電動機巻線スターデルタ知識

スターデルタ降圧スタートには、主回路コンタクタ、スタースタートコンタクタ、およびトライアングルランコンタクタの 3 つのコンタクタが必要です。

時間遅れを制御するにはタイムリレーを使用するのが最善であり、モーターを保護するために主回路コンタクタは過負荷リレーで加熱する必要があります。

スターデルタ降圧スターターは、通常は三角形構成で動作する電気モーターにのみ適しています。

まず、誘導モーターの内部巻線を見てみましょう。

三相非同期モーターには 3 つの内部モーター巻線があり、スター接続と三角接続の両方があります。

星型は 3 つの巻線が最後で結合される場所、三角形は 3 つの巻線が最初と最後で結合される場所です。

配線の際は、この3つの接続金具を取り外してください。

電源セクションの配線に注意してください。黄色、緑、赤のワイヤーを使用するのが最善です。

上図から、最初はNo.1コンタクタとNo.3コンタクタが同時に吸引され、3つのコンタクタの上端が互いに短絡され、3点が1点として接続されることがわかります。 1 つの点はモーターの W2、U2、V2 に接続されており、これはたまたまスター接続になっており、この点は中性点と呼ばれます。

スタースタートにより電圧と電流が低減されるため、誘導電動機は簡単に始動します。

開始すると、コンタクタ 3 が切断され、コンタクタ 2 が作動し、コンタクタ 1 が主電源コンタクタとなり、作動したままになります。

No.1 および No.2 コンタクタが作動すると、接続されたモータの 3 つの巻線が三角結線になり、誘導モータはフル電圧で正常に動作できるようになります。

ここでは完全な配線が見られます。

これで配線は完了です。

サーマル過負荷リレーは、3 相すべてで同じ相順序で主電源コンタクタに接続されます。

上の黄色、緑、赤の図は主線セクションを示し、黒線は二次制御線セクションを示します。

スターデルタ始動を行う電気モーターには 2 つの重要な特徴があります。

スター始動電流、始動トルクともに定格電流の1/3となります。

サーマル過負荷リレーは、3 相すべてで同じ相順序で主電源コンタクタに接続されます。

上図は黄緑赤の幹線部、黒線が副線制御線部を示しています。

スターデルタスタートのモーターには、スタースタート電流とスタートトルクが両方とも定格電流の 1/3 になるという 2 つの重要な特性があります。

起動時の電流が非常に小さいことがわかります。

したがって、スターデルタ始動は、モーターの始動トルクは厳密には要求されないが、始動電流を制限する必要があるアプリケーションに適しています。

始動時の負荷が重すぎると、始動トルクが定格トルクの1/3まで低下してモータを駆動できなくなる可能性があるため、始動時の負荷が軽い場合にはスターデルタスタートが一般的に使用されます。助走時は上がって重い。モーターの始動電流が高すぎると、グリッド内で電圧変動が発生します。この場合もスターデルタ始動を使用します。

次の図のタイムリレーの配線に注目してください。

したがって、スターデルタスタータは、モータの始動トルクは厳密には要求されないが、始動電流を制限する必要がある条件に適しています。

したがって、モーター出力の大きさを一般化してスターデルタ始動を使用するかどうかを決定することはできません。始動時の負荷が重すぎると始動トルクが定格トルクの1/3まで低下してモータを載せられなくなる場合があり、始動時は負荷が軽く、走行時は負荷が重い場合にはスターデルタ始動が一般的です。 。モーターの始動電流が高すぎる場合、グリッド電圧の変動が発生します。この場合もスターデルタ始動を使用します。

非常に簡単に説明されているタイムリレーの配線に注目してください。

これらの問題を明確にするために、最初にいくつかの基本的な電気理論を復習する必要があります。

下の図を見て、さまざまな接続方法における三相負荷回路の相電圧と線間電圧、相電流と相電流の関係を理解することから始めましょう。

この図から、中国で多く使用されている現在の三相 4 線式低電圧 (TN) 電源システム (いわゆるユーティリティ) を考慮すると、負荷が変化しない場合、相電圧が加算されることがわかります。スター接続が線路電圧の根元電圧の 3 分の 1 の場合、負荷の両端に。および角度接続が線間電圧と等しい場合に負荷の両端に追加される相電圧。

同じ負荷の場合、スター モードで接続されている場合、負荷を流れる相電流は線電流と等しくなりますが、アングル モードで接続されている場合、負荷を流れる相電流は線電流のルートの 3 分の 1 になります (ここでの表現と下の図の表現の違いをよく理解してください。この 2 つは表現が異なるだけで同じ意味なので、混同しないようにしてください)。

次に、キルヒホッフの節点電流の法則を確認してみましょう。下の図を参照してください。この図から、任意のノードを流れる電流は常にそのノードから流れる電流に等しい一定であることがわかります [各分岐回路内の電流の代数和 (AC はベクトル和) が等しいとも言えます。ゼロまで]、つまり、電流はノードに蓄積されません。

三相かご型非同期モーターの内部巻線の一般的なスター接続と角度接続を見てみましょう。下の図を参照してください。

これは標準的な接続であり、資格のある電気技師が習得しなければならない基本知識の 1 つです。その原理を理解した後、将来の生産現場での設備の柔軟な適用とメンテナンスが可能になり、設備がより良い生産に貢献できるようになります。

次のステップでは、スター/デルタ降圧スタータ回路の解析を開始します。以下の図を参照してください。

図の左側の最初の主制御回路は、標準のスター/デルタ バックスタート主制御回路であり、汎用回路です。

左側と下側の最初の補助制御回路は、従来の標準的な汎用補助制御回路です。 2 番目と 3 番目は、現在社会に流通している補助制御回路の 1 つです。 4 番目は、回路を標準化した後の補助制御回路です。 5つ目は、標準化した後の補助制御回路です。

注: いわゆる標準化は、標準要件に従って完全かつ徹底して作成するのではなく、関連する標準規定に従って再作成することであるため、作業負荷が大きすぎ、全員が同意する限り議論は必要ありません。理解できます、ご了承ください。

まず、標準的なスター/デルタ降圧主制御回路を見てみましょう。これは、KMY が閉じられたときにスター降圧スタートを構成します。以前に開始した相電圧、線間電圧、相電流、線電流と節電流の法則の間の関係についての理論的議論に基づいて、KMY によって形成されるスター点 (ゼロ点または中性点と呼ぶことができます) が次のことがわかります。 ) は、KMY の主接点を通ってワイヤによって形成されるスター ポイントに電流が流れ、スター ポイントに流れる電流が線電流に等しいことを示します。

三角結線の負荷 (この場合はモーターの三相巻線) として、負荷の各相の両端に印加される電圧は線間電圧 (つまり 380V) です。つまり、相電圧は線間電圧と等しくなります。線間電圧。

スター接続に変更すると (負荷と入力電圧は変化しません)、負荷の各相の両端の電圧は元の電圧 (つまり 220V) のルートの 3 分の 1 になり、各相を流れる電流は増加します。負荷の電流は元の (角度接続) 電流のわずか 1/3 になります。これが電圧降下開始の原理です。

スター結線の相電流は線電流と等しいため、KM (メインコンタクタ) の主接点に流れる電流は、KMY (閉スターコンタクタ) の主接点に流れる電流と同じであることを意味します。 ）。したがって、同期的に閉じられているかどうかに関係なく、2 つのコンタクタのメイン接点によって生成されるアークは同じであり、アークが同期的に閉じられていないときに生成されるアークよりも大きい場合、2 つの同期的な閉じは存在しません。

したがって、正しい選択（選択）と認定されたコンタクタを使用している限り、通常の状況では、接点の重大な摩耗または付着によるアーク放電によるコンタクタの動作が発生する可能性はありません。

ただし、実際の運用では、KMY が KM の前に閉じるのが通常の設計です。この目的は、KMY コンタクトの耐用年数を延ばし、運用コストを削減することです。原理は、KM は角度動作電流に従って選択され、KMY はスター接続電流に従って選択されるということです。 KMY が KM よりも先に閉じた場合、起動時のアーク発生は発生しません (スター/アングル スイッチが壊れた場合でも発生します)。そのため、起動時のアーク発生は、KMY よりも高い仕様を備えた KM によって負担されます。 、スペックの低い KMY よりもはるかに優れています。

スター/アングル スイッチの KMY の設計が最初に KM を切断し、次に KMY を切断する場合 (アークが閉じているときよりも切断時の方がはるかに大きいため)、これにより補助制御回路の構造が複雑になり、経済的コストが増加し、場合によってはさらに多くの費用が発生します。失う価値があるよりも。

KM△角形接続コンタクタをもう一度見てください。 KM△主接点に流れる電流が相電流のときの角度結線は、線電流の3乗の根に等しいため、安全性と信頼性を確保するために、一般的には線電流に応じて選択されます。

これは、変換プロセス中にアークが大きくなり、コンタクタの接点が容易に焼損する可能性があるためです。もちろん、KM△をKMより先に閉じれば、相電流（線電流の根数の1/3）に応じてKM△を選択することも可能です。

しかし、これでは制御回路の構造が複雑になり、装置の製造コストが下がらないばかりか、利益よりも損失が多くなっては困ります。

スター/デルタ降圧スタートの主回路の分析の概要: コンタクタの仕様の種類と認定製品が正しく選択されている限り、通常の状況ではコンタクタの接点のアブレーションは問題になりません。KM と KMY の同期動作は問題ありません。アーク放電は誤解です。

実際には、アーク発生の原因はさまざまですが、主な原因は、星と角度の変換時間が適切に設定されていないこと、または負荷が大きすぎることです。

開始時間が早すぎても変換するのに十分ではありません。モーター自体の品質や普段のメンテナンスが不十分で運転電流が大きくなる場合があります。モーターが病気で動作している場合や、モーターが長期間過負荷で動作する不合理な設計が原因である場合もあります。もちろん、設計を除外するものではありません。また、保守プロセスで使用されるコンタクターの種類、仕様、品質が要件を満たしていない場合もあります。 。

また、スター/デルタ電圧降下起動には一定の適用範囲があり、必ずしも他の降圧起動方法よりも優れているわけではないことに注意してください。スター/デルタ電圧低下の始動電流は全電圧始動電流の 1/3 であるため、始動トルクは元の始動トルクの 1/3 のみであり、軽始動装置または無負荷始動装置 (以下のような装置) にのみ適用されます。ポンプまたはエアコンプレッサーは、スター/デルタ電圧低減スターターモーターを始動する前に、入口/出口バルブを閉じるか、圧縮空気タンクを空にする必要があるため)。

負荷の高い始動装置の場合、始動時間が 30 秒を超える (特に 1 分を超える) と、モーターと電源ラインに大きな影響を与えます (特に、電源変圧器の容量が不足している場合)。

したがって、モーターの負荷が重くなる（または出力が大きくなる）ほど、他の始動方法 [例:自動転送降圧スタート、拡張側三角降圧スタート、ステータ直列リアクトル（または抵抗）降圧スタート、ソフトスタータ降圧スタート、周波数変換器インバータスタートなど]を使用して、特定の実際の状況に応じて起動方法を選択する必要があります。

したがって、スター/デルタ降圧始動が他の降圧始動方法よりもはるかに優れていると考えるのは誤解です。

また、どのような装置を使用しても降圧始動であればすべてスター/デルタ降圧始動方式であると考えるのも間違いです（スター/デルタ降圧始動の利点は構造が簡単で小型であることです）。

以下は、スター/デルタ降圧始動用の補助制御回路について説明します。

補助制御回路は制御回路と呼ばれ、プロセス要件に従って制御対象を制御する回路です。上記 5 つの制御方法のうち、4 つ目は回路構成が異なるだけで、4 つ目は最初の 3 つの逆で、最後の 4 つ目は角度切替コンタクタの遅延機能が追加されている点を除いて、制御方法はほとんど同じです。最初の 3 つの制御回路に接続します。

最初の制御回路は従来の標準制御回路で、メイン コンタクタ (KM) が閉じる前に最初のシール スター (KMY) となって主回路に降圧スタートを供給し、スタートが完了した後は角度動作に変わり、リレーが動作を終了する時間。

この回路は、シンプルな回路構成でありながら、安全かつ確実に動作する特性を備えています。

2 番目と 3 番目の制御回路は、降圧始動を供給する前に最初にスターをシールし、始動完了後に時間リレーが終了するという点で、最初の制御回路と似ています。

違いは、回路構造が少し複雑になり、二重チェーン接点が追加され、最初の制御回路よりも安全性と信頼性が向上していることです。

特に 2 番目の制御回路は最も多く使用される接点であり、安全性と信頼性は大幅に向上しましたが、メンテナンスも非常に困難になりました。

4番目は設計された回路です。この回路に関しては、個人的にはあまり合理的で完璧ではないと思います。

二重チェーン機能が追加されていますが、メイン コンタクタ KM はシーリング スター コンタクタ KMY よりも前に閉じます。また、シーリング スター コンタクタ KMY はアーク放電下で動作することが多く、最初にスターをシールしてから降圧スタートに通電するよりも常に優れています。

無害ではありますが、最初のシールスターと比較すると、シールスターの後にコンタクタKMYが接触す​​るため、常に最初のシールスターの接触寿命よりもはるかに短くなります（アーク光での作業の2倍以上）。

タイムリレー KT の動作が長期間続くのは、この回路の難しい部分です。

ご存知のとおり、常に通電されて動作しているコンポーネントの寿命は、そうでない場合に比べて大幅に短くなり、電力消費量が増加します。

As the saying goes, "more incense burners, more ghosts", your time relay KT is involved in long-term operation, so it may give you a failure in operation at some point, affecting the efficiency of the equipment and increasing operating and maintenance costs.

5つ目は、提供される回路です。

アクションの動作は前の 3 つと同様ですが、電源と時間リレー後の最初のシールされたスターは機能の動作に関与しませんが、並列コンデンサ C を使用してアングルコンタクタ KM△ クロージャーを延長します。ちょっと蛇っぽい - 冗長です。

そして、遅延機能は DC 電源制御回路でのみ役割を果たし、AC 回路では何の役割も果たさない、あるいは冗長で面倒なことさえあります。

故障による故障や漏電はいつ起こるかわかりません。

DC 回路内のインダクタの逆ピーク電圧は定格電圧の 4 ～ 5 倍であることに注意してください。

スター/デルタ降圧始動回路の解析はこれで終わりです。

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