مدار راه اندازی ستاره مثلث موتور سه فاز

چگونه یک موتور سه فاز را به روش ستاره مثلث راه اندازی کنیم؟

راه اندازی موتور های الکتریکی به خصوص موتور های سه فاز اهمیت زیادی دارد. موتور های الکتریکی در هنگام راه اندازی جریانی بسیار بالاتر از جریان نامی از شبکه می کشند که ممکن است به مدار ها صدمه بزند. به همین دلیل برای راه اندازی موتور سه فاز روش های مختلفی وجود دارد تا از جریان راه اندازی تا حد امکان کاسته شود، مثل راه اندازی با استفاده از اینورتر، سافت استارتر، راه اندازی مستقیم و … که در این مبحث راه اندازی ستاره مثلث را بررسی می کنیم.

الف) روش مستقیم: جریان استارت تا ۸ برابر جریان نامی

ب) اتصال ستاره مثلث: شوک ستاره به مثلث ۵ تا ۶ برابر جریان نامی

ج) با سافت استارتر: جریان استارت ۲ تا ۳ برابر جریان نامی

د) با استفاده از اینورتر: جریان استارت حداکثر به ۱/۱ جریان نامی کاهش می یابد.

کلاف فازهای موتور در اتصال ستاره و مثلث مطابق شکل زیر است:

• نحوه سر بندی موتور ستاره مثلث

روی همه موتورهای سه فاز یک جعبه ترمینال وجود دارد که شامل شش ترمینال هستند و با حروف و عدد مشخص می شوند. U1,V1,W1 و U2,V2,W2. ترمینال های U به فاز ۱، ترمینال های V به فاز ۲ و ترمینال های W به فاز سه متصل هستند.

می توانیم به صورت شکل زیر ترمینالها را به یکدیگر متصل کنیم که اتصال موتور در این حالت ستاره می شود.

و یا می توانیم اتصال ترمینال های موتور را به صورت شکل زیر در آوریم که به آن اتصال مثلث می گویند.

در حالت ستاره ، موتور یک سوم حالت مثلث جریان از شبکه سه فاز دریافت می کند چون در حالت ستاره ولتاژ هریک از سیم پیچ های موتور را کاهش داده ایم این اتفاق می افتد.

• راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش ستاره – مثلث

همان طور که می دانید موتورهای قدرت پایین (کمتر از ۵٫۵ کیلووات، در شبکه ۳۸۰ ولتی) را می توان به طور مستقیم به شبکه وصل کرد. اما الکتروموتور با قدرت های بالاتر را به علت جریان نسبتاً زیاد در راه اندازی (در حدود ۴ تا ۶ برابر جریان نامی موتور) نباید مستقیماً به شبکه وصل کرد. روش های مختلفی برای این کار وجود دارد و ساده ترین آنها راه اندازی با اتصال ستاره مثلث است که هم با کلید های ساده (دستی) و هم کلیدهای مرکب (اتوماتیک) قابل اجرا است.

عبارت “ستاره مثلث” به معنی یک سیستم سه فاز است که در آن سیم بندی از “اتصال ستاره” به “اتصال مثلث” تغییر می کند. راه اندازی به روش ستاره مثلث یکی از روش های پرکاربرد در راه اندازی موتور القایی سه فاز است. در این روش، موتور القایی ابتدا در حالت ستاره و در مدت مشخصی قرار می گیرد. بعد از اینکه موتور به سرعتی معادل ۸۰ درصد سرعت در بار نامی رسید، موتور به حالت مثلث می رود.

راه اندازی الکتروموتور به روش ستاره – مثلث به دو صورت امکان پذیر است:

۱- کلید ستاره – مثلث

۲- مدار فرمان ستاره – مثلث

۱-از کلیدهای گردان دستی به صورت شکل زیر استفاده می کنیم.

این کلید سه وضعیت صفر،ستاره و مثلث دارند که با چرخش این کلید از حالت صفر به ستاره و سپس مثلث این فرایند را می توانیم انجام دهیم.

این کلید ۳ ترمینال ورودی دارد و ۶ ترمینال خروجی.

۳ترمینال ورودی که به سه فاز متصل می شوند و ۶ ترمینال خروجی نیز به کمک دو عدد کابل به ۶ ترمینال موتور سه فاز متصل می شوند.

۲- مدار فرمان ستاره – مثلث

راه اندازی از طریق مدار فرمان نیز به دو صورت دستی و اتوماتیک صورت می گیرد که در حالت اتوماتیک از تایمر برای تبدیل ستاره به مثلث استفاده می شود.

 توجه داشته باشید که اگر موتور به صورت ستاره – مثلث راه اندازی شود، در حالت ستاره، جریان هر کدام از فازها، سه برابر جریان موتور از حالت مثلث، کمتر خواهد بود. پس، جریان راه اندازی نیز به همان نسبت کم شده، در نتیجه به موتور فشار وارد نمی آید. جریان اتصال مثلث، ۳ برابر حالت ستاره است. بنابراین، موتور در حالت ستاره با یک سوم توان حالت مثلث کار می کند.

در راه اندازی به صورت ستاره مثلث ابتدا برای کاهش جریان راه اندازی، ابتدا موتور را با اتصال ستاره به شبکه برق متصل می کنند و بعد از عبور جریان اولیه راه اندازی اتصال سیم پیچ ها به مثلث تبدیل می شود.

جریان راه اندازی در حالت ستاره، ۱/۳ جریان راه اندازی در حالت مثلث است.

توان در حالت اتصال مثلث ۳ برابر توان در اتصال ستاره است.

رعایت نکات زیر در مورد اتصال ستاره – مثلث ضروری است:

الف – هر موتور آسنکرون سه فاز نمی تواند با اتصال ستاره – مثلث راه اندازی شود.

ب- قبل از راه اندازی، باید به پلاک الکتروموتور توجه نمود که سیم پیچ های آن برای ولتاژ خطی طراحی شده باشند؛ یا به عبارت دیگر، ولتاژ حالت مثلث باید برابر ولتاژ خطی شبکه باشد؛ مثلاً در شبکه ایران، فقط موتورهایی با پلاک ۶۶۰/۳۸۰v,∆۳۸۰∆/ג  می توانند بصورت ستاره – مثلث راه اندازی شوند.

ج – موتوری که ستاره – مثلث راه اندازی می شود، هیچ گاه نباید در اتصال ستاره، زیر بار قرار گیرد.