Asynchronní elektromotory jsou v současnosti velmi aktivně využívány. Mají určité výhody, díky kterým se staly tak populárními. Pro připojení výkonných motorů k elektrické síti se používají schémata "hvězda", "trojúhelník". Elektromotory pracující na takových schématech mají své výhody a nevýhody. Samy se vyznačují provozní spolehlivostí, schopností získat vysoký točivý moment a také ukazatelem vysokého výkonu.
Připojení motoru
Jak ukazuje praxe, existují dvě optimální schémata - "hvězda", "trojúhelník". Na jednom z nich jsou připojeny elektromotory. Je také možné převést "hvězdu" na "trojúhelník", například.
Mezi přednostmi asynchronních motorů vynikají následující:
- přepínatelnévinutí během provozu;
- obnovení vinutí elektromotoru;
- nízká cena zařízení ve srovnání s ostatními;
- vysoká odolnost proti mechanickému poškození.
Hlavním rysem, který charakterizuje všechny asynchronní elektromotory, je jednoduchost konstrukce. Nicméně, se všemi jeho výhodami, existují některé nevýhody, které vznikají během provozu:
- Žádná možnost ovládat rychlost rotoru bez plýtvání energií.
- Když se zatížení zvyšuje, kroutící moment klesá.
- Vysoké startovací proudy.
Popis spojení
Obvody "hvězda" a "trojúhelník" pro elektromotor mají určité rozdíly v zapojení. "Hvězda" znamená, že konce statorového vinutí zařízení jsou sestaveny v jednom bodě. V tomto případě bude na začátek každého vinutí přivedeno síťové napětí 380 V. Obvykle je na všech schématech zapojení tato metoda označena jako Y.
V případě použití schématu zapojení "trojúhelník" jsou statorová vinutí elektromotoru zapojena do série. To znamená, že konec prvního vinutí je připojen k začátku druhého, který je zase připojen ke třetímu. Ten dokončí obvod a spojí se se začátkem prvního.
Rozdíly ve schématech připojení
Obvody „hvězda“a „trojúhelník“elektromotoru jsoujediný způsob, jak je spojit. Liší se od sebe a poskytují různé režimy provozu. Takže například připojení pomocí schématu Y poskytuje měkčí provoz ve srovnání s motory zapojenými do trojúhelníku. Tento rozdíl hraje klíčovou roli při výběru výkonu elektrického zařízení.
Silnější motory jsou provozovány pouze na "trojúhelníku". Zapojení motoru hvězda-trojúhelník je vynikající pro aplikace, kde je vyžadován měkký rozběh. A ve správný čas přepínejte mezi vinutími pro maximální výkon.
Zde je důležité dodat: připojení Y zaručuje hladký chod, ale motor nebude schopen dosáhnout svého jmenovitého výkonu.
Na druhou stranu připojení motoru delta-hvězda-wye poskytne více energie, ale startovací proud zařízení se také výrazně zvýší.
Hlavním indikátorem je rozdíl ve výkonu mezi zapojením Y a trojúhelníkem. Elektromotor s hvězdicovým obvodem bude mít asi 1,5x menší výkon než trojúhelníkový motor, nicméně takové zapojení pomůže snížit startovací proud. Všechna připojení, která zahrnují dva způsoby připojení, jsou kombinována. Obvykle se používají pouze v případech, kdy je potřeba nastartovat elektromotor s velkým jmenovitým výkonem.
Schéma spouštění "star-delta" pro elektromotor má ještě jednu výhodu. Zapínání probíhá v Y-vzoru, což snižuje startovací proud. Když zařízení během provozu nabere dostatečnou rychlost, přepne se do trojúhelníkového schématu pro dosažení maximálního výkonu.
Kombinovaná spojení
Schéma spínání hvězda-trojúhelník elektromotoru se často používá v případech, kdy je nutné nastartovat motor s minimálním startovacím proudem. Ale zároveň musí být veškerá práce provedena na spojení "trojúhelník". K vytvoření takového spínače se používají speciální třífázové stykače. Aby bylo možné automatické přepínání mezi schématy, musí být splněny dvě podmínky. Za prvé, aby bylo zajištěno, že kontakty jsou zablokovány proti současnému zapnutí. Za druhé, veškerá práce musí být provedena s časovým zpožděním.
Druhý bod je nutný, aby se 100% pravděpodobností došlo k úplnému vypnutí "hvězdy" před zapnutím "trojúhelníku". Pokud se tak nestane, dojde při přepínání mezi fázemi ke zkratu. Pro splnění nezbytných podmínek je použito časové relé se zpožděním 50 až 100 milisekund.
Implementace časového zpoždění
Při použití kombinovaného způsobu zapojení hvězda-trojúhelník je nutná přítomnost časového relé pro zpoždění sepnutí. Specialisté nejčastěji volí jednu ze tří metod:
- První možnostse provádí pomocí spínacího kontaktu časového relé. V tomto případě RT během spouštění vypne spojení do trojúhelníku a za sepnutí bude zodpovědné aktuální relé RT.
- Druhá možnost zahrnuje použití moderního časového relé se zpožděním sepnutí 6 až 10 sekund.
- Třetím způsobem je ovládání stykačů motoru automatickými zařízeními nebo ručně.
Zvažování způsobu přepínání
Použití klasické verze s použitím časového relé pro kombinované obvody hvězda-trojúhelník bylo dříve považováno za nejoptimálnější. Měl jen jednu nevýhodu, která se někdy stávala docela podstatnou - rozměry samotného RV. Tyto typy svítidel zajistily, že doba sepnutí byla zpožděna magnetizací jádra. Opačný proces však nějakou dobu trval.
V současné době jsou taková RV a další zařízení nahrazena moderními zařízeními - frekvenčními měniči. Spínání obvodu motoru hvězda-trojúhelník pomocí měniče má velké výhody. To zahrnuje stabilnější provoz, nízké startovací proudy.
Toto zařízení má vestavěný mikroprocesor zodpovědný za změnu frekvence. Pokud vezmeme v úvahu podstatu měniče pro elektromotor, pak jeho princip činnosti je následující: měnič generuje požadovanou frekvenci střídavého proudu. K dnešnímu dni průmysl používá speciální nebo univerzální modely měničů propřipojení asynchronních motorů.
Speciální modely jsou vyvíjeny a používány pouze s určitými typy motorů. Univerzální lze použít s jakýmkoli zařízením.
Chyby schématu
Navzdory tomu, že klasické schéma připojení je jednoduché a spolehlivé, má určité nevýhody.
Za prvé je velmi důležité přesně určit zatížení hřídele motoru. V opačném případě bude získání hybnosti trvat příliš dlouho, což zase vyloučí možnost rychlého přepnutí na trojúhelníkový obvod pomocí proudového relé. V tomto režimu je nežádoucí provozovat elektrické zařízení po dlouhou dobu.
Zadruhé, s takovým schématem zapojení je možné přehřátí vinutí, proto odborníci doporučují nainstalovat do obvodu dodatečné tepelné relé.
Za třetí, při použití moderních časových relé je nutné přísně dodržovat pasové zatížení hřídele elektromotoru.
Závěr
Při použití zapojení hvězda-trojúhelník je velmi důležité správně vypočítat zatížení hřídele motoru. Další nepříjemná skutečnost spočívá v tom, že v okamžiku přepnutí z Y do trojúhelníku, kdy motor ještě nenabral potřebné otáčky, dochází k samoindukci. V tomto okamžiku je v síti zvýšené napětí. Hrozí poškození dalších zařízení a zařízení připojených ke stejné síti.
