Mikä on tähti ja kolmio sähkömoottorissa

teoria

Kuten jo mainittiin, tähti- ja kolmion kytkentäkaaviot ovat ominaisia ​​paitsi sähkömoottorille, myös muuntajakäämille, lämmityselementteille (esimerkiksi sähkökattilan lämmityselementit) ja muille kuormituksille.

Jotta ymmärrät, miksi näitä järjestelmiä kolmivaihepiirin elementtien kytkemiseksi kutsutaan niin, sinun on muokattava niitä jonkin verran.

"Tähdessä" kunkin vaiheen kuormitus on kytketty toisiinsa johtopäätöksillä, tätä kutsutaan neutraaliksi pisteeksi. Kolmiossa jokainen kuormaterminaali on kytketty toisin kuin vaiheet.

Kaikki artikkelissa todettu pätee edelleen kolmivaiheisiin asynkroninen ja synkroniset koneet.

Mieti tätä kysymystä esimerkissä kolmivaiheisen muuntajan tai kolmivaihemoottorin käämien kytkemisestä (tässä yhteydessä sillä ei ole merkitystä).

Tässä kuvassa erot ovat enemmän havaittavissa, "tähdellä" käämien alku on kytketty vaihejohtimiin ja päät on kytketty toisiinsa, useimmissa tapauksissa syöttögeneraattorin tai muuntajan nollajohdin on kytketty samaan kuormituspisteeseen.

Piste osoittaa käämien alkamisen.

Toisin sanoen "kolmiossa" edellisen käämin pää ja seuraavan alku ovat kytkettyinä, ja syöttövaihe on kytketty tähän kohtaan. Jos sekoitat loppuun ja alkuun, kytketty kone ei toimi.

Mikä ero on?

Jos puhumme yksivaiheisten kuluttajien yhdistämisestä, analysoimme lyhyesti esimerkkiä kolmesta elektroteenistä, niin jos tähdellä on jokin niistä palanut, kaksi jäljellä olevaa jatkaa toimintaansa. Jos kaksi kolmesta palaa, mikään ei toimi ollenkaan, koska ne on kytketty pareittain lineaariseen jännitteeseen.

Kolmiopiirissä, jopa kun kaksi kymmentä elementtiä palaa loppuun, kolmas jatkaa toimintaansa. Siinä ei ole neutraalia johtoa, sitä ei yksinkertaisesti ole mihin tahansa kytkeä. Ja "tähdessä" se on kytketty neutraaliin pisteeseen, ja sitä tarvitaan vaihevirtojen ja niiden symmetrian tasoittamiseksi eri vaihekuormituksissa (esimerkiksi 1 lämmitin on kytketty yhteen haaraan ja 2 samansuuntaisesti muihin).

Mutta jos sellaisessa yhteydessä (eri vaihekuormalla) se palaa nollaksi, jännitteet eivät ole samat (missä enemmän kuormitusta vähenee ja missä vähemmän - nousee). Kirjoitimme lisää tästä artikkelissa vaiheen epätasapaino.

On pidettävä mielessä, että tavallisten yksivaihelaitteiden (220 V) kytkeminen vaiheiden väliin on mahdotonta 380 V: n lämpötilassa.Joko laitteet on suunniteltava tällaista virtaa varten, tai verkon on oltava lineaarisella 220 V: n (kuten sähköverkoissa, joissa on eristetty neutraali joitain erityisiä esineitä, esimerkiksi aluksia).

Mutta, kanssa kytkemällä kolmivaiheinen moottori, nollaa ei ole usein kytketty tähden keskipisteeseen, koska tämä on symmetrinen kuorma.

Teho-, virta- ja jännitekaavat

Aluksi tähtipiirissä on kaksi erilaista jännitettä - lineaarinen (lineaaristen tai vaihejohtimien välillä) ja vaihe (vaiheen ja nollan välillä). U-lineaarinen 1,73 (juuren 3) kertaa U-vaihetta suurempi. Tässä tapauksessa lineaarinen ja vaihevirta ovat yhtä suuret.

UL = 1,73 * Uph

Il = Jos

Se on verkko- ja vaihejännite korreloivat niin, että kun lineaarinen 380 V, vaihe on 220 V.

"Kolmiossa" U-lineaari ja U-vaihe ovat yhtä suuret ja virrat eroavat 1,73 kertaa.

Ul = Uf

IL = 1,73 * IF

teho harkitse molemmissa tapauksissa samoja kaavoja:

• täysi S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktiivinen P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktiivinen Q = √3 * Ul * I * syn φ.

Kun kytket saman kuorman samaan U-vaiheeseen ja U-lineaariseen, kytkettyjen laitteiden teho eroaa 3 kertaa.

Oletetaan, että on moottori, joka toimii kolmivaiheisessa 380/220 V verkossa, ja sen käämit on suunniteltu liitettäväksi "tähden" kautta verkkoon lineaarisella jännitteellä 660 V. Sitten, kun se on kytketty ”kolmioon”, U-linjan syöttön tulisi olla 1,73 kertaa vähemmän, ts. 380 V, joka soveltuu verkkoon kytkemiseen.

Annamme laskelmat osoittaaksemme, mitkä erot moottorilla ovat, kun käämit vaihdetaan piiristä toiseen.

Oletetaan, että staattorin virta kytkettäessä kolmioon 380 V: n verkossa oli 5A, niin sen täysi teho on yhtä suuri kuin:

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

Kytke sähkömoottori tähtiin ja teho pienenee 3 kertaa, koska kummankin käämin jännite laski 1,73 kertaa (se oli 380 kelausta kohti, mutta tuli 220), ja virta on myös 1,73 kertaa: 1,73 * 1 , 73 = 3. Joten laskemalla alennetut arvot, laskemme kokonaistehon.

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

Kuten huomaat, teho laski 3 kertaa!

Mutta mitä tapahtuu, jos on toinen sähkömoottori ja se toimi 380 V: n "tähdessä" ja staattorin virta on samassa 5A, vastaavasti, ja käämit on suunniteltu liitettäväksi "kolmioon" 220 V (3 vaihetta), mutta jostain syystä ne kytketty "kolmioon" ja kytketty 380V: iin?

Tässä tapauksessa teho kasvaa 3 kertaa, koska käämin jännite on nyt päinvastoin kasvanut 1,73 kertaa ja virta on sama.

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

Moottorin teho on tullut enemmän kuin nimellinen samaan 3 kertaa. Joten se vain palaa!

Siksi on välttämätöntä kytkeä sähkömoottori käämiliitännän mukaan, joka vastaa niiden nimellisjännitettä.

Harjoittelu - kuinka valita järjestelmä tietylle tapaukselle

Useimmiten sähköasentajat työskentelevät 380/220 V verkon kanssa, joten tarkastellaan kuinka kytkeä sähkömoottori tähtiin tai kolmioon tällaiseen kolmivaiheiseen sähköverkkoon.

Useimmissa sähkömoottoreissa käämien kytkentäkaaviota voidaan muuttaa, sillä tällöin brnossa on kuusi napaa, ne on järjestetty siten, että pienimpien hyppyjohtimien avulla voit koota tarvittavan piirin. Yksinkertaisin sanoin: ensimmäisen käämityksen alun loppupiste sijaitsee kolmannen lopun yläpuolella, toisen alku alkaa ensimmäisen lopun yläpuolella, kolmannen alku toisen sekunnin lopun yläpuolella.

Kuinka erottaa kaksi vaihtoehtoa sähkömoottorin kytkemiseksi, näet alla olevasta kuvasta.

Puhutaan mikä järjestelmä valitaan. Moottorikäämien kytkentäkaaviolla ei ole erityistä vaikutusta moottorin toimintatilaan, jos moottorin nimellisparametrit vastaavat verkkovirtaa. Katso tätä varten tyyppikilpi ja selvitä, mihin jännitteisiin sähkökoneesi on erityisesti suunniteltu.

Tyypillisesti merkinnät ovat seuraavat:

A / Y 220/380

Tämä tarkoittaa:

Jos rajapintajännite on 220, kerää käämit kolmioon ja jos 380 - tähteen.

Jos haluat yksinkertaisesti vastata kysymykseen "Kuinka kytkeä moottorin käämit?" olemme tehneet sinulle valintakaavion kytkentäkaavioon:

Tähti-delta-kytkentä sujuvalle käynnistykselle

Kun moottori käynnistyy, havaitaan voimakkaita tunkeutumisvirroja. Siksi induktiomoottorien käynnistysvirtojen vähentämiseksi käytetään käynnistyspiiriä käämityksen kääntämiseksi tähtiä Deltaan. Samanaikaisesti, kuten edellä mainittiin, sähkömoottori on suunniteltava liitettäväksi "kolmioon" ja toimimaan Ulinear-verkon alla.

Siksi kolmivaihevoimaverkoissamme (380/220 V) käytetään tällaisissa tapauksissa moottoreita, joiden nimellisarvo on "380/660", vastaavasti "Δ / Y".

Käynnistyksen yhteydessä käämit kytketään "tähdellä" alemmalla jännitteellä 380 V (suhteessa nimelliseen 660 V), moottori alkaa saada nopeutta ja tietyssä ajankohdassa (yleensä ajastimen avulla, monimutkaisissa tapauksissa - virta- ja nopeusantureiden signaalilla), käämitykset kytkeytyvät "kolmioon" ja toimivat jo niiden nimellisarvolle 380 volttia.

Yllä oleva kuva kuvaa tällaista moottorien käynnistysmenetelmää, mutta esimerkkinä vaihtokytkin on esitetty, käytännössä käytetään kahta lisäkontaktoria (KM2 ja KM3), vaikka se onkin monimutkaisempi kuin tavallinen piiri moottorin kytkemiseksi, se ei ole sen haitta. Mutta hänellä on useita etuja:

• Vähemmän verkkokuormitusta tunkeutumisvirroista.
• Vastaavasti pienemmät jännitteet putoavat ja niihin liittyvien laitteiden pysähtymisen todennäköisyys pienenee.
• Moottorin pehmeä käynnistys.

Tällä ratkaisulla on kaksi päähaittaa:

1. On tarpeen asettaa kaksi kolmiytimistä kaapelia kontaktorien sijainnista suoraan moottorin liittimiin.
2. Käynnistysmomentti laskee.

johtopäätös

Sellaisena suorituskyvyssä ei ole eroja, kun kytket saman sähkömoottorin tähti- tai kolmiokaavion mukaan (se vain palaa, jos teet virheen valitessasi). Yhdessäkään järjestelmässä ei ole mitään etuja ja haittoja. Jotkut kirjoittajat mainitsevat väitteen, jonka mukaan "tähden" virta on vähemmän. Mutta samalla teholla kahdella eri moottorilla, joista toinen on suunniteltu liitettäväksi "tähti" ja toinen "kolmion" verkkoon, esimerkiksi 380 V, virta on sama. Ja yhtä ja samaa moottoria ei voida kytkeä "sattumanvaraisesti" ja "mistä ei ole selvää", koska se vain palaa. Tärkeintä on valita verkkojännitettä vastaava vaihtoehto.

Toivomme, että nyt on tullut entistä selvemmäksi, mitä tähti ja kolmiopiiri ovat sähkömoottorissa, mikä ero on kunkin menetelmän yhdistämisessä ja kuinka valita piiri tiettyyn tapaukseen. Toivomme annettujen tietojen olevan hyödyllisiä ja mielenkiintoisia sinulle!

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Mitä eroa vaihtovirran ja tasavirran välillä on?
• Mikä vaihe, nolla ja maadoitus ovat
• Kolmivaiheisen sähkömittarin kytkentäkaaviot