星と三角形のモーター巻線の接続図の違いは何ですか

三相電流のシステムは、19世紀の終わりにロシアの科学者M.O.Dolivo-Dobrovolskyによって開発されました。電圧が互いに120度シフトする3つのフェーズなどの利点により、回転磁界を簡単に作成できます。この分野では、最も一般的で最も単純な3相非同期モーターのローターが搭載されています。

このような電気モーターの3つの固定子巻線は、ほとんどの場合、「スター」または「トライアングル」方式に従って相互接続されています。外国の文献では、「スター」と「デルタ」という用語が使用され、SとDと省略されます。ニーモニック指定DとYがより一般的であり、混乱を招く可能性があります。文字Dは「スター」と"三角形"。

相および線間電圧

巻線の接続方法の違いを理解するには、まず理解する必要があります 相電圧と線形電圧の概念。相電圧は、1つの相の開始と終了の間の電圧です。線形-異なるフェーズの同じ結論の間。

三相ネットワークの場合、線間電圧はAとBなどの相間の電圧であり、相電圧は各相と中性線の間にあります。

したがって、電圧Ua、Ub、Ucは位相になり、Uab、Ubc、Ucaは線形になります。これらの電圧は異なります。したがって、0.4 kVの家庭用および産業用ネットワークの場合、線形電圧は380ボルト、相電圧は220ボルトです。

「スター」スキームに従ったモーター巻線の接続

電気モーターの相を星と接続する場合、3つの巻線は共通点で最初に相互接続されます。フリーエンドは、それぞれネットワークの独自のフェーズに接続されています。場合によっては、共通点が電源システムの中性点バスに接続されます。

この図から、ネットワークの相電圧が各巻線に印加されていることがわかります（0.4 kV〜220ボルトのネットワークの場合）。

「ネズミ講」に従ってモーター巻線を接続する

「ネズミ講」方式では、巻線の端が互いに直列に接続されます。一種の円になりますが、文献では「三角形」という名前がよく使われるスタイルのために受け入れられています。この実施形態では、中性線を接続する場所がない。

明らかに、各巻線に印加される電圧は線形になります（巻線あたり380ボルト）。

接続方式の相互​​比較

両方のスキームを相互に比較するには、いずれかの包含中に電気モーターによって生成される電力を計算する必要があります。このためには、線形（Ilin）および相（Iphase）電流の概念を考慮する必要があります。相電流は、相巻線を流れる電流です。線電流は、巻線の端子に接続された導体を流れます。

1000ボルトまでのネットワークでは、電源は次のとおりです。 変成器、その二次巻線が「スター」（そうでなければ中性線を編成することは不可能）または同じように巻線が接続されている発電機によってオンにされる。

この図は、「スター」に接続すると、導体の電流とモーター巻線の電流が等しくなることを示しています。相電流は相電圧によって決定されます。

   

ここで、Zは一相の巻線の抵抗であり、等しくすることができます。それは書くことができます

   

.

デルタ接続の場合、電流は異なります。これらは、抵抗Zに印加される線形電圧によって決まります。

   

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したがって、この場合 .

これで、総電力を比較できます（）、さまざまなスキームの電気モーターによって消費されます。

• スター接続の場合、総電力は ;
• デルタ接続の場合、総電力は次のようになります。 .

したがって、「スター」によってオンにされると、電気モーターは、デルタに接続されている場合の3分の1の電力しか発生しません。それはまた、他の前向きな結果につながります：

• 始動電流が減少します。
• エンジンの動作と始動がスムーズになります。
• 電気モーターは短期間の過負荷にうまく対処します。
• 非同期モーターの熱レジームはより穏やかになります。

コインの裏側は、スターワインドモーターが最大のパワーを発揮できないことです。場合によっては、トルクがローターを回転させるのに十分でないことさえあります。

スターデルタ回路を切り替える方法

ほとんどの電気モーターの設計では、ある接続方式から別の接続方式に切り替えることができます。このため、巻線の始点と終点が端子に表示されるため、オーバーレイの位置を変更するだけで、「星」から「三角形」を作成したり、その逆を行うことができます。

電気モーターの所有者は、必要なものを自分で選択できます。小さな始動電流とスムーズな動作によるソフトスタート、またはエンジンによって開発された最大のパワーです。両方が必要な場合は、強力なコンタクタを使用して自動的に切り替えることができます。

スタートボタンSB2を押すと、「スター」方式に従って電気モーターがオンになります。 KM3コンタクタが引き上げられ、その接点が片側のモーター巻線の出力を閉じます。反対の結論はネットワークに接続されており、それぞれがKM1接点を介して独自のフェーズに接続されています。このコンタクタをオンにすると、巻線に三相電圧が印加され、電気モーターの回転子が駆動されます。 KT1リレーに一定時間設定すると、KM3コイルが切り替わり、電源がオフになり、KM2コンタクタがオンになり、巻線が「三角形」に切り替わります。

切り替えは、エンジンが速度を上げた後に発生します。この瞬間は速度センサーで制御できますが、実際にはすべてが簡単です。スイッチングが制御されます タイムリレー -5〜7秒後、始動プロセスが完了したと見なされ、最大出力モードでエンジンをオンにすることができます。 「スター」の許容負荷を超えて長時間運転すると、電気駆動装置の故障につながる可能性があるため、この瞬間を遅らせる価値はありません。

このモードを実装するときは、次の点に注意してください。

1. スター巻線を備えたモーターの始動トルクは、デルタ接続を備えた電気モーターのこの特性の値よりも大幅に低いため、このように始動条件が難しい電気モーターを始動できるとは限りません。回転しません。このような場合には、背圧などで作動する電動ポンプが含まれます。同様の問題は、位相ローターを備えたモーターの助けを借りて解決され、始動時の励起電流をスムーズに増加させます。スタースタートは、モーターシャフトにファンが負荷をかけている場合など、閉じたバルブで動作する遠心ポンプを操作するときにうまく使用されます。
2. モーター巻線は、ネットワークの線間電圧に耐える必要があります。 D / Y 220/380ボルトモーター（通常は4 kWまでの低電力非同期モーター）とD / Y 380/660ボルトモーター（通常は4 kW以上）を混同しないことが重要です。 660ボルトのネットワークは実際にはどこにも使用されていませんが、スターデルタスイッチングに使用できるのはこの定格電圧の電気モーターのみです。三相ネットワークの220/380ドライブは、「スター」によってのみオンになります。スイッチング方式では使用できません。
3. オーバーレイを回避するために、「スター」コンタクタをオフにしてから「三角形」コンタクタをオンにするまでの間に一時停止を維持する必要があります。しかし、電気モーターの停止を防ぐために、それを測定以上に増やすことは不可能です。自分で回路を作るときは、実験的に選択する必要があるかもしれません。

リバーススイッチも適用されます。強力なエンジンが小さな負荷で一時的に実行されている場合は理にかなっています。同時に、有効電力消費量は電気モーターの負荷レベルによって決定されるため、力率は低くなります。一方、リアクティブは主に巻線のインダクタンスによって決定され、シャフトの負荷には依存しません。消費される有効電力と無効電力の比率を改善するために、巻線を「スター」回路に切り替えることができます。これは、手動または自動で実行することもできます。

スイッチング回路は、タイムリレー、コンタクタ（スタータ）などの個別の要素で組み立てることができます。自動スイッチング回路を1つのハウジングに組み合わせた既製の技術ソリューションも製造されています。三相ネットワークからの電気モーターと電源を出力端子に接続するだけで済みます。このようなデバイスは、たとえば「開始時間リレー」など、異なる名前を持つ場合があります。

さまざまなスキームに従ってモーター巻線をオンにすると、長所と短所があります。有能な操作の基礎は、すべての賛否両論の知識です。そうすれば、エンジンは長持ちし、最大の効果をもたらします。

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