Ikona połączenie gwiazda trójkąt

Jakie korzyści daje połączenie gwiazda-trójkąt? 

Budowa i rozruch silnika

Silnik klatkowy jest to rodzaj silnika elektrycznego asynchronicznego. Wirnik silnika wykonany jest z blach ferromagnetycznych w które wbudowane są aluminiowe lub miedziane pręty połączone ze sobą pierścieniami wykonanymi z tego samego metalu. Pręty razem z pierścieniami  mają kształt klatki, z tego powodu silniki o takiej konstrukcji nazywane są silnikami klatkowymi.

 

Stojan silnika klatkowego również zbudowany jest z blach ferromagnetycznych. Umieszczone są w nim cewki wykonane z miedzianego drutu nawojowego. Końce cewek doprowadzone są do tabliczki zaciskowej do której podłączane są przewody zasilające silnik.

Najprostszą i najczęściej stosowaną metodą rozruchu silnika klatkowego jest rozruch bezpośredni.

Sposób ten charakteryzują niekorzystne warunki rozruchu. Duży pobór prądu rozruchowego Id od 4 do 8 krotnej wartości prądu znamionowego.

 

wykres rozruchu silnika klatkowego

 

Do realizacji rozruchu bezpośredniego stosowane są zazwyczaj rozruszniki zawierające wyłącznik silnikowy i stycznik.

 

Wady

Istotną wadą rozruchu bezpośredniego jest brak kontroli momentu rozruchowego, co powoduje udary mechaniczne a w konsekwencji szybsze zużycie i uszkodzenia mechaniczne urządzeń. Zjawisko to może być także niekorzystne ze względów technologicznych, gdyż prowadzi do niekontrolowanych przyspieszeń. Jako przykład można podać wzrost ciśnienia jeśli silnik napędza np. pompę.

 

W przypadku dużych silników rozruch bezpośredni polegający na bezpośrednim włączeniu silnika do sieci o pełnym napięciu występuje tylko w sieciach w których dopuszczalny jest tak duży chwilowy pobór prądu.

 

Duży chwilowy pobór prądu może spowodować zadziałanie zabezpieczeń nadprądowych, a w szczególnych przypadkach przeciążenie sieci i w rezultacie awarię zasilania.

Silniki o mocy od  5,5 kW zaleca podłączać do sieci poprzez rozrusznik obniżający napięcie podczas rozruchu, czyli przełącznik gwiazda-trójkąt, albo elektroniczny układ sterujący mocą i momentem silnika (sofstart lub przemiennik częstotliwości).

Metoda rozruchu przy pomocy przełącznika gwiazda-trójkąt stosowana jest w silnikach trójfazowych wyposażonych w listwę zaciskową z sześcioma zaciskami początków i końców uzwojeń, co umożliwia połączenie uzwojeń silnika zarówno w gwiazdę jak i w trójkąt.

 

połączenie w gwiazdę tabliczka zaciskowa
połączenie w gwiazdę

połączenie w trójkąt tabliczka zaciskowa
połączenie w trójkąt

schemat połączenia gwiazda tyrójąt połączenie silnika w trójkąt

 

Trójkąt

Podłączenie uzwojeń silnika w trójkąt powinno odpowiadać napięciu znamionowemu sieci zasilającej. Gdy zasilamy silnik z sieci trójfazowej o napięciu znamionowym 400 V, połączenie uzwojeń w trójkąt odpowiada napięciu 400 V, natomiast przy połączeniu w gwiazdę obniżamy napięcie zasilające o pierwiastek z trzech. Oznacza to, że przy połączeniu w gwiazdę napięcie będzie o 1,7 raza mniejsze w stosunku do napięcia znamionowego sieci zasilającej.

 

Gwiazda

Moment rozruchowy silnika trójfazowego połączonego w gwiazdę jest znacznie mniejszy niż podczas rozruchu bezpośredniego i wynosi około 50 % momentu znamionowego. Rozruch z obniżonym napięciem zasilającym i tym samym z obniżonym momentem rozruchowym, powoduje że prąd podczas rozruchu jest także obniżony i zazwyczaj mieści się w przedziale od 1,8 do 2,6 prądu znamionowego w zależności od typu silnika oraz rodzaju obciążenia.

 

Istotnym ograniczeniem stosowania tej metody jest wspomniany niski moment rozruchowy, dlatego metodę tę można stosować jedynie wtedy gdy mechaniczne obciążenie silnika podczas rozruchu jest niewielkie, ewentualnie obciążenie wzrasta przy większej prędkości, zbliżonej do prędkości znamionowej. Obciążenie takie charakteryzuje wentylatory, pompy i wirówki.

