لوگو زیمنس
کنترل فاز زیمنس
تایمر اشنایدر
کلید اتوماتیک اشنایدر
اینورتر پنتاکس
بیشتر موتورهای القایی مستقیماً از طریق خط راه‌اندازی می‌شوند، اما وقتی موتورهای الکتریکی بسیار بزرگ به این روش راه‌اندازی بشوند، جریانی بسیار بالاتر از جریان نامی از شبکه می‌کشند که همین می‌تواند باعث اختلال در ولتاژ خطوط تغذیه شود. برای محدود کردن افزایش جریان راه‌اندازی، موتورهای القایی بزرگ سه فاز به‌وسیله‌ی ولتاژ کاهش‌یافته راه‌اندازی می‌شوند. دو روش برای کاهش ولتاژ راه‌اندازی وجود دارد که عبارت‌اند از: راه‌اندازی مثلث ستاره‌ای و راه‌اندازی ترانسفورماتور خودکار.
امروز ما در این مقاله می‌خواهیم به مدار ستاره مثلث با تایمر بپردازیم. پس در ادامه مقاله با ما همراه باشید.
مطالعه مقاله مدار ستاره مثلث
راه‌انداز ستاره مثلث چیست؟
راه‌انداز ستاره مثلث همان‌طور که اشاره شد، روشی برای راه‌اندازی گشتاور پایین در موتور است. جریان راه‌اندازی در موتورهای سه فاز به ۶ تا ۷ برابر جریان نامی موتور می‌رسد که این می‌تواند باعث صدمه به موتور و سیستم برق شود. اما در راه‌انداز ستاره مثلث جریان راه‌اندازی موتور به مقدار زیادی کاهش پیدا می‌کند اما چطور؟ کاهش ولتاژ در راه‌اندازی ستاره مثلث در پی پیکربندی مجدد فیزیکی سیم‌پیچ‌های موتور صورت می‌گیرد.
در طول راه‌اندازی، سیم‌پیچ‌های موتور ابتدا به شکل ستاره‌ای متصل می‌شوند و این باعث کاهش سه برابری گشتاور می‌شود. پس از مدتی سیم‌پیچ به‌صورت مثلث تنظیم می‌شود و موتور به‌طور عادی کار می‌کند. پس به‌طورکلی، و موتورهای سه فاز بااتصال ستاره شروع به کار می‌کنند و پس از سپری شدن زمان لازم و کاهش جریان راه‌اندازی، بااتصال مثلث به کار خود ادامه می‌دهند.
در اتصال ستاره، ولتاژ تغذیه یا به‌عبارت‌دیگر ولتاژ خط ۳√ برابر ولتاژ فاز است. اما جریان خط و جریان فاز با یکدیگر برابرند. در اتصال مثلث ولتاژ خط با فاز برابر است اما جریان خط ۳√ برابر جریان فاز است.
مدار قدرت فرمان راه‌انداز ستاره مثلث چگونه است؟
روی تمام موتورهای سه فاز یک جعبه ترمینال وجود دارد که این جعبه‌ها شامل شش ترمینال هستند و با حروف و عدد تعیین می‌شوند. (U1,V1,W1,U2,V2,W2). ترمینال‌های U به فاز ۱، ترمینال‌های V به فاز ۲ و ترمینال‌های W به فاز ۳ وصل می‌شوند.
برای راه‌اندازی موتور به روش ستاره باید با تیغه‌هایی که داخل ترمینال موتور قرار دارند ترمینال‌های
U2,V2,W2 را به هم متصل کرد و در اتصال مثلث W1 به V2، ترمینال V1 به U2 و ترمینال U1 به W2 وصل می‌شود. برای سوئیچ کردن مدار از حالت ستاره به مثلث لازم است که ابتدا تغذیه به‌طور کامل قطع شود، سیم‌بندی تغییر بکند و سپس دوباره تغذیه وصل شود که همچنین چیزی عملی نیست. به همین خاطر باید از راه‌انداز ستاره مثلث استفاده کرد.
راه‌انداز ستاره مثلث اتوماتیک از سه کنتاکتور، یک تایمر برای تنظیم زمان سوئیچ ستاره به مثلث و یک اضافه‌بار حرارتی ساخته‌شده است. تایمر مورداستفاده در راه‌انداز ستاره مثلث می‌تواند از نوع تایمز پنوماتیک، تایمر تأخیر در وصل و تایمر ستاره مثلث باشد.
سه کنتاکتور راه‌انداز مثلث کنتاکتور اصلی (k1)، کنتاکتور مثلث (k2) و کنتاکتور ستاره (k3) نام دارند.
به‌طورکلی عملکرد مدار ستاره مثلث به این صورت است که ابتدا کنتاکتور اصلی و کنتاکتور ستاره وارد مدار می‌شوند و الکتروموتور سه فاز به‌صورت ستاره راه‌اندازی می‌شود و شروع به کار می‌کند و در عرض چند ثانیه دور الکتروموتور به‌سرعت نهایی پایدار (یعنی حدود 85-75% سرعت نامی) می‌رسد. پس از سپری شدن زمان راه‌اندازی، کنتاکتور ستاره بسته می‌شود و از مدار خارج می‌شود و کنتاکتور مثلث جایگزین آن می‌شود که در این حالت درواقع الکتروموتور سه فاز روی حالت نامی خودش می‌رود و به کارش ادامه می‌دهد.
با فشار شستی S02 می‌توان اتصال ستاره را قطع کرده و اتصال مثلث را برای آن برقرار کرد.
از شستی قطع S01 نیز برای قطع کلی مدار استفاده می‌شود و فیوز F0 نیز وظیفه حفاظت مدار فرمان در مقابل اتصال کوتاه را بر عهده دارد.
مدار ستاره مثلث با تایمر چیست؟
مدار فرمان راه‌انداز ستاره مثلث الکتروموتور سه فاز می‌تواند به صورت‌های گوناگونی باشد. این بستگی به این دارد که از چه تجهیزاتی برای فرمان استفاده می‌شود. اما اغلب برای صدور فرمان تغییر سربندی از ستاره به مثلث معمولاً از تایمر بیش از هر چیز دیگری استفاده می‌شود.
تایمر یکی از وسایل فرمان‌دهنده در مدارهای کنترل ستاره مثلث اتوماتیک است که وظیفۀ آن کنترل مدار برای مدت‌زمانی معین است. ﮔﺎﻫﻲ اوﻗﺎت اﻧﺘﻈﺎر می‌رود ﻛﻪ ﻳﻚ مدار مدت‌زمان معینی بعد از گرفتن فرمان ﺷﺮوع ﺑﻪ ﻛﺎر کند ﻳﺎ این‌که ﺑﻌﺪ از مدت‌زمان معینی از ﻛﺎر ﺑﻴﻓﺘﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر، در ﻣﺪارات صنعتی مختلف از ﺗﺎﻳﻤﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد. نکته ایمنی مهم در مدارهای ستاره مثلث عدم اتصال هم‌زمان کنتاکتور ستاره و مثلث است. وصل هم‌زمان این کنداکتورها باعث وقوع اتصالات کوتاه در کنتاکتورها می‌شود. استفاده از تایمر باعث ایمنی مدار و جلوگیری از این حادثه می‌شود.
مطالعه مقاله مدار ستاره مثلث با کنترل فاز
تایمرهای ستاره مثلث در مدار ستاره مثلث با تایمر ازنظر تنظیمات و نوع پلاتین‌های فرمان در انواع مختلفی تولید می‌شوند. که عبارت‌اند از:
- تایمر ستاره مثلث دوسیمه با دو پلاتین باز
- تایمر ستاره مثلث سه سیمه با یک پلاتین چنج آور
- تایمر ستاره مثلث سه سیمه با یک پلاتین بسته و یک پلاتین باز مجزا
همان‌طور که بیان شد وظیفه اصلی تایمر ایجاد وقفه بعد از خاموش کردن کنتاکتور ستاره و روشن کردن کنتاکتور مثلث برای جلوگیری از آسیب است. این تأخیر و وقفه باید در حی باشد که کنتاکتور ستاره کامل به حالت اول برگردد و پلاتین‌های N.C نیز مجدداً بسته شوند. در این تایمرها زمان راه‌اندازی ستاره قابل تنظیم است اما زمان وقفه اغلب ثابت و کمتر از یک ثانیه است.
تایمر ستاره مثلث دوسیمه با دو پلاتین باز
در این تایمر از مدار ستاره مثلث با تایمر، بلافاصله بعد از وصل تغذیه این تایمر پلاتین ۱۷ به ۱۸ وصل می‌شود و مدار در حالت ستاره راه‌اندازی می‌شود. پس از پایان زمان تنظیم‌شده در تایمر، پلاتین ۱۷ از ۱۸ جدا می‌شود و وقفه زمانی یا t2 شروع می‌شود. پس از پایان وقفه کنتاکت ۱۷ به ۲۸ وصل می‌شود و کنتاکتور مثلث روشن می‌شود.
تایمر ستاره مثلث سه سیمه با یک پلاتین چنج آور
در این نوع مدار ستاره مثلث با تایمر بلافاصله بعد از وصل تغذیه و کنتاکت کنترل، کنتاکتور ستاره روشن می‌شود. پس از سپری شدن t1 پلاتین بسته باز می‌شود و وقفه t2 شروع می‌شود. در این تایمر نکته قابل‌توجه برگشت پلاتین فرمان به حالت اول است. این پروسه یعنی قطع و وصل شدن پلاتین فرمان باید با یک مدار به‌خصوص باعث قطع کنتاکتور ستاره و شروع کنتاکتور مثلث شود.
برای مشاهده محصولات و خرید انواع کنتاکتور اشنایدر اصل به صفحه محصولات مراجعه کنید.
تایمر ستاره مثلث سه سیمه با یک پلاتین بسته و یک پلاتین باز
در این مدار ستاره مثلث با تایمر پلاتین ۱۵-۱۶ به‌صورت N.C هستند و قبل از وصل تغذیه نیز به همین صورت هستند. پس از وصل تغذیه و کنتاکت فرمان زمان‌سنجی t1 شروع می‌شود. در این زمان کنتاکتور ستاره روشن می‌شود و مدار راه‌اندازی می‌شود. پس از تمام شدن زمان‌سنجی وقفه t2 شروع می‌شود. در این زمان هر دو پلاتین فرمان باز هستند اما پس از اتمام t2 پلاتین نرمال باز با شماره‌ي ۱۸-۱۵ بسته می‌شود و کنتاکتور مثلث را روشن می‌کند. تایمر پنوماتیکی نیز نوعی از تایمر است که با نیروی باد فعال می‌شود و مثل تایمرهای معمولی، تغذیه برق ندارد. این نوع تایمر به حامل‌های تیغه‌ی کنتاکتور وصل می‌شود و با فعال شدن کنتاکتور، نیروی باد به تایمر تزریق می‌شود و کار زمان‌سنجی تایمر شروع می‌شود. اگر تایمر از نوع تأخیر در وصل باشد، بعد از زمان تنظیمی موردنظر تیغه‌های تایمر تغییر حالت می‌دهد و با قطع کنتاکتور مانند سایر تایمرهای تأخیر در وصل به‌صورت آنی تیغه‌های تایمر به حالت اولیه برمی‌گردد.