چرا روش شروع ستاره-دلتا برای موتور القایی متصل به صورت دلتا امکان‌پذیر نیست

موتور القوس الكهربائي (Induction Motor) يستهلك تياراً عالياً خلال بدء التشغيل بسبب عدة عوامل تعمل معاً. هنا هو الشرح التفصيلي:

1. الحاجة إلى عزم دوران عالٍ عند البدء

عزم الدوران عند البدء:

• يحتاج موتور القوس الكهربائي لإنتاج عزم دوران كافٍ لتجاوز الثبات والبدء في دوران المروحة. وهذا يتطلب كمية كبيرة من التيار لإنتاج مجال مغناطيسي قوي وعزم دوران.

2. معامل الطاقة المنخفض

معامل الطاقة:

• معامل طاقة موتور القوس الكهربائي منخفض جداً أثناء بدء التشغيل. معامل الطاقة هو نسبة الطاقة الحقيقية إلى الطاقة الظاهرية، مما يشير إلى كفاءة الحمل. أثناء بدء التشغيل، بما أن المروحة لم تبدأ بالدوران بعد، فإن الفرق الطوري بين المجال المغناطيسي والتيار كبير، مما يؤدي إلى معامل طاقة منخفض. معامل طاقة منخفض يعني أن معظم التيار يستخدم لإنتاج المجال المغناطيسي بدلاً من القيام بعمل حقيقي، مما يؤدي إلى تيار بدء عالٍ.

3. الجهد العكسي المنخفض

الجهد العكسي (Counter EMF):

• في التشغيل العادي، يتم إنتاج جهد عكسي بواسطة المروحة الدوارة يعارض الجهد المصدر، مما يقلل من التيار. ومع ذلك، أثناء بدء التشغيل، المروحة لم تبدأ بالدوران بعد، لذا يكون الجهد العكسي تقريباً صفراً. نتيجة لذلك، يتم تطبيق الجهد الكامل للمصدر على ملفات الاستاