Hvad er en stjerne og en trekant i en elektrisk motor

teori

Som allerede nævnt er stjerne- og trekantforbindelsesplanerne karakteristiske ikke kun for den elektriske motor, men også for transformatorviklingerne, varmeelementer (for eksempel el-kedelvarmeelementer) og andre belastninger.

For at forstå, hvorfor disse skemaer til tilslutning af elementer i et trefasekredsløb kaldes, skal du ændre dem noget.

I "stjernen" er belastningen af ​​hver af faser forbundet med en af ​​konklusionerne, dette kaldes det neutrale punkt. I “trekanten” er hver af belastningsterminalerne forbundet med i modsætning til faser.

Alt, der er sagt i artiklen, er yderligere gyldigt i trefase asynkron og synkrone maskiner.

Overvej dette problem med eksemplet på tilslutningen af ​​viklingerne af en trefasetransformator eller trefasemotor (i denne sammenhæng betyder det ikke noget).

I dette figur er forskellene mere synlige, i "stjerne" er starten af ​​viklingerne forbundet med faseledere, og enderne er forbundet, i de fleste tilfælde er en nultråd fra forsyningsgeneratoren eller transformeren forbundet til det samme belastningspunkt.

Prikken angiver begyndelsen på viklingerne.

Det vil sige, i "trekanten" er slutningen af ​​den forrige vikling og begyndelsen af ​​den næste forbundet, og forsyningsfasen er forbundet til dette punkt. Hvis du blander slutningen og begyndelsen, fungerer den tilsluttede maskine ikke.

Hvad er forskellen

Hvis vi taler om at forbinde enfasede forbrugere, analyserer vi kort eksemplet på tre elektrotener, så i "stjernen", hvis en af ​​dem brænder ud, fortsætter de to resterende med at arbejde. Hvis to af de tre udbrændes, fungerer ingen overhovedet, da de er forbundet parvis til ledningsspænding.

I trekantkredsløbet, selv når 2 ti elementer brænder ud, fortsætter den tredje med at arbejde. Den har ikke en neutral ledning, den har ganske enkelt intetsteds at tilslutte. Og i "stjernen" er den forbundet til et neutralt punkt, og det er nødvendigt at udjævne fasestrømmene og deres symmetri i tilfælde af forskellige fasebelastninger (for eksempel er en varmeapparat forbundet i en af ​​grenene og 2 parallelt for de andre).

Men hvis det ved en sådan forbindelse (med en anden fasebelastning) brænder ud nul, vil spændingen ikke være den samme (hvor mere belastning sækker, og hvor mindre - øges). Vi skrev mere om dette i artiklen om fase ubalance.

Det skal bemærkes, at det er umuligt at forbinde almindelige enfasede enheder (220V) mellem faser ved 380V.Enten skal enhederne være designet til sådan strøm, eller netværket skal være med en lineær 220V (som i elektriske netværk med isoleret neutral nogle specifikke objekter, f.eks. skibe).

Men med tilslutning af en trefaset motor, er nul ofte ikke forbundet med stjernens midtpunkt, da dette er en symmetrisk belastning.

Effekt-, strøm- og spændingsformler

Til at begynde med er der to forskellige spændinger i stjernekredsløbet - lineær (mellem lineære eller fasetråde) og fase (mellem fase og nul). U lineær 1,73 (rod på 3) gange større end U-fase. I dette tilfælde er de lineære og fasestrømme lige.

UL = 1,73 * Uph

Il = Hvis

Det er det linje- og fasespænding korrelerer således, at når lineær i 380V er fase 220V.

I "trekanten" er U-lineær og U-fase ens, og strømme adskiller sig med 1,73 gange.

Ul = Uf

IL = 1,73 * IF

magt I begge tilfælde skal du overveje de samme formler:

• fuld S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktiv P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktiv Q = √3 * Ul * I * synd φ.

Når du tilslutter den samme belastning til den samme U-fase og U-lineær, varierer effekten på de tilsluttede enheder 3 gange.

Antag, at der er en motor, der kører på et trefaset 380/220 V-netværk, og dets viklinger er designet til at forbindes via en "stjerne" til lysnettet med en lineær spænding på 660 V. Når forbindelsen er forbundet med “trekanten”, skal U-linjeforsyningen derefter være 1,73 gange mindre, det vil sige 380V, hvilket er velegnet til at oprette forbindelse til vores netværk.

Vi giver beregninger for at vise, hvilke forskelle der vil være for motoren, når viklingen skiftes fra et kredsløb til et andet.

Antag, at statorstrømmen, når den var forbundet til en trekant i et 380V-netværk, var 5A, så er dens fulde effekt lig med:

S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA

Sæt den elektriske motor til “stjerne”, og effekten reduceres med 3 gange, da spændingen på hver vikling faldt 1,73 gange (den var 380 pr. Vikling, men blev 220), og strømmen er også 1,73 gange: 1,73 * 1 73 = 3. Så under hensyntagen til de reducerede værdier beregner vi den samlede effekt.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA

Som du kan se, faldt strømmen 3 gange!

Men hvad vil der ske, hvis der er en anden elektrisk motor, og den fungerede i “stjerne” i 380V-netværket og statorstrømmen er henholdsvis i den samme 5A, og viklingerne er designet til at tilsluttes “trekanten” til 220V (3 faser), men af ​​en eller anden grund er de tilsluttet i en "trekant" og tilsluttet 380V?

I dette tilfælde vil effekten øges 3 gange, da spændingen på viklingen nu er vice versa øget med 1,73 gange, og strømmen er den samme.

S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

Motorkraften er blevet mere end nominel på de samme 3 gange. Så det brænder bare!

Derfor er det nødvendigt at tilslutte den elektriske motor i henhold til viklingsforbindelsesskemaet, der svarer til deres nominelle spænding.

Øv - hvordan man vælger en ordning til en bestemt sag

Oftest arbejder elektrikere med et 380 / 220V-netværk, så lad os se på, hvordan man tilslutter en elektrisk motor med en stjerne eller en trekant til et sådant trefaset elektrisk netværk.

I de fleste elektriske motorer kan forbindelsesdiagrammet for viklingerne ændres, for dette er der seks terminaler i brno, de er arrangeret på en sådan måde, at du ved hjælp af et minimalt sæt springere kan samle det kredsløb, du har brug for. Med enkle ord: konklusionen om begyndelsen af ​​den første vikling er placeret over slutningen af ​​den tredje, begyndelsen af ​​den anden, over slutningen af ​​den første, begyndelsen af ​​den tredje over slutningen af ​​den anden.

Sådan skelnes to muligheder for tilslutning af en elektrisk motor, som du ser i figuren herunder.

Lad os tale om, hvilket skema vi skal vælge. Forbindelsesskemaet for motorspolerne har ikke særlig indflydelse på motorens driftstilstand, forudsat at motorens nominelle parametre svarer til lysnettet. For at gøre dette skal du se på typeskiltet og bestemme, hvilke spændinger din elektriske maskine er specielt designet til.

Typisk har markeringen formen:

Δ / Y 220/380

Dette står for:

Hvis grænsefladespændingen er 220, opsamles viklingerne i en trekant, og hvis 380 - i en stjerne.

For blot at besvare spørgsmålet "Hvordan forbindes motorens viklinger?" vi har lavet et valgdiagram til dig til forbindelsesdiagrammet:

Star-delta switching for en jævn start

Når motoren starter, observeres høje hastighedsstrømme. For at reducere startstrømmene for induktionsmotorer bruges derfor et startkredsløb med viklingerne skiftet fra stjerne til delta. På samme tid, som nævnt ovenfor, skal den elektriske motor være designet til at oprette forbindelse til "trekanten" og arbejde under det lineære netværk.

I vores trefasede kraftnet (380 / 220V) anvendes der i sådanne tilfælde motorer, der er klassificeret til "380/660" volt, til henholdsvis "Δ / Y".

Ved start tændes viklingerne af en "stjerne" ved en reduceret spænding på 380V (i forhold til den nominelle 660V), motoren begynder at vinde hastighed og på et bestemt tidspunkt (normalt ved timer, i komplicerede tilfælde - ved signal fra strøm- og hastighedsfølere), viklingerne skifter til en "trekant" og arbejde allerede på deres nominelle 380 volt.

Illustrationen ovenfor beskriver en sådan metode til start af motorerne, men som et eksempel vises en omskifterkontakt, i praksis bruges to yderligere kontaktorer (KM2 og KM3), selvom det er mere kompliceret end det sædvanlige kredsløb til tilslutning af en elektrisk motor, er det ikke dens ulempe. Men hun har en række fordele:

• Mindre belastning på lysnettet fra hastighedsstrømme.
• Følgelig reduceres lavere spænding, og sandsynligheden for at stoppe relateret udstyr reduceres.
• Blød start af motoren.

Der er to hovedulemper ved denne løsning:

1. Det er nødvendigt at lægge to tre-core kabler fra placeringen af ​​kontaktorer direkte til motorterminalerne.
2. Startmoment falder.

konklusion

Som sådan er der ingen forskelle i ydelse, når du tilslutter den samme elektriske motor i henhold til stjerne- eller trekantskemaet (det vil simpelthen brænde, hvis du laver en fejl, når du vælger). Der er ingen fordele og ulemper ved nogen af ​​ordningerne. Nogle forfattere nævner argumentet om, at strømmen i "stjernen" er mindre. Men med den samme kraft fra to forskellige motorer, hvoraf den ene er designet til at blive tilsluttet i en "stjerne", og den anden i en "trekant" til netværket, for eksempel 380V, vil strømmen være den samme. Og en og samme motor kan ikke skiftes "tilfældigt" og "det er ikke klart for hvad", da den simpelthen brænder ud. Det vigtigste er at vælge den mulighed, der svarer til netspændingen.

Vi håber, at du nu er blevet mere klar over, hvad en stjerne og et trekantkredsløb i en elektrisk motor er, hvad er forskellen i at forbinde hver af metoderne, og hvordan man vælger et kredsløb til et bestemt tilfælde. Vi håber, at de givne oplysninger var nyttige og interessante for dig!

Relaterede materialer:

• Hvad er forskellen mellem vekselstrøm og jævnstrøm
• Hvad fase, nul og jordforbindelse er til
• Forbindelsesdiagrammer for en trefaset elektrisk meter