Politechnika Częstochowska

Wydział Elektryczny

Rozruch gwiazda - trójkąt

Rok IV, semestr VIII KiRP I

1. Cimcioch Marcin

2. Ganczarek Tomasz

3. Jabłoński Łukasz

4. Kawalec Marcin

5. Prędkowski Marcin

Rok akademicki 2007/2008

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych sposobów rozruchu trójfazowych silników indukcyjnych, metody rejestracji przebiegu prądu rozruchowego oraz wyznaczania jego początkowej wartości.

2. Wiadomości teoretyczne

Przez rozruch silnika rozumie się proces przejścia wirnika od postoju (n=0) do prędkości obrotowej odpowiadającej danym warunkom zasilania i obciążenia.

Silnik indukcyjny w początkowej fazie rozruchu zachowuje się tak jak transformator podczas zwarcia. Jego uzwojenie wtórne (na wirniku) jest bowiem zwarte i nieruchome, a uzwojenie pierwotne (na stojanie) zasilane napięciem znamionowym. Różnice konstrukcji sprawiają, że silnik w chwili rozruchu nie pobiera jednak z sieci tak dużego prądu jak transformator w stanie zwarcia awaryjnego. Prąd ten, nazywany prądem rozruchowym i oznaczany symbolem Ir, wynosi dla większości silników indukcyjnych:

Przy rozruchu dużego silnika lub jednoczesnym rozruchu wielu silników mógłby wystąpić pobór  dużego prądu, a tym samym duży spadek napięcia w sieci zasilającej. Ponieważ jest to zjawisko szkodliwe, Zakłady Energetyczne dopuszczają do bezpośredniego rozruchu jedynie silniki o małych mocach. Silniki o mocach większych muszą być uruchamiane w sposób gwarantujący mały pobór prądu z sieci zasilającej.

W silnikach klatkowych zmniejszenie prądu rozruchowego można uzyskać przede wszystkim przez zmniejszenie napięcia zasilającego. Z tego powodu silniki, których nie można uruchomić w sposób bezpośredni, uruchamiane są za pośrednictwem różnego rodzaju urządzeń obniżających napięcie zasilające. Jednym z najprostszych, najtańszych, a przez to najczęściej stosowanych, jest przełącznik gwiazda - trójkąt.

Rozruch za pomocą przełącznika gwiazda - trójkąt polega na tym, że uzwojenia silnika w pierwszej fazie rozruchu łączy się w gwiazdę, a po osiągnięciu pewnej prędkości obrotowej - w trójkąt. Przy połączeniu w gwiazdę, uzwojenia każdej fazy zasilane są napięciem
 razy mniejszym od napięcia znamionowego. W tym stanie pracy silnik pobiera z sieci prąd

gdzie: Zf - impedancja fazy uzwojenia.

Przy połączeniu w trójkąt uzwojenia każdej fazy są zasilane napięciem znamionowym w związku z czym

Z zależności na I_Y i I_A wynika, że

Zatem przy połączeniu w gwiazdę silnik pobiera z sieci 3 razy mniejszy prąd niż przy rozruchu bezpośrednim. Trzy razy mniejszy jest również moment rozruchowy, gdyż moment obrotowy jest proporcjonalny do kwadratu napięcia fazowego. Oznacza to, że przełącznik gwiazda - trójkąt może być stosowany tylko wtedy, gdy silnik uruchamiany jest bez obciążenia lub przy obciążeniu bardzo małym.

3. Schemat połączenia silnika

4. Schemat połączenia sterowania

---