Обмотки генераторів, трансформаторів, електродвигунів та інших електричних приймачів при їх підключенні до трифазної мережі з'єднуються двома способами: зіркою або трикутником. Ці схеми підключення сильно відрізняються один від одного і несуть на собі різні струмові навантаження. Тому є необхідність розібратися в питанні, як виробляється підключення зірка і трикутник - в чому різниця?
Що собою являють схеми Підключення обмоток зіркою - це їх з'єднання в одній точці, яка носить назву нульова точка або нейтральна. Вона позначається літерою «О».
Схема підключення трикутником - це послідовне з'єднання кінців робочих обмоток, в яких початок однієї обмотки з'єднується з кінцем іншого. Різниця очевидна. Але яку мету переслідують ці види з'єднання, чому зірка трикутник застосовуються в різних електричних установках, в чому ефективність того чи іншого. Питань по даній темі виникає чимало, з ними і треба розібратися.
Почнемо з того, що при запуску того ж електродвигуна струм, який називається пусковим, володіє високим значенням, який перевищує номінальну його величину раз в шість або вісім. Якщо це малопотужний агрегат, то захист таку силу струму може витримати, а якщо це електродвигун великої потужності, то ніякі захисні блоки не витримають. І це викличе обов'язково «просідання» напруги і вихід з ладу запобіжників або автоматичних вимикачів. Сам же двигун почне обертатися з невеликою швидкістю, що відрізняється від паспортної. Тобто, проблем з пусковим струмом чимало.
Тому його треба просто знизити. Є кілька для цього способів: • встановити в систему підключення електричного двигуна один з перерахованих приладів: трансформатор, дросель, реостат; • змінюється схема підключення обмоток ротора.
Саме другий варіант використовується на виробництві, як найпростіший і ефективний. Просто виробляється перетворення схеми зірка в трикутник. Тобто, під час пуску двигуна його обмотки з'єднуються за схемою зірка, потім як тільки мотор набере обороти, перемикається на трикутник. Процес перемикання зірки на трикутник проводиться автоматично. Рекомендується в електродвигунах, де використовуються одночасно два варіанти з'єднання - зірка-трикутник, до з'єднання обмоток по схемі зірка, тобто, до їх спільної точки підключення, під'єднати нейтраль від мережі живлення. Для чого це необхідно робити? Вся справа в тому, що під час роботи з даного варіанту приєднання з'являється висока ймовірність асиметрії амплітуд різних фаз. Саме нейтраль буде компенсувати цю асиметрію, яка зазвичай з'являється за рахунок того, що обмотки статора можуть мати різний індуктивний опір.
Переваги двох схем У схеми зірка досить серйозні переваги: • плавний запуск електричного двигуна; • номінальна його потужність буде відповідати паспортним даним; • двигун буде працювати нормально і при короткочасних високих навантаженнях, і при довгострокових невеликих перевантажень; • в процесі роботи корпус мотора не буде перегріватися.
Що стосується схеми трикутник, то основне її перевага - це досягнення електричним двигуном в процесі його роботи максимальної потужності. Але при цьому рекомендується строго дотримуватися експлуатаційних режимів, які розписані в паспорті мотора. Тестування електродвигунів, з'єднаних за схемою трикутник, показало, що його потужність в три рази більше, ніж з'єднаних за схемою зірка.
Якщо говорити про генераторах, які видають струм в мережу живлення, то схеми з'єднання зірка і трикутник за своїми технічними параметрами точно такі ж. Тобто, що видається напруга трикутником буде більше, правда, не в три рази, але не менше 1,73 рази. По суті, виходить, що напруга генератора при зірці, рівне 220 вольт, перетворюється в 380 вольт, якщо провести перемикання з одного варіанта на інший. Але необхідно відзначити, що потужність самого агрегату при цьому залишається незмінною, тому що все підкоряється закону Ома, в якому напруга і сила струму знаходяться в зворотній пропорційності. Тобто, збільшення напруги в 1,73 рази, знижує струм точно на таку ж величину.
Звідси висновок: якщо в клемній коробці генератора розташовуються всі шість кінців обмоток, то можна буде отримати напруга двох номіналів, що відрізняються один від одного коефіцієнтом 1,73. робимо висновки Чому з'єднання трикутником і зіркою сьогодні присутні у всіх сучасних потужних електродвигунах? З усього вищесказаного стає зрозумілим, що основна вимога ситуації - це знизити струмовий навантаження, яка виникає в процесі пуску самого агрегату.
Якщо розписати формули такого підключення, то вони будуть виглядати ось так: Uф = Uл / 1,73 = 380 / 1,73 = 220, де Uф - напруга на фазах, Uл - на лінії живлення. Це з'єднання зіркою. Після того, як електричний агрегат розженеться, тобто, швидкість його обертання стане відповідати паспортним даним, відбудеться перехід на трикутник зі зірки. Звідси фазна напруга стане рівним лінійному.
