آموزش بستن مدار ستاره مثلث اتوماتیک

چکیده:

این تجهیزات / دستگاه جریان راه اندازی و گشتاور راه اندازی را کاهش می دهد. طرح اتوماتیک  استارت ستاره مثلث به طور معمول شامل سه کنتاکتور ، یک رله اضافه بار یا قطع کننده مدار و یک تایمر برای تنظیم زمان در موقعیت ستاره (موقعیت راه اندازی) است. برای استارت ستاره مثلث، یک موتور باید در حالت عادی در حالت اتصال دلتا باشد و هدف اصلی این است که بتوان از استارتر استفاده کرد. هنگامی که موتور آزاد است ، مانند ترانسفورماتور اتصال کوتاه در سمت ثانویه است زیرا تمام میله های روتور به یکدیگر متصل شده و یک مسیر بسته را تشکیل می دهند.

با این کار جریان زیادی از میله های روتور عبور می کند. بنابراین ، هنگامی که موتور روشن می شود ، استاتور جریان زیادی را می کشد که 8-10 برابر جریان نامی است. بنابراین قبل از راه اندازی موتور لازم است ولتاژ وارد شده به موتور کاهش یابد. در ستاره اتصال جریان در فازهای مختلف است اما ولتاژ خط سه برابر ولتاژ فاز اصلی دارد. بنابراین ، ولتاژ کاهش می یابد که منجر به کاهش جریان می شود اگر موتور از اتصال ستاره راه اندازی شود.

در اتصال دلتا ولتاژ همان ولتاژ فاز است بنابراین اگر موتور را در اتصال دلتا راه اندازی کنیم ولتاژ کامل اعمال می شود. استارت ستاره مثلث به طور کلی از سه کنتاکتور ، تایمر پنوماتیک ، و یک رله اضافه بار حرارتی یا قطع کننده مدار برای موتور 3 فاز در منبع تغذیه اصلی 440 ولت (ای سی) 50 هرتز بدست می آید.

مقدمه:

جریان روتور در حالت سکون:

(I = E / Z = E / √)

مقدار(ایی) به اتصال شار با هادی های روتور و سرعت نسبی آن بستگی دارد. قدرت شار روتور به ولتاژ اعمال شده بستگی دارد. در لحظه اعمال ولتاژ نامی به سیم پیچ استاتور ، روتور ثابت است و به همین ترتیب لغزش واحد است. بنابراین ، اگر ولتاژ نامی کامل به سیم پیچ استاتور داده شود ، مقدار (ایی ام اف)القا شده در هادی های روتور زیاد خواهد بود ، زیرا سرعت نسبی بین هادی های روتور و شار چرخش استاتور بسیار زیاد است یعنی برابر با سرعت همزمان شار استاتور .

علاوه بر این ، هادی های روتور اتصال کوتاه دارند و بنابراین امپدانس کمی دارند. از این رو جریان کشیده شده توسط سیم پیچ استاتور یا موتور بسیار بزرگ است ، تقریباً 5 تا 7 برابر جریان بار کامل است. اثرات مخرب جریان راه اندازی بالا به شرح زیر است:

تلفات مس در سیم پیچ های استاتور و روتور به دلیل جریان راه اندازی بالا بسیار زیاد است ، که گرمای زیادی را در داخل دستگاه تولید می کند و ممکن است به عایق سیم پیچ ها آسیب برساند. علاوه بر این ، ولتاژ تغذیه افت خواهد کرد. جریان راه اندازی کشیده شده توسط موتور را می توان با اقدامات زیر به مقدار مجاز کاهش داد:

1. اعمال ولتاژ کاهش یافته به سیم پیچ استاتور
2. قرار دادن مقاومت در مدار استاتور
3. قرار دادن مقاومت در مدار روتور

در مورد موتورهای القایی حلقه لغزش ، می توان مقاومت خارجی را در فازهای روتور اضافه کرد زیرا روتور دارای سیم پیچ متصل به ستاره 3 فاز است تا جریان زیاد راه اندازی را محدود کند. با این وجود ، در مورد موتورهای القایی قفس سنجابی ، نمی توان مقاومت خارجی دیگری را ایجاد کرد ، زیرا از میله های مسی تشکیل شده است که توسط حلقه های انتهایی در هر دو طرف کوتاه می شود. بنابراین ، در مورد موتورهای القایی قفس سنجابی ، جریان زیاد اولیه با اعمال ولتاژ کاهش یافته به سیم پیچ استاتور در طول دوره شروع کنترل می شود و هنگامی که سرعت روتور  70 تا 80٪ سرعت طبیعی خود را افزایش می دهد ، ولتاژ کامل طبیعی را اعمال می کند.

اتصال ستاره مثلث روی تخته کلم

انواع مختلف روشهای راه اندازی ستاره مثلث: به طور عمده دو نوع شروع کننده وجود دارد:

راه انداز های dc:

1.  راه انداز دو نقطه ای
2. راه انداز سه نقطه ای
3.  راه انداز چهار نقطه ای

راه انداز های متناوب:

1. راه انداز دی.او.ال(مستقیم آنلاین)
2. راه انداز مقاومت اولیه خودکار / دستی
3. راه انداز ترانسفورماتور خودکار / دستی
4. راه انداز ستاره مثلث و خودکار/ دستی

 راه انداز دو نقطه ای:

همانطور که از نام آن مشخص است ، این راه انداز (استارتر) دو نقطه برای اتصالات دارد و بیشتر برای موتورهای سری (دی سی) استفاده می شود تا جریان های شروع و گشتاور را محدود کند. این کار بر اساس افزایش مقاومت بین تغذیه و آرماتور است که به دلیل آن جریان برای راه اندازی کاهش می یابد. همانطور که مقاومت کاهش می یابد سرعت موتور را تنطیم می کند و ولتاژ کامل تغذیه را روشن می کند.

راه انداز سه نقطه ای:

اصل کار این استارتر مشابه استارتر دو نقطه ای است بر خلاف سه نقطه و بیشتر برای موتورهای شنت (دی سی) استفاده می شود.

راه انداز چهار نقطه:

این دارای اصول کار همانند دو نقطه و سه نقطه است ، اما در اینجا و جفت مقاومت اضافی در اتصال نقطه میدان اضافه می شود که جریان را برای موتورهای کامپوند DC با کارایی بیشتری کاهش می دهد.

راه انداز آنلاین مستقیم (دی.او.ال):

این ترکیبات از کنتاکتورهایی است که هنگام تغذیه به آنها شارژ می شود و اجازه می دهد ولتاژ یکسان به سیم پیچ های استاتور منتقل شود. این راه انداز بسیار ساده، ارزان و نصب و نگهداری آن آسان است.معیوب شدن رله های اضافه بار باعث تضعیف کنتاکتور ها میشود و عبور جریان را متوقف می کند. اما در این راه اندازی سرعت افزایش دما بسیار زیاد است و اگر دوره شروع زیاد باشد ممکن است موتور آسیب ببیند ، که ممکن است به دلیل افت ولتاژ بیش از حد در خطوط تغذیه باشد.

بنابراین ، از این نوع راه اندازی ها به طور کلی برای موتور تا 5 کیلو وات استفاده می شود.

راه انداز مقاومت اولیه خودکار / دستی:

در این نوع راه اندازی موتور القایی 3 فاز مقاومت اولیه در هر سه مرحله به سیم پیچ استاتور متصل می شود که در نتیجه آن ولتاژ اعمال شده روی سیم پیچ استاتور در لحظه راه اندازی به کسری از ولتاژ نامی موتور کاهش می یابد. در راه اندازی دستی مقاومت کم یا زیاد می شود در حالیکه در اتوماتیک مقدار ثابت خاصی از مقاومت برای مدت زمان ثابت  با کمک تایمر پنوماتیک متصل به کانکتورها وجود دارد. این روش راه اندازی باعث گرم شدن مقاومتهای راه اندازی و مقدار زیادی از دست دادن قدرت می شود.

بنابراین ،از آنها برای موتورهای کوچک یا موتورهایی با ارزش کمتر استفاده می شود.

شروع کننده ترانسفورماتور خودکار / دستی:

در این روش برای بدست آوردن ولتاژ کاهش یافته برای راه اندازی موتورهای القایی 3 فاز از ترانسفورماتور خودکار 3 فاز با برش ثابت استفاده می شود. به طور معمول از 50 تا 60٪ بهره برداری می توان برای بدست آوردن مقدار ایمن جریان های راه انداز استفاده کرد. هنگامی که موتور با اهرم تعویض سرعت 70 تا 80٪ سرعت عادی را افزایش داده است ، 50 و 60٪ ولتاژ نامی در هنگام شروع اعمال می شود و ترانسفورماتور خودکار از مدار موتور خارج می شود.

همان چیزی که در راه انداز اتوماتیک بوسیله مکانیسم اتصال دهنده کنتاکتور با تایمر پنوماتیک حاصل می شود. از این استارتر می توان به طور موثر به جای استارت مقاومت اولیه استفاده کرد که گرمایش مقاومت ها یک مشکل اساسی میباشد. این استارتر همان مقدار ولتاژ را کاهش می دهد و منجر به اثر گرم شدن نمی شود.

 راه انداز ستاره مثلث خودکار / دستی:

در مقایسه با انواع مختلف استارتر ، این استارتر معمولاً بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. استارتر ستاره مثلث بر اساس اصل کاهش ولتاژ در طول دوره راه اندازی کار می کند. در اتصال ستاره جریان خط و فازها یکسان است اما ولتاژ خط چند برابر ولتاژ فاز است که منجر به کاهش ولتاژ در مدت راه اندازی می شود. هنگامی که موتور سرعت خود را بالا برد ، می توانیم 70 تا 80٪ سرعت نامی آن را مشاهده کنیم ، تغییر فازها به موقعیت اتصال دلتا انجام می شود. در اتصال مثلث ولتاژ خط  با ولتاژ فاز یکسان است.

راه انداز ستاره مثلث در مقایسه با راه انداز ترانس اتوماتیک ارزان تر است. بنابراین ، معمولاً برای موتورهای کوچک و متوسط ​​استفاده می شود. از آنجا که گشتاور متناسب با مربع ولتاژ اعمال شده است ،راه اندازی ستاره مثلث گشتاور راه اندازی را به 1/3 از آنچه که از (آنلاین مستقیم) به دست می آید کاهش می دهد. تغییر ستاره اتوماتیک به دلتا با استفاده از اتصال بهم پیوسته در کنتاکتورهایی با تایمر پنوماتیک حاصل می شود که پس از مدت زمان مشخصی به دلتا تغییر می کند.

راه انداز ستاره مثلث:

این یک روش راه اندازی است که جریان راه اندازی و گشتاور راه اندازی را کاهش می دهد. طرح راه انداز ستاره مثلث به طور معمول از سه کنتاکتور ، یک رله اضافه بار یا قطع کننده مدار و یک تایمر برای تنظیم زمان در موقعیت ستاره (موقعیت راه اندازی) تشکیل شده است. برای راه انداز ستاره مثلث ، یک موتور باید در هنگام کار عادی در مثلث متصل باشد و هدف اصلی این است که بتوان از راه انداز ستاره مثلث استفاده کرد.

در راه انداز ستاره مثلث جریان راه اندازی دریافت شده حدود 30 درصد از جریان راه اندازی در هنگام راه اندازی مستقیم روی خط است و گشتاور شروع به حدود 25 درصد از گشتاور موجود در یک راه انداز (دی.او.ال) کاهش می یابد.راه انداز ستاره مثلث فقط زمانی کار می کند که برنامه در هنگام راه اندازی بار کم باشد. اگر بار موتور خیلی سنگین باشد ، قبل از روشن شدن به حالت دلتا ، گشتاور کافی برای شتاب دادن به موتور وجود نخواهد داشت.

شکل 2.1 راه انداز دستی ستاره مثلث را نشان می دهد که در آن مکانیزم تغییر مکان ستاره به مثلث انجام شده است. همانطور که موتور سرعت را بالا می برد و به سرعت مطلوبی می رسد ،( سوئیچ تغییر حالت دلتا برای شرایط کار منجر به ولتاژ کامل است.) برخلاف راه انداز دستی ستاره مثلث در راه انداز اتوماتیک ستاره مثلث همانطور که در شکل 2.2 نشان داده شده است ، یک مدار خارجی وجود دارد که شامل مدار کنترل است و از اتصالات تایمر تشکیل شده است.

با استفاده از این اتصالات تایمر می توانیم اتصال ستاره را به دلتا و در مدت زمان 0-30 ثانیه به طور دلخواه به اتصال مثلث تغییر دهیم. این مدت زمان می تواند براساس مشخصات راه اندازی و اجرا بر اساس نیاز ما تغییر کند. کنتاکتورها برای مکانیسم تغییر استفاده می شوند. این کنتاکتورها مطابق مدار کنترل با جعبه تایمر متصل می شوند تا مطابق آن کار کنند.

شکل 2-1 راهنمای راه انداز ستاره مثلث

شکل 2-2 :شکل منبع تعذیه راه انداز اتوماتیک ستاره مثلث

عملکرد راه انداز ستاره مثلث اتوماتیک:

هنگامی که دکمه "شروع" (پی بی 1) فشار داده می شود ، سیم پیچ عامل (سی ام) انرژی می گیرد. از این رو ، تمام اتصالات (ام) و اتصال کمکی (ام ای) بسته خواهند شد و بنابراین خطوط تغذیه را به ترمینال های موتور (یو1)، (وی1)، (دابلیو1) متصل می کند. در همان زمان ، کنتاکت های عامل ( سی اس) برای تماس های ستاره ای نیز فعال شده و کنتاکت (اس) آن را می بندد و ترمینال های موتور (یو2)، (وی2)، (دابلیو2) را به هم متصل می کند که باعث ایجاد نقطه ستاره می شود تا موتور به عنوان موتور متصل به ستاره راه اندای شود. بنابراین ، در هنگام راه اندازی ولتاژ اعمال شده به هر فاز سیم پیچ ، 1 / ​​ولتاژ نامی موتور خواهد بود. اکنون پس از یک زمان از پیش تعیین شده ،(تی آر) کار می کند که (تی او) را باز کرده و (تی سی) را می بندد ، از این رو (سی دی) سیم پیچ فعال می شود و کنتاکت های آن را می بندد (دی)  و سیم پیچ (سی اس) از مدار خارج می شود و از این رو کنتاکت های (اس) را باز می کند ، و باعث می شود موتور در ولتاژ کامل تغذیه در دلتا کار کند . سیم پیچ عامل با مسیر

'L1-PB2-PB1-CM-OL-OL-OL-L2'

 انرژی می گیرد. همزمان سیم پیچ عامل (سی اس) از مسیر

 'L1-PB2-PB1-TO-D CS-OL-OL-OL-L2'

 انرژی می گیرد. سیم پیچ (سی دی) عامل توسط مسیر

 'L1-PB2 MA-TC-OL-OL-OL-L2'

 انرژی می گیرد. با فشار دادن دکمه خاموش ، تمام کنتاکتورها را قطع  و موتور را از خط جدا می کنیم.

شکل 3.1: نمودار مدار سیم کشی و کنترل راه انداز اتوماتیک ستاره مثلث

L1 ، L2 ، L3 - خطوط

S - کنتاکت های ستاره

Cs - سیم پیچ عامل برای اتصال ستاره

D -اتصالات  (مثلث)دلتا

Cd - سیم پیچ عامل برای اتصالات دلتا

M - کنتاکت های خط

Cm - سیم پیچ عامل برای کنتاکت های اصلی

TR - تایمر پنوماتیک

TO - کنتاکت زمان باز کردن

TC -کنتاکت زمان بسته شدن

OLC - سیم پیچ رله اضافه بار

OL -اتصال رله اضافه بار

PB1 - دکمه فشار شروع

PB2 - دکمه فشار خاموش

مشخصات شروع موتور: جریان راه اندازی موجود 33٪ جریان بار کامل است. مشخصات اوج راه اندازی حدود 1.3 تا 2.6 جریان بار کامل است. حداکثر گشتاور راه اندازی تقریباً 33٪ گشتاور کامل بار است.

شکل 3.2: شرایط راه اندازی(حالت ستاره)

شکل 3.3: شرایط در حال اجرا (حالت دلتا).

شکل 3.4: خواندن ولتاژ خط و ولتاژ فاز برای ستاره 3 فاز (شرایط راه اندازی)

شکل 3.5: - خواندن ولتاژ خط و ولتاژ فاز برای حالت دلتا 3 فاز (شرایط در حال اجرا)

مدل سخت افزار

پروژه ما شامل قطعات سخت افزاری زیر است:

1.کنتاکتورها

2.جعبه تایمر

3.کابل

 دکمه فشار شروع و توقف4.

کنتاکتورها:

سه کنتاکتور مونتاژ شده برای راه انداز ستاره مثلث وجود دارد. رتبه بندی کنتاکتورها حدود18آمپر 230 ولت متناوب است که می تواند برای موتوری با قدرت 3اسب بخار که تقریباً 2،237.1 وات است کار کند. کنتاکتورهای ستاره و مثلث با یک زمان خاص به هم متصل میشوند و پس از آن تغییر ستاره به مثلث در اتصال رخ می دهد. در زیر شکل کنتاکتور آورده شده است.

شکل 4.1: -اتصال: 18آمپر230ولت متناوب

جعبه تایمر:

جعبه تایمر از شرکت الیکو است. جریان نامی آن 5آمپر با 230 ولت منبع تغذیه تک فاز 50 هرتز است. مدت زمان تغییر ستاره تا مثلث می تواند از 0 تا 30 ثانیه باشد. در زیر شکل جعبه تایمر آورده شده است.

شکل 4.2  جعبه تایمر 5آمپر 230 ولت متناوب

کابل ها:

کابل های استفاده شده در اینجا 2.5 میلی متر هستند. آنها می توانند تا 15-16آمپر جریان را عبور دهند. مقاومت 2.5 متر با توجه به جدول مقاومت ارائه شده توسط واحدهای استاندارد 8.21اهم / (کا ام) است ، در صورت شکل کابل های مورد استفاده در راه انداز است.

شکل 4.3: -کابلها 2.5

دکمه های فشار شروع و توقف:

این دکمه های فشار بر اساس اصل کار(ان او)- به طور معمول باز و (ان سی)- به طور معمول  بسته است. دکمه استارت در اینجا استفاده می شود در اتصال نوع (ان او)متصل است در حالی که برای دکمه اسوپ اتصال نوع (ان سی )استفاده می شود. در زیر شکل ارائه شده از دکمه های فشار استارت و استوپ آورده شده است.

شکل 4.4: دکمه های فشار استوپ و دکمه های فشار استارت

شکل 4.5: -نتیجه نهایی پس از مونتاژ

نتیجه گیری و آینده اسکوپ:

این نوع راه انداز برای موتورهای گشتاور کم و  ولتاژ متوسط ​​و سبک استفاده می شود. این ارزانترین راه برای کاهش جریان راه اندازی است. توسط رله ها و مدار تایمر به راحتی قابل اجرا است. نحوه اتصال رله ها نیز از تک فاز شدن موتور جلوگیری می کند. این پروژه به منظور راه اندازی ولتاژ پایین برای موتورهای القایی طراحی شده است. این امر با استفاده از تبدیل ستاره به مثلث حاصل می شود. استارترهای ستاره مثلث احتمالاً متداول ترین راه اندازهای ولتاژ کاهش یافته در دنیای موتورهای صنعتی 50 هرتز هستند. از ستاره مثلث در تلاش برای کاهش جریان راه اندازی وارد شده به موتور استفاده می شود و پس از مدتی جریان بار کامل بر روی موتور اعمال می شود. از آنجا که در اتصال ستاره جریان فازها یکسان است در حالی که ولتاژ خط اصلی سه برابر ولتاژ فاز است. بنابراین اگر موتور به عنوان ستاره راه اندازی شود ولتاژ کاهش می یابد (نتایج برای کاهش جریان است).

آرایش بهم پیوسته تمام سیم پیچ های کنتاکتور به طور سنتی در 440 ولت جریان متناوب سیم کشی می شود. این پروژه به منظور شروع ولتاژ پایین برای موتورهای القایی طراحی شده است. راه اندازی ستاره مثلث به طور کلی از سه کنتاکتور تولید می شود. و تایمر پنوماتیک برای کارکردن یک موتور 3 فاز در 440 ولت در شبکه های برق 50 هرتز تغذیه می شود.

اسکوپ:

در مقایسه با روشهای کاهش ولتاژ ، ساده و ارزانترین راه برای راه اندازی موتور است. اما در حین کار سوئیچینگ جریان های هجومی زیاد طول می کشد.

شرکت آسان ژنراتور در زمینه دیزل ژنراتور و برق صنعتی فعال می باشد. نوشته 99/9/15