چگونه یک موتور سه فاز را به روش ستاره مثلث راه اندازی کنیم؟

روش ستاره مثلث یکی از روش های راه اندازی موتور های سه فاز روتور قفسه ای در برق صنعتی می باشد.

در این مطلب به بررسی این روش می پردازیم.

یک موتور سه فاز روتور قفسه ای دارای ۶ عدد ترمینال است و سه خط ولتاژ قرار است به این موتور متصل شوند بایستی تغییری در ترمینالها یا اتصال ترمینالهای موتور سه فاز بدهیم تا بتوانیم موتور را بااین سه خط فاز راه اندازی کنیم.

می توانیم به صورت شکل زیر ترمینالها را به یکدیگر متصل کنیم که اتصال موتور در این حالت ستاره می شود.

اتصال ستاره در ترمینالهای موتور

و یا می توانیم اتصال ترمینال های موتور را به صورت شکل زیر در آوریم که به آن اتصال مثلث می گویند.

اتصال مثلث در موتورهای سه فاز

در حالت ستاره ، موتور یک سوم حالت مثلث جریان از شبکه سه فاز دریافت می کند چون در حالت ستاره ولتاژ هریک از سیم پیچ های موتور را کاهش داده ایم این اتفاق می افتد.

چه زمان موتور را ستاره می کنیم و چه زمان مثلث؟

اگر توان موتور که بر روی پلاک آن درج شده کمتر از ۴کیلو وات باشد هم می توان ترمینال های موتور را ستاره کرد و هم مثلث و سپس موتور را راه اندازی کرد.

در حالت مثلث از تمامی توان موتور استفاده می شود لذا زمانی که می خواهیم توان و گشتاور نهایی موتور را داشته باشیم می توانیم موتور را مثلث کرده و آن را راه اندازی کنیم.

اگر توان موتور بیش از ۴کیلو وات باشد،بهتر است موتور را به صورت ستاره راه اندازی کنیم و سپس اتصال موتور را به مثلث تغییر دهیم.

دلیل این کار این است که در توانهای بالاتر از موتور، جریان راه اندازی مقادیر زیادی خواهد داشت که جهت کنترل این جریان ابتدا آن را ستاره می کنیم تا جریان موتور در راه اندازی کنترل شود و سپس اتصال آن را به مثلث تغییر می دهیم.

این که چرا موتور را بعد از راه اندازی مثلث می کنیم دلیلش این است که می خواهیم از تمامی توان موتور استفاده کنیم.

چطور موتور را زمانی که در حال کار است از حالت ستاره به حالت مثلث ببریم؟

مسلما در حین کار موتور، نمی توانیم ترمینال های موتور سه فاز را به صورت دستی تغییر دهیم دو راه برای ستاره مثلث کردن موتورهای بالای ۴کیلووات وجود دارد.

۱-از کلیدهای گردان دستی به صورت شکل زیر استفاده می کنیم.

این کلید سه وضعیت صفر،ستاره و مثلث دارند که با چرخش این کلید از حالت صفر به ستاره و سپس مثلث این فرایند را می توانیم انجام دهیم.

این مطلب هم پیشنهاد میشه
درمورد راه اندازی موتور به روش ستاره مثلث بیشتر بدانید

این کلید ۳ ترمینال ورودی دارد و ۶ ترمینال خروجی.

۳ترمینال ورودی که به سه فاز متصل می شوند و ۶ ترمینال خروجی نیز به کمک دو عدد کابل به ۶ ترمینال موتور سه فاز متصل می شوند.

star-delta-cam-switch

۲-از ۳ کنتاکتور استفاده می کنیم.

کنتاکتورها دو به دو می توانند موتور را ستاره مثلث کنند.

کنتاکنور های ۱ و ۲ موتور را ستاره می کنند و کنتاکتور های ۱ و ۳ اتصال موتور را مثلث می کنند.

شکل اتصال ترمینالهای موتور در حالتهای ستاره و مثلث به صورت شکل زیر است

اتصال ترمینالهای موتور در حالت ستاره-مثلث

 

لذا فرایند زیر را می توانیم برای راه اندازی موتور به صورت ستاره مثلث داشته باشیم.

  1. ابتدا کنتاکنور ستاره (شماره ۲) وصل می شود.
  2. سپس کنتاکتور اصلی (شماره ۱) وصل می شود.
  3. پس از اینکه دور موتور به حدود ۷۰ تا ۷۵ درصد دور نامی رسید کنتاکتور ستاره ( شماره ۲) قطع می شود.
  4. در این مرحله با فاصله بسیار کمی (۰٫۱ثانیه) از مرحله ی قبلی کنتاکتور مثلث (شماره ۳) وصل می شود.

