مخططات توصيل المحركات ثلاثية الطور - تتمتع المحركات المصممة للعمل من شبكة ثلاثية الطور بأداء أعلى بكثير من المحركات أحادية الطور 220 فولت. لذلك، إذا كان هناك ثلاث مراحل للتيار المتردد في غرفة العمل، فيجب تركيب المعدات مع مراعاة الاتصال بالأطوار الثلاثة. ونتيجة لذلك، يوفر المحرك ثلاثي الطور المتصل بالشبكة توفير الطاقة والتشغيل المستقر للجهاز. لا حاجة لربط عناصر إضافية للبدء. الشرط الوحيد للتشغيل الجيد للجهاز هو توصيل الدائرة وتركيبها بدون أخطاء، وفقًا للقواعد.

مخططات اتصال المحرك ثلاثي الطور

من بين الدوائر العديدة التي أنشأها المتخصصون، يتم استخدام طريقتين عمليًا لتثبيت محرك غير متزامن.

• مخطط النجمة.
• مخطط المثلث.

يتم إعطاء أسماء الدوائر حسب طريقة توصيل اللفات بشبكة الإمداد. لتحديد المحرك الكهربائي، الدائرة التي يتصل بها، تحتاج إلى إلقاء نظرة على البيانات المحددة على اللوحة المعدنية المثبتة على جسم المحرك.

حتى في عينات المحركات القديمة، من الممكن تحديد طريقة توصيل اللفات الثابتة، وكذلك جهد التيار الكهربائي. ستكون هذه المعلومات صحيحة إذا كان المحرك قيد التشغيل بالفعل ولا توجد مشاكل تشغيلية. لكن في بعض الأحيان تحتاج إلى إجراء قياسات كهربائية.

تتيح مخططات التوصيل النجمية للمحرك ثلاثي الطور إمكانية تشغيل المحرك بسلاسة، ولكن الطاقة أقل بنسبة 30% من القيمة المقدرة. لذلك، من حيث القوة، تظل الدائرة المثلثية هي الفائز. هناك ميزة بخصوص الحمل الحالي. يزداد التيار بشكل حاد أثناء بدء التشغيل، مما يؤثر سلبًا على لف الجزء الثابت. تزداد الحرارة المتولدة، مما له تأثير ضار على عزل الملف. وهذا يؤدي إلى فشل العزل وتلف المحرك الكهربائي.

تم تجهيز العديد من الأجهزة الأوروبية الموردة للسوق المحلية بمحركات كهربائية أوروبية تعمل بجهد يتراوح من 400 إلى 690 فولت. ويجب تركيب هذه المحركات ثلاثية الطور في شبكة جهد محلي بجهد 380 فولت فقط باستخدام نمط لف الجزء الثابت الثلاثي. وإلا فإن المحركات سوف تفشل على الفور. ترتبط المحركات الروسية على ثلاث مراحل بنجمة. في بعض الأحيان، يتم تركيب دائرة دلتا للحصول على أكبر قدر من الطاقة من المحرك، وتستخدم في أنواع خاصة من المعدات الصناعية.

يتيح المصنعون اليوم إمكانية توصيل المحركات الكهربائية ثلاثية الطور وفقًا لأي دائرة. إذا كان هناك ثلاثة أطراف في صندوق التثبيت، فهذا يعني أن الدائرة النجمية للمصنع قد تم إنتاجها. وإذا كان هناك ستة أطراف، فيمكن توصيل المحرك وفقًا لأي دائرة. عند التركيب على شكل نجمة، تحتاج إلى دمج أطراف اللفات الثلاثة في وحدة واحدة. يتم تزويد المحطات الثلاث المتبقية بالطاقة الطورية بجهد 380 فولت. في الدائرة المثلثية، يتم توصيل نهايات اللفات على التوالي بالترتيب مع بعضها البعض. يتم توصيل طاقة الطور بنقاط العقدة في نهايات اللفات.

التحقق من مخطط اتصال المحرك

دعونا نتخيل السيناريو الأسوأ لتوصيل اللفات، عندما لا يتم وضع علامة على أطراف الأسلاك في المصنع، يتم تنفيذ مجموعة الدائرة داخل غلاف المحرك، ويتم إخراج كابل واحد. في هذه الحالة لا بد من تفكيك المحرك الكهربائي وإزالة الأغطية وتفكيك الجزء الداخلي والتعامل مع الأسلاك.

طريقة تحديد الطور الثابت

بعد فصل أطراف الأسلاك، استخدم مقياسًا متعددًا لقياس المقاومة. يتم توصيل أحد المسبار بأي سلك، ويتم توصيل الآخر بدوره إلى جميع أطراف الأسلاك حتى يتم العثور على طرف ينتمي إلى لف السلك الأول. افعل الشيء نفسه بالنسبة للمحطات الأخرى. يجب أن نتذكر أن وضع علامة على الأسلاك بأي شكل من الأشكال أمر إلزامي.

إذا لم يكن هناك جهاز متعدد أو أي جهاز آخر متاح، فاستخدم مجسات محلية الصنع مصنوعة من المصباح الكهربائي والأسلاك والبطاريات.

قطبية متعرجة

للعثور على قطبية اللفات وتحديدها، تحتاج إلى تطبيق بعض التقنيات:

• توصيل التيار المباشر النبضي.
• قم بتوصيل مصدر التيار المتردد.

تعمل كلتا الطريقتين على مبدأ تطبيق الجهد على ملف واحد وتحويله على طول الدائرة المغناطيسية للنواة.

كيفية التحقق من قطبية اللفات باستخدام البطارية والاختبار

يتم توصيل الفولتميتر ذو الحساسية المتزايدة بملامسات ملف واحد يمكنه الاستجابة للنبض. يتم توصيل الجهد بسرعة إلى الملف الآخر بقطب واحد. في لحظة الاتصال، يتم مراقبة انحراف إبرة الفولتميتر. إذا تحرك السهم إلى الاتجاه الموجب، فإن القطبية تتزامن مع الملف الآخر. عند فتح جهة الاتصال، سينتقل السهم إلى علامة ناقص. بالنسبة للملف الثالث، يتم تكرار التجربة.

عن طريق تغيير المحطات إلى لف آخر عند تشغيل البطارية، يتم تحديد مدى صحة وضع علامات على نهايات اللفات الجزء الثابت.

اختبار التيار المتردد

يتم توصيل أي ملفين بالتوازي مع نهايتيهما بالمقياس المتعدد. يتم تشغيل الجهد إلى اللف الثالث. إنهم ينظرون إلى ما يظهره الفولتميتر: إذا تطابقت قطبية كلا اللفات، فسيُظهر الفولتميتر قيمة الجهد، وإذا كانت الأقطاب مختلفة، فسوف تظهر صفرًا.

يتم تحديد قطبية المرحلة الثالثة عن طريق تبديل الفولتميتر، وتغيير موضع المحول إلى ملف آخر. بعد ذلك، يتم إجراء قياسات التحكم.

مخطط النجمة

يتم تشكيل هذا النوع من دوائر توصيل المحركات ثلاثية الطور عن طريق توصيل اللفات في دوائر مختلفة، متحدة بنقطة طور محايدة ومشتركة.

يتم إنشاء مثل هذه الدائرة بعد فحص قطبية اللفات الثابتة في المحرك الكهربائي. يتم توفير جهد أحادي الطور يبلغ 220 فولت من خلال آلة إلى بداية ملفين. يتم إدخال المكثفات في الفجوة في واحد: العمل والبدء. يتم توصيل سلك الطاقة المحايد بالطرف الثالث للنجمة.

يتم تحديد قيمة السعة للمكثفات (العاملة) بالصيغة التجريبية:

ج = (2800 ط) / ش

بالنسبة لدائرة البداية، يتم زيادة السعة بمقدار 3 مرات. عندما يعمل المحرك تحت الحمل، من الضروري التحكم في حجم تيارات اللف عن طريق القياسات، وضبط سعة المكثفات وفقًا لمتوسط ​​حمل محرك الآلية. خلاف ذلك، سوف يسخن الجهاز بشكل مفرط وسيحدث انهيار العزل.

من الأفضل توصيل المحرك للتشغيل من خلال مفتاح PNVS، كما هو موضح في الشكل.

إنه يحتوي بالفعل على زوج من جهات الاتصال المغلقة، والتي تعمل معًا على توفير الجهد إلى دائرتين عن طريق زر "ابدأ". عندما يتم تحرير الزر، تنقطع الدائرة. يتم استخدام جهة الاتصال هذه لبدء الدائرة. يتم إيقاف تشغيل الطاقة بالكامل من خلال النقر على "إيقاف".

مخطط المثلث

الرسم التخطيطي لتوصيل محرك ثلاثي الطور مع دلتا هو تكرار للإصدار السابق عند بدء التشغيل، ولكنه يختلف في طريقة توصيل اللفات الثابتة.

التيارات المارة فيها أكبر من قيم الدائرة النجمية. تتطلب سعات تشغيل المكثفات زيادة السعات المقدرة. يتم حسابها باستخدام الصيغة:

ج = (4800 ط) / ش

يتم أيضًا حساب الاختيار الصحيح للسعة من خلال نسبة التيارات في ملفات الجزء الثابت عن طريق القياس مع الحمل.

محرك مع بداية مغناطيسية

يعمل محرك كهربائي ثلاثي الطور من خلال دائرة مماثلة مع قاطع الدائرة الكهربائية. تحتوي هذه الدائرة أيضًا على كتلة تشغيل وإيقاف، مع زري التشغيل والإيقاف.

مرحلة واحدة، مغلقة عادة، متصلة بالمحرك، متصلة بزر البدء. عند الضغط عليه، تغلق نقاط الاتصال ويتدفق التيار إلى المحرك الكهربائي. يرجى ملاحظة أنه عند تحرير زر البدء، سيتم فتح الأجهزة الطرفية وسيتم إيقاف تشغيل الطاقة. لمنع حدوث هذا الموقف، تم تجهيز المبدئ المغناطيسي بالإضافة إلى ذلك بجهات اتصال مساعدة، والتي تسمى الاحتفاظ الذاتي. إنها تسد السلسلة وتمنعها من الانكسار عند تحرير زر "ابدأ". يمكنك إيقاف تشغيل الطاقة باستخدام زر الإيقاف.

ونتيجة لذلك، يمكن توصيل محرك كهربائي ثلاثي الطور بشبكة جهد ثلاثية الطور باستخدام طرق مختلفة تمامًا، يتم اختيارها وفقًا لطراز الجهاز ونوعه وظروف التشغيل.

توصيل محرك من آلة

تبدو النسخة العامة لمخطط الاتصال هذا في الشكل:

يظهر هنا قاطع الدائرة الذي يقوم بإيقاف إمداد الطاقة للمحرك الكهربائي في حالة الحمل الزائد للتيار وقصر الدائرة. قاطع الدائرة عبارة عن قاطع دائرة بسيط ثلاثي الأقطاب يتميز بخاصية الحمل الحراري التلقائي.

لإجراء حساب وتقييم تقريبيين لتيار الحماية الحرارية المطلوب، من الضروري مضاعفة القدرة المقدرة للمحرك المصمم للعمل من ثلاث مراحل. تتم الإشارة إلى الطاقة المقدرة على لوحة معدنية على غلاف المحرك.

قد تعمل مخططات التوصيل هذه لمحرك ثلاثي الطور بشكل جيد في حالة عدم وجود خيارات اتصال أخرى. لا يمكن التنبؤ بمدة العمل. وهذا هو نفسه إذا قمت بلف سلك ألومنيوم بسلك نحاسي. أنت لا تعرف أبدًا كم من الوقت سيستغرق الأمر حتى يحترق الالتواء.

