ระบบของกระแสไฟฟ้าสามเฟสได้รับการพัฒนาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย M.O. Dolivo-Dobrovolsky สามเฟส แรงดันไฟฟ้าที่ขยับสัมพันธ์กัน 120 องศา ท่ามกลางข้อดีอื่นๆ ทำให้ง่ายต่อการสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ฟิลด์นี้ประกอบด้วยโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสที่ธรรมดาและธรรมดาที่สุด
ขดลวดสเตเตอร์สามเส้นของมอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวโดยส่วนใหญ่เชื่อมต่อกันตามรูปแบบ "ดาว" หรือ "สามเหลี่ยม" ในวรรณคดีต่างประเทศ คำว่า "ดาว" และ "เดลต้า" ใช้โดยย่อเป็น S และ D การกำหนดตัวช่วยจำ D และ Y เป็นเรื่องปกติมากกว่า ซึ่งบางครั้งอาจทำให้เกิดความสับสน - ตัวอักษร D สามารถทำเครื่องหมายได้ทั้ง "ดาว" และ "สามเหลี่ยม".
เนื้อหา
แรงดันเฟสและสาย
เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างวิธีการเชื่อมต่อขดลวดคุณต้องเข้าใจก่อน ด้วยแนวคิดของเฟสและแรงดันเชิงเส้น. แรงดันเฟสคือแรงดันระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเฟสเดียว เชิงเส้น - ระหว่างข้อสรุปเดียวกันของขั้นตอนต่างๆ
สำหรับเครือข่ายสามเฟส แรงดันไฟฟ้าแบบบรรทัดต่อบรรทัดคือแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส เช่น A และ B และแรงดันไฟฟ้าเฟสอยู่ระหว่างแต่ละเฟสกับตัวนำที่เป็นกลาง
ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า Ua, Ub, Uc จะเป็นเฟส และ Uab, Ubc, Uca จะเป็นเส้นตรง แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้แตกต่างกัน ดังนั้น สำหรับเครือข่ายครัวเรือนและอุตสาหกรรม 0.4 kV แรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นคือ 380 โวลต์ และแรงดันเฟส 220 โวลต์
การเชื่อมต่อของขดลวดมอเตอร์ตามรูปแบบ "ดาว"
เมื่อเชื่อมต่อเฟสของมอเตอร์ไฟฟ้ากับดาว ขดลวดทั้งสามจะเชื่อมต่อกันที่จุดเริ่มต้นที่จุดร่วม ปลายอิสระเชื่อมต่อกับเฟสของตัวเองในเครือข่าย ในบางกรณี จุดร่วมจะเชื่อมต่อกับบัสกลางของระบบจ่ายไฟ
จากรูปที่รวมเข้าด้วยกันนี้ แรงดันไฟฟ้าเฟสของเครือข่ายถูกนำไปใช้กับขดลวดแต่ละอัน (สำหรับเครือข่าย 0.4 kV - 220 โวลต์)
เชื่อมต่อขดลวดมอเตอร์ตามแบบ "สามเหลี่ยม"
ด้วยรูปแบบ "สามเหลี่ยม" ปลายของขดลวดจะเชื่อมต่อกันเป็นชุด ปรากฎว่าเป็นวงกลม แต่ในวรรณคดีชื่อ "สามเหลี่ยม" ได้รับการยอมรับเนื่องจากรูปแบบที่ใช้บ่อย ไม่มีที่ไหนที่จะเชื่อมต่อสายกลางในศูนย์รวมนี้
เห็นได้ชัดว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดแต่ละอันจะเป็นเส้นตรง (380 โวลต์ต่อม้วน)
การเปรียบเทียบรูปแบบการเชื่อมต่อระหว่างกัน
ในการเปรียบเทียบรูปแบบทั้งสองเข้าด้วยกัน จำเป็นต้องคำนวณพลังงานไฟฟ้าที่พัฒนาโดยมอเตอร์ไฟฟ้าในระหว่างการรวมอย่างใดอย่างหนึ่ง สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องพิจารณาแนวคิดของกระแสเชิงเส้น (Ilin) และกระแสเฟส (Iphase)กระแสเฟสคือกระแสที่ไหลผ่านขดลวดเฟส กระแสสายไหลผ่านตัวนำที่เชื่อมต่อกับขั้วของขดลวด
ในเครือข่ายสูงถึง 1,000 โวลต์แหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้าคือ หม้อแปลงไฟฟ้า, ขดลวดทุติยภูมิซึ่งเปิดโดย "ดาว" (มิฉะนั้นจะเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดลวดเป็นกลาง) หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อขดลวดในลักษณะเดียวกัน
รูปแสดงให้เห็นว่าเมื่อเชื่อมต่อกับ "ดาว" กระแสในตัวนำและกระแสในขดลวดมอเตอร์จะเท่ากัน กระแสเฟสถูกกำหนดโดยแรงดันเฟส:
![\[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f4518d61a0fe68758ecd5221efdc8d3a_l3.png "แสดงผลโดย QuickLaTeX.com")
โดยที่ Z คือความต้านทานของขดลวดของเฟสเดียวสามารถนำมาเท่ากันได้ เขียนได้ว่า
!["[I_faz=I_lin\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be70a1b78bb7c7fd8a17275f34f188ee_l3.png "แสดงผลโดย QuickLaTeX.com")
สำหรับการเชื่อมต่อแบบเดลต้า กระแสต่างกัน - ถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นที่ใช้กับความต้านทาน Z:
![\[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]](https://volt.housecope.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-04741f4af117efbb0661c26c4ee10334_l3.png "แสดงผลโดย QuickLaTeX.com")
ดังนั้น สำหรับกรณีนี้ 
.
ตอนนี้เราสามารถเปรียบเทียบกำลังทั้งหมด (
) ใช้โดยมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีรูปแบบต่างกัน
- สำหรับการเชื่อมต่อแบบดาว กำลังทั้งหมดคือ
; - สำหรับการเชื่อมต่อแบบเดลต้า กำลังทั้งหมดคือ
.
ดังนั้น เมื่อเปิดใช้งานโดย "ดาว" มอเตอร์ไฟฟ้าจะพัฒนากำลังไฟฟ้าต่ำกว่าเมื่อเชื่อมต่อกับเดลต้าถึงสามเท่า นอกจากนี้ยังนำไปสู่ผลบวกอื่นๆ:
- กระแสเริ่มต้นจะลดลง
- การทำงานของเครื่องยนต์และการสตาร์ทเครื่องยนต์ราบรื่นขึ้น
- มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานได้ดีกับการโอเวอร์โหลดในระยะสั้น
- ระบบระบายความร้อนของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีความอ่อนโยนมากขึ้น
ด้านพลิกของเหรียญคือมอเตอร์แบบไขลานไม่สามารถพัฒนากำลังสูงสุดได้ ในบางกรณี แรงบิดอาจไม่เพียงพอที่จะหมุนโรเตอร์ด้วยซ้ำ
วิธีสลับวงจรสตาร์เดลต้า
การออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำให้สามารถเปลี่ยนจากรูปแบบการเชื่อมต่อหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งได้สำหรับสิ่งนี้ จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของขดลวดจะแสดงบนเทอร์มินัล ดังนั้นเพียงแค่เปลี่ยนตำแหน่งของโอเวอร์เลย์ ก็สามารถสร้าง "สามเหลี่ยม" จาก "ดาว" และในทางกลับกันได้
เจ้าของมอเตอร์ไฟฟ้าเองสามารถเลือกสิ่งที่ต้องการได้ ไม่ว่าจะเป็นการสตาร์ทแบบนุ่มนวลด้วยกระแสสตาร์ทขนาดเล็กและการทำงานที่ราบรื่น หรือกำลังสูงสุดที่เครื่องยนต์พัฒนาขึ้น หากคุณต้องการทั้งสองอย่าง คุณสามารถสลับโดยอัตโนมัติโดยใช้คอนแทคเตอร์ที่ทรงพลัง
เมื่อกดปุ่มสตาร์ท SB2 มอเตอร์ไฟฟ้าจะเปิดขึ้นตามรูปแบบ "ดาว" ดึงคอนแทคเตอร์ KM3 ขึ้น หน้าสัมผัสจะปิดเอาต์พุตของขดลวดมอเตอร์ที่ด้านหนึ่ง ข้อสรุปที่ตรงกันข้ามจะเชื่อมต่อกับเครือข่าย โดยแต่ละส่วนจะเข้าสู่เฟสของตัวเองผ่านหน้าสัมผัส KM1 เมื่อเปิดคอนแทคเตอร์นี้ แรงดันไฟฟ้าสามเฟสจะถูกนำไปใช้กับขดลวดและโรเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกขับเคลื่อน หลังจากตั้งค่าบนรีเลย์ KT1 ไประยะหนึ่งแล้วคอยล์ KM3 จะเปลี่ยนเป็นแบบไม่มีพลังงาน คอนแทคเตอร์ KM2 จะเปิดขึ้นโดยเปลี่ยนขดลวดให้เป็น "สามเหลี่ยม"
การสลับเกิดขึ้นหลังจากเครื่องยนต์ได้รับความเร็ว ช่วงเวลานี้สามารถควบคุมได้โดยเซ็นเซอร์ความเร็ว แต่ในทางปฏิบัติทุกอย่างง่ายกว่า สวิตซ์ถูกควบคุม รีเลย์เวลา - หลังจาก 5-7 วินาที ถือว่ากระบวนการสตาร์ทเสร็จสิ้น และคุณสามารถเปิดเครื่องในโหมดกำลังสูงสุดได้ ไม่ควรชะลอช่วงเวลานี้ เนื่องจากการทำงานที่ยืดเยื้อโดยมีภาระที่มากเกินไปสำหรับ "ดาว" ที่อนุญาต อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของไดรฟ์ไฟฟ้า
เมื่อใช้งานโหมดนี้ โปรดจำสิ่งต่อไปนี้:
- แรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ที่มีขดลวดรูปดาวนั้นต่ำกว่าค่าของคุณลักษณะนี้ของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีการต่อเดลต้าอย่างมาก ดังนั้นการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีสภาวะการสตาร์ทยากด้วยวิธีนี้จึงไม่สามารถทำได้เสมอไป มันจะไม่หมุนเวียน กรณีดังกล่าวรวมถึงปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าที่ทำงานด้วยแรงดันย้อนกลับ เป็นต้น ปัญหาที่คล้ายกันจะแก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของมอเตอร์ที่มีเฟสโรเตอร์ ซึ่งเพิ่มกระแสกระตุ้นอย่างราบรื่นเมื่อเริ่มทำงาน ใช้สตาร์สตาร์ได้สำเร็จเมื่อทำงานกับปั๊มหอยโข่งที่ทำงานบนวาล์วปิด ในกรณีที่พัดลมโหลดบนเพลามอเตอร์ ฯลฯ
- ขดลวดมอเตอร์ต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าของเครือข่าย สิ่งสำคัญคือต้องไม่สับสนระหว่างมอเตอร์ D/Y 220/380 โวลต์ (ปกติคือมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกำลังต่ำสูงสุด 4 กิโลวัตต์) และมอเตอร์ขนาด D/Y 380/660 โวลต์ (ปกติคือ 4 กิโลวัตต์ขึ้นไป) แทบไม่ได้ใช้เครือข่าย 660 โวลต์ที่ไหนเลย แต่เฉพาะมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดนี้เท่านั้นที่สามารถใช้สำหรับการสลับสตาร์-เดลต้า ไดรฟ์ 220/380 ในเครือข่ายสามเฟสเปิดโดย "ดาว" เท่านั้น ไม่สามารถใช้ในรูปแบบการสลับได้
- ต้องมีการหยุดชั่วคราวระหว่างการปิดคอนแทคเตอร์ "ดาว" และการเปิดคอนแทค "สามเหลี่ยม" เพื่อหลีกเลี่ยงการซ้อนทับ แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มเกินขอบเขตเพื่อป้องกันไม่ให้มอเตอร์ไฟฟ้าหยุดทำงาน เมื่อสร้างวงจรด้วยตัวเอง คุณอาจต้องเลือกจากการทดลอง
สวิตช์ย้อนกลับยังใช้อยู่ เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลหากเครื่องยนต์ทรงพลังทำงานชั่วคราวโดยมีภาระเพียงเล็กน้อยในเวลาเดียวกัน ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าของมันนั้นต่ำ เนื่องจากปริมาณการใช้พลังงานที่ใช้งานจะถูกกำหนดโดยระดับโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้า ในทางกลับกัน ปฏิกิริยาส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยการเหนี่ยวนำของขดลวด ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับโหลดบนเพลา เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้งานและพลังงานปฏิกิริยาที่ใช้ไป คุณสามารถเปลี่ยนขดลวดเป็นวงจร "ดาว" สามารถทำได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ
วงจรสวิตชิ่งสามารถประกอบบนองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง - รีเลย์เวลา, คอนแทคเตอร์ (สตาร์ทเตอร์) เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการผลิตโซลูชันทางเทคนิคสำเร็จรูปที่รวมวงจรสวิตชิ่งอัตโนมัติไว้ในตัวเรือนเดียว จำเป็นต้องเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้าและพลังงานจากเครือข่ายสามเฟสกับขั้วเอาท์พุตเท่านั้น อุปกรณ์ดังกล่าวอาจมีชื่อแตกต่างกัน เช่น "การถ่ายทอดเวลาเริ่มต้น" เป็นต้น
การเปิดขดลวดของมอเตอร์ตามรูปแบบต่างๆ มีข้อดีและข้อเสีย พื้นฐานของการดำเนินงานที่มีความสามารถคือความรู้ข้อดีและข้อเสียทั้งหมด จากนั้นเครื่องยนต์จะมีอายุการใช้งานยาวนาน ทำให้เกิดผลสูงสุด
บทความที่คล้ายกัน:
