Kuo skiriasi variklio apvijų su žvaigždute ir trikampiu jungimo schemos

Trifazės elektros srovės sistemą XIX amžiaus pabaigoje sukūrė rusų mokslininkas M.O.Dolivo-Dobrovolskis. Trys fazės, kurių įtampa viena kitos atžvilgiu pasislenka 120 laipsnių, be kitų privalumų, leidžia lengvai sukurti besisukantį magnetinį lauką. Šis laukas su savimi neša labiausiai paplitusių ir paprasčiausių trifazių asinchroninių variklių rotorius.

Tokių elektros variklių trys statoriaus apvijos dažniausiai yra sujungtos pagal „žvaigždės“ arba „trikampio“ schemą. Užsienio literatūroje vartojamos sąvokos „žvaigždė“ ir „delta“, sutrumpintai vadinami S ir D. Mnemoninis žymėjimas D ir Y yra dažnesnis, dėl to kartais gali kilti painiavos – raidė D gali būti žymima ir „žvaigždė“, ir "trikampis".

Fazės ir linijos įtampa

Norėdami suprasti apvijų sujungimo metodų skirtumus, pirmiausia turite suprasti su fazinės ir tiesinės įtampos sąvokomis. Fazės įtampa yra įtampa tarp vienos fazės pradžios ir pabaigos. Linijinis – tarp tų pačių skirtingų fazių išvadų.

Trifazio tinklo įtampa yra įtampa tarp fazių, pavyzdžiui, A ir B, o fazinė įtampa yra tarp kiekvienos fazės ir nulinio laidininko.

Taigi įtampos Ua, Ub, Uc bus fazinės, o Uab, Ubc, Uca – tiesinės. Šios įtampos skiriasi. Taigi, 0,4 kV buitiniam ir pramoniniam tinklui linijinė įtampa yra 380 voltų, o fazinė - 220 voltų.

Variklio apvijų prijungimas pagal "žvaigždės" schemą

Sujungiant elektros variklio fazes su žvaigžde, trys apvijos iš pradžių sujungiamos bendrame taške. Laisvieji galai yra prijungti prie savo tinklo fazės. Kai kuriais atvejais bendras taškas yra prijungtas prie maitinimo sistemos neutralios magistralės.

Iš paveikslo matyti, kad šiam įtraukimui kiekvienai apvijai taikoma tinklo fazinė įtampa (0,4 kV - 220 voltų tinklams).

Variklio apvijų prijungimas pagal "trikampio" schemą

Pagal "trikampio" schemą apvijų galai yra sujungti vienas su kitu nuosekliai. Pasirodo, savotiškas ratas, tačiau literatūroje „trikampio“ pavadinimas priimtas dėl dažnai vartojamo stiliaus. Šiame įgyvendinimo variante nėra kur prijungti neutralaus laido.

Akivaizdu, kad kiekvienai apvijai taikoma įtampa bus tiesinė (380 voltų vienai apvijai).

Ryšio schemų palyginimas tarpusavyje

Norint palyginti abi schemas tarpusavyje, reikia apskaičiuoti elektros variklio išvystytą elektros galią vieno ar kito įtraukimo metu. Tam būtina atsižvelgti į linijinių (Ilin) ir fazių (Ifazės) srovių sąvokas.Fazinė srovė yra srovė, tekanti per fazės apviją. Linijos srovė teka per laidininką, prijungtą prie apvijos gnybto.

Tinkluose iki 1000 voltų elektros šaltinis yra transformatorius, kurio antrinė apvija įjungiama "žvaigždute" (kitaip neįmanoma organizuoti nulinio laido) arba generatorius, kurio apvijos sujungtos taip pat.

Paveikslėlyje parodyta, kad sujungus su „žvaigžde“, srovės laiduose ir srovės variklio apvijose yra lygios. Fazės srovė nustatoma pagal fazės įtampą:

   

kur Z yra vienos fazės apvijos varža, jos gali būti laikomos lygiomis. Galima taip parašyti

   

.

Trikampio jungties srovės yra skirtingos - jas lemia tiesinė įtampa, taikoma varžai Z:

   

.

Todėl šiam atvejui .

Dabar galime palyginti bendrą galią (), suvartoja skirtingų schemų elektros varikliai.

• žvaigždės jungties bendra galia yra ;
• trikampio jungties bendra galia yra .

Taigi, kai įjungiama „žvaigždė“, elektros variklis išvysto tris kartus mažesnę galią nei prijungtas prie trikampio. Tai taip pat sukelia kitų teigiamų pasekmių:

• sumažinamos paleidimo srovės;
• variklio darbas ir paleidimas tampa sklandesnis;
• elektros variklis puikiai susidoroja su trumpalaikėmis perkrovomis;
• asinchroninio variklio šiluminis režimas tampa švelnesnis.

Kita monetos pusė yra ta, kad žvaigždės apvyniotas variklis negali sukurti didžiausios galios. Kai kuriais atvejais sukimo momento gali net nepakakti rotoriui sukti.

Žvaigždės-trikampio grandinės perjungimo būdai

Daugumos elektros variklių konstrukcija leidžia pereiti nuo vienos prijungimo schemos prie kitos.Tam terminale rodomos apvijų pradžios ir pabaigos, kad tiesiog pakeitus perdangų padėtį būtų galima iš „žvaigždės“ padaryti „trikampį“ ir atvirkščiai.

Pats elektros variklio savininkas gali pasirinkti, ko jam reikia – švelnų paleidimą su mažomis paleidimo srovėmis ir sklandų veikimą arba didžiausią variklio išvystytą galią. Jei jums reikia abiejų, galite automatiškai perjungti naudodami galingus kontaktorius.

Paspaudus paleidimo mygtuką SB2, elektros variklis įjungiamas pagal „žvaigždės“ schemą. KM3 kontaktorius patrauktas aukštyn, jo kontaktai uždaro variklio apvijų išėjimus vienoje pusėje. Priešingos išvados yra prijungtos prie tinklo, kiekviena į savo fazę per KM1 kontaktus. Įjungus šį kontaktorių, į apvijas patenka trifazė įtampa ir varomas elektros variklio rotorius. Po tam tikro laiko, įjungto KT1 relę, KM3 ritė persijungia, ji išjungiama, KM2 kontaktorius įsijungia, apvijas perjungdamas į „trikampį“.

Perjungimas įvyksta po to, kai variklis padidina greitį. Šį momentą galima valdyti greičio jutikliu, tačiau praktiškai viskas yra paprasčiau. Perjungimas yra valdomas laiko estafetė - po 5-7 sekundžių laikoma, kad paleidimo procesai baigti, ir jūs galite įjungti variklį maksimalios galios režimu. Neverta atidėti šio momento, nes ilgalaikis veikimas viršijant leistiną „žvaigždės“ apkrovą gali sukelti elektros pavaros gedimą.

Įdiegdami šį režimą atsiminkite šiuos dalykus:

1. Variklio su žvaigždutinėmis apvijomis paleidimo momentas yra žymiai mažesnis nei elektros variklio su trikampiu jungtimi šios charakteristikos reikšmė, todėl tokiu būdu paleisti elektros variklį sunkiomis paleidimo sąlygomis ne visada įmanoma. Jis tiesiog nepateks į rotaciją. Tokie atvejai apima elektra varomus siurblius, veikiančius esant priešslėgiui ir kt. Panašios problemos išsprendžiamos naudojant variklius su faziniu rotoriumi, sklandžiai padidinant sužadinimo srovę paleidžiant. Star start sėkmingai naudojamas dirbant su išcentriniais siurbliais, veikiančiais ant uždaro vožtuvo, esant ventiliatoriaus apkrovoms ant variklio veleno ir kt.
2. Variklio apvijos turi atlaikyti tinklo linijos įtampą. Svarbu nepainioti D/Y 220/380 voltų variklių (dažniausiai mažos galios asinchroniniai varikliai iki 4 kW) ir D/Y 380/660 voltų variklių (dažniausiai 4 kW ir daugiau). 660 voltų tinklas praktiškai niekur nenaudojamas, tačiau žvaigždės-trikampio perjungimui gali būti naudojami tik tokios vardinės įtampos elektros varikliai. 220/380 pavarą trifaziame tinkle įjungia tik „žvaigždė“. Jų negalima naudoti perjungimo schemoje.
3. Tarp „žvaigždinio“ kontaktoriaus išjungimo ir „trikampio“ kontaktoriaus įjungimo reikia išlaikyti pauzę, kad būtų išvengta perdangų. Tačiau jo neįmanoma padidinti, kad elektros variklis nesustotų. Pačiam kuriant grandinę, gali tekti ją pasirinkti eksperimentiškai.

Taip pat taikomas atvirkštinis jungiklis. Prasminga, jei galingas variklis laikinai veikia su maža apkrova.Tuo pačiu metu jo galios koeficientas yra mažas, nes aktyviosios galios sąnaudas lemia elektros variklio apkrovos lygis. Kita vertus, reaktyvumą daugiausia lemia apvijų induktyvumas, kuris nepriklauso nuo veleno apkrovos. Norėdami pagerinti sunaudotos aktyviosios ir reaktyviosios galios santykį, galite perjungti apvijas į "žvaigždės" grandinę. Tai taip pat galima padaryti rankiniu būdu arba automatiškai.

Perjungimo grandinė gali būti montuojama ant atskirų elementų - laiko relių, kontaktorių (starterių) ir kt. Taip pat gaminami paruošti techniniai sprendimai, kurie sujungia automatinio perjungimo grandinę viename korpuse. Prie išvesties gnybtų reikia tik prijungti elektros variklį ir maitinimą iš trifazio tinklo. Tokie įrenginiai gali turėti skirtingus pavadinimus, pavyzdžiui, „pradžios laiko relė“ ir kt.

Variklio apvijų įjungimas pagal skirtingas schemas turi savo privalumų ir trūkumų. Kompetentingos veiklos pagrindas yra visų privalumų ir trūkumų žinojimas. Tada variklis tarnaus ilgai, suteikdamas maksimalų efektą.

Panašūs straipsniai: