Vad är skillnaden mellan anslutningsdiagrammen för motorlindningarna med en stjärna och en triangel

Systemet med trefas elektrisk ström utvecklades i slutet av 1800-talet av den ryska vetenskapsmannen M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Tre faser, där spänningen förskjuts i förhållande till varandra med 120 grader, bland andra fördelar, gör det enkelt att skapa ett roterande magnetfält. Detta fält bär med sig rotorerna från de vanligaste och enklaste trefasa asynkronmotorerna.

De tre statorlindningarna hos sådana elmotorer är i de flesta fall sammankopplade enligt "stjärna" eller "triangel" -schemat. I utländsk litteratur används begreppen "stjärna" och "delta", förkortade som S och D. Mnemonbeteckningen D och Y är vanligare, vilket ibland kan leda till förvirring - bokstaven D kan markeras både "stjärna" och "triangel".

Fas- och linjespänningar

För att förstå skillnaderna mellan metoderna för att ansluta lindningarna måste du först förstå med begreppen fas och linjära spänningar. Fasspänning är spänningen mellan början och slutet av en fas. Linjär - mellan samma slutsatser av olika faser.

För ett trefasnät är linje-till-linje spänningar spänningar mellan faser, till exempel A och B, och fasspänningar är mellan varje fas och nollledaren.

Så spänningarna Ua, Ub, Uc kommer att vara fas, och Uab, Ubc, Uca kommer att vara linjära. Dessa spänningar är olika. Så för ett hushålls- och industrinät på 0,4 kV är de linjära spänningarna 380 volt och fasspänningarna är 220 volt.

Anslutning av motorlindningar enligt "stjärnan" -schemat

När faserna i en elmotor kopplas till en stjärna, är de tre lindningarna sammankopplade i början på en gemensam punkt. De fria ändarna är anslutna till var sin fas i nätverket. I vissa fall är den gemensamma punkten ansluten till strömförsörjningssystemets neutrala buss.

Det kan ses från figuren att för denna inkludering appliceras nätverkets fasspänning på varje lindning (för nätverk på 0,4 kV - 220 volt).

Anslutning av motorlindningarna enligt "triangel" -schemat

Med "triangel" -schemat är lindningarnas ändar anslutna till varandra i serie. Det visar sig en sorts cirkel, men i litteraturen accepteras namnet "triangel" på grund av den ofta använda stilen. Det finns ingenstans att ansluta den neutrala ledningen i denna utföringsform.

Uppenbarligen kommer spänningarna som appliceras på varje lindning att vara linjära (380 volt per lindning).

Jämförelse av anslutningsscheman med varandra

För att jämföra båda systemen med varandra är det nödvändigt att beräkna den elektriska kraften som utvecklas av elmotorn under en eller annan inkludering. För detta är det nödvändigt att överväga begreppen linjära (Ilin) och fas (Iphase) strömmar.Fasström är den ström som flyter genom faslindningen. Linjeströmmen flyter genom ledaren som är ansluten till lindningens terminal.

I nätverk upp till 1000 volt är källan till el transformator, vars sekundära lindning är påslagen av en "stjärna" (annars är det omöjligt att organisera en neutral tråd) eller en generator vars lindningar är anslutna på samma sätt.

Figuren visar att när den är ansluten till en "stjärna" är strömmarna i ledarna och strömmarna i motorlindningarna lika. Fasströmmen bestäms av fasspänningen:

   

där Z är motståndet för lindningen av en fas, kan de tas lika. Det kan man skriva så

   

.

För en deltaanslutning är strömmarna olika - de bestäms av de linjära spänningarna som appliceras på motståndet Z:

   

.

Därför, för detta fall .

Nu kan vi jämföra den totala effekten (), som förbrukas av elmotorer med olika scheman.

• för en stjärnanslutning är den totala effekten ;
• för en deltaanslutning är den totala effekten .

Således, när den slås på av en "stjärna", utvecklar elmotorn effekt tre gånger lägre än när den är ansluten till ett delta. Det leder också till andra positiva konsekvenser:

• startströmmar reduceras;
• motordrift och start blir mjukare;
• elmotorn klarar kortvariga överbelastningar bra;
• den termiska regimen för asynkronmotorn blir mer skonsam.

Baksidan av myntet är att en stjärnlindad motor inte kan utveckla maximal effekt. I vissa fall kanske vridmomentet inte ens räcker för att snurra rotorn.

Sätt att byta stjärn-trekantkretsar

Utformningen av de flesta elmotorer tillåter byte från ett anslutningsschema till ett annat.För detta visas lindningarnas början och slut på terminalen så att genom att helt enkelt ändra positionen för överläggen är det möjligt att göra en "triangel" från en "stjärna" och vice versa.

Ägaren till elmotorn kan själv välja vad han behöver - en mjukstart med små startströmmar och smidig drift eller den största kraften som utvecklats av motorn. Om du behöver båda kan du byta automatiskt med kraftfulla kontaktorer.

När startknappen SB2 trycks in slås elmotorn på enligt "stjärnan" -schemat. KM3-kontaktorn dras upp, dess kontakter stänger utgångarna från motorlindningarna på ena sidan. De motsatta slutsatserna är kopplade till nätverket, var och en till sin egen fas genom KM1-kontakterna. När denna kontaktor är påslagen, appliceras trefasspänning på lindningarna och rotorn på elmotorn drivs. Efter en viss tid inställd på KT1-reläet växlar KM3-spolen, den är strömlös, KM2-kontaktorn slås på och lindar omvandlas till en "triangel".

Byte sker efter att motorn har ökat varvtal. Detta moment kan styras av hastighetssensorn, men i praktiken är allt enklare. Omkopplingen är kontrollerad tidsrelä - efter 5-7 sekunder anses det att startprocesserna är klara och du kan slå på motorn i maximalt effektläge. Det är inte värt att fördröja detta ögonblick, eftersom långvarig drift med ett överskott av den tillåtna belastningen för "stjärnan" kan leda till fel på den elektriska enheten.

När du implementerar detta läge, kom ihåg följande:

1. Startmomentet för en motor med stjärnlindningar är betydligt lägre än värdet på denna egenskap hos en elmotor med deltaanslutning, så att starta en elmotor med svåra startförhållanden på detta sätt är inte alltid möjligt. Det kommer bara inte att rotera. Sådana fall inkluderar elektriskt drivna pumpar som arbetar med mottryck, etc. Liknande problem löses med hjälp av motorer med en fasrotor, vilket smidigt ökar excitationsströmmen vid uppstart. Stjärnstart används framgångsrikt vid arbete med centrifugalpumpar som arbetar på en stängd ventil, vid fläktbelastningar på motoraxeln etc.
2. Motorlindningarna måste motstå nätverkets nätspänning. Det är viktigt att inte blanda ihop D/Y 220/380 volt motorer (vanligtvis lågeffekt asynkronmotorer upp till 4 kW) och D/Y 380/660 volt motorer (vanligtvis 4 kW och högre). Nätverket på 660 volt används praktiskt taget inte någonstans, men endast elmotorer med denna märkspänning kan användas för stjärn-trekantomkoppling. En 220/380 frekvensomriktare i ett trefasnät slås på endast av en "stjärna". De kan inte användas i växlingsschemat.
3. En paus måste upprätthållas mellan att stänga av "stjärn"-kontaktorn och att slå på den "triangulära" kontaktorn för att undvika överlagringar. Men det är omöjligt att öka den övermåttligt för att förhindra att elmotorn stannar. När du gör en krets själv kan du behöva välja den experimentellt.

Backomkopplaren är också applicerad. Det är vettigt om en kraftfull motor tillfälligt körs med en liten belastning.Samtidigt är dess effektfaktor låg, eftersom den aktiva effektförbrukningen bestäms av elmotorns belastningsnivå. Reaktiv, å andra sidan, bestäms huvudsakligen av lindningarnas induktans, som inte beror på belastningen på axeln. För att förbättra förhållandet mellan förbrukad aktiv och reaktiv effekt kan du byta lindningarna till "stjärnan" -kretsen. Detta kan också göras manuellt eller automatiskt.

Omkopplingskretsen kan monteras på diskreta element - tidsreläer, kontaktorer (startare) etc. Färdiga tekniska lösningar produceras också som kombinerar den automatiska kopplingskretsen i ett hus. Det är bara nödvändigt att ansluta en elektrisk motor och ström från ett trefasnät till utgångsterminalerna. Sådana enheter kan ha olika namn, till exempel "starttidsrelä" etc.

Att slå på motorlindningarna enligt olika scheman har sina fördelar och nackdelar. Grunden för kompetent drift är kunskapen om alla för- och nackdelar. Då kommer motorn att hålla länge och ge maximal effekt.

Liknande artiklar: