Sustav trofazne električne struje razvio je krajem 19. stoljeća ruski znanstvenik M.O.Dolivo-Dobrovolsky. Tri faze, napon u kojima se pomiče jedna u odnosu na drugu za 120 stupnjeva, između ostalih prednosti, olakšavaju stvaranje rotacijskog magnetskog polja. Ovo polje sa sobom nosi rotore najčešćih i najjednostavnijih trofaznih asinkronih motora.
Tri statorska namota takvih elektromotora su u većini slučajeva međusobno povezana prema shemi "zvijezda" ili "trokut". U stranoj literaturi koriste se izrazi "zvijezda" i "delta", skraćeno S i D. Češća je mnemonička oznaka D i Y, što ponekad može dovesti do zabune - slovom D može se označiti i "zvijezda" i "trokut".
Sadržaj
Fazni i linijski naponi
Da biste razumjeli razlike između metoda povezivanja namota, prvo morate razumjeti s pojmovima faznih i linearnih napona. Fazni napon je napon između početka i kraja jedne faze. Linearni - između istih zaključaka različitih faza.
Za trofaznu mrežu, linijski naponi su naponi između faza, na primjer, A i B, a fazni naponi su između svake faze i neutralnog vodiča.
Tako će naponi Ua, Ub, Uc biti fazni, a Uab, Ubc, Uca linearni. Ovi naponi su različiti. Dakle, za kućanstvo i industrijsku mrežu od 0,4 kV, linearni naponi su 380 volti, a fazni naponi su 220 volti.
Spajanje namota motora prema shemi "zvijezda".
Kod spajanja faza elektromotora sa zvijezdom, tri namota su međusobno povezana na svojim počecima u zajedničkoj točki. Slobodni krajevi su spojeni svaki na svoju fazu mreže. U nekim slučajevima, zajednička točka je spojena na neutralnu sabirnicu sustava napajanja.
Iz slike se može vidjeti da se za ovo uključivanje fazni napon mreže primjenjuje na svaki namot (za mreže od 0,4 kV - 220 volti).
Spajanje namota motora prema shemi "trokuta".
Sa shemom "trokut", krajevi namota su međusobno spojeni u seriji. Ispada neka vrsta kruga, ali u literaturi je naziv "trokut" prihvaćen zbog često korištenog stila. U ovoj izvedbi nema gdje spojiti neutralnu žicu.
Očito je da će naponi primijenjeni na svaki namot biti linearni (380 volti po namotu).
Usporedba shema povezivanja jedna s drugom
Za usporedbu obje sheme jedna s drugom, potrebno je izračunati električnu snagu koju razvija elektromotor tijekom jednog ili drugog uključivanja. Za to je potrebno razmotriti pojmove linearne (Ilin) i fazne (Iphase) struje.Fazna struja je struja koja teče kroz fazni namot. Linijska struja teče kroz vodič spojen na terminal namota.
U mrežama do 1000 volti izvor električne energije je transformator, čiji je sekundarni namot uključen "zvijezdom" (inače je nemoguće organizirati neutralnu žicu) ili generator čiji su namoti spojeni na isti način.
Slika pokazuje da su pri spoju sa "zvijezdom" struje u vodičima i struje u namotima motora jednake. Fazna struja određena je faznim naponom:
![\[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f4518d61a0fe68758ecd5221efdc8d3a_l3.png "Renderirao QuickLaTeX.com")
gdje je Z otpor namota jedne faze, mogu se uzeti jednaki. Može se to napisati
![\[I_faz=I_lin\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be70a1b78bb7c7fd8a17275f34f188ee_l3.png "Renderirao QuickLaTeX.com")
Za trokutni spoj struje su različite - određene su linearnim naponima primijenjenim na otpor Z:
![\[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-04741f4af117efbb0661c26c4ee10334_l3.png "Renderirao QuickLaTeX.com")
Stoga, za ovaj slučaj 
.
Sada možemo usporediti ukupnu snagu (
), koji troše elektromotori s različitim shemama.
- za zvjezdastu vezu ukupna snaga je
; - za delta vezu ukupna snaga je
.
Dakle, kada ga uključi "zvijezda", elektromotor razvija snagu tri puta manju nego kada je spojen na trokut. To također dovodi do drugih pozitivnih posljedica:
- početne struje se smanjuju;
- rad motora i pokretanje postaju glatkiji;
- električni motor dobro se nosi s kratkotrajnim preopterećenjima;
- toplinski režim asinkronog motora postaje nježniji.
Obrnuta strana medalje je da motor namotan u zvijezdu ne može razviti maksimalnu snagu. U nekim slučajevima, zakretni moment možda neće biti dovoljan ni za okretanje rotora.
Načini prebacivanja krugova zvijezda-trokut
Dizajn većine elektromotora omogućuje prebacivanje s jedne sheme povezivanja na drugu.Za to su počeci i krajevi namota prikazani na terminalu tako da je jednostavnom promjenom položaja prekrivača moguće napraviti "trokut" od "zvijezde" i obrnuto.
Vlasnik elektromotora sam može odabrati ono što mu je potrebno - meki start s malim startnim strujama i glatkim radom ili najvećom snagom koju razvija motor. Ako trebate oboje, možete se automatski prebaciti pomoću moćnih kontaktora.
Kada se pritisne tipka za pokretanje SB2, električni motor se uključuje prema shemi "zvijezda". KM3 kontaktor je povučen, njegovi kontakti zatvaraju izlaze namota motora s jedne strane. Suprotni zaključci su spojeni na mrežu, svaki na svoju fazu preko KM1 kontakata. Kada je ovaj kontaktor uključen, na namote se dovodi trofazni napon i pokreće se rotor elektromotora. Nakon nekog vremena postavljenog na relej KT1, zavojnica KM3 se prebacuje, ona je bez napona, kontaktor KM2 se uključuje, prebacujući namote u "trokut".
Prebacivanje se događa nakon što je motor dobio brzinu. Ovaj trenutak može se kontrolirati senzorom brzine, ali u praksi je sve lakše. Prebacivanje je kontrolirano vremenski relej - nakon 5-7 sekundi smatra se da su procesi pokretanja završeni i možete uključiti motor u režimu maksimalne snage. Ne vrijedi odgađati ovaj trenutak, jer produljeni rad s viškom dopuštenog opterećenja za "zvijezdu" može dovesti do kvara električnog pogona.
Kada implementirate ovaj način, zapamtite sljedeće:
- Početni moment motora sa zvjezdastim namotima znatno je manji od vrijednosti ove karakteristike elektromotora s trokutastim spojem, pa pokretanje elektromotora s teškim uvjetima pokretanja na ovaj način nije uvijek moguće. Jednostavno neće doći u rotaciju. Takvi slučajevi uključuju pumpe na električni pogon koje rade s protutlakom itd. Slični problemi rješavaju se uz pomoć motora s faznim rotorom, glatko povećavajući struju uzbude pri pokretanju. Star start se uspješno koristi pri radu s centrifugalnim pumpama koje rade na zatvorenom ventilu, u slučaju opterećenja ventilatora na osovini motora itd.
- Namoti motora moraju izdržati linijski napon mreže. Važno je ne brkati motore D/Y 220/380 volti (obično asinkroni motori male snage do 4 kW) i D/Y 380/660 voltne motore (obično 4 kW i više). Mreža od 660 volti se praktički nigdje ne koristi, ali samo elektromotori s ovim nazivnim naponom mogu se koristiti za preklapanje zvijezda-trokut. Pogon 220/380 u trofaznoj mreži uključuje se samo "zvijezdom". Ne mogu se koristiti u shemi prebacivanja.
- Mora se održavati pauza između isključivanja kontaktora "zvjezdica" i uključivanja "trokutastog" kontaktora kako bi se izbjegla preklapanja. Ali nemoguće ga je prekomjerno povećati kako bi se spriječilo zaustavljanje elektromotora. Kada sami izrađujete krug, možda ćete ga morati eksperimentalno odabrati.
Također se primjenjuje prekidač za rikverc. Ima smisla ako snažan motor privremeno radi s malim opterećenjem.Istodobno, njegov faktor snage je nizak, jer je potrošnja aktivne snage određena razinom opterećenja elektromotora. Reaktivan je, s druge strane, uglavnom određen induktivitetom namota, koji ne ovisi o opterećenju osovine. Da biste poboljšali omjer potrošene aktivne i jalove snage, možete prebaciti namote u krug "zvijezda". To se također može učiniti ručno ili automatski.
Preklopni krug se može sastaviti na diskretnim elementima - vremenskim relejima, kontaktorima (starterima) itd. Izrađuju se i gotova tehnička rješenja koja kombiniraju automatski sklopni krug u jednom kućištu. Potrebno je samo spojiti elektromotor i napajanje iz trofazne mreže na izlazne stezaljke. Takvi uređaji mogu imati različite nazive, na primjer, "početni vremenski relej" itd.
Uključivanje namota motora prema različitim shemama ima svoje prednosti i nedostatke. Temelj kompetentnog rada je poznavanje svih prednosti i nedostataka. Tada će motor trajati dugo, donoseći maksimalan učinak.
Slični članci:
