يعتمد توصيل محرك ثلاثي الأطوار على جهد التغذية وبيانات لوحة المحرك. وتوجد طريقتان أساسيتان لتوصيل ملفات المحرك: النجمة (Y) والدلتا (Δ).
يحدد اختيار التوصيل الصحيح مقدار الجهد الذي يصل إلى ملفات المحرك. لذلك، يجب الرجوع إلى لوحة بيانات المحرك ومخطط التوصيل قبل إجراء أي توصيل.
تنبيه مهم: التعامل مع المحركات ثلاثية الأطوار يتطلب خبرة كهربائية مناسبة. يجب فصل مصدر التغذية وتأمينه قبل العمل، والتأكد من عدم وجود جهد، والالتزام باللوائح الكهربائية المعمول بها في السعودية وتعليمات الشركة المصنعة. يجب تنفيذ أعمال التوصيل والاختبار بواسطة فني أو كهربائي مؤهل.
ما هي أطراف توصيل المحرك ثلاثي الأطوار؟
تحتوي كثير من المحركات الحثية ثلاثية الأطوار على ستة أطراف داخل صندوق التوصيل.
وتُستخدم عادةً التسميات التالية:
- U1 أو T1: بداية الملف الأول.
- V1 أو T2: بداية الملف الثاني.
- W1 أو T3: بداية الملف الثالث.
- U2 أو T4: نهاية الملف الأول.
- V2 أو T5: نهاية الملف الثاني.
- W2 أو T6: نهاية الملف الثالث.
قد تختلف التسميات من شركة إلى أخرى. لذلك، يجب الاعتماد على مخطط التوصيل الموجود على لوحة المحرك أو داخل غطاء صندوق التوصيلات.
ماذا توضح لوحة بيانات المحرك؟
تحتوي لوحة البيانات عادةً على معلومات مهمة، مثل:
- الجهد المقنن.
- التيار المقنن.
- القدرة بالكيلوواط (kW).
- التردد بالهرتز (Hz).
- سرعة الدوران.
- معامل القدرة.
- درجة الحماية.
- فئة العزل.
- طريقة التوصيل المناسبة.
ولهذا السبب، لا يُنصح باختيار النجمة أو الدلتا اعتمادًا على شكل الوصلات فقط.
مقال ذو صلة: قراءة بيانات المحرك الكهربائي 3 فاز
ما الفرق بين توصيل النجمة والدلتا؟
يختلف الجهد الواقع على كل ملف حسب طريقة التوصيل.
توصيل النجمة (Y)
في توصيل النجمة، تُجمع نهايات الملفات الثلاثة في نقطة واحدة.
ويكون التوصيل الشائع كالتالي:
U2 – V2 – W2
ثم تُوصل أطراف التغذية الثلاثة:
- L1 إلى U1
- L2 إلى V1
- L3 إلى W1
في هذا التوصيل يكون جهد كل ملف أقل من جهد الخط بمقدار √3، ولذلك تُستخدم النجمة في المحركات التي تتطلب تشغيلًا على جهد خط أعلى وفق بيانات لوحة المحرك.
توصيل الدلتا (Δ)
في توصيل الدلتا، يتم ربط نهاية كل ملف ببداية ملف آخر لتكوين دائرة مغلقة.
والتوصيل الشائع هو:
- U1 مع W2
- V1 مع U2
- W1 مع V2
ثم تُوصل أطوار التغذية L1 وL2 وL3 بنقاط التوصيل المناسبة.
في الدلتا، يكون جهد الخط مساويًا لجهد كل ملف. لذلك يجب اختيار هذا التوصيل وفق الجهد المقنن لملفات المحرك.
جدول توصيل المحرك حسب الجهد
من أكثر الأخطاء شيوعًا توصيل محرك ثنائي الجهد بطريقة غير مناسبة. والقاعدة العامة للمحركات التي تحمل قيمتي جهد مثل 230/400 فولت تكون كالتالي:
| بيانات لوحة المحرك | جهد التغذية | التوصيل |
|---|---|---|
| 230/400 فولت | 230 فولت | دلتا Δ |
| 230/400 فولت | 400 فولت | نجمة Y |
| 400/690 فولت | 400 فولت | دلتا Δ |
| 400/690 فولت | 690 فولت | نجمة Y |
مهم: هذه أمثلة شائعة للمحركات ثنائية الجهد. يجب دائمًا اتباع مخطط الشركة المصنعة الموجود على لوحة المحرك.
فعلى سبيل المثال، توضح إرشادات ABB أن المحرك المصنف 230/400 فولت يُوصل دلتا عند 230 فولت، ونجمة عند 400 فولت.
الفرق بين النجمة والدلتا في المحركات
| المقارنة | النجمة (Y) | الدلتا (Δ) |
|---|---|---|
| جهد الملف | أقل من جهد الخط | يساوي جهد الخط |
| شكل التوصيل | نقطة نجمة مشتركة | دائرة مغلقة |
| الاستخدام | حسب جهد المحرك ولوحة البيانات | حسب جهد المحرك ولوحة البيانات |
| مثال لمحرك 230/400V | 400V | 230V |
| مثال لمحرك 400/690V | 690V | 400V |
لذلك، لا يمكن القول إن النجمة أفضل دائمًا من الدلتا أو العكس. التوصيل الصحيح يعتمد على جهد التغذية وتصميم ملفات المحرك.
خطوات توصيل محرك ثلاثي الأطوار
بعد التأكد من بيانات المحرك ومخطط الشركة المصنعة، تشمل عملية التوصيل بشكل عام الخطوات التالية:
- التحقق من لوحة بيانات المحرك
تأكد من:
- جهد التغذية.
- التردد.
- التيار المقنن.
- القدرة.
- طريقة التوصيل.
- مخطط أطراف المحرك.
- فصل مصدر التغذية
يجب فصل مصدر الكهرباء وتأمينه قبل فتح صندوق التوصيلات.
كما يجب التأكد من عدم وجود جهد باستخدام وسيلة قياس مناسبة.
- تحديد أطراف المحرك
حدد أطراف:
U1، V1، W1، U2، V2، W2
أو التسميات البديلة الموجودة على المحرك.
- اختيار النجمة أو الدلتا
حدد طريقة التوصيل بناءً على جهد التغذية والبيانات الموجودة على لوحة المحرك.
- تركيب وصلات المحرك
تُركب جسور التوصيل داخل صندوق الأطراف وفق مخطط الشركة المصنعة.
لا تعتمد على ترتيب الجسور من الذاكرة، لأن ترتيب الأطراف قد يختلف حسب تصميم المحرك.
- توصيل أطوار التغذية
تُوصل أطوار التغذية:
L1 – L2 – L3
بالأطراف المحددة في مخطط المحرك.
- توصيل التأريض الوقائي
يُوصل موصل الحماية PE بطرف التأريض المخصص في جسم المحرك.
ملاحظة مهمة: L1 وL2 وL3 هي أطوار التغذية وليست أسلاك تأريض.
- تركيب وسائل الحماية المناسبة
يجب اختيار وسائل الحماية وفق قدرة المحرك وتيار الحمل والظروف التشغيلية.
وقد تشمل المنظومة:
- قاطع حماية مناسب.
- حماية من الحمل الزائد.
- كونتاكتور عند الحاجة.
- وسيلة فصل مناسبة.
- حماية من القصر الكهربائي.
يجب ضبط حماية الحمل الزائد وفق تيار المحرك المقنن ووفق تصميم دائرة التشغيل. وتوضح أدلة ABB استخدام مرحلات الحمل الزائد ضمن أنظمة تشغيل المحركات.
كيف يمكن عكس اتجاه دوران المحرك؟
يمكن تغيير اتجاه دوران محرك ثلاثي الأطوار عن طريق تبديل أي طورين من أطوار التغذية.
على سبيل المثال، يمكن تبديل L1 وL2.
يجب تنفيذ ذلك بعد فصل التغذية والتأكد من أن الحمل الميكانيكي يسمح بتغيير اتجاه الدوران.
كما يجب التأكد من اتجاه الدوران الصحيح قبل تشغيل المعدة بشكل طبيعي، خصوصًا في التطبيقات التي تعتمد على اتجاه محدد مثل بعض المضخات والمراوح والضواغط.
توصيل المحرك مع بادئ النجمة والدلتا
يُستخدم بادئ النجمة-الدلتا (Star-Delta Starter) في بعض التطبيقات لتقليل تيار بدء التشغيل مقارنة بالتشغيل المباشر، ثم ينتقل المحرك إلى الدلتا بعد التسارع.
لكن استخدام هذا الأسلوب يتطلب أن يكون المحرك مناسبًا له، وأن تتوافق بيانات لوحة المحرك مع جهد الشبكة وطريقة تشغيل البادئ.
كما تحتاج دائرة النجمة-الدلتا إلى تجهيزات تحكم وحماية مناسبة، مثل الكونتاكتورات ومرحل الحمل الزائد.
لذلك، لا يكفي وجود ستة أطراف في المحرك وحدها للحكم على إمكانية استخدام بادئ النجمة-الدلتا.
توصيل المحرك مع VFD أو الإنفرتر
يمكن استخدام محرك التردد المتغير (VFD) للتحكم في سرعة المحرك وعزمه وفق التطبيق.
عند استخدام VFD، يجب عدم افتراض أن المحرك يجب أن يكون نجمة أو دلتا بشكل دائم.
بل يجب الرجوع إلى:
- لوحة بيانات المحرك.
- جهد خرج الـVFD.
- مخطط توصيل المحرك.
- تعليمات الشركة المصنعة للـVFD.
- إعدادات التيار والتردد والحماية.
لذلك، تختلف طريقة التوصيل المناسبة حسب نظام التشغيل المستخدم.
ما الأخطاء الشائعة عند توصيل محرك ثلاثي الأطوار؟
يمكن أن تؤدي أخطاء التوصيل إلى ارتفاع التيار أو ضعف الأداء أو سخونة المحرك أو تلفه.
ومن أبرز الأخطاء:
- اختيار النجمة أو الدلتا دون قراءة لوحة البيانات.
- تشغيل المحرك على جهد غير مناسب.
- الخلط بين أطراف بداية ونهاية الملفات.
- توصيل أطوار التغذية بطريقة غير صحيحة.
- إهمال التأريض الوقائي.
- ضبط الحماية من الحمل الزائد على قيمة غير مناسبة.
- تشغيل المحرك مع فقدان أحد الأطوار.
- عدم التحقق من اتجاه الدوران.
- استخدام توصيلة غير مناسبة مع VFD.
- تجاهل مخطط التوصيل الموجود على المحرك.
- استخدام كابلات أو وسائل حماية غير مناسبة لتيار الحمل.
ماذا يحدث عند فقدان أحد أطوار المحرك؟
يُعد فقدان أحد الأطوار من الحالات الخطرة على المحركات ثلاثية الأطوار.
قد يؤدي ذلك إلى:
- ارتفاع التيار في الأطوار المتبقية.
- انخفاض عزم المحرك.
- ارتفاع درجة حرارة الملفات.
- توقف المحرك أو عدم قدرته على الإقلاع.
- تشغيل الحماية من الحمل الزائد.
- احتمال تلف المحرك إذا استمر التشغيل في ظروف غير مناسبة.
لذلك، يجب معالجة سبب فقدان الطور قبل إعادة تشغيل المحرك.
هل يجب فحص عزل المحرك قبل التشغيل؟
في بعض الحالات، خصوصًا عند التعامل مع محرك قديم أو مخزن لفترة طويلة، قد يكون اختبار مقاومة العزل باستخدام جهاز الميجر جزءًا مهمًا من فحوصات ما قبل التشغيل.
ويجب أن يتم الاختبار وفق تعليمات الشركة المصنعة وإجراءات السلامة المناسبة.
كما ينبغي فحص التوصيلات والحالة الميكانيكية للمحرك قبل تشغيله.
ما الذي يجب فحصه بعد تشغيل المحرك؟
بعد تشغيل المحرك بواسطة فني مؤهل، يمكن التحقق من:
- اتجاه الدوران.
- التيار في الأطوار.
- وجود أي عدم توازن غير طبيعي.
- الاهتزاز.
- الضوضاء غير المعتادة.
- درجة حرارة المحرك.
- أداء الحمل.
- عمل وسائل الحماية.
يجب مقارنة القراءات مع القيم المقننة الموجودة على لوحة المحرك ومتطلبات النظام.
نصائح مهمة لتوصيل محرك ثلاثي الأطوار
للحصول على تشغيل آمن وموثوق:
- اقرأ لوحة بيانات المحرك قبل أي توصيل.
- استخدم مخطط الشركة المصنعة.
- لا تختار النجمة أو الدلتا اعتمادًا على التخمين.
- تأكد من توافق جهد التغذية مع جهد ملفات المحرك.
- استخدم حماية مناسبة للمحرك.
- تأكد من وجود التأريض الوقائي.
- افحص اتجاه الدوران قبل تشغيل الحمل بالكامل.
- راقب التيار ودرجة الحرارة أثناء التشغيل.
- عند استخدام VFD، اتبع تعليمات الشركة المصنعة.
- نفذ أعمال التوصيل والصيانة بواسطة كهربائي أو فني مؤهل.
أسئلة شائعة حول توصيل محرك ثلاثي الأطوار
لا. يعتمد ذلك على تصميم المحرك وبيانات لوحة الاسم. بعض المحركات تدعم التوصيلين عند جهدين مختلفين، بينما قد تكون محركات أخرى مصممة لتوصيل محدد.
اقرأ بيانات الجهد الموجودة على لوحة المحرك، ثم قارنها بجهد التغذية. بعد ذلك اتبع مخطط التوصيل الخاص بالشركة المصنعة.
في المحركات ثنائية الجهد، تعني هذه البيانات عادةً أن ملفات المحرك تُوصل دلتا عند 230 فولت ونجمة عند 400 فولت، وفق تصميم المحرك.
في النجمة يكون جهد كل ملف أقل من جهد الخط. أما في الدلتا فيكون جهد كل ملف مساويًا لجهد الخط.
يتم عادةً عكس اتجاه الدوران بتبديل أي طورين من أطوار التغذية، مع مراعاة متطلبات السلامة والحمل الميكانيكي.
نعم، يمكن استخدام VFD مع العديد من المحركات ثلاثية الأطوار. لكن يجب التأكد من توافق جهد المحرك مع خرج الـVFD واتباع مخطط الشركة المصنعة.
مقال ذو صلة: شرح دائرة ستار دلتا
الخلاصة
يعتمد توصيل محرك ثلاثي الأطوار بشكل أساسي على بيانات لوحة المحرك وجهد التغذية. وتُعد النجمة (Y) والدلتا (Δ) طريقتي التوصيل الأساسيتين في كثير من المحركات ثلاثية الأطوار.
فعلى سبيل المثال، يُوصل المحرك 230/400 فولت عادةً دلتا عند 230 فولت ونجمة عند 400 فولت. أما المحرك 400/690 فولت فيُوصل عادةً دلتا عند 400 فولت ونجمة عند 690 فولت.
ومع ذلك، يجب عدم الاعتماد على هذه القاعدة وحدها. مخطط التوصيل الموجود على لوحة المحرك هو المرجع الأساسي لتحديد الطريقة الصحيحة.
كما أن اختيار القاطع، والحماية من الحمل الزائد، والكابلات، ووسائل الفصل يجب أن يتم وفق بيانات المحرك ومتطلبات النظام واللوائح المعمول بها.
ملاحظة: نوصي دائماً الاعتماد على مخطط الشركة المصنعة أو إجراءات السلامة المعتمدة أثناء تنفيذ التوصيلات الكهربائية.
المصادر: engineerfix
