Bintang dan delta dalam motor listrik: prinsip dan perbedaan koneksi

Teori

Seperti yang telah disebutkan, skema koneksi bintang dan delta adalah karakteristik tidak hanya dari motor listrik, tetapi juga untuk belitan transformator, elemen pemanas (misalnya, elemen pemanas boiler listrik) dan lainnya memuat.

Untuk memahami mengapa sirkuit ini untuk menghubungkan elemen dari sirkuit tiga fase disebut demikian, mereka perlu sedikit dimodifikasi.

Dalam "bintang", beban dari masing-masing fase saling berhubungan oleh salah satu terminal, ini disebut titik netral. Dalam "segitiga", masing-masing terminal beban terhubung ke fase yang berlawanan.

Semua yang dikatakan dalam artikel di bawah ini benar untuk tiga fase asinkron dan mesin sinkron.

Mari kita pertimbangkan masalah ini menggunakan contoh menghubungkan belitan transformator tiga fase atau motor tiga fase (dalam konteks ini, tidak masalah).

Pada gambar ini, perbedaannya lebih terlihat, pada "bintang" awal belitan terhubung ke konduktor fase, dan ujungnya terhubung bersama-sama, dalam banyak kasus, kabel netral dari generator suplai terhubung ke titik beban yang sama atau transformator.

Titik menandai awal belitan.

Artinya, dalam "segitiga" ujung belitan sebelumnya dan awal belitan berikutnya terhubung, dan fase suplai terhubung ke titik ini. Jika Anda bingung antara akhir dan awal, mesin yang terhubung tidak akan berfungsi.

Apa bedanya

Jika kita berbicara tentang menghubungkan konsumen fase tunggal, kita akan menganalisis secara singkat menggunakan contoh tiga pemanas listrik, kemudian di "bintang", jika salah satunya terbakar, dua sisanya akan terus bekerja. Jika dua dari tiga terbakar, tidak ada yang akan berfungsi sama sekali, karena mereka terhubung berpasangan ke tegangan saluran.

Di sirkuit segitiga, bahkan jika 2 elemen pemanas terbakar, yang ketiga akan terus bekerja. Tidak ada kabel netral di dalamnya, tidak ada tempat untuk menghubungkannya. Dan di "bintang" itu terhubung ke titik netral, dan itu diperlukan untuk menyamakan arus fasa dan simetrinya di dalam kasus beban yang berbeda dalam fase (misalnya, di salah satu cabang 1 elemen pemanas terhubung, dan sisanya 2 paralel).

Tetapi jika, dengan koneksi seperti itu (dengan beban berbeda dalam fase), nol terbakar, maka tegangannya tidak akan sama (di mana beban akan lebih melorot, dan di mana akan lebih sedikit, itu akan meningkat). Kami menulis lebih banyak tentang ini di artikel tentang ketidakseimbangan fase.

Harus diingat bahwa tidak mungkin untuk menghubungkan perangkat fase tunggal biasa (220V) antar fase, pada 380V. Entah perangkat harus dirancang untuk catu daya seperti itu, atau jaringan harus dengan U-linear 220V (seperti pada jaringan daya dengan netral terisolasi beberapa objek tertentu, misalnya kapal).

Tetapi dengan menghubungkan motor tiga fase, nol sering tidak terhubung ke titik tengah bintang, karena ini adalah beban simetris.

Rumus daya, arus, dan tegangan

Untuk memulainya, ada dua tegangan berbeda di rangkaian bintang - linier (antara kabel linier atau fase) dan fase (antara fase dan nol). Ulinear adalah 1,73 (akar dari 3) kali lebih besar dari Uphase. Dalam hal ini, arus linier dan fase adalah sama.

Ul = 1,73 * Uph

Il = Iph

Itu adalah tegangan saluran dan fasa berkorelasi sehingga dengan tegangan linier 380V, fasenya sama dengan 220V.

Dalam "segitiga" Ulinear dan Uphase sama, dan arusnya berbeda 1,73 kali.

Uл = Uф

Il = 1,73 * Jika

Kekuasaan dalam kedua kasus, mereka dianggap sesuai dengan rumus yang sama:

• penuh S = 3 * Sph = 3 * (Ul / 3) * I = 3 * Ul * I;
• aktif P = 3 * Ul * I * cos ;
• reaktif Q = 3 * Ul * I * sin .

Saat menghubungkan beban yang sama ke Uphase dan Ulinear yang sama, kekuatan perangkat yang terhubung akan berbeda 3 kali.

Katakanlah ada motor yang beroperasi pada jaringan tiga fase 380 / 220V, dan belitannya dirancang untuk dihubungkan melalui "bintang" ke jaringan listrik dengan U-linear pada 660V. Kemudian, ketika terhubung ke "segitiga", pasokan U-linear harus 1,73 kali lebih sedikit, yaitu 380V, yang cocok untuk menghubungkan ke jaringan kami.

Berikut adalah perhitungan untuk menunjukkan perbedaan apa yang akan terjadi pada motor saat mengalihkan belitan dari satu rangkaian ke rangkaian lainnya.

Misalkan arus stator ketika dihubungkan ke segitiga dalam jaringan 380V adalah 5A, maka daya totalnya sama dengan:

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

Alihkan motor listrik ke "bintang" dan daya akan berkurang 3 kali, karena tegangan pada masing-masing belitan berkurang 1,73 kali (sebelumnya 380 per belitan, dan sekarang 220), dan arus juga 1,73 kali: 1,73*1,73=3. Ini berarti bahwa, dengan mempertimbangkan nilai yang dikurangi, kami akan menghitung daya total.

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

Seperti yang Anda lihat, kekuatannya telah turun 3 kali!

Tetapi apa yang akan terjadi jika ada motor listrik lain dan itu bekerja di "bintang" di jaringan 380V dan arus stator 5A yang sama, masing-masing, dan belitan dirancang untuk koneksi ke "segitiga" untuk 220V (3 fase), tetapi untuk beberapa alasan mereka terhubung persis dalam "segitiga" dan terhubung ke 380V?

Dalam hal ini, daya akan meningkat 3 kali lipat, karena tegangan pada belitan, sebaliknya, sekarang meningkat 1,73 kali dan arus dengan jumlah yang sama.

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

Tenaga mesin telah menjadi lebih dari nominal dalam 3 kali yang sama. Itu berarti itu hanya akan terbakar!

Oleh karena itu, perlu untuk menghubungkan motor listrik sesuai dengan skema koneksi belitan yang sesuai dengan tegangan pengenalnya.

Latihan - bagaimana memilih skema untuk kasus tertentu

Paling sering, tukang listrik bekerja dengan jaringan 380 / 220V, jadi mari kita pertimbangkan bagaimana menghubungkan, dengan bintang atau segitiga, motor listrik ke jaringan listrik tiga fase seperti itu.

Di sebagian besar motor listrik, diagram koneksi belitan dapat diubah, untuk ini ada enam terminal di Brno, mereka diatur sedemikian rupa sehingga dengan bantuan satu set jumper minimum dimungkinkan untuk merakit sirkuit yang Anda butuhkan. Dengan kata sederhana: terminal awal belitan pertama terletak di atas ujung belitan ketiga, awal belitan kedua, di atas ujung belitan pertama, awal belitan ketiga di atas ujung belitan kedua.

Anda dapat melihat cara membedakan kedua opsi untuk menghubungkan motor listrik pada gambar di bawah ini.

Mari kita bicara tentang skema mana yang harus dipilih. Diagram koneksi kumparan motor listrik tidak memiliki efek khusus pada mode operasi mesin, asalkan parameter nominal motor dari jaringan suplai sesuai dengan parameter nominal motor. Untuk melakukan ini, kami melihat pelat nama dan menentukan voltase yang dirancang khusus untuk mesin listrik Anda.

Biasanya, penandaannya adalah:

/ T 220/380

Ini singkatan dari ini:

Jika tegangan saluran-ke-saluran adalah 220, kumpulkan belitan dalam segitiga, dan jika 380 - dalam bintang.

Untuk sekadar menjawab pertanyaan "Bagaimana cara menghubungkan belitan pada motor?" kami membuat tabel untuk memilih skema koneksi untuk Anda:

Peralihan bintang-delta untuk soft start

Saat memulai motor, arus awal yang tinggi diamati. Oleh karena itu, untuk mengurangi arus awal motor asinkron, digunakan rangkaian awal dengan mengalihkan belitan dari bintang ke delta. Dalam hal ini, seperti yang disebutkan di atas, motor listrik harus dirancang untuk koneksi ke "segitiga" dan bekerja di bawah U-linear jaringan Anda.

Jadi, dalam jaringan listrik tiga fase kami (380 / 220V), untuk kasus seperti itu, motor dengan nominal "380/660" Volt digunakan, masing-masing untuk "Δ / Y".

Saat start-up, belitan dinyalakan sebagai "bintang" pada tegangan rendah 380V (relatif terhadap nominal 660V), mesin mulai menambah kecepatan dan pada saat tertentu waktu (biasanya dengan pengatur waktu, dalam versi yang rumit - dengan sinyal dari sensor arus dan rpm) belitan beralih menjadi "segitiga" dan sudah bekerja pada nominalnya 380 volt.

Ilustrasi di atas menjelaskan metode start motor ini, tetapi sakelar sakelar ditunjukkan sebagai contoh, dalam praktiknya mereka menggunakan dua kontaktor tambahan (KM2 dan KM3), meskipun lebih rumit daripada rangkaian biasa untuk menghubungkan motor listrik, tetapi ini bukan kerugian. Tetapi dia memiliki sejumlah keunggulan:

• Lebih sedikit beban di grid dari arus masuk.
• Dengan demikian, ada penurunan tegangan yang lebih sedikit dan kemungkinan penghentian peralatan terkait berkurang.
• Start mesin yang lembut.

Ada dua kelemahan utama dari solusi ini:

1. Hal ini diperlukan untuk meletakkan dua kabel 3-inti dari lokasi kontaktor langsung ke terminal motor.
2. Torsi awal turun.

Kesimpulan

Dengan demikian, tidak ada perbedaan kinerja saat menghubungkan motor listrik yang sama dalam skema bintang atau delta (hanya akan terbakar jika Anda membuat pilihan yang salah). Juga, tidak ada kelebihan dan kekurangan dari skema mana pun. Beberapa penulis mengutip sebagai argumen bahwa arus di "bintang" lebih sedikit. Tetapi dengan kekuatan yang sama dari dua motor yang berbeda, salah satunya dirancang untuk koneksi di "bintang", dan yang kedua di "segitiga" ke jaringan, misalnya, 380V - arusnya akan sama. Dan satu dan mesin yang sama tidak dapat dinyalakan "secara acak" dan "tidak jelas untuk apa", karena hanya akan terbakar. Hal utama adalah memilih opsi yang sesuai dengan tegangan jaringan suplai.

Kami harap sekarang Anda menjadi lebih jelas tentang apa itu skema bintang dan segitiga motor listrik, apa perbedaan dalam menghubungkan masing-masing metode dan bagaimana memilih sirkuit untuk tertentu? kasus. Semoga informasi yang kami berikan bermanfaat dan menarik untuk Anda!

Bahan terkait:

• Apa perbedaan antara arus bolak-balik dan arus searah?
• Untuk apa fase, nol, dan pentanahan?
• Diagram koneksi untuk meteran listrik tiga fase