عند استخدام مخطط اتصال لمحرك ثلاثي الطور، تحتاج إلى تحديد تيار الجهاز بعناية، والذي يجب أن يكون أكبر بنسبة 20٪ من تيار تشغيل المحرك. حدد خصائص الحماية الحرارية باحتياطي حتى لا يعمل الحظر أثناء بدء التشغيل.

على سبيل المثال، إذا كانت قوة المحرك 1.5 كيلووات، والحد الأقصى للتيار هو 3 أمبير، فإن الآلة تحتاج إلى 4 أمبير على الأقل. ميزة نظام توصيل المحرك هذا هي التكلفة المنخفضة والتصميم والصيانة البسيطة.

إذا كان المحرك الكهربائي برقم واحد ويعمل وردية كاملة فإن هناك العيوب التالية:

• من المستحيل ضبط التيار الحراري لقاطع الدائرة الكهربائية. لحماية المحرك الكهربائي، تم ضبط تيار إيقاف التشغيل الوقائي للماكينة على 20% أكبر من تيار التشغيل الخاص بتصنيف المحرك. يجب قياس تيار المحرك الكهربائي بالمشابك بعد فترة زمنية معينة، ويجب ضبط تيار الحماية الحرارية. لكن قاطع الدائرة البسيط ليس لديه القدرة على ضبط التيار.
• لا يمكنك إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي وتشغيله عن بعد.

محتوى:

أثبتت المحركات الكهربائية غير المتزامنة نفسها في العمل بمؤشرات مثل الموثوقية التشغيلية والقدرة على الحصول على قوة عزم دوران عالية والأداء الممتاز. من المؤشرات المهمة على تشغيل هذه المحركات هو القدرة على التبديل بين التوصيلات النجمية والدلتا - وهذا يعني الثبات أثناء التشغيل. كل اتصال له مزاياه الخاصة، والتي يجب فهمها عند الاستخدام الصحيح للمحركات الكهربائية غير المتزامنة.

الاختيار الأمثل للاتصال الحركي

إن تحويل "النجم" إلى "دلتا" في محرك كهربائي غير متزامن، وكذلك القدرة على إصلاح لفات المحرك، ومقارنة بالمحركات الأخرى، فإن التكلفة المنخفضة، إلى جانب مقاومة الإجهاد الميكانيكي، جعلت هذا النوع المحرك الأكثر شعبية. المعلمة الرئيسية التي تميز ميزة المحركات غير المتزامنة هي البساطة في التصميم. مع كل مميزات هذا النوع من المحركات الكهربائية، إلا أن له أيضًا جوانب سلبية أثناء التشغيل.

من الناحية العملية، يمكن توصيل المحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور بالشبكة في تكوين النجمة والدلتا. يتم الاتصال "النجمي" عندما يتم لف نهايات ملف الجزء الثابت حول نقطة واحدة، ويتم تطبيق جهد شبكة 380 فولت على بداية كل ملف بشكل تخطيطي، ويشار إلى هذا النوع من الاتصال بالعلامة (Y).

إذا تم تحديد خيار "المثلث" في صندوق التبديل لتوصيل المحرك الكهربائي، فيجب توصيل ملفات الجزء الثابت في سلسلة:

• نهاية اللف الأول - مع بداية الثانية؛
• ربط نهاية "الثانية" - ببداية الثالثة؛
• نهاية الثالث - مع بداية الأول.

مخططات اتصال المحرك الكهربائي

يشير الخبراء، دون الخوض في أساسيات الهندسة الكهربائية، إلى حقيقة أن المحركات الكهربائية المتصلة في دائرة نجمية تعمل بشكل أكثر ليونة من تلك المتصلة في دائرة مثلث (Δ). هذه دائرة جيدة للمحركات منخفضة الطاقة. كما أنها تركز أيضًا على حقيقة أنه أثناء التشغيل الناعم، عند استخدام الدائرة "النجمية" (Y)، لا يحصل المحرك الكهربائي على الطاقة المقدرة.

عند اختيار الخيار الأمثل لتوصيل محرك كهربائي، يجب أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن اتصال دلتا (Δ) يسمح للمحرك بالحصول على أقصى قدر من الطاقة، ولكن قيمة تيار البدء تزداد بشكل كبير.

مقارنة مؤشرات الطاقة، هذا هو الفرق الرئيسي بين اتصالات النجم والدلتا (Y، Δ)، يلاحظ الخبراء أن المحركات الكهربائية ذات الاتصال النجمي (Y) لها طاقة أقل بمقدار 1.5 مرة من تلك المتصلة بوصلة الدلتا (Δ).

لتقليل المعلمات الحالية في لحظة البدء في دوائر تبديل مختلفة (Δ) - (Y)، يوصى باستخدام اتصال محرك "نجمة ودلتا"، وهي دائرة تبديل مدمجة. يوصى باستخدام نوع التوصيل المدمج، أو المسمى أيضًا المختلط، للمحركات الكهربائية ذات القدرة العالية.

عند تشغيل دائرة التوصيل النجمية (Y) و (Δ)، يعمل الاتصال النجمي (Y) من بداية التشغيل، وبعد أن يصل المحرك الكهربائي إلى السرعة الكافية، فإنه يتحول إلى اتصال دلتا (Δ). هناك أجهزة لتبديل اتصالات المحرك تلقائيًا. دعونا نلقي نظرة على الاختلافات بين مخططات بدء تشغيل المحرك الكهربائي وما هو الفرق بينهما.

كيفية التحكم في تبديل المحرك

في كثير من الأحيان، لبدء تشغيل محرك كهربائي عالي الطاقة، يتم استخدام تبديل اتصال دلتا إلى اتصال نجمي؛ وهذا ضروري لتقليل المعلمات الحالية عند بدء التشغيل. بمعنى آخر، يبدأ المحرك في وضع النجمة، ويتم تنفيذ جميع الأعمال على اتصال دلتا. لهذا الغرض، يتم استخدام قواطع ثلاثية الطور.

عند التبديل تلقائيًا، يجب استيفاء الشروط التالية:

• منع جهات الاتصال من التنشيط المتزامن؛
• الأداء الإلزامي للعمل، مع تأخير زمني.

يعد التأخير الزمني ضروريًا لفصل الاتصال النجمي بنسبة 100٪، وإلا، عند تشغيل اتصال دلتا، ستحدث دائرة كهربائية قصيرة بين المراحل. يتم استخدام مرحل زمني (RT)، والذي يؤخر التبديل بفاصل زمني يتراوح من 50 إلى 100 مللي ثانية.

كيف يمكنك تأخير أوقات التبديل؟

عند استخدام دائرة "النجمة والدلتا"، من الضروري تأخير وقت تشغيل الاتصال (Δ) حتى يتم قطع الاتصال (Y) ويفضل الخبراء ثلاث طرق:

• استخدام جهة اتصال مفتوحة عادة في مرحل الوقت، والتي تحجب دائرة الدلتا عند بدء تشغيل المحرك الكهربائي، ويتم التحكم في لحظة التبديل بواسطة المرحل الحالي (RT)؛
• باستخدام مؤقت في مرحل العصر الحديث الذي لديه القدرة على تبديل الأوضاع بفاصل زمني من 6 إلى 10 ثوانٍ.

• عن طريق التحكم الخارجي في قواطع التشغيل من الوحدات الأوتوماتيكية أو التبديل اليدوي.

مخطط التبديل القياسي

يعتبر الخبراء أن الخيار الكلاسيكي للتحويل من "النجمة" إلى "المثلث" هو طريقة موثوقة، ولا يتطلب نفقات كبيرة، وسهل التنفيذ، ولكن، مثل أي طريقة أخرى، له عيب - هذه هي الأبعاد الكلية لتتابع الوقت. يضمن هذا النوع من الترددات اللاسلكية أداء تأخير زمني عن طريق مغنطة القلب، ويستغرق الأمر وقتًا لإزالة مغنطته.

تعمل دائرة التبديل المختلطة (المجمعة) على النحو التالي. عندما يقوم المشغل بتشغيل قاطع الدائرة ثلاثي الطور (AB)، يكون مشغل المحرك جاهزًا للعمل. من خلال جهات الاتصال الخاصة بالزر "Stop"، وهو الوضع المغلق عادةً، ومن خلال جهات الاتصال المفتوحة عادةً للزر "Start"، والذي يضغط عليه المشغل، يمر التيار الكهربائي إلى ملف الموصل (CM). توفر جهات الاتصال (BKM) إمكانية الانتقاء الذاتي لجهات اتصال الطاقة وإبقائها في وضع التشغيل.

يوفر التتابع الموجود في الدائرة (KM) للمشغل القدرة على إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي باستخدام زر "Stop". عندما تمر "مرحلة التحكم" عبر زر البدء، فإنها تمر أيضًا عبر جهات الاتصال المغلقة الموجودة بشكل طبيعي (BKM1) وجهات الاتصال (RV) - يبدأ الموصل (KM2)، وتقوم جهات اتصال الطاقة الخاصة به بتزويد الجهد الكهربي للاتصال (Y)، ويقوم يبدأ دوران دوار المحرك الكهربائي.

عندما يقوم المشغل بتشغيل المحرك، يتم فتح جهات الاتصال (BKM2) في الموصل (KM2)، مما يؤدي إلى إنشاء حالة غير فعالة لجهات اتصال الطاقة (KM1)، التي توفر الطاقة لوصلة المحرك Δ.

يعمل مرحل التيار (RT) على الفور تقريبًا بسبب قيم التيار العالية المضمنة في دائرة محولات التيار (CT1) و (CT2). يتم تحويل دائرة التحكم الخاصة بملف الموصل (KM2) بواسطة جهات اتصال مرحل التيار (RT)، مما يمنع (RV) من التشغيل.

في دائرة الكونتاكتور (KM1) تنفتح كتلة التلامس (BKM2) عند بدء التشغيل (KM2)، مما يمنع الملف (KM1) من العمل.

مع ضبط معلمة سرعة دوار المحرك المرغوبة، يتم فتح جهات اتصال المرحل الحالي، نظرًا لانخفاض تيار البدء في التحكم في الموصل (KM2)، بالتزامن مع فتح جهات الاتصال التي توفر الجهد لوصلة اللف (Y) ، يتم توصيل BKM2، مما يؤدي إلى وضع الموصل (KM1) في وضع التشغيل)، وفي دائرته يتم فتح كتلة جهات الاتصال BKM2، ونتيجة لذلك، يتم إلغاء تنشيط RV. ويحدث تحول "المثلث" إلى "نجم" بعد توقف المحرك.

مهم!لا يتم إيقاف تشغيل التتابع المؤقت على الفور، ولكن مع تأخير، مما يسمح بإغلاق جهات اتصال التتابع في الدائرة (KM1) لبعض الوقت، مما يضمن بدء (KM1) وتشغيل المحرك في نمط دلتا.

