26.5.2024 - Ing. Aleš Smeták
O vlivu zapojení na výkon motoru pojednává článek o výkonu v třífázové soustavě a naopak o změně směru otáčení motoru zase pojednává článek o reverzaci.
Nyní se podíváme na jednotlivá schémata zapojení motoru:
Cívky motoru bývají označeny písmeny U, V a W a protože má každá dva vývody, přidává se k písmenům ještě číslo 1 nebo 2. Ve svorkovnici motoru tedy nalezneme svorky U1, U2, V1, V2, W1 a W2.
Je důležité připomenout, že zdaleka ne všechny motory lze připojit oběma způsoby! V ČR se běžně vyskytuje fázové napětí Uf = 230V a sdružené napětí Us = 400V. Při zapojení motoru s označením Δ/Y 230/400V do trojúhelníku by mohlo dojít ke zničení vinutí.
Při zapojení do hvězdy (Y) jsou cívky vystaveny fázovému napětí, a proto cívkami prochází elektrický proud o velikosti I = Uf/Zy.
Pokud svorkovnici motoru zapojíme ve sledu fází, bude se otáčet doprava.
Pokud naopak svorkovnici motoru zapojíme s prohozením první a třetí fáze, bude se otáčet doleva.
Při zapojení do trojúhelníku (Δ) jsou cívky vystaveny sdruženému napětí, a proto cívkami prochází elektrický proud o velikosti I = U/Zy.
Při zapojení motoru se štítkem Δ/Y 400/690V do trojúhelníku (Δ) na běžnou síť v ČR, bude mít motor jeho nominální výkon, ale při zapojení motoru do hvězdy (Y) bude mít díky podpětí třetinový výkon. Toho se využívá při potřebě pomalého rozběhu.
Pokud svorkovnici motoru zapojíme ve sledu fází, bude se otáčet doprava.
Pokud naopak svorkovnici motoru zapojíme s prohozením první a třetí fáze, bude se otáčet doleva.
Doposud jsme řešili jen případy, kdy zapojíme motor buď do hvězdy (Y) nebo do trojúhelníku (Δ). V článku o výkonu v třífázové soustavě jsme si vysvětlili, že motor při zapojení do trojúhelníku (Δ) odebírá menší proud než při zapojení do hvězdy (Y), ale při rozběhu má naopak velký rázový proud, který může způsobit nežádoucí vybavování proudových ochran - prostě vyhazování jističů.
V takovém případě je možné motor rozběhnout pomocí zapojení do hvězdy (Y) a teprve po jeho roztočení ho přepnout do zapojení do trojúhelníku (Δ).
Stejně jako v případě reverzace motorů, i v tomto případě však narazíme na problém, že abychom mohli motor přepínat, musíme ho současně zapojit jak do hvězdy (Y), tak do trojúhelníku (Δ). V takovém případě však dojde k mezifázovému zkratu, který musíme nějak vyřešit.
Řešením je opět přepínač nebo stykačová kombinace, která zajistí, že oběma způsoby zapojení nikdy nebude proud protékat současně. Jinými slovy, buď bude aktivní zapojení pro hvězdu (Y) nebo pro trojúhelník (Δ) nebo nebude aktivní žádné.
Princip paketového přepínače pro přepínání motoru mezi hvězdou (Y) a trojúhelníkem (Δ) je uveden na obrázku níže. V pozici 0 jsou všechny kontakty rozpojené a motor stojí.
Při přepnutí do Y se sepnou kontakty 1/2, 5/6, 8/7, 12/11 a 13/14 a tím dojde k vytvoření zapojení do hvězdy (Y). Při přepnutí do Δ se sepnou kontakty 1/2, 4/3, 5/6, 9/10, 13/14 a 16/15 a tím dojde vytvoření zapojení do trojúhelníku (Δ).
Další možností je přidání tří stykačů do obvodu s motorem - čili hlavního stykače KM1, stykače KM2 pro zapojení do trojúhelníku (Δ) a stykače KM3 pro zapojení do hvězdy (Y). Protože chceme, aby se motor rozbíhal do hvězdy a po roztočení se přepnul do trojúhelníku, tak do obvodu přidáme časové relé.
Z obrázku níže je tedy zřejmé, že:
Princip funkce stykačové kombinace pro blokování současného zapojení do hvězdy (Y) i trojúhelníku (Δ) s časovým relé (KT) si vysvětlíme níže:
Na prvním obrázku je znázorněn výchozí stav, kdy proud neprochází žádnými cívkami stykačů, všechny hlavní kontakty jsou rozepnuté a motor proto stojí.
Nyní již došlo k sepnutí spouštěcího tlačítka SB2 a proud díky tomu prochází cívkou stykače KM3 a motor se začíná roztáčet v zapojení do hvězdy (Y). Zároveň vzbuzená cívka KM3 po chviličce sepne kontakt KM3.1 a rozepne kontakt KM3.2.
Po sepnutí kontaktu KM3.1 protéká proud cívkou hlavního stykače KM1 a tím dojde k sepnutí pomocných kontaktů KM1.1.
Po sepnutí kontaktů KM1.1 již není třeba držet spínací tlačítko SB2. Proud již prochází cívkami stykačů KM1 a KM3 a motor pokračuje v roztáčení v zapojení do hvězdy (Y). Zároveň také sepnutím horního kontaktu KM1.1 dochází k aktivaci časového relé KT4. To nyní nechá motoru nějaký čas se pořádně roztočit.
Po chvíli časové relé KT4 zablokuje pomocný kontakt KT4.2 a tím dojde k odpojení cívky stykače KM3. Motorem nyní proud neprochází, ale přesto se setrvačností točí dál.
Protože došlo k přerušení průtoku proudu cívkou stykače KM3, došlo k rozepnutí pomocného kontaktu KM3.1 a sepnutí kontaktu KM3.2. Nyní proud prochází cívkou stykače KM2 a motor pokračuje v roztáčení ale již v zapojení do trojúhelníku a také dochází k rozpojení pomocného kontaktu KM2.2. Stykač KM3 je proto již blokován.
Po ztrátě napětí na cívce časového relé KT4, dojde také k sepnutí kontaktu KT4.2. Motor nyní pracuje na plný výkon v zapojení to trojúhelníku.
Pokud bychom chtěli motor vypnout, musíme stisknout vypínací tlačítko SB1, které přeruší průtok proudu všemi cívkami stykačů a dojde proto k odpojení všech hlavních kontaktů a vinutí motoru se ocitne bez napětí. Motor se je ještě chvíli svojí setrvačností bude točit.
Nyní již máme potřebné znalosti, abychom mohli sestrojit zapojení motoru tak,:
... a můžeme se do toho hravě pustit podle uvedeného schéma, které vlastně jen spojuje dohromady obrázky z předchozích částí tohoto článku.
Pokud jste v článku nalezli chybu, dejte nám, prosíme, o ní vědět na eas@eas-elektro.cz
Děkujeme, Eva a Aleš Smetákovi - návrat zpět na přehled článků