Apa perbedaan antara diagram koneksi belitan motor dengan bintang dan segitiga?

Sistem arus listrik tiga fase dikembangkan pada akhir abad ke-19 oleh ilmuwan Rusia M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Tiga fase, tegangan yang digeser relatif satu sama lain sebesar 120 derajat, di antara kelebihan lainnya, memudahkan untuk membuat medan magnet yang berputar. Bidang ini membawa serta rotor dari motor asinkron tiga fase yang paling umum dan paling sederhana.

Tiga belitan stator motor listrik tersebut dalam banyak kasus saling berhubungan sesuai dengan skema "bintang" atau "segitiga". Dalam literatur asing, istilah "bintang" dan "delta" digunakan, disingkat S dan D. Penunjukan mnemonik D dan Y lebih umum, yang kadang-kadang dapat menyebabkan kebingungan - huruf D dapat ditandai baik "bintang" dan "segi tiga".

Isi

1 Tegangan fasa dan saluran
2 Koneksi belitan motor sesuai dengan skema "bintang"
3 Menghubungkan belitan motor sesuai dengan skema "segitiga"
4 Perbandingan skema koneksi satu sama lain
5 Cara untuk beralih sirkuit bintang-delta

Tegangan fasa dan saluran

Untuk memahami perbedaan antara metode menghubungkan belitan, Anda harus terlebih dahulu memahami dengan konsep fase dan tegangan linier. Tegangan fasa adalah tegangan antara awal dan akhir satu fasa. Linear - antara kesimpulan yang sama dari fase yang berbeda.

Untuk jaringan tiga fase, tegangan saluran ke saluran adalah tegangan antara fase, misalnya, A dan B, dan tegangan fase antara setiap fase dan konduktor netral.

Perbedaan antara fase dan tegangan saluran.

Jadi tegangan Ua, Ub, Uc akan sefasa, dan Uab, Ubc, Uca akan linier. Tegangan ini berbeda. Jadi, untuk jaringan rumah tangga dan industri 0,4 kV, tegangan liniernya adalah 380 volt, dan tegangan fasanya adalah 220 volt.

Koneksi belitan motor sesuai dengan skema "bintang"

Diagram koneksi belitan bintang.

Saat menghubungkan fase motor listrik dengan bintang, ketiga belitan saling berhubungan pada awalnya pada titik yang sama. Ujung bebas terhubung masing-masing ke fase jaringan mereka sendiri. Dalam beberapa kasus, titik umum terhubung ke bus netral dari sistem catu daya.

Dapat dilihat dari gambar bahwa untuk penyertaan ini, tegangan fasa jaringan diterapkan ke setiap belitan (untuk jaringan 0,4 kV - 220 volt).

Menghubungkan belitan motor sesuai dengan skema "segitiga"

Diagram koneksi belitan segitiga.

Dengan skema "segitiga", ujung belitan dihubungkan satu sama lain secara seri. Ternyata semacam lingkaran, tetapi dalam literatur nama "segitiga" diterima karena gaya yang sering digunakan. Tidak ada tempat untuk menghubungkan kabel netral dalam perwujudan ini.

Jelas, tegangan yang diterapkan pada setiap belitan akan linier (380 volt per belitan).

Perbandingan skema koneksi satu sama lain

Untuk membandingkan kedua skema satu sama lain, perlu untuk menghitung daya listrik yang dikembangkan oleh motor listrik selama satu atau lain inklusi. Untuk ini, perlu untuk mempertimbangkan konsep arus linier (Ilin) dan fase (Iphase).Arus fasa adalah arus yang mengalir melalui belitan fasa. Arus saluran mengalir melalui konduktor yang terhubung ke terminal belitan.

Dalam jaringan hingga 1000 volt, sumber listriknya adalah transformator, belitan sekunder yang dihidupkan oleh "bintang" (jika tidak, tidak mungkin untuk mengatur kabel netral) atau generator yang belitannya terhubung dengan cara yang sama.

Ketika dihubungkan dengan bintang, arus pada penghantar dan arus pada belitan motor adalah sama.

Gambar tersebut menunjukkan bahwa ketika dihubungkan dengan "bintang", arus pada penghantar dan arus pada belitan motor adalah sama. Arus fasa ditentukan oleh tegangan fasa:

$I_faz=\frac{U_faz}{Z}$

di mana Z adalah resistansi belitan satu fase, mereka dapat dianggap sama. Dapat ditulis bahwa

$I_faz=I_lin$

Ketika dihubungkan dengan segitiga, arus pada penghantar dan arus pada belitan motor berbeda.

Untuk koneksi delta, arusnya berbeda - mereka ditentukan oleh tegangan linier yang diterapkan pada resistansi Z:

$I_faz=\frac{U_lin}{Z}$

Oleh karena itu, untuk kasus ini $I_faz=\sqrt{3}*I_lin$ .

Sekarang kita dapat membandingkan daya total ( $S=3*I_faz*U_faz$ ), dikonsumsi oleh motor listrik dengan skema yang berbeda.

untuk koneksi bintang, daya totalnya adalah $S_1=3*U_faz*I_faz=3*(U_lin/\sqrt{3})*I_lin=\sqrt{3}* U_lin* I_lin$ ;
untuk koneksi delta, daya totalnya adalah $S_2=3*U_faz*I_faz=3*U_lin*I_lin*\sqrt{3}$ .

Jadi, ketika dihidupkan oleh "bintang", motor listrik mengembangkan daya tiga kali lebih rendah daripada ketika terhubung ke delta. Ini juga mengarah pada konsekuensi positif lainnya:

arus awal berkurang;
operasi mesin dan start-up menjadi lebih lancar;
motor listrik mengatasi dengan baik kelebihan beban jangka pendek;
rezim termal motor asinkron menjadi lebih lembut.

Sisi lain dari koin adalah bahwa motor star-wound tidak dapat mengembangkan daya maksimum. Dalam beberapa kasus, torsi bahkan mungkin tidak cukup untuk memutar rotor.

Cara untuk beralih sirkuit bintang-delta

Desain sebagian besar motor listrik memungkinkan peralihan dari satu skema koneksi ke skema koneksi lainnya.Untuk ini, awal dan akhir belitan ditampilkan di terminal sehingga hanya dengan mengubah posisi lapisan, dimungkinkan untuk membuat "segitiga" dari "bintang" dan sebaliknya.

Diagram koneksi bintang dan delta belitan motor.

Pemilik motor listrik sendiri dapat memilih apa yang dia butuhkan - awal yang lembut dengan arus awal yang kecil dan pengoperasian yang mulus atau daya terbesar yang dikembangkan oleh mesin. Jika Anda membutuhkan keduanya, Anda dapat beralih secara otomatis menggunakan kontaktor yang kuat.

Skema perkiraan untuk peralihan otomatis dari bintang ke delta.

Ketika tombol start SB2 ditekan, motor listrik dihidupkan sesuai dengan skema "bintang". Kontaktor KM3 ditarik ke atas, kontaknya menutup output belitan motor di satu sisi. Kesimpulan yang berlawanan terhubung ke jaringan, masing-masing ke fasenya sendiri melalui kontak KM1. Ketika kontaktor ini dihidupkan, tegangan tiga fase diterapkan ke belitan dan rotor motor listrik digerakkan. Setelah beberapa waktu mengatur relai KT1, koil KM3 beralih, tidak diberi energi, kontaktor KM2 menyala, mengubah belitan menjadi "segitiga".

Switching terjadi setelah mesin mendapatkan kecepatan. Momen ini dapat dikontrol oleh sensor kecepatan, tetapi dalam praktiknya semuanya lebih mudah. Peralihan dikendalikan relai waktu - setelah 5-7 detik, proses start dianggap selesai, dan Anda dapat menghidupkan mesin dalam mode daya maksimum. Tidak ada gunanya menunda momen ini, karena operasi yang berkepanjangan dengan kelebihan beban yang diizinkan untuk "bintang" dapat menyebabkan kegagalan penggerak listrik.

Saat menerapkan mode ini, ingatlah hal berikut:

Torsi awal motor dengan belitan bintang secara signifikan lebih rendah daripada nilai karakteristik motor listrik dengan koneksi delta ini, sehingga memulai motor listrik dengan kondisi awal yang sulit dengan cara ini tidak selalu memungkinkan. Itu tidak akan berputar. Kasus tersebut termasuk pompa yang digerakkan secara elektrik yang beroperasi dengan tekanan balik, dll. Masalah serupa diselesaikan dengan bantuan motor dengan rotor fase, dengan lancar meningkatkan arus eksitasi saat start-up. Start bintang berhasil digunakan saat bekerja dengan pompa sentrifugal yang beroperasi pada katup tertutup, dalam hal beban kipas pada poros motor, dll.
Gulungan motor harus tahan terhadap tegangan saluran jaringan. Penting untuk tidak membingungkan motor D/Y 220/380 volt (biasanya motor asinkron berdaya rendah hingga 4 kW) dan motor D/Y 380/660 volt (biasanya 4 kW ke atas). Jaringan 660 volt praktis tidak digunakan di mana pun, tetapi hanya motor listrik dengan tegangan pengenal ini yang dapat digunakan untuk switching star-delta. Drive 220/380 dalam jaringan tiga fase diaktifkan hanya dengan "bintang". Mereka tidak dapat digunakan dalam skema switching.
Jeda harus dipertahankan antara mematikan kontaktor "bintang" dan menyalakan kontaktor "segitiga" untuk menghindari overlay. Tetapi tidak mungkin untuk meningkatkannya di luar batas untuk mencegah motor listrik berhenti. Saat membuat sirkuit sendiri, Anda mungkin perlu memilihnya secara eksperimental.

Saklar terbalik juga diterapkan. Masuk akal jika mesin yang kuat berjalan sementara dengan beban kecil.Pada saat yang sama, faktor dayanya rendah, karena konsumsi daya aktif ditentukan oleh tingkat beban motor listrik. Reaktif, di sisi lain, terutama ditentukan oleh induktansi belitan, yang tidak bergantung pada beban pada poros. Untuk meningkatkan rasio daya aktif dan reaktif yang dikonsumsi, Anda dapat mengganti belitan ke sirkuit "bintang". Ini juga dapat dilakukan secara manual atau otomatis.

Sirkuit switching dapat dipasang pada elemen diskrit - relai waktu, kontaktor (starter), dll. Solusi teknis siap pakai juga diproduksi yang menggabungkan sirkuit switching otomatis dalam satu rumahan. Anda hanya perlu menghubungkan motor listrik dan daya dari jaringan tiga fase ke terminal keluaran. Perangkat tersebut mungkin memiliki nama yang berbeda, misalnya, "relai waktu mulai", dll.

Menghidupkan belitan motor sesuai dengan skema yang berbeda memiliki kelebihan dan kekurangan. Dasar dari operasi yang kompeten adalah pengetahuan tentang semua pro dan kontra. Maka mesin akan bertahan lama, membawa efek maksimal.

Artikel serupa: