کلید ستاره مثلث

کلید ستاره مثلث

الکتروموتورها هنگام راه اندازی جریان شدیدی بین 5 تا 7 برابر جریان نامی از شبکه دریافت می کنند. برای کنترل این جریان در الکتروموتورهای سه فاز روش های زیادی وجود دارد که ستاره مثلث یکی از ارزان ترین آن ها است. برای استفاده از روش ستاره مثلث باید به ولتاژ الکتروموتور دقت کرد چون نمی توان هر الکتروموتوری را به صورت ستاره و مثلث راه اندازی کرد. در این روش الکتروموتور ابتدا به صورت ستاره راه اندازی شده و بعد از گذشت چند ثانیه به حالت مثلث سوئیچ می شود. زمان راه اندازی به اندازه ی الکتروموتور، میزان بار متصل شده به آن و … بستگی دارد.

معرفی و کاربرد

در یک الکتروموتور سه فاز معمولی سه دسته سیم پیچ و در مجموع 6 سر سیم وجود دارد. برای اتصال موتور به صورت ستاره ابتدا سه سر کلاف ها اتصال کوتاه شده و به سمت دیگر آن ها ولتاژ سه فاز وصل می شود. در حالت مثلث اتصال کوتاه کلاف ها باز شده و به آن ها ولتاژ اعمال می شود. این ولتاژ باید به نحوی باشد که هر کلاف بین دو فاز مخالف قرار بگیرد. در تصویر زیر و گزینه ی (a) سه دسته سیم پیچ، در گزینه ی (b) اتصال ستاره و در گزینه ی (c) اتصال مثلث را مشاهده می کنید.

اتصال مثلث

به منظور راه اندازی اقتصادی موتور های سه فاز می توان از یک کلید ستاره مثلث زبانه ای (Star-Delta Switch) استفاده کرد. کلید ستاره مثلث زبانه ای یا ستاره مثلث گردان در دو مدل فرمان و قدرت ساخته می شود. کلید کنترلی دارای خروجی های نرمال، ستاره و مثلث بوده که به بوبین سه عدد کنتاکتور متصل می شود. در این روش به تایمر و مدار فرمان پیچیده و خودکار نیاز نیست. به عبارت ساده تر با قرار دادن کلید فرمان در حال ستاره ابتدا کنتاکتورهای نرمال وستاره وصل و موتور راه اندازی می شود. با چرخش این کلید و قرار دادن آن روی حالت مثلث، کنتاکتور ستاره خاموش شده و کنتاکتور مثلث روشن می شود.

در کلید ستاره مثلث زبانه ای یا قدرت تمام جریان موتور سه فاز از داخل کلید عبور کرده و به تجهیزات اضافی مانند کنتاکتور نیازی نیست. هر دو کلید فرمان و قدرت دارای حالت های قطع، ستاره و مثلث بوده و در مدل های معمولی و برگشت فنری ساخته می شوند. در مدل برگشت فنری، کلید فقط در حالت های صفر یا مثلث به صورت دائم قرار می گیرد. به منظور جلوگیری از کار موتور به صورت ستاره دائم، اگر کلید را در وضعیت ستاره رها کنیم، کلید به حالت صفر بر خواهد گشت. در کلید ستاره مثلث برگشت فنری برای کامل شدن راه اندازی باید کلید را در حالت ستاره نگه داشته و پس از سپری شدن زمان راه اندازی، کلید را در وضعیت مثلث قرار دهیم.

دیاگرام فنی کلید ستاره مثلث

در تصویر زیر دیاگرام فنی یک کلید ستاره مثلث زبانه ای یا گردان را مشاهده می کنید. در قسمت صفحه ی راهنما مشخص شده که کلید دارای یک حالت قطع، یک حالت ستاره و یک حالت مثلث با زاویه ی 60 درجه است. زیر این قسمت یک کد وجود دارد که شرکت سازنده توسط آن نوع محصول خود را مشخص می کند. کلید در مجموع دارای 9 ترمینال می باشد. ترمینال های 2 و 9 و 14 برای سه فاز ورودی، ترمینال های 3 و 6 و 15 برای U1 و V1 و W1 و ترمینال های 7 و12و 8 برای U2 و V2 و W2 در نظر گرفته شده اند.

در جدول پائین دیاگرام مشخص شده که در وضعیت صفر هیچ یک از ترمینال های خروجی به سه فاز متصل نیستند. در حالت ستاره پلاتین های 7 و 8 و 12 به یکدیگر اتصال کوتاه و سه فاز به ترمینال های 3 و 6 و 15 وصل می شود. در حالت مثلث اتصال کوتاه کلاف ها باز شده و ولتاژ فاز مخالف به آن ها اعمال خواهد شد.

دیاگرام فنی کلید ستاره مثلث

روش سیم بندی کلید ستاره مثلث

پس از نصب کامل کلید ستاره مثلث زبانه ای باید آن را سیم بندی کنیم. معمولا روی پلاک کلید یک جدول وجود دارد که مقدار توان الکتروموتورهایی که می توانیم به آن متصل کنیم را بر اساس ولتاژ مشخص کرده است. به عنوان مثال در تصویر زیر مشخص شده در ولتاژ 380 می توان یک الکتروموتور 9/5 کیلووات یا 13 اسب بخار را به کلید متصل کرد. پس از کنترل توان الکتروموتور و مطابقت دادن آن با کلید، سیم بندی را شروع می کنیم.

کلید ستاره مثلث

در کنار هر ترمینال کلید، حروف و اعدادی درج شده است. این حروف می تواند بر اساس استاندارد قدیم و یا جدید باشد. در استاندارد قدیم برای سه فاز ورودی حروف R و S و T و برای ترمینال های خروجی سر کلاف ها حروف U و V و W و برای ترمینال های خروجی و انتهای کلاف ها حروف X و Y و Z روی کلید مشخص می شده است. این حروف در استاندارد جدید L1 و L2 و L3 برای سه فاز ورودی، سر کلاف ها U1 و V1 و W1 و انتهای کلاف ها U2 و V2 و W2 می باشد.

معمولا برای خروجی کلید تا الکتروموتور از 2 کابل 3 رشته استفاده می شود. برای اتصال صحیح کابل ها به الکتروموتور می توان از رنگ بندی کابل ها و یا اهم متر کمک گرفت. روی الکتروموتور یک جعبه ی اتصال وجود دارد که در آن 6 ترمینال برای ابتدای و انتهای کلاف ها مشخص شده است. به صورت صحیح کابل ها را به این ترمینال ها متصل کنید.

تست و تنظیمات

کلید ستاره مثلث المان تنظیمی نداشته ولی قبل از بهره برداری نیاز به تست دارد. تست های این کلید را می توان به دو گروه تست در بی برقی و تست در برق داری تقسیم کرد. برای انجام تست های نهایی این مراحل را انجام دهید:

  • از نصب صحیح و عمکلرد مکانیکی، اینترلاک ها و … کلید اطمینان حاصل کنید. کلید را در حالت های مختلف قرار دهید.
  • با توجه به رنگ سیم ها، شماره سیم ها و کمک گرفتن از اهم متر، صحت مدار و اتصال صحیح کلاف ها را کنترل کنید.
  • در قدرت های بالا و با استفاده از میگر، قدرت عایقی سیم ها و مقاومت پلاتین ها را کنترل کنید.
  • جعبه ی ترمینال الکتروموتور را کنترل کرده و از باز بودن شینه های اتصال کوتاه اطمینان حاصل کنید. (شینه های اتصال کوتاه برای اتصال الکتروموتور به صورت ستاره ی دائم یا مثلث دائم در نظر گرفته می شوند که برای راه اندازی ستاره مثلث حتما باید باز شوند)
  • پس از کنترل نهایی، کلید را در وضعیت قطع قرار داده و مدار را برق دار کنید. برای قطع و وصل این کلید کافی است دسته ی آن را چرخانده و در مقابل وضعیت های موجود قرار دهید. برای وضعیت خاموش ممکن است عبارت های صفر یا OFF روی کلید نوشته شده باشد. در این مرحله نیز می توانید صحت اتصال سیم ها به ترمینال های ورودی را با یک اهم متر و یا فازمتر چک کنید.
  • با بازدید کردن شرایط مدار، الکتروموتور و بارهای متصل شده به آن، کلید را در حالت ستاره قرار دهید. در صورتی که کلید جزئی از یک تابلو برق و یا مدار جدید می باشد، تست در شرایط برق دار فقط باید در صورتی انجام شود که کل کار تمام شده و هیچ کس روی آن مشغول به کار نباشد. جریان الکتروموتور راه اندازه گیری کرده و از کارکرد نرمال آن در حالت ستاره مطمئن شوید.
  • کلید را در حالت مثلث قرار داده و اندازه گیری ها را تکرار کنید. پس از اطیمنان از کارکرد صحیح، کلید را خاموش کنید.

جهت مطالعه ده ها مقاله ی تخصصی دیگر، بخش مقالات آموزش مدار فرمان را مشاهده کنید.

کار با تجهیز

این کلید در دو مدل معمولی و برگشت با فنر ساخته می شود. در حالت معمولی می توان کلید را روی حالت قطع، ستاره یا مثلث قرار داده و رها کرد. با این کار کلید در جای خود باقی می ماند. در مدل برگشت فنری، الکتروموتور فقط می تواند روی حالت خاموش و مثلث باقی بماند. در تصویر زیر دیاگرام کلید ستاره مثلث برگشت فنری را مشاهده می کنید. اطلاعات بیشتر در مورد مکانیزم کلیدها در مقاله ی دسته بندی کلیدها شرح داده شده است.

کلید ستاره مثلث

اگر کلید را روی حالت ستاره قرار داده و رها کنیم، بلافاصله توسطی فنرهای داخلی به حالت صفر بر می گردد. برای راه اندازی با این کلید، ابتدا حالت ستاره را انتخاب کرده و دست خود را روی کلید نگه می داریم. بعد از رسیدن الکتروموتور به دور نامی، کلید را از حالت ستاره به مثلث تغییر داده و رها می کنیم.  نکته ی کلی در استفاده از کلیدهای ستاره مثلث این است که زمان راه اندازی به صورت دستی و توسط شما تعیین می شود. با توجه به دور موتور، صدای آن و شرایط محیط می توانید حدس بزنید که وضعیت الکتروموتور در چه حالتی بوده و آیا زمان آن فرا رسیده که به اتصال مثلث سوئیچ شود یا خیر. در صورتی که زود الکتروموتور را به مثلث سوئیچ کنید، راه اندازی تکمیل نشده و جریان استارت به خوبی کنترل نمی شود.

کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد

در برخی از تاسیسات نیاز است که جهت گردش الکتروموتورهای بزرگ و سه فاز عوض شود. طبق توضیحات قبلی در بخش کلیدهای چپ گرد و راست گرد، برای این کار باید جای دو فاز را عوض کنیم. از طرفی چون این الکتروموتورها جریان راه اندازی بالایی دارند، باید به صورت ستاره مثلث راه اندازی شوند. با توجه به این دو نکته، باید راه اندازی ستاره مثلث را در هر دو جهت راست گرد و چپ گرد داشته باشیم. برای حل این مسئله دو راه حل وجود دارد:

کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد

در روش اول ابتدا سه فاز ورودی به کلید چپ گرد و راست گرد و خروجی آن به ورودی کلید ستاره مثلث متصل می شود. در این روش علاوه بر افزایش حجم سیم بندی، هزینه ی تمام شده، اتصالات، لوازم مصرفی و فضای نصب، کار با تجهیز نیز مقداری مشکل می شود. برای این کار ابتدا باید توسط کلید اول جهت گردش را انتخاب کرده و سپس توسط کلید دوم راه اندازی را شروع کنیم. در تصویر زیر و گزینه ی (a) یک کلید چپ گرد و راست گرد زبانه ای و در گزینه ی (b) یک کلید ستاره مثلث زبانه ای را مشاهده می کنید که از ترکیب آن ها یک کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد ایجاد شده است.

کلید ستاره مثلث

در روش دوم می توانیم از یک کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد (Reversing Star-Delta Switch) استفاده کنیم. این ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد دارای یک حالت صفر، دو حالت ستاره و دو حالت مثلث برای جهت های چپ و راست بوده و می تواند معمولی و یا برگشت فنری باشد. در واقع این کلید تعویض دوفاز و راه اندازی ستاره مثلث را در یک قالب و به صورت هم زمان انجام می دهد. در این روش علاوه بر کاهش حجم سیم بندی، هزینه ی تمام شده، اتصالات، لوازم مصرفی و فضای نصب، کار با تجهیز نیز ساده می شود.کافی ست کلید را در یکی از جهات چرخانده و راه اندازی را آغاز کنید. در مدل برگشت فنری، کلید فقط در حالت های صفر یا مثلث به صورت دائم قرار می گیرد. اگر کلید را در وضعیت ستاره قرار داده و دست خود را رها کنیم، کلید به حالت صفر برمی گردد. برای کامل شدن راه اندازی باید کلید را در حالت ستاره قرار داده و نگه داریم. بعد از سپری شدن زمان راه اندازی، کلید را در وضعیت مثلث قرار داده و رها می کنیم.

مطالبی که در حال مطالعه ی آن هستید به صورت تصویری در دوره ی جامع آموزش مدار فرمان شرح داده شده است. در این دوره با تجهیزات پایه مانند انواع کلیدها، کنتاکتورها، تایمرها، ساعت ها و غیره آشنا شده و نحوه ی سیم بندی آن ها را فراخواهیم گرفت. یک فصل از دوره ی آموزش مدار فرمان مربوط به شناخت سمبل های الکتریکی، مدارک مهندسی، نقشه ها و ترسیم مدارها در محیط اتوکد الکتریکال است. پس از فراگرفتن نحوه ی ترسیم مدارها و سیم بندی قطعات پایه وارد بخش های پیچیده تر مانند طراحی سیستم های چنج آور می شویم. در این فصل یک پروژه ی چنج آور با 3 ورودی توسط کلیدهای چنج آور موتور دار سوکومک و برد دیتا کام 207 طراحی و ساخته می شود. تابلوی فوق به یک دیزل موتور سازان تبریز متصل شده و تنظیم پارامترها صورت می گیرد.

دیاگرام کلید چپ گرد و راست گرد ستاره مثلث

در تصویر زیر دیاگرام فنی یک کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد زبانه ای را مشاهده می کنید. در قسمت صفحه ی راهنما مشخص شده که کلید دارای یک حالت قطع، دو حالت ستاره و دو حالت مثلث با زاویه ی 60 درجه می باشد. زیر این قسمت یک کد وجود دارد که شرکت سازنده توسط آن نوع محصول خود را مشخص می کند. کلید در مجموع دارای 9 ترمینال می باشد. ترمینال های 1 و 17 و 15 برای سه فاز ورودی، ترمینال های 20 و 16 و 2 برای U1 و V1 و W1 و ترمینال های 9 و 5 و 4 برای U2 و V2 و W2 در نظر گرفته شده اند. در جدول پائین دیاگرام مشخص شده که در وضعیت های مختلف کدام پلاتین ها باز یا بسته هستند. روش سیم بندی این کلید با نوع ستاره مثلث معمولی تفاوتی ندارد چون جابجایی فازها درون کلید صورت می گیرد. برای اطلاعات بیشتر روش سیم بندی کلید ستاره مثلث را مطالعه کنید.

دیاگرام فنی کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد

تست و تنظیمات

کلید ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد المان تنظیمی نداشته ولی قبل از بهره برداری نیاز به تست دارد. تست های این کلید را می توان به دو گروه تست در بی برقی و تست در برق داری تقسیم کرد. برای انجام تست های نهایی این مراحل را انجام دهید:

  • از نصب صحیح و عمکلرد مکانیکی، اینترلاک ها و … کلید اطمینان حاصل کنید. کلید را چند بار در حالت های مختلف قرار دهید.
  • با توجه به رنگ سیم ها، شماره سیم ها و کمک گرفتن از اهم متر، صحت مدار و اتصال صحیح کلاف ها را کنترل کنید.
  • در قدرت های بالا و با استفاده از میگر، قدرت عایقی سیم ها و مقاومت پلاتین ها را کنترل کنید.
  • جعبه ی ترمینال الکتروموتور را کنترل کرده و از باز بودن شینه های اتصال کوتاه اطمینان حاصل کنید. (شینه های اتصال کوتاه برای اتصال الکتروموتور به صورت ستاره ی دائم یا مثلث دائم در نظر گرفته می شوند که برای راه اندازی ستاره مثلث حتما باید باز شوند.)
  • پس از کنترل نهایی، کلید را در وضعیت قطع قرار داده و مدار را برق دار کنید. برای قطع و وصل این کلید کافی است دسته ی آن را چرخانده و در مقابل وضعیت های موجود قرار دهید. برای وضعیت خاموش ممکن است عبارت های صفر یا OFF روی کلید نوشته شده باشد. در این مرحله نیز می توانید صحت اتصال سیم ها به ترمینال های ورودی را با یک اهم متر و یا فازمتر چک کنید.
  • با بازدید کردن شرایط مدار، الکتروموتور و بارهای متصل شده به آن، کلید را در حالت ستاره ی راست گرد قرار دهید. در صورتی که کلید جزئی از یک تابلو برق و یا مدار جدید می باشد، تست در شرایط برق دار فقط باید در صورتی انجام شود که کل کار تمام شده و هیچ کس روی آن مشغول به کار نباشد.
  • جریان الکتروموتور راه اندازه گیری کرده و از کارکرد نرمال آن در حالت ستاره مطمئن شوید. جهت گردش موتور را کنترل کرده و با وضعیت روی کلید چک کنید.
  • کلید را روی حالت مثلث راست گرد قرار داده و اندازه گیری ها را مجددا انجام دهید. از کارکرد نرمال الکتروموتور در حالت مثلث مطمئن شده و کلید را خاموش کنید.
  • موارد 8 و 9 و 10 را برای حالت چپ گرد نیز انجام دهید.

کار با تجهیز

این کلید در دو مدل معمولی و برگشت با فنر ساخته می شود. در حالت معمولی می توان کلید را روی حالت قطع، ستاره یا مثلث قرار داده و رها کرد. با این کار کلید در جای خود باقی می ماند. اطلاعات بیشتر در مورد مکانیزم کلیدها در مقاله ی دسته بندی کلیدها شرح داده شده است.

در مدل برگشت فنری، الکتروموتور فقط روی حالت خاموش و مثلث راست گرد و چپ گرد می تواند باقی بماند. اگر کلید را روی حالت ستاره قرار داده و رها کنیم، بلافاصله توسطی فنرهای داخلی به حالت صفر بر می گردد. برای راه اندازی با این کلید، ابتدا جهت گردش و حالت ستاره را انتخاب کرده و دست خود را روی کلید نگه می داریم. بعد از رسیدن الکتروموتور به دور نامی، کلید را از حالت ستاره به مثلث تغییر داده و رها می کنیم.

نکته ی کلی در استفاده از کلیدهای ستاره مثلث چپ گرد و راست گرد این است که زمان راه اندازی به صورت دستی و توسط شما تعیین می شود. با توجه به دور موتور، صدای آن و شرایط محیط می توانید حدس بزنید که وضعیت الکتروموتور در چه حالتی بوده و آیا زمان آن فرا رسیده که به اتصال مثلث سوئیچ شود یا خیر. در صورتی که زود الکتروموتور را به حالت مثلث سوئیچ کنید، راه اندازی تکمیل نشده و جریان راه اندازی به خوبی کنترل نمی شود.

برای خاموش کردن الکتروموتور ابتدا باید کلید را از حالت مثلث به ستاره و سپس قطع تغییر داد.

این مقاله تا چه حد برای شما مفید بود؟

میانگین امتیاز 5 / 5. تعداد رای: 6

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *