Kas ir zvaigzne un trīsstūris elektromotorā

Teorija

Kā jau minēts, zvaigžņu un trīsstūru savienojuma shēmas ir raksturīgas ne tikai elektromotoram, bet arī transformatora tinumiem, sildelementiem (piemēram, elektrisko katlu sildīšanas elementiem) un citām slodzēm.

Lai saprastu, kāpēc šīs trīsfāzu ķēdes elementu savienošanas shēmas tiek sauktas, jums tās nedaudz jāmaina.

"Zvaigznī" katras fāzes slodze ir savienota ar vienu no secinājumiem, to sauc par neitrālo punktu. Trijstūrī katrs no kravas spailēm ir savienots atšķirībā no fāzēm.

Viss rakstā norādītais ir spēkā arī trīsfāžu režīmā asinhroni un sinhronās mašīnas.

Apsveriet šo jautājumu, izmantojot trīsfāzu transformatora vai trīsfāzu motora tinumu savienošanas piemēru (šajā kontekstā tam nav nozīmes).

Šajā attēlā atšķirības ir pamanāmākas, "zvaigznē" tinumu sākums ir savienots ar fāzes vadītājiem, un gali ir savienoti kopā, vairumā gadījumu nulles vads no barošanas ģeneratora vai transformatora ir savienots ar to pašu slodzes punktu.

Punkts norāda uz tinumu sākumu.

Tas ir, "trīsstūrī" ir savienoti iepriekšējā tinuma beigas un nākamā sākums, un piegādes fāze ir savienota ar šo punktu. Ja sajaucat beigas un sākumu, pievienotā mašīna nedarbosies.

Kāda ir atšķirība

Ja mēs runājam par vienfāzes patērētāju pieslēgšanu, īsi analizēsim trīs elektrotīnu piemērus, tad “zvaigznē”, ja viens no tiem izdeg, divi atlikušie turpinās strādāt. Ja divi no trim izdeg, neviens nedarbosies, jo tie ir savienoti pāros ar lineāru spriegumu.

Trīsstūra shēmā pat tad, ja izdeg 2 desmit elementi, trešais turpinās darboties. Tajā nav neitrāla vada, to vienkārši nav kur savienot. Un “zvaigznē” tas ir savienots ar neitrālu punktu, un tas ir nepieciešams, lai izlīdzinātu fāžu strāvas un to simetriju dažādu fāžu slodžu gadījumā (piemēram, 1 sildītājs ir savienots vienā no zariem, bet 2 - paralēli pārējiem).

Bet, ja šādā savienojumā (ar atšķirīgu fāzes slodzi) tas izdeg nulle, tad spriegumi nebūs vienādi (kur vairāk slodzes sagūst, un kur mazāk - palielinās). Vairāk par to mēs rakstījām rakstā par fāzes disbalanss.

Jāpatur prātā, ka parastās vienfāzes ierīces (220 V) starp fāzēm nav iespējams savienot ar 380 V spriegumu.Vai nu ierīcēm jābūt projektētām ar šādu jaudu, vai arī tīklam jābūt ar lineāru 220 V (kā elektriskajos tīklos ar izolēts neitrāls daži specifiski objekti, piemēram, kuģi).

Bet, ar savienojot trīsfāzu motoru, nulle bieži nav savienota ar zvaigznes viduspunktu, jo tā ir simetriska slodze.

Jaudas, strāvas un sprieguma formulas

Sākumā zvaigznes ķēdē ir divi dažādi spriegumi - lineārs (starp lineāriem vai fāzes vadiem) un fāze (starp fāzi un nulli). U lineārā vērtība 1,73 (sakne no 3) ir lielāka nekā U fāze. Šajā gadījumā lineārā un fāzes strāvas ir vienādas.

LU = 1,73 * Uph

Il = ja

Tas ir līnijas un fāzes spriegums korelē tā, lai, lineārā stāvoklī 380 V, fāze būtu 220 V.

"Trijstūrī" U-lineārais un U-fāze ir vienādi, un strāvas atšķiras 1,73 reizes.

Ul = Uf

IL = 1,73 * IF

Jauda abos gadījumos ņemiet vērā vienas un tās pašas formulas:

• pilns S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktīvs P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktīvais Q = √3 * Ul * I * grēks φ.

Savienojot to pašu slodzi ar to pašu U-fāzi un U-lineāro, pievienoto ierīču jauda atšķirsies 3 reizes.

Pieņemsim, ka ir motors, kas darbojas uz trīsfāzu 380/220 V tīklu, un tā tinumi ir paredzēti, lai caur "zvaigzni" savienotu ar elektrotīklu ar lineāro spriegumu 660 V. Tad, kad savienojums ir izveidots ar “trīsstūri”, U-līnijas padevei vajadzētu būt 1,73 reizes mazākam, tas ir, 380 V, kas ir piemērota savienošanai ar mūsu tīklu.

Mēs sniegsim aprēķinus, lai parādītu, kādas atšķirības būs motoram, pārslēdzot tinumus no vienas ķēdes uz otru.

Pieņemsim, ka statora strāva, kad tā tika savienota ar trīsstūri 380 V tīklā, bija 5A, tad tā pilnā jauda ir vienāda ar:

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

Pārslēdziet elektromotoru uz “zvaigzni”, un jauda samazināsies trīs reizes, jo katra tinuma spriegums samazinājās 1,73 reizes (tas bija 380 uz tinumu, bet kļuva par 220), un arī strāva ir 1,73 reizes: 1,73 * 1 , 73 = 3. Tātad, ņemot vērā samazinātas vērtības, mēs aprēķināsim kopējo jaudu.

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

Kā redzat, jauda samazinājās 3 reizes!

Bet kas notiks, ja 380 V tīklā būs cits elektromotors un tas darbojās “zvaigznē” un statora strāva ir attiecīgi tajā pašā 5A, un tinumi ir paredzēti, lai tos savienotu ar “trīsstūri” 220 V (3 fāzes), bet kāda iemesla dēļ tie savienots "trīsstūrī" un savienots ar 380V?

Šajā gadījumā jauda palielināsies 3 reizes, jo tinuma spriegums tagad ir otrādi palielināts 1,73 reizes un strāva ir vienāda.

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

Motora jauda tajā pašā 3 reizes ir kļuvusi lielāka par nominālo. Tātad tas vienkārši sadedzina!

Tāpēc ir nepieciešams savienot elektromotoru saskaņā ar tinumu savienojuma shēmu, kas atbilst to nominālajam spriegumam.

Prakse - kā izvēlēties shēmu konkrētam gadījumam

Visbiežāk elektriķi strādā ar 380 / 220V tīklu, tāpēc apskatīsim, kā ar zvaigznīti vai trīsstūri savienot elektromotoru šādam trīsfāžu elektrotīklam.

Lielākajā daļā elektromotoru tinumu savienojuma shēmu var mainīt, jo šim brno ir seši spailes, tie ir izvietoti tā, lai ar minimāla džemperu komplekta palīdzību jūs varētu salikt nepieciešamo ķēdi. Vienkāršiem vārdiem sakot, pirmā tinuma sākuma secinājums atrodas virs trešās daļas beigām, otrā sākums - virs pirmā beigām, trešā sākums - virs otrās beigām.

Kā atšķirt divas iespējas elektromotora pievienošanai, redzat zemāk redzamajā attēlā.

Parunāsim par to, kuru shēmu izvēlēties. Motora tinumu savienojuma shēmai nav īpašas ietekmes uz motora darbības režīmu, ja motora nominālie parametri atbilst elektrotīklam. Lai to izdarītu, aplūkojiet datu plāksnīti un nosakiet, kādam spriegumam jūsu elektriskā mašīna ir īpaši paredzēta.

