Wat is het verschil tussen de aansluitschema's van de motorwikkelingen met een ster en een driehoek?

Het systeem van driefasige elektrische stroom werd aan het einde van de 19e eeuw ontwikkeld door de Russische wetenschapper M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Drie fasen, waarbij de spanning onder andere 120 graden ten opzichte van elkaar verschoven is, maken het gemakkelijk om een ​​roterend magnetisch veld te creëren. Dit veld bevat de rotoren van de meest voorkomende en eenvoudigste driefasige asynchrone motoren.

De drie statorwikkelingen van dergelijke elektromotoren zijn in de meeste gevallen met elkaar verbonden volgens het "ster"- of "driehoeksschema". In buitenlandse literatuur worden de termen "ster" en "delta" gebruikt, afgekort als S en D. Het geheugensteuntje D en Y komt vaker voor, wat soms tot verwarring kan leiden - de letter D kan zowel als "ster" als "driehoek".

Fase- en lijnspanningen

Om de verschillen tussen de methoden voor het aansluiten van de wikkelingen te begrijpen, moet u eerst begrijpen: met de concepten van fase- en lineaire spanningen. Fasespanning is de spanning tussen het begin en het einde van een fase. Lineair - tussen dezelfde conclusies van verschillende fasen.

Voor een driefasig netwerk zijn lijn-naar-lijn spanningen spanningen tussen fasen, bijvoorbeeld A en B, en fasespanningen zijn tussen elke fase en de nulleider.

Dus de spanningen Ua, Ub, Uc zullen fase zijn en Uab, Ubc, Uca zullen lineair zijn. Deze spanningen zijn verschillend. Dus voor een huishoudelijk en industrieel netwerk van 0,4 kV zijn de lineaire spanningen 380 volt en zijn de fasespanningen 220 volt.

Aansluiting van motorwikkelingen volgens het "ster" -schema

Bij het verbinden van de fasen van een elektromotor met een ster, zijn de drie wikkelingen aan het begin op een gemeenschappelijk punt met elkaar verbonden. De vrije uiteinden zijn elk verbonden met hun eigen fase van het netwerk. In sommige gevallen is het gemeenschappelijke punt verbonden met de neutrale bus van het voedingssysteem.

Uit de figuur blijkt dat voor deze opname de fasespanning van het netwerk op elke wikkeling wordt toegepast (voor netwerken van 0,4 kV - 220 volt).

De motorwikkelingen aansluiten volgens het "driehoek"-schema

Bij het "driehoek"-schema zijn de uiteinden van de wikkelingen in serie met elkaar verbonden. Het blijkt een soort cirkel, maar in de literatuur wordt de naam "driehoek" geaccepteerd vanwege de vaak gebruikte stijl. Er is nergens om de nuldraad in deze uitvoering aan te sluiten.

Het is duidelijk dat de spanningen die op elke wikkeling worden toegepast lineair zijn (380 volt per wikkeling).

Vergelijking van aansluitschema's met elkaar

Om beide schema's met elkaar te vergelijken, is het noodzakelijk om het elektrische vermogen te berekenen dat door de elektromotor wordt ontwikkeld tijdens een of andere opname. Hiervoor is het noodzakelijk om de concepten van lineaire (Ilin) en fase (Iphase) stromen te overwegen.Fasestroom is de stroom die door de fasewikkeling vloeit. De lijnstroom vloeit door de geleider die is aangesloten op de klem van de wikkeling.

In netwerken tot 1000 volt is de elektriciteitsbron: transformator, waarvan de secundaire wikkeling wordt ingeschakeld door een "ster" (anders is het onmogelijk om een ​​neutrale draad te organiseren) of een generator waarvan de wikkelingen op dezelfde manier zijn aangesloten.

De figuur laat zien dat wanneer verbonden met een "ster", de stromen in de geleiders en de stromen in de motorwikkelingen gelijk zijn. De fasestroom wordt bepaald door de fasespanning:

   

waarbij Z de weerstand is van de wikkeling van één fase, kunnen ze gelijk worden genomen. Het kan worden geschreven dat

   

.

Voor een delta-verbinding zijn de stromen anders - ze worden bepaald door de lineaire spanningen die op de weerstand Z worden toegepast:

   

.

Daarom, voor dit geval: .

Nu kunnen we het totale vermogen vergelijken (), verbruikt door elektromotoren met verschillende schema's.

• voor een sterverbinding is het totale vermogen ;
• voor een delta-verbinding is het totale vermogen .

Dus, wanneer ingeschakeld door een "ster", ontwikkelt de elektromotor drie keer minder vermogen dan wanneer hij is aangesloten op een delta. Het leidt ook tot andere positieve gevolgen:

• startstromen worden verminderd;
• de werking en het opstarten van de motor worden soepeler;
• de elektromotor is goed bestand tegen kortstondige overbelastingen;
• het thermische regime van de asynchrone motor wordt zachter.

De keerzijde van de medaille is dat een stergewonden motor geen maximaal vermogen kan ontwikkelen. In sommige gevallen is het koppel misschien niet eens genoeg om de rotor te laten draaien.

Manieren om van ster-driehoekschakeling te wisselen

Het ontwerp van de meeste elektromotoren maakt het mogelijk om van het ene aansluitschema naar het andere over te schakelen.Hiervoor worden het begin en einde van de windingen op de terminal weergegeven, zodat door eenvoudig de positie van de overlays te veranderen, het mogelijk is om een ​​"driehoek" te maken van een "ster" en vice versa.

De eigenaar van de elektromotor kan zelf kiezen wat hij nodig heeft: een zachte start met kleine startstromen en soepele werking of het grootste vermogen dat door de motor wordt ontwikkeld. Als u beide nodig heeft, kunt u automatisch schakelen met krachtige magneetschakelaars.

Wanneer de startknop SB2 wordt ingedrukt, wordt de elektromotor ingeschakeld volgens het "ster" -schema. De KM3-contactor wordt omhoog getrokken, zijn contacten sluiten de uitgangen van de motorwikkelingen aan één kant. De tegenovergestelde conclusies zijn verbonden met het netwerk, elk met zijn eigen fase via de KM1-contacten. Wanneer deze contactor is ingeschakeld, wordt driefasige spanning op de wikkelingen aangebracht en wordt de rotor van de elektromotor aangedreven. Na enige tijd ingesteld op het KT1-relais, schakelt de KM3-spoel, deze is spanningsloos, de KM2-schakelaar gaat aan en schakelt de wikkelingen in een "driehoek".

Het schakelen vindt plaats nadat de motor op snelheid is gekomen. Dit moment kan worden geregeld door de snelheidssensor, maar in de praktijk is alles eenvoudiger. Schakelen is gecontroleerd tijdrelais - na 5-7 seconden wordt aangenomen dat de startprocessen zijn voltooid en kunt u de motor in de maximale vermogensmodus inschakelen. Het is niet de moeite waard om dit moment uit te stellen, omdat langdurig gebruik met een overschrijding van de toegestane belasting voor de "ster" kan leiden tot het uitvallen van de elektrische aandrijving.

Houd bij het implementeren van deze modus rekening met het volgende:

1. Het startkoppel van een motor met sterwikkelingen is beduidend lager dan de waarde van deze eigenschap van een elektromotor met een driehoekschakeling, dus het op deze manier starten van een elektromotor met moeilijke startomstandigheden is niet altijd mogelijk. Het komt gewoon niet in rotatie. Dergelijke gevallen omvatten elektrisch aangedreven pompen die werken met tegendruk, enz. Soortgelijke problemen worden opgelost met behulp van motoren met een faserotor, waardoor de bekrachtigingsstroom bij het opstarten soepel wordt verhoogd. Sterstart wordt met succes gebruikt bij het werken met centrifugaalpompen die werken op een gesloten klep, bij ventilatorbelastingen op de motoras, enz.
2. De motorwikkelingen moeten bestand zijn tegen de netspanning van het netwerk. Het is belangrijk om D/Y 220/380 volt-motoren (meestal asynchrone motoren met laag vermogen tot 4 kW) en D/Y 380/660 volt-motoren (meestal 4 kW en hoger) niet te verwarren. Het 660 volt-net wordt praktisch nergens gebruikt, maar voor ster-driehoekschakeling kunnen alleen elektromotoren met deze nominale spanning worden gebruikt. Een 220/380 aandrijving in een driefasig netwerk wordt alleen door een "ster" ingeschakeld. Ze kunnen niet worden gebruikt in het overstapschema.
3. Er moet een pauze worden gehouden tussen het uitschakelen van de "ster" -schakelaar en het inschakelen van de "driehoekige" schakelaar om overlappingen te voorkomen. Maar het is onmogelijk om het buitenmaats te verhogen om te voorkomen dat de elektromotor stopt. Als je zelf een circuit maakt, moet je het misschien experimenteel selecteren.

De achteruitschakelaar wordt ook toegepast. Het is logisch als een krachtige motor tijdelijk draait met een kleine belasting.Tegelijkertijd is de arbeidsfactor laag, omdat het actieve stroomverbruik wordt bepaald door het belastingsniveau van de elektromotor. Reactief wordt daarentegen voornamelijk bepaald door de inductantie van de wikkelingen, die niet afhankelijk is van de belasting op de as. Om de verhouding tussen verbruikt actief en reactief vermogen te verbeteren, kunt u de wikkelingen omschakelen naar het "ster" -circuit. Dit kan ook handmatig of automatisch.

Het schakelcircuit kan worden gemonteerd op discrete elementen - tijdrelais, magneetschakelaars (starters), enz. Ook worden kant-en-klare technische oplossingen geproduceerd die het automatische schakelcircuit in één behuizing combineren. Het is alleen nodig om een ​​elektromotor en voeding van een driefasig netwerk aan te sluiten op de uitgangsklemmen. Dergelijke apparaten kunnen verschillende namen hebben, bijvoorbeeld "starttijdrelais", enz.

Het inschakelen van de motorwikkelingen volgens verschillende schema's heeft zijn voor- en nadelen. De basis van een competente bediening is de kennis van alle voor- en nadelen. Dan gaat de motor lang mee, wat een maximaal effect geeft.

Vergelijkbare artikelen: