Kas yra žvaigždė ir trikampis elektros variklyje

Teorija

Kaip jau minėta, žvaigždžių ir trikampių sujungimo schemos būdingos ne tik elektros varikliui, bet ir transformatoriaus apvijoms, kaitinimo elementams (pavyzdžiui, elektrinių katilų kaitinimo elementams) ir kitoms apkrovoms.

Norėdami suprasti, kodėl šios trijų fazių grandinės elementų sujungimo schemos yra vadinamos, turite šiek tiek jas modifikuoti.

"Žvaigždėje" kiekvienos fazės apkrova yra sujungta viena iš išvadų, tai vadinama neutraliu tašku. „Trikampyje“ kiekvienas iš apkrovos gnybtų yra prijungtas skirtingai nuo fazių.

Viskas, kas nurodyta straipsnyje, toliau galioja trifazėms asinchroninis ir sinchroninės mašinos.

Apsvarstykite šį klausimą trifazio transformatoriaus arba trifazio variklio apvijų sujungimo pavyzdžiu (šiame kontekste tai nesvarbu).

Šiame paveiksle skirtumai yra labiau pastebimi, "žvaigždutėje" apvijų pradžia yra sujungta su fazės laidininkais, o galai yra sujungti kartu, daugeliu atvejų nulinis laidas iš tiekimo generatoriaus ar transformatoriaus yra prijungtas prie to paties apkrovos taško.

Taškas nurodo apvijų pradžią.

Tai yra, "trikampyje" yra sujungtos ankstesnės apvijos pabaiga ir kito pradžia, o tiekimo fazė prijungta prie šio taško. Jei supainiojate pabaigą ir pradžią, prijungtas aparatas neveiks.

Koks skirtumas

Jei mes kalbėsime apie vienfazių vartotojų prijungimą, trumpai išanalizuosime trijų elektrotenų pavyzdį, tada „žvaigždutėje“, jei vienas iš jų sudegtų, likę du toliau veiktų. Jei du iš trijų sudegs, nė vienas jų neveiks, nes jie poromis sujungti į linijinę įtampą.

Trikampio grandinėje net tada, kai sudegs 2 dešimt elementų, trečiasis tęs darbą. Jame nėra neutralaus laido, jo tiesiog nėra kur prijungti. O „žvaigždėje“ jis yra prijungtas prie neutralaus taško ir jo reikia norint išlyginti fazių sroves ir jų simetriją esant skirtingoms fazių apkrovoms (pavyzdžiui, 1 šildytuvas yra sujungtas vienoje iš šakų, o 2 lygiagrečiai kitoms).

Bet jei tokiu ryšiu (esant kitai fazinei apkrovai) nulis sudegs, tada įtampa nebus vienoda (ten, kur apkrova smunka daugiau, o kur mažiau - didėja). Apie tai daugiau rašėme straipsnyje fazių disbalansas.

Reikėtų nepamiršti, kad tarp fazių neįmanoma sujungti paprastų vienfazių įtaisų (220 V), esant 380 V įtampai.Įtaisai turi būti suprojektuoti tokiai galiai, arba tinklas turi būti tiesinės 220 V įtampos (kaip ir elektros tinkluose su izoliuotas neutralus kai kurie konkretūs objektai, pavyzdžiui, laivai).

Bet, su jungiantis trifazį variklį, nulis dažnai neprijungiamas prie žvaigždės vidurio taško, nes tai yra simetriška apkrova.

Galios, srovės ir įtampos formulės

Pirmiausia žvaigždės grandinėje yra dvi skirtingos įtampos - linijinė (tarp linijinių ar fazinių laidų) ir fazinė (tarp fazės ir nulio). U tiesinė 1,73 (šaknis iš 3) kartų didesnė už U fazę. Tokiu atveju tiesinė ir fazinė srovės yra lygios.

UL = 1,73 * Uph

Il = Jei

Tai yra linijos ir fazės įtampa koreliuoti taip, kad kai linijinis 380 V, fazė būtų 220 V.

„Trikampyje“ U tiesinė ir U fazė yra lygios, o srovės skiriasi 1,73 karto.

Ul = Uf

IL = 1,73 * IF

Galia abiem atvejais apsvarstykite tas pačias formules:

• pilnas S = 3 * Sph = 3 * (Ul / √3) * I = √3 * Ul * I;
• aktyvus P = √3 * Ul * I * cos φ;
• reaktyvus Q = √3 * Ul * I * sin φ.

Prijungus tą pačią apkrovą prie tos pačios U fazės ir U tiesinės, prijungtų prietaisų galia skirsis 3 kartus.

Tarkime, kad yra variklis, veikiantis trifaziu 380/220 V tinklu, o jo apvijos suprojektuotos taip, kad per „žvaigždę“ būtų prijungtas prie tinklo, kurio linijinė įtampa yra 660 V. Tuomet, prijungus prie „trikampio“, „U“ linijos maitinimas turėtų būti 1,73 karto mažesnis, tai yra, 380 V, kuris tinka prisijungti prie mūsų tinklo.

Mes pateiksime skaičiavimus, kad parodytume, kokie skirtumai bus varikliui keičiant apvijas iš vienos grandinės į kitą.

Tarkime, kad statoriaus srovė, prijungus prie trikampio 380 V tinkle, buvo 5A, tada jo visa galia lygi:

S = 1,73 * 380 * 5 = 3287 VA

Perjunkite elektrinį variklį į „žvaigždę“, o galia sumažės 3 kartus, nes kiekvienos apvijos įtampa sumažėjo 1,73 karto (ji buvo 380 vienai apvijai, bet tapo 220), o srovė taip pat 1,73 karto: 1,73 * 1. , 73 = 3. Taigi, atsižvelgdami į sumažintas vertes, mes apskaičiuosime bendrą galią.

S = 1,73 * 380 * (5/3) = 1,73 * 380 * 1,67 = 1070 VA

Kaip matai, galia sumažėjo 3 kartus!

Bet kas nutiks, jei 380 V tinkle veikė „žvaigždė“, o statoriaus srovė yra atitinkamai toje pačioje 5A, o apvijos suprojektuotos prijungti prie „trikampio“ 220 V (3 fazės), tačiau dėl tam tikrų priežasčių sujungtas „trikampiu“ ir sujungtas su 380 V?

Tokiu atveju galia padidės 3 kartus, nes apvijos įtampa dabar atvirkščiai padidėjo 1,73 karto, o srovė yra tokia pati.

S = 1,73 * 380 * 5 * (3) = 9861 VA

Variklio galia tuo pačiu 3 kartus tapo daugiau nei nominali. Taigi jis tiesiog dega!

Todėl būtina prijungti elektros variklį pagal apvijos jungties schemą, atitinkančią jų vardinę įtampą.

Praktika - kaip pasirinkti schemą konkrečiam atvejui

Dažniausiai elektrikai dirba su 380/220 V tinklu, todėl pažvelkime, kaip su žvaigžde ar trikampiu prijungti elektros variklį prie tokio trifazio elektros tinklo.

Daugelyje elektros variklių apvijų prijungimo schema gali būti pakeista, nes brnoje yra šeši gnybtai, jie yra išdėstyti taip, kad naudodami minimalų trumpiklių rinkinį galite surinkti jums reikalingą grandinę. Paprastais žodžiais tariant: pirmosios apvijos pradžios išvada yra virš trečiojo galo, antros pradžios, virš pirmosios pabaigos, trečiosios pradžios virš antros pabaigos.

Kaip atskirti dvi elektrinio variklio prijungimo galimybes, matote paveikslėlyje žemiau.

Pakalbėkime apie tai, kurią schemą pasirinkti. Variklio ričių prijungimo schema variklio veikimui ypatingo poveikio nedaro, jei variklio vardiniai parametrai atitinka pagrindinį tinklą. Norėdami tai padaryti, pažiūrėkite į duomenų lentelę ir nustatykite, kokia įtampa yra jūsų elektrinė mašina.

Paprastai ženklinimas turi tokią formą:

Δ / Y 220/380

Tai reiškia:

Jei tarpo įtampa lygi 220, apvijas surinkite trikampyje, o jei 380 - žvaigždėje.

Norėdami paprasčiausiai atsakyti į klausimą "Kaip prijungti variklio apvijas?" mes padarėme jums atrankos schemą jungties schemai:

Žvaigždžių deltos perjungimas sklandžiam startui

Kai variklis užvedamas, pastebimos stiprios įsibrovimo srovės. Todėl, norint sumažinti indukcinių variklių paleidimo sroves, naudojama užvedimo grandinė su apvijomis, perjungtomis iš žvaigždės į deltą. Tuo pačiu metu, kaip minėta aukščiau, elektros variklis turi būti suprojektuotas taip, kad prisijungtų prie „trikampio“ ir dirbtų pagal linijinį jūsų tinklą.

Taigi mūsų trifaziuose maitinimo tinkluose (380/220 V) tokiems atvejams naudojami varikliai, kurių galia yra „380/660“, atitinkamai - „Δ / Y“.

Pradėjus apvijas įjungiama „žvaigžde“ esant sumažintai 380 V įtampai (palyginti su vardine 660 V), variklis pradeda įgyti greitį ir tam tikru laiko momentu (dažniausiai laikmačiu, sudėtingais atvejais - pagal srovės ir greičio jutiklių signalą) apvijos pereina į „trikampį“ ir dirba. jau esant 380 voltų.

Aukščiau pateiktoje iliustracijoje aprašytas toks variklių užvedimo būdas, tačiau kaip pavyzdys parodytas perjungimo jungiklis, praktiškai naudojami du papildomi kontaktoriai (KM2 ir KM3), nors jis yra sudėtingesnis nei įprasta elektros variklio prijungimo grandinė, tačiau tai nėra jo trūkumas. Tačiau ji turi nemažai privalumų:

• Mažesnė elektros tinklo apkrova dėl įsibrovėlių.
• Atitinkamai sumažėja mažesnė įtampa ir sumažėja susijusios įrangos tikimybė.
• Švelnus variklio užvedimas.

Yra du pagrindiniai šio sprendimo trūkumai:

1. Būtina nutiesti du trijų branduolių laidus nuo kontaktorių vietos tiesiai prie variklio gnybtų.
2. Paleidimo sukimo momentas nukrenta.

Išvada

Prijungus tą patį elektros variklį pagal žvaigždės ar trikampio schemą, veikimo skirtumai nesiskiria (jis tiesiog sudegs, jei padarai klaidą pasirinkdamas). Be to, nėra jokios schemos privalumų ir trūkumų. Kai kurie autoriai cituoja argumentą, kad „žvaigždėje“ srovės yra mažiau. Bet turint tą pačią dviejų skirtingų variklių galią, iš kurių vienas yra skirtas sujungti į „žvaigždę“, o antrasis - „trikampyje“ prie tinklo, pavyzdžiui, 380 V, srovė bus ta pati. Ir to paties variklio negalima įjungti „atsitiktinai“ ir „neaišku už ką“, nes jis tiesiog sudega. Svarbiausia yra pasirinkti variantą, kuris atitiktų tinklo įtampą.

Mes tikimės, kad dabar jums tapo aiškiau, kas yra žvaigždė ir trikampio grandinė elektros variklyje, koks yra kiekvieno metodo sujungimo skirtumas ir kaip pasirinkti grandinę konkrečiam atvejui. Tikimės, kad pateikta informacija jums buvo naudinga ir įdomi!

Susijusios medžiagos:

• Kuo skiriasi kintama ir nuolatinė srovė
• Kam skirta fazė, nulis ir įžeminimas
• Trifazio elektros skaitiklio prijungimo schemos