Pornire Y-Δ in comutatie statica

[mihaighe]

@mihaighe & comp: Ca sa nu mai pierdeti vremea cu sfaturi inutile, am facut cateva poze - desi aparatul foto este sub orice critica - ale unei constructii facute de subsemnatul in anii '80. Este vorba despre un gater, actualmente perfect functional, dar partial dezafectat. Comutatorul este unul "stea - triunghi" cu trei pozitii: una pentru pornirea in "stea", a doua este pozitia de "stop", iar cea de a treia este pozitia de functionare in sarcina, in conexiune "triunghi". Imi pare rau ca eticheta motorului nu este accesibila citirii si cu atat mai putin fotografierii. Am sa dau cateva date despre motor, folosind aceeasi norma de proiectare de la ICPMUA Bucuresti.- puterea - 3 kVA;- turatia - 3000 rpm;- curent statoric, la 220 V - 10,8 A;- randament - 83%;- factor de putere - 0,89;- cuplul de pornire raportat la cuplul nominal - 2,4;- curent de pornire raportat la curentul nominal - 6;- cuplul maxim raportat la cuplul nominal - 2,6.

Inseamna ca vorbim de lucruri diferite:ei am inteles ca vrei sa legi in stea / triunghi motorul strungului care este alimentat la 380v si nu intelegeam de cein poze vorbesi de un motor de gater cu legatura stea / triunghi alimentat la 1x220v monofazatpana la urma la ce tensiune si ce fel de sistem(trifazat sau monofazat) alimentezi tu strungul.

[Vizitator]

...Daca doriti, continuam discutia despre acest comutator static stea / triunghi, dar nu am gasit pana acum o referinta pe internet, dar se poate creea o schema detalitata daca se cunosc parametrii electromotorului.

Dimpotriva. Am prevazut de la inceput ca o asemenea discutie nu va face decat sa aduca stresul pe acest topic. Din punctul de vedere, pe care l-ai formulat, ai dreptate in sensul ca pornirea stea - triunghi, este caracteristica motoarelor de putere mare. Ori, intr-adevar motoarele de putere mare sunt construite pentru sisteme trifazate cu tensiuni progresiv crescatoare. De aceea nici nu exista referinte, nici pe internet si nici in general in literatura de specialitate. Din punct de vedere practic insa, daca alimentam un sistem (care poate fi si motor asincron) din aceeasi retea trifazata, nu putem niciodata sa alimentam cu tensiunea de linie (intotdeauna mai mare decat cea de faza) decat un sistem conectat in "triunghi". Imediat ce am modificat conexiunea, in "stea" si alimentam din aceeasi sursa trifazata, intervine punctul neutru, care poate fi, sau nu conectat la neutrul sursei. Si intr-un caz si in celalalt, intre punctul neutru al retelei consumatoare si oricare dintre cele trei borne ale "stelei", vom regasi tensiunea de faza (mai mica ca valoare) a sistemului trifazat. Pe aceasta "propriatate", se bazeaza folosirea sistemului de pornire stea - triunghi in cazul sistemului 380/220 V. Un caz concret, pe care nu cred ca l-a luat nimeni in serios, este cel al presei de 100 tf, care in mod sigur lucreaza in sistemul 380/220 V. Tinand cont ca pornirea "stea - triunghi" are loc exact in aceasta ordine - pornire temporizata in stea si comutare definitiva in "triunghi" - incearca sa-ti reprezinti schematic distributia tensiunilor la bornele motorului si vei vedea ca am dreptate.

 

Cu acelasi respect eu am suficienta experienta in ceea ce priveste masinile - unelte si actionarile electrice ale acestora, care se fac efectiv numai in sistemul trifazat 380/220 V. De aceea propun, ca indiferent de concluziile (convingerile) la care vei ajunge, sa nu mai continuam aceasta discutie, generatoare de stres. Tocmai de aceea am si hotarat ca in cel mai scurt timp sa sterg acest topic - offtopic din toate punctele de vedere.

 

ola_nicolas o intrebare si nu te mai plictisesc:la ce tensine alimentezi strungul ,si este trifazata?

Da. Tensiunea este trifazata 380/220 V

 

...in poze vorbesi de un motor de gater cu legatura stea / triunghi alimentat la 1x220v monofazat...

In poze, prezint un gater cu pornire in stea si comutare in triunghi. Sistemul de pornire stea/triunghi utilizat, este echivalent cu cel din schema profesionala a presei de 100 tf, atasata la o postare anterioara, cu exceptia automatizarii. Gaterul prezentat a fost utilizat - pana cam prin anul 2000 - in sistem trifazat, 380/220 V. Nu stiu pe ce se bazeaza concluzia, ca ar fi un sistem monofazat. Este doar o presupunere probabil.

 

Nota: Prin "380/220 V", am desemnat sistemul trifazat cu tensiunea de linie 380 V si tensiunea de faza 220 V.

[Dr.L]

Topicul se poate muta la alimentatoare,pt cei care mai doresc sa aprofundeze problemele discutate

[Vizitator]

Am inteles ca totusi discutia prezinta interes si nu voi sterge topicul

[The Stressmaker]

Incep eu prin a prezenta o posibila schema de forta (de principiu) a acestui comutator. Grupul de triace notat cu "1" este cel care pune sub tensiune montajul, grupul de triace notat cu "2" este cel corespunzator conexiunii stea iar cel notat cu "3" este corespunzator conexiunii triunghi. Componentele notate cu "OC" sunt optotriace sau orice alte dispozitive de comanda a triacelor care realizeaza separatia galvanica intre circuitul de forta si cel de comanda. In partea stanga, jos, am reprezenat grafic ordinea de functionare a celor trei grupuri plus indicarea regiunii "Tranzient" unde grupurile de triace "2" si "3" sunt neamorsate, tocmai pentru evitarea scurtcircuitului care poate apare din cauza intarzierii dezamorsarii. Aceasta regiune are intre doua sau trei semialternante si este suficienta pentru comutarea fara probleme de pe stea pe triunghi. Functionarea este identica cu a variantei cu contactori, regiunea "Tranzient" apare natural datorita timpului mare de trecere dintr-o pozitie stabila in alta pozitie (poate ajunge pana la 35 ms, in functie de constructia contactorului) spre deosebire de comanda cu triace unde comutarea se face aproape instantaneu. Problemele care pot aparea sunt din cauza decalarii fazoriale de o treime intre faze si, tinand cont ca triacele se dezamorseaza la trecerea prin zero, conditia "in doua faze" apare pentru doua treimi dintr-o semiperioada (luand ca referinta una din faze). Alta problema este cea reprezentata de tensiunea indusa in electromotor in situatia "in doua faze" care poate interfera cu dezamorsarea celui de al doilea triac.Pentru mine notiunea de "conductor de nul" nu exista atunci cand vorbesc de electromotoare trifazate asincrone (care sunt folosite in 99% din cazuri in mediul industrial) si de aceea in alcatuirea unei scheme pentru aceste tipuri de electromotoare acest conductor nu exista decat la partea de comanda. De aceea evit sa mentionez acest conductor in referirile mele la circuitele de forta ale acestor electromotoare si, mentionarea lui nu face decat sa aduca un plus de confuzie celor care incearca sa inteleaga schema. Singura mentiune pe care o fac este de a specifica ca, la conexiunea stea, in centrul stelei (locul unde se unesc capetele opuse legarii la faze a bobinelor, "nulul" indicat de dv. daca doriti) tensiunea masurata fata de un punct de referinta (luat in acest caz de punctul de conexiune la centura de impamantare) este teoretic zero (eventualele variatii de tensiune masurate sunt din cauza constructiei usor diferite a bobinelor, cu tolerante).Inca o posibila confuzie care vreau sa o evit este din cauza celor doua tipuri existente de constructie a electromotoarelor. Primul tip este cel notat cu 220V / 380V , triunghi / stea care este specific electromotoarelor mici pana in 10kW (daca incadrarea este alta va rog sa ma corectati) unde conexiunea triunghi este folosita in retelele cu 127V masurata intre faza si nul si 220V masurata intre oricare doua faze (uneori se foloseste si notatia 110V / 207V daca echipamentul este adus de la americani) iar conexiunea stea este folosita in situatia existentei unei retele trifazice cu 220V masurata intre o faza si un punct de referinta (faimosul "nul" care in punctul de transformare este legat la impamantare si astfel are potential zero conventional) iar tensiunea masurata intre oricare doua faze are tensiunea de 380V. La electromotoarele peste 10kW se foloseste notatia 380V / 660V , triunghi / stea unde conexiunea triunghi se face in retelele in care tensiunea masurata intre faze este de 380V (220V masurata intre faza si referinta) iar conexiunea stea se foloseste in circuitele in care tensiunea intre faze este de 660V ( tensiunea masurata intre faza si referinta este de 380V). Comutarea stea triunghi este un caz specific electromotoarelor din aceasta a doua categorie (380V / 660V , triunghi / stea) acestea avand o putere mare produc o incarcatura instantanee foarte mare in reteaua de alimentare, si nu poate fi aplicata celor din prima categorie.Inca o greseala pe care am observat-o in aceste discutii se refera la ordinea asezarii notatiilor. Corect este electromotor 220V / 380V , triunghi / stea (sau daca doriti notatia exacta triunghi / stea , 220V / 380V) spre deosebire de notatia 220V / 380V , stea / triunghi care a adus confuzie aici. In atasament este poza unei tablite cu specificatii de pe un electromotor asincron trifazat de 90W (0,09kW) care contine asemenea specificatii) unde se vede clar asezarea caracterelor.

[em2006]

Eu consider solutia corecta, iar comentariile meseriase.Pt evitarea zonei notate "tranzient", as propune pt DCG urmatoarea secventa:drive 2 - drive 1- mentinere 1&2 pe durata necesara - blocare 1&2 - drive 3 - drive 1.

[pusu]

Desigur schema este cam cea prezentata de userul The Stressmaker, pot fi folosite relee statice trifazice. Dar intrebarea este, daca-i incap toate in micutul cutie electrica a strungului, tinand cont ca un releu static 25/400 are dimensiunile 127x100 si adancimea de 50mm. Apoi costurile. Merita? eu zic ca NU se justifica un asemenea cost. Costurile depasesc 50% din valoarea strungului...Asa teoretic se poate discuta, se poate clar si realiza, dar n-are rost, la SN 380 este suficienta dotarea fabricantului.

[em2006]

Ai dreptate, nu prea se merita, dar daca cineva ar vrea o varianta "de lux", de ce n-ar face-o, fiind vorba de fapt de un unicat?

[pusu]

Ai dreptate, nu prea se merita, dar daca cineva ar vrea o varianta "de lux", de ce n-ar face-o, fiind vorba de fapt de un unicat?

N-am inteles si inca nu reusesc sa inteleg, ce se castiga daca se realizeaza aceasta comutatie.

[em2006]

In primul rand, fiabilitate. Daca e bine facut, nu se strica in veci, pe cand contactoarele electromagnetice...Apoi, comutarea la trecerea prin zero, cu avantajele cunoscute.

[pusu]

In primul rand, fiabilitate. Daca e bine facut, nu se strica in veci, pe cand contactoarele electromagnetice...Apoi, comutarea la trecerea prin zero, cu avantajele cunoscute.

Undeva am spus ca am avut un SN380 de nou. L-am avut cam 8 ani si s-a lucrat zilnic cate 8 ore(aproape). Fabricantul a legat motorul in Y. Contactorul de pornire era de 25A. Nu s-a stricat niciodata. Ce alta fiabilitate mai vrem? N-are rost, sunt lucruri cu adevarat importante pe lume...

[Vizitator]

Vreau sa fac cateva precizari.

 

O puternica cutuma profesionala - si anume faptul ca am gasit motorul strungului legat in conexiunea "triunghi" - m-a facut sa uit de alte masuri de precautie, pe care un user chibzuit si le ia de obicei, atunci cand deschide un subiect pe forum. Astfel - mea culpa - nu am incercat nici-un moment sa descifrez eticheta metalica a motorului, pana ce colegul mihaighe nu m-a intrebat in mod expres despre acest lucru aici. Altminteri, am facut de mai multe ori rabat la regulile prudentei tehnice elementare. Discutiile ulterioare, cu atentionarile colegului pusu si mai ales ale colegului The Stressmaker, al caror profesionalism, nici nu poate fi pus la indoiala, m-au facut sa ma indoiesc ca in acest caz, motorul strungului SN320, poate fi pornit in sistem "stea - triunghi". O convorbire telefonica avuta astazi, cu fostul proprietar al strungului mi-a ralevat faptul ca strungul a fost conectat la reteaua trifazata, intr-un mod original din punct de vedere tehnic. In zilele urmatoare, urmeaza sa ma intalnesc cu el ca sa aflu amanunte. De indata ce voi fi in posesia acestor amanunte, am sa revin cu detalii si cu concluziile care sunt - cred eu necesare - in urma discutiilor de pe acest topic. Toate aceste chestiuni, m-au facut de altfel sa revin la hotararea de a sterge acest topic. Si chiar cred ca am facut bine, intrucat in urma ultimelor postari, se pare ca s-a revenit ontopic.

 

Cu stima.

[Vizitator]

...Comutarea stea triunghi este un caz specific electromotoarelor din aceasta a doua categorie (380V / 660V , triunghi / stea) acestea avand o putere mare produc o incarcatura instantanee foarte mare in reteaua de alimentare, si nu poate fi aplicata celor din prima categorie...

De acord, toate aceste lucruri sunt corecte. As vrea, insa sa adaug, ca si un motor de tipul Δ 380 V, poate fi pornit stea triunghi si chiar cu imbunatatirea regimului de curent in retea - numai daca toate cele 6 terminale, sunt scoase la borne. Dupa ce m-am chinuit putin sa citesc eticheta motorului gaterului, am constatat ca se incadreaza in acest caz. Dovada, este functionarea un timp indelungat a utilajului in cauza. Timp de mai multi ani, in regim de 6...14 ore pe zi.

 

...Inca o greseala pe care am observat-o in aceste discutii se refera la ordinea asezarii notatiilor. Corect este electromotor 220V / 380V , triunghi / stea (sau daca doriti notatia exacta triunghi / stea , 220V / 380V) spre deosebire de notatia 220V / 380V , stea / triunghi care a adus confuzie aici...

Inexactitatea am introdus-o eu, asa dupa cum spuneam dintr-o insuficienta prudenta tehnica, bazata pe o cutuma puternica - aceea ca un motor care este conectat in triunghi, este construit sa suporte tensiunea de 380 V pe o infasurare/faza. A mai contribuit la aceasta balbaiala, faptul ca eticheta metalica a motorului, este greu lizibila, distingandu-se doar simbolul Δ, nu si Y, in timp ce specificatia 220/380 V, era foarte vag distinctibila.

[Vizitator]

...Pentru mine notiunea de "conductor de nul" nu exista atunci cand vorbesc de electromotoare trifazate asincrone ...

Am atras atentia in postarile mele, ca este vorba despre conexiunea virtuala de nul, sau nulul "in vant", asa dupa cum il definea userul en. Acest nul virtual, este foarte important in intelegerea fenomenelor care se produc la comutarea initial in stea a motorului. In mod simplificat, dar intuitiv sa definim impedanta "statica" Zst, a unei infasurari de faza a motorului, inainte ca rotorul sa se puna in miscare. Evident ca aceasta impedanta este o marime caracteristica, depinzand de inductanta infasurarii de faza statorice. Daca aceasta infasurare este dimensionata pentru tensiunea de linie, in speta Ul=380 V, atunci sa ne inchipuim triunghiul tensiunilor de linie, aplicate pe cele trei borne de intrare ale motorului, conectat in triunghi, caracteristic pornirii directe. Pentru o infasurare/faza, curentul de pornire al electromotorului, va fi IpΔ=Ul/Zst=380/Zst. Acest curent este in mod normal, la tipul de motor pe care il avem in vedere in acest topic de 5,5 ori mai mare decat curentul in regim de sarcina nominala In. Adica avem raportul IpΔ/In=5,5. La pornirea prin comutare stea - triunghi, conexiunea celor trei infasurari este in faza initiala, in stea. Asta inseamna ca avem un nod de confluienta al tuturor infasurarilor - nulul virtual - fata de care, daca am masura cu un voltmetru virtual, am regasi tensiunea de faza Uf=Ul/sqrt(3)=380/sqrt(3)=220 V. In acest caz, curentul printr-o infasurare/faza va fi IpY=Uf/Zst=220/Zst. Avem in mod evident raportul IpY/IpΔ=(Uf/Zst)/(Ul/Zst)=Uf/Ul=1/sqrt(3)=0,577. Rezulta ca raportul IpY/In=0,577*5,5=3,2. Un curent de pornire doar de 3,2 ori mai mare decat curentul in regim nominal al motorului, fata de unul de 5,5 ori mai mare, este evident favorabil, atat infasurarilor motorului, cat si circuitului exterior - de alimentare. Iata ca am ajuns din nou la concluzia ca acel "nul virtual", sau "nul in vant", sau "nu exista" (de fapt in latina nula/nulae se traduce prin "nimic", adica "nu exista") este de fapt esential in mecanismul procesului de pornire prin comutare stea/triunghi.

 

Daca in schimb deconectam schema de conexiune in stea de la sursa trifazata de 380 V si conectam o alta sursa de alimentare alternativa trifazata, astfel incat pe o infasurare/faza sa aducem tensiunea de faza la Uf=380 V, pentru care a fost de fapt dimensionata infasurarea, atunci prin compunere vectoriala vom avea intre doua borne de alimentare ale motorului tensiunea de linie Ul=Uf*sqrt(3)=380*sqrt(3)=660 V. Pornirea in aceasta situatie de conectare in stea, va fi insa tot o pornire directa, avand acelasi regim de curent IpY/In=5,5, deoarece de aceasta data vom avea IpY=Uf/Zst=380/Zst. In acest mod am ajuns sa justificam in mod invers regimul tensiunilor pentru care se construieste un motor asincron si am regasit afirmatiile colegului The Stressmaker.

[en]

Cei care vin pe acest forum, sunt in general oameni practici; vor informatie clara, concisa si corecta pe care s-o foloseasca intr-un anume domeniu.Nu au nevoie nici de calcule vectoriale nici de demonstratii savante care de fapt nu le folosesc la nimic.Ca sa nu fiu off topic, am aici o sinteza cu referire directa la pornirea motoarelor asincrone:-Metoda de pornire stea-triunghi ofera avantajul ca permite reducerea tensiunii si in timpul functionarii la sarcini reduse (mai mici de 1/3 din valoarea nominala), imbunatatindu-se astfel factorul de putere si randamentul.-Deoarece tensiunea de faza scade de( radical din3) ori la conexiunea stea, cuplul electromagnetic de pornire scade de 3 ori fata de cel corespunzator pornirii directe cu conexiunea triunghi.-In România, retelele simetrice trifazate, furnizeaza o tensiune intre faze de 380 V si intre faza si nul 22o V iar fazele sunt notate cu R S T. Odata cu intrarea in UE, acestea s-au adaptat cerintelor europene: tensiunea intre faze este de 0,4 kV, iar tensiunea monofazata este de 230 V-Curentul de linie la pornirea in stea a motoarelor ce pornesc stea-triunghi, scade de 3 ori fata de curentul de pornire in triunghi.-Toate motoarele care sunt sub 3 KW, recomandabil este sa aiba pornire directa in stea.