Một ngôi sao và một hình tam giác trong một động cơ điện là gì

Lý thuyết

Như đã đề cập, sơ đồ kết nối sao và tam giác là đặc trưng không chỉ cho động cơ điện, mà còn cho các cuộn dây máy biến áp, các bộ phận làm nóng (ví dụ, các bộ phận làm nóng nồi hơi điện) và các phụ tải khác.

Để hiểu tại sao các sơ đồ kết nối các phần tử của mạch ba pha được gọi như vậy, bạn cần sửa đổi chúng một chút.

Trong "ngôi sao", tải của từng pha được liên kết với nhau bằng một trong các kết luận, đây được gọi là điểm trung tính. Trong tam giác vuông, một trong các thiết bị đầu cuối tải được kết nối với các pha không giống nhau.

Tất cả mọi thứ được nêu trong bài viết đều có giá trị hơn cho ba pha không đồng bộ và máy móc đồng bộ.

Xem xét vấn đề này trên ví dụ về kết nối cuộn dây của máy biến áp ba pha hoặc động cơ ba pha (trong bối cảnh này, nó không thành vấn đề).

Trong hình này, sự khác biệt đáng chú ý hơn, trong "ngôi sao", phần đầu của cuộn dây được kết nối với dây dẫn pha và các đầu được nối với nhau, trong hầu hết các trường hợp, một dây 0 từ máy phát cung cấp hoặc máy biến áp được nối với cùng một điểm tải.

Dấu chấm chỉ sự bắt đầu của cuộn dây.

Đó là, trong "tam giác", kết thúc của cuộn dây trước và đầu tiếp theo được kết nối và giai đoạn cung cấp được kết nối với điểm này. Nếu bạn nhầm lẫn giữa kết thúc và bắt đầu, máy được kết nối sẽ không hoạt động.

Sự khác biệt là gì

Nếu chúng ta nói về việc kết nối người tiêu dùng một pha, chúng ta sẽ phân tích ngắn gọn ví dụ về ba electroten, sau đó trong ngôi sao Ngôi sao, nếu một trong số họ bị cháy, hai cái còn lại sẽ tiếp tục hoạt động. Nếu hai trong số ba đốt cháy, không cái nào hoạt động cả, vì chúng được kết nối theo cặp với điện áp tuyến tính.

Trong mạch tam giác, ngay cả khi 2 phần tử bị cháy, phần thứ ba sẽ tiếp tục hoạt động. Không có dây trung tính trong đó, đơn giản là không có nơi nào để kết nối nó. Và trong ngôi sao Ngôi sao, nó được kết nối với điểm trung tính, và cần phải cân bằng các dòng pha và tính đối xứng của chúng trong trường hợp tải các pha khác nhau (ví dụ: 1 lò sưởi được kết nối ở một trong hai nhánh và 2 song song với các nhánh khác).

Nhưng nếu tại một kết nối như vậy (với tải pha khác), nó bị cháy hết 0, thì các điện áp sẽ không giống nhau (nơi có nhiều độ trễ tải hơn và khi tăng ít hơn). Chúng tôi đã viết thêm về điều này trong bài viết về mất cân bằng pha.

Cần lưu ý rằng không thể kết nối các thiết bị một pha thông thường (220 V) giữa các pha, ở 380V.Các thiết bị phải được thiết kế cho nguồn điện đó hoặc mạng phải có điện áp tuyến tính 220 V (như trong các mạng điện có cô lập trung tính một số đối tượng cụ thể, ví dụ, tàu).

Nhưng, với kết nối động cơ ba pha, số 0 thường không được kết nối với điểm giữa của ngôi sao, vì đây là tải trọng đối xứng.

Công thức điện, dòng điện và điện áp

Để bắt đầu, có hai điện áp khác nhau trong mạch sao - tuyến tính (giữa dây tuyến tính hoặc pha) và pha (giữa pha và không). U tuyến tính 1,73 (gốc của 3) lần lớn hơn pha U. Trong trường hợp này, dòng điện tuyến tính và pha là bằng nhau.

UL = 1,73 * Uph

Il = Nếu

Đó là đường dây và điện áp pha tương quan sao cho khi tuyến tính ở 380V, pha là 220v.

Trong "tam giác", pha U và pha U bằng nhau và dòng điện khác nhau 1,73 lần.

Ul = Uf

IL = 1,73 * NẾU

Sức mạnh trong cả hai trường hợp, hãy xem xét các công thức giống nhau:

• đầy đủ S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• hoạt động P = 3 * Ul * I * cos φ;
• phản ứng Q = √3 * Ul * I * sin.

Khi kết nối cùng tải với cùng pha U và U tuyến tính, công suất của các thiết bị được kết nối sẽ khác nhau 3 lần.

Giả sử có một động cơ chạy trên mạng ba pha 380/220 V và các cuộn dây của nó được thiết kế để được kết nối thông qua một "ngôi sao" với nguồn điện với điện áp tuyến tính 660 V. Sau đó, khi được kết nối với tam giác vuông, cung cấp U-line nên ít hơn 1,73 lần, nghĩa là 380V, phù hợp để kết nối với mạng của chúng tôi.

Chúng tôi sẽ đưa ra các tính toán để chỉ ra sự khác biệt nào cho động cơ khi chuyển đổi cuộn dây từ mạch này sang mạch khác.

Giả sử rằng dòng điện stato khi được kết nối với một tam giác trong mạng 380V là 5A, thì toàn bộ công suất của nó bằng:

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

Chuyển đổi động cơ điện sang ngôi sao điện tử ngôi sao và công suất sẽ giảm 3 lần, vì điện áp trên mỗi cuộn dây giảm 1,73 lần (nó là 380 mỗi cuộn dây, nhưng trở thành 220), và dòng điện cũng là 1,73 lần: 1,73 * 1 , 73 = 3. Vì vậy, có tính đến các giá trị giảm, chúng tôi sẽ tính tổng công suất.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1.67 = 1070 VA

Như bạn thấy, sức mạnh giảm 3 lần!

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có một động cơ điện khác và nó hoạt động trong mạng star star, trong mạng 380V và dòng điện stato ở cùng một 5A, và các cuộn dây được thiết kế để kết nối với tam giác ba chiều cho 220 V (3 pha), nhưng vì một số lý do kết nối trong một "tam giác" và kết nối với 380V?

Trong trường hợp này, công suất sẽ tăng gấp 3 lần, vì điện áp trên cuộn dây bây giờ ngược lại tăng 1,73 lần và dòng điện là như nhau.

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

Sức mạnh động cơ đã trở nên nhiều hơn danh nghĩa ở cùng 3 lần. Thế là nó chỉ cháy!

Do đó, cần phải kết nối động cơ điện theo sơ đồ kết nối cuộn dây tương ứng với điện áp định mức của chúng.

Thực hành - cách chọn sơ đồ cho một trường hợp cụ thể

Thông thường, các thợ điện làm việc với mạng 380/220 V, vì vậy hãy xem cách kết nối, với một ngôi sao hoặc một hình tam giác, một động cơ điện với mạng điện ba pha như vậy.

Trong hầu hết các động cơ điện, sơ đồ kết nối của cuộn dây có thể được thay đổi, vì điều này có sáu thiết bị đầu cuối, chúng được bố trí sao cho với sự trợ giúp của một bộ nhảy tối thiểu bạn có thể lắp ráp mạch bạn cần. Nói một cách đơn giản: kết luận của sự bắt đầu của cuộn dây thứ nhất nằm ở phía trên của phần thứ ba, phần đầu của phần thứ hai, trên phần cuối của phần thứ nhất, phần đầu của phần thứ ba trên phần cuối của phần thứ hai.

Cách phân biệt hai tùy chọn để kết nối động cơ điện mà bạn nhìn thấy trong hình bên dưới.

Hãy nói về kế hoạch nào để chọn. Sơ đồ kết nối của cuộn dây động cơ không có ảnh hưởng đặc biệt đến hoạt động của động cơ, với điều kiện là các thông số định mức của động cơ tương ứng với nguồn điện. Để làm điều này, hãy nhìn vào bảng tên và xác định điện áp mà máy điện của bạn được thiết kế dành riêng cho.

Thông thường, việc đánh dấu có dạng:

Δ / Y 220/380

Đây là viết tắt của:

Nếu điện áp giao thoa là 220, lắp ráp các cuộn dây theo hình tam giác và nếu 380 - trong một ngôi sao.

Để trả lời đơn giản câu hỏi "Làm thế nào để kết nối các cuộn dây của động cơ?" chúng tôi đã tạo một biểu đồ lựa chọn cho bạn cho sơ đồ kết nối:

Chuyển đổi sao-delta cho một khởi đầu suôn sẻ

Khi động cơ khởi động, dòng điện xâm nhập cao được quan sát. Do đó, để giảm dòng khởi động của động cơ cảm ứng, một mạch khởi động được sử dụng với các cuộn dây được chuyển từ sao sang delta. Đồng thời, như đã đề cập ở trên, động cơ điện phải được thiết kế để kết nối với "tam giác" và hoạt động theo Ulinear mạng của bạn.

Do đó, trong các mạng điện ba pha của chúng tôi (380/220 V), đối với những trường hợp như vậy, các động cơ được định mức ở mức "380/660" Vôn được sử dụng, tương ứng với "Δ / Y".

Khi khởi động, các cuộn dây được bật bởi một "ngôi sao" ở điện áp giảm 380V (so với 660V định mức), động cơ bắt đầu tăng tốc và tại một thời điểm nhất định (thường là bởi bộ hẹn giờ, trong trường hợp phức tạp - bằng tín hiệu của cảm biến dòng điện và tốc độ), cuộn dây chuyển sang "tam giác" đã được đánh giá ở mức 380 volt.

Hình minh họa ở trên mô tả phương pháp khởi động động cơ như vậy, nhưng ví dụ, một công tắc chuyển đổi được hiển thị, trong thực tế, hai công tắc tơ bổ sung (KM2 và KM3) được sử dụng, mặc dù nó phức tạp hơn so với mạch thông thường để kết nối động cơ điện, nhưng nó không phải là nhược điểm của nó. Nhưng cô ấy có một số lợi thế:

• Tải ít hơn trên nguồn điện từ dòng vào.
• Theo đó, giảm điện áp thấp hơn và khả năng dừng các thiết bị liên quan bị giảm.
• Khởi động mềm của động cơ.

Có hai nhược điểm chính của giải pháp này:

1. Cần đặt hai dây cáp ba lõi từ vị trí của các tiếp điểm trực tiếp đến các đầu nối động cơ.
2. Bắt đầu giảm mô-men xoắn.

Kết luận

Như vậy, không có sự khác biệt về hiệu suất khi kết nối cùng một động cơ điện theo sơ đồ sao hoặc tam giác (nó sẽ chỉ bị cháy nếu bạn mắc lỗi khi chọn). Cũng như không có lợi thế và bất lợi của bất kỳ chương trình. Một số tác giả trích dẫn lập luận rằng hiện tại trong "ngôi sao" là ít hơn. Nhưng với cùng một sức mạnh của hai động cơ khác nhau, một trong số đó được thiết kế để kết nối theo "ngôi sao" và thứ hai trong "tam giác" với mạng, ví dụ, 380V, dòng điện sẽ giống nhau. Và một và cùng một động cơ không thể được chuyển đổi thành một cách khó hiểu và không rõ tại sao, vì nó chỉ đơn giản là cháy hết. Điều chính là chọn tùy chọn tương ứng với điện áp của nguồn điện.

Chúng tôi hy vọng rằng bây giờ bạn đã hiểu rõ hơn về một ngôi sao và mạch tam giác trong động cơ điện là gì, sự khác biệt trong việc kết nối từng phương pháp và cách chọn mạch cho một trường hợp cụ thể. Chúng tôi hy vọng thông tin được cung cấp là hữu ích và thú vị cho bạn!

Tài liệu liên quan:

• Sự khác biệt giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện trực tiếp là gì
• Pha nào, không và nối đất là để làm gì
• Sơ đồ kết nối của đồng hồ điện ba pha