 

Kiedy przełączyć?

W momencie gdy prędkość jest już zbliżona do znamionowej, powinno nastąpić przełączenie uzwojenia w trójkąt.

 

Zbyt wczesne przełączenie uzwojeń z połączenia w gwiazdę na trójkąt eliminuje korzyści jakie umożliwia ta metoda rozruchu. Nastąpi gwałtowny skok wartości prądu, do wartości z charakterystyki trójkąta w tym samym czasie. Przy właściwym czasie rozruchu skok ten jest minimalny.

Przełącznik gwiazda-trójkąt przy silnikach większej mocy, składa się z trzech styczników oraz z przekaźnika czasowego na którym ustawiamy zwłokę czasową po której następuje przełączenie w trójkąt i zasilenie silnika pełnym napięciem sieciowym.

 

Automatyczne przełączanie gwiazda-trójkąt

Pokażę to na przykładzie PCG-417 przekaźnika czasowego gwiazda-trójkąt produkowanego przez polską firmę F&F.

 

PCG-417 F&F schemat połączeń programy

 

Zasada działania przekaźnika została dobrze opisana przez producenta:

 

Przekaźnik PCG-417 posiada układ dwóch przekaźników elektromagnetycznych, który eliminuje ryzyko załączenia dwóch styczników jednocześnie. Każdy z przekaźników steruje odpowiednim stycznikiem. W chwili przełączenia z układu „gwiazda” na „trójkąt”, pierwszy rozłącza stycznik „gwiazdy”, następuje wymuszona przerwa czasowa (75 lub 150 ms), a następnie drugi przekaźnik załącza stycznik „trójkąta”.

 

Po załączeniu zasilania styk „gwiazdy” zostanie przełączony w pozycję 7-9 na ustawiony czas rozruchu t1.

 

Styk „trójkąta” pozostaje w pozycji 10-11. Po upływie czasu rozruchu t1 styk „gwiazdy” zostanie przełączony w pozycję 7-8 (styk „trójkąta” nadal pozostaje w pozycji 10-11) i nastąpi przerwa przełączenia o ustawionym czasie t2. Po upływie czasu t2 styk „trójkąta” zostanie przełączony w pozycję 10-12 i pozostaje w tym stanie do momentu odłączenia napięcia zasilającego (styk „gwiazdy” pozostaje w pozycji 7-8).

 

Nastawa czasu rozruchu i czasu opóźnienia przełączenia.

Pokrętłem wyboru zakresu czasowego T↔ ustawiamy wybrany zakres czasowy (dla opcji opóźnienia przełączenia t2=75msek z lewej strony skali, a dla opcji opóźnienia przełączenia t2=100msek z prawej strony skali). Pokrętłem T× ustawiamy wartość na skali od 1 do 10. Iloczyn tych wartości jest równy czasowi rozruchu t1 (np. t1=1s×7=7sek).

Źródło: http://www.fif.com.pl/produkt/37/602

 

Schemat podłączenia został pokazany poniżej.

Rys 7 schemat połączenia gwiazda-trójkąt

UWAGA!

Podłączając przekaźnik PCG-417 należy zwrócić szczególną uwagę na podłączenie zasilania przekaźnika.

Pod zacisk 1 i 3 podłączamy napięcie 230 V AC, lub pod zacisk 1 i 4 podłączamy napięcie 24 V AD lub DC.

PCG-417 cewka

 

Jakie jest Twoje doświadczenie w tym temacie? Dodaj swój komentarz.

 

Udostępniaj LEGALNIE!

Czyli jak? Zobacz >>

 

Print Friendly, PDF & Email
Podziel się tym co tutaj przeczytałeś...

3 komentarze dla “Połączenie silnika klatkowego gwiazda-trójkąt.”

  1. Niestety rzeczywistość jest brutalna bardzo ale jest spore grono uważających się za mega fachowców „elektryków” którzy nie mają pojęcia ani o połączeniu w gwiazde ani w trójkąt o przełączniku gwiazda trójkąt nie wspominając zaś kolejna spora grupa to „pseudo studenci” wyuczeni regułki lub schematu połączenia. Przez lata pracy jako handlowiec czy specjalista ds. technicznychmożna doświadczyć debat z takimi przypadkami. Pozdrawiam

  2. Jak się czyta że napięcie zmniejsza się o 1,7 a nie że będzie 1,7 razy mniejsze, to słabo się robi i żal nauczycieli.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *