Star/Delta Starter

Star-Delta-Starter-QJX2-

 

 

هذه الطريقه مناسبه للمحركات ذات الست أطراف والتى توصل ملفاتها على شكل دلتا ( ∆ ) أثناء التشغيل العادى حيث توصل ملفات العضو الثابت عند البدء على شكل ستار Y)) ونتيجه لذلك يقل جهد الوجه إلى √3/1) ) من جهد المصدر وينخفض تيار الخط إلى 3/1)) قيمة التيار المار فى حالة التوصيل على شكل دلتا وبالتالي فإن العزم ينخفض إلى 3/1)) قيمته المقننة ويتم توصيل الأطراف على شكل ستار حتى تصل سرعة العضو الدوار إلى 75% أو 80% من السرعة المقننة حينئذ يتم أتوماتيكيًا تغيير التوصيل إلي دلتا …  وتستخدم هذه الطريقه مع المحركات ذات القدرات المتوسطه .  ويمكن اثبات ما سبق كما يلى :

 

أولا : فى حالة التوصيل على شكل ستار ( Y)  يكون :

 

 

*

 

 

وتكون دائرة القوى والتحكم المكونه لهذا البادئ كالتالى :  ملحوظه : يوجد العديد من دوائر التحكم التى يمكن تنفيذها للتحكم فى تشغيل هذا الـ Starter وسنعرض فيما يلي بعضها :

 

 

Power Circuit

 

Control Circuit

 

شرح دائرة التحكم  Control Circuit :

يوجد فى دائرة تحكم ستار – دلتا :

  •     ثلاث ملفات للكونتاكتورات CM و CY وCD علاوة على التايمرT .
  •   عند الضغط على مفتاح التشغيل Start يمر التيار أولا إلى ملف CM – الكونتاكتور الرئيسي – فيعمل وله نقطة تلامس مساعده ( CM-NO) تسمى Latch فتتحول من مفتوحه إلى مغلقه فتمرر التيار إلى ملف CY – كونتاكتور (Star) – فيعمل وينفتح تلامسه المساعد CY-NC .
  •   أى أنه سيعمل عند بداية التشغيل الكونتاكتوران CM و CY .
  •     فى نفس الوقت يمر التيار إلى التايمر T ..
  • بعد زمن معين يعمل التايمر T فيفتح تلامسه المساعده T-NC المتصله على التوالى مع ملف الكونتاكتور CY فيقطع عنه التيار فيفصل فيعود تلامسه المساعد CY-NC إلى وضعه الطبيعى المغلق وفى نفس الوقت يغلق التايمر تلامسه المساعد T-NO المتصل على التوالى مع ملف الكوناكتور CD فيمر التيار فى ملف الكونتاكتور CD ويعمل.

دائرة تحكم أخرى :

 

طريقة عملها :

  • عند الضغط على مفتاح التشغيل S1 يمر التيار أولا إلى ملف CY (ستار) فيعمل وله تلامسان (نقطتان) مساعدان CY1 مفتوح NO و CY2 مغلق NC .
  • ينفتح أولا CY2 ليفصل التيار عن ملف CD (دلتا) فلا يعمل .
  •   يغلق CY1 فيصل التيار إلى ملف CM (الرئيسي) فيعمل .
  •  أى أنك سترى عند بداية التشغيل عمل الكونتاكتوران CM و CY معا .
  •  فى نفس الوقت يمر التيار كذلك إلى التايمر T .
  •    بعد زمن معين يعمل التايمر T فيفتح تلامساته المساعده T1 المتصله على التوالى مع ملف CY فيقطع عنه التيار فيفصل فتعود تلامساته (نقاطه) المساعده إلى وضعها الطبيعى  .
  • يصل التيار إلى ملف CD خلال تلامسات CM1 (مازال يعمل) و CY2 (عاد إلى وضعه الطبيعى ) .
  •  عند عمل CD يقطع تلامسه المساعد CD1 التيار عن التايمر T وعن ملف CY     وهكذا يظل يعمل كل من CM و CD معا إلى أن يتم الضغط عن ضاغط الإيقاف S0 فيتم فصل التيار عن جميع الملفات .

 

وهذه دائرة تحكم ثالثه :

 

 

*

مزايا استخدام Star/Delta Starter :

التخفيض العالى فى قيمة تيار البدء ( يتم تخفيض تيار البدء بنسبة 67% )  مما ينتج عنه تقليل تكلفة الكابلات والقواطع  وأجهزة الحمايه .

 

 عيوب استخدام Star/Delta Starter :

أ- حدوث تيارات عابره Transient currentsذات قيم قصوى عاليه جدا فى اللحظه التى يتم فيها تغيير طريقة توصيل ملفات المحرك من ” ستار ” إلى ” دلتا “  ب – حدوث تخفيض فى قيمة عزم البدء للمحرك بنسبه عاليه تصل الى 67% مما قد ينتج عنه اطالة فترة البدء أو ربما يكون عزم البدء أقل من العزم المطلوب لبدء دوران الحمل فلا يستطيع تدوير المحرك فلا يدور المحرك .

 

ملحوظة :

in Star / Delta Starter we find Starting Current = (2 to 3) Full load current Starting Torque = 0.8 full load Torque

 

كيفية إختيار القاطع  Selection of Circuit Breaker :

يتم  عادتا اعطائنا الحمل الكهربي بالحصان HP  و عند الحساب يتم تحويل الحصان للكيلو وات

حيث 1 حصان = 0.746 كيلو وات

يتم الاخذ في الاعتبار عند الحسابات  وجود معامل قدرة للمواتير p.f )power factor) يؤخذ اذا لم يحدد علي اسوأ الظروف 0.7

يجب مراعات طريقة بدأ تشغيل المواتير و ذلك لانها ستؤثرفي تيار البدأ التشغيل و بالتالي علي انخفاض الفولت voltage drop  عند حساب تيار بدأ تشغيل المواتير نضرب في معامل البدأ و هو في حالة البدأ بطريقة ستار/دلتا Star/Delta 7 المعامل = 3

و إذا بدأ مباشرتا دون و سيلة بدأ D.O.l المعامل = 6

و إذا كان ذات بدأ اليكتروني  soft-starters يكون المعامل = 2

نوضح بمثال : نفرض أنه لدينا محرك حثى ثلاثى الاوجه قدرته  50 HP وكفاءته 90 % يتم إختيار القاطع له كالآتى :

motor current = (50 * 746)/(1.732*380*0.85*0.9)=74 A Starting Current = 3*74 = 141 A I(C.B) > I(Starting) = 160 A

 

كيفية إختيار الأوفرلود  Selection of Overload :

* فى بعض دوائر Star/Delta يوضع الأوفرلود بعد الفيوزات مباشرة وف دوائر أخرى يوضع بعد خروج الكونتاكتورCM

1- فى الحاله الأولى يتم ضبط الأوفرلود على تيار الحمل الكامل للمحرك

I(Overload) =1.15 *motor full load current

 

2- فى الحاله الثانيه يتم ضبط الأوفرلود على تيار المحرك وهو يعمل ستار

I(star)= (1/√3) * motor full load current = 0.58 * I(fl) I(Overload) =1.15 *I(star

يتراوح هذا المعامل من 1.15 إلى 1.25 وطبقا للكود NEC يتم إختياره 1.25

 

 

كيفية إختيار الكونتاكتور  Selection of contactors :

يتم إختيار الكونتاكتور كالآتى

1 – بالنسبه لـ main & Delta Contactor :

minimumm contactor current = (1/√3) * motor full load current = 0.58 * I(fl)
  2- بالنسبه لـ Star Contactor :
minimumm contactor current = (1/3) * motor full load current = 0.33 * I(fl)
 وبالطبع يتم إختيار الكونتاكتورأعلى من هذه القيم
هذه الطريقه مناسبه للمحركات ذات الست أطراف والتى توصل ملفاتها على شكل دلتا ( ∆ ) أثناء التشغيل العادى حيث توصل ملفات العضو الثابتعند البدء على شكل ستار Y)) ونتيجه لذلك يقل جهد الوجه إلى √3/1) ) من جهد المصدر وينخفض تيار الخط إلى 3/1)) قيمة التيار المار فى حالة التوصيل على شكل دلتا وبالتالي فإن العزم ينخفض إلى 3/1))قيمته المقننة ويتم توصيل الأطراف على شكل ستار حتى تصل سرعة العضو الدوار إلى 75% أو 80% من السرعة المقننة حينئذ يتم أتوماتيكيًا تغيير التوصيل إلي دلتا وتستخدم هذه الطريقه مع المحركات ذات القدرات المتوسطه .  ويمكن اثبات ما سبق كما يلى : 
                        أولا : فى حالة التوصيل على شكل ستار ( Y)  يكون :


وتكون دائرة القوى والتحكم المكونه لهذا البادئ كالتالى :

 ملحوظه : يوجد العديد من دوائر التحكم التى يمكن تنفيذها للتحكم فى تشغيل هذا الـ Starter وسنعرض فيما يلى بعضها

Power Circuit


Control Circuit

شرح دائرة التحكم  Control Circuit :
يوجد فى دائرة تحكم ستار – دلتا :

  •   ثلاث ملفات للكونتاكتورات CM و CY وCD علاوة على التايمرT .
  • عند الضغط على مفتاح التشغيل Start يمر التيار أولا إلى ملف CM – الكونتاكتور الرئيسي – فيعمل وله نقطة تلامس مساعده ( CM-NO) تسمى Latch فتتحول من مفتوحه إلى مغلقه فتمرر التيار إلى ملف CY – كونتاكتور (Star) – فيعمل وينفتح تلامسه المساعد CY-NC .
  • أى أنه سيعمل عند بداية التشغيل الكونتاكتوران CM و CY .
  • فى نفس الوقت يمر التيار إلى التايمر T ..
  • بعد زمن معين يعمل التايمر T فيفتح تلامسه المساعده T-NC المتصله على التوالى مع ملف الكونتاكتور CY فيقطع عنه التيار فيفصل فيعود تلامسه المساعد CY-NC إلى وضعه الطبيعى المغلق وفى نفس الوقت يغلق التايمر تلامسه المساعد T-NO المتصل على التوالى مع ملف الكوناكتور CD فيمر التيار فى ملف الكونتاكتور CD ويعمل

 دائرة تحكم أخرى :

 طريقة عملها :
  • عند الضغط على مفتاح التشغيل S1 يمر التيار أولا إلى ملف CY (ستار) فيعمل وله تلامسان (نقطتان) مساعدان CY1 مفتوح NO و CY2 مغلق NC .
  • ينفتح أولا CY2 ليفصل التيار عن ملف CD (دلتا) فلا يعمل .
  • يغلق CY1 فيصل التيار إلى ملف CM (الرئيسي) فيعمل .
  • أى أنك سترى عند بداية التشغيل عمل الكونتاكتوران CM و CY معا .
  • فى نفس الوقت يمر التيار كذلك إلى التايمر T .
  • بعد زمن معين يعمل التايمر T فيفتح تلامساته المساعده T1 المتصله على التوالى مع ملف CY فيقطع عنه التيار فيفصل فتعود تلامساته (نقاطه) المساعده إلى وضعها الطبيعى  .
  • يصل التيار إلى ملف CD خلال تلامسات CM1 (مازال يعمل) و CY2 (عاد إلى وضعه الطبيعى ) .
  • عند عمل CD يقطع تلامسه المساعد CD1 التيار عن التايمر T وعن ملف CY
  • وهكذا يظل يعمل كل من CM و CD معا إلى أن يتم الضغط عن ضاغط الإيقاف S0 فيتم فصل التيار عن جميع الملفات .
 وهذه دائرة تحكم ثالثه

 

 

مزايا استخدام Star/Delta Starter :

 

 التخفيض العالى فى قيمة تيار البدء ( يتم تخفيض تيار البدء بنسبة 67% )  مما ينتج عنه تقليل تكلفة الكابلات والقواطع  وأجهزة الحمايه .

 

 
عيوب استخدام Star/Delta Starter :

 

أ-   حدوث تيارات عابره Transient currentsذات قيم قصوى عاليه جدا فى اللحظه التى يتم فيها تغيير طريقة توصيل ملفات المحرك من ” ستار ” إلى ” دلتا ”

 

ب – حدوث تخفيض فى قيمة عزم البدء للمحرك بنسبه عاليه تصل الى 67% مما قد ينتج عنه اطالة فترة البدء أو ربما يكون عزم البدء أقل من العزم المطلوب لبدء دوران الحمل فلا يستطيع تدوير المحرك فلا يدور المحرك .
ملحوظه :
 in Star / Delta Starter we find
Starting Current = (2 to 3) Full load current
Starting Torque = 0.8 full load Torque   


كيفية إختيار القاطع  Selection of Circuit Breaker :

يتم  عادتا اعطائنا الحمل الكهربي بالحصان HP  و عند الحساب يتم تحويل الحصان للكيلو وات حيث
1 حصان = 0.746 كيلو وات
يتم الاخذ في الاعتبار عند الحسابات  وجود معامل قدرة للمواتير p.f )power factor) يؤخذ اذا لم يحدد علي اسوء الظروف 0.7
يجب مراعات طريقة بدأ تشغيل المواتير و ذلك لانها ستؤثرفي تيار البدأ التشغيل و بالتالي علي انخفاض الفولت voltage drop  عند حساب تيار بدأ تشغيل المواتير نضرب في معامل البدأ و هو
في حالة البدأ بطريقة ستار/دلتا Star/Delta المعامل = 3
و إذا بدأ مباشرتا دون و سيلة بدأ D.O.l المعامل = 6
و إذا كان ذات بدأ اليكتروني  soft-starters يكون المعامل = 2 


 نوضح بمثال : نفرض أنه لدينا محرك حثى ثلاثى الاوجه قدرته  50 HP وكفاءته 90 % يتم إختيار القاطع له كالآتى :

motor current = (50 * 746)/(1.732*380*0.85*0.9)=74 A
Starting Current = 3*74 = 141 A
I(C.B) > I(Starting) = 160 A


كيفية إختيار الأوفرلود  Selection of Overload :
* فى بعض دوائر Star/Delta يوضع الأوفرلود بعد الفيوزات مباشرة وف دوائر أخرى يوضع بعد خروج الكونتاكتور CM
1- فى الحاله الأولى يتم ضبط الأوفرلود على تيار الحمل الكامل للمحرك

I(Overload) =1.15 *motor full load current

2- فى الحاله الثانيه يتم ضبط الأوفرلود على تيار المحرك وهو يعمل ستار 

I(star)= (1/√3) * motor full load current = 0.58 * I(fl)
I(Overload) =1.15 *I(star

يتراوح هذا المعامل من 1.15 إلى 1.25 وطبقا للكود NEC يتم إختياره 1.25
كيفية إختيار الكونتاكتور  Selection of contactors :
يتم إختيار الكونتاكتور كالآتى 
1- بالنسبه لـ main & Delta Contactor :

minimumm contactor current = (1/√3) * motor full load current = 0.58 * I(fl)

 2- بالنسبه لـ Star Contactor :

minimumm contactor current = (1/3) * motor full load current = 0.33 * I(fl)

وبالطبع يتم إختيار الكونتاكتورأعلى من هذه القيم