لوگو زیمنس
کنترل فاز زیمنس
تایمر اشنایدر
کلید اتوماتیک اشنایدر
اینورتر پنتاکس
یکی از مدارهای مهم در برق صنعتی، بدون شک مدار ستاره مثلث است که در مواقع زیادی ما ناگزیریم از این روش برای راه‌اندازی الکتروموتورهای سه فاز خود استفاده کنیم.
راه‌اندازی موتورهای الکتریکی به‌خصوص موتورهای سه فاز اهمیت زیادی دارد. موتورهای الکتریکی در هنگام راه‌اندازی، جریان بسیار بالاتری از جریان نامی از شبکه به همراه دارند که ممکن است به مدارها صدمه بزند. به همین دلیل برای راه‌اندازی یک موتور سه فاز روش‌های مختلفی وجود دارد تا از جریان راه‌اندازی تا حد امکان کاسته شود، مثل راه‌اندازی با استفاده از اینورتر، سافت استارتر، راه‌اندازی مستقیم، راه‌انداز ستاره مثلث و … که در این مقاله مدار ستاره مثلث همراه کنترل فاز را بررسی می‌کنیم.
مدار ستاره مثلث چیست؟
یکی از روش‌های مقابله با جریان راه‌اندازی بالا، وقتی توان الکتروموتور ما افزایش می‌یابد و جریان راه‌اندازی بسیار بالایی داریم، استفاده از مدار ستاره مثلث است.
الکتروموتور با اتصال ستاره (Y) شروع به کار می‌کند و آن‌ها بعد از سپری شدن زمان لازم و کاهش جریان راه‌اندازی، با تغییر مدل اتصال خود به اتصال مثلث، به کار خود ادامه می‌دهند. مدارهای ستاره مثلث شامل ۳مدل راه‌انداز که در انواع راه انداز معمولی، خودکار، دوسیمه و با تایمر دسته بندی می‌شود.
مقاله پیشنهادی: معرفی 4 نمایندگی اشنایدر در لاله زار
دلیل ترجیح راه‌انداز ستاره مثلث برای موتور سه فاز چیست؟
راه‌اندازی به روش ستاره مثلث روشی برای راه‌اندازی گشتاور پایین در موتور است. جریان راه‌اندازی در موتور سه فاز به ۶ تا ۷ برابر بار نامی موتور می‌رسد. جریان راه‌اندازی موتور تا حد زیادی در راه‌انداز ستاره مثلث کاهش پیدا می‌کند و صدمات ناشی از جریان راه‌اندازی بالابر روی موتور را نیز به حداقل می‌رساند، اما چطور این اتفاق می‌افتد. برای اینکه به نحوۀ عملکرد راه‌انداز ستاره مثلث بپردازیم باید اول مدار ستاره و مثلث و روابط آن‌ها را معرفی کنیم.
بیشتر بخوانید: کنترل فاز زیمنس
کاربرد مدار ستاره مثلث در صنعت چیست؟
برای راه‌اندازی موتورهای بالاتر از ۴ یا ۵ کیلووات اصولاً ما روش ستاره مثلث را انتخاب می‌کنیم؛ دلیل این امر این امر این است که حالت جریان اولیه بسیار بالاست و اگر بخواهیم تک ضرب به صورت مثلث راه‌اندازی کنیم. همچنین هزینه تجهیزات و کابل‌ها ما افزایش زیادی خواهد داشت.
همچنین هنگام راه‌اندازی، جریان زیادی به طرف موتور سرازیر می‌شود. شاید شما هم دیده باشید که هنگام راه‌اندازی یک الکتروموتور قوی، برقتان برای لحظه‌ای روشن و خاموش می‌شود؛ دلیل این امر جریان بسیار بالایی است که سمت موتور سرایز می‌شود.
بنابراین زمانی که قدرت موتور ما از حدود ۴ تا ۱۵ کیلووات بود یکی از روش‌های راه‌اندازی مدار ستاره مثلث مورد استفاده قرار می‌گیرد که ممکن است در موارد زیر کاربرد داشته باشد:
- کاربرد در پمپ‌های آب قوی کشاورزی
- کاربرد در کفکش‌ها
- کاربرد در میکسر‌ها و …
کاربرد مدار ستاره مثلث در صنعت چیست؟
برای بستن یک مدار ستاره مثلث به اجزای زیر نیاز داریم:
- کنتاکتورها (کنتاکتورهای اصلی، ستاره‌ای و دلتا)
- رله زمان (کشش با تأخیر)
- ولتاژ حرارتی سه‌قطبی بیش‌ازحد جریان
- عناصر فیوز یا قطع اتوماتیک مدار اصلی
- عنصر فیوز یا قطع خودکار برای مدار کنترل
مزایای استفاده از مدار ستاره مثلث چیست؟
از مزایای راه‌انداز‌های ستاره مثلث می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گرما تولید نمی‌شود یا نیازی به استفاده از دستگاه تعویض شیر نیست، بنابراین کارایی افزایش می‌یابد.
- جریان راه‌اندازی به 1/3√ جریان مستقیم شروع بر خط کاهش می‌یابد.
- می‌توانید گشتاور بالا را در هر آمپر جریان خط تولید کنید.
- قیمت مناسبی دارند.
البته این اتصال معایبی نیز دارد که ازجمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گشتاور کم شروع (گشتاور = (مربع ولتاژ) نیز کاهش می‌یابد).
- شکستن در عرضه – گذراهای احتمالی
- شش ترمینال موتور موردنیاز است (دلتا متصل است).
- از استارت تا موتور به 2 مجموعه کابل نیاز دارد.
- این فقط 33٪ گشتاور راه‌اندازی را تأمین می‌کند و اگر بار متصل به موتور سوژه در زمان شروع به گشتاور شروع بیشتری نیاز داشته باشد، در هنگام تغییر از اتصالات ستاره به دلتا، تنش‌هایی ایجاد می‌شود و به دلیل این شرایط گذرا و فشارهای زیادی و خرابی مکانیکی رخ می‌دهد.
- در این روش برای شروع ابتدا موتور در ستاره و سپس پس از تغییر موتور در دلتا متصل می‌شود.
- دلتا موتور در استارت و نه در ترمینال موتور تشکیل می‌شود.
همان‌طور که از نام این تجهیز هم پیداست ترکیبی از تایمر ستاره مثلث و کنترل فاز است که اختصاصاً در مدار ستاره مثلث کاربرد دارد به عبارتی دو تجهیز ستاره مثلث و کنترل فاز در یک قاب قرار داده شده‌اند. در کنترل فاز ستاره مثل درنهایت نیاز به تایمر و کنترل فاز مجزا نخواهیم داشت و همچنین سیم‌بندی در تابلو کمتر می‌شود و همین امر باعث می‌شود درنهایت هزینه تمام‌شده تابلو را کاهش یابد.
ویژگی‌های کنترل فاز ستاره مثلث چیست؟
- حفاظت در برابر
- افزایش و کاهش ولتاژ
- عدم توالی و عدم تقارن فازها
- قطع هرکدام از فازها
- ۶ عدد نشانگر برای اعلام
1. ON:
- چشمک‌زن آرام: قطع برق STOP
- چشمک‌زن سریع: تأخیر در وصل
- دائم روشن: عدم توالی فاز
2. F:
- چشمک‌زن آرام: افزایش ولتاژ
- چشمک‌زن سریع: عدم تقارن فازها
- دائم روشن: کاهش ولتاژ
3. P:
چشمک‌زن: قطع فاز
دائم روشن: عدم توالی فاز
4. M: وصل رله M
- : وصل رله
- : وصل رله
انواع مدار راه‌اندازی ستاره مثلث برای موتور سه فاز
[divider align=”center” width=”350px” color=”rgb(43, 209, 22)”]
همان‌طور که گفتیم یکی از روش‌های راه‌اندازی موتور سه فاز، راه‌اندازی ستاره مثلث است و در این روش حداقل به یک کنتاکتور اصلی، یک کنتاکتور مثلث، یک کنتاکتور ستاره و یک تایمر احتیاج داریم تا موتور راه‌اندازی شود. می‌توان دیگر قابلیت‌هایی را هم در حین راه‌اندازی موتور به روش ستاره مثلث در مدار طراحی کرد تا استفاده از این مدار را به‌مراتب برای تکنسین برق آسان‌تر کند. مثلاً مدار ستاره مثلث به‌صورت دستی یا اتوماتیک راه‌اندازی شود، یا قابلیت تغییر جهت چرخش موتور را داشته باشد.
انواع مدار ستاره مثلث عبارت‌اند از:
مدار فرمان و قدرت ستاره مثلث دستی
مدار فرمان ستاره مثلث را هم می‌توان به‌صورت دستی و هم به‌صورت اتوماتیک طراحی نمود. از یک شستی ساده یا دوبل برای قطع کنتاکتور ستاره و وصل کنتاکتور مثلث در مدار فرمان دستی استفاده می‌شود.
با فشار بر شستی استارت در مدار فرمان اتوماتیک ابتدا باید کنتاکتور ستاره ساز K۱M وارد مدار شود و سپس تیغه باز آن (K1) که بر سر راه کنتاکتور شبکه K۲M قرار دارد، مانند یک شستی استارت عمل کرده، باعث وصل کنتاکتور شبکه (K2M) می‌شود.
مدار فرمان و قدرت ستاره مثلث اتوماتیک
در مدار فرمان اتوماتیک وظیفه قطع کنتاکتور ستاره و وصل کنتاکتور مثلث بر عهده یک تایمر و تیغه بسته آنکه در نقش یک شستی استپ ظاهر می‌شود، گذاشته‌شده است.
در مدار ستاره مثلث اتوماتیک، تیغه بسته تایمر KT1، وظیفه قطع کنتاکتور در حالت ستاره را بر عهده دارد. یعنی با استارت توسط شستی S1 ابتدا علاوه بر کنتاکتور حالت ستاره، کنتاکتور اصلی و بوبین تایمر نیز، برق‌دار می‌شوند.
مدار فرمان و قدرت ستاره مثلث اتوماتیک با تایمر (پنوماتیکی)
تایمر پنوماتیکی نوعی از تایمر است که با نیروی باد فعال می‌شود و مانند تایمرهای معمولی، تغذیه برق ندارد. این تایمر به حامل‌های تیغه‌ی کنتاکتور متصل می‌شود و با فعال شدن کنتاکتور، نیروی باد به تایمر تزریق‌شده و کار زمان‌سنجی تایمر شروع می‌شود. اگر تایمر از نوع تأخیر در وصل باشد، پس از زمان تنظیمی موردنظر تیغه‌های آن تغییر حالت می‌دهد.
برای مشاهده محصولات و خرید انواع کنتاکتور اشنایدر اصل به صفحه محصولات مراجعه کنید.
مدار فرمان و قدرت ستاره مثلث چپ‌گرد راست‌گرد
در این حالت، مدار قدرت تغذیه‌کننده شبیه به مدار قدرت ستاره مثلث است، اما تفاوتش در این است که در ابتدای مدار فرمان از کنتاکتور دیگری نیز برای تعویض جای دو فاز و درنتیجه تعویض جهت چرخش موتور استفاده می‌شود.
ستاره مثلث در سیم بندی موتور دالاندر
نوعی دیگر از اتصال ستاره مثلث در الکتروموتور دالاندر کاربرد دارد. با کمک به سیم بندی دالاندر می‌توان تعداد قطب‌های موتور را با نسبت ۲ به ۱ تغییر داد. به‌عبارت‌دیگر در موتور با سیم‌بندی دالاندر در حالت دور تند سرعت موتور دو برابر سرعت در حالت دور کند آن است.