آموزش مدار ستاره مثلث موتور سه فاز
آموزش کامل راه انداز موتور سه فاز با مدار ستاره مثلث
آموزش مدار ستاره مثلث در راه انداز موتورهای الکتریکی سه فاز از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در هنگام راه اندازی موتورهای الکتریکی .جریان بسیار بالایی را از شبکه می کشند. به این جریان به اصطلاح جریان راه انداز گفته می شود. ولی به علت بالا بودن این جریان اگر کنترل نشود و تا حد قابل قبولی کاسته نشود به مدار ممکن است صدمه وارد شود.
برای جلوگیری از این اتفاق و راه اندازی موتورهای سه فاز روش های متفاوتی مانند اینورتر , سافت استارتر و راه انداز ستاره مثلث وجود دارد. در این مقاله از سایت فروشگاه تجهیزات برق صنعتی الوین الکتیک بصورت کامل به بررسی و آموزش راه انداز موتور سه فاز با استفاده از ستاره مثلث می پردازیم.
چرا باید از مدار ستاره مثلث در راه اندازی موتور استفاده کنیم؟
همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم در هنگام راه انداز یک موتور الکتریکی سه فاز جریان بسیار بالایی از شبکه می کشد.به همین دلیل برای اینکه بتوانیم میزان جریان الویه را کاهش دهیم باید بتوانید میزان گشتاور اولیه موتور را کاهش دهیم. مدار ستاره مثلث روش مناسبی جهت راه اندازی موتور با گشتار پایین می باشد.شاید برای شما این سوال پیش آید که میزان جریان راه انداز در موتورهای سه فاز چه مقدار است که ما باید از این روش برای راه اندازی آن استفاده کنیم؟ اگر بخواهیم به این سوال پاسخ دهیم باید بگوییم جریان راه انداز در موتورهای سیه فاز بین 6 تا 7 برابر بار نامی موتور می باشد.
در روش راه انداز ستاره مثلث جریان موتور تا حد بسیار قابل توجهی پایین می آید.و باعث جلوگیری از وارد شدن صدمات به مدار و موتور می شود.اگر بخواهیم این مطلب را به درستی درک کنیم باید در ابتدا به بررسی مدارات سه فاز بپردازیم.
در یک مدار سه فاز با اتصال ستاره ولتاژ هر یک از کلاف ها 380 ولت می باشد.اما این ولتاژ در یک مدار با اتصال ستاره 220 ولت می باشد.همانطور که میدانیم ولتاژ با جریان در یک مقاومت ثابت رابطه عکس دارند. پس اگر ولتاژ را بالا ببریم میزان جریان را کاهش می دهیم.
در راه انداز ستاره مثلث موتور سه فاز مدار در ابتدا ستاره راه اندازی می شود و بعد به حالت مثلث بر می گردد.
در اتصال ستاره، ولتاژ تغذیه یا ولتاژ خط ۳√ برابر ولتاژ فاز است. اما جریان خط و جریان فاز با هم برابرند. در اتصال مثلث ولتاژ خط با فاز برابر است اما جریان خط ۳√ برابر جریان فاز است. اگر امپدانس هسته را برابر Z در نظر بگیریم خواهیم دید که جریان فاز در اتصال ستاره ۳۳ درصد جریان فاز در اتصال مثلث است. در نتیجه با اتصال ستاره، موتور با جریان کمتری راه اندازی می شود و گشتاور راه اندازی موتور نیز کاهش می یابد.
با توجه به توضیحاتی که در بالا دادیم اگر موتور بصورت ستاره سربندی و راه اندازی شود متوجه می شویم که با کاهش جریان و در ادامه آن کاهش گشتاور نسبت به حالت مثلث 1/3 می باشد. پس در این حالت در ابتدای راه اندازی با روش ستاره جریان ما کم است.ولی نکته قابل توجه این می باشد که بعلت جریان کمتر گشتاور نیز کاهش می یابد.
چه موتورهایی را می توان ستاره مثلث راه اندازی کرد؟
قبل از اینکه بخواهیم یک موتور را بصورت ستاره مثلث راه اندازی کنیم حتما باید به پلاک الکتروموتور توجه کنیم.بر روی پلاک الکتروموتور یک عدد ولتاژ در کنار علامت مثلث نوشته شده است.عدد نوشته شده در کنار علامت مثلث باید مطابق عدد 380/660 باشد. در واقع ولتاژ کار نامی الکترومتور 380 ولت مثلث باشد.و اگر عدد فوق بصورتی باشد که فقط 230 ولت نوشته شده باشد.این موتور را نمی توان ستاره مثلث راه اندازی کنیم زیرا ولتاژ نامی حالت مثلث آن 230 می باشد.
نکته دیگر که در همان ابتدا باید به آن توجه کنیم این می باشد که باید سر کلاف ها در واقع در مجموع 6 سر سیم در داخل تخته کلم الکتروموتور در دسترس باشد.
تخته کلم موتور سه فاز
تا اینجا مقاله متوجه شدیم که برای اینکه یک الکتروموتور را راه اندازی کنیم و برای جلوگیری از جریان راه انداز بالا باید آن را بصورت ستاره مثلث راه اندازی کرد.اما شاید این سوال برای شما پیش آید که ما چگونه می توانیم موتور را ستاره مثلث راه اندازی کنیم؟
بر روی تمامی الکتروموتورهایی که قابلیت راه اندازی بصورت ستاره مثل را دارند.یک ترمینالی وجود دارد که در آن تمامی 6 سر سیم دو کلاف موتور بسته شده است. به این ترمینال به اصطلاح تخته کلم می گویند.
مطابق شکل زیر اتصال سر سیم ها در داخل تخته کلم باید اینگونه سر بندی شود . اینکار باید در هنگام راه انداز نیرو وارد شده یه کلاف های موتور را مدتی بصورت ستاره بر روی سیم پیچ های الکتروموتور اعمال کند.و بعد از لحظه راه انداز باید این اتصال به مثلث تبدیل شود تا موتور با گشتارو و جریان کامل به کار خود ادامه دهد.
اینکه ما چگونه می توانیم در یک مدت بسیار کم سر سیم های یک الکتروموتور را تعویض کنیم نیاز به یک مدار فرمان و کنتاکتور , تایمر , شستی و فیوز داریم که در ادامه به مدار فرمان ستاره مثلث می پردازیم.
نحوه تشخیص سربندی موتور سه فاز از روی تخته کلم
برای اینکه متوجه شویم یک الکتروموتور دارای اتصال ستاره و یا مثلث می باشد.می توانید درب تخته کلم بر روی موتور را باز کنیم و به نوع اتصال سر سیم ها در داخل آن توجه کنیم.اگر ترمینال های ورودی و خروجی رو به روی همدیگر متصل شده باشند .این نوع از اتصال مثلث و اگر سه ترمینال کناری به یکدیگر متصل شده باشند نوع اتصال ستاره می باشد.
انواع مدار فرمان راه انداز موتور سه فاز
بصورت کلی یکی از روش های راه اندازی یک موتور سه فاز استفاده از ستاره و مثلث می باشد.در این روش ما در مدار نیاز به 3 کنتاکتور داریم .این کنتاکتور ها بعنوان کنتاکتور اصلی , کنتاکتور ستاره و کنتاکتور مثلث می باشد.اگر بخواهیم مدار بصورت اتوماتیک این تغییر وضعیت را انجام دهد به یک کنتاکتور تایمر نیز احتیاج داریم. در این قسمت به نقشه مدار ستاره مثلث می پردازیم.
نقشه مدار فرمان ستاره مثلث دستی
مدار فرمان ستاره مثلث دستی به این گونه می باشد که ما با استفاده از یک شاستی ساده یا دوبل برای قطع کنتاکتور ستاره استفاده می شود ولی در مدار فرمان اتوماتیک این رخ داد توسط یک تایمر و تیغه بسته آن در نقش یک شستی استپ عمل می کند.
اگر به تصویر زیر دقت کنید یک مدار فرمان ستاره مثلث دستی را مشاهده می کنید.اولین پارامتری که در ابتدای مدار فرمان وجود دارد یک فیوز مینیاتوری می باشد که به منظور حفاظت کلی مدار از آن استفاده می شود.
بعد از خروجی فیوز مینیاتوری وارد کنترل فاز و بی متال شده که تمامی این ها برای حفاظت مدار در مقابل اضلفه بار و اضافه جریان می باشد.بعد از عبور جریان وارد شستی استپ می شود.در این مدار هر زمان شستی استارت را فشار دهیم.کنتاکتور ستاره روشن می شود.این کنتاکتور پلاتین نرمال باز خود را در مسیر کنتاکتور اصلی بسته و موتور شروع به حرکت می کند.
برای تغییر حالت ستاره به مثلث از یک شاستی دوبل استفاده شده است.که با فشار دادن این شاستی در گام اول پلاتین بسته در مسیر کنتاکتور ستاره باز شده و پلاتین باز در مسیر کنتاکتور مثلث بسته می شود. با این روش موتو از حالت ستاره به مثلث تغییر وضعیت داده.در حالت مدار فرمان ستاره مثلث اتوماتیک این فرایند با کمک تایمر بصورت خودکار اتفاق می افتد.
مدار فرمان راه انداز ستاره مثلث اتوماتیک
در این قسمت به مدار فرمان راه انداز ستاره مثلث اتوماتیک می پردازیم.در این مدار فرمان بر خلاف مدار فرمان بالایی دیگر شاستی s2 برای قطع کنتاکتور ستاره و در نتیجه راه اندازی به حالت مثلث وجود ندارد. بلکه به جای آن تیغه بسته تایمر KT1 در مدار برای انجام این اتفاق قرار داده شده است.در این حالت ما نیاز به 4 کنتاکتور داریم که با زدن شاستی استارت.علاوه بر کنتاکتور حالت ستاره کنتاکتور اصلی و بوبین تایمر هم برق دار می شود.
بعد از گذشت زمان تایمر تایمر عمل می کند و کنتاکت بسته خود که بر سر راه کنتاکتور ستاره بوده را باز و کنتاکت بازی که بر سر کنتاکتور مثلث بوده را می بندد.با این فرایند موتور با کنتاکتور مثلث وارد مدار می شود و به دلیل اینکه که تیغه بسته آن در مسیر کنتاکتور K2 بوده و مسیر عبور جریان کنتاکتور K2 باز است با تحریک S1 هیچ موتوری به حالت ستاره نمی رود و این خواسته ماست و قطع کامل مدار توسط S0 صورت می گیرد.
ستاره مثلث چپگرد راستگرد موتور
مدار قدرت تغذیه کننده موتور در این حالت شبیه به مدار قدرت ستاره مثلث است، با این تفاوت که در ابتدای مدار فرمان از کنتاکتور دیگری نیز برای تعویض جای دو فاز و در نتیجه تعویض جهت چرخش موتور استفاده می شود. شماره های ۳۱ تا ۳۴ که در مدار قدرت مشاهده می شوند، شماره مسیرهای جریان مختلف در مدار قدرت هستند هر سه فاز یک شماره می گیرند).
برای جلوگیری از اتصال کوتاه دو فاز در بخش راست گرد و چپ گرد، کنتاکت بسته ای از کنتاکتور KL1 بر سر راه کنتاکتور KL۲ در مسیر ۳ و کنتاکت بسته ای از کنتاکتور KL۲ بر سر راه کنتاکتور KL۱ در مسیر ۱ قرار می گیرد. همچنین برای جلوگیری از اتصال کوتاه سه فاز در بخش ستاره مثلث باید کنتاکت بسته ای از کنتاکتور ستاره ساز بر سر راه کنتاکتور مثلث ساز در مسیر ۶ و کنتاکت بسته ای از کنتاکتور مثلث ساز بر سر راه کنتاکتور ستاره ساز در مسیر ۵ قرار گیرد.
در حالت اتوماتیک، تایمر K۱۲ وظیفه دارد تا مانند یک شستی استپ عمل نماید و پس از سپری شدن یک زمان مشخص، کنتاکتور ستاره ساز را از مدار خارج کند تا در همان زمان شرایط برای ورود کنتاکتور مثلث ساز فراهم شود.
