Λύσεις — Άσκηση 21 · Εκκινητής Υ-Δ (σελ. 94-99) – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ – ΤΕΤΡΑΔΙΟ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Άσκηση 21 · Εκκινητής Υ-Δ (σελ. 94-99)

Λύσεις για τον εκκινητή αστέρα-τριγώνου.

Ερώτηση 1

Ερώτηση: Ποια συνέπεια θα έχουμε στη λειτουργία του κινητήρα, εάν κατά την καλωδίωση του αυτόματου διακόπτη ο αγωγός, που συνδέεται στον ακροδέκτη 13 της “κανονικά ανοικτής” επαφής 13-14 του ηλεκτρονόμου ισχύος Κ1Μ, δεν κάνει καλή επαφή με τον ακροδέκτη;

Απάντηση:

• Η επαφή 13-14 του Κ1Μ είναι η επαφή αυτοσυγκράτησης του κυκλώματος ελέγχου: μέσω αυτής παραμένουν τροφοδοτημένοι ο Κ1Μ και, στη φάση του αστέρα, ο Κ3Μ με το χρονικό Κ1Τ μετά την απελευθέρωση του START.
• Με κακή επαφή η αυτοσυγκράτηση δεν λειτουργεί: ο κινητήρας ξεκινά σε αστέρα μόνο όσο κρατάμε πατημένο το START και σταματά μόλις το αφήσουμε.
• Ακόμα κι αν κρατηθεί πατημένο το START, όταν τελειώσει ο χρόνος του Κ1Τ και απενεργοποιηθεί ο Κ3Μ, δεν υπάρχει δρόμος τροφοδοσίας για τους Κ1Μ και Κ2Μ: ο κινητήρας δεν περνά σε τρίγωνο αλλά σταματά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χάνεται η αυτοσυγκράτηση: ο κινητήρας λειτουργεί σε αστέρα μόνο όσο πατιέται το START και δεν μεταβαίνει ποτέ σε λειτουργία τριγώνου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μια χαλαρή σύνδεση μπορεί επίσης να προκαλεί διακοπτόμενη λειτουργία.
• Να αναφέρεται ο ρόλος της επαφής 13-14 ως αυτοσυγκράτησης.

Εργασία 3 · Ρύθμιση του θερμικού

Ερώτηση: Ρυθμίστε στην κατάλληλη ένταση ρεύματος το θερμικό του αυτόματου διακόπτη.

Λύση:

• Το θερμικό F3 είναι συνδεδεμένο μετά τον Κ1Μ, στους ακροδέκτες U1, V1, W1, άρα διαρρέεται από το ρεύμα των τυλιγμάτων (φασικό ρεύμα) και όχι από το ρεύμα γραμμής.
• Ο κινητήρας έχει ονομαστικό ρεύμα 1,2A σε τρίγωνο. Σε τρίγωνο το ρεύμα τυλίγματος είναι \( I_{ον}/\sqrt{3} \).
• \( I_{θ}=\frac{1{,}2}{\sqrt{3}}\approx 0{,}58\cdot 1{,}2\approx 0{,}69A \), τιμή μέσα στην περιοχή ρύθμισης 0,63-1A του θερμικού.

Απάντηση: Περίπου 0,69A (= 0,58·Ιον = 1,2A/√3).

Πρόσεξε:

• Η ρύθμιση στο 1,2A θα άφηνε τα τυλίγματα απροστάτευτα από υπερφόρτιση.
• Γι' αυτό το θερμικό της άσκησης έχει περιοχή ρύθμισης 0,63-1A.

Ερώτηση 2

Ερώτηση: Ποια συνέπεια θα έχουμε στη λειτουργία του κινητήρα, εάν κατά την σύνδεση του κινητήρα στην πινακίδα αυτοματισμού πραγματοποιήθηκε η παρακάτω συνδεσμολογία μεταξύ των ακροδεκτών των “κύριων” επαφών του ηλεκτρονόμου ισχύος Κ2Μ και των ακροδεκτών των τυλιγμάτων του κινητήρα: 2-U2, 4-W2, 6-V2; Εξηγήστε το λόγο.

Απάντηση:

• Στο σχέδιο ο Κ1Μ τροφοδοτεί τα U1, V1, W1 με L1, L2, L3, και ο Κ2Μ (τρίγωνο) πρέπει να συνδέει 2-W2, 4-U2, 6-V2, ώστε να σχηματιστεί το τρίγωνο (U1-W2, V1-U2, W1-V2).
• Κατά την εκκίνηση σε αστέρα ο Κ3Μ βραχυκυκλώνει τα U2, V2, W2, οπότε ο κινητήρας ξεκινά κανονικά.
• Στη μετάβαση σε τρίγωνο με τη λανθασμένη σύνδεση: τύλιγμα U: U1=L1 και U2=L1, χωρίς τάση· τύλιγμα V: V1=L2, V2=L3· τύλιγμα W: W1=L3, W2=L2. Τα τυλίγματα V και W είναι στην ίδια πολική τάση L2-L3 και το U δεν τροφοδοτείται.
• Δεν δημιουργείται σωστό στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο: ο κινητήρας λειτουργεί σαν μονοφασικός, χάνει ροπή, βουίζει, απορροφά αυξημένο ρεύμα και ενεργοποιείται το θερμικό F3 (ή κινδυνεύει να υπερθερμανθεί).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στον αστέρα ο κινητήρας ξεκινά κανονικά· στο τρίγωνο το τύλιγμα U μένει χωρίς τάση και τα V, W δέχονται την ίδια τάση L2-L3, οπότε ο κινητήρας λειτουργεί σαν μονοφασικός, με μειωμένη ροπή και αυξημένο ρεύμα (ενεργοποίηση του θερμικού).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δεν προκαλείται βραχυκύκλωμα, γιατί το τύλιγμα U έχει και τα δύο άκρα στην ίδια φάση.
• Να εξετάζεται χωριστά η λειτουργία σε αστέρα και σε τρίγωνο.