Bir elektrik motorunda yıldız ve üçgen: bağlantı prensibi ve farklılıklar

teori

Daha önce de belirtildiği gibi, yıldız ve üçgen bağlantı şemaları sadece bir elektrik motorunun özelliği değildir, aynı zamanda transformatör sargıları, ısıtma elemanları (örneğin, elektrikli kazan ısıtma elemanları) ve diğer yük.

Üç fazlı bir devrenin elemanlarını bağlamak için bu devrelere neden böyle denildiğini anlamak için biraz değiştirilmeleri gerekir.

Bir "yıldızda", fazların her birinin yükü, terminallerden biri ile birbirine bağlanır, buna nötr nokta denir. "Üçgende", yük terminallerinin her biri zıt fazlara bağlanır.

Aşağıdaki makalede söylenen her şey üç fazlı için geçerlidir. asenkron ve senkron makineler.

Üç fazlı bir transformatörün veya üç fazlı bir motorun sargılarını bağlama örneğini kullanarak bu konuyu ele alalım (bu bağlamda önemli değil).

Bu şekilde, farklılıklar daha belirgindir, "yıldız" da sargıların başlangıcı faz iletkenlerine bağlanır ve uçlar bağlanır birlikte, çoğu durumda, besleme jeneratöründen gelen nötr tel aynı yük noktasına veya transformatör

Nokta, sargıların başlangıcını gösterir.

Yani, "üçgende" önceki sargının sonu ve bir sonrakinin başlangıcı bağlanır ve besleme fazı bu noktaya bağlanır. Son ile başlangıcı karıştırırsanız, bağlı makine çalışmayacaktır.

Fark ne

Tek fazlı tüketicilerin bağlanması hakkında konuşursak, üç elektrikli ısıtıcı örneğini kullanarak kısaca analiz edeceğiz, daha sonra "yıldız" da bunlardan biri yanarsa, kalan ikisi çalışmaya devam edecektir. Üçten ikisi yanarsa, hat voltajına çiftler halinde bağlı olduklarından hiçbiri çalışmayacaktır.

Üçgen devrede 2 ısıtma elemanı yansa bile üçüncüsü çalışmaya devam edecektir. İçinde nötr tel yok, bağlayacak hiçbir yer yok. Ve "yıldız" da nötr bir noktaya bağlanır ve faz akımlarını ve simetrilerini eşitlemek için gereklidir. fazlarda farklı yükler olması durumunda (örneğin, dallardan birinde 1 ısıtma elemanı bağlanır ve geri kalanında 2 paralel).

Ancak, böyle bir bağlantıyla (fazlarda farklı yüklerle), sıfır yanarsa, voltajlar aynı olmayacaktır (yükün daha fazla sarkacağı ve daha az olacağı yerde artacaktır). Bununla ilgili makalede bunun hakkında daha fazla yazdık faz dengesizliği

Sıradan tek fazlı cihazları (220V) fazlar arasında 380V'de bağlamanın imkansız olduğu unutulmamalıdır. Ya cihazlar böyle bir güç kaynağı için tasarlanmalı ya da ağ U-lineer 220V ile olmalıdır (güç şebekelerinde olduğu gibi). izole nötr bazı belirli nesneler, örneğin gemiler).

Fakat üç fazlı bir motorun bağlanması, sıfır genellikle yıldızın orta noktasına bağlı değildir, çünkü bu simetrik bir yüktür.

Güç, akım ve gerilim formülleri

Başlangıç ​​olarak, yıldız devresinde iki farklı voltaj vardır - lineer (lineer veya faz kabloları arasında) ve faz (faz ve sıfır arasında). Ulinear, Uphase'den 1,73 (3'ün kökü) kat daha büyüktür. Bu durumda lineer ve faz akımları eşittir.

Ul = 1,73 * Yukarı

Il = Iph

Yani hat ve faz gerilimi 380V'luk bir lineer voltajla, faz 220V'a eşit olacak şekilde ilişkilendirin.

"Üçgende" Ulinear ve Ufaz eşittir ve akımlar 1,73 kat farklılık gösterir.

Uл = Uf

Il = 1.73 * Eğer

Güç her iki durumda da aynı formüllere göre değerlendirilirler:

• tam S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktif P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktif Q = √3 * Ul * I * günah φ.

Aynı yükü aynı Uphase ve Ulinear'a bağlarken, bağlı cihazların gücü 3 kat farklı olacaktır.

Diyelim ki 380 / 220V üç fazlı bir şebekede çalışan bir motor var ve sargıları bir "yıldız" üzerinden 660V'da U-lineer ile bir elektrik şebekesine bağlanacak şekilde tasarlandı. Ardından, "üçgen" e bağlandığında, U-lineer beslemesi 1,73 kat daha az, yani ağımıza bağlanmak için uygun olan 380V olmalıdır.

Sargıları bir devreden diğerine değiştirirken motor için ne gibi farklılıklar olacağını gösteren hesaplamalar.

Bir 380V ağdaki bir üçgene bağlandığında stator akımının 5A olduğunu varsayalım, o zaman toplam gücü şuna eşittir:

S = 1.73 * 380 * 5 = 3287 VA

Elektrik motorunu bir "yıldız" konumuna getirin ve her birindeki voltaj nedeniyle güç 3 kat azalacaktır. sargı 1,73 kat azaldı (sarım başına 380 idi, ama şimdi 220) ve akım da 1,73 kat: 1,73*1,73=3. Bu, indirgenmiş değerleri dikkate alarak toplam gücü hesaplayacağımız anlamına gelir.

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

Gördüğünüz gibi, güç 3 kez düştü!

Ancak, başka bir elektrik motoru varsa ve 380V'luk bir ağda bir "yıldız" içinde ve sırasıyla aynı 5A'lık bir stator akımında ve sargılarda çalıştıysa ne olacak? 220V (3 faz) için bir "üçgen"e bağlanacak şekilde tasarlanmıştır, ancak bir nedenden dolayı tam olarak bir "üçgen" içinde bağlanmıştır ve 380V?

Bu durumda, sargıdaki voltaj şimdi 1,73 kat ve akım da aynı oranda arttığından, güç 3 kat artacaktır.

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

Aynı 3 seferde motor gücü nominalden daha fazla hale geldi. Bu basitçe yanacağı anlamına gelir!

Bu nedenle elektrik motorunu, anma gerilimine karşılık gelen sargı bağlantı şemasına göre bağlamak gerekir.

Alıştırma - belirli bir durum için bir şema nasıl seçilir

Çoğu zaman, elektrikçiler bir 380 / 220V ağ ile çalışır, bu yüzden bir yıldız veya üçgen ile bir elektrik motorunun böyle üç fazlı bir güç ağına nasıl bağlanacağını düşünelim.

Çoğu elektrik motorunda sargıların bağlantı şeması değiştirilebilir, bunun için Brno'da altı terminal vardır, Minimum bir jumper seti yardımıyla ihtiyacınız olan devreyi monte etmek mümkün olacak şekilde yerleştirilmişlerdir. Basit bir deyişle: ilk sargının başlangıcının terminali, üçüncünün sonunun üstünde, ikincinin başlangıcı, birincinin sonunun üstünde, üçüncünün başlangıcı ikincinin sonunun üstünde bulunur.

Aşağıdaki şekilde bir elektrik motorunu bağlamak için iki seçeneği nasıl ayırt edeceğinizi görebilirsiniz.

Hangi şemayı seçeceğimiz hakkında konuşalım. Elektrik motoru bobinlerinin bağlantı şeması, besleme şebekesinin motorunun nominal parametrelerinin motorun nominal parametrelerine karşılık gelmesi şartıyla motorun çalışma modu üzerinde özel bir etkiye sahip değildir. Bunu yapmak için isim plakasına bakarız ve elektrikli makinenizin özel olarak hangi voltajlar için tasarlandığını belirleriz.

Tipik olarak, işaretleme:

Δ / Y 220/380

Bunun için duruyor:

Hatlar arası voltaj 220 ise, sargıları bir üçgende ve 380 ise - bir yıldızda toplayın.

"Motordaki sargılar nasıl bağlanır?" Sorusuna basitçe cevap vermek için. sizin için bir bağlantı şeması seçmek için bir tablo hazırladık:

Yumuşak başlangıç ​​için yıldız-üçgen geçiş

Motoru çalıştırırken, yüksek başlangıç ​​akımları gözlenir. Bu nedenle, asenkron motorların başlangıç ​​akımlarını azaltmak için, sargıları yıldızdan üçgene geçiren bir başlangıç ​​şeması kullanılır. Bu durumda, yukarıda belirtildiği gibi, elektrik motoru "üçgen" e bağlantı için tasarlanmalı ve ağınızın U-lineer'i altında çalışmalıdır.

Bu nedenle, üç fazlı elektrik şebekelerimizde (380 / 220V), bu gibi durumlarda, sırasıyla "Δ / Y" için nominal "380/660" Volt'luk motorlar kullanılır.

Başlangıçta, sargılar 380V'luk düşük bir voltajda (nominal 660V'a göre) bir "yıldız" olarak açılır, motor hız kazanmaya başlar ve belirli bir anda zaman (genellikle bir zamanlayıcı ile, karmaşık versiyonlarda - akım ve hız sensörlerinden gelen bir sinyal ile) sargılar bir "üçgen" haline gelir ve zaten nominal 380'de çalışır volt.

Yukarıdaki resim, motorları çalıştırmanın bu yöntemini açıklamaktadır, ancak pratikte kullandıkları bir geçiş anahtarı örnek olarak gösterilmiştir. iki ek kontaktör (KM2 ve KM3), bir elektrik motorunu bağlamak için normal devreden daha karmaşık olmasına rağmen, ancak bu değil dezavantaj. Ancak bir takım avantajları var:

• Kalkış akımlarından güç şebekesinde daha az yük.
• Buna göre, daha az voltaj düşüşü olur ve ilgili ekipmanın durdurulma olasılığı azalır.
• Motorun yumuşak çalıştırılması.

Bu çözümün iki ana dezavantajı vardır:

1. Kontaktör konumundan doğrudan motor terminallerine iki adet 3 damarlı kablo döşenmesi gerekir.
2. Başlangıç ​​torku düşer.

Çözüm

Bu nedenle, aynı elektrik motorunu bir yıldız veya delta şemasına bağlarken performansta hiçbir fark yoktur (yanlış seçim yaparsanız yanar). Ayrıca, şemaların hiçbirinin avantajı ve dezavantajı yoktur. Bazı yazarlar, "yıldız"daki akımın daha az olduğunu iddia ediyor. Ancak, biri "yıldız" ve ikincisi "üçgen" deki ağa bağlantı için tasarlanmış iki farklı motorun aynı gücüyle, örneğin 380V - akım aynı olacaktır. Ve bir ve aynı motor "rastgele" ve "ne için belli değil" değiştirilemez, çünkü basitçe yanacaktır. Ana şey, besleme ağının voltajına karşılık gelen seçeneği seçmektir.

Şimdi bir yıldız ve üçgen diyagramını neyin oluşturduğu konusunda daha net hale geldiğinizi umuyoruz. elektrik motoru, yöntemlerin her birini bağlamadaki fark nedir ve belirli bir devre için bir devrenin nasıl seçileceği durum. Sağlanan bilgilerin sizin için yararlı ve ilginç olduğunu umuyoruz!

İlgili malzemeler:

• Alternatif akım ve doğru akım arasındaki fark nedir
• Faz, sıfır ve topraklama ne için?
• Üç fazlı bir elektrik sayacı için bağlantı şemaları