A háromfázisú elektromos áram rendszerét a 19. század végén M. O. Dolivo-Dobrovolsky orosz tudós fejlesztette ki. Három fázis, amelyekben a feszültség egymáshoz képest 120 fokkal eltolódik, az egyéb előnyök mellett megkönnyíti a forgó mágneses tér létrehozását. Ez a mező viszi magával a legelterjedtebb és legegyszerűbb háromfázisú aszinkron motorok forgórészeit.
Az ilyen villanymotorok három állórész-tekercse a legtöbb esetben a „csillag” vagy „háromszög” séma szerint van összekapcsolva. A külföldi szakirodalomban a "csillag" és a "delta" kifejezések használatosak, rövidítésük S és D. A D és Y emlékező megjelölés gyakoribb, ami néha zavart okozhat - a D betűt egyaránt jelölhetjük "csillag" és "háromszög".
Tartalom
Fázis- és hálózati feszültségek
A tekercsek csatlakoztatásának módjai közötti különbségek megértéséhez először meg kell értenie fázis- és lineáris feszültség fogalmával. A fázisfeszültség egy fázis eleje és vége közötti feszültség. Lineáris - a különböző fázisok azonos következtetései között.
Háromfázisú hálózat esetén a vonal-vonal feszültségek a fázisok közötti feszültségek, például az A és B, a fázisfeszültségek pedig az egyes fázisok és a nullavezető között.
Tehát az Ua, Ub, Uc feszültségek fázisok, az Uab, Ubc, Uca pedig lineárisak. Ezek a feszültségek különbözőek. Tehát egy 0,4 kV-os háztartási és ipari hálózat esetében a lineáris feszültség 380 volt, a fázisfeszültség pedig 220 volt.
A motor tekercseinek csatlakoztatása a "csillag" séma szerint
Amikor egy villanymotor fázisait csillaggal kapcsoljuk össze, a három tekercs a kezdeteknél egy közös ponton van összekötve. A szabad végek mindegyike a hálózat saját fázisához csatlakozik. Bizonyos esetekben a közös pont az áramellátó rendszer semleges buszához csatlakozik.
Az ábráról látható, hogy ehhez a beépítéshez a hálózat fázisfeszültségét minden tekercsre alkalmazzák (0,4 kV - 220 voltos hálózatok esetén).
A motor tekercseinek csatlakoztatása a "háromszög" séma szerint
A "háromszög" sémával a tekercsek végei sorosan kapcsolódnak egymáshoz. Kiderül, hogy egyfajta kör, de a szakirodalomban a "háromszög" elnevezés elfogadott a gyakran használt stílus miatt. Ebben a kiviteli alakban nincs hova csatlakoztatni a nulla vezetéket.
Nyilvánvaló, hogy az egyes tekercsekre alkalmazott feszültségek lineárisak (380 volt tekercsenként).
Csatlakozási sémák összehasonlítása egymással
A két séma összehasonlításához ki kell számítani az elektromos motor által az egyik vagy másik beépítés során kifejlesztett elektromos teljesítményt. Ehhez figyelembe kell venni a lineáris (Ilin) és fázisáramok (Iphase) fogalmát.A fázisáram a fázistekercsen átfolyó áram. A vonali áram a tekercs kivezetéséhez csatlakoztatott vezetőn keresztül folyik.
1000 V-ig terjedő hálózatokban az áramforrás az transzformátor, amelynek szekunder tekercsét egy "csillag" kapcsolja be (egyébként lehetetlen semleges vezetéket megszervezni), vagy egy generátor, amelynek tekercsei azonos módon vannak csatlakoztatva.
Az ábrán látható, hogy "csillaghoz" kapcsolva a vezetőkben és a motortekercsekben lévő áramok egyenlőek. A fázisáramot a fázisfeszültség határozza meg:
![\[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f4518d61a0fe68758ecd5221efdc8d3a_l3.png "Renderelő: QuickLaTeX.com")
ahol Z egy fázis tekercsének ellenállása, egyenlőnek vehetők. Úgy is lehet írni
![\[I_faz=I_lin\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be70a1b78bb7c7fd8a17275f34f188ee_l3.png "Renderelő: QuickLaTeX.com")
Delta csatlakozás esetén az áramok eltérőek - a Z ellenállásra alkalmazott lineáris feszültségek határozzák meg:
![\[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-04741f4af117efbb0661c26c4ee10334_l3.png "Renderelő: QuickLaTeX.com")
Ezért erre az esetre 
.
Most összehasonlíthatjuk a teljes teljesítményt (
), a különböző sémájú villanymotorok fogyasztják.
- csillagkapcsolat esetén a teljes teljesítmény a
; - delta kapcsolatnál a teljes teljesítmény az
.
Így ha egy „csillag” bekapcsolja, az elektromos motor háromszor kisebb teljesítményt fejleszt ki, mint ha deltához csatlakozik. Ez más pozitív következményekkel is jár:
- az indítóáramok csökkennek;
- a motor működése és indítása simábbá válik;
- az elektromos motor jól megbirkózik a rövid távú túlterhelésekkel;
- az aszinkron motor hőkezelése kíméletesebbé válik.
Az érem másik oldala, hogy a csillaggal felhúzott motor nem képes maximális teljesítményt kifejteni. Bizonyos esetekben előfordulhat, hogy a forgatónyomaték nem is elegendő a forgórész megforgatásához.
A csillag-delta áramkörök átkapcsolásának módjai
A legtöbb villanymotor kialakítása lehetővé teszi az egyik csatlakozási sémáról a másikra való váltást.Ehhez a tekercsek eleje és vége megjelenik a terminálon, így az átfedések helyzetének egyszerű megváltoztatásával „háromszöget” lehet készíteni a „csillagból” és fordítva.
Az elektromos motor tulajdonosa maga választhatja ki, hogy mire van szüksége - lágy indítást kis indítóáramokkal és zökkenőmentes működéssel vagy a motor által kifejlesztett legnagyobb teljesítményt. Ha mindkettőre szüksége van, nagy teljesítményű kontaktorokkal automatikusan válthat.
Az SB2 indítógomb megnyomásakor az elektromos motor a "csillag" séma szerint bekapcsol. A KM3 kontaktor fel van húzva, érintkezői az egyik oldalon zárják a motortekercsek kimeneteit. Az ellenkező következtetések kapcsolódnak a hálózathoz, mindegyik a saját fázisához a KM1 érintkezőkön keresztül. Amikor ez a kontaktor be van kapcsolva, a tekercsekre háromfázisú feszültség kerül, és az elektromos motor forgórésze meghajtásra kerül. A KT1 relén egy idő után a KM3 tekercs átkapcsol, feszültségmentesül, a KM2 kontaktor bekapcsol, a tekercseket „háromszögbe” kapcsolva.
A kapcsolás azután történik, hogy a motor felgyorsult. Ez a pillanat a sebességérzékelővel szabályozható, de a gyakorlatban minden könnyebb. A kapcsolás vezérelt időrelé - 5-7 másodperc elteltével úgy tekintjük, hogy az indítási folyamatok befejeződtek, és a motort maximális teljesítmény üzemmódban kapcsolhatja be. Nem érdemes késleltetni ezt a pillanatot, mivel a "csillag" megengedett terhelését meghaladó hosszan tartó működés az elektromos hajtás meghibásodásához vezethet.
Ennek a módnak a végrehajtásakor ne feledje a következőket:
- A csillagtekercses motor indítónyomatéka lényegesen kisebb, mint a delta csatlakozású villanymotor e karakterisztikája értéke, így a nehéz indítási körülményekkel rendelkező villanymotor ilyen módon történő indítása nem mindig lehetséges. Egyszerűen nem fog forogni. Ilyen esetek például az elektromos meghajtású, ellennyomással működő szivattyúk stb. Hasonló problémákat oldanak meg a fázisrotorral ellátott motorok segítségével, amelyek zökkenőmentesen növelik a gerjesztési áramot indításkor. A Star start sikeresen használható zárt szelepen működő centrifugálszivattyúknál, ventilátorterhelés esetén a motor tengelyén stb.
- A motor tekercseinek ki kell bírniuk a hálózat hálózati feszültségét. Fontos, hogy ne keverjük össze a D/Y 220/380 voltos motorokat (általában kis teljesítményű aszinkron motorok 4 kW-ig) és a D/Y 380/660 voltos motorokat (általában 4 kW és nagyobb). A 660 voltos hálózatot gyakorlatilag sehol nem használják, de csillag-delta kapcsolásra csak ilyen névleges feszültségű villanymotorok használhatók. A háromfázisú hálózat 220/380-as meghajtóját csak egy "csillag" kapcsolja be. A kapcsolási sémában nem használhatók.
- A "csillag" kontaktor kikapcsolása és a "háromszög" mágneskapcsoló bekapcsolása között szünetet kell tartani, hogy elkerüljük az átfedéseket. De nem lehet mértéktelenül növelni, hogy megakadályozzuk az elektromos motor leállását. Ha saját kezűleg készít áramkört, előfordulhat, hogy kísérletileg kell kiválasztania.
A fordított kapcsoló is be van kapcsolva. Akkor van értelme, ha egy erős motor átmenetileg kis terheléssel jár.Ugyanakkor a teljesítménytényezője alacsony, mert az aktív teljesítményfelvételt a villanymotor terhelési szintje határozza meg. A reaktívat viszont főként a tekercsek induktivitása határozza meg, ami nem függ a tengely terhelésétől. Az elfogyasztott aktív és meddő teljesítmény arányának javítása érdekében átkapcsolhatja a tekercseket a "csillag" áramkörre. Ez manuálisan vagy automatikusan is megtehető.
A kapcsolóáramkör különálló elemekre szerelhető fel - időrelék, kontaktorok (indítók) stb. Kész műszaki megoldások is készülnek, amelyek egy házban egyesítik az automatikus kapcsolóáramkört. Csak egy villanymotort és egy háromfázisú hálózat tápellátását kell csatlakoztatni a kimeneti kapcsokhoz. Az ilyen eszközöknek különböző nevei lehetnek, például "indítási idő relé" stb.
A motortekercsek különböző sémák szerinti bekapcsolásának megvannak az előnyei és hátrányai. A hozzáértő működés alapja az összes pro és kontra ismerete. Ezután a motor sokáig fog működni, maximális hatást hozva.
Hasonló cikkek:
