ما الفرق بين مخططات توصيل اللفات الحركية بنجم ومثلث

تم تطوير نظام التيار الكهربائي ثلاثي الطور في نهاية القرن التاسع عشر من قبل العالم الروسي M.O. Dolivo-Dobrovolsky. ثلاث مراحل ، الجهد الذي يتم إزاحته بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة ، من بين مزايا أخرى ، تجعل من السهل إنشاء مجال مغناطيسي دوار. يحمل هذا المجال دوارات المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور الأكثر شيوعًا وأبسطها.

تكون اللفات الثلاث للجزء الثابت لهذه المحركات الكهربائية مترابطة في معظم الحالات وفقًا لمخطط "النجم" أو "المثلث". في الأدب الأجنبي ، يتم استخدام المصطلحين "نجمة" و "دلتا" ، ويتم اختصارهما كـ S و D. يعتبر التعيين الذكري D و Y أكثر شيوعًا ، مما قد يؤدي في بعض الأحيان إلى حدوث ارتباك - يمكن تمييز الحرف D بكل من "نجمة" و "مثلث".

جهد الطور والخط

لفهم الاختلافات بين طرق توصيل اللفات ، عليك أولاً أن تفهم مع مفاهيم المرحلة والجهود الخطية. جهد الطور هو الجهد بين بداية ونهاية مرحلة واحدة. خطي - بين نفس الاستنتاجات لمراحل مختلفة.

بالنسبة لشبكة ثلاثية الطور ، تكون الفولتية من خط إلى خط هي الفولتية بين المراحل ، على سبيل المثال ، A و B ، وتكون الفولتية الطورية بين كل مرحلة والموصل المحايد.

لذا فإن الفولتية Ua و Ub و Uc ستكون طورًا و Uab و Ubc و Uca ستكون خطية. هذه الفولتية مختلفة. لذلك ، بالنسبة لشبكة منزلية وصناعية تبلغ 0.4 كيلو فولت ، تبلغ الفولتية الخطية 380 فولت ، وتكون الفولتية الطورية 220 فولت.

توصيل لفات المحرك حسب مخطط "النجم"

عند توصيل أطوار المحرك الكهربائي بنجمة ، تكون اللفات الثلاث مترابطة في بدايتها عند نقطة مشتركة. ترتبط النهايات الحرة بمرحلة خاصة بها من الشبكة. في بعض الحالات ، يتم توصيل النقطة المشتركة بالحافلة المحايدة لنظام إمداد الطاقة.

يمكن أن نرى من الشكل أنه بالنسبة لهذا التضمين ، يتم تطبيق جهد الطور للشبكة على كل ملف (للشبكات من 0.4 كيلو فولت - 220 فولت).

ربط لفات المحرك حسب مخطط "المثلث"

باستخدام مخطط "المثلث" ، ترتبط نهايات اللفات ببعضها البعض في سلسلة. اتضح نوعًا من الدائرة ، ولكن في الأدبيات ، يُقبل اسم "المثلث" بسبب الأسلوب المستخدم غالبًا. لا يوجد مكان لتوصيل السلك المحايد في هذا النموذج.

من الواضح أن الفولتية المطبقة على كل ملف ستكون خطية (380 فولت لكل ملف).

مقارنة مخططات الاتصال مع بعضها البعض

لمقارنة كلا المخططين مع بعضهما البعض ، من الضروري حساب الطاقة الكهربائية التي طورها المحرك الكهربائي أثناء إدراج واحد أو آخر. لهذا ، من الضروري النظر في مفاهيم التيارات الخطية (إيلين) والطور (Iphase).تيار الطور هو التيار المتدفق خلال لف الطور. يتدفق تيار الخط عبر الموصل المتصل بطرف اللف.

في الشبكات حتى 1000 فولت ، يكون مصدر الكهرباء محول، اللف الثانوي الذي يتم تشغيله بواسطة "نجمة" (وإلا فإنه من المستحيل تنظيم سلك محايد) أو مولد يتم توصيل ملفاته بنفس الطريقة.

يوضح الشكل أنه عند الاتصال بـ "نجمة" ، تكون التيارات في الموصلات والتيارات في ملفات المحرك متساوية. يتم تحديد تيار الطور بجهد الطور:

   

حيث Z هي مقاومة لف مرحلة واحدة ، يمكن اعتبارها متساوية. يمكن أن يكتب ذلك

   

.

بالنسبة لاتصال دلتا ، تختلف التيارات - يتم تحديدها بواسطة الفولتية الخطية المطبقة على المقاومة Z:

   

.

لذلك ، لهذه الحالة .

الآن يمكننا مقارنة القوة الإجمالية () ، التي تستهلكها المحركات الكهربائية ذات المخططات المختلفة.

• للاتصال النجم ، القوة الإجمالية ;
• بالنسبة لاتصال دلتا ، فإن إجمالي الطاقة هو .

وهكذا ، عندما يتم تشغيله بواسطة "نجمة" ، يولد المحرك الكهربائي طاقة أقل بثلاث مرات مما كانت عليه عند توصيله بالدلتا. كما أنه يؤدي إلى نتائج إيجابية أخرى:

• يتم تقليل تيارات البداية ؛
• يصبح تشغيل المحرك وبدء التشغيل أكثر سلاسة ؛
• يتكيف المحرك الكهربائي جيدًا مع الأحمال الزائدة على المدى القصير ؛
• يصبح النظام الحراري للمحرك غير المتزامن أكثر رقة.

الوجه الآخر للعملة هو أن المحرك ذو الجرح النجمي لا يمكنه تطوير أقصى طاقة. في بعض الحالات ، قد لا يكون العزم كافيًا حتى لتدوير الدوار.

طرق تبديل دوائر دلتا النجوم

يسمح تصميم معظم المحركات الكهربائية بالتبديل من مخطط اتصال إلى آخر.لهذا ، يتم عرض بدايات ونهايات اللفات على الجهاز بحيث يمكن ببساطة عمل "مثلث" من "نجمة" والعكس صحيح عن طريق تغيير موضع التراكبات.

يمكن لمالك المحرك الكهربائي بنفسه اختيار ما يحتاج إليه - بداية ناعمة بتيارات بدء صغيرة وتشغيل سلس أو أعظم قوة يطورها المحرك. إذا كنت بحاجة إلى كليهما ، فيمكنك التبديل تلقائيًا باستخدام ملامسات قوية.

عند الضغط على زر التشغيل SB2 ، يتم تشغيل المحرك الكهربائي وفقًا لمخطط "النجمة". يتم سحب موصل KM3 لأعلى ، وتغلق جهات الاتصال الخاصة به مخرجات لفات المحرك على جانب واحد. ترتبط الاستنتاجات المعاكسة بالشبكة ، كل منها بمرحلتها الخاصة من خلال جهات الاتصال KM1. عند تشغيل هذا الموصل ، يتم تطبيق جهد ثلاثي الأطوار على اللفات ويتم تشغيل دوار المحرك الكهربائي. بعد مرور بعض الوقت على التتابع KT1 ، يتم تبديل ملف KM3 ، ويتم إلغاء تنشيطه ، ويتم تشغيل موصل KM2 ، ويحول الملفات إلى "مثلث".

يحدث التبديل بعد زيادة سرعة المحرك. يمكن التحكم في هذه اللحظة بواسطة مستشعر السرعة ، ولكن من الناحية العملية كل شيء أسهل. يتم التحكم في التبديل تتابع الوقت - بعد 5-7 ثوانٍ ، يُعتبر أن عمليات البدء قد اكتملت ، ويمكنك تشغيل المحرك في وضع الطاقة القصوى. لا يستحق التأخير في هذه اللحظة ، لأن التشغيل المطول مع زيادة الحمل المسموح به لـ "النجم" يمكن أن يؤدي إلى فشل المحرك الكهربائي.

عند تنفيذ هذا الوضع ، تذكر ما يلي:

1. إن عزم بدء تشغيل المحرك ذي اللفات النجمية أقل بكثير من قيمة هذه الخاصية للمحرك الكهربائي مع وصلة دلتا ، لذا فإن بدء تشغيل محرك كهربائي بظروف بدء صعبة بهذه الطريقة ليس ممكنًا دائمًا. انها فقط لن تدخل في التناوب. تشمل هذه الحالات مضخات تعمل بالكهرباء تعمل بضغط خلفي ، إلخ. يتم حل المشكلات المماثلة بمساعدة المحركات ذات الدوار الطوري ، مما يزيد بسلاسة من تيار الإثارة عند بدء التشغيل. يتم استخدام Star start بنجاح عند العمل مع مضخات طرد مركزي تعمل على صمام مغلق ، في حالة تحميل المروحة على عمود المحرك ، إلخ.
2. يجب أن تتحمل ملفات المحرك جهد خط الشبكة. من المهم عدم الخلط بين محركات D / Y 220/380 فولت (عادة ما تكون محركات غير متزامنة منخفضة الطاقة تصل إلى 4 كيلو واط) ومحركات D / Y 380/660 فولت (عادةً 4 كيلو واط وما فوق). لا يتم استخدام شبكة 660 فولت عمليًا في أي مكان ، ولكن يمكن استخدام المحركات الكهربائية ذات هذا الجهد المقنن فقط لتبديل دلتا النجم. محرك أقراص 220/380 في شبكة ثلاثية الطور يتم تشغيله فقط بواسطة "نجمة". لا يمكن استخدامها في مخطط التبديل.
3. يجب الحفاظ على فترة توقف بين إيقاف تشغيل الموصل "النجمي" وتشغيل الموصل "الثلاثي" لتجنب التراكبات. لكن من المستحيل زيادته بما يتجاوز القياس من أجل منع توقف المحرك الكهربائي. عند إنشاء دائرة بنفسك ، قد تحتاج إلى تحديدها بشكل تجريبي.

يتم أيضًا تطبيق التبديل العكسي. من المنطقي أن يعمل محرك قوي مؤقتًا مع حمولة صغيرة.في الوقت نفسه ، يكون عامل الطاقة الخاص بها منخفضًا ، لأن استهلاك الطاقة النشط يتم تحديده من خلال مستوى تحميل المحرك الكهربائي. من ناحية أخرى ، يتم تحديد رد الفعل بشكل أساسي من خلال محاثة اللفات ، والتي لا تعتمد على الحمل على العمود. لتحسين نسبة الطاقة النشطة والمتفاعلة المستهلكة ، يمكنك تبديل اللفات إلى الدائرة "النجمية". يمكن القيام بذلك يدويًا أو تلقائيًا.

يمكن تجميع دائرة التبديل على عناصر منفصلة - مرحلات الوقت ، والملامسات (المشغلات) ، إلخ. يتم أيضًا إنتاج حلول تقنية جاهزة تجمع بين دائرة التبديل التلقائي في مبيت واحد. من الضروري فقط توصيل محرك كهربائي وطاقة من شبكة ثلاثية الطور بأطراف الإخراج. قد يكون لهذه الأجهزة أسماء مختلفة ، على سبيل المثال ، "مرحل وقت البدء" ، وما إلى ذلك.

تشغيل لفات المحرك وفقًا لمخططات مختلفة له مزايا وعيوب. أساس العملية المختصة هو معرفة جميع الإيجابيات والسلبيات. ثم سيستمر المحرك لفترة طويلة ، مما يحقق أقصى قدر من التأثير.

مقالات مماثلة: