Hvad er forskellen mellem forbindelsesdiagrammerne for motorviklingerne med en stjerne og en trekant

Systemet med trefaset elektrisk strøm blev udviklet i slutningen af ​​det 19. århundrede af den russiske videnskabsmand M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Tre faser, hvor spændingen er forskudt i forhold til hinanden med 120 grader, blandt andre fordele, gør det nemt at skabe et roterende magnetfelt. Dette felt bærer rotorerne fra de mest almindelige og enkleste trefasede asynkronmotorer med sig.

De tre statorviklinger af sådanne elektriske motorer er i de fleste tilfælde forbundet i henhold til "stjerne" eller "trekant" -skemaet. I udenlandsk litteratur bruges begreberne "stjerne" og "delta", forkortet til S og D. Mnemonbetegnelsen D og Y er mere almindelig, hvilket nogle gange kan føre til forvirring - bogstavet D kan markeres både "stjerne" og "trekant".

Fase- og linjespændinger

For at forstå forskellene mellem metoderne til at forbinde viklingerne, skal du først forstå med begreberne fase og lineære spændinger. Fasespænding er spændingen mellem begyndelsen og slutningen af ​​en fase. Lineær - mellem de samme konklusioner af forskellige faser.

For et trefaset netværk er linje-til-linje spændinger spændinger mellem faser, for eksempel A og B, og fasespændinger er mellem hver fase og nullederen.

Så spændingerne Ua, Ub, Uc vil være fase, og Uab, Ubc, Uca vil være lineære. Disse spændinger er forskellige. Så for et husholdnings- og industrinetværk på 0,4 kV er de lineære spændinger 380 volt, og fasespændingerne er 220 volt.

Tilslutning af motorviklinger i henhold til "stjerne"-skemaet

Når faserne af en elektrisk motor forbindes med en stjerne, er de tre viklinger forbundet i deres begyndelse på et fælles punkt. De frie ender er forbundet med hver deres fase af netværket. I nogle tilfælde er fællespunktet forbundet til strømforsyningssystemets neutrale bus.

Det kan ses fra figuren, at for denne inklusion påføres netværkets fasespænding til hver vikling (for netværk på 0,4 kV - 220 volt).

Tilslutning af motorviklingerne i henhold til "trekant"-skemaet

Med "trekant"-skemaet er enderne af viklingerne forbundet med hinanden i serie. Det viser sig en slags cirkel, men i litteraturen er navnet "trekant" accepteret på grund af den ofte brugte stil. Der er ingen steder at forbinde den neutrale ledning i denne udførelsesform.

Det er klart, at spændingerne på hver vikling vil være lineære (380 volt pr. vikling).

Sammenligning af tilslutningsordninger med hinanden

For at sammenligne begge ordninger med hinanden er det nødvendigt at beregne den elektriske effekt udviklet af den elektriske motor under en eller anden inklusion. Til dette er det nødvendigt at overveje begreberne lineære (Ilin) og fase (Iphase) strømme.Fasestrøm er den strøm, der løber gennem faseviklingen. Linjestrømmen løber gennem lederen, der er forbundet med viklingens terminal.

I netværk op til 1000 volt er kilden til elektricitet transformer, hvis sekundære vikling er tændt af en "stjerne" (ellers er det umuligt at organisere en neutral ledning) eller en generator, hvis viklinger er forbundet på samme måde.

Figuren viser, at når de er forbundet med en "stjerne", er strømmene i lederne og strømmene i motorviklingerne ens. Fasestrømmen bestemmes af fasespændingen:

   

hvor Z er modstanden af ​​viklingen af ​​en fase, kan de tages ens. Det kan skrives

   

.

For en deltaforbindelse er strømmene forskellige - de bestemmes af de lineære spændinger påført modstanden Z:

   

.

Derfor for denne sag .

Nu kan vi sammenligne den samlede effekt (), forbrugt af elektriske motorer med forskellige ordninger.

• for en stjerneforbindelse er den samlede effekt ;
• for en deltaforbindelse er den samlede effekt .

Når den tændes af en "stjerne", udvikler den elektriske motor effekt tre gange lavere, end når den er tilsluttet et delta. Det fører også til andre positive konsekvenser:

• startstrømme reduceres;
• motordrift og opstart bliver jævnere;
• den elektriske motor kan klare kortvarige overbelastninger;
• asynkronmotorens termiske regime bliver mere skånsomt.

Bagsiden af ​​medaljen er, at en stjerneviklet motor ikke kan udvikle maksimal effekt. I nogle tilfælde er drejningsmomentet måske ikke engang nok til at rotere rotoren.

Måder at skifte stjerne-trekant-kredsløb

Designet af de fleste elektriske motorer gør det muligt at skifte fra et tilslutningsskema til et andet.Til dette vises begyndelsen og enderne af viklingerne på terminalen, så ved blot at ændre placeringen af ​​overlejringerne er det muligt at lave en "trekant" fra en "stjerne" og omvendt.

Ejeren af ​​elmotoren kan selv vælge, hvad han har brug for - en blød start med små startstrømme og jævn drift eller den største kraft udviklet af motoren. Hvis du har brug for begge dele, kan du skifte automatisk ved hjælp af kraftfulde kontaktorer.

Når der trykkes på startknappen SB2, tændes den elektriske motor i henhold til "stjerne"-skemaet. KM3-kontaktoren trækkes op, dens kontakter lukker udgangene fra motorviklingerne på den ene side. De modsatte konklusioner er forbundet med netværket, hver til sin egen fase gennem KM1-kontakterne. Når denne kontaktor er tændt, påføres trefasespænding til viklingerne, og rotoren på den elektriske motor drives. Efter et stykke tid indstillet på KT1-relæet, skifter KM3-spolen, den er deaktiveret, KM2-kontaktoren tænder og skifter viklingerne til en "trekant".

Skiftet sker, efter at motoren har fået fart. Dette øjeblik kan styres af hastighedssensoren, men i praksis er alt nemmere. Skiftet er styret tidsrelæ - efter 5-7 sekunder anses det for, at startprocesserne er afsluttet, og du kan tænde for motoren i maksimal effekttilstand. Det er ikke værd at forsinke dette øjeblik, da langvarig drift med et overskud af den tilladte belastning for "stjernen" kan føre til svigt af det elektriske drev.

Når du implementerer denne tilstand, skal du huske følgende:

1. Startmomentet for en motor med stjerneviklinger er væsentligt lavere end værdien af ​​denne karakteristik af en elektrisk motor med deltaforbindelse, så det er ikke altid muligt at starte en elektrisk motor med vanskelige startforhold på denne måde. Det kommer bare ikke i rotation. Sådanne tilfælde omfatter elektrisk drevne pumper, der arbejder med modtryk osv. Lignende problemer løses ved hjælp af motorer med en faserotor, hvilket jævnt øger excitationsstrømmen ved opstart. Stjernestart bruges med succes, når der arbejdes med centrifugalpumper, der arbejder på en lukket ventil, i tilfælde af blæserbelastninger på motorakslen osv.
2. Motorviklingerne skal modstå netværkets netspænding. Det er vigtigt ikke at forveksle D/Y 220/380 volt motorer (normalt laveffekt asynkronmotorer op til 4 kW) og D/Y 380/660 volt motorer (normalt 4 kW og derover). 660 volt netværket bruges praktisk talt ingen steder, men kun elektriske motorer med denne nominelle spænding kan bruges til stjerne-trekant-omkobling. Et 220/380-drev i et trefaset netværk tændes kun af en "stjerne". De kan ikke bruges i skifteordningen.
3. Der skal holdes en pause mellem at slukke for "stjerne"-kontaktoren og tænde for den "trekantede" kontaktor for at undgå overlejringer. Men det er umuligt at øge den ud over mål for at forhindre, at elmotoren stopper. Når du selv laver et kredsløb, skal du muligvis vælge det eksperimentelt.

Omvendt kontakt er også påsat. Det giver mening, hvis en kraftig motor midlertidigt kører med en lille belastning.Samtidig er dens effektfaktor lav, fordi det aktive strømforbrug bestemmes af elmotorens belastningsniveau. Reaktivt er derimod hovedsageligt bestemt af viklingernes induktans, som ikke afhænger af belastningen på akslen. For at forbedre forholdet mellem forbrugt aktiv og reaktiv effekt kan du skifte viklingerne til "stjerne"-kredsløbet. Dette kan også gøres manuelt eller automatisk.

Koblingskredsløbet kan samles på diskrete elementer - tidsrelæer, kontaktorer (startere) osv. Der produceres også færdige tekniske løsninger, der kombinerer det automatiske koblingskredsløb i ét hus. Det er kun nødvendigt at tilslutte en elektrisk motor og strøm fra et trefaset netværk til udgangsterminalerne. Sådanne enheder kan have forskellige navne, for eksempel "starttidsrelæ" osv.

At tænde motorviklingerne i henhold til forskellige skemaer har sine fordele og ulemper. Grundlaget for kompetent drift er viden om alle fordele og ulemper. Så vil motoren holde længe, ​​hvilket giver maksimal effekt.

Lignende artikler: