیده می شود.

باید به خاطر داشت که برای بارهایی که در هنگام راه اندازی به گشتاور زیادی نیاز دارند، برعکس، چنین حالتی منجر به افزایش جریان در سیم پیچ ها و رویدادهای ناخوشایند بعدی می شود.

علاوه بر این، باید در نظر داشت که اتصال موتورها حتی با بار آزاد روی شفت با ستاره برای "شروع آرام"به هیچ وجه به این معنی نیست که اگر موتور به طور مداوم طبق چنین طرحی (بدون تغییر به یک مثلث) کار کند ، چنین حالتی تبدیل می شود "لطیف"برای او. گشتاور کم در شروع به این معنی نیست که ولتاژ پایین برای عملکرد عادی آن مناسب است، زیرا خود موتور (با مشخصات اسمی آن) معمولاً برای یک بار خاص انتخاب می شود. بنابراین کارکرد ثابت موتورها در ولتاژ کمتر از ولتاژ نامی گاهی منجر به خرابی آنها می شود. برای جلوگیری از هر گونه مشکل موتور باید همیشه با ولتاژ نامی کار کندو اگر نیاز به کاهش سرعت چرخش شفت دارید، باید از گیربکس یا مبدل فرکانس AC استفاده کنید و سعی نکنید مشکل را به ارزان ترین راه حل کنید. به هر حال، مبدل فرکانس نه تنها فرکانس جریان، بلکه ولتاژ را نیز تغییر می دهد، با این حال، این کار را عاقلانه انجام می دهد.

D 220V / Y 440V

موتورهای بالای 5 کیلو وات، تولید شده در ایالات متحده، دارای ولتاژ سیم پیچ اسمی 220 ولت خواهند بود، یعنی. روی پلاک نوشته خواهد شد D 220V / Y 440V(برای 60 هرتز). چنین موتورهایی باید به یک شبکه سه فاز روسی 400 ولت با یک ستاره و به یک شبکه تک فاز روسی از طریق یک خازن - با یک مثلث متصل شوند. در مورد مقادیر ولتاژ، موتورهایی وجود دارند که اتصال شبکه های 50 هرتز و 60 هرتز با جزئیات بیشتری توضیح داده شده است، به عنوان مثال مانند این:

کل بار در مدارهای سه فاز طبق مدار ستاره یا مثلث متصل می شود. بسته به نوع مصرف کننده های برق و ولتاژ موجود در شبکه برق، گزینه مناسب انتخاب می شود. اگر در مورد موتورهای الکتریکی صحبت کنیم، انتخاب گزینه اتصال سیم پیچ امکان عملکرد آن را در یک شبکه خاص با مشخصات اسمی تعیین می کند. در این مقاله به تفاوت بین ستاره و مثلث در موتور الکتریکی خواهیم پرداخت، آنها چه تاثیری دارند و اصل اتصال سیم ها در بلوک ترمینال یک موتور سه فاز چیست.

تئوری

همانطور که قبلا ذکر شد، نمودارهای اتصال ستاره و مثلث نه تنها برای یک موتور الکتریکی، بلکه برای سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور، عناصر گرمایش (به عنوان مثال، عناصر گرمایش دیگ الکتریکی) و سایر بارها معمولی است.

برای درک اینکه چرا این نمودارهای اتصال برای عناصر یک مدار سه فاز به این شکل نامیده می شوند، باید آنها را تا حدودی اصلاح کنید.

در یک "ستاره" بار هر فاز توسط یکی از پایانه ها به یکدیگر متصل می شود که به آن نقطه خنثی می گویند. در یک "مثلث"، هر یک از پایانه های بار به فازهای مخالف متصل است.

بیایید این موضوع را با استفاده از مثال اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور سه فاز یا موتور سه فاز در نظر بگیریم (در این زمینه مهم نیست).

در این شکل، تفاوت ها بیشتر قابل توجه است؛ در یک "ستاره"، ابتدای سیم پیچ ها به هادی های فاز و انتها به هم متصل می شوند؛ در بیشتر موارد، سیم خنثی از ژنراتور تغذیه یا ترانسفورماتور متصل می شود. به همان نقطه بار.

نقطه ها شروع سیم پیچ ها را نشان می دهند.

یعنی در یک "مثلث" انتهای سیم پیچ قبلی و ابتدای سیم پیچ بعدی وصل شده و فاز تغذیه به این نقطه متصل می شود. اگر پایان و ابتدا را اشتباه بگیرید، دستگاه متصل کار نخواهد کرد.

تفاوت در چیست

اگر در مورد اتصال مصرف کنندگان تک فاز صحبت کنیم، اجازه دهید به طور خلاصه به مثال سه بخاری برقی نگاه کنیم، سپس در یک "ستاره"، اگر یکی از آنها بسوزد، دو باقی مانده به کار خود ادامه می دهند. اگر از هر سه دو مورد بسوزد، هیچ کدام از آنها اصلاً کار نمی کنند، زیرا به صورت جفتی به ولتاژ خط متصل می شوند.

در مدار مثلثی، حتی اگر 2 المنت گرمایشی بسوزد، سومی به کار خود ادامه خواهد داد. هیچ سیم خنثی در آن وجود ندارد، به سادگی جایی برای اتصال آن وجود ندارد. و در "ستاره" به نقطه خنثی متصل است و برای یکسان سازی جریان های فاز و تقارن آنها در مورد بارهای مختلف در سراسر فازها لازم است (مثلاً در یکی از شاخه ها 1 عنصر گرمایش متصل است. ، و در بقیه 2 به صورت موازی وجود دارد).

اما اگر با چنین اتصالی (با بارهای مختلف در فازها) صفر بسوزد، ولتاژها نابرابر خواهند بود (در جایی که بار بیشتر باشد، افت می کند و در جایی که کمتر باشد، افزایش می یابد). در مقاله ای درباره این موضوع بیشتر نوشتیم

باید در نظر داشت که اتصال دستگاه های تک فاز معمولی (220 ولت) بین فازها در 380 ولت غیرممکن است. یا دستگاه ها باید برای چنین توانی طراحی شده باشند، یا شبکه باید با Ulinear 220V باشد (مانند شبکه های الکتریکی از برخی اشیاء خاص، به عنوان مثال، کشتی ها).

اما، در , صفر اغلب به نقطه وسط ستاره متصل نیست، زیرا این یک بار متقارن است.

فرمول های قدرت، جریان و ولتاژ

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که در یک مدار ستاره دو ولتاژ مختلف وجود دارد - خطی (بین سیم خطی یا فاز) و فاز (بین فاز و صفر). Ulinear 1.73 (ریشه 3) برابر بیشتر از Uphase است. در این حالت جریان خطی و فاز با هم برابر هستند.

یعنی به گونه ای همبستگی دارند که با ولتاژ خطی 380 ولت فاز برابر با 220 ولت است.

در یک "مثلث"، Ulinear و Uphase برابر هستند و جریان ها با ضریب 1.73 متفاوت هستند.

در هر دو مورد، آنها با استفاده از فرمول های مشابه محاسبه می شوند:

• S کامل = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Ul*I;
• فعال P = √3*Uл*I*cos φ;
• واکنشی Q = √3*Uл*I*sin φ.

هنگام اتصال یک بار به همان Uphase و Ulinear، قدرت دستگاه های متصل 3 برابر متفاوت خواهد بود.

فرض کنید موتوری وجود دارد که از یک شبکه سه فاز 380/220 ولت کار می کند و سیم پیچ های آن برای اتصال ستاره ای به یک شبکه الکتریکی با ولتاژ خطی 660 ولت طراحی شده است. سپس، هنگام اتصال به یک "مثلث"، منبع تغذیه Ulinear باید 1.73 برابر کمتر باشد، یعنی 380 ولت، که برای اتصال به شبکه ما مناسب است.

اجازه دهید محاسباتی را ارائه کنیم تا نشان دهیم هنگام تعویض سیم پیچ ها از یک مدار به مدار دیگر چه تفاوت هایی برای موتور رخ می دهد.

بیایید فرض کنیم که جریان استاتور هنگام اتصال مثلثی به شبکه 380 ولت 5 آمپر باشد، پس توان کل آن برابر است با:

S=1.73*380*5=3287 VA

بیایید موتور الکتریکی را به یک "ستاره" تغییر دهیم و قدرت 3 برابر کاهش می یابد، زیرا ولتاژ هر سیم پیچ 1.73 بار کاهش یافته است (در هر سیم پیچ 380 بود و اکنون 220 است) و جریان نیز 1.73 است. بار: 1.73 * 1.73=3. یعنی با در نظر گرفتن مقادیر کاهش یافته، توان کل را محاسبه می کنیم.

S=1.73*380*(5/3)=1.73*380*1.67=1070 VA

همانطور که می بینید 3 برابر پاور افت کرده است!

اما اگر موتور الکتریکی دیگری وجود داشته باشد و در یک "ستاره" در شبکه 380 ولت کار کند و جریان استاتور به ترتیب 5 آمپر باشد و سیم پیچ ها طوری طراحی شده باشند که به یک "مثلث" در ولتاژ 220 ولت متصل شوند، چه اتفاقی می افتد (3) فازها)، اما به دلایلی دقیقاً در یک "مثلث" وصل شده و به 380 ولت وصل شدند؟

در این حالت ، قدرت 3 برابر افزایش می یابد ، زیرا ولتاژ روی سیم پیچ اکنون 1.73 برابر و جریان به همان میزان افزایش یافته است.

S=1.73*380*5*(3)=9861 VA

قدرت موتور توسط همین 3 برابر بیشتر از امتیاز شده است. پس فقط می سوزد!

بنابراین، باید موتور الکتریکی را مطابق نمودار اتصال سیم پیچی که با ولتاژ نامی آنها مطابقت دارد، وصل کنید.

تمرین - نحوه انتخاب یک طرح برای یک مورد خاص

اغلب، برقکارها با یک شبکه 380/220 ولت کار می کنند، بنابراین بیایید نحوه اتصال یک موتور الکتریکی، ستاره یا مثلث را به چنین شبکه الکتریکی سه فازی بررسی کنیم.

در اکثر موتورهای الکتریکی، نمودار اتصال سیم پیچ قابل تغییر است؛ برای این منظور، شش ترمینال در برنو وجود دارد، آنها به گونه ای قرار گرفته اند که با کمک حداقل مجموعه جامپر می توانید مدار مورد نیاز خود را جمع آوری کنید. به عبارت ساده: ترمینال ابتدای سیم پیچ اول بالای انتهای سوم، ابتدای دوم، بالای انتهای اول، ابتدای سوم بالای انتهای دوم قرار دارد.

نحوه تشخیص دو گزینه برای اتصال موتور الکتریکی را در شکل زیر مشاهده می کنید.

بیایید در مورد اینکه کدام طرح را انتخاب کنیم صحبت کنیم. نمودار اتصال سیم پیچ های موتور الکتریکی تأثیر خاصی بر حالت کار موتور ندارد، مشروط بر اینکه پارامترهای اسمی موتور با شبکه تامین مطابقت داشته باشد. برای انجام این کار، به پلاک نام نگاه کنید و مشخص کنید که ماشین الکتریکی خاص شما برای چه ولتاژهایی طراحی شده است.

به طور معمول علامت گذاری به نظر می رسد:

اینگونه رمزگشایی می کند:

اگر ولتاژ فاز به فاز 220 است، سیم پیچ ها را به صورت مثلث و اگر 380 است، آنها را در یک ستاره جمع کنید.

برای پاسخ به این سوال که چگونه سیم‌پیچ‌های یک موتور را وصل کنیم؟ ما یک جدول انتخاب نمودار اتصال برای شما درست کرده ایم:

تغییر ستاره به مثلث برای شروع نرم

هنگام راه اندازی موتور الکتریکی، جریان های راه اندازی بالایی مشاهده می شود. بنابراین، برای کاهش جریان های راه اندازی موتورهای ناهمزمان، از مدار راه اندازی با سوئیچینگ سیم پیچ ها از ستاره به مثلث استفاده می شود. در این مورد، همانطور که در بالا ذکر شد، موتور الکتریکی باید طوری طراحی شود که به صورت "مثلثی" متصل شود و تحت Ulinear شبکه شما کار کند.

بنابراین، در شبکه های الکتریکی سه فاز ما (380/220 ولت)، برای چنین مواردی از موتورهایی با ولتاژ نامی "380/660" به ترتیب برای "Δ/Y" استفاده می کنیم.

هنگام راه اندازی، سیم پیچ ها به عنوان یک "ستاره" با ولتاژ کاهش یافته 380 ولت (نسبت به 660 ولت اسمی) روشن می شوند، موتور شروع به گرفتن سرعت می کند و در یک نقطه زمانی خاص (معمولا توسط یک تایمر، در موارد پیچیده تر). نسخه ها - با یک سیگنال از سنسورهای جریان و سرعت) سیم پیچ ها به یک "مثلث" تغییر می کنند و در حال حاضر با ولتاژ نامی 380 ولت کار می کنند.

تصویر بالا این روش راه اندازی موتورها را توصیف می کند، اما یک سوئیچ تغییر به عنوان مثال نشان داده شده است؛ در عمل، از دو کنتاکتور اضافی (KM2 و KM3) استفاده می شود؛ اگرچه پیچیده تر از نمودار معمول اتصال موتور الکتریکی است، اما اینطور نیست. عیب آن اما چندین مزیت دارد:

• بار کمتری بر روی شبکه الکتریکی ناشی از جریان های هجومی.
• بر این اساس، افت ولتاژ کمتری وجود دارد و احتمال توقف تجهیزات مربوطه کاهش می یابد.
• استارت نرم موتور.

این راه حل دو اشکال اساسی دارد:

1. لازم است دو کابل سه هسته ای از محل کنتاکتورها مستقیماً به پایانه های موتور گذاشته شود.
2. گشتاور شروع کاهش می یابد.

نتیجه

به این ترتیب، هنگام اتصال یک موتور الکتریکی مشابه در پیکربندی ستاره یا مثلث، هیچ تفاوتی در ویژگی های عملکردی وجود ندارد (اگر انتخاب اشتباهی انجام دهید به سادگی می سوزد). همانطور که هیچ یک از طرح ها مزایا یا معایبی ندارند. برخی از نویسندگان استدلال می کنند که جریان کمتری در ستاره وجود دارد. اما با قدرت یکسان دو موتور مختلف که یکی از آنها برای اتصال در "ستاره" و دومی در "مثلث" به یک شبکه مثلاً 380 ولت طراحی شده است، جریان یکسان خواهد بود. و همان موتور را نمی توان "به طور تصادفی" و "به دلایل نامعلوم" تغییر داد، زیرا به سادگی می سوزد. نکته اصلی این است که گزینه ای را انتخاب کنید که با ولتاژ تغذیه مطابقت دارد.

امیدواریم اکنون متوجه شده باشید که مدار ستاره و مثلث در یک موتور الکتریکی چیست، چه تفاوتی در اتصال در هر روش وجود دارد و چگونه یک مدار را برای یک مورد خاص انتخاب کنید. امیدواریم اطلاعات ارائه شده برای شما مفید و جالب بوده باشد!

مواد