يعد توصيل محرك 3 فاز من أساسيات العمل في التركيبات والصيانة الكهربائية. ويعتمد اختيار طريقة التوصيل على جهد التغذية وبيانات لوحة المحرك.
تستخدم معظم المحركات ثلاثية الأوجه التي تحتوي على ستة أطراف توصيل طريقتين أساسيتين، وهما توصيل النجمة Y وتوصيل المثلث △.
لكن كيف تعرف التوصيل المناسب للمحرك؟ وما الفرق بين توصيل Y وتوصيل △؟ هذا ما سنوضحه بالتفصيل في السطور التالية.
هل يمكن تشغيل محرك 3 فاز على جهدين مختلفين؟
يمكن لبعض محركات 3 فاز العمل على جهدين مختلفين، بشرط أن تكون لوحة بيانات المحرك مصممة لذلك.
ومن الأمثلة الشائعة:
- 220/380 فولت
- 380/660 فولت
ويكون الفرق بين الجهدين مساويًا تقريبًا لـ √3.
عند اختيار الجهد المناسب، يجب أيضًا اختيار طريقة التوصيل الصحيحة. فالمحرك الذي يحمل بيانات 220/380 فولت يُوصل △ عند 220 فولت، بينما يُوصل Y عند 380 فولت.
وبهذه الطريقة يعمل المحرك ضمن الجهد والتيار الاسميين المحددين من الشركة المصنعة.
مهم: لا يجوز تحديد طريقة التوصيل اعتمادًا على الجهد فقط. يجب دائمًا الرجوع إلى لوحة بيانات المحرك ومخطط التوصيل الخاص به.
أولًا: توصيل محرك 3 فاز نجمة Y
في توصيل النجمة Y يتم جمع نهايات الملفات الثلاثة معًا، بينما تتصل بدايات الملفات الثلاثة بمصدر التغذية.
وعلى سبيل المثال، يمكن جمع الأطراف X وY وZ معًا، وتوصيل الأطراف U وV وW بمصدر الكهرباء.
وقد تختلف أسماء الأطراف حسب الشركة المصنعة، لذلك يجب الاعتماد على مخطط التوصيل الموجود على لوحة المحرك.
متى يتم توصيل المحرك نجمة Y؟
يتم توصيل المحرك Y عندما يكون جهد مصدر التغذية مساويًا للجهد الأعلى المكتوب على لوحة المحرك.
على سبيل المثال، إذا كانت لوحة المحرك تحمل البيانات:
220/380 فولت — 1.7/3 أمبير
وكان مصدر التغذية 380 فولت ثلاثي الأوجه، فيجب توصيل المحرك Y.
في هذه الحالة يكون:
- جهد التغذية: 380 فولت
- طريقة التوصيل: Y
- التيار الاسمي: 1.7 أمبير
ويرجع ذلك إلى أن 380 فولت هو الجهد الأعلى في بيانات المحرك.
ثانيًا: توصيل محرك 3 فاز مثلث △
في توصيل المثلث △ يتم توصيل نهاية كل ملف ببداية الملف التالي.
وفي المثال التقليدي لأطراف المحرك، تكون التوصيلات:
U-Z
V-X
W-Y
ثم يتم توصيل مصدر التغذية بالأطراف الثلاثة الناتجة.
ومع ذلك، يجب التأكد من ترتيب الأطراف من مخطط الشركة المصنعة؛ لأن ترميز الأطراف قد يختلف بين أنواع المحركات.
متى يتم توصيل المحرك مثلث △؟
يتم توصيل المحرك △ عندما يكون جهد مصدر التغذية مساويًا للجهد الأقل المكتوب على لوحة المحرك.
فمثلًا، إذا كانت بيانات المحرك:
220/380 فولت — 1.7/3 أمبير
وكان مصدر التغذية 220 فولت ثلاثي الأوجه، فيجب توصيل المحرك △.
في هذه الحالة يكون:
- جهد التغذية: 220 فولت
- طريقة التوصيل: △
- التيار الاسمي: 3 أمبير
إذن، يمكن تلخيص المثال السابق كالتالي:
| جهد التغذية | طريقة التوصيل | التيار الاسمي |
|---|---|---|
| 220 فولت | △ | 3 أمبير |
| 380 فولت | Y | 1.7 أمبير |
العلاقة بين الجهد والتيار في توصيل Y و△
هناك علاقة مهمة بين الجهد والتيار في توصيل النجمة والمثلث.
عند توصيل المحرك نجمة Y
يعمل المحرك على الجهد الأعلى المسجل على لوحة البيانات، ويكون التيار أقل.
Vᵧ = V△ × √3
Aᵧ = A△ ÷ √3
عند توصيل المحرك مثلث △
يعمل المحرك على الجهد الأقل المسجل على لوحة البيانات، ويكون التيار أعلى.
V△ = Vᵧ ÷ √3
A△ = Aᵧ × √3
وهذه العلاقات توضح لماذا تختلف قيم الجهد والتيار بين توصيل Y وتوصيل △ للمحرك نفسه.
مثال: محرك 220/380 فولت
لنفترض أن لدينا محركًا مكتوبًا على لوحة بياناته:
220/380 فولت — 1.7/3 أمبير
إذا كان مصدر التغذية 220 فولت، فإن التوصيل الصحيح هو:
220 فولت → △ → 3 أمبير
أما إذا كان مصدر التغذية 380 فولت، فإن التوصيل الصحيح هو:
380 فولت → Y → 1.7 أمبير
لذلك، لا يتم اختيار التوصيل بناءً على قيمة التيار فقط، بل بناءً على جهد مصدر التغذية ومعلومات لوحة المحرك.
مثال: محرك 380/660 فولت
إذا كانت لوحة المحرك تحمل البيانات:
380/660 فولت
وكان مصدر التغذية 380 فولت ثلاثي الأوجه، فإن التوصيل الصحيح يكون △.
والسبب أن 380 فولت هو الجهد الأقل المسجل على لوحة المحرك.
أما عند تشغيل المحرك على 660 فولت، فيكون التوصيل Y.
إذن:
380 فولت → △
660 فولت → Y
وهذه من النقاط المهمة التي يجب الانتباه إليها عند توصيل محركات 3 فاز.
لماذا يختلف عدد لفات الملف ومساحة السلك مع تغير الجهد؟
يعتمد تصميم ملفات المحرك على الجهد والتيار المخصصين للتشغيل.
بشكل عام، عند تصميم ملف للعمل على جهد أعلى، يحتاج الملف إلى عدد لفات أكبر. وفي المقابل، يؤدي انخفاض التيار إلى إمكانية استخدام موصل بمساحة مقطع مناسبة للتيار الجديد.
لكن لا يعني ذلك إمكانية تعديل أي محرك جاهز من جهد إلى آخر بمجرد تغيير عدد اللفات أو مساحة السلك.
إعادة لف المحرك عملية تحتاج إلى حسابات دقيقة، مع مراعاة عدد اللفات، ومساحة مقطع السلك، وعدد المجاري، ونوع التوصيل، وقدرة المحرك، والتردد، وتصميم الشركة المصنعة.
محركات 3 فاز ذات ثلاثة أطراف
بعض المحركات تكون موصلة داخليًا على Y أو △، ولا يخرج منها سوى ثلاثة أطراف للتوصيل بمصدر الكهرباء.
في هذه الحالة، لا يمكن تغيير التوصيل الخارجي من Y إلى △ أو العكس باستخدام جسور التوصيل؛ لأن نقطة التوصيل تكون داخل المحرك.
ولتغيير طريقة التوصيل، قد يحتاج المحرك إلى فتحه وإعادة توصيل الملفات من الداخل بواسطة فني مؤهل.
لذلك، إذا كان المحرك يحتوي على ثلاثة أطراف فقط، فمن الضروري التأكد من جهد التشغيل وطريقة التوصيل الداخلية قبل توصيله بمصدر الكهرباء.
الفرق بين توصيل Y وتوصيل △
يمكن تلخيص الفرق الأساسي بين التوصيلين في الجدول التالي:
| المقارنة | نجمة Y | مثلث △ |
|---|---|---|
| جهد التشغيل | الجهد الأعلى | الجهد الأقل |
| التيار الاسمي | الأقل | الأعلى |
| مثال لمحرك 220/380 فولت | 380 فولت | 220 فولت |
| مثال لمحرك 380/660 فولت | 660 فولت | 380 فولت |
| جهد الملف | أقل من جهد الخط | يساوي جهد الخط |
كيف تختار توصيل محرك 3 فاز الصحيح؟
لاختيار التوصيل المناسب، اتبع الخطوات التالية:
- اقرأ بيانات لوحة المحرك.
- حدد جهد مصدر التغذية المتوفر لديك.
- قارن جهد التغذية بقيم الجهد المكتوبة على اللوحة.
- استخدم Y عند الجهد الأعلى المحدد للمحرك.
- استخدم △ عند الجهد الأقل المحدد للمحرك.
- تأكد من مخطط التوصيل الموجود على لوحة المحرك.
- تأكد من فصل مصدر الكهرباء قبل تغيير جسور التوصيل.
تنبيه مهم قبل توصيل محرك 3 فاز
يجب فصل مصدر التغذية الكهربائية والتأكد من عدم وجود جهد قبل فتح علبة أطراف المحرك أو تغيير جسور التوصيل.
كما يجب عدم الاعتماد على قاعدة عامة دون قراءة لوحة بيانات المحرك؛ لأن بعض المحركات تختلف في طريقة توصيلها وجهود تشغيلها.
ويُفضل أن تتم أعمال التوصيل والفحص بواسطة شخص مؤهل في الأعمال الكهربائية، خصوصًا عند التعامل مع الجهود والتيارات المرتفعة.
مقال ذو صلة: شروط توصيل دائرة ستار دلتا
الخلاصة
يعتمد توصيل محرك 3 فاز ستار ودلتا على جهد التغذية وبيانات لوحة المحرك.
إذا كانت اللوحة تحمل 220/380 فولت، يكون التوصيل △ عند 220 فولت وY عند 380 فولت.
أما المحرك الذي يحمل 380/660 فولت، فيكون التوصيل △ عند 380 فولت وY عند 660 فولت.
لذلك، قبل توصيل أي محرك، اقرأ لوحة البيانات وتأكد من الجهد وطريقة التوصيل الصحيحة. فاختيار Y أو △ بشكل خاطئ قد يؤدي إلى تشغيل المحرك بطريقة غير مناسبة أو تعرضه للتلف.
أسئلة شائعة حول توصيل محرك 3 فاز ستار ودلتا
يوصل المحرك دلتا △ عند 220 فولت، ويوصل نجمة Y عند 380 فولت، وفق بيانات لوحة المحرك.
يعني أن المحرك مصمم للعمل على 380 فولت بتوصيل △ أو 660 فولت بتوصيل Y، بشرط مطابقة بيانات لوحة المحرك ومصدر التغذية.
في توصيل Y يعمل المحرك على الجهد الأعلى ويكون التيار أقل، بينما في توصيل △ يعمل على الجهد الأقل ويكون التيار أعلى.
إذا كان المحرك موصلًا داخليًا على Y أو △ ويخرج منه ثلاثة أطراف فقط، فلا يمكن تغيير التوصيل من الخارج، وقد يتطلب ذلك فتح المحرك وإعادة توصيل الملفات من الداخل.
المصدر: مراجع تعليمية أجنبية
