Mi az a csillag és háromszög az elektromos motorban?
A háromfázisú áramkörökben a teljes terhelés csillag vagy delta áramkörben van összekötve. A hálózati feszültség és a feszültség fogyasztóinak típusától függően választják meg a megfelelő lehetőséget. Ha elektromos motorokról beszélünk, akkor annak működése egy névleges jellemzőkkel rendelkező hálózatban a tekercsek csatlakoztatásának választásától függ. A cikkben megvizsgáljuk, hogy miben különböznek a csillag és a háromszög az elektromos motorban, mire hatnak, és mi a vezetékek csatlakoztatásának elve a háromfázisú motor sorkapocsában.
elmélet
Mint már említettük, a csillag- és háromszögcsatlakozási sémák nemcsak az elektromos motorra jellemzőek, hanem a transzformátor tekercseire, fűtőelemeire (például elektromos kazán fűtőelemek) és egyéb terhelésekre is.
Annak megértése érdekében, hogy miért nevezik ezeket a háromfázisú áramkör elemeinek összekapcsolására szolgáló sémákat, kissé módosítani kell azokat.
A "csillagban" az egyes fázisok terhelését az egyik következtetés köti össze, ezt semleges pontnak nevezzük. A „háromszögben” az egyes terheléskapcsok a fázisokkal ellentétben vannak csatlakoztatva.
A cikkben szereplő minden további érvényes háromfázisú aszinkron és szinkron gépek.
Fontolja meg ezt a kérdést egy háromfázisú transzformátor vagy háromfázisú motor tekercseinek összekapcsolásának példáján (ebben az összefüggésben nem számít).
Az ábrán a különbségek jobban észrevehetők, a "csillagban" a tekercsek kezdete fázisvezetőkhöz van csatlakoztatva, és a végeik egymással vannak összekapcsolva, a legtöbb esetben a tápegység generátorából vagy a transzformátorból származó nulla vezeték van csatlakoztatva ugyanarra a terhelési pontra.
A pont a tekercsek kezdetét jelzi.
Vagyis a "háromszögben" az előző tekercs vége és a következő eleje össze van kötve, és az ellátási fázis ehhez a ponthoz kapcsolódik. Ha összekeveri a végét és az elejét, a csatlakoztatott készülék nem fog működni.
Mi a különbség
Ha egyfázisú fogyasztók összekapcsolásáról beszélünk, röviden elemezzük a három elektrotén példáját, akkor a „csillagban”, ha egyikük kiég, a fennmaradó két tovább működik. Ha a háromból kialszik, akkor semmi sem működik, mivel párosítva vannak csatlakoztatva egy lineáris feszültségre.
A háromszögáramkörben, még akkor is, ha 2 tíz elem kiég, a harmadik továbbra is működni fog. Nincs semleges vezeték benne, egyszerűen sehova nem lehet csatlakoztatni. És a „csillagban” egy semleges ponthoz van kötve, és különféle fázisterhelések esetén a fázisáramok és szimmetriájuk kiegyenlítésére van szükség (például 1 fűtőelem van csatlakoztatva az egyik ágban, és 2 párhuzamos a többinél).
De ha egy ilyen csatlakozásnál (eltérő fázisterheléssel) nulla kiég, akkor a feszültségek nem lesznek azonosak (ahol több a terhelés, és ahol kevesebb - növekszik). Erről többet írtunk a fázis egyensúlyhiány.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy lehetetlen hétköznapi egyfázisú eszközöket (220 V) csatlakoztatni a fázisok között, 380 V feszültség alatt.Vagy az eszközöket ilyen energiaellátásra kell tervezni, vagy a hálózatnak egy 220 V-os vonalúnak kell lennie (mint a elszigetelt semleges egyes konkrét tárgyak, például hajók).
De együtt háromfázisú motor csatlakoztatása, a nulla gyakran nem kapcsolódik a csillag középpontjához, mivel ez szimmetrikus terhelés.
Teljesítmény, áram és feszültség képletek
Először is két különböző feszültség van a csillagáramkörben - lineáris (lineáris vagy fázisvezetékek között) és fázis (fázis és nulla között). U lineáris 1,73 (3 gyökér) szorzata nagyobb, mint az U fázis. Ebben az esetben a lineáris és a fázisáram egyenlő.
UL = 1,73 * Uph
Il = Ha
Ez az vonali és fázis feszültség összefüggésbe hozható úgy, hogy ha 380 V-os lineáris, a fázis 220 V.
A "háromszögben" az U-lineáris és az U-fázis egyenlő, és az áramok 1,73-szor különböznek.
Ul = Uf
IL = 1,73 * IF
teljesítmény mindkét esetben vegye figyelembe ugyanazokat a képleteket:
- teljes S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
- aktív P = √3 * Ul * I * cos φ;
- reaktív Q = √3 * Ul * I * sin φ.
Ha ugyanazt a terhelést ugyanahhoz az U-fázishoz és U-lineárishoz csatlakoztatja, a csatlakoztatott eszközök teljesítménye háromszor különbözik.
Tegyük fel, hogy van egy motor, amely háromfázisú 380/220 V-os hálózaton működik, és tekercseit úgy tervezték, hogy egy "csillag" útján a hálózatra csatlakoztathassák, 660 V lineáris feszültséggel. Ezután, amikor a "háromszöghöz" csatlakozik, az U-vonal tápfeszültségének 1,73-szor kevesebbnek kell lennie, azaz 380 V-osnak kell lennie, ami alkalmas a hálózathoz való csatlakozásra.
Számításokat adunk annak bemutatására, hogy milyen különbségek lesznek a motornak, amikor a tekercset az egyik áramkörről a másikra váltják.
Tegyük fel, hogy az 380 V-os hálózat háromszögéhez csatlakoztatott állórész árama 5A volt, akkor teljes teljesítménye egyenlő:
S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA
Kapcsolja be az elektromos motort a "csillag" -ra, és az energia háromszor csökken, mivel az egyes tekercsek feszültsége 1,73-szor csökkent (tekercsenként 380 volt, de 220 lett), és az áram szintén 1,73-szor: 1,73 * 1 , 73 = 3. Tehát, figyelembe véve a csökkentett értékeket, kiszámoljuk az összteljesítményt.
S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA
Mint láthatja, a hatalom háromszor esett le!
De mi fog történni, ha van egy másik villanymotor és a 380 V-os hálózatban a csillagban működik, és az állórész áram ugyanabban az 5A-ban van, és a tekercseket úgy tervezték, hogy 220V-ra (három fázisra) csatlakozzanak a „háromszöghez”, de valamilyen oknál fogva "háromszögben" és 380 V-ra csatlakoztatva?
Ebben az esetben a teljesítmény háromszor növekszik, mivel a tekercs feszültsége most fordítva 1,73-szorosra nőtt, és az áram ugyanaz.
S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA
A motor teljesítménye ugyanakkor háromszor több mint névleges. Tehát csak ég!
Ezért az elektromos motort a tekercselő csatlakoztatási séma szerint kell csatlakoztatni, amely megfelel a névleges feszültségüknek.
Gyakorlat - hogyan válasszuk ki az adott eset rendszerét
A villanyszerelők leggyakrabban 380/220 V-os hálózattal dolgoznak, tehát nézzük meg, hogyan lehet csillagot vagy háromszöget csatlakoztatni egy villamos motorhoz egy ilyen háromfázisú elektromos hálózathoz.
A legtöbb villanymotorban a tekercsek csatlakoztatási rajzát meg lehet változtatni, mert ehhez hat terminál van a brónnal, úgy vannak elrendezve, hogy egy minimális jumperkészlet segítségével össze tudja szerelni a szükséges áramkört. Egyszerű szavakkal: az első tekercs kezdetének következtetése a harmadik vége felett helyezkedik el, a második eleje az első vége fölé, a harmadik eleje a második vége fölé.
Az alábbi ábrán látható, hogyan lehet megkülönböztetni az elektromos motorok csatlakoztatásának két lehetőségét.
Beszéljünk arról, hogy melyik rendszert választjuk. A motortekercsek csatlakoztatási sémája nincs különösebb hatással a motor üzemmódjára, feltéve, hogy a motor névleges paraméterei megegyeznek a hálózattal. Ehhez nézze meg az adattáblát, és határozza meg, hogy az elektromos gép melyik feszültségére van kifejezetten kialakítva.
A jelölésnek általában a következő formája van:
Δ / Y 220/380
Ez a következőkre vonatkozik:
Ha a felületközi feszültség 220, szerelje fel a tekercseket háromszögbe, és ha 380 - egy csillagba.
Ahhoz, hogy egyszerűen megválaszoljuk a "Hogyan csatlakoztassuk a motor tekercseit?" elkészítettük az Ön számára a csatlakozási diagramot
Csillag-delta váltás a zökkenőmentes induláshoz
A motor indulásakor nagy behatolási áramok figyelhetők meg. Ezért az indukciós motorok indítási áramának csökkentése érdekében egy indítóáramkört használnak a tekercsek csillagról deltara történő átkapcsolására. Ugyanakkor, amint azt fentebb említettük, az elektromos motort úgy kell megtervezni, hogy csatlakozzon a „háromszöghöz” és működjön a hálózat Ulinear alatt.
Így a háromfázisú hálózatokban (380/220 V) ilyen esetekben a "380/660" feszültségű motorokat használjuk, az "Δ / Y" értékre.
Indításkor a tekercseket "csillag" kapcsolja be, csökkentett 380 V feszültséggel (a névleges 660 V-hoz viszonyítva), a motor elkezdi a sebesség növekedését, és egy bizonyos időpontban (általában időzítővel, bonyolult esetekben - áram- és sebességérzékelők jelével), a tekercsek "háromszögre" kapcsolnak és működnek. már 380 voltos névleges feszültséggel rendelkeznek.
A fenti ábra a motorok indításának ilyen módszerét írja le, de például egy váltókapcsolót mutatunk be, a gyakorlatban két további kontaktorral (KM2 és KM3) kerül sor, bár ez sokkal bonyolultabb, mint a szokásos áramkör az elektromos motor csatlakoztatásakor, nem hátránya. De számos előnye van:
- Kevesebb hálózati terhelés jelentkezési áramok miatt.
- Ennek megfelelően az alacsonyabb feszültség esik és csökken a kapcsolódó berendezések leállásának valószínűsége.
- A motor lágy indítása.
Ennek a megoldásnak két fő hátránya van:
- Két hárommagos kábelt kell elhelyezni a kontaktorok helyétől közvetlenül a motor kivezetéséig.
- Az indítónyomaték esik.
következtetés
Mint ilyen, nincs különbség a teljesítményben, ha ugyanazt az elektromos motort a csillag vagy a háromszög séma szerint csatlakoztatja (az egyszerűen megég, ha hibát követ el, amikor kiválasztja). Amellett, hogy a rendszereknek nincsenek előnyei és hátrányai, sem. Egyes szerzők arra hivatkoznak, hogy a "csillagban" az áram kevesebb. Ugyanakkor két különböző motor azonos teljesítményével, amelyek egyikét "csillagban", a másikat pedig egy "háromszögben" a hálózathoz csatlakoztatják, például a 380 V-ra, az áramerősség ugyanaz lesz. És ugyanazt a motort nem lehet „véletlenszerűen” és „miért nem egyértelmű” kapcsolni, mivel egyszerűen kiég. A lényeg az, hogy a hálózati feszültségnek megfelelő opciót válasszák.
Reméljük, hogy most már tisztábbá vált abban, hogy mi egy csillag és egy háromszög áramkör az elektromos motorban, mi a különbség az egyes módszerek összekapcsolásában, és hogyan lehet az áramkört választani egy adott esethez. Reméljük, hogy a nyújtott információ hasznos és érdekes volt az Ön számára!
Kapcsolódó anyagok:
Betöltés ...
Nagyon, nagyon hasznos volt és egyébként !!!
Nagyon köszönöm és Irad.
Azoknak a magyarázata, akik már olvasták a TOE-t, az átlagos ember számára sok olyan dolog lesz, ami nem egyértelmű.