الکتروموتور, مقالات
مدار راه‌انداز ستاره‌مثلث : نقشه مدار ، اصول کارکرد
اسفند
در این مقاله قصد داریم در مورد راه‌انداز ستاره‌مثلث، نقشه مدار ، اصول کارکرد و نظریه آن صحبت کنیم.
فهرست مطالب
1- مقدمه
2- راه‌انداز ستاره‌مثلث
3- مزایا و معایب استفاده از راه‌اندازی ستاره‌مثلث
4- کاربردهای راه‌اندازی ستاره‌مثلث
————————————————–
1- مقدمه
مدار راه‌انداز ستاره‌مثلث متداول ترین روش برای راه‌اندازی موتور القایی 3 فازاست.
در راه‌اندازی ستاره‌مثلث، یک موتور القایی در موقع موتور ابتدا از طریق اتصال ستاره متصل‌می‌شود.
سپس هنگامی که موتور به سرعت لازم برسد، موتور به صورت اتصال مثلث متصل‌می‌شود.
یک راه‌انداز ستاره‌مثلث یک موتور را با اتصال ستاره راه‌اندازی می كند. هنگامی که موتور به حدود 80٪ از سرعت بار کامل برسد، سیم پیچ استاتور بصورت مثلث متصل‌می‌شود.
————————————————–
2- راه‌انداز ستاره‌مثلث
راه‌انداز ستاره‌مثلث نوعی از راه‌انداز کاهنده ولتاژ‌است.
ما از آن برای کاهش جریان راه‌اندازی موتور بدون استفاده از دستگاه یا وسایل خارجی استفاده می‌کنیم.
این یک مزیت بزرگ از راه‌انداز ستاره – مثلث‌است، زیرا معمولاً حدود 3/1 جریان هجومی در مقایسه با یک راه‌انداز DOL را دارد.
استارتر(راه‌انداز) به طور عمده از سوئیچ TPDP تشکیل شده‌است که مخفف Tripple Pole Double Throw است.
این سوئیچ سیم پیچ استاتور را از ستاره به مثلث تغییرمی‌دهد.
البته معمولا از مدار فرمان و ۳ کنتاکتور برای راه‌اندازی ستاره – مثلث استفاده‌می‌شود.
در زمان راه‌اندازی، سیم پیچ استاتور به شکل ستاره متصل‌می‌شود. حال خواهیم دید که چگونه یک استارتر ستاره‌مثلث جریان راه‌اندازی موتور القایی سه فاز را کاهش می‌دهد.
برای بررسی نیاز‌است که با پارامترهای زیر آشناشویم.
VL = ولتاژ خط تأمین ، ILS = جریان خط تأمین و ،
IPS = جریان سیم پیچ در هر فاز و Z = امپدانس در سیم پیچ فاز در حالت سکون.
نمودار راه‌انداز ستاره‌مثلث همانطور که سیم پیچ به ستاره متصل‌است، جریان سیم پیچ در هر فاز (IPS) برابر با جریان خط (ILS)است.
از آنجا که سیم پیچ به صورت ستاره متصل‌است ، ولتاژ هر فاز سیم پیچ برابر‌است با:
و از این رو جریان هر فاز سیم پیچ برابر‌است با:
از آنجا که جریان هر فاز سیم پیچ(IPS) با جریان خط منبع تغذیه (ILS) برابر‌است، می توانیم بنویسیم:
حال، وضعیتی را در نظر بگیریم که موتور با سیم پیچ استاتور به صورت مثلث از همان منبع تغذیه سه فاز راه‌اندازی می‌شود،
اینجا ، ILD = جریان خط منبع تغذیه و ، IPD = جریان سیم پیچ هر فاز و Z = امپدانس سیم پیچ در هر فاز در حالت سکون است.
از آنجاییکه، سیم پیچ به صورت مثلث وصل می‌شود،
جریان خط تغذیه (ILD) سه برابر جریان سیم پیچ هر فاز(IPD) است.
و ولتاژ هر فاز از سیم پیچ برابر‌است با:
از این رو جریان سیم پیچ در هر فاز برابر‌است با :
حالا ، می توانیم بنویسیم
حالا ، می توانیم بنویسیم
اکنون با مقایسه جریانهای خط تولید شده توسط موتور القایی با سیم پیچ متصل به ستاره و مثلث ، داریم:
بنابراین می توانیم بگوییم جریان راه‌اندازی از شبکه در صورت ستاره‌مثلث یک سوم راه‌اندازی مستقیم مثلث است. باز هم می دانیم که گشتاور راه‌اندازی موتور القایی متناسب با مربع ولتاژ اعمال شده برای سیم پیچ در هر فاز است.
معادله نشان می‌دهد که استارتر ستاره‌مثلث گشتاور راه‌اندازی را تا یک سوم نسبت به گشتاور راه‌اندازی DOL کاهش می‌دهد. استارتر ستاره‌مثلث معادل یک اتو ترانسفورماتور با راندمان 57.7٪ است.
————————————————–
3- مزایا و معایب استفاده از راه‌اندازی ستاره‌مثلث
مزایای راه‌اندازی ستاره‌مثلث عبارتند از:
1- هزینه کم
2- هیچ گرمایی تولید نمی‌شود، یا به دستگاه تپ چنجر نیازی نسیت.
از این رو راندمان افزایش می‌یابد.
3- جریان راه‌اندازی به 3/1 جریان راه‌اندازی مستقیم کاهش می‌یابد.
4- در هر آمپر جریان ، گشتاور بالایی تولید می‌کند.
معایب راه‌اندازی ستاره‌مثلث عبارتند از:
1- گشتاور راه‌اندازی به 3/1 گشتاور بار کامل کاهش می‌یابد.
2- مورد استفاده در مجموعه خاصی از موتورها می باشد.
————————————————–
4- کاربردهای راه‌اندازی ستاره‌مثلث
همانطور که در بالا در مورد مزایا و معایب بحث شد.
یک استارتر ستاره‌مثلث بیشتر برای کاربردهایی مناسب‌است،
که کم بودن جریان راه‌اندازی مورد نیاز باشد و جایی که تغییرات جریان خط باید در حداقل مقدار باشد.
استارتر ستاره‌مثلث برای کاربردهایی که در آن گشتاور بالای راه‌اندازی نیاز باشد مناسب نیست. برای این کاربرد ها، به جای آن باید از راه‌انداز DOL استفاده شود.
اگر بار موتور خیلی سنگین باشد، گشتاور کافی برای افزایش سرعت موتور در پیش از تغییر به حالت مثلث وجود نخواهد داشت.
نمونه ای از کاربرد راه‌اندازی ستاره‌مثلث یک کمپرسور سانتریفیوژاست.
مقالات مرتبط:
راه‌اندازی موتور القایی سه فاز (استارت موتور آسنکرون)
نقشه راه‌انداز مستقیم موتور القایی و اصول کارکرد (Direct On Line Starter)
تفاوت بین اتصال ستاره و مثلث – مقایسه ستاره و مثلث
راه‌انداز ستاره‌مثلث موتور ۳ فاز القایی
راه‌انداز یا استارتر موتور الکتریکی چیست؟ انواع راه‌انداز موتور و روش های راه‌اندازی موتور
درایو موتورهای القایی | راه‌اندازی، کنترل سرعت، ترمز موتور القایی
لینک زبان اصلی مقاله:
Star Delta Starter: Circuit Diagram, Working Principle & Theor