راه اندازی موتورهای الکتریکی یکی از مهم‌ترین مباحث در مهندسی برق و الکترونیک است. یکی از روش‌های متداول برای راه اندازی موتورهای سه فاز، روش ستاره مثلث است.
روش ستاره مثلث به دو حالت ستاره و مثلث تقسیم می‌شود. در حالت ستاره، ولتاژ کمتری به موتور اعمال می‌شود که این امر باعث کاهش جریان راه اندازی می‌شود. در حالت مثلث، ولتاژ کامل به موتور اعمال می‌شود و موتور به حداکثر توان خود می‌رسد. این دو حالت به کمک یک مدار فرمان و یک تایمر به راحتی قابل تغییر هستند.
این روش به دلیل کاهش جریان راه اندازی و افزایش عمر موتور، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی راه اندازی ندار ستاره مثلث با تایمر و همچنین مدار فرمان مربوط به آن خواهیم پرداخت.
تحلیل مدار ستاره مثلث با تایمر به شرط ستاره
از فیوز F1 جهت حفاظت موتور در مقابل اتصال کوتاه و از بی متال F2 برای حفاظت در برابر اضافه بار استفاده می‌شود. رله اضافه بار F1 در مسیر جریان فازی موتور الکتریکی قرار می‌گیرد. پس مقدار آن روی 0/58 برابر جریان نامی تنظیم می‌شود.
کنتاکت‌های KM3 و KM1 برای یک لحظه کوتاه نیز نباید با هم فعال شوند زیرا اتصال کوتاه بین فازها ایجاد می شود لذا
لازم است برای KM3 وKM1 اینترلاک ایجاد کرد.
در مدار ستاره ـ مثلث با تایمر به شرط ستاره به جای شستی قطع از کنتاکت بسته تایمر استفاده می‌کنیم .
تایمر KT1 باید با KM3 هم زمان وارد مدار شود و پس از شمارش تایمر KT1 ستاره از مدار خارج می‌شود. در صورتی که ستاره وارد مدار بشود تایمر شروع به شمارش می‌کند. پس از طی شدن زمان تنظیمی کنتاکت بسته تایمر در مسیر بوبین KM3 (ستاره) باز می‌شود. مدار مثلث وارد مدار می‌شود و تایمر از مدار خارج می‌شود.
کاربردهای صنعتی ستاره مثلث
روش راه اندازی مدار ستاره مثلث با تایمر در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. این روش به ویژه در صنایعی که نیاز به کنترل دقیق و بهینه‌سازی مصرف انرژی دارند، بسیار مفید است. در ادامه به برخی از کاربردهای این روش در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:
- صنایع تولیدی:
در صنایع تولیدی، موتورهای الکتریکی برای راه‌اندازی ماشین‌آلات و تجهیزات مختلف استفاده می‌شوند. با استفاده از روش ستاره مثلث، می‌توان از جریان راه‌اندازی بالا جلوگیری کرد و در نتیجه به افزایش عمر ماشین‌آلات کمک کرد. این امر به ویژه در خطوط تولید که نیاز به عملکرد مداوم و بدون وقفه دارند، اهمیت دارد.
2. صنایع معدنی:
در صنایع معدنی، تجهیزات سنگین مانند نوار نقاله‌ها و آسیاب‌ها نیاز به راه‌اندازی نرم دارند. استفاده از روش ستاره مثلث به کاهش تنش‌های مکانیکی و الکتریکی در این تجهیزات کمک می‌کند و در نتیجه به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های نگهداری منجر می‌شود.
3. صنایع ساختمانی:
در صنایع ساختمانی، از موتورهای الکتریکی برای راه‌اندازی بالابرها و جرثقیل‌ها استفاده می‌شود. با استفاده از روش ستاره مثلث، می‌توان از بروز مشکلات ناشی از جریان‌های بالا در زمان راه‌اندازی جلوگیری کرد و ایمنی تجهیزات را افزایش داد.
تخته کلم موتور راه انداز
هرگاه انتهای سیم پیچ‌های W2و V2 وU2 را به یکدیگر وصل کنید و به ابتدای سیم پیچ‌های (W1و V1 وU1 ) به ترتیب شبکه سه فاز (L3 و L2 وL1)وصل کنید، این اتصال را “اتصال ستاره” می‌گویند.
در اتصال ستاره ولتاژی که در دو سر هر کلاف موتور قرار می‌گیرد برابر ولتاژ شبکه نیست و به نسبت رادیکال 3 برابر کمتر است. اما چون مسیر عبور جریان جاری در شبکه (جریان خطی) با مسیر جریان جاری در هر کلاف (جریان فازی) یکی است لذا اندازۀ آنها با یکدیگر برابر می‌باشد.
هرگاه انتهای سیمپیچی اول (U2)به ابتدای سیم پیچ دوم (V1)؛ انتهای سیم پیچ دوم (V2) به ابتدای سیم پیچ سوم (W1) و انتهای سیم پیچ سوم (W2)به ابتدای سیم پیچ اول (U1)متصل کنید و به ترتیب شبکه سه فاز L3 و L2 وL1 را به ابتدای هر سی پیچ وصل کنید، این اتصال را “اتصال مثلث” می‌گویند.
در اتصال مثلث ولتاژی که در دو سر هر کلاف موتور قرار می‌گیرد، برابر ولتاژ شبکه است. جریان جاری در هر کلاف (جریان فازی) با جریان جاری در شبکه (جریان خطی) متفاوت و به نسبت رادیکال 3 برابر از آن کمتر است.
