کنتاکتور ستاره مثلث روشی جدید در راه اندازی موتورهای صنعتی

موتورهای سه‌فاز، موتورهای الکترومکانیکی‌ای هستند که به سبب قدرتی که دارند باید با برق سه‌فاز راه‌اندازی شوند. این موتورها برخلاف موتورهای تک‌فاز که ۲ سیم خروجی دارند، دارای ۶ سیم خروجی هستند که باید دو به دو یا سه به سه به هم وصل شوند تا قابلیت اتصال به پریز سه‌فاز را پیدا کنند. این موتورها به دلیل مصرف کم، بازدهی بالا، تعمیرات آسان و قدرت بالا همواره مورد توجه صنعتگران قرار داشته‌اند. گفتنی است این موتورها با وجود این‌که کاربرد گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده‌اند، اما همواره مشکلاتی را برای کاربران خود به وجود آورده‌اند.

توضیح کامل در ادامه مطلب

 

موتورهای سه‌فاز دارای معایب و مشکلاتی هستند؟

دو نوع اتصال ستاره یا مثلث برای راه‌اندازی این‌گونه موتورها وجود دارد. در اتصال ستاره موتور به طور سبک راه‌اندازی می‌شود. در واقع این اتصال مفیدترین راه برای راه‌اندازی موتورهای سه‌فاز با توان بالاست؛ چون در این اتصال موتور جریان کمتری از شبکه دریافت می‌کند و به هر کلاف داخلی موتور۲۲۰ ولت برق وارد می‌شود، اما مشکل اتصال ستاره این است که تنها می‌توان آن را برای راه‌اندازی موتور به کار برد؛ زیرا از این موتورها برای کارهای سنگین استفاده می‌کنند و با این اتصال موتور زیربار قفل می‌کند، پس باید با اتصال مثلث کار کنند. در اتصال مثلث به هر کلاف موتور۳۸۰ ولت برق وارد می‌شود. مسلما این اتصال برای راه‌اندازی موتورهای سه‌فاز مناسب نیست؛ زیرا در حین راه‌اندازی جریان زیادی از شبکه می‌کشد که این امر سبب صدمه‌زدن به خود موتور و کلاف‌های داخل و همچنین موجب افت فشار شدید در شبکه می‌شود که به دیگر مصرف‌کننده‌های مجاور نیز آسیب‌ جدی وارد می‌کند.

معایب تابلوی ستاره مثلث :
این تابلو درابعاد بزرگ ساخته می‌شود که هزینه ساخت آن بسیار بالاست. همچنین در داخل تابلوی ستاره مثلث تعداد زیادی قطعات صنعتی وجود دارد که تابلو‌ساز آنها را به هم وصل کرده است. این قطعات شامل کنتاکتور تایمر، بی‌متال، کنترل فاز و دیگر قطعات است که تمام آنها از خارج وارد می‌شوند. همچنین برای نصب به یک متخصص نیاز است تا تابلو را به موتور و شبکه وصل کند.

کنتاکتور ستاره مثلث :
این کنتاکتور در ابعاد۲۰،۱۵ و ۶ سانتی‌متر است که کار کنتاکتورها، مدار فرمان و قدرت، بی‌متال، کنترل فاز، تایمر و دیگر قطعات را در همین فضای محدود انجام می‌دهد. تمام قطعات این کنتاکتور در داخل کشور در دسترس است و نصب آن نیز به وصل کردن ۶ سیم موتور به ۶ خروجی دستگاه محدود می‌شود.
دستگاه دارای ۳ ورودی است که سه فاز شبکه به آن وصل می‌شود و یک فرد عادی نیز با نقشه قادر است آن را نصب کند.

مزایای کنتاکتور ستاره مثلث :
سرعت قطع و وصل آن زیاد و استهلاک آن کم است و از نظر حفاظتی، ایمنی مناسب‌تر و کامل‌تری دارد. مصرف بوبین آن ۰۱/۰ مصرف سیستم قبلی است. هنگام قطع برق مدار مصرف کننده نیز قطع می‌شود، لذا پس از وصل مجدد، دستگاه در حالت ستاره است و این خود مزیتی مهم محسوب می‌شود؛ همچنین فضای اشغال شده توسط این کنتاکتور حدود یک رله تایمر است که در نوع خود بی‌نظیر است. بازدهی بیشتر و بهتر نیز از مهم‌‌ترین مزایای این دستگاه محسوب می‌شود.

مدار فرمان و قدرت ستاره مثلث

مدارات فرمان ، مداراتی هستند که به کمک آنها میتوان نحوه کار بسیاری از دستگاهها و تجهیزات الکتریکی را برنامه ریزی و کنترل کرد و تعیین نمود هر دستگاه (به طور اتوماتیک یا دستی) در چه زمانی وصل و در چه زمانی قطع گردد. همچنین به کمک مدارات فرمان میتوان ضریب ایمنی کارکرد تجهیزات را نیز افزایش داد.
به عبارتی دیگر مدارات فرمان ، عملیات راه اندازی، تنظیم نحوه کار و متوقف یا قطع نمودن موتور ها و دیگر بارهای صنعتی را بر عهده دارند. در مدارات فرمان الکتریکی وسایل مختلفی بکار میرود که از مهمترین آنها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است. با استفاده از کنتاکتور میتوان مدارات فرمان متنوعی را به صورت اتوماتیک و دستی ، طراحی نمود .

در شکل زیر راه اندازی ستار مثلث موتورهای القایی به کمک مدارات فرمان نشان داده شده است:

در این شکل با زدن استارت KM3 و KM1 بسته شده و به عبارتی موتور با حالت ستاره راه اندازی می شود.(جریان راه اندازی ستاره از حالت مثلث کمتر است)

بعد از گذشت مدت زمان مشخص K1T کنتاکتور KM1 باز و KM2 بسته می شود و موتور با حالت مثلث به کار خود ادامه می دهد.(توان در حالت مثلث از حال ستاره بیشتر است)

از دیگر وسایلی که که در مدارهای فرمان بکار میروند میتوان موارد زیر را نام برد :

شستی استپ استارت

تایمر

رله حرارتی

رله مغناطیسی

لامپهای سیگنال

فیوزها

لیمیت سوئیچها

کلیدهای تابع فشار

کلیدهای تابع حرارت(ترموستات)

کلیدهای شناور

چشمهای الکتریکی

کلیدهای تابع دور (گریز از مرکز)

نقشه مدار فرمان:

شرح مدار:

همانطور که در مدار شکل بالا مشاهده می کنید مدار مربوط به راه اندازی موتور سه فاز آسنکرون می باشد.

حال اگر با وصل شستی استارت I جریان اطریق کنتاکتهای بسته ی استپ۰۲ و بسته K3M به بوبین کنتاکتور K1M می رسد. پس از مغنا طیس شدن هسته تیغه ی باز K1M که در مسیر(۲) قرار دارد بسته می شود و همزمان در یک لحظه :

– تیغه ی K1M که در مسیر کنتاکتور K3M وجود دارد باز می شود و از رسیدن جریان به بوبین کنتاکتور K3M و همزمانی کنتاکتور های ستاره و مثلث جلو گیری می کند.

– جریان به بوبین کنتاکتور K2M می رسد و در نتیجیه تیغه ی باز آن که در مسیر بوبین K3M است بسته می شود و نقش تیغه خود نگهدارنده را خواهد داشت.

– از لحطه ای که دست را از روی شستی I بر می داریم جریان از طریق تیغه ی باز K2M که به صورت موازی با تیغه ی باز K1M به بو بین کنتاکتور K1M می رسد.

دو کنتاکتور K1M,K2M در مدار قرار دارند و موتور به صورت ستاره کار مکند. با فشار بر شستی استپ ۰۲ مسیر جریان بوبین کنتاکتور K1M قطع می شود .

در نتیجه علاوه بر این که کنتاکتور K2M وصل می ماند جریان از تیغه ی بسته K1M به بو بین کنتاکتور K3M نیز می رسد.

برای بالا بردن درجه حفا ظت تیغه ی بسته K3M در مسیر کنتاکتور K1M قرار می گیرد تا پدیده ی همزمانی اتفاق نیا فتد.

از این لحظه به بعد دو کنتاکتور K2M,K3M در مدار هستند و موتور به حالت ستاره کار می کند.

مدار قدرت: