Mitä eroa on moottorin käämien kytkentäkaavioilla tähdellä ja kolmiolla?

Kolmivaiheisen sähkövirran järjestelmän kehitti 1800-luvun lopulla venäläinen tiedemies M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Kolme vaihetta, joissa jännite on siirtynyt toisiinsa nähden 120 astetta muiden etujen ohella, helpottaa pyörivän magneettikentän luomista. Tämä kenttä kuljettaa mukanaan yleisimpien ja yksinkertaisimpien kolmivaiheisten asynkronisten moottoreiden roottorit.

Tällaisten sähkömoottoreiden kolme staattorikäämitystä on useimmissa tapauksissa kytketty toisiinsa "tähti" tai "kolmio" -kaavion mukaisesti. Ulkomaisessa kirjallisuudessa käytetään termejä "tähti" ja "delta", lyhennettynä S ja D. Muistomerkinnät D ja Y ovat yleisempiä, mikä voi joskus johtaa sekaannukseen - kirjain D voidaan merkitä sekä "tähti" että "delta" "kolmio".

Vaihe- ja verkkojännitteet

Ymmärtääksesi käämien kytkentämenetelmien erot, sinun on ensin ymmärrettävä vaihe- ja lineaarijännitteiden käsitteillä. Vaihejännite on yhden vaiheen alun ja lopun välinen jännite. Lineaarinen - eri vaiheiden samojen päätelmien välillä.

Kolmivaiheisessa verkossa linja-linjajännitteet ovat vaiheiden välisiä jännitteitä, esimerkiksi A ja B, ja vaihejännitteet kunkin vaiheen ja nollajohtimen välillä.

Joten jännitteet Ua, Ub, Uc ovat vaiheita ja Uab, Ubc, Uca ovat lineaarisia. Nämä jännitteet ovat erilaisia. Joten kotitalous- ja teollisuusverkossa, jonka jännite on 0,4 kV, lineaariset jännitteet ovat 380 volttia ja vaihejännitteet 220 volttia.

Moottorikäämien kytkentä "tähti"-järjestelmän mukaan

Kun sähkömoottorin vaiheet kytketään tähdellä, kolme käämitystä on kytketty toisiinsa alussaan yhteisessä kohdassa. Vapaat päät on kytketty kukin omaan verkon vaiheeseensa. Joissakin tapauksissa yhteinen piste on kytketty virransyöttöjärjestelmän nollaväylään.

Kuvasta voidaan nähdä, että tätä sisällytystä varten verkon vaihejännite syötetään jokaiseen käämiin (0,4 kV - 220 voltin verkoille).

Moottorin käämien kytkeminen "kolmio" -kaavion mukaan

"Kolmio" -järjestelmässä käämien päät on kytketty toisiinsa sarjassa. Se osoittautuu eräänlaiseksi ympyräksi, mutta kirjallisuudessa nimi "kolmio" hyväksytään usein käytetyn tyylin vuoksi. Tässä suoritusmuodossa nollajohtoa ei voi kytkeä mihinkään.

On selvää, että kuhunkin käämiin syötetyt jännitteet ovat lineaarisia (380 volttia käämitystä kohden).

Kytkentäkaavioiden vertailu keskenään

Molempien kaavioiden vertaamiseksi toisiinsa on tarpeen laskea sähkömoottorin kehittämä sähköteho yhden tai toisen sisällyttämisen aikana. Tätä varten on tarpeen harkita lineaaristen (Ilin) ja vaihevirtojen (Iphase) käsitteitä.Vaihevirta on vaihekäämin läpi kulkeva virta. Linjavirta kulkee käämin liittimeen kytketyn johtimen läpi.

Enintään 1000 voltin verkoissa sähkön lähde on muuntaja, jonka toisiokäämi kytketään päälle "tähdellä" (muuten nollajohdinta on mahdotonta järjestää) tai generaattorilla, jonka käämit on kytketty samalla tavalla.

Kuvasta näkyy, että "tähdellä" kytkettynä johtimien ja moottorin käämien virrat ovat yhtä suuret. Vaihevirta määräytyy vaihejännitteen mukaan:

   

missä Z on yhden vaiheen käämin vastus, ne voidaan katsoa yhtäläisiksi. Sen voi kirjoittaa

   

.

Kolmiokytkennässä virrat ovat erilaisia ​​- ne määräytyvät resistanssiin Z kohdistettujen lineaaristen jännitteiden mukaan:

   

.

Siksi tähän tapaukseen .

Nyt voimme verrata kokonaistehoa (), kuluttavat eri järjestelmillä toimivat sähkömoottorit.

• tähtiliitännässä kokonaisteho on ;
• kolmioliitännässä kokonaisteho on .

Siten "tähdellä" kytkettynä sähkömoottori kehittää tehoa kolme kertaa pienemmäksi kuin kolmioon kytkettynä. Se johtaa myös muihin myönteisiin seurauksiin:

• käynnistysvirrat pienenevät;
• moottorin toiminta ja käynnistys sujuvat;
• sähkömoottori selviytyy hyvin lyhytaikaisista ylikuormituksista;
• asynkronisen moottorin lämpötila muuttuu lempeämmäksi.

Kolikon kääntöpuoli on se, että tähtikäämitetty moottori ei pysty kehittämään maksimitehoa. Joissakin tapauksissa vääntömomentti ei välttämättä edes riitä pyörittämään roottoria.

Tapoja vaihtaa tähti-kolmio-piirejä

Useimpien sähkömoottoreiden rakenne mahdollistaa siirtymisen kytkentäkaaviosta toiseen.Tätä varten käämien alku ja loppu näytetään terminaalissa niin, että yksinkertaisesti muuttamalla peittojen sijaintia on mahdollista tehdä "kolmio" "tähdestä" ja päinvastoin.

Sähkömoottorin omistaja voi itse valita tarvitsemansa - pehmeän käynnistyksen pienillä käynnistysvirroilla ja tasaisella toiminnalla tai suurimman moottorin kehittämän tehon. Jos tarvitset molempia, voit vaihtaa automaattisesti tehokkailla kontaktoreilla.

Kun käynnistyspainiketta SB2 painetaan, sähkömoottori kytkeytyy päälle "tähti"-järjestelmän mukaisesti. KM3-kontaktori vedetään ylös, sen koskettimet sulkevat moottorin käämien lähdöt toisella puolella. Päinvastaiset johtopäätökset liittyvät verkkoon, kukin omaan vaiheeseensa KM1-kontaktien kautta. Kun tämä kontaktori kytketään päälle, käämeihin syötetään kolmivaihejännite ja sähkömoottorin roottoria käytetään. Jonkin ajan kuluttua, kun KT1-rele on asetettu, KM3-käämi kytkeytyy, se on jännitteettömänä, KM2-kontaktori kytkeytyy päälle ja kytkee käämit "kolmioksi".

Vaihto tapahtuu sen jälkeen, kun moottori on saavuttanut nopeuden. Tätä hetkeä voidaan ohjata nopeusanturilla, mutta käytännössä kaikki on helpompaa. Vaihto on ohjattu aikarele - 5-7 sekunnin kuluttua katsotaan, että käynnistysprosessit on suoritettu, ja voit käynnistää moottorin maksimitehotilassa. Tätä hetkeä ei kannata viivyttää, koska pitkäaikainen käyttö "tähden" sallitun kuormituksen ylityksellä voi johtaa sähkökäytön epäonnistumiseen.

Kun käytät tätä tilaa, muista seuraava:

1. Tähtikäämityksellä varustetun moottorin käynnistysmomentti on merkittävästi pienempi kuin kolmiokytkennällä varustetun sähkömoottorin tämän ominaisuuden arvo, joten vaikeissa käynnistysolosuhteissa olevan sähkömoottorin käynnistäminen tällä tavalla ei ole aina mahdollista. Se ei vain tule kiertoon. Tällaisia ​​tapauksia ovat sähkökäyttöiset pumput, jotka toimivat vastapaineella jne. Samanlaiset ongelmat ratkaistaan ​​vaiheroottorilla varustettujen moottoreiden avulla, mikä lisää tasaisesti herätevirtaa käynnistyksen yhteydessä. Tähtikäynnistystä käytetään onnistuneesti työskenneltäessä keskipakopumppujen kanssa, jotka toimivat suljetulla venttiilillä, jos tuulettimen kuormitus on moottorin akselilla jne.
2. Moottorin käämien tulee kestää verkon verkkojännite. On tärkeää olla sekoittamatta D/Y 220/380 voltin moottoreita (yleensä pienitehoiset asynkroniset moottorit enintään 4 kW) ja D/Y 380/660 voltin moottoreita (yleensä 4 kW ja enemmän). 660 voltin verkkoa ei käytännössä käytetä missään, mutta tähti-kolmiokytkentään voidaan käyttää vain tällä nimellisjännitteellä olevia sähkömoottoreita. 220/380-taajuusmuuttaja kolmivaiheisessa verkossa kytketään päälle vain "tähdellä". Niitä ei voi käyttää kytkentäkaaviossa.
3. "Tähti"-kontaktorin sammuttamisen ja "kolmiokontaktorin" päällekytkemisen välillä on pidettävä tauko päällekkäisyyksien välttämiseksi. Mutta sitä on mahdotonta lisätä yli rajojen, jotta sähkömoottoria ei pysähtyisi. Kun teet piiriä itse, saatat joutua valitsemaan sen kokeellisesti.

Myös suunnanvaihtokytkin on käytössä. On järkevää, jos tehokas moottori käy tilapäisesti pienellä kuormalla.Samalla sen tehokerroin on alhainen, koska pätötehonkulutus määräytyy sähkömoottorin kuormitustason mukaan. Reaktiivisuuden puolestaan ​​määrää pääasiassa käämien induktanssi, joka ei riipu akselin kuormituksesta. Kulutetun pätö- ja loistehon suhteen parantamiseksi voit kytkeä käämit "tähti"-piiriin. Tämä voidaan tehdä myös manuaalisesti tai automaattisesti.

Kytkentäpiiri voidaan koota erillisille elementeille - aikareleille, kontaktoreille (käynnistimet) jne. Valmistetaan myös valmiita teknisiä ratkaisuja, jotka yhdistävät automaattisen kytkentäpiirin yhteen koteloon. On tarpeen kytkeä vain sähkömoottori ja virta kolmivaiheisesta verkosta lähtöliittimiin. Tällaisilla laitteilla voi olla eri nimet, esimerkiksi "aloitusaikarele" jne.

Moottorikäämien käynnistämisellä eri kaavioiden mukaisesti on etunsa ja haittansa. Osaavan toiminnan perusta on kaikkien edut ja haitat. Sitten moottori kestää pitkään ja tuottaa maksimaalisen vaikutuksen.

Samanlaisia ​​artikkeleita: