سربندی موتور سه فاز و نحوه تشخیص آن

الکتروموتورهای سه فاز به دلیل قدرت بالا، مصرف کمتر انرژی و راندمان بالا و همچنین تعمیر و نگهداری راحت تر، یکی از محبوب ترین دستگاه ها در صنایع کوچک و بزرگ هستند. الکتروموتور سه فاز همانطور که از نامش پیداست از منبع تغذیه سه فاز استفاده می کنند و تعداد متنوعی سیم پیچ در داخل استاتور آن ها برای ایجاد میدان مغناطیسی و تولید نیروی مکانیکی چرخشی لازم وجود دارد. اما در نهایت 6 رشته سیم از داخل پوسته و سیم پیچ ها وارد ترمینال موتور می شود و منظور از سربندی موتور سه فاز، نحوه اتصال سیم های خروجی سیم پیچ ها به یکدیگر است.

روش های سربندی الکتروموتور سه فاز

به طور کلی دو روش برای سربندی موتور سه فاز وجود دارد که عبارتند از:

1. روش راه اندازی الکتروموتور ستاره 
2. روش راه اندازی الکتروموتور مثلث

موتورهای سه فاز برای کار در دو ولتاژ مختلف طراحی شده اند و می توان سیم پیچ آن ها را در دو پیکربندی ولتاژ بالا یا ولتاژ پایین متصل نمود.  در پیکربندی های ولتاژ بالا، دو سیم پیچ هر فاز، به صورت سری به یکدیگر متصل می شوند و بیشترین مقدار ولتاژ منبع تغذیه (380 ولت) به صورت مساوی بین سیم پیچ ها تقسیم می شود. در این روش، موتور در حین راه اندازی جریان زیادی را از شبکه دریافت می کند و موجب افت شدید آن می شود که به دیگر دستگاه های الکتریکی متصل به جریان برق آسیب می رساند.

در پیکربندی ولتاژ پایین، دو سیم پیچ هر فاز به صورت موازی به یکدیگر متصل می شوند و مقدار ولتاژ کمتری (220 ولت) از منبع تغذیه دریافت می کنند؛ در این روش از تمامی توان و ظرفیت موتور استفاده نمی شود و بیشتر برای راه اندازی الکتروموتور کاربرد دارد. در این مقاله نقشه سربندی موتور سه فاز را در دو پیکربندی ستاره و مثلث بررسی می کنیم و سپس هریک از این دو روش پیکربندی را به صورت کامل شرح می دهیم. همچنین مقاله انواع روش های راه اندازی الکتروموتور اطلاعات مهمی ارائه داده که مکمل مطالب این مقاله هستند.

تخته کلم موتور سه فاز 

همانطور که گفتیم موتورهای سه فاز بسته به نوع و مشخصات فنی، تعداد متنوعی سیم پیچ دارند؛ اما در نهایت 6 رشته سیم داخل پوسته وارد محفظه ای به نام ترمینال یا تخته کلم موتور سه فاز می شود. بنابراین تخته کِلَم یا به اصطلاح دیگر تخته کلمپ، همان ترمینال یا جعبه اتصالات الکتروموتور است که سربندی موتور سه فاز را در آن انجام می دهیم.

به طور کلی سر و ته کلاف های موتور سه فاز با دو حرف مشخص می کنند. U1 و V1 و W1 مشخص کننده ابتدای سیم پیچ ها (سر کلاف ها) هستند و U2 و V2 و W2 نشان دهنده انتهای کلاف ها هستند. اما دو سر یک کلاف مانند U1 و U2 روبروی هم قرار ندارند و به صورت ضربدری قرار گرفته اند. برای هریک از روش های ستاره یا مثلث باید ابتدا و انتهای کلاف ها را به شیوه خاصی به یکدیگر متصل نماییم که در قسمت بعدی شرح می دهیم.

نقشه سربندی موتور سه فاز

هرگاه شبکه سه فاز را به ابتدای کلاف ها یعنی 1U و 1V و 1W متصل کنیم و انتهای سیم پیچ ها یعنی 2U و 2V و 2W را به یکدیگر متصل کنیم، سربندی موتور سه فاز به روش ستاره را انجام داده ایم. نقشه سربندی موتور سه فاز به روش ستاره را در شکل زیر می توانید مشاهده نمایید. 

اما اگر انتهای کلاف اول (2U) را به ابتدای کلاف دوم (1V) و انتهای کلاف دوم (2V) را به ابتدای کلاف سوم (1W) و به همین ترتیب انتهای کلاف سوم (2W) را به ابتدای کلاف اول (1U) متصل کنیم، سربندی موتور سه فاز به روش مثلث را انجام داده ایم که در تصویر زیر به خوبی نمایش داده شده است.

سربندی موتور ستاره مثلث

تا اینجا نقشه سربندی موتور سه فاز و نحوه قرار گرفتن کلاف ها در تخته کلم را بررسی کردیم؛ حالا وقت آن رسیده است که اطلاعات بیشتری در خصوص هریک از انواع سربندی موتور ستاره مثلث کسب کنیم. 

سربندی موتور سه فاز به روش ستاره

برای راه اندازی موتور به روش ستاره کافی است هریک از کابل های سه فاز را به یکی از ابتدای کلاف ها (U1,V1,W1) متصل کنیم و انتهای کلاف ها را با یک پل به هم متصل کنیم. در این حالت ولتاژی که دو سر هر کلاف می افتد، با نسبت 1.73 افت می کند؛ به عنوان مثال اگر ولتاژ برق سه فاز در ایران 380 ولت باشد، این عدد را باید به 1.73 تقسیم کنید که عدد حدودی 220 ولت به دست می آید و نشان دهنده ولتاژی است که به دو سر یک کلاف می رسد. نمودار الکتریکی این اتصال به شکل زیر است:

سربندی موتور سه فاز به روش مثلث

اما در سربندی موتور سه فاز به روش مثلث ولتاژی که به دو سر کلاف می رسد، برابر با ولتاژ شبکه است. به همین علت موتور جریان بالاتری نسبت به روش ستاره از شبکه می کشد و گشتاور بالاتری خواهد داشت. به عنوان مثال اگر ولتاژ برق سه فاز در ایران 380 ولت باشد و موتور به روش مثلث راه اندازی شود، میزان ولتاژی به که به دو سر یک کلاف می رسد، 380 ولت خواهد بود.

یکی از نکات بسیار مهم در خصوص سربندی موتور سه فاز به روش مثلث این است که حتماً روی پلاک موتور باید ولتاژ مجاز برای حالت مثلث، 380 ولت ذکر شده باشد؛ در غیر اینصورت اگر موتور به صورت مثلث سربندی شود و ولتاژ 380 به کلاف ها برسد، موتور می سوزد. برای اینکه با مفاهیم پلاک موتور بیشتر آشنا شوید، پیشنهاد می کنیم مقاله پلاک خوانی الکتروموتور را مطالعه فرمایید.

نمودار الکتریکی سربندی موتور سه فاز به روش مثلث را در تصویر زیر مشاهده می کنید:

البته به خاطر داشته باشید که علیرغم اینکه روش ستاره میزان کمتری جریان از شبکه می کشد ولی پس از رسیدن موتور به دور نامی خود باید با استفاده از مدارهای کنتاکتوری، سربندی را به حالت مثلث تبدیل کنیم؛ وگرنه احتمال اینکه موتور نتواند بار را تحمل کند، بسیار بالا می رود. البته همانطور که اشاره کردیم، موتور باید توانایی تحمل ولتاژ 380 ولت را داشته باشد؛ در غیر اینصورت، یا باید از ترانس های کاهنده ولتاژ 380 به 220 ولت استفاده کنیم و یا از اینورتر استفاده شود.

استفاده از اینورتر مزایای بیشتری نسبت به سایر روش ها دارد؛ از جمله:

• کنترل دور موتور
• حذف لگدهای اولیه موتور
• مصرف برق بهینه تر

علاوه بر این موارد، با استفاده از اینورترهای تکفاز به سه فاز، می توان موتورهای سه فاز را با برق شهری 220 ولت نیز راه اندازی کرد که مزیت بسیار بزرگی به شمار می رود. یکی از روش های راه اندازی موتورها، با استفاده از کلید دستی است که در مقاله راه اندازی الکتروموتور توسط کلید دستی به طور کامل در خصوص آن توضیح داده ایم.

نتیجه گیری

در این مقاله دو روش سربندی الکتروموتور سه فاز، یعنی روش ستاره و مثلث را به طور کامل شرح دادیم. همچنین مزیت ها و معایب هر کدام از این موارد را بررسی کردیم ولی با این حال، تعویض سربندی الکتروموتورها کاری تخصصی و نسبتاً پیچیده است؛ برای همین، پیشنهاد می کنیم قبل از اقدام برای سربندی موتور سه فاز، حتماً با کارشناسان کالا صنعتی در تماس باشید تا به صورت رایگان از مشاوره تخصصی فنی در این زمینه بهره مند شوید.