ما هو النجم والمثلث في المحرك الكهربائي

نظرية

كما سبق ذكره ، فإن مخططات توصيل النجوم والمثلث مميزة ليس فقط للمحرك الكهربائي ، ولكن أيضًا لملفات المحولات وعناصر التسخين (على سبيل المثال ، عناصر تسخين الغلاية الكهربائية) والأحمال الأخرى.

لفهم سبب تسمية هذه المخططات لتوصيل عناصر دائرة ثلاثية الطور ، تحتاج إلى تعديلها إلى حد ما.

في "النجم" ، يتم ربط حمل كل مرحلة بأحد الاستنتاجات ، وهذا ما يسمى النقطة المحايدة. في "المثلث" ، يتم توصيل كل من محطات الحمل بأطوار مختلفة.

كل شيء مذكور في المقالة صالح أيضًا لثلاث مراحل غير متزامن والآلات المتزامنة.

ضع في اعتبارك هذه المشكلة في مثال اتصال اللفات من محول ثلاثي الطور أو محرك ثلاثي الطور (في هذا السياق ، لا يهم).

في هذا الشكل ، تكون الفروق أكثر وضوحًا ، في "النجم" ، ترتبط بداية اللفات بموصلات الطور ، وترتبط الأطراف معًا ، في معظم الحالات يتم توصيل سلك صفري من مولد الإمداد أو المحول بنفس نقطة التحميل.

تشير النقطة إلى بداية اللفات.

أي ، في "المثلث" ، ترتبط نهاية اللف السابق وبداية المرحلة التالية ، وترتبط مرحلة التوريد بهذه النقطة. إذا خلطت بين النهاية والبداية ، فلن تعمل الآلة المتصلة.

ماهو الفرق

إذا تحدثنا عن ربط مستهلكين أحادي الطور ، فسوف نحلل لفترة وجيزة مثال ثلاثة بروتينات كهربائية ، ثم في "النجم" ، إذا احترق أحدهم ، سيستمر الآخران في العمل. في حالة احتراق اثنين من الثلاثة ، لن يعمل أي منها على الإطلاق ، حيث يتم توصيلهما في أزواج بجهد خطي.

في دائرة المثلث ، حتى عندما تحترق عشر عناصر ، سيستمر العنصر الثالث في العمل. لا يوجد سلك محايد فيه ، ببساطة لا يوجد مكان لتوصيله. وفي "النجم" ، يتم توصيله بنقطة محايدة ، وهو مطلوب لمعادلة تيارات الطور وتماثلها في حالة أحمال طور مختلفة (على سبيل المثال ، يتم توصيل سخان واحد في أحد الفروع ، و 2 بالتوازي مع الآخرين).

ولكن إذا كان هذا الاتصال (مع حمل طور مختلف) يحترق الصفر ، فلن تكون الفولتية نفسها (حيث يتدهور الحمل أكثر ، وحيث يزداد الحمل أقل). كتبنا المزيد عن هذا في المقالة على عدم توازن الطور.

يجب أن يوضع في الاعتبار أنه من المستحيل توصيل الأجهزة العادية أحادية الطور (220 فولت) بين المراحل ، عند 380 فولت.يجب أن تكون الأجهزة مصممة لهذه الطاقة ، أو يجب أن تكون الشبكة بجهد خطي 220 فولت (كما هو الحال في الشبكات الكهربائية مع محايدة معزولة بعض الأشياء المحددة ، على سبيل المثال ، السفن).

ولكن ، مع توصيل محرك ثلاثي الطور، غالبًا ما يكون الصفر غير متصل بنقطة منتصف النجم ، نظرًا لأن هذا حمل متناظر.

صيغ الطاقة والتيار والجهد

بادئ ذي بدء ، هناك جهدان مختلفان في الدائرة النجمية - خطية (بين الأسلاك الخطية أو الطورية) والطور (بين الطور والصفر). U الخطي 1.73 (الجذر 3) مرات أكبر من طور U. في هذه الحالة ، تكون التيارات الخطية والطورية متساوية.

ماي = 1.73 * أوف

Il = If

هذا هو خط ومرحلة الجهد ترتبط بحيث عندما تكون الخطي في 380 فولت ، تكون المرحلة 220 فولت.

