Шта су звезда и троугао у електромотору

Теорија

Као што је већ споменуто, схеме повезивања звезда и трокута карактеристичне су не само за електромотор, већ и за намотаје трансформатора, грејне елементе (на пример, грејни елементи на електричном котлу) и друга оптерећења.

Да бисте схватили зашто се ове шеме за повезивање елемената трофазног круга тако зову, морате их донекле модификовати.

У „звезди“ је оптерећење сваке од фаза међусобно повезано једним закључком, који се назива неутрална тачка. У „троуглу“ је сваки од терминала за оптерећење повезан за разлику од фаза.

Све наведено у чланку важи и за трофазне асинхрони и синхроне машине.

Размотрите ово питање на примеру повезивања намотаја трофазног трансформатора или трофазног мотора (у овом контексту то није важно).

На овој слици разлике су уочљивије, у „звезди“ су намотаји повезани фазним проводницима, а крајеви су спојени заједно, у већини случајева нула жица из доводног генератора или трансформатора повезана је на исту тачку оптерећења.

Тачка означава почетак намотаја.

То јест, у „троуглу“ су крај претходног намотаја и почетак следећег повезани, а фаза снабдевања је повезана са овом тачком. Ако збуните крај и почетак, повезана машина неће радити.

Која је разлика

Ако говоримо о повезивању једнофазних потрошача, укратко ћемо анализирати пример три електротена, а затим у „звезди“, ако један од њих изгоре, два преостала ће наставити да раде. Ако два од три изгоре, ниједан неће радити, пошто су повезани у пару на линеарни напон.

У кругу троугла, чак и када два десет елемената изгоре, трећи ће наставити да ради. Нема неутралну жицу, једноставно се нема где повезати. А у „звезди“ је спојена на неутралну тачку и потребно је изједначити фазне струје и њихову симетрију у случају различитих фазних оптерећења (на пример, 1 грејач је повезан у једној од грана, а 2 паралелно за остале).

Али ако на таквој вези (са различитим фазним оптерећењем) изгоре нула, напони неће бити исти (где се више оптерећења смањује, а где мање - повећава). О томе смо више писали у чланку о фазна неравнотежа

Треба имати на уму да је немогуће повезати обичне једнофазне уређаје (220В) између фаза, на 380В.Уређаји морају бити дизајнирани за такву снагу или мрежа мора бити са линеарним 220В (као у електричним мрежама са изоловано неутрално неки конкретни објекти, на пример, бродови).

Али са повезивање трофазног мотора, нула често није повезана са средином звезде, јер је ово симетрично оптерећење.

Формуле снаге, струје и напона

За почетак, у звезданом кругу постоје два различита напона - линеарни (између линеарних или фазних жица) и фазни (између фазе и нуле). У линеарна 1,73 (корен од 3) пута већа од У фазе. У овом случају су линеарна и фазна струја једнаке.

УЛ = 1,73 * Упх

Ил = Ако

И.е линијски и фазни напон корелирати тако да када је линеарно у 380В, фаза је 220В.

У „троуглу“ су У-линеарна и У-фаза једнаке, а струје се разликују 1,73 пута.

Ул = Уф

ИЛ = 1,73 * АКО

Снага у оба случаја узмите у обзир исте формуле:

• пуни С = 3 * Спх = 3 * (Ул / √3) * И = √3 * Ул * И;
• активно П = √3 * Ул * И * цос φ;
• реактивни К = √3 * Ул * И * син φ.

Када повежете исто оптерећење на исту У-фазу и У-линеарну, снага прикључених уређаја ће се разликовати за 3 пута.

Претпоставимо да постоји мотор који ради на трофазној мрежи 380/220 В, а намотаји су дизајнирани да се преко „звезде“ повежу на мрежу са линеарним 660В. Затим, када је повезан на "троугао", доводна линија мора бити 1,73 пута мања, односно 380В, што је погодно за повезивање на нашу мрежу.

Даћемо прорачуне да покажемо које ће разлике бити код мотора приликом пребацивања намотаја из једног круга у други.

Претпоставимо да је струја статора када је повезан са троуглом у мрежи 380 В била 5А, тада је његова пуна снага једнака:

С = 1,73 * 380 * 5 = 3287 ВА

Пребаците електромотор на „звезду“ и снага ће се смањити за 3 пута, јер се напон на сваком навијању смањио 1,73 пута (износио је 380 по намоту, али постао је 220), а струја је такође 1,73 пута: 1,73 * 1 , 73 = 3. Дакле, узимајући у обзир смањене вредности, израчунаћемо укупну снагу.

С = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 ВА

Као што видите, снага је пала 3 пута!

Али шта ће се догодити ако постоји други електромотор и он је радио у „звезди“ у мрежи 380В, а струја статора је у истом 5А, односно намотаји су дизајнирани да се на „трокут“ повежу за 220В (3 фазе), али из неког разлога они спојени у "троуглу" и повезани на 380В?

У овом случају снага ће се повећати 3 пута, јер је напон на намоту сада обрнуто повећан за 1,73 пута, а струја је иста.

С = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 ВА

Снага мотора је постала више него номинална истовремено 3 пута. Значи само гори!

Стога је потребно спојити електромотор према схеми повезивања намотаја која одговара њиховом називном напону.

Пракса - како изабрати шему за одређени случај

Најчешће, електричари раде с мрежом напона 380 / 220В, па погледајмо како спојити електромотор са звијездом или троуглом на такву трофазну електричну мрежу.

У већини електромотора, дијаграм повезивања намотаја може се променити, за то постоји шест терминала у брну, они су распоређени тако да уз помоћ минималног броја скакача можете саставити круг који вам је потребан. Једноставним речима: закључак почетка првог намотавања налази се изнад краја трећег, почетак другог, изнад краја првог, почетак трећег изнад краја другог.

Како разликовати две опције за повезивање електромотора које видите на слици доле.

Хајде да разговарамо о томе коју схему да изаберемо. Шема спајања моторних завојница нема посебан утицај на рад мотора, под условом да називни параметри мотора одговарају мрежној мрежи. Да бисте то учинили, погледајте натписну плочицу и утврдите за који је напон ваша електрична машина посебно дизајнирана.

Обично обележавање има облик:

Δ / И 220/380

То значи:

Ако је међуфазни напон 220, саставите намоте у троугао, а ако је 380 - у звезду.

Да бисте једноставно одговорили на питање "Како повезати намоте мотора?" за вас смо направили изборну табелу за дијаграм везе:

Стар-делта пребацивање за гладак старт

Када се мотор покрене, примећују се велике притиске струје. Због тога се за смањење почетних струја индукцијских мотора користи стартни круг са намотима пребаченим од звезде до делте. У исто време, као што је већ поменуто, електромотор мора бити пројектован тако да се повезује на „троугао“ и ради под линеарном мрежом.

Тако се у нашим трофазним мрежама напајања (380 / 220В) за такве случајеве користе мотори са напоном "380/660", за "Δ / И".

Приликом покретања, намотаје укључује „звезда“ са смањеним напоном 380 В (у односу на називних 660В), мотор почиње да добија брзину и у одређеном тренутку (обично помоћу тајмера, у компликованим случајевима - сигналом сензора струје и брзине), намотаји прелазе у „троугао“ и раде већ на својих 380 волти.

На горњој слици је описана таква метода покретања мотора, али као пример је приказан прекидач за пребацивање, у пракси се користе два додатна контактора (КМ2 и КМ3), мада је компликованији од уобичајеног круга за повезивање електричног мотора, али није његов недостатак. Али она има бројне предности:

• Мање оптерећења напајања од претицајних струја.
• У складу с тим, смањује се пад напона и вероватноћа заустављања повезане опреме.
• Мекани старт мотора.

Постоје два главна недостатка овог решења:

1. Потребно је положити два трожична кабла са места контактора директно на терминале мотора.
2. Почетни капи закретног момента.

Закључак

Као такве, нема разлике у перформансама када спајате исти електромотор у складу са схемом звезда или троугла (он ће се једноставно запалити ако погрешите при избору). Као што нема предности и недостатака ниједне од схема. Неки аутори наводе аргумент да је струја у „звезди“ мања. Али с истом снагом два различита мотора, од којих је један предвиђен за спајање у „звезду“, а други у „троуглу“ на мрежу, на пример, 380В, струја ће бити иста. И један те исти мотор се не може „случајно“ пребацити и „није јасно за шта“, јер једноставно изгорева. Главна ствар је одабрати опцију која одговара напону мрежног напајања.

Надамо се да вам је сада постало јасније шта су звезда и трокутни круг у електромотору, која је разлика у повезивању сваке од метода и како одабрати круг за одређени случај. Надамо се да су вам пружене информације биле корисне и занимљиве!

Сродни материјали:

• Која је разлика између наизменичне и једносмерне струје
• За шта су фаза, нула и уземљење
• Дијаграми повезивања трофазног електричног бројила