شرح التأريض ونظام الأرضى وأنواعه ومكوناته وطرق قياس مقاومة الأرضي وتقليل قيمتها

 

 دائرة ستار دلتا star/delta 

■ 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 = 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 .
• نحتاج لكابلين من اللوحة إلي المحرك بدلا من كابل واحد في طرق البدء الأخرى .

  شاهد أيضا  

■ شرح المحركات الحثية ثلاثية الأطوار induction motors | التركيب وفكرة العمل

■ جميع أعطال المحركات ثلاثية الأوجه وتتبع أسبابها وعلاجها

■ طرق بدء الحركة في المحركات الحثية ثلاثية الأطوار

■ بدء حركة المحرك الحثي بإستخدام محول ذاتي Auto-transformer starter

■ شرح السوفت ستارتر soft starter فكرة عمله وتركيبه ومميزاته وتطبيقاته

■ شرح مغيرات السرعة للمحركات VFD (الإنفرتر) | فكرة العمل والتركيب والتوصيل والمميزات

■ حساب القاطع / الفيوز / الكونتاكتور / الأوفرلود لموتور او محرك ستار دلتا