نکته: کنتاکتور اصلی از مرحله ۲ که روشن شد تا انتهای کار روشن باقی می ماند. به این روش ستاره مثلث شدن موتورopen transition گفته می شود.

روش ستاره مثلث openچه مشکلی برای موتور ایجاد خواهد کرد؟

در این روش بین تغییر وضعیت موتور از ستاره به مثلث یک فاصله زمانی در نظر گرفته می شود،در این فاصله زمانی موتور نه ستاره است و نه مثلث.یک طرف سیم پیچ های موتور به خطوط سه فاز متصل است و یک طرف دیگر آزاد است. در اینحالت روتور نیز در حال چرخش است.

روتور دارای میدان مغناطیسی است و این میدان برروی استاتور ( سیم پیچ های موتور) یک جریان الکتریکی القا می کند.سپس برای لحظاتی موتور تبدیل به ژنراتور می شود.

حال زمانی که موتور به حالت مثلث می رود جریانی که به موتور می دهیم با جریانی که بر روی استاتور القا کرده در تقابل قرار می گیرند به این معنی که این جریان ها هم فاز نبوده و ایجاد یک شوک جریان بر روی استاتور میکنند.

این جهش شدید جریان برروی موتورهای با توان بالا شدیدتر خواهد بود.شوک جریان در سیم پیچ ها ایجاد یک شوک مکانیکی بر روی موتور می کندو این شوک مکانیکی در مجموع یعنی کاهش عمر مفید ساختار مکانیکی موتور از جمله بلبرینگ های آن.

این مطلب هم پیشنهاد میشه
فیلم وبینار موتورهای سه فاز روتور قفسه ای(قسمت دوم)

شکل زیر این شوک الکتریکی را در حالت راه اندازی موتور به صورت ستاره مثلث در نقطه تغییر وضعیت از حالت ستاره به مثلث نشان می دهد.

منحنی جریان موتور در ستاره مثلث

این شوک مکانیکی زمانی بدتر می شودکه موتور در کاربردهایی مثل پمپ های آب مورد استفاده قرار گرفته است.ضربانی که در اثر واکنش حرکت سیال به موتور در این وضعیت وارد می شود تشدید خواهد شد.

برای جلوگیری از این مشکلات از روشی به نام  closed در راه اندازی ستاره مثلث موتور به کمک ۴ عدد کنتاکتور استفاده می کنیم.

در این روش که برای موتورهای با توان بالا مورد استفاده قرار می گیرد از یک کنتاکتور چهارم استفاده می شود که یکسری مقاومت را در زمان بین تغییر وضعیت موتور از ستاره به مثلث ،به سیم پیچ های موتور متصل می کندتا آن جریان القایی روتور تا حدود زیادی از بین برود.

مزیت ها و معایب راه اندازی موتور سه فاز به روش ستاره مثلث چیست؟

مزیت اصلی این روش راه اندازی این است که با تجهیزاتی نه چندان گران می توانیم موتور سه فاز را راه اندازی کنیم و بر روی جریان راه اندازی کنترل داشته باشیم.

معایب روش ستاره مثلث عبارتند از:

  1.  مشکل شوک جریان و شوک مکانیکی به موتور که آن را شرح دادیم.
  2. گشتاور راه اندازی موتور در این حالت کاهش پیدا می کند( حدود یک سوم تا یک پنجم حالت راه اندازی به صورت مستقیم) بنابراین در کاربردهایی مثل جرثقیل ها و بالابرها و سنگ شکن ها نمی توان از این روش استفاده کرد.

 

روش ستاره مثلث در راه اندازی موتورهای سه فاز روتور قفسه ای در برق صنعتی کاربرد دارد؟

بله، هنوز کاربردهای زیادی در صنعت دارد.

در راه اندازی پمپ ها، کمپرسورها و فن ها هنوز هم جزو در دسترس ترین روشها است.

شکل زیر را ببینید. چند موتور در این شکل به صورت ستاره مثلث راه اندازی شده اند؟ این نقشه مربوط به پلنت صنعتی یک شرکت خودروسازی معروف است.

 

نمونه کاربرد مدار ستاره-مثلث موتور سه فاز

 

در شکل فوق ابتدا ولتاژ از سطح mv به سطح lv به کمک  ترانسها کاهش پیدا کرده و بر روی باس بار ها قرار گرفته است.

سپس این ولتاژ توسط باس بارها بین بارهای مختلف موتوری توزیع شده است.

 

منابع ما در این مقاله تخصصی:

۱- اطلاعات تجربی و مطالعات قبلی

۲- وب سایت eep

 

4 دیدگاه برای “چگونه یک موتور سه فاز را به روش ستاره مثلث راه اندازی کنیم؟”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

  • >