ดาวและสามเหลี่ยมในมอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร

ทฤษฎี

ตามที่ได้กล่าวไปแล้วรูปแบบการเชื่อมต่อรูปดาวและสามเหลี่ยมนั้นไม่เพียง แต่มีลักษณะเฉพาะสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขดลวดหม้อแปลงองค์ประกอบความร้อน (ตัวอย่างเช่นองค์ประกอบความร้อนหม้อไอน้ำไฟฟ้า) และโหลดอื่น ๆ

เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมโครงร่างเหล่านี้ในการเชื่อมต่อองค์ประกอบของวงจรสามเฟสจึงเรียกว่าคุณต้องปรับเปลี่ยนบ้าง

ใน "ดาว" โหลดของแต่ละเฟสจะเชื่อมโยงกันโดยหนึ่งในข้อสรุปนี้เรียกว่าจุดที่เป็นกลาง ใน“ สามเหลี่ยม” แต่ละขั้วของโหลดจะเชื่อมต่อกับไม่เหมือนเฟส

ทุกสิ่งที่ระบุไว้ในบทความมีผลบังคับใช้เพิ่มเติมสำหรับสามเฟส ไม่ตรงกัน และเครื่องซิงโครนัส

พิจารณาปัญหานี้เป็นตัวอย่างของการเชื่อมต่อขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสหรือมอเตอร์สามเฟส (ในบริบทนี้มันไม่สำคัญ)

ในรูปนี้ความแตกต่างมีความชัดเจนมากขึ้นใน "ดาว" จุดเริ่มต้นของขดลวดเชื่อมต่อกับตัวนำเฟสและปลายเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในกรณีส่วนใหญ่ลวดศูนย์จากเครื่องกำเนิดอุปทานหรือหม้อแปลงเชื่อมต่อกับจุดโหลดเดียวกัน

จุดแสดงจุดเริ่มต้นของการพัน

นั่นคือใน "สามเหลี่ยม" จุดสิ้นสุดของการหมุนก่อนหน้าและจุดเริ่มต้นของการเชื่อมต่อถัดไปและเฟสการจัดหาเชื่อมต่อกับจุดนี้ หากคุณสับสนปลายและจุดเริ่มต้นเครื่องที่เชื่อมต่อจะไม่ทำงาน

ความแตกต่างคืออะไร

ถ้าเราพูดถึงการเชื่อมโยงผู้บริโภคเฟสเดียวเราจะวิเคราะห์ตัวอย่างของอิเล็กทริกโตรเจนสามอันจากนั้นใน“ ดาว” หากหนึ่งในนั้นถูกไฟไหม้ทั้งสองจะยังคงทำงานต่อไป หากสองในสามส่วนถูกเผาไหม้จะไม่มีใครทำงานเลยเนื่องจากจะเชื่อมต่อเป็นคู่กับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น

ในวงจรรูปสามเหลี่ยมแม้เมื่อ 2 สิบองค์ประกอบจะดับลงส่วนที่สามจะยังคงทำงานต่อไป ไม่มีลวดเป็นกลางในนั้นมีเพียงไม่มีการเชื่อมต่อ และใน“ ดาว” มันเชื่อมต่อกับจุดที่เป็นกลางและจำเป็นต้องทำให้กระแสเฟสและสมมาตรของพวกมันเท่ากันในกรณีที่โหลดเฟสแตกต่างกัน (ตัวอย่างเช่นตัวทำความร้อน 1 ตัวเชื่อมต่อกันที่กิ่งหนึ่งและ 2 ตัวขนานกัน)

แต่ถ้าที่การเชื่อมต่อดังกล่าว (ที่มีการโหลดเฟสที่ต่างกัน) มันจะเผาไหม้เป็นศูนย์แล้วแรงดันไฟฟ้าจะไม่เหมือนเดิม (ที่มีจำนวนมากขึ้นและที่น้อยกว่า - เพิ่มขึ้น) เราเขียนเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งนี้ในบทความที่ ความไม่สมดุลของเฟส

โปรดทราบว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์เฟสเดียวธรรมดา (220V) ระหว่างเฟสที่ 380Vทั้งอุปกรณ์จะต้องได้รับการออกแบบสำหรับพลังงานดังกล่าวหรือเครือข่ายจะต้องมี 220V เชิงเส้น (เช่นในเครือข่ายไฟฟ้าด้วย โดดเดี่ยว วัตถุบางอย่างเช่นเรือ)

แต่ด้วย เชื่อมต่อมอเตอร์สามเฟส, ศูนย์มักไม่เชื่อมต่อกับจุดกึ่งกลางของดาวเนื่องจากนี่เป็นโหลดสมมาตร

สูตรกำลังไฟกระแสและแรงดัน

เริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสองแบบในวงจรของสตาร์ - เชิงเส้น (ระหว่างสายเชิงเส้นหรือเฟส) และเฟส (ระหว่างเฟสและศูนย์) U เชิงเส้น 1.73 (รูท 3) มีขนาดใหญ่กว่าเฟส U ในกรณีนี้กระแสเชิงเส้นและเฟสเท่ากัน

UL = 1.73 * Uph

Il = ถ้า

นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าของสายและเฟส สัมพันธ์ดังนั้นเมื่อเชิงเส้นใน 380V เฟสคือ 220V

ใน "สามเหลี่ยม" นั้น U-linear และ U-phase เท่ากันและกระแสต่างกันโดย 1.73 เท่า

Ul = Uf

IL = 1.73 * IF

อำนาจ ในทั้งสองกรณีพิจารณาสูตรเดียวกัน:

• เต็ม S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• ใช้งาน P = √3 * Ul * I * cos φ;
• ปฏิกิริยา Q = √3 * Ul * I * sin φ

เมื่อเชื่อมต่อโหลดเดียวกันกับ U-phase และ U-linear เดียวกันพลังของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะแตกต่างกัน 3 ครั้ง

สมมติว่ามีเครื่องยนต์ที่ทำงานบนเครือข่ายสามเฟส 380/220 V และขดลวดของมันถูกออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อผ่าน "ดาว" กับสายไฟหลักที่มีแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น 660 V จากนั้นเมื่อเชื่อมต่อกับ "สามเหลี่ยม" อุปทานของ U-line ควรน้อยกว่า 1.73 เท่านั่นคือ 380V ซึ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่ายของเรา

เราจะทำการคำนวณเพื่อแสดงความแตกต่างสำหรับมอเตอร์เมื่อสลับขดลวดจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง

สมมติว่ากระแสสเตเตอร์เมื่อเชื่อมต่อกับรูปสามเหลี่ยมในเครือข่าย 380V คือ 5A จากนั้นพลังงานทั้งหมดจะเท่ากับ:

S = 1.73 * 380 * 5 = 3287 VA

เปลี่ยนมอเตอร์ไฟฟ้าเป็น "ดาว" และพลังงานจะลดลง 3 เท่าเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในแต่ละขดลวดลดลง 1.73 เท่า (เป็น 380 ต่อขดลวด แต่กลายเป็น 220) และปัจจุบันเป็น 1.73 เท่า: 1.73 * 1 , 73 = 3 ดังนั้นเมื่อคำนึงถึงค่าที่ลดลงเราจะคำนวณพลังงานทั้งหมด

S = 1.73 * 380 * (5/3) = 1.73 * 380 * 1.67 = 1070 VA

อย่างที่คุณเห็นพลังลดลง 3 ครั้ง!

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีมอเตอร์ไฟฟ้าตัวอื่นและทำงานใน "ดาว" ในเครือข่าย 380V และกระแสสเตเตอร์อยู่ใน 5A เดียวกันตามลำดับและขดลวดได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับ "สามเหลี่ยม" สำหรับ 220V (3 เฟส) แต่ด้วยเหตุผลบางประการ เชื่อมต่อใน "สามเหลี่ยม" และเชื่อมต่อกับ 380V?

ในกรณีนี้พลังงานจะเพิ่มขึ้น 3 เท่าเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของขดลวดจะเพิ่มขึ้น 1.73 เท่าและกระแสจะเท่ากัน

S = 1.73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

กำลังของเครื่องยนต์มีมากขึ้นกว่าปกติใน 3 เท่า ดังนั้นมันจึงไหม้!

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าตามรูปแบบการเชื่อมต่อของขดลวดที่สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

แบบฝึกหัด - วิธีเลือกรูปแบบสำหรับกรณีเฉพาะ

บ่อยครั้งที่ช่างไฟฟ้าทำงานกับเครือข่าย 380 / 220V ดังนั้นเรามาดูวิธีการเชื่อมต่อกับดาวหรือสามเหลี่ยมมอเตอร์ไฟฟ้ากับเครือข่ายไฟฟ้าสามเฟส

ในมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่แผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดสามารถเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากมีหกขั้วในเบอร์โนพวกเขาถูกจัดเรียงเพื่อให้ด้วยความช่วยเหลือของจัมเปอร์ชุดขั้นต่ำที่คุณสามารถประกอบวงจรที่คุณต้องการ ในคำง่าย ๆ : บทสรุปของการเริ่มต้นของการพันครั้งแรกจะอยู่เหนือจุดสิ้นสุดของส่วนที่สามจุดเริ่มต้นของส่วนที่สองเหนือจุดสิ้นสุดของส่วนที่หนึ่งจุดเริ่มต้นของจุดที่สามอยู่เหนือจุดสิ้นสุดที่สอง

วิธีแยกตัวเลือกสองตัวสำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าที่คุณเห็นในภาพด้านล่าง

พูดคุยเกี่ยวกับรูปแบบที่จะเลือก รูปแบบการเชื่อมต่อของขดลวดมอเตอร์ไม่มีผลพิเศษในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์โดยมีเงื่อนไขว่าพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ของมอเตอร์สอดคล้องกับไฟเมน ในการทำสิ่งนี้ให้ดูที่แผ่นป้ายและกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่เครื่องไฟฟ้าของคุณออกแบบมาเป็นพิเศษ

โดยทั่วไปแล้วการทำเครื่องหมายมีรูปแบบ:

Δ / Y 220/380

สิ่งนี้หมายถึง:

หากแรงดันไฟฟ้าของอินเทอรัลคือ 220 ให้รวมขดลวดในรูปสามเหลี่ยมและถ้า 380 - เป็นดาว

เพื่อตอบคำถาม "ทำอย่างไรจึงจะเชื่อมต่อขดลวดของมอเตอร์" เราได้จัดทำแผนภูมิการเลือกสำหรับคุณสำหรับแผนภาพการเชื่อมต่อ:

การสลับแบบ Star-delta เพื่อการเริ่มต้นที่ราบรื่น

เมื่อมอเตอร์สตาร์ทจะมีการตรวจพบกระแสการไหลเข้าสูง ดังนั้นเพื่อลดกระแสเริ่มต้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำมีการใช้วงจรเริ่มต้นกับขดลวดที่เปลี่ยนจากดาวเป็นเดลต้า ในเวลาเดียวกันดังกล่าวข้างต้นมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องได้รับการออกแบบเพื่อเชื่อมต่อกับ "สามเหลี่ยม" และทำงานภายใต้เครือข่ายเชิงเส้นของคุณ

ดังนั้นในเครือข่ายพลังงานสามเฟสของเรา (380 / 220V) สำหรับกรณีเช่นนี้มอเตอร์จะใช้โวลต์ที่ "380/660" สำหรับโวลต์ "Δ / Y" ตามลำดับ

เมื่อเริ่มต้นขดลวดจะถูกเปิดโดย "ดาว" ที่แรงดันไฟฟ้าลดลงที่ 380V (เทียบกับพิกัด 660V) มอเตอร์เริ่มรับความเร็วและในบางช่วงเวลา (โดยปกติจะเป็นตัวจับเวลาในกรณีที่ซับซ้อน - โดยสัญญาณของเซ็นเซอร์กระแสและความเร็ว) แล้วที่ระดับความนิยม 380 โวลต์

ภาพประกอบด้านบนอธิบายถึงวิธีการสตาร์ทเครื่องยนต์ แต่เป็นตัวอย่างมีการใช้สวิตช์เปลี่ยนในทางปฏิบัติมีการใช้คอนแทคเตอร์เพิ่มเติมอีกสองตัว (KM2 และ KM3) แม้ว่ามันจะซับซ้อนกว่าวงจรปกติสำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้า แต่มันก็ไม่ได้เป็นอุปสรรค แต่เธอมีข้อดีหลายประการ:

• รับภาระน้อยลงจากกระแสไฟไหลเข้า
• ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกที่ลดลงและโอกาสในการหยุดอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจะลดลง
• สตาร์ทเครื่องยนต์อย่างนุ่มนวล

มีสองข้อเสียเปรียบหลักของการแก้ปัญหานี้:

1. จำเป็นต้องวางสายเคเบิลสามแกนสองเส้นจากตำแหน่งของคอนแทคเตอร์เข้ากับขั้วมอเตอร์โดยตรง
2. แรงบิดเริ่มลดลง

ข้อสรุป

ดังนั้นจึงไม่มีความแตกต่างของประสิทธิภาพเมื่อเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าเดียวกันตามรูปแบบของดาวหรือสามเหลี่ยม (มันจะเผาไหม้หากคุณทำผิดพลาดเมื่อเลือก) รวมถึงไม่มีข้อดีและข้อเสียของรูปแบบใด ๆ ผู้เขียนบางคนอ้างเหตุผลว่ากระแสใน "ดาว" น้อยกว่า แต่ด้วยพลังที่เหมือนกันของสองเครื่องยนต์ที่ต่างกันซึ่งหนึ่งในนั้นถูกออกแบบมาให้เชื่อมต่อใน "ดาว" และที่สองใน "สามเหลี่ยม" ไปยังเครือข่ายเช่น 380V กระแสจะเหมือนกัน และหนึ่งและเครื่องยนต์เดียวกันไม่สามารถสลับ“ ส่งเดช” และ“ มันไม่ชัดเจนสำหรับสิ่งที่” เนื่องจากมันเพียงแค่เผาไหม้ออก สิ่งสำคัญคือการเลือกตัวเลือกที่สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของไฟ

เราหวังว่าตอนนี้คุณจะมีความชัดเจนมากขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่ดาวและวงจรสามเหลี่ยมในมอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไรความแตกต่างในการเชื่อมต่อแต่ละวิธีและวิธีการเลือกวงจรสำหรับกรณีเฉพาะ เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้มีประโยชน์และน่าสนใจสำหรับคุณ!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• ความแตกต่างระหว่างกระแสสลับและกระแสตรงคืออะไร
• สิ่งที่เฟสศูนย์และดินสำหรับ
• แผนภาพการเชื่อมต่อของมิเตอร์ไฟฟ้าสามเฟส