Parasti marķējumam ir šāda forma:

Δ / Y 220/380

Tas nozīmē:

Ja saskarsmes spriegums ir 220, salieciet tinumus trijstūrī un, ja 380 - zvaigznājā.

Lai vienkārši atbildētu uz jautājumu "Kā savienot motora tinumus?" mēs jums esam izveidojuši savienojuma shēmas izvēles tabulu

Star-delta pārslēgšana vienmērīgai sākšanai

Kad motors sāk darboties, tiek novērotas lielas ieejas straumes. Tāpēc, lai samazinātu indukcijas motoru palaišanas strāvas, tiek izmantota starta shēma ar tinumiem, kas pārslēgti no zvaigznes uz deltu. Tajā pašā laikā, kā minēts iepriekš, elektromotoram jābūt konstruētam tā, lai izveidotu savienojumu ar "trīsstūri" un strādātu zem lineārā jūsu tīkla.

Tādējādi mūsu trīsfāzu barošanas tīklos (380 / 220V) šādiem gadījumiem attiecīgi tiek izmantoti motori ar spriegumu "380/660", attiecīgi "Δ / Y".

Startējot, tinumus ieslēdz "zvaigzne" ar samazinātu 380V spriegumu (attiecībā pret nominālo 660V), motors sāk iegūt ātrumu un noteiktā laika brīdī (parasti ar taimeri, sarežģītos gadījumos - ar strāvas un ātruma sensoru signālu) tinumi pārslēdzas uz "trīsstūri" un darbojas. jau pie viņu nominālā 380 voltu.

Iepriekš redzamajā ilustrācijā ir aprakstīta šāda dzinēju iedarbināšanas metode, taču kā piemērs tiek parādīts pārslēgšanas slēdzis, praksē tiek izmantoti divi papildu kontaktori (KM2 un KM3), lai gan tas ir sarežģītāks nekā parastais elektriskā motora pievienošanas shēma, tas nav tā trūkums. Bet viņai ir vairākas priekšrocības:

• Mazāka slodze elektrotīklam, pateicoties straumēm.
• Attiecīgi samazinās zemāks spriegums un tiek samazināta ar to saistītā aprīkojuma apstādināšanas iespējamība.
• Motora maiga iedarbināšana.

Šim risinājumam ir divi galvenie trūkumi:

1. No kontaktoru vietas tieši līdz motora spailēm ir nepieciešams izvietot divus trīsdzīslu kabeļus.
2. Sākuma griezes moments samazinās.

Secinājums

Kā tāds, savienojot to pašu elektromotoru pēc zvaigznes vai trīsstūra shēmas, veiktspējas atšķirības nav atšķirīgas (tas vienkārši sadedzinās, ja, izvēloties, kļūdīsities). Kā arī nevienai no shēmām nav priekšrocību un trūkumu. Daži autori citē argumentu, ka "zvaigznē" pašreizējais ir mazāks. Bet ar vienādu divu dažādu motoru jaudu, no kuriem viens ir paredzēts pieslēgšanai "zvaigznī", bet otrs - "trīsstūrī" ar tīklu, piemēram, 380V, strāva būs vienāda. Un vienu un to pašu motoru nevar pārslēgt “nejauši” un “nav skaidrs, par ko”, jo tas vienkārši izdeg. Galvenais ir izvēlēties opciju, kas atbilst tīkla spriegumam.

Mēs ceram, ka tagad jums ir kļuvis skaidrāks par to, kas ir zvaigzne un trīsstūra ķēde elektromotorā, kāda ir atšķirība katras metodes savienošanā un kā izvēlēties ķēdi konkrētam gadījumam. Mēs ceram, ka sniegtā informācija jums bija noderīga un interesanta!

Saistītie materiāli:

• Kāda ir atšķirība starp maiņstrāvu un līdzstrāvu
• Kāda fāze, nulle un zemējums ir paredzēti
• Trīsfāzu elektriskā skaitītāja savienojuma shēmas