مدار راه انداز ستاره-مثلث (Star-Delta Starter Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار راه انداز ستاره-مثلث (Star-Delta Starter Circuit) :
مدار راه انداز ستاره-مثلث (Star-Delta Starter) یکی از رایج ترین و اقتصادی ترین روش ها برای راه اندازی موتورهای القایی سه فاز با توان متوسط است. این روش به دلیل سادگی و کاهش چشمگیر جریان راه اندازی، در صنعت بسیار محبوب است. اساس کار آن بر تغییر نحوه اتصال سیم پیچ های استاتور موتور است.
شرط استفاده: برای استفاده از این روش، موتور باید دارای شش سر سیم پیچ (U1, U2, V1, V2, W1, W2) باشد تا بتوان آن را هم به صورت ستاره و هم به صورت مثلث متصل کرد. موتورهای با توان بالاتر از ۵ اسب بخار معمولا این قابلیت را دارند. این روش برای موتورهایی که با بار سنگین راه اندازی می شوند (مانند نوار نقاله با بار کامل) مناسب نیست، زیرا گشتاور راه اندازی در حالت ستاره کاهش می یابد.
مراحل کار:
⭐ وضعیت ستاره (Star): در لحظه شروع، کنتاکتور اصلی (Main Contactor) و کنتاکتور ستاره (Star Contactor) عمل می کنند. در این حالت، سه سر انتهایی سیم پیچ ها (U2, V2, W2) به یکدیگر متصل شده و نقطه خنثی (Neutral) را تشکیل می دهند. سه سر ابتدایی (U1, V1, W1) به شبکه سه فاز وصل می شوند. در این اتصال، ولتاژ هر فاز موتور برابر
\[ V_{phase} = \frac{V_{line}}{\sqrt{3}} \]است. در نتیجه، جریان راه اندازی به حدود یک سوم جریان راه اندازی در حالت مثلث کاهش می یابد. گشتاور راه اندازی نیز به یک سوم کاهش می یابد.
⭐ تغییر وضعیت: پس از مدت زمان کوتاهی (که توسط یک تایمر (Timer) تنظیم می شود، معمولا چند ثانیه)، کنتاکتور ستاره قطع می شود.
⭐ وضعیت مثلث (Delta): بلافاصله پس از قطع کنتاکتور ستاره، کنتاکتور مثلث (Delta Contactor) عمل می کند. در این حالت، سیم پیچ ها به صورت مثلث بسته می شوند: انتهای هر فاز به ابتدای فاز بعدی متصل می شود (U2 به V1، V2 به W1، W2 به U1). ولتاژ کامل خط (
\[ V_{line} \]) به هر فاز موتور اعمال می شود و موتور به سرعت نامی خود می رسد.
مدار قدرت و فرمان: مدار راه انداز ستاره-مثلث از دو بخش اصلی تشکیل شده است: مدار قدرت (Power Circuit) که شامل کنتاکتورها، رله اضافه بار (Overload Relay) و موتور است و مدار فرمان (Control Circuit) که شامل شاسی ها (Push Buttons)، تایمر، کنتاکت های کمکی و رله ها است. طراحی مدار فرمان باید به گونه ای باشد که از اتصال همزمان کنتاکتورهای ستاره و مثلث (که باعث اتصال کوتاه می شود) جلوگیری شود.
مزایا:
⭐ کاهش جریان راه اندازی به یک سوم.
⭐ سادگی و هزینه پایین.
⭐ عدم نیاز به تجهیزات الکترونیک قدرت (برای نوع الکترومکانیکی).
معایب:
⭐ گشتاور راه اندازی نیز به یک سوم کاهش می یابد، بنابراین برای بارهای با گشتاور راه اندازی بالا مناسب نیست.
⭐ دارای جریان و گشتاور ضربه ای (Transient) در لحظه تغییر از ستاره به مثلث است.
⭐ کنترل نرم و پیوسته سرعت را فراهم نمی کند.
