Asynchrónne elektromotory sa v súčasnosti využívajú veľmi aktívne. Majú určité výhody, vďaka ktorým sa stali tak populárnymi. Na pripojenie výkonných motorov k elektrickej sieti sa používajú schémy "hviezda", "trojuholník". Elektromotory pracujúce na takýchto schémach majú svoje výhody a nevýhody. Samotné sa vyznačujú spoľahlivosťou v prevádzke, schopnosťou dosiahnuť vysoký krútiaci moment, ako aj ukazovateľom vysokého výkonu.
Pripojenie motora
Ako ukazuje prax, existujú dve optimálne schémy - "hviezda", "trojuholník". Na jednom z nich sú zapojené elektromotory. Je tiež možné previesť „hviezdu“na „trojuholník“, napríklad.
Medzi výhodami asynchrónnych motorov vynikajú tieto:
- prepínateľnévinutia počas prevádzky;
- obnovenie vinutia elektromotora;
- nízke náklady na zariadenie v porovnaní s ostatnými;
- vysoká odolnosť proti mechanickému poškodeniu.
Hlavným znakom, ktorý charakterizuje všetky asynchrónne elektromotory, je jednoduchosť dizajnu. Avšak so všetkými jeho výhodami existujú určité nevýhody, ktoré vznikajú počas prevádzky:
- Žiadna možnosť ovládať rýchlosť rotora bez plytvania energiou.
- Keď sa zaťaženie zvyšuje, krútiaci moment klesá.
- Vysoké štartovacie prúdy.
Popis spojení
Obvody "hviezda" a "trojuholník" pre elektromotor majú určité rozdiely v zapojení. "Hviezda" znamená, že konce statorového vinutia zariadenia sú zostavené v jednom bode. V tomto prípade sa na začiatok každého vinutia privedie sieťové napätie 380 V. Zvyčajne je táto metóda na všetkých schémach zapojenia označená ako Y.
V prípade použitia schémy zapojenia "trojuholník" sú vinutia statora elektromotora zapojené do série. To znamená, že koniec prvého vinutia je pripojený k začiatku druhého, ktorý je zase pripojený k tretiemu. Ten dokončí okruh a spojí sa so začiatkom prvého.
Rozdiely v schémach pripojenia
Okruhy „hviezda“a „trojuholník“elektromotora sújediný spôsob, ako ich spojiť. Líšia sa od seba a poskytujú rôzne režimy prevádzky. Takže napríklad pripojenie pomocou schémy Y poskytuje mäkšiu prevádzku v porovnaní s motormi zapojenými do trojuholníka. Tento rozdiel hrá kľúčovú úlohu pri výbere výkonu elektrického zariadenia.
Výkonnejšie motory fungujú iba na „trojuholníku“. Pripojenie motora hviezda-trojuholník je vynikajúce pre aplikácie, kde sa vyžaduje mäkký štart. A v správnom čase prepínajte medzi vinutiami pre maximálny výkon.
Tu je dôležité dodať: pripojenie Y zaručuje plynulú prevádzku, ale motor nebude schopný dosiahnuť výkon uvedený na štítku.
Na druhej strane prepojenie motora delta-hviezda-wye poskytne viac energie, ale výrazne sa zvýši aj štartovací prúd zariadenia.
Hlavným indikátorom je rozdiel v sile medzi zapojením Y a trojuholníkom. Elektrický motor s hviezdicovým obvodom bude mať asi 1,5-krát menší výkon ako trojuholníkový motor, takéto spojenie však pomôže znížiť rozbehový prúd. Všetky pripojenia, ktoré zahŕňajú dva spôsoby pripojenia, sú kombinované. Zvyčajne sa používajú iba v prípadoch, keď je potrebné naštartovať elektromotor s veľkým štítkovým výkonom.
Schéma spustenia "star-delta" pre elektromotor má ešte jednu výhodu. Zapínanie prebieha v tvare Y, čo znižuje rozbehový prúd. Keď zariadenie počas prevádzky naberie dostatočnú rýchlosť, prepne sa do schémy trojuholníka, aby sa dosiahol maximálny výkon.
Kombinované spojenia
Schéma spínania hviezda-trojuholník elektromotora sa často používa v prípadoch, keď je potrebné naštartovať motor s minimálnym štartovacím prúdom. Ale zároveň musí byť všetka práca vykonaná na spojení "trojuholník". Na vytvorenie takéhoto spínača sa používajú špeciálne trojfázové stykače. Na umožnenie automatického prepínania medzi schémami musia byť splnené dve podmienky. Po prvé, aby ste sa uistili, že kontakty sú zablokované proti súčasnému zapnutiu. Po druhé, všetky práce sa musia vykonať s časovým oneskorením.
Druhý bod je potrebný, aby so 100% pravdepodobnosťou došlo k úplnému vypnutiu „hviezdy“pred zapnutím „trojuholníka“. Ak sa tak nestane, počas prepínania medzi fázami dôjde ku skratu. Na splnenie potrebných podmienok sa používa časové relé s oneskorením 50 až 100 milisekúnd.
Implementácia časového oneskorenia
Pri použití kombinovanej metódy zapojenia hviezda-trojuholník je potrebná prítomnosť časového relé pre oneskorenie spínania. Špecialisti si najčastejšie vyberajú jednu z troch metód:
- Prvá možnosťsa vykonáva pomocou normálne otvoreného kontaktu časového relé. V tomto prípade RT počas spúšťania vypne spojenie do trojuholníka a za spínanie bude zodpovedné aktuálne relé RT.
- Druhá možnosť zahŕňa použitie moderného časového relé so spínacím oneskorením 6 až 10 sekúnd.
- Tretím spôsobom je ovládanie stýkačov motora automatickými zariadeniami alebo manuálne.
Zváženie spôsobu prepínania
Použitie klasickej verzie s použitím časového relé pre kombinované obvody hviezda-trojuholník sa predtým považovalo za najoptimálnejšie. Mal len jednu nevýhodu, ktorá sa niekedy stala dosť významnou - rozmery samotného RV. Tieto typy svietidiel zabezpečili oneskorenie spínacieho času magnetizáciou jadra. Opačný proces si však vyžiadal čas.
V súčasnosti sú takéto RV a iné zariadenia nahradené modernými zariadeniami - frekvenčnými meničmi. Prepínanie okruhu motora hviezda-trojuholník pomocou meniča má veľké výhody. To zahŕňa stabilnejšiu prevádzku, nízke štartovacie prúdy.
Toto zariadenie má vstavaný mikroprocesor zodpovedný za zmenu frekvencie. Ak vezmeme do úvahy podstatu meniča pre elektromotor, potom jeho princíp činnosti je nasledovný: menič generuje požadovanú frekvenciu striedavého prúdu. K dnešnému dňu priemysel používa špeciálne alebo univerzálne modely meničov prepripojenie asynchrónnych motorov.
Špeciálne modely sa vyvíjajú a používajú len s určitými typmi motorov. Univerzálny je možné použiť s akýmkoľvek zariadením.
Chyby schémy
Napriek tomu, že klasická schéma pripojenia je jednoduchá a spoľahlivá, má určité nevýhody.
Po prvé, je veľmi dôležité presne určiť zaťaženie hriadeľa motora. V opačnom prípade bude trvať príliš dlho, kým sa získa hybnosť, čo zase vylúči možnosť rýchleho prepnutia na trojuholníkový obvod pomocou prúdového relé. V tomto režime je nežiaduce prevádzkovať elektrické zariadenie dlhší čas.
Po druhé, pri takejto schéme zapojenia je možné prehriatie vinutí, preto odborníci odporúčajú nainštalovať do okruhu dodatočné tepelné relé.
Po tretie, pri použití moderných časových relé je potrebné prísne dodržiavať pasové zaťaženie hriadeľa elektromotora.
Záver
Pri použití spojenia hviezda-trojuholník je veľmi dôležité správne vypočítať zaťaženie hriadeľa motora. Ďalší nepríjemný fakt spočíva v tom, že v momente prepínania z Y do trojuholníka, kedy motor ešte nenabral potrebné otáčky, dochádza k samoindukovaniu. V tomto bode je v sieti zvýšené napätie. Hrozí poškodenie iných zariadení a zariadení pripojených k rovnakej sieti.