في "المثلث" ، يكون الخطان U و U متساويان ، وتختلف التيارات 1.73 مرة.

Ul = Uf

IL = 1.73 * IF

القوة في كلتا الحالتين ، خذ بعين الاعتبار نفس الصيغ:

• كامل S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I ؛
• نشط P = √3 * Ul * I * cos φ ؛
• رد الفعل Q = √3 * Ul * I * sin φ.

عند توصيل نفس الحمل بنفس المرحلة U و U-Linear ، ستختلف قوة الأجهزة المتصلة بمقدار 3 مرات.

افترض أن هناك محركًا يعمل على شبكة 380/220 فولت ثلاثية الطور ، وقد تم تصميم اللفات الخاصة بها ليتم توصيلها عبر "نجمة" بالتيار الكهربائي بجهد خطي يبلغ 660 فولت. ثم ، عند توصيله بـ "المثلث" ، يجب أن يكون مصدر خط U أقل 1.73 مرة ، أي 380 فولت ، وهو مناسب للاتصال بشبكتنا.

سنقوم بإجراء حسابات لإظهار الاختلافات التي ستكون للمحرك عند تبديل اللفات من دائرة إلى أخرى.

لنفترض أن تيار الجزء الثابت عند توصيله بمثلث في شبكة 380 فولت كان 5 أمبير ، فإن قوته الكاملة تساوي:

ق = 1.73 * 380 * 5 = 3287 فولت

قم بتبديل المحرك الكهربائي إلى "النجم" وستنخفض الطاقة بمقدار 3 مرات ، حيث انخفض الجهد على كل لف 1.73 مرة (كان 380 لكل لف ، لكنه أصبح 220) ، والتيار أيضًا 1.73 مرة: 1.73 * 1 ، 73 = 3. لذا ، مع مراعاة القيم المخفضة ، سنحسب إجمالي الطاقة.

ق = 1.73 * 380 * (5/3) = 1.73 * 380 * 1.67 = 1070 فولت

كما ترى ، انخفضت القوة 3 مرات!

ولكن ماذا سيحدث إذا كان هناك محرك كهربائي آخر وعمل في "النجم" في شبكة 380V وكان التيار الثابت في نفس 5A ، على التوالي ، وتم تصميم اللفات لتكون مرتبطة بـ "المثلث" لـ 220 فولت (3 مراحل) ، ولكن لسبب ما متصل في "مثلث" ومتصل 380V؟

في هذه الحالة ، ستزداد الطاقة 3 مرات ، لأن الجهد على اللف أصبح الآن بالعكس يزيد بمقدار 1.73 مرة والتيار هو نفسه.

ق = 1.73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

أصبحت قوة المحرك أكثر من رمزية في نفس 3 مرات. لذلك يحترق فقط!

لذلك ، من الضروري توصيل المحرك الكهربائي وفقًا لمخطط توصيل اللف الذي يتوافق مع جهده المقنن.

الممارسة - كيفية اختيار مخطط لحالة معينة

في معظم الأحيان ، يعمل الكهربائيون مع شبكة 380/220 فولت ، لذلك دعونا ننظر في كيفية توصيل محرك كهربائي بشبكة كهربية ثلاثية المراحل بنجمة أو مثلث.

في معظم المحركات الكهربائية ، يمكن تغيير مخطط اتصال اللفات ، لهذا هناك ستة محطات في برنو ، يتم ترتيبها بحيث بمساعدة مجموعة صغيرة من القفزات يمكنك تجميع الدائرة التي تحتاجها. بكلمات بسيطة: يقع ختام بداية اللفة الأولى فوق نهاية الثلث ، بداية الثانية ، فوق نهاية الأول ، بداية الثالثة فوق نهاية الثانية.

كيفية التمييز بين خيارين لتوصيل محرك كهربائي تراه في الشكل أدناه.

دعونا نتحدث عن أي مخطط نختار. لا يكون لمخطط التوصيل لفائف المحرك تأثير خاص على وضع تشغيل المحرك ، شريطة أن تتوافق المعلمات المصنفة للمحرك مع التيار الكهربائي. للقيام بذلك ، انظر إلى لوحة الاسم وحدد الجهد الذي تم تصميم الماكينة الكهربائية خصيصًا له.

عادةً ما يكون للعلامة الشكل:

Δ / ص 220/380

هذا يعني:

إذا كان الجهد البيني 220 ، فقم بتجميع اللفات في مثلث ، وإذا كان 380 - في نجمة.

للإجابة ببساطة على السؤال "كيفية توصيل اللفات للمحرك؟" لقد قمنا بعمل مخطط اختيار لك لمخطط الاتصال:

التبديل بين دلتا النجوم لبداية سلسة

عند بدء تشغيل المحرك ، لوحظ تيارات تدفق عالية. لذلك ، لتقليل تيارات بدء المحركات الحثية ، يتم استخدام دائرة بدء مع تبديل اللفات من النجم إلى الدلتا. في نفس الوقت ، كما ذكر أعلاه ، يجب تصميم المحرك الكهربائي للاتصال بـ "المثلث" والعمل تحت شبكتك الخطية.

وبالتالي ، في شبكات الطاقة ثلاثية الطور لدينا (380/220 فولت) ، في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام المحركات التي تم تصنيفها بجهد "380/660" فولت ، لـ "Δ / Y" ، على التوالي.

عند البدء ، يتم تشغيل اللفات بواسطة "نجمة" بجهد مخفض يبلغ 380 فولت (بالنسبة إلى 660 فولت) ، يبدأ المحرك في اكتساب السرعة وفي وقت معين (عادة عن طريق المؤقت ، في الحالات المعقدة - عن طريق إشارة أجهزة الاستشعار الحالية والسرعة) ، تتحول اللفات إلى "مثلث" والعمل بالفعل عند 380 فولت.

يصف الرسم التوضيحي أعلاه مثل هذه الطريقة لبدء تشغيل المحركات ، ولكن كمثال ، يتم عرض مفتاح التحويل ، في الممارسة العملية ، يتم استخدام ملامسين إضافيين (KM2 و KM3) ، على الرغم من أنها أكثر تعقيدًا من الدائرة المعتادة لتوصيل محرك كهربائي ، فهي ليست عيبها. ولكن لديها عدد من المزايا:

• حمولة أقل على الأنابيب من تيارات التدفق.
• وبناءً على ذلك ، ينخفض ​​الجهد المنخفض ويقل احتمال توقف المعدات ذات الصلة.
• بداية ناعمة للمحرك.

هناك عيبان رئيسيان لهذا الحل:

1. من الضروري وضع كابلين ثلاثي النواة من موقع الموصلات مباشرة إلى أطراف المحرك.
2. انطلاق عزم الدوران.

الخلاصة

على هذا النحو ، لا توجد اختلافات في الأداء عند توصيل نفس المحرك الكهربائي وفقًا للنجم أو مخطط المثلث (سيحترق ببساطة إذا قمت بخطأ عند الاختيار). وكذلك لا توجد مزايا وعيوب لأي من المخططات. يستشهد بعض المؤلفين بالحجة القائلة بأن التيار في "النجم" أقل. ولكن بنفس القوة التي يتمتع بها محركان مختلفان ، تم تصميم أحدهما ليتم توصيله في "نجمة" ، والثاني في "مثلث" بالشبكة ، على سبيل المثال ، 380 فولت ، فإن التيار سيكون هو نفسه. ولا يمكن تبديل المحرك نفسه "بشكل عشوائي" و "ليس واضحًا لما" ، لأنه ببساطة يحترق. الشيء الرئيسي هو اختيار الخيار الذي يتوافق مع جهد التيار الكهربائي.

نأمل أن تكون قد أصبحت الآن أكثر وضوحًا حول ماهية النجم ودائرة المثلث في المحرك الكهربائي ، وما هو الفرق في ربط كل من الطرق وكيفية اختيار دائرة لحالة معينة. نأمل أن تكون المعلومات المقدمة مفيدة ومثيرة للاهتمام بالنسبة لك!

المواد ذات الصلة:

• ما الفرق بين التيار المتناوب والتيار المباشر
• ما هي المرحلة والصفر والتأريض
• رسم تخطيطي لربط عداد كهربائي ثلاثي الطور