Quina diferència hi ha entre els esquemes de connexió dels bobinatges del motor amb una estrella i un triangle

El sistema de corrent elèctric trifàsic va ser desenvolupat a finals del segle XIX pel científic rus M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Les tres fases, la tensió en la qual es desplaça 120 graus una respecte a l'altra, entre altres avantatges, faciliten la creació d'un camp magnètic giratori. Aquest camp porta amb si els rotors dels motors asíncrons trifàsics més comuns i senzills.

Els tres bobinatges de l'estator d'aquests motors elèctrics estan en la majoria dels casos interconnectats segons l'esquema "estrella" o "triangle". A la literatura estrangera, s'utilitzen els termes "estrella" i "delta", abreujats com a S i D. La designació mnemotècnica D i Y és més comuna, que de vegades pot provocar confusió: la lletra D es pot marcar tant com "estrella" com " "triangle".

Tensió de fase i línia

Per entendre les diferències entre els mètodes de connexió dels bobinatges, primer cal entendre-ho amb els conceptes de voltatges de fase i lineals. La tensió de fase és la tensió entre l'inici i el final d'una fase. Lineal: entre les mateixes conclusions de diferents fases.

Per a una xarxa trifàsica, les tensions de línia a línia són tensions entre fases, per exemple, A i B, i les tensions de fase es troben entre cada fase i el conductor neutre.

Així les tensions Ua, Ub, Uc seran fases, i Uab, Ubc, Uca seran lineals. Aquests voltatges són diferents. Així, per a una xarxa domèstica i industrial de 0,4 kV, les tensions lineals són de 380 volts i les de fase de 220 volts.

Connexió dels bobinatges del motor segons l'esquema "estrella".

Quan es connecten les fases d'un motor elèctric amb una estrella, els tres bobinatges estan interconnectats al seu inici en un punt comú. Els extrems lliures estan connectats cadascun a la seva pròpia fase de la xarxa. En alguns casos, el punt comú està connectat al bus neutre del sistema d'alimentació.

A la figura es pot veure que per a aquesta inclusió s'aplica la tensió de fase de la xarxa a cada bobinatge (per a xarxes de 0,4 kV - 220 volts).

Connectar els bobinatges del motor segons l'esquema "triangle".

Amb l'esquema "triangle", els extrems dels enrotllaments es connecten entre si en sèrie. Resulta una mena de cercle, però a la literatura s'accepta el nom de "triangle" a causa de l'estil que s'utilitza sovint. No hi ha cap lloc per connectar el cable neutre en aquesta realització.

Òbviament, les tensions aplicades a cada bobinatge seran lineals (380 volts per bobinat).

Comparació d'esquemes de connexió entre si

Per comparar ambdós esquemes entre si, cal calcular la potència elèctrica desenvolupada pel motor elèctric durant una o altra inclusió. Per a això, cal considerar els conceptes de corrents lineals (Ilin) i de fase (Ifase).El corrent de fase és el corrent que circula pel bobinatge de fase. El corrent de línia flueix pel conductor connectat al terminal del bobinatge.

En xarxes de fins a 1000 volts, la font d'electricitat és transformador, el bobinatge secundari del qual està encès per una "estrella" (en cas contrari, és impossible organitzar un cable neutre) o un generador els bobinatges del qual estan connectats de la mateixa manera.

La figura mostra que quan es connecta amb una "estrella", els corrents als conductors i els corrents als bobinatges del motor són iguals. El corrent de fase ve determinat per la tensió de fase:

   

on Z és la resistència del bobinatge d'una fase, es poden prendre iguals. Es pot escriure això

   

.

Per a una connexió delta, els corrents són diferents: estan determinats per les tensions lineals aplicades a la resistència Z:

   

.

Per tant, per aquest cas .

Ara podem comparar la potència total (), consumits per motors elèctrics amb diferents esquemes.

• per a una connexió en estrella, la potència total és ;
• per a una connexió delta, la potència total és .

Així, quan s'encén per una "estrella", el motor elèctric desenvolupa una potència tres vegades menor que quan està connectat a un delta. També comporta altres conseqüències positives:

• es redueixen els corrents d'arrencada;
• el funcionament i la posada en marxa del motor són més suaus;
• el motor elèctric fa front bé a les sobrecàrregues a curt termini;
• el règim tèrmic del motor asíncron es torna més suau.

L'altra cara de la moneda és que un motor d'estrella no pot desenvolupar la màxima potència. En alguns casos, el parell pot ni tan sols ser suficient per girar el rotor.

Maneres de canviar els circuits estrella-triangle

El disseny de la majoria de motors elèctrics permet canviar d'un esquema de connexió a un altre.Per a això, els inicis i els finals dels bobinatges es mostren al terminal de manera que només canviant la posició de les superposicions, és possible fer un "triangle" a partir d'una "estrella" i viceversa.

El propi propietari del motor elèctric pot triar el que necessita: un arrencada suau amb corrents d'arrencada petites i un funcionament suau o la màxima potència desenvolupada pel motor. Si necessiteu tots dos, podeu canviar automàticament mitjançant potents contactors.

Quan es prem el botó d'arrencada SB2, el motor elèctric s'encén segons l'esquema "estrella". El contactor KM3 s'aixeca, els seus contactes tanquen les sortides dels bobinats del motor per un costat. Les conclusions contràries es connecten a la xarxa, cadascuna a la seva pròpia fase mitjançant els contactes KM1. Quan aquest contactor està encès, s'aplica tensió trifàsica als bobinatges i s'acciona el rotor del motor elèctric. Després d'un temps establert al relé KT1, la bobina KM3 canvia, es desactiva, el contactor KM2 s'encén, canviant els bobinatges en un "triangle".

El canvi es produeix després que el motor hagi guanyat velocitat. Aquest moment es pot controlar amb el sensor de velocitat, però a la pràctica tot és més fàcil. El canvi es controla relleu de temps - Després de 5-7 segons, es considera que els processos d'arrencada s'han completat i podeu encendre el motor en mode de màxima potència. No val la pena retardar aquest moment, ja que un funcionament prolongat amb un excés de càrrega admissible per a l'"estrella" pot provocar una fallada de l'accionament elèctric.

Quan implementeu aquest mode, recordeu el següent:

1. El parell d'arrencada d'un motor amb bobinatges en estrella és significativament inferior al valor d'aquesta característica d'un motor elèctric amb connexió en triangle, de manera que no sempre és possible arrencar un motor elèctric amb condicions d'arrencada difícils d'aquesta manera. Simplement no entrarà en rotació. Aquests casos inclouen bombes accionades elèctricament que funcionen amb contrapressió, etc. Problemes similars es resolen amb l'ajuda de motors amb un rotor de fase, augmentant sense problemes el corrent d'excitació a l'engegada. L'arrencada en estrella s'utilitza amb èxit quan es treballa amb bombes centrífugues que funcionen amb una vàlvula tancada, en cas de càrregues del ventilador a l'eix del motor, etc.
2. Els bobinatges del motor han de suportar la tensió de línia de la xarxa. És important no confondre els motors D/Y de 220/380 volts (generalment motors asíncrons de baixa potència fins a 4 kW) i els motors D/Y de 380/660 volts (normalment 4 kW i superiors). La xarxa de 660 volts pràcticament no s'utilitza enlloc, però només es poden utilitzar motors elèctrics amb aquesta tensió nominal per a la commutació estrella-triangle. Una unitat 220/380 en una xarxa trifàsica només s'encén per una "estrella". No es poden utilitzar en l'esquema de commutació.
3. S'ha de mantenir una pausa entre apagar el contactor "estrella" i encendre el contactor "triangular" per tal d'evitar superposicions. Però és impossible augmentar-lo més enllà de la mesura per evitar que el motor elèctric s'aturi. Quan feu un circuit vosaltres mateixos, potser haureu de seleccionar-lo experimentalment.

També s'aplica l'interruptor invers. Té sentit si un motor potent funciona temporalment amb una petita càrrega.Al mateix temps, el seu factor de potència és baix, perquè el consum d'energia activa està determinat pel nivell de càrrega del motor elèctric. El reactiu, en canvi, està determinat principalment per la inductància dels bobinatges, que no depèn de la càrrega de l'eix. Per millorar la relació de potència activa i reactiva consumida, podeu canviar els bobinatges al circuit "estrella". Això també es pot fer manualment o automàticament.

El circuit de commutació es pot muntar en elements discrets: relés de temps, contactors (arrancadors), etc. També es produeixen solucions tècniques ja fetes que combinen el circuit de commutació automàtica en una sola carcassa. Només cal connectar un motor elèctric i l'alimentació d'una xarxa trifàsica als terminals de sortida. Aquests dispositius poden tenir noms diferents, per exemple, "relé de temps d'inici", etc.

Encendre els bobinatges del motor segons diferents esquemes té els seus avantatges i desavantatges. La base d'un funcionament competent és el coneixement de tots els pros i contres. Aleshores, el motor durarà molt de temps, amb el màxim efecte.

Articles semblants: