طرق بدء الحركة في المحركات الحثية ثلاثية الأطوار

طرق بدء حركة المحرك الحثي ثلاثي الأوجه

التوصيل مباشر علي الخط DOL Starter
البدء بإستخدام محول ذاتي Autotransformer Starter
البدء بمقاومات العضو الثابت Stator Resistance Starter
البدء بمقاومات العضو الدوار Rotor Resistance Starter
بادئ ستار / دلتا Star/delta Starter
البدء بواسطة أجهزة البدء الناعم Soft Starter
البدء بواسطة أجهزة مغيرات السرعة VFD

مقدمه

لحظة بدء المحرم الحثي يسحب المحرك تیار عالى (تقريبا ٦ - ٨ مرات التیار المقنن) يؤدى لحدوث فقد كبیر فى الطاقه وخفض لجھد الشبكه لحظة البدء قد يؤثر على باقى الاحمال فمثلا سترى ارتعاش فى الاضاءة وربما تؤدى الى مشاكل فى عمل الاجھزة الالكترونیة او فى عمل ريلیھات وكونتاكتور التحكم (خفض الجھد قد يؤدى لفصل الكويل) او حتى مشاكل فى المحركات الاخرى (خفض الجھد يقلل العزم بالتالى قد تفصل بسبب الحمل الزائد فى حالة كانت تعمل بحمل كامل)

لحظة بدء دوران المحرك يولد عزم اكبر كثیرا من عزم الحمل الكامل (تقريبا الضعف) مما يزيد من معدل تلف الاجزاء المیكانیكیة وايضا يزيد من اوقات توقف الالة للصیانة حیث يقل العمر الافتراضى لرومان البلى او الجلب او التروس او الجیربوكس كما يسبب نطر او قطع للسیور
لذلك يتم اللجوء لإستخدام وسائل لبدء حركة المحرك الحثي ذو القدرة الأكبر من ٥ كيلووات

وفيما يلي نشرح طرق بدء المحركات الحثيه بالتفصيل

1) التوصيل مباشر علي الخط DOL Starter
■ يتم إستخدام هذه الطريقة عادة مع المحركات الحثية ذات العضو الدوار من النوع القفص السنجابي Squirrel Cage rotor
■ يتم توصيل أطراف المحرك الخارجية (أطراف العضو الثابت stator terminals) مباشرة علي مصدر ثلاثي الأطوار three phase supply حيث يتم تسليط جهد المصدر (380 فولت) كاملا علي أطراف المحرك مما ينتج عنه سحب المحرك لتيار عالي جدا في بداية تشغيله تتراوح قيمته ما بين 6 إلي 8 أمثال تيار الحمل الكامل full load current ويسمي هذا التيار ب " تيار البدء Starting Current " وتقل قيمة هذا التيار تدريجيا حتي تصل سرعة المحرك إلي السرعة المقننه .

طريقة التوصيل Wiring Diagram يوضح الشكل التالي طريقة التالي طريقة توصيل DOL Starter :

كما يوضح الشكل التالي دائرة القوي والتحكم لطريقة DOL Starter :

مميزات وعيوب DOL Starter

مميزات DOL Starter

طريقه إقتصادية حيث لا تحوي دوائر التحكم في الموتور سوى علي مكونات بسيطه للتحكم والحماية (أوفرلود - كونتاكتور - فيوز - أجهزة الحماية ...) مما يجعل أيضا تشغيل المحرك والتحكم فيه بسيطا وسهلا .
بساطة التركيب وقلة الصيانة .
تتطلب تلك الطريقه كابل واحد فقط (ثلاثي الأوجه) من اللوحة إلي المحرك .
تمنح تلك الطريقه المحرك عزم بدء عالي يعتبر هو أكبر عزم تمنحه طريقة بدء لمحرك مما يجعل هذه الطريقه مناسبه للتطبيقات التي تتطلب عزم بدء عالي .

عيوب DOL Starter
تجعل طريقة البدء هذه المحرك يسحب تيار بدء عالي جدا high starting current (يتراوح ما بين 6 إلي 8 أمثال التيار المقنن للمحرك) وهو أكبر تيار بدء من بين طرق البدء المختلفه ، لذلك يجب أن تكون الشبكه المغذيه للمحرك تتحمل هذا التيار العالي وكذلك يجب أن تكون مكونات الدائرة المغذيه للمحرك .
من العيوب الواضحه في هذه الطريقه أنه لا يتم فيها إستخدام أي وسيلة لتقليل تيار البدء أو عزم البدء بل تظل قيم تيار البدء وعزم البدء عاليه كما هي لذلك يقتصر إستخدام تلك الطريقة مع المحركات ذات القدرات الصغيره (عادة أقل من 5 كيلو وات)
أيضا يتسبب إستخدام تلك الطريقه في حدوث هبوط حاد في جهد الأجهزه والمعدات المشتركة مع المحرك علي نفس الخط أو تعمل علي نفس مصدر الكهرباء وذلك خلال فترة بدء تشغيل المحرك فقط نظرا لتيار البدء العالي المسحوب .
يقلل إستخدام هذه الطريقه من فترة العمر Lifetime للمحرك .
عزم البدء العالي قد يكون غير مطلوبا من قبل الحمل مما قد يسبب إجهاد علي الأجزاء الميكانيكية للمحرك .

2) بدء المحرك الحثي بإستخدم محول ذاتي Auto-transformer starter

■ تسمي هذه الطريقة أيضا Korndorfer Starter

■ يتم إستخدام هذه الطريقة عادة مع المحركات الحثية ذات العضو الدوار من النوع القفص السنجابي Squirrel Cage rotor سواء أكانت تلك المحركات موصلة ستار أو دلتا

■ تستخدم هذه الطريقة مع المحركات ذات القدرات الكبيرة حيث يصبح غير مناسبا إستخدام طريقة DOL نظرا لتيار البدء العالي جدا وأيضا تستخدم حينما لا يصبح إستخدام طريقة star/delta مناسبا للمحركات الكبيرة التي تدير أحمالا كبيرة

■ يتم في هذه الطريقة تقليل الجهد المسلط علي المحرك خلال فترة البدء وحيث أن هناك علاقه طردية بين الجهد والتيار بالتالي يتم تقليل تيار البدء إلي القيم المقبوله .

■ في هذا النوع من طرق البدء يتم توصيل أطراف العضو الثابت للمحرك (ثلاثة أطراف) بالملفات الثانوية لمحول ذاتي ثلاثي الأوجه 3ph Auto-transformer وبإستخدام Taps موجودة بالملفات الثانوية للمحول الذاتي (كما بالصوره) يمكن التحكم أو تقليل الجهد المسلط علي المحرك بنسبة 50% أو 65% أو 80% من قيمة جهد المصدر (أو الجهد المقنن للمحرك) وبالتالي تقليل تيار البدء للمحرك إلي قيم مناسبه وبمجرد أن يصل المحرك إلي سرعته المقننه يتم تسليط جهد المصدر كاملا علي المحرك .

■ يمكن حساب تيار البدء Starting current المقابل لكل تاب للمحول الذاتي Tap من العلاقه التاليه :-

حيث :

X : Auto-transformer Tapping

ويتم حساب عزم البدء Starting Torque بنفس الطريقه .

بينما يتم حساب تيار الموتور Motor Current أو التيار المار في ملفات الموتور المقابل لكل تاب للمحول الذاتي Tap من العلاقه التاليه :-

فمثلا بإستخدام 50% Tapping :

يكون التيار المار في ملفات الموتور motor current في حالة إستخدام المحول الذاتي كطريقة بدء كالتالي :

Motor Current (Auto-transformer Starter) = 50%
(Motor Current (DOL Starter

ويكون التيار المسحوب من المصدر خلال فترة البدء (تيار البدء) Starting Current في حالة إستخدام المحول الذاتي كطريقة بدء كالتالي :

Starting Current (Auto-transformer Starter) = (50%)² or 25% Starting Current (DOL Starter)

ويوضح الجدول التالي نسب التخفيض الحادث في قيم الجهد والتيار والعزم بإستخدام Auto-transformer starter :

طريقة التوصيل Wiring Diagram

أولا : شرح فكرة العمل

1) لبدء تشغيل المحرك ، يتم غلق الكونتاكتورين KM1 و KM2 وبالتالي يتم تسليط جهد مخفض علي المحرك بواسطة المحول الذاتي وبالتبعيه يقل تيار البدء للمحرك

2) تزداد سرعة المحرك تدريجيا حتي يصل عزم المحرك إلي العزم المطلوب بواسطة الحمل فتثبت سرعة المحرك عند سرعة مناسبة ، عندها يتم فتح الكونتاكتور KM2 فيصبح المحول الذاتي كأنه ملف inductor موصل علي التوالي مع المحرك ويتم تسليط نفس الجهد المخفض علي المحرك ولكن بشكل مؤقت .

3) بعد فتره قصيره جدا من فتح الكونتاكتور KM2 يتم غلق الكونتاكتور KM3 وفي هذه الحاله تم تسليط جهد المصدر كاملا علي المحرك (أي الجهد المقنن) فتزداد سرعة الموتور حتي تصل إلي السرعة المقننه rated speed .

شرح دائرة القوي والتحكم ل Auto-transformer starter

شرح دائرة القوى

فى بداية التشغيل يتم تشغيل الكونتاكتور S1 والكونتاكتور S2 فيصل للموتور جزء معين من الجهد ويكون أقل من جهد المصدر وبعد حوالي10 ثواني يتم ايقاف الكونتاكتور S1 و
الكونتاكتور S2 ويتم تشغيل الكونتاكتور M1 فيصل الجهد الكلي للموتور ويعمل بقدرته الكليه .

بالطبع يوجد حماية كهربية وميكانيكية بين كونتاكتور S2 من ناحيه والكونتاكتور M1 من ناحية اخرى وذلك لضمان عدم عمل الكونتاكتور M1 فى حالة عمل الكونتاكتور S2 أو العكس حتى لايحدث دائرة قصر Short Circuit .

شرح دائرة التحكم

● عند الضغط على مفتاح Start يصل التيار الى ملف الكونتاكتور TR1 فيغلق تلامساته التعويضية عن مفتاح التشغيل ويبدأ التايمر الهوائي TR1 المركب عليه بعد الزمن المظبوط عليه .

● يغلق الكونتاكتور S2 تلامساته المفتوحة ويغلق تلامسه التعويضي S2 في مسار ملف الكونتاكتور S1 فيغلق تلامساته ويغلق تلامسه التعويضي S1 يصل التيار الى ملفات المحرك بنسبة 65% فيعمل بسرعة تصاعدية وعند انتهاء زمن التايمر يبدل تلامساته فيخرج المحول الذاتي من الدائرة ويصل التيار الى ملف الكونتاكتور M1 فيغلق تلامساته المفتوحة ويصل التيار ملف المحرك

مميزات وعيوب Auto-transformer Starter

مميزات Auto-transformer Starter

مدي واسع للتحكم في الجهد المسلط علي المحرك يتراوح من 50% إلي 80% وذلك بضبط ال Tappings أو ال turns ratio للمحول الذاتي وبالتالي يمكن تقليل تيار البدء بنسبه تتراوح مابين (1.7 إلي 4) أمثال التيار المقنن للمحرك (Ist = 1.7 : 4 In)

القدرة علي تغيير مستوى الجهد للمحرك بواسطة المحول الذاتي لا تفيد فقط في تقليل تيار البدء ولكن أيضا تستطيع التحكم في عزم بدء الدوران حسب متطلبات الحمل المرتبط بالمحرك .

عزم بدء عالي High Starting torque يصل إلي حوالي 70% .

لا تسبب هبوط كبير في جهد المصدر المغذي للمحرك .

يتم إستخدامه مع المحركات التي تحتاج إلي فترات بدء طويله long starting periods .

عيوب Auto-transformer Starter

تعتبر هذه الطريقة غالية الثمن (أغلي مز طريقة ستار/دلتا) نظرا لإستخدام محول ذاتي مرتفع الثمن وأيضا يحتاج المحول الذاتي إلي لوحة تحكم كبيرة control panel مما يزيد من التكاليف الكلية .

في الأماكن ذات المساحة الضيقه قد لا يصبح إستخدام محول ذاتي مناسبا نظرا لكبر حجمه وكبر حجم لوحة التحكم الخاصه به .

معامل القدرة p.f منخفض جدا .

3) بدء المحرك الحثي بواسطة إضافة مقاومات أو ممانعات مع العضو الثابت Stator Resistance starter

في هذه الطريقة يتم في بداية تشغيل المحرك توصيل مقاومات resistors أو ممانعات inductors بالتوالي مع ملفات العضو الثابت ويكون ذلك بالطبع خارج المحرك وبذلك يحدث هبوط في الجهد voltage drop علي المقاومات أو الممانعات مما ينتج عنه إنخفاض الجهد علي أطراف المحرك وبالتالي إنخفاض التيار بنفس النسبه وبعد أن يصل المحرك لسرعته الكامله يتم عما قصر short circuit علي أطراف المقاومات أو الممانعات بواسطة غلق كونتاكتور موصل بالتوازي مع تلك المقاومات والذي يكون مفتوحا أثناء فترة بدء المحرك فتخرج المقاومات أو الممانعات من الدائرة ويعمل المحرك علي التيار مباشرة .

خصائص Stator Resistance Starter

إتاحة تيار بدء يصل إلي 70% وتصل أعلي قيمة لتيار البدء 4.5 أمثال التيار المقنن وتصل أعلي قيمه لعزم البدء إلي 50%

عيوب Stator Resistance Starter

إنخفاض عزم بدء المحرك starting torque مما يؤدي إلي زيادة زمن البدء

زيادة المفاقيد النحاسية copper losses نتيجة مرور التيار في المقاومات خلال فترة البدء .

4) بدء المحرك الحثي بإستخدام مقاومة إضافية مع العضو الدوار Rotor Resistance starter

■ يتم إستخدام هذه الطريقة فقط مع المحركات الحثية ذات العضو الدوار من النوع الملفوف Wound rotor لأن العضو الدوار من النوع Squirrel cage يتكون من قضبان من النحاس أو الألمنيوم مقصورة من الطرفين بواسطة حلقتين مقفولتين وبالتالي لا يمكن إضافة أي مقاومات خارجيه مع العضو الدوار .

■ في هذا النوع يتم توصيل ملفات العضو الدوار داخليا علي شكل نجمه star حيث تقصر بدايات الملفات الثلاث معا في نقطة داخل العضو الدوار وتوصل الثلاث نهايات إلى ثلاث حلقات انزلاق slip rings تكون مثبتة على نفس عمود الدوران ومعزولة عنه وعن بعضها ويتلامس مع حلقات الإنزلاق الثلاث ثلاث فحمات (فرش كربونية) متصلة بثلاث أطراف (كما بالصورة) وتوصل هذه الأطراف الثلاث مع مقاومة ثلاثية متغيرة خارجية Variable resistance .

■ عند بدء تشغيل المحرك ، يتم تسليط جهد المصدر supply voltage علي أطراف العضو الثابت وفي نفس الوقت يتم إضافة المقاومه الخارجيه كامله إلي دائرة العضو الدوار من خلال الفرش الكربونية الملامسه لحلقات الإنزلاق .

ملحوظة :

المقاومة الخارجيه عباره عن ثلاث مقاومات يتم توصيل كل واحده منها مع كل فازه من الفازات الثلاثة للعضو الدوار (الثلاث ملفات) وذلك في نفس الوقت .

■ بإضافة المقاومة الخارجية إلي دائرة العضو الدوار (موصله بالتوالي مع ملفات العضو الدوار) تزداد المقاومه الكلية للعضو الدوار فيقل التيار المسحوب من المصدر وبذلك تم تقليل تيار البدء (علاقه طردية) وأيضا زيادة عزم البدء (علاقه عكسيه) .

■ بمجرد أن يصل المحرك إلى 80% من سرعته المقننه يتم تقليل قيمة المقاومة الثلاثية المتغيره وإخراجها شيئا فشيئا من دائرة ملفات العضو الدوار حتي يتم إخراجها كامله من دائرة العضو الدوار ويتم عمل قصر short circuit علي حلقات الإنزلاق بعد ان يصل المحرك إلي سرعته المقننه أي بعد نهاية فترة البدء .

■ يتم إستخدام إنترلوك كهربي interlock بحيث يمنع توصيل التيار إلي الكونتاكتورات وبالتالي يمنع بدء تشغيل المحرك إذا لم يتم توصيل المقاومة الخارجية إلي دائرة العضو الدوار .

طريقة التوصيل Wiring Diagram

أولا : الطريقة اليدوية (بإستخدام ريوستات Rheostat)

في البدايه يتم توصيل كامل قيمة الثلاث مقاومات بوضع المفتاح الثلاثي المبين بالصورة عند الوضع كما بالصوره ثم نبدأ بخفض قيمة المقاومة لنخرج بجزء المقاومة A (بوضع المفتاح عند النقطه 1 الموضح بالصوره) ثم نخرج بالجزء B (بوضع المفتاح عند النقطه 2 الموضح بالصوره) ثم عندما يصل المحرك إلي ٨٠% من سرعته نخرج بالجزء C (بوضع المفتاح عند النقطه 3 الموضح بالصوره) وبذلك نكون قد أخرجنا كامل المقاومات الخارجية بنهاية فترة البدء .

♧ وتوضح الصوره التاليه المحرك الحثي ذو حلقات الإنزلاق مع صندوق تغيير مقاومات البدء

ثانيا : الطريقه الأوتوماتيكية (بإستخدام كونتاكتورات ودائرة تحكم)

عند بدء تشغيل المحرك ، يتم توصيل الكونتاكتور CM1 وبالتالي إضافة جميع المقاومات الموجودة ثم يتم توصيل الكونتاكتور CM2 وفصل الكونتاكتور CM1 وفي نهاية فترة البدء يتم توصيل الكونتاكتور CM3 وفصل الكونتاكتورين CM1 و CM2 وبالتالي إخراج جميع المقاومات من دائرة العضو الدوار وتتم عملية فصل وتوصيل الكونتاكتورات بإستخدام دائرة تحكم تحوي تايمرات .

♧ ويوضح الشكل البياني التالي العلاقه بين السرعه علي المحور الأفقي والعزم وتيار البدء علي المحور الرأسي وذلك عند ٤ قيم مختلفه للمقاومات المضافه إلي العضو الدوار حيث :

● T4 ، C4 عند أعلي قيمة للمقاومة وأقل تيار بدء

● T3 ، C3 عند قيمه كبيره للمقاومة ويكون تيار البدء منخفض

● T2 ، C2 عند قيمه متوسطه للمقاومة تعادلها قيمه متوسطه لتيار البدء

● T1 ، C1 عند أقل قيمه للمقاومة وتكون عندها أعلي قيمه لتيار البدء

مميزات وعيوب Rotor Resistance Starter

مميزات Rotor Resistance Starter

بإستخدام هذه الطريقه يتم الحصول علي عزم بدء عالي High Starting Torque .
تحسين معامل القدرة للمحرك نتيجة لإضافة مقاومات علي التوالي مع دائرة العضو الدوار للمحرك .
يمكن إستخدام المقاومات الخارجيه في التحكم في سرعة المحرك .
عيوب Rotor Resistance Starter

إنخفاض الكفاءة Low efficiency نتيجه للمفاقيد I²R Losses في المقاومات الخارجيه المتصله علي التوالي مع دائرة العضو الدوار .

الإحتياج للصيانه بشكل دوري نتيجه لوجود حلقات الإنزلاق والفرش الكربونية

يتم إستخدام هذه الطريقه فقط للمحركات الحثيه من نوع Wound Rotor .

5) بادئ ستار / دلتا Star/Delta Starter

■ يتم إستخدام هذه الطريقة مع المحركات الحثية ذات العضو الدوار من النوع القفص السنجابي Squirrel Cage rotor

■ يتم إستخدام هذه الطريقة مع المحركات الحثيه التي يتم توصيل ملفاتها علي شكل دلتا أثناء التشغيل العادي ويحتوي صندوق التوصيل الخارجي (الروزيته) للمحرك علي ستة أطراف (عبارة عن ثلاث بدايات وثلاث نهايات للثلاث ملفات أو فازات)
■ عند بداية تشغيل المحرك يتم توصيل ملفات العضو الثابت للمحرك Stator علي شكل ستار Star ونتيجه لذلك يقل تيار البدء للمحرك إلي 1/3 التيار المسحوب في حالة توصيل المحرك علي شكل دلتا (التشغيل العادي) كما ينخفض عزم البدء للمحرك إلي 1/3 قيمة عزم المحرك في حالة التشغيل العادي (توصيلة دلتا) وحينما تصل سرعة المحرك إلي 80% سرعته المقننه في نهاية فترة البدء يتم تحويل توصيلة ملفات العضو الثابت من ستار إلي دلتا بشكل أوتوماتيكي بإستخدام كونتاكتورات وتايمر

♧ وبذلك تكون قيم تيار البدء وعزم البدء في حالة إستخدام توصيلة Star/Delta كطريقة بدء كالتالي :● تيار البدء Starting Current :

● عزم البدء Starting Torque :

شرح فكرة عمل بادئ ستار / دلتا

يكتب على لوحة بيانات كل موتور قيمتين للفولت إحداهما أعلى من الأخرى , وقيمتين للأمبير إحداهما أعلى من الأخرى ايضا , مثال :

هذا يعني , أنه إذا أردت أن تعمل بمصدر 380 فولت , قم بتوصيل المحرك على وضع ستار , وسوف يسحب المحرك في تلك الحالة أقل قيمة أمبير ممكنه وهي 1.7 أمبير .

أما إذا أردت أن تعمل على مصدر 220 فولت , قم بتوصيل محركك على وضع دلتا , ولكن في تلك الحالة سوف يسحب أعلى قيمة أمبير ممكنه وهي 3 أمبير.

ويكون هذا دائما , أي أن توصيلة ستار دائما تكون على أعلى قيمة فولت , وتوصيلة دلتا تكون على أقل قيمة فولت.

وفي كلا الحالتين أو الوضعين " ستار أو دلتا " , سوف يعمل المحرك بكامل قدرته وسرعته , ولكن يجب مراعاة التغذية المناسبة لكل وضع.

الآن لنتحدث عن كيفية الإستفادة من توصيلة " ستار / دلتا "

عند بدأ دوران أي محرك من السكون , يقوم بسحب قيمة تيار عالية في البداية , ويسمى " تيار بدأ الحركة " , وكلما زادت قدرة المحرك كلما كانت شدة تيار بدأ الحركة أعلى , وقد تصل إلى 5 أضعاف قيمة أعلى أمبير مسجل على الموتور , وهذا قد يؤدي لاحتراق المحرك , ولتفادي هذه الخطورة , نتبع هذه الطريقة التالية , وهي بدأ دوران المحرك " ستار / دلتا " :

1) نجعل المحرك في وضع ستار , ونوصله بفولت دلتا , فيعمل المحرك بنصف قدرته تقريبا , فيكون تيار بدأ الحركة المسحوب أقل ما يمكن .

2) بعد دوران المحرك بسرعته , نغير وضع المحرك من ستار لدلتا , حيث أن المصدر يكون بقيمة فولت دلتا .

المكونات الأساسية لدائرة ستار/دلتا

1 الكونتاكتور الرئيسي Main Contactor

ويتم إختياره من نوع AC3 وتياره المقنن يحسب من العلاقه التاليه

تيار الكونتاكتور الرئيسي = %58 × تيار الحمل الكامل

I (Main contactor) = 58% × FLC

2 كونتاكتور دلتا Delta Contactor

وهو أيضا يتم إختياره من النوع AC3 ويتم حساب تياره المقنن بنفس طريقة حساب كونتاكتور دلتا .

3 كونتاكتور ستار Star Contactor

وأيضا يتم إختياره من النوع AC3 وتياره المقنن يحسب من العلاقه التاليه

تيار كونتاكتور ستار = %33 × تيار الحمل الكامل

I (Star contactor) = 33% × FLC

4 تايمر (مؤقت زمني) ON-Delay Timer

5 أوفرلود حراري Thermal Overload

في بعض دوائر المحركات التي تعمل بطريقة ستار دلتا قد يوضع الأوفرلود بعد الفيوزات مباشرة بينما في دوائر أخرى يوضع أسفل الكونتاكتور الرئيسي

أولا : الأوفرلود بعد الفيوزات مباشرة

في هذه الحالة يتم ضبط الأوفرلود علي تيار المحرك وهو يعمل دلتا (تيار الحمل الكامل للمحرك)

تيار الأوفرلود = 1.15 × تيار الحمل الكامل (دلتا)

I (overload) = 1.15 × I (Delta)

I (Delta) = FLC (line) = KW×1000/(1.732×V×p.f×efficiency)

ثانيا : الأوفرلود بعد خروج الكونتاكتور الرئيسي

في هذه الحالة يتم ضبط الأوفرلود علي تيار المحرك وهو يعمل ستار

تيار الأوفرلود = 1.15 × تيار الحمل الكامل (ستار)

I (overload) = 1.15 × I (star)

I (star) = 58% × FLC (Line)

6 فيوز أو قاطع عمومي

شرح دائرة القوي والتحكم لبادئ ستار / دلتا

شرح دائرة القوى

في بداية تشغيل المحرك يتم تشغيل الكونتاكتور الرئيسي وكونتاكتور ستار وبعد فترة من الزمن وبواسطة تايمر يتم فتح كونتاكتور ستار وغلق كونتاكتور دلتا .

ويمكن إجمالا شرح المراحل التي يمر بها المحرك أثناء فترة البدء وهي أربعة مراحل كالتالي :

1 Off State : حيث تكون جميع الكونتاكتورات مفصوله (OFF) .

2 Star State : وفيها يتم تشغيل الكونتاكتور الرئيسي وكونتاكتور ستار (ON) بينما يكون كونتاكتور دلتا مفصولا (OFF)

3 Open State : وفيها يكون الكونتاكتور الرئيسي مغلقا (ON) بينما يكون الكونتاكتوران ستار ودلتا مفصولان (OFF) .
وفي هذه الحاله يكون هناك جهد مسلط علي بدايات ملفات المحرك (الثلاث بدايات) بينما تكون الثلاث نهايات مفتوحه .

4 Delta State : في هذه المرحله يكون الكونتاكتور الرئيسي وكونتاكتور دلتا مغلقان (ON) بينما يكون كونتاكتور ستار مفصولا (OFF) .
في هذه الحاله تم تسليط الجهد المقنن الكامل علي المحرك ويعمل المحرك بكامل قدرته وبكامل عزمه .

شرح دائرة التحكم

1) عند الضغط على مفتاح Start , فإن الكونتاكتور الرئيسي M سوف يعمل فتتغير حالةكونتاكاته (contacts) , فتغلق النقطة المساعدة له M 13-14 , فيحدث الـ Latch , فيظل الكونتاكتور M في حالة عمل حتى بعد رفع الإصبع عن مفتاح الـ Start .

2) الـ Timer المستخدم من النوع Delay On , ومتصل بالتوازي مع الكونتاكتور M , فبالتالي سوف يبدأ الـ Timer عمله بمجرد أن يعمل الكونتاكتور M , وعمله هو أن يقوم بعد فترة زمنية (من 5 إلي 7 ثواني) ثم يغير حالة كونتاكتاته .

3) للتيمر T نقطتان مساعدتان , إحداهما NC والأخرى NO , نقوم بتوصيل النقطة المساعدة الـ NC على التوالي مع الكونتاكتور الذي سيجعل الموتور يعمل في وضع " ستار " , وهو الكونتاكتور K1 , ونقوم بتوصيل النقطة المساعدة الـ NO على التوالي مع الكونتاكتور الذي سيجعل الموتور يعمل في وضع " دلتا " , وهو الكونتاكتور K2 .

4) بما أن هذا التيمر من النوع Delay On , فإنه سوف يبقى على حالته لفترة زمنية ولتكن 7 ثواني , وبما أن الكونتاكتور K1 متصل هو أيضا بالتوازي مع الكونتاكتور M , فإن الكونتاكتور K1 سوف يعمل بمجرد عمل الكونتاكتور M , إذا فإن هذا المسار سوف يكون مكتمل لمرور الكهرباء , فيعمل الماتور في وضع ستار طوال فترة الـ Delay المضبوطة وهي هنا 7 ثواني .

5) بعد مرور الـ 7 ثواني , فإن التيمر سوف يغير حالة جميع كونتاكتاته , فتفتح النقطة المساعدة الـ NC , وتغلق النقطة المساعدة الـ NO , فبالتالي يفصل الكونتاكتور K1 ويعمل الكونتاكتور K2 , فيصبح الموتور في وضع " دلتا " , ويظل في هذا الوضع طوال فترة التشغيل , حتى يتم ضغط مفتاح Stop .

ملحوظة :

● يجب عمل إنترلوك ميكانيكي وكهربي بين الكونتاكتور ستار K1 والكونتاكتور دلتا K2 لضمان ألا يعمل الكونتاكتورين في وقت واحد ، فإذا حدث ذلك سيحدث شورت بين الكونتاكتورين يؤدي إلي تلف الكونتاكتورين

● لا يجب تحميل المحرك بالحمل الكامل وهو يعمل ستار بل يتم تحميله بالحمل الكامل بعد تغيير توصيل المحرك إلي دلتا .

مميزات وعيوب بادئ ستار / دلتا Star/Delta Starter

مميزات Star/Delta Starter

التخفيض العالي في قيمة تيار البدء (حيث يتم تخفيض تيار البدء بنسبة تصل إلي 67% أي يصبح الثلث) مما ينتج عنه تخفيض تكلفة الكابلات والقواطع وأجهزة الحماية .

عيوب Star/Delta Starter

إستخدام هذه الطريقه يقلل تيار البدء إلي الثلث ولكنها أيضا تقلل عزم البدء إلي الثلث والذي فد لا يكون مناسبا للتطبيقات أو الأحمال التي تتطلب عزم بدء عالي .
حدوث تيارات عابره ذات قيم قصوى عاليه جدا high transient currents في لحظة تغيير توصيل ملفات المحرك من ستار إلي دلتا .

حدوث تخفيض عالي في قيمة تيار البدء للمحرك بنسبة تصل إلي 67% وقد ينتج عن ذلك إطالة فترة البدء أو ربما يكون عزم البدء أقل من العزم المطلوب للمحرك لبدء تشغيل الحمل فلا يستطيع إدارة الحمل فلا يدور الحمل .