Što su zvijezda i trokut u elektromotoru

teorija

Kao što je već spomenuto, sheme spajanja zvijezda i trokuta karakteristične su ne samo za elektromotor, već i za namote transformatora, grijaće elemente (na primjer, grijaći elementi električnog kotla) i druga opterećenja.

Da biste razumjeli zašto se ove sheme povezivanja elemenata trofaznog kruga nazivaju, morate ih malo modificirati.

U "zvijezdi" je opterećenje svake od faza međusobno povezano jednim zaključkom, to se naziva neutralna točka. U "trokutu", svaki od terminala za opterećenje povezan je s različitim fazama.

Sve navedeno u članku vrijedi i za trofazne asinhron i sinkroni strojevi.

Razmotrite ovo pitanje na primjeru spajanja namota trofaznog transformatora ili trofaznog motora (u ovom kontekstu to nije važno).

Na ovoj slici razlike su uočljivije, u "zvijezdi" su namotaji spojeni na fazne vodiče, a krajevi su spojeni zajedno, u većini slučajeva nula žica iz dovodnog generatora ili transformatora spojena je na istu točku opterećenja.

Točka označava početak namotaja.

To jest, u "trokutu" su kraj prethodnog namota i početak sljedećeg spojeni, a faza opskrbe povezana je s ovom točkom. Ako zbunite kraj i početak, spojeni stroj neće raditi.

Koja je razlika

Ako govorimo o povezivanju jednofaznih potrošača, ukratko ćemo analizirati primjer tri elektrotena, tada će u „zvijezdi“, ako jedan od njih izgorjeti, preostala dva nastaviti raditi. Ako dva od tri izgaraju, nijedan neće raditi, pošto su povezani u paru na linearni napon.

U krugu trokuta, čak i kad dva deset elemenata izgorije, treći će nastaviti raditi. U njemu nema neutralne žice, jednostavno je nema gdje povezati. A u "zvijezdi" je spojena na neutralnu točku i potrebno je izjednačiti fazne struje i njihovu simetriju u slučaju različitih faznih opterećenja (na primjer, 1 grijač je spojen u jednoj od grana, a 2 paralelno za ostale).

Ali ako na takvoj vezi (s različitim faznim opterećenjem) nula izgore, tada naponi neće biti isti (gdje opterećenje pada više, a gdje manje raste). O tome smo više pisali u članku o neravnoteža faza.

Treba imati na umu da je nemoguće povezati obične jednofazne uređaje (220V) između faza, na 380V.Uređaji moraju biti projektirani za takvu struju ili mreža mora biti s linearnim 220V (kao u električnim mrežama sa izolirano neutralno neki specifični objekti, na primjer, brodovi).

Ali, s spajanje trofaznog motora, nula često nije povezana sa sredinom točke zvijezde, jer je ovo simetrično opterećenje.

Formule snage, struje i napona

Za početak, u zvijezdanom krugu postoje dva različita napona - linearni (između linearnih ili faznih žica) i fazni (između faze i nule). U linearna 1,73 (korijen od 3) puta veća od U faze. U ovom su slučaju linearna i fazna struja jednake.

UL = 1,73 * Uph

Il = Ako

To je linijski i fazni napon korelirati tako da kada je linearno u 380V, faza je 220V.

U "trokutu" su U-linearna i U-faza jednake, a struje se razlikuju 1,73 puta.

Ul = Uf

IL = 1,73 * AKO

snaga u oba slučaja uzmite u obzir iste formule:

• puni S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktivno P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktivni Q = √3 * Ul * I * sin φ.

Pri povezivanju istog opterećenja s istim U-faznim i U-linearnim, snaga priključenih uređaja razlikovat će se 3 puta.

Pretpostavimo da postoji motor koji radi na trofaznoj mreži 380/220 V, a namotaji su dizajnirani za spajanje putem "zvijezde" na mrežu s linearnim naponom od 660 V. Zatim, kada je spojen na "trokut", opskrba U linije trebala bi biti 1,73 puta manja, odnosno 380V, što je pogodno za povezivanje s našom mrežom.

Dat ćemo izračune kako bismo pokazali kakve će razlike biti kod motora prilikom prebacivanja namotaja iz jednog kruga u drugi.

Pretpostavimo da je struja statora kada je spojena na trokut u mreži 380 V bila 5A, tada je njegova puna snaga jednaka:

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

Električni motor prebacite na "zvijezdu" i snaga će se smanjiti za 3 puta, jer se napon na svakom navijanju smanjio 1,73 puta (iznosio je 380 po namotu, ali postao 220), a struja je također 1,73 puta: 1,73 * 1 , 73 = 3. Dakle, uzimajući u obzir smanjene vrijednosti, izračunat ćemo ukupnu snagu.

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

Kao što vidite, snaga je pala 3 puta!

Ali što će se dogoditi ako postoji drugi elektromotor koji je radio u "zvijezdi" u mreži 380V, a struja statora je u istom 5A, a namotaji su dizajnirani tako da se spoje na "trokut" za 220V (3 faze), ali iz nekog razloga oni spojeni u "trokut" i spojeni na 380V?

U ovom slučaju snaga će se povećati 3 puta, jer je napon na namotu sada obrnuto povećan za 1,73 puta, a struja je ista.

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

Snaga motora istovremeno je postala više nego nazivna. Znači samo gori!

Stoga je potrebno spojiti elektromotor prema shemi povezivanja namota koja odgovara njihovom nazivnom naponu.

Praksa - kako odabrati shemu za određeni slučaj

Najčešće električari rade s mrežom napona 380 / 220V, pa pogledajmo kako spojiti električni motor sa zvijezdom ili trokutom na takvu trofaznu električnu mrežu.

U većini elektromotora, shema povezivanja namotaja može se promijeniti, jer za to postoji šest terminala u brnu, oni su raspoređeni tako da uz pomoć minimalnog skupa skakača možete sastaviti krug koji vam treba. Jednostavnim riječima: zaključak početka prvog namota nalazi se iznad kraja trećeg, početak drugog, iznad kraja prvog, početak trećeg iznad kraja drugog.

Kako razlikovati dvije mogućnosti spajanja elektromotora koje vidite na donjoj slici.

Razgovarajmo o tome koju shemu odabrati. Shema spajanja motornih zavojnica nema poseban utjecaj na način rada motora, pod uvjetom da nazivni parametri motora odgovaraju mrežnoj mreži. Da biste to učinili, pogledajte natpisnu pločicu i utvrdite za koji je napon vaš električni stroj posebno dizajniran.

Obično označavanje izgleda kao:

Δ / Y 220/380

To znači:

Ako je interfacijalni napon 220, sastavite namota u trokut, a ako je 380 - u zvijezdu.

Da biste jednostavno odgovorili na pitanje "Kako spojiti namote motora?" napravili smo za vas shemu odabira za dijagram veze:

Star-delta prebacivanje za gladak početak

Kad se motor pokrene, primjećuju se velike navale struje. Stoga se za smanjenje početnih struja indukcijskih motora koristi jedan startni krug s prebacivanjem namotaja od zvijezde do delte. Istovremeno, kao što je spomenuto gore, elektromotor mora biti dizajniran za povezivanje s "trokutom" i radom ispod Ulinear vaše mreže.

Tako se u našim trofaznim mrežama napajanja (380 / 220V) za takve slučajeve koriste motori s naponom "380/660", za "Δ / Y".

Prilikom pokretanja namotaje uključuje "zvijezda" na smanjenom naponu 380 V (u odnosu na nazivnih 660V), motor počinje dobivati ​​brzinu i u određenom trenutku (obično timer, u kompliciranim slučajevima - signalom senzora struje i brzine), namotaji se prebacuju u "trokut" i rade već pri njihovoj ocjeni 380 volti.

Na gornjoj slici opisana je takva metoda pokretanja motora, ali kao primjer prikazana je sklopka za zamjenu, u praksi se koriste dva dodatna kontaktora (KM2 i KM3), iako je složeniji od uobičajenog kruga za spajanje električnog motora, a nije njegov nedostatak. Ali ona ima niz prednosti:

• Manje opterećenje mrežnog napona od strujnih struja.
• U skladu s tim, smanjuje se pad napona i vjerojatnost zaustavljanja povezane opreme.
• Mekani start motora.

Postoje dva glavna nedostatka ovog rješenja:

1. Potrebno je položiti dva trožična kabela s mjesta kontakta izravno na terminale motora.
2. Početni kapi zakretnog momenta.

zaključak

Kao takav, nema razlike u performansama kada spojite isti elektromotor prema shemi zvijezda ili trokuta (jednostavno će izgorjeti ako pogriješite pri odabiru). Kao što nema prednosti i nedostataka niti jedne sheme. Neki autori navode argument da je struja u "zvijezdi" manja. Ali s istom snagom dva različita motora, od kojih je jedan dizajniran za spajanje u "zvijezdu", a drugi u "trokutu" s mrežom, na primjer, 380V, struja će biti ista. I jedan te isti motor ne može se "slučajno" uključiti i "nije jasno za što", jer on jednostavno izgara. Glavna stvar je odabrati opciju koja odgovara naponu mreže.

Nadamo se da vam je sada postalo jasnije što su zvijezda i trokutni krug u elektromotoru, koja je razlika u povezivanju svake od metoda i kako odabrati krug za određeni slučaj. Nadamo se da su vam pruženi podaci bili korisni i zanimljivi!

Srodni materijali:

• Koja je razlika između izmjenične i istosmjerne struje
• Koja su faza, nula i uzemljenje
• Dijagrami povezivanja trofaznog električnog brojila