Asynchroniczne silniki elektryczne są obecnie bardzo aktywnie wykorzystywane. Mają pewne zalety, dzięki którym stały się tak popularne. Aby podłączyć potężne silniki do sieci elektrycznej, stosuje się schematy „gwiazdy”, „trójkąta”. Silniki elektryczne działające na takich schematach mają swoje zalety i wady. Same wyróżniają się niezawodnością w działaniu, możliwością uzyskania wysokiego momentu obrotowego, a także wskaźnikiem wysokiej wydajności.
Podłączenie silnika
Jak pokazuje praktyka, istnieją dwa optymalne schematy - „gwiazda”, „trójkąt”. Do jednego z nich podłączone są silniki elektryczne. Możliwe jest również przekonwertowanie na przykład „gwiazdy” na „trójkąt”.
Wśród zalet silników asynchronicznych wyróżniają się:
- przełączaneuzwojenia podczas pracy;
- odzyskiwanie uzwojenia silnika elektrycznego;
- niski koszt urządzenia w stosunku do innych;
- wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne.
Główną cechą charakteryzującą wszystkie asynchroniczne silniki elektryczne jest prostota konstrukcji. Jednak przy wszystkich jego zaletach istnieją pewne wady, które pojawiają się podczas pracy:
- Brak możliwości kontrolowania prędkości wirnika bez marnowania mocy.
- Gdy obciążenie wzrasta, moment obrotowy maleje.
- Wysokie prądy rozruchowe.
Opis połączeń
Obwody „gwiazda” i „trójkąt” silnika elektrycznego mają pewne różnice w połączeniu. „Gwiazda” oznacza, że końce uzwojenia stojana urządzenia są zmontowane w jednym miejscu. W takim przypadku na początek każdego z uzwojeń zostanie przyłożone napięcie sieciowe 380 V. Zwykle na wszystkich schematach połączeń ta metoda jest oznaczona jako Y.
W przypadku korzystania ze schematu połączeń „trójkąt” uzwojenia stojana silnika elektrycznego są połączone szeregowo. Oznacza to, że koniec pierwszego uzwojenia jest połączony z początkiem drugiego, które z kolei jest połączone z trzecim. Ten ostatni zakończy obwód, łącząc się z początkiem pierwszego.
Różnice w schematach połączeń
Obwody "gwiazdy" i "trójkąta" silnika elektrycznego sąjedyny sposób na ich połączenie. Różnią się od siebie, zapewniając różne tryby działania. Na przykład połączenie za pomocą schematu Y zapewnia bardziej miękkie działanie w porównaniu z silnikami połączonymi w trójkąt. Ta różnica odgrywa kluczową rolę w doborze mocy urządzenia elektrycznego.
Mocniejsze silniki działają tylko na "trójkącie". Połączenie silnika gwiazda-trójkąt doskonale nadaje się do zastosowań, w których wymagany jest łagodny rozruch. I we właściwym czasie przełączaj się między uzwojeniami, aby uzyskać maksymalną moc.
Ważne jest, aby tutaj dodać: podłączenie Y gwarantuje płynną pracę, ale silnik nie będzie w stanie osiągnąć mocy z tabliczki znamionowej.
Z drugiej strony połączenie silnika trójkąt-gwiazda-gwiazda zapewni większą moc, ale prąd rozruchowy sprzętu również znacznie wzrośnie.
Głównym wskaźnikiem jest różnica mocy między połączeniem Y a trójkątem. Silnik elektryczny z obwodem gwiazdy będzie miał około 1,5 razy mniej mocy niż silnik delta, jednak takie połączenie pomoże zmniejszyć prąd rozruchowy. Wszystkie połączenia, które zawierają dwie metody połączenia, są łączone. Zwykle stosuje się je tylko w przypadkach, gdy konieczne jest uruchomienie silnika elektrycznego o dużej mocy z tabliczki znamionowej.
Schemat uruchamiania „gwiazda-delta dla silnika elektrycznego ma jeszcze jedną zaletę. Włączanie odbywa się w układzie Y, co zmniejsza prąd rozruchowy. Gdy urządzenie osiągnie wystarczającą prędkość podczas pracy, przełącza się na schemat delta, aby osiągnąć maksymalną moc.
Połączenia kombinowane
Schemat przełączania gwiazda-trójkąt silnika elektrycznego jest często używany w przypadkach, gdy konieczne jest uruchomienie silnika przy minimalnym prądzie rozruchowym. Ale jednocześnie cała praca musi być wykonana na połączeniu „trójkątnym”. Do stworzenia takiego przełącznika stosuje się specjalne styczniki trójfazowe. Aby możliwe było automatyczne przełączanie między schematami, muszą być spełnione dwa warunki. Po pierwsze, aby upewnić się, że styki są zablokowane przed jednoczesnym włączeniem. Po drugie, wszystkie prace muszą być wykonane z opóźnieniem.
Drugi punkt jest konieczny, aby ze 100% prawdopodobieństwem nastąpiło całkowite wyłączenie „gwiazdy” przed włączeniem „trójkąta”. W przeciwnym razie podczas przełączania faz wystąpi zwarcie. Aby spełnić niezbędne warunki, używany jest przekaźnik czasowy z opóźnieniem od 50 do 100 milisekund.
Wdrożenie opóźnienia czasowego
W przypadku korzystania z połączonej metody połączenia gwiazda-trójkąt, konieczna jest obecność przekaźnika czasowego do opóźnienia przełączania. Specjaliści najczęściej wybierają jedną z trzech metod:
- Pierwsza opcjaodbywa się za pomocą normalnie otwartego styku przekaźnika czasowego. W takim przypadku RT wyłączy połączenie w trójkąt podczas uruchamiania, a przekaźnik prądowy RT będzie odpowiedzialny za przełączanie.
- Druga opcja polega na zastosowaniu nowoczesnego przekaźnika czasowego z opóźnieniem przełączania od 6 do 10 sekund.
- Trzeci sposób to sterowanie stycznikami silnikowymi za pomocą urządzeń automatycznych lub ręcznie.
Rozważenie metody przełączania
Zastosowanie wersji klasycznej z wykorzystaniem przekaźnika czasowego dla połączonych obwodów gwiazda-trójkąt było wcześniej uważane za najbardziej optymalne. Miał tylko jedną wadę, która czasami stawała się dość znacząca - wymiary samego kampera. Tego typu oprawy zapewniały, że czas przełączania został opóźniony przez namagnesowanie rdzenia. Jednak proces odwrotny zajął trochę czasu.
Obecnie takie RV i inne urządzenia zostały wyparte przez nowoczesne urządzenia - przetwornice częstotliwości. Przełączanie obwodu silnika gwiazda-trójkąt za pomocą falownika ma ogromne zalety. Obejmuje to bardziej stabilną pracę, niskie prądy rozruchowe.
To urządzenie ma wbudowany mikroprocesor odpowiedzialny za zmianę częstotliwości. Jeśli weźmiemy pod uwagę istotę falownika dla silnika elektrycznego, to jego zasada działania jest następująca: konwerter generuje pożądaną częstotliwość prądu przemiennego. Do tej pory w branży stosowane są specjalne lub uniwersalne modele falowników dopodłączenie silników asynchronicznych.
Modele specjalne są opracowywane i używane tylko z niektórymi typami silników. Universal może być używany z dowolnym urządzeniem.
Wady schematu
Pomimo tego, że klasyczny schemat połączeń jest prosty i niezawodny, ma pewne wady.
Po pierwsze bardzo ważne jest dokładne określenie obciążenia na wale silnika. W przeciwnym razie nabranie pędu zajmie zbyt dużo czasu, co z kolei wykluczy możliwość szybkiego przełączenia na obwód w trójkąt za pomocą przekaźnika prądowego. W tym trybie niepożądane jest używanie urządzenia elektrycznego przez długi czas.
Po drugie, przy takim schemacie połączeń możliwe jest przegrzanie uzwojeń, dlatego eksperci zalecają zainstalowanie dodatkowego przekaźnika termicznego w obwodzie.
Po trzecie, przy stosowaniu nowoczesnych przekaźników czasowych należy ściśle przestrzegać obciążenia paszportowego na wale silnika elektrycznego.
Wniosek
W przypadku korzystania z połączenia gwiazda-trójkąt, bardzo ważne jest prawidłowe obliczenie obciążenia na wale silnika. Kolejny nieprzyjemny fakt polega na tym, że w momencie przejścia z Y na trójkąt, gdy silnik nie nabrał jeszcze wymaganej prędkości, następuje samodoładowanie. W tym momencie w sieci występuje podwyższone napięcie. Grozi to uszkodzeniem innych urządzeń i urządzeń podłączonych do tej samej sieci.
