Celotna obremenitev v trifaznih tokokrogih je povezana v skladu z zvezdnim ali trikotnim vezjem. Glede na vrsto porabnikov električne energije in napetost v električnem omrežju se izbere ustrezna možnost. Če govorimo o elektromotorjih, potem izbira možnosti povezave navitja določa možnost njegovega delovanja v določenem omrežju z nazivnimi značilnostmi. V članku bomo pogledali razliko med zvezdo in trikotnikom v elektromotorju, na kaj vplivajo in kakšen je princip povezovanja žic v sponkah trifaznega motorja.
Teorija
Kot smo že omenili, so povezovalni diagrami zvezda in trikot tipični ne le za elektromotor, temveč tudi za navitja transformatorja, grelne elemente (na primer grelne elemente električnega kotla) in druge obremenitve.
Da bi razumeli, zakaj se ti povezovalni diagrami za elemente trifaznega vezja imenujejo tako, jih morate nekoliko spremeniti.
V "zvezdi" je obremenitev vsake faze med seboj povezana z enim od sponk, to se imenuje nevtralna točka. V "trikotniku" je vsaka od bremenskih sponk povezana z nasprotnimi fazami.
Razmislimo o tem vprašanju na primeru povezovanja navitij trifaznega transformatorja ali trifaznega motorja (v tem kontekstu ni pomembno).
Na tej sliki so razlike bolj opazne, v "zvezdi" so začetki navitij povezani s faznimi vodniki, konci pa so v večini primerov povezani z nevtralno žico iz napajalnega generatorja ali transformatorja na isto točko obremenitve.
Pike označujejo začetek navitij.
To pomeni, da sta v "trikotniku" povezana konec prejšnjega navitja in začetek naslednjega, na to točko pa je povezana faza napajanja. Če pomešate konec in začetek, povezana naprava ne bo delovala.
Kakšna je razlika
Če govorimo o povezovanju enofaznih porabnikov, si na kratko oglejmo primer treh električnih grelnikov, nato pa v "zvezdi", če eden od njih izgori, bosta preostala dva še naprej delovala. Če dva od treh pregorita, noben ne bo deloval, saj sta v paru priključena na omrežno napetost.
V trikotnem krogu, tudi če 2 grelna elementa izgorita, bo tretji še naprej deloval. V njem ni nevtralne žice, preprosto ga ni kam povezati. In v "zvezdi" je povezana z nevtralno točko in je potrebna za izenačitev faznih tokov in njihove simetrije v primeru različnih obremenitev po fazah (na primer, v eni od vej je priključen 1 grelni element , v ostalih pa sta 2 vzporedno).
Če pa s takšno povezavo (z različnimi obremenitvami v fazah) nič izgori, potem bodo napetosti neenake (kjer je obremenitev večja, se bo spustila, in kjer je manjša, se bo povečala). Več o tem smo pisali v članku o
Upoštevati je treba, da ni mogoče priključiti običajnih enofaznih naprav (220V) med fazami pri 380V. Ali morajo biti naprave zasnovane za takšno moč ali pa mora biti omrežje z Ulinear 220V (kot v električnih omrežjih iz nekaterih specifičnih objektov, na primer ladij).
Toda pri , ničla pogosto ni povezana s središčem zvezde, saj je to simetrična obremenitev.
Formule za moč, tok in napetost
Začnimo z dejstvom, da v zvezdnem vezju obstajata dve različni napetosti - linearna (med linearnimi ali faznimi žicami) in faza (med fazo in ničlo). Ulinear je 1,73 (koren iz 3)-krat večji od Upphase. V tem primeru sta linearni in fazni tok enaka.
To pomeni, da so povezani tako, da je pri linearnem 380V faza enaka 220V.
V "trikotniku" sta Ulinear in Upphase enaka, tokovi pa se razlikujejo za faktor 1,73.
V obeh primerih se izračunajo po enakih formulah:
- polno S = 3*Sф = 3*(Uл/√3)*I = √3*Uл*I;
- aktivni P = √3*Uл*I*cos φ;
- reaktivni Q = √3*Uл*I*sin φ.
Pri priključitvi istega bremena na isti Uphase in Ulinear se bo moč povezanih naprav razlikovala za 3-krat.
Recimo, da obstaja motor, ki deluje iz trifaznega omrežja 380/220V, njegova navitja pa so zasnovana za zvezdno povezavo z električnim omrežjem z linearno napetostjo 660V. Potem, ko je povezan v "trikotnik", mora biti napajanje Ulinear 1,73-krat manjše, to je 380V, kar je primerno za povezavo z našim omrežjem.
Predstavimo izračune, da pokažemo, kakšne razlike se bodo pojavile pri motorju pri preklopu navitij iz enega tokokroga v drugega.
Predpostavimo, da je statorski tok, ko je trikotnik priključen na omrežje 380 V, znašal 5 A, potem je njegova skupna moč enaka:
S=1,73*380*5=3287 VA
Prestavimo elektromotor na "zvezdo" in moč se bo zmanjšala za 3-krat, saj se je napetost na vsakem navitju zmanjšala za 1,73-krat (bilo je 380 na navitje, zdaj pa je 220), tok pa je tudi 1,73 krat: 1,73 * 1,73=3. To pomeni, da bomo ob upoštevanju zmanjšanih vrednosti izračunali skupno moč.
S=1,73*380*(5/3)=1,73*380*1,67=1070 VA
Kot lahko vidite, je moč padla za 3-krat!
Toda kaj se bo zgodilo, če obstaja še en elektromotor in je deloval v "zvezdi" v 380V omrežju in statorski tok je enak 5A, navitja pa so zasnovana tako, da so povezana s "trikotnikom" pri 220V (3 faze), vendar so se iz neznanega razloga povezali točno v "trikotnik" in priključeni na 380V?
V tem primeru se bo moč povečala 3-krat, saj se je napetost na navitju zdaj, nasprotno, povečala za 1,73-krat, tok pa za enako količino.
S=1,73*380*5*(3)=9861 VA
Moč motorja je postala 3-krat večja od ocenjene. Torej bo kar izgorelo!
Zato morate električni motor priključiti v skladu s shemo povezave navitij, ki ustreza njihovi nazivni napetosti.
Praksa - kako izbrati shemo za določen primer
Najpogosteje električarji delajo z omrežjem 380/220 V, zato si poglejmo, kako priključiti elektromotor, zvezdo ali trikot, na takšno trifazno električno omrežje.
V večini elektromotorjev je mogoče spremeniti shemo povezave navitij, v ta namen je v Brnu šest sponk, ki so nameščene tako, da lahko s pomočjo minimalnega niza mostičkov sestavite potrebno vezje. Z enostavnimi besedami: terminal začetka prvega navitja se nahaja nad koncem tretjega, začetek drugega, nad koncem prvega, začetek tretjega nad koncem drugega.
Kako ločiti dve možnosti za priklop elektromotorja, si lahko ogledate na spodnji sliki.
Pogovorimo se o tem, katero shemo izbrati. Priključna shema tuljav elektromotorja nima posebnega vpliva na način delovanja motorja, če so nazivni parametri motorja v skladu z napajalnim omrežjem. Če želite to narediti, poglejte imensko tablico in ugotovite, za katere napetosti je zasnovan vaš električni stroj.
Običajno je oznaka videti takole:
Dešifrira se takole:
Če je medfazna napetost 220, sestavite navitja v trikotnik, če pa 380, jih sestavite v zvezdo.
Če želite preprosto odgovoriti na vprašanje "Kako povezati navitja motorja?" Za vas smo naredili tabelo za izbiro povezovalnega diagrama:
Preklop zvezda-trikot za gladek zagon
Pri zagonu elektromotorja opazimo visoke zagonske tokove. Zato se za zmanjšanje začetnih tokov asinhronih motorjev uporablja zagonsko vezje s preklopom navitij iz zvezde v trikotnik. V tem primeru, kot je navedeno zgoraj, mora biti električni motor zasnovan tako, da je povezan v "trikotnik" in deluje pod Ulinearjem vašega omrežja.
Tako v naših trifaznih električnih omrežjih (380/220V) za take primere uporabljamo motorje z nazivno “380/660” Volt, za “Δ/Y” oz.
Pri zagonu se navitja vklopijo kot zvezda na znižano napetost 380 V (glede na nazivno 660 V), motor začne pospeševati in v določenem trenutku (običajno s časovnikom, v bolj zapletenih različicah - s signalom senzorjev toka in hitrosti) se navitja preklopijo na trikot in delujejo že pri nazivni napetosti 380 voltov.
Zgornja ilustracija opisuje ta način zagona motorjev, vendar je kot primer prikazano preklopno stikalo, ki se uporabljata dva dodatna kontaktorja (KM2 in KM3), čeprav je to bolj zapleteno od običajnega vezja elektromotorja njegova pomanjkljivost. Vendar ima številne prednosti:
- Manjša obremenitev električnega omrežja zaradi udarnih tokov.
- V skladu s tem so manjši padci napetosti in zmanjšana je verjetnost zaustavitve povezane opreme.
- Mehak zagon motorja.
Ta rešitev ima dve glavni pomanjkljivosti:
- Potrebno je položiti dva trižilna kabla od mesta kontaktorjev neposredno do sponk motorja.
- Začetni navor pade.
Zaključek
Kot taka ni razlik v karakteristikah delovanja pri povezovanju istega elektromotorja v konfiguraciji zvezda ali trikotnik (če se boste napačno odločili, bo preprosto izgorel). Tako kot nobena shema nima prednosti ali slabosti. Nekateri avtorji trdijo, da je v zvezdi manj toka. Toda z enako močjo dveh različnih motorjev, od katerih je eden zasnovan za povezavo v "zvezdo", drugi pa v "delta" v omrežje, na primer 380 V, bo tok enak. In istega motorja ni mogoče vklopiti "naključno" in "iz neznanih razlogov", saj bo preprosto izgorel. Glavna stvar je izbrati možnost, ki ustreza napajalni napetosti.
Upamo, da vam je zdaj postalo bolj jasno, kaj je vezje zvezde in trikotnika v elektromotorju, kakšna je razlika pri povezovanju v vsaki metodi in kako izbrati vezje za določen primer. Upamo, da so bile informacije koristne in zanimive za vas!
Materiali
Trifazni elektromotor je električni stroj, ki deluje na izmenični tok. Tak motor je sestavljen iz statorja in rotorja. Stator ima tri navitja, premaknjena za sto dvajset stopinj. Ko se v tokokrogu navitja pojavi trifazna napetost, se na polih oblikujejo magnetni tokovi in rotor se vrti. Elektromotorji so sinhroni ali asinhroni. Trifazni se pogosto uporabljajo v industriji in vsakdanjem življenju. Takšni motorji so lahko enohitrostni, v tem primeru so navitja motorja povezani v zvezdni ali trikotni vzorec, in večhitrostni. Slednje enote so preklopljive, v tem primeru pride do prehoda iz ene povezovalne sheme v drugo.
Trifazni elektromotorji so razdeljeni glede na sheme povezovanja navitij. Obstajata dve shemi povezovanja - povezava zvezda in trikot. Priključitev navitij motorja po tipu "zvezda" je povezava koncev navitij motorja na eni točki (ničelno vozlišče): dobi se dodatna sponka - nič. Prosti konci so povezani s fazami električnega omrežja 380 V. Navzven je ta povezava podobna trikraki zvezdi. Na fotografiji je prikazana naslednja shema: povezava "zvezda" in "trikot" Priključitev navitij elektromotorja po vrsti "delta" je navitje: konec prvega je povezan z začetkom drugega navitja, konec drugega na začetek tretjega in konec tretjega na začetek prvega. Trifazna napetost se napaja na priključnih vozliščih navitij. Pri tej povezavi navitij ni ničelne sponke. Navzven spominja na trikotnik.
Povezave zvezda in trikot so enako pogoste in se bistveno ne razlikujejo. Za povezavo navitij v zvezdni tip (ko motor deluje v nazivnem načinu) mora biti omrežna napetost večja kot pri priključitvi v trikotniku. Zato so značilnosti trifaznega motorja označene na naslednji način: 220/380 V ali 127/220 V. Po potrebi morajo biti nazivna navitja povezana v zvezdo, nazivna napetost motorja pa bo 380/660 V. V (delta tip).
Upoštevati je treba, da se pogosto uporablja kombinirana povezava zvezda in trikot. To se naredi za lažji zagon elektromotorja. Pri zagonu se uporablja vezava zvezda, nato pa se s posebnim relejem preklopi na trikot in s tem zmanjša zagonski tok. Takšna vezja so priporočljiva za zagon elektromotorjev velike moči, ki zahtevajo velik zagonski tok. Pomembno je vedeti, da v tem primeru začetni tok sedemkrat presega nazivni tok.
Pri povezovanju elektromotorjev so možne tudi druge kombinacije, na primer povezavo zvezda in trikot lahko nadomestimo z dvojno, trojno zvezdo ter drugimi možnostmi povezave. Takšne metode se uporabljajo za večstopenjske (dvo-, štiri-, itd.) elektromotorje.
Vsebina:
Asinhroni elektromotorji so se med delovanjem izkazali s takšnimi kazalniki, kot so obratovalna zanesljivost, sposobnost doseganja visoke moči navora in odlična zmogljivost. Pomemben pokazatelj delovanja teh motorjev je možnost preklapljanja med vezavo zvezda in trikot – to pa pomeni stabilnost med delovanjem. Vsaka povezava ima svoje prednosti, ki jih je treba razumeti pri pravilni uporabi asinhronih elektromotorjev.
Optimalna izbira priključka motorja
Pretvorba "zvezde" v "trikot" v asinhronem elektromotorju, kot tudi možnost popravila navitij motorja in v primerjavi z drugimi motorji nizki stroški v kombinaciji z odpornostjo na mehanske obremenitve so naredili ta tip motornih najbolj priljubljenih. Glavni parameter, ki označuje prednost asinhronih motorjev, je enostavnost zasnove. Ob vseh prednostih tovrstnega elektromotorja ima med delovanjem tudi negativne vidike.
V praksi lahko trifazne asinhrone elektromotorje priključimo na omrežje v obliki zvezda in trikot. Povezava "zvezda" je, ko so konci statorskega navitja oviti okoli ene točke, na začetku vsakega navitja pa je omrežna napetost 380 voltov; shematsko je ta vrsta povezave označena z znakom (Y).
Če je v stikalni omarici za priključitev elektromotorja izbrana opcija "trikotnik", morajo biti navitja statorja povezana zaporedno:
- konec prvega navitja - z začetkom drugega;
- povezovanje konca "drugega" - z začetkom tretjega;
- konec tretjega - z začetkom prvega.
Priključni diagrami elektromotorja
Strokovnjaki, ne da bi se spuščali v osnove elektrotehnike, navajajo dejstvo, da elektromotorji, vezani v zvezdno vezje, delujejo mehkeje kot tisti, ki so povezani v trikotnik (Δ). To je dobro vezje za motorje z majhno močjo. Osredotočajo se tudi na dejstvo, da med mehkim delovanjem, ko se uporablja vezje "zvezda" (Y), elektromotor ne pridobi nazivne moči.
Pri izbiri optimalne možnosti za priključitev elektromotorja je treba upoštevati dejstvo, da trikotnik (Δ) omogoča motorju največjo moč, vendar se vrednost zagonskega toka znatno poveča.
Če primerjamo kazalnike moči, je to glavna razlika med povezavami v zvezdico in trikotnikom (Y, Δ), strokovnjaki ugotavljajo, da imajo elektromotorji s povezavo v zvezdico (Y) 1,5-krat manjšo moč od tistih, ki so priključeni v trikotniku (Δ).
Za zmanjšanje tokovnih parametrov v trenutku zagona v različnih preklopnih tokokrogih (Δ) - (Y) je priporočljiva uporaba povezave motorja "zvezda in trikot", kombinirano preklopno vezje. Za elektromotorje z visoko nazivno močjo se priporoča kombinirana ali mešana vrsta povezave.
Ko je povezava zvezda (Y) in (Δ) vključena, povezava zvezda (Y) deluje od začetka zagona; ko elektromotor doseže zadostno število vrtljajev, preklopi na povezavo trikot (Δ). Obstajajo naprave za samodejno preklapljanje priključkov motorja. Poglejmo razlike med shemami zagona elektromotorja in kakšna je razlika med njimi.
Kako nadzorovati preklop motorja
Pogosto se za zagon elektromotorja visoke moči uporablja preklop trikotnika na zvezdni priključek; to je potrebno za zmanjšanje trenutnih parametrov ob zagonu. Z drugimi besedami, motor se zažene v zvezdnem načinu, vse delo pa poteka na trikotniku. V ta namen se uporablja trifazni kontaktor.
Pri samodejnem preklopu morajo biti izpolnjeni naslednji predpogoji:
- blokirajte stike pred hkratno aktivacijo;
- obvezna izvedba dela, s časovnim zamikom.
Za 100% prekinitev povezave zvezda je potreben časovni zamik, sicer bo ob vklopu povezave trikot prišlo do kratkega stika med fazama. Uporabljen je časovni rele (RT), ki zakasni preklop v intervalu od 50 do 100 milisekund.
Kako lahko zamaknete preklopne čase?
Pri uporabi vezja "zvezda in trikot" je potrebno odložiti čas vklopa povezave (Δ), dokler se povezava (Y) ne izklopi; strokovnjaki dajejo prednost trem metodam:
- uporaba normalno odprtega kontakta v časovnem releju, ki blokira delta vezje, ko se elektromotor zažene, preklopni moment pa nadzira tokovni rele (RT);
- z uporabo časovnika v sodobnem časovnem releju, ki ima možnost preklapljanja med načini v intervalu od 6 do 10 sekund.
- z zunanjim krmiljenjem kontaktorjev zaganjalnika iz avtomatskih enot ali ročnega preklopa.
Standardna preklopna shema
Klasična različica preklop iz "zvezde" v "delta" strokovnjaki menijo, da je zanesljiva metoda, ne zahteva velikih stroškov, je enostavna za izvedbo, vendar ima, tako kot vsaka druga metoda, pomanjkljivost - to so splošne dimenzije časovni rele. Za to vrsto RF je zagotovljeno, da izvede časovni zamik z magnetizacijo jedra, in potreben je čas, da se razmagneti.
Mešano (kombinirano) stikalno vezje deluje na naslednji način. Ko operater vklopi trifazni odklopnik (AB), je motorni zaganjalnik pripravljen za delovanje. Prek kontaktov gumba "Stop", normalno zaprtega položaja in preko normalno odprtih kontaktov gumba "Start", ki ga pritisne operater, elektrika prehaja v kontaktorsko tuljavo (CM). Kontakti (BKM) zagotavljajo samoizbira močnostnih kontaktov in jih ohranjajo v položaju vklopa.
Rele v tokokrogu (KM) omogoča operaterju, da izklopi elektromotor s tipko "Stop". Ko "kontrolna faza" prehaja skozi gumb za zagon, gre tudi skozi zaprte normalno nameščene kontakte (BKM1) in kontakte (RV) - kontaktor (KM2) se zažene, njegovi napajalni kontakti napajajo priključek (Y) in se začne vrtenje rotorja elektromotorja.
Ko operater zažene motor, se kontakti (BKM2) v kontaktorju (KM2) odprejo, to ustvari nedelujoče stanje napajalnih kontaktov (KM1), ki napajajo priključek motorja Δ.
Tokovni rele (RT) deluje skoraj takoj zaradi visokih tokovnih vrednosti, ki so vključene v vezje tokovnih transformatorjev (CT1) in (CT2). Krmilno vezje tuljave kontaktorja (KM2) je ranžirano s kontakti tokovnega releja (RT), ki preprečuje delovanje (RV).
V tokokrogu kontaktorja (KM1) se pri zagonu (KM2) odpre kontaktni blok (BKM2), kar prepreči delovanje tuljave (KM1).
Z nastavitvijo želenega parametra hitrosti rotorja motorja se odprejo kontakti tokovnega releja, saj se zagonski tok zmanjša pri krmiljenju kontaktorja (KM2), hkrati z odpiranjem kontaktov, ki napajajo napetost na priključku navitja (Y) , BKM2 sta priključena, kar pripelje kontaktor (KM1) v delovni položaj ), v njegovem vezju pa se odpre blok kontaktov BKM2 in posledično se RV izklopi. Preoblikovanje "trikotnika" v "zvezdo" se zgodi po zaustavitvi motorja.
Pomembno! Začasni rele se ne izklopi takoj, ampak z zamikom, ki omogoča, da so kontakti releja v vezju (KM1) nekaj časa zaprti, kar zagotavlja zagon (KM1) in delovanje motorja v trikotniku.
Slabosti standardne sheme
Kljub zanesljivosti klasičnega vezja za preklop z ene povezave na drugo povezavo elektromotorja velike moči ima svoje slabosti:
- potrebno je pravilno izračunati obremenitev na gredi elektromotorja, sicer bo trajalo veliko časa, da pridobite hitrost, kar ne bo omogočilo hitrega delovanja tokovnega releja in nato preklopa na delovanje prek povezave Δ, prav tako pa je izjemno nezaželeno, da motor dlje časa deluje v tem načinu;
- da bi se izognili pregrevanju navitij motorja, strokovnjaki priporočajo vključitev termičnega releja v vezje;
- ko se v klasični shemi uporablja moderen videz RV, je treba upoštevati zahteve potnega lista za obremenitev na gredi;
Zaključek
Pomemben pogoj pri uporabi diagrama povezave zvezda-trikot je pravilen izračun obremenitve gredi motorja. Poleg tega ni mogoče zanikati, da ko je kontaktor ene povezave Y izklopljen in motor še ni dosegel zahtevane hitrosti, se sproži faktor samoindukcije in povečana napetost vstopi v omrežje, kar lahko onesposobi druge bližnje opremo in naprave.
Strokovnjaki priporočajo zagon elektromotorjev s povprečno močjo po shemi Y, kar zagotavlja mehko delovanje in gladek zagon. Načini izbire preklopa se razlikujejo glede na razpoložljivo napetost na objektu in obremenitev.
Vsebina:Delovanje trifaznih elektromotorjev se šteje za veliko bolj učinkovito in produktivno kot enofazni motorji, zasnovani za 220 V. Zato, če so tri faze, je priporočljivo priključiti ustrezno trifazno opremo. Posledično priključitev trifaznega motorja na trifazno omrežje zagotavlja ne le ekonomično, ampak tudi stabilno delovanje naprave. Priključni diagram ne zahteva dodajanja nobenih zagonskih naprav, saj se takoj po zagonu motorja v navitjih statorja oblikuje magnetno polje. Glavni pogoj za normalno delovanje takšnih naprav je pravilna izvedba povezave in skladnost z vsemi priporočili.
Sheme povezav
Magnetno polje, ki ga ustvarijo trije navitji, zagotavlja vrtenje rotorja elektromotorja. Tako se električna energija pretvarja v mehansko.
Povezava se lahko izvede na dva glavna načina - zvezda ali trikotnik. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti. Zvezdasto vezje zagotavlja bolj gladek zagon enote, vendar moč motorja pade za približno 30% nazivne vrednosti. V tem primeru ima delta povezava določene prednosti, saj ni izgube moči. Vendar ima to tudi svojo posebnost, povezano s trenutno obremenitvijo, ki se med zagonom močno poveča. Ta pogoj negativno vpliva na izolacijo žic. Izolacija se lahko poškoduje in motor lahko popolnoma odpove.
Posebno pozornost je treba nameniti evropski opremi, opremljeni z elektromotorji, zasnovanimi za napetosti 400/690 V. Priporočamo jih za povezavo z našimi 380-voltnimi omrežji samo po metodi delta. Če so povezani z zvezdo, takšni motorji pod obremenitvijo takoj izgorejo. Ta metoda je uporabna samo za domače trifazne elektromotorje.
Sodobne enote imajo priključno omarico, v katero se vodijo konci navitij. Njihovo število je lahko tri ali šest. V prvem primeru je povezovalni diagram sprva predpostavljen kot zvezdasta metoda. V drugem primeru je mogoče vklopiti električni motor trifazno omrežje obe smeri. To pomeni, da so z zvezdnim vezjem trije konci, ki se nahajajo na začetku navitij, povezani v skupni zasuk. Nasprotni konci so povezani s fazami omrežja 380 V, iz katerega se napaja. Pri možnosti trikotnika so vsi konci navitij zaporedno povezani drug z drugim. Faze so povezane s tremi točkami, na katerih so konci navitij povezani med seboj.
Uporaba vezja zvezda-trikot
Kombinirani povezovalni diagram, znan kot "zvezda-trikot", se uporablja relativno redko. Omogoča gladek zagon z zvezdnim vezjem, med glavnim delovanjem pa je vklopljen trikotnik, ki zagotavlja največjo moč enote.
Ta povezovalni diagram je precej zapleten, saj zahteva uporabo treh navitij, nameščenih v povezavah hkrati. Prvi MP je povezan z omrežjem in s konci navitij. MP-2 in MP-3 sta povezana z nasprotnimi konci navitij. Povezava trikot je izvedena na drugi zaganjalnik, povezava zvezda pa na tretji. Hkratno aktiviranje drugega in tretjega zaganjalnika je strogo prepovedano. To bo povzročilo kratek stik med fazami, povezanimi z njimi. Da bi preprečili takšne situacije, je med temi zaganjalniki nameščena zapora. Ko se en MP vklopi, se odprejo kontakti drugega.
Celoten sistem deluje po naslednjem principu: hkrati z vklopom MP-1 se vklopi MP-3, povezan z zvezdico. Po gladkem zagonu motorja po določenem času, ki ga nastavi rele, pride do prehoda v normalni način delovanja. Nato se MP-3 izklopi in MP-2 vklopi v skladu s trikotnim diagramom.
Trifazni motor z magnetnim zaganjalnikom
Priključitev trifaznega motorja z magnetnim zaganjalnikom se izvede na enak način kot prek odklopnika. To vezje je preprosto dopolnjeno z blokom za vklop/izklop z ustreznima gumboma START in STOP.
Ena normalno zaprta faza, povezana z motorjem, je povezana s tipko START. Ko pritisnete, se kontakti zaprejo, po katerem tok teče v motor. Vendar je treba upoštevati, da če spustite gumb START, bodo kontakti odprti in napajanje ne bo na voljo. Da bi to preprečili, je magnetni zaganjalnik opremljen še z enim dodatnim kontaktnim konektorjem, tako imenovanim samozadrževalnim kontaktom. Deluje kot zaklepni element in preprečuje prekinitev tokokroga, ko je gumb START izklopljen. Tokokrog je mogoče popolnoma prekiniti samo s tipko STOP.
Na ta način je mogoče izvesti priključitev trifaznega motorja na trifazno omrežje različne poti. Vsak od njih je izbran v skladu z modelom enote in posebnimi pogoji delovanja.
Rotor turbinskega kompresorja
Kot je znano, so trifazni asinhroni elektromotorji (el) s kletkastim rotorjem vezani v vezje zvezda ali trikot, odvisno od omrežne napetosti, za katero je posamezno navitje zasnovano.
Pri zagonu posebej močne električne energije. motorji, povezani v trikotniku, kažejo povečane zagonske tokove, ki v preobremenjenih omrežjih povzročijo začasen padec napetosti pod dovoljeno mejo.
Ta pojav je posledica oblikovne značilnosti asinhroni električni motorji, pri katerih ima masivni rotor precej veliko vztrajnost in ko se zavrti, motor deluje v načinu preobremenitve. Zagon elektromotorja postane težji, če je na gredi obremenitev z veliko maso - rotorji turbinskih kompresorjev, centrifugalne črpalke ali mehanizmi različnih obdelovalnih strojev.
Metoda za zmanjšanje zagonskih tokov elektromotorja
Za zmanjšanje trenutnih preobremenitev in padca napetosti v omrežju se uporablja posebna metoda za priključitev trifazne električne energije. motor, ki z naraščanjem hitrosti preklopi iz zvezde v trikot.
Povezava navitij motorja: zvezda (levo) in trikotnik (desno) Pri povezovanju zvezdnih navitij motorja, zasnovanega za trikotno povezavo, na trifazno omrežje je napetost, ki se uporablja za vsako navitje, 70% manjša od nazivne vrednosti. V skladu s tem tok pri zagonu električnega motor bo manjši, vendar ne smemo pozabiti, da bo tudi začetni navor manjši.
Zato preklopa zvezda-trikot ni mogoče uporabiti za elektromotorje, ki imajo na začetku neinercijsko obremenitev na gredi, kot je teža bremena vitla ali upor batnega kompresorja.
Preklapljanje načinov na elektromotorju, nameščenem na batni kompresor, je nesprejemljivo. Za delovanje v sklopu takšnih enot, ki imajo ob zagonu veliko obremenitev, se uporablja posebna trifazna električna energija. motorji z navitim rotorjem, pri katerih se zagonski tokovi regulirajo z reostati.
Preklop zvezda-trikot se lahko uporablja samo za elektromotorje, ki imajo na gredi prosto vrtljivo obremenitev - ventilatorje, centrifugalne črpalke, gredi obdelovalnih strojev, centrifug in druge podobne opreme.
Centrifugalna črpalka z asinhronim elektromotorjem Izvedba spreminjanja načinov povezave navitja motorja
Očitno je, da je za zagon trifaznega elektromotorja v zvezdnem načinu z naknadnim preklopom na trikotno povezavo navitij potrebno v zaganjalniku uporabiti več trifaznih kontaktorjev.
Komplet kontaktorjev v zaganjalniku za preklop zvezda-trikot V tem primeru je treba zagotoviti blokado sočasnega delovanja teh kontaktorjev in zagotoviti kratkotrajno preklopno zakasnitev, da se zagotovi izklop zvezdne povezave, preden se vklopi trikotnik, sicer trifazni pride do kratkega stika.
Zato mora tudi časovni rele (RT), ki se uporablja v vezju za nastavitev preklopnega intervala, zagotavljati zakasnitev 50-100 ms, da ne pride do kratkega stika.
Metode za izvedbo preklopne zakasnitve
Časovni diagram preklopa načina Obstaja več načel za izvajanje zamude z uporabo:
Ročno stikalo za način Klasična shema
Ta sistem je precej preprost, nezahteven in zanesljiv, vendar ima pomembno pomanjkljivost, ki bo opisana spodaj in zahteva uporabo obsežnega in zastarelega časovnega releja.
Ta RF zagotavlja zakasnjeno zaustavitev zaradi magnetiziranega jedra, ki potrebuje nekaj časa, da se razmagneti.
Elektromagnetni zakasnilni rele Da bi razumeli delovanje tega vezja, se je treba miselno sprehoditi skozi tokovne poti.
Klasična preklopna shema s tokovnimi in časovnimi releji Po vklopu trifaznega varovalka AV zaganjalnik je pripravljen za delovanje. Skozi normalno zaprte kontakte gumba "Stop" in kontakt gumba "Start", ki ga zapre operater, tok teče skozi tuljavo kontaktorja KM. Napajalni kontakti KM se zaradi kontakta BKM ohranjajo v stanju vklopa s "samodržanjem".
V fragmentu zgornjega diagrama rdeča puščica označuje obvodni kontakt Rele KM je potreben za izklop motorja s tipko "Stop". Impulz iz gumba "Start" prehaja tudi skozi normalno zaprta BKM1 in RV, zažene kontaktor KM2, katerega glavni kontakti napajajo napetost na zvezdno povezavo navitij - rotor se zavrti.
Ker se v trenutku zagona KM2 odpre kontakt BKM2, potem KM1, ki zagotavlja vklop delta povezave navitij, ne more delovati na noben način.
Kontaktorji za povezavo zvezda (KM2) in trikot (KM1). Začetne tokovne preobremenitve. motor je prisiljen skoraj takoj zagnati RT, priključen na tokokroge tokovnih transformatorjev TT1, TT2. V tem primeru je krmilno vezje tuljave KM2 ranžirano s kontaktom RT, ki blokira delovanje RF.
Hkrati z zagonom KM2 se s pomočjo dodatnega normalno odprtega kontakta BKM2 zažene časovni rele, katerega kontakti so preklopljeni, vendar KM1 ne deluje, ker je BKM2 odprt v tokokrogu tuljave KM1.
Vklop časovnega releja - zelena puščica, preklopni kontakti - rdeče puščice Ko se hitrost poveča, se začetni tokovi zmanjšajo in kontakt PT v krmilnem vezju KM2 se odpre. Hkrati z odklopom napajalnih kontaktov, ki zagotavljajo napajanje zvezdne povezave navitij, se BKM2 zapre v krmilnem vezju KM1 in BKM2 odpre v napajalnem vezju RV.
Toda, ker se PB izklopi z zakasnitvijo, je ta čas dovolj, da njegov normalno odprt kontakt v tokokrogu KM1 ostane zaprt, zaradi česar pride do samoprevzema KM1, ki povezuje navitja v trikotniku.
Normalno odprt samozadrževalni kontakt KM1 Pomanjkljivost klasične sheme
Če zaradi nepravilnega izračuna obremenitve na gredi ne more pridobiti zagona, potem tokovni rele v tem primeru ne bo dovolil, da bi vezje prešlo v način trikota. Dolgotrajno delovanje električnega asinhroni motor v tem načinu je preobremenitev pri zagonu izjemno nezaželena;
Pregreta navitja motorja Zato preprečite posledice nepričakovanega povečanja obremenitve pri zagonu trifaznega električnega. motorja (obrabljen ležaj ali tujki, ki vstopajo v ventilator, kontaminacija rotorja črpalke), priključite tudi termični rele na napajalni tokokrog. motor po kontaktorju KM (ni prikazan na diagramu) in namestite temperaturni senzor na ohišje.
Videz in glavne komponente termičnega releja Če se za preklop načinov, ki se zgodi v nastavljenem časovnem intervalu, uporablja časovnik (sodobni RV), potem ko so navitja motorja vklopljena v trikotniku, se nastavi nazivna hitrost, pod pogojem, da obremenitev na gredi ustreza tehničnim pogojem elektromotorja.
Preklapljanje načinov z uporabo sodobnega časovnega releja CRM-2T Samo delovanje časovnika je povsem preprosto - najprej se vklopi kontaktor zvezda, po preteku nastavljivega časa se ta kontaktor izklopi, z nekaj prav tako nastavljivega zamika pa se vklopi kontaktor trikot.
Pravilne specifikacije za uporabo preklopnih povezav navitij.
Pri zagonu katere koli trifazne električne. motor je treba upoštevati najpomembnejši pogoj– navor obremenitvenega upora mora biti vedno manjši od zagonskega navora, sicer se elektromotor preprosto ne bo zagnal, njegova navitja pa se bodo pregrela in izgorela, tudi če se uporablja zvezdasti način zagona, pri katerem je napetost nižja od nazivne eno.
Tudi če je na gredi prosto vrteča se obremenitev, začetni navor, ko je povezan z zvezdo, morda ne bo zadostoval in električni tok morda ne bo zadostoval. motor ne bo dosegel hitrosti, pri kateri bi moral preklopiti v delta način, saj se bo upor medija, v katerem se vrtijo mehanizmi agregatov (lopatice ventilatorja ali rotor črpalke), povečal s povečanjem hitrosti vrtenja.
V tem primeru, če je tokovni rele izključen iz tokokroga in se preklapljanje med načini izvede v skladu z nastavitvijo časovnika, bodo v trenutku prehoda na trikotnik opazovani enaki tokovni sunki skoraj enakega trajanja kot pri izhajajoč iz stacionarnega stanja rotorja.
Primerjalne značilnosti neposredni in prehodni zagon motorja z obremenitvijo na gredi Očitno je, da takšna povezava zvezda-trikot ne bo dala nobenih pozitivnih rezultatov, če je začetni navor nepravilno izračunan. Toda v trenutku, ko je kontaktor, ki zagotavlja zvezdno povezavo, izklopljen, pri nezadostni hitrosti motorja, bo zaradi samoindukcije prišlo do povečane napetosti v omrežju, ki lahko poškoduje drugo opremo.
Zato je treba s preklopom zvezda-trikot zagotoviti izvedljivost takšne povezave trifaznega asinhronega električnega napajanja. motor in ponovno preverite izračune obremenitve.