عيوب المخطط القياسي

على الرغم من موثوقية الدائرة الكلاسيكية للتبديل من اتصال إلى اتصال آخر لمحرك كهربائي عالي الطاقة، إلا أن لها عيوبها:

• من الضروري حساب الحمل على عمود المحرك الكهربائي بشكل صحيح، وإلا فسوف يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لاكتساب السرعة، مما لن يسمح للمرحل الحالي بالعمل بسرعة ثم التبديل إلى التشغيل عبر الاتصال Δ، وهو أيضًا أمر بالغ الأهمية من غير المرغوب فيه تشغيل المحرك لفترة طويلة في هذا الوضع؛

• لتجنب ارتفاع درجة حرارة اللفات المحرك، يوصي الخبراء بما في ذلك التتابع الحراري في الدائرة؛
• عند استخدام نوع حديث من عربة سكن متنقلة في المخطط الكلاسيكي، فمن الضروري الامتثال لمتطلبات جواز السفر للحمل على العمود؛

خاتمة

الشرط المهم عند استخدام مخطط اتصال دلتا النجم هو الحساب الصحيح للحمل على عمود المحرك. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن إنكار أنه عند إيقاف تشغيل قواطع اتصال واحد Y، ولم يصل المحرك بعد إلى السرعة المطلوبة، يتم تشغيل عامل الحث الذاتي، ويدخل الجهد المتزايد إلى الشبكة، مما قد يؤدي إلى تعطيل الأجهزة الأخرى القريبة المعدات والأجهزة.

يوصي الخبراء ببدء تشغيل المحركات الكهربائية بقوة متوسطة وفقًا لمخطط Y، مما يوفر تشغيلًا سلسًا وبداية سلسة. تختلف طرق اختيار التبديل حسب الجهد المتوفر في المنشأة والحمل.

تمت مناقشة الحالات النموذجية للتوصيلات النجمية والدلتا للمولدات والمحولات ومستقبلات الطاقة في المقالات "مخطط اتصال النجمة" و "مخطط اتصال المثلث". دعونا الآن نتناول السؤال الأكثر أهمية عن السلطةعند الاتصال بالنجمة والدلتا، نظرًا لتشغيل كل آلية مدفوعة بمحرك كهربائي أو تلقي الطاقة من مولد أو محول، فمن المهم في النهاية وهي القوة.

في شبكات التيار المتردد هناك:
القوة الظاهرة س = ه × أناأو س = ش × أنا;
الطاقة النشطة ص = ه × أنا×كوس φ أو ص = ش × أنا×كوس φ ;
قوة رد الفعل س = ه × أنا× خطيئة φ أو س = ش × أنا× خطيئة φ ,
أين ه- القوة الدافعة الكهربائية (emf)؛ ش- الجهد عند أطراف جهاز الاستقبال الكهربائي؛ أنا- حاضِر؛ φ – زاوية الطور بين التيار والجهد 1.

عند تحديد قوة المولدات، تشمل الصيغ e. د.س، عند تحديد قوة أجهزة الاستقبال الكهربائية - الجهد عند أطرافها. عند تحديد قوة المحركات الكهربائية، يتم أخذ عامل الكفاءة أيضًا في الاعتبار، حيث يتم الإشارة إلى الطاقة الموجودة على عمودها على لوحة المحرك الكهربائي.

إذا كانت المرحلة القوى سأ ( صأ، سأ)؛ سب( صب، سب)؛ سج( صج، سج) متطابقة ومتساوية على التوالي س F، صو و س f، فإن قوة النظام ثلاثي الأطوار، معبرًا عنها بكميات الطور، تساوي مجموع قوى الأطوار الثلاثة وهي:
ممتلىء س= 3 × س F؛
نشيط ص= 3 × ص F؛
رد الفعل س= 3 × س F.

الطاقة عند توصيلها بنجمة

عند الاتصال بنجم، التيارات الخط أناوالتيارات المرحلة أنا f متساوية، وبين المرحلة
والفولتية الخطية هناك علاقة ش= √3 × شو من أين شو = ش / √3.

وبمقارنة هذه الصيغ نرى أن القوى المعبر عنها بالكميات الخطية عند توصيلها بنجم تساوي:
ممتلىء س= 3 × سو = 3 × ( ش/ √3) × أنا= √3 × ش × أنا;
نشيط ص= √3 × ش × أنا×كوس φ ;
رد الفعل س= √3 × ش × أنا× خطيئة φ .

الطاقة في اتصال دلتا

عندما تكون متصلة بمثلث، خطية شوالمرحلة ش f الفولتية متساوية، وهناك علاقة بين التيارات الطورية والتيارات الخطية أنا= √3 × أناو من أين أناو = أنا / √3.

ولذلك فإن القوى المعبر عنها بكميات خطية عند توصيلها بمثلث تساوي:
ممتلىء س= 3 × سو = 3 × ش × ( أنا/ √3) = √3 × ش × أنا;
نشيط ص= √3 × ش × أنا×كوس φ ;
رد الفعل س= √3 × ش × أنا× خطيئة φ .

ملاحظة مهمة.نفس النوع من صيغ القوة للاتصالات النجمية والمثلثة تسبب أحيانًا سوء فهم، لأنها تقود الأشخاص غير ذوي الخبرة الكافية إلى استنتاج خاطئ مفاده أن نوع الاتصالات دائمًا غير مبال. دعونا نبين بمثال واحد مدى خطأ هذا الرأي.

تم توصيل المحرك الكهربائي في الدلتا وتشغيله من شبكة 380 فولت بتيار 10 أمبير بكامل طاقته

س= 1.73 × 380 × 10 = 6574 فولت أمبير.

ثم تم إعادة توصيل المحرك الكهربائي بالنجم. في الوقت نفسه، كان لكل مرحلة متعرجة جهد أقل بمقدار 1.73 مرة، على الرغم من أن الجهد في الشبكة ظل كما هو. تسبب انخفاض الجهد في انخفاض التيار في اللفات بمقدار 1.73 مرة. لكن هذا لا يكفى. عند توصيله بمثلث، كان التيار الخطي أكبر بمقدار 1.73 مرة من تيار الطور، والآن أصبح الطور والتيارات الخطية متساويتين.

وبالتالي، انخفض تيار الخط عند إعادة توصيله بنجم بمقدار 1.73 × 1.73 = 3 مرات.

وبعبارة أخرى، على الرغم من أن القوة الجديدة تحتاج إلى حساب وفقا لنفس الصيغة، ولكن يجب عليك استبداله كميات أخرى، يسمى:

س 1 = 1.73 × 380 × (10 / 3) = 2191 فولت أمبير.

يستنتج من هذا المثال أنه عند إعادة توصيل محرك كهربائي من دلتا إلى نجم وتزويده بالطاقة من نفس الشبكة الكهربائية، فإن الطاقة التي يطورها المحرك الكهربائي ينخفض ​​بمقدار 3 مرات.

ماذا يحدث عند التبديل من النجمة إلى الدلتا والعودة مرة أخرى في الحالات الأكثر شيوعًا؟

نشترط أننا لا نتحدث عن إعادة التوصيلات الداخلية (التي تتم في المصنع أو في ورش متخصصة)، بل عن إعادة التوصيل على لوحات الجهاز، إذا كانت بدايات ونهايات اللفات موجودة عليها.
1. عند التبديل اللفات النجمية إلى الدلتا للمولدات أو اللفات الثانوية للمحولاتينخفض ​​جهد الشبكة بمقدار 1.73 مرة، على سبيل المثال من 380 إلى 220 فولت. وتبقى قوة المولد والمحول كما هي. لماذا؟ لأن جهد كل ملف طور يبقى كما هو والتيار في كل ملف طور هو نفسه، على الرغم من أن التيار في أسلاك الخط يزداد بمقدار 1.73 مرة.

عند التبديل لفات المولدات أو اللفات الثانوية للمحولات من الدلتا إلى النجموتحدث الظواهر المعاكسة، أي أن الجهد الخطي في الشبكة يزداد بمقدار 1.73 مرة، على سبيل المثال من 220 إلى 380 فولت، وتبقى التيارات في ملفات الطور كما هي، وتنخفض التيارات في الأسلاك الخطية بمقدار 1.73 مرة.

وهذا يعني أن كلاً من المولدات والملفات الثانوية للمحولات، إذا كانت جميع الأطراف الستة متصلة، مناسبة للشبكات ذات الجهدين اللذين يختلفان بعامل 1.73.

2. عند التبديل نجمة إلى مصابيح المثلث(شريطة أن تكون متصلة بنفس الشبكة التي تحترق فيها المصابيح التي يتم تشغيلها بواسطة النجم عند التوهج الطبيعي) سوف تحترق المصابيح.

عند التبديل مصابيح من المثلث إلى النجم(شريطة أن تحترق المصابيح عند توصيلها بشكل مثلث بالتوهج الطبيعي) ستعطي المصابيح ضوءًا خافتًا. وهذا يعني أنه، على سبيل المثال، يجب توصيل مصابيح 127 فولت في شبكة 127 فولت في مثلث. إذا كان من الضروري أن يتم تشغيلها من شبكة 220 فولت، فمن الضروري توصيل نجمة بسلك محايد (لمزيد من التفاصيل، راجع مقالة "مخطط التوصيل النجمي"). أن تكون متصلة على شكل نجمة بدون سلك محايد، كما هو الحال في ثريات المسرح على سبيل المثال.

3. كل ما يقال عن المصابيح ينطبق عليها أيضًا المقاومة, أفران كهربائيةوأجهزة الاستقبال الكهربائية المماثلة.

4. المكثفات، والتي يتم تجميع البطاريات منها لزيادة كوس φ ، لها جهد مقدر، والذي يشير إلى جهد الشبكة التي سيتم توصيل المكثف بها. إذا كان جهد الشبكة، على سبيل المثال، 380 فولت، والجهد المقدر للمكثفات هو 220 فولت، فيجب توصيلها بنجمة. إذا كان جهد التيار الكهربائي والجهد المقنن للمكثفات هو نفسه، يتم توصيل المكثفات في مثلث.

5. كما هو موضح أعلاه، عند التبديل محرك كهربائي من الدلتا إلى النجميتم تقليل قوتها حوالي ثلاثة أضعاف. والعكس صحيح إذا تم تبديل المحرك الكهربائي من النجم إلى المثلث، تزداد الطاقة بشكل حاد، ولكن في نفس الوقت المحرك الكهربائي، إذا لم يكن مصممًا للعمل عند جهد معين واتصال دلتا، سوف تحترق.

بدء تشغيل محرك كهربائي على شكل قفص السنجاب مع تبديل دلتا النجمية

يستخدم لتقليل تيار التشغيل وهو أعلى بـ 5 - 7 مرات من تيار تشغيل المحرك. بالنسبة للمحركات ذات الطاقة العالية نسبيًا، يكون تيار البدء مرتفعًا جدًا لدرجة أنه يمكن أن يتسبب في انفجار الصمامات وإيقاف تشغيل قاطع الدائرة الكهربائية ويؤدي إلى انخفاض كبير في الجهد. يؤدي تقليل الجهد إلى تقليل حرارة المصابيح، ويقلل من عزم دوران المحركات الكهربائية 2، ويمكن أن يتسبب في إيقاف تشغيل الموصلات والمشغلات المغناطيسية. ولذلك، فإنهم يسعون جاهدين لتقليل تيار البداية، والذي يتم تحقيقه بعدة طرق. يتم تقليل كل منهم في النهاية إلى تقليل الجهد في الدائرة الثابتة لفترة بدء التشغيل. للقيام بذلك، يتم إدخال مقاومة متغيرة، مغو، محول ذاتي في دائرة الجزء الثابت لفترة البدء، أو يتم تبديل اللف من النجم إلى الدلتا. في الواقع، قبل بدء التشغيل وأثناء فترة التشغيل الأولى، يتم توصيل اللفات في شكل نجمة. لذلك، يتم توفير الجهد لكل واحد منهم بمقدار 1.73 مرة أقل من الجهد الاسمي، وبالتالي، سيكون التيار أقل بكثير مما هو عليه عند تشغيل اللفات بجهد الشبكة الكامل. أثناء عملية التشغيل، تزيد سرعة المحرك الكهربائي ويقل التيار. ثم يتم تحويل اللفات إلى مثلث.

التحذيرات:
1. التبديل من النجم إلى الدلتا مسموح به فقط للمحركات ذات وضع التشغيل الخفيف، لأنه عند توصيله بنجم، يكون عزم الدوران حوالي نصف ما سيكون عليه مع البداية المباشرة. هذا يعني أن هذه الطريقة لتقليل تيار البدء ليست مناسبة دائمًا، وإذا كان من الضروري تقليل تيار البدء وفي نفس الوقت تحقيق عزم دوران كبير، فإنهم يأخذون محركًا كهربائيًا بدوار ملفوف، وبدء التشغيل يتم إدخال المقاومة المتغيرة في دائرة الدوار.
2. يمكنك التبديل من النجم إلى الدلتا فقط تلك المحركات الكهربائية المصممة للعمل عند توصيلها في الدلتا، أي أن لها ملفات مصممة لجهد التيار الكهربائي الخطي.

التحول من دلتا إلى النجم

من المعروف أن المحركات الكهربائية ذات التحميل المنخفض تعمل بعامل قدرة منخفض جدًا φ . لذلك، يوصى باستبدال المحركات الكهربائية ذات التحميل المنخفض بمحركات أقل قوة. ومع ذلك، إذا لم يكن من الممكن إجراء الاستبدال، وكان احتياطي الطاقة كبيرًا، فمن الممكن حدوث زيادة في cos φ التحول من المثلث إلى النجم. في هذه الحالة، من الضروري قياس التيار في الدائرة الثابتة والتأكد من أنه عند توصيله بنجم لا يتجاوز التيار المقدر تحت الحمل؛ وإلا فإن المحرك الكهربائي سوف يسخن.

1 يتم قياس الطاقة النشطة بالواط (W)، ويتم قياس القدرة التفاعلية بفولت أمبير التفاعلي (var)، ويتم قياس القدرة الظاهرة بفولت أمبير (VA). تسمى القيم الأكبر بـ 1000 مرة على التوالي كيلووات (kW)، كيلوفار (kvar)، كيلوفولت أمبير (kV×A).
2 يتناسب عزم المحرك الكهربائي مع مربع الجهد . لذلك، عندما ينخفض ​​الجهد بنسبة 20٪، فإن عزم الدوران لا ينخفض ​​بنسبة 20، ولكن بنسبة 36٪ (1² - 0.82² = 0.36).

في الدوائر ثلاثية الطور، عادة ما يتم استخدام نوعين من توصيل ملفات المحولات وأجهزة الاستقبال الكهربائية والمولدات. أحد هذه الروابط يسمى نجمة، والآخر يسمى مثلث. دعونا نلقي نظرة فاحصة على ماهية هذه المركبات وكيف تختلف عن بعضها البعض.

تعريف

اتصال النجمةيعني اتصال يتم فيه دمج جميع أطراف العمل للملفات الطورية في عقدة واحدة تسمى النقطة الصفرية أو المحايدة ويشار إليها بالحرف O.

اتصال المثلثهي دائرة يتم فيها توصيل ملفات الطور للمولد بحيث تكون بداية أحدهما متصلة بنهاية الآخر.

مقارنة

الفرق في هذه المخططات هو توصيل نهايات اللفات الخاصة بمولد المحرك الكهربائي. في نمط النجمة، جميع أطراف اللفات متصلة ببعضها البعض، بينما في نمط المثلثيتم تثبيت نهاية مرحلة واحدة مع بداية المرحلة التالية.

بالإضافة إلى مخطط التجميع الأساسي، تعمل المحركات الكهربائية ذات ملفات الطور المتصلة بالنجمة بشكل أكثر سلاسة من المحركات ذات ملفات الطور المتصلة بالدلتا. ولكن عند توصيله بواسطة نجمة، لا يتمكن المحرك الكهربائي من تطوير قدرته المقدرة الكاملة. حيث أنه عندما تكون ملفات الطور متصلة في مثلث، يعمل المحرك دائمًا بكامل طاقته المعلنة، وهي أعلى بمقدار مرة ونصف تقريبًا من تلك التي تكون عند توصيله في نجم. العيب الكبير لاتصال الدلتا هو تيارات التدفق الكبيرة جدًا.

موقع الاستنتاجات

1. في نظام التوصيل النجمي، يتم تركيب نهايات اللفات في وحدة واحدة.
2. في مخطط اتصال دلتا، يتم ربط نهاية أحد الملفات مع بداية الملف التالي.
3. يعمل المحرك الكهربائي ذو اللفات المتصلة بالنجمة بشكل أكثر سلاسة من المحرك المتصل بالدلتا.
4. عند التوصيل بواسطة نجمة، تكون قوة المحرك دائمًا أقل من القيمة المقدرة.
5. عند توصيله في مثلث، تكون قوة المحرك أعلى بمقدار مرة ونصف تقريبًا من قوة المحرك عند توصيله بنجمة.

ترتبط ملفات المولدات والمحولات والمحركات الكهربائية وأجهزة الاستقبال الكهربائية الأخرى، عند توصيلها بشبكة ثلاثية الطور، بطريقتين: النجمة أو الدلتا. تختلف مخططات الاتصال هذه كثيرًا عن بعضها البعض وتحمل أحمالًا تيارية مختلفة. لذلك، هناك حاجة إلى فهم مسألة كيفية إجراء اتصالات النجم والدلتا - ما هو الفرق؟

ما هي المخططات؟

ربط اللفات بالنجمة يكون اتصالها عند نقطة واحدة وهي ما تسمى نقطة الصفر أو المحايدة. يشار إليه بالحرف "O".

مخطط اتصال دلتا هو اتصال متسلسل لنهايات اللفات العاملة، حيث يتم توصيل بداية أحد اللفات بنهاية آخر.

الفرق واضح. ولكن ما هو الغرض من هذه الأنواع من التوصيلات، ولماذا يتم استخدام توصيلات ستار-دلتا في التركيبات الكهربائية المختلفة، وما مدى فعالية كليهما. أسئلة كثيرة تطرح حول هذا الموضوع، وعلينا أن نجيب عليها.

لنبدأ بحقيقة أنه عند بدء تشغيل نفس المحرك الكهربائي، يكون للتيار، الذي يسمى البدء، قيمة عالية تتجاوز قيمته المقدرة بستة أو ثماني مرات. إذا كانت وحدة منخفضة الطاقة، فيمكن للحماية أن تصمد أمام مثل هذا التيار، ولكن إذا كان محركًا كهربائيًا عالي الطاقة، فلن تتحمله أي كتل واقية. وهذا سيؤدي بالتأكيد إلى "ترهل" الجهد وفشل الصمامات أو قواطع الدائرة. سيبدأ المحرك نفسه في الدوران بسرعة منخفضة تختلف عن سرعة اللوحة. أي أن هناك العديد من المشكلات في بدء التشغيل الحالي.

ولذلك، فإنه يحتاج فقط إلى خفض. هناك عدة طرق للقيام بذلك:

• تثبيت أحد الأجهزة التالية في نظام توصيل المحرك الكهربائي: محول، مغو، مقاومة متغيرة؛
• يتغير مخطط اتصال اللفات الدوار.

هذا هو الخيار الثاني المستخدم في الإنتاج باعتباره الأبسط والأكثر فعالية. يتم تحويل دائرة دلتا النجمية ببساطة. وهذا هو، عند بدء تشغيل المحرك، يتم توصيل اللفات الخاصة به في نمط النجمة، ثم بمجرد أن يلتقط المحرك السرعة، فإنه يتحول إلى مثلث. تتم عملية تحويل النجمة إلى دلتا تلقائيًا.

يوصى في المحركات الكهربائية حيث يتم استخدام خيارين للاتصال في وقت واحد - دلتا النجمية - لتوصيل اللفات وفقًا للدائرة النجمية، أي بنقطة الاتصال المشتركة الخاصة بها، قم بتوصيل المحايد من مصدر الطاقة. لماذا هذا ضروري؟ الشيء هو أنه عند العمل مع خيار الاتصال هذا، هناك احتمال كبير لعدم التماثل في سعة المراحل المختلفة. إن المحايد هو الذي سيعوض عدم التماثل هذا، والذي يظهر عادةً بسبب حقيقة أن ملفات الجزء الثابت قد يكون لها مفاعلة تحريضية مختلفة.

مزايا المخططين

يتمتع مخطط النجوم بمزايا خطيرة جدًا:

• بداية سلسة للمحرك الكهربائي.
• وسوف تتوافق قوتها المقدرة مع بيانات جواز السفر؛
• سيعمل المحرك بشكل طبيعي في ظل الأحمال العالية قصيرة المدى والأحمال الزائدة المنخفضة على المدى الطويل؛
• أثناء التشغيل، لن يسخن جسم المحرك.

أما بالنسبة للدائرة المثلثة، فميزتها الرئيسية هي أن المحرك الكهربائي يحقق أقصى قدر من الطاقة أثناء تشغيله. ولكن في الوقت نفسه، يوصى بالالتزام الصارم بأوضاع التشغيل الموضحة في جواز السفر الحركي. أظهر اختبار المحركات الكهربائية المتصلة بتكوين دلتا أن قوتها أكبر بثلاث مرات من تلك المتصلة بتكوين نجمي.

إذا تحدثنا عن المولدات التي توفر التيار لشبكة إمداد الطاقة، فإن مخططات توصيل النجمة والدلتا هي نفسها تمامًا في معاييرها الفنية. أي أن الجهد الناتج من المثلث سيكون أكبر، وإن لم يكن ثلاث مرات، ولكن ليس أقل من 1.73 مرة. في الواقع، اتضح أن جهد المولد عند النجم، والذي يساوي 220 فولت، يتحول إلى 380 فولت إذا قمت بالتبديل من خيار إلى آخر. ولكن تجدر الإشارة إلى أن قوة الوحدة نفسها تظل دون تغيير، لأن كل شيء يخضع لقانون أوم، حيث يكون الجهد والتيار متناسبين عكسيا. أي أن زيادة الجهد بمقدار 1.73 مرة تقلل التيار بنفس المقدار تمامًا.

ومن هنا الاستنتاج: إذا كانت جميع أطراف اللفات الستة موجودة في الصندوق الطرفي للمولد، فسيكون من الممكن الحصول على جهدين من تصنيفين يختلفان عن بعضهما البعض بعامل 1.73.

استخلاص النتائج

لماذا توجد اتصالات دلتا والنجمة في جميع المحركات الكهربائية الحديثة عالية الطاقة اليوم؟ من كل ما سبق، يصبح من الواضح أن الشرط الرئيسي للحالة هو تقليل الحمل الحالي الذي يحدث أثناء بدء تشغيل الوحدة نفسها.

إذا قمت بتدوين الصيغ لمثل هذا الاتصال، فسوف تبدو كما يلي:

Uph=Ul/1.73=380/1.73=220، حيث Uph هو الجهد على المراحل، وUl على خط الإمداد. هذا هو اتصال النجم.

بعد تسارع الوحدة الكهربائية، أي أن سرعة دورانها تتوافق مع بيانات جواز السفر، سيحدث الانتقال إلى المثلث من النجم. من هنا سيصبح جهد الطور مساوياً للجهد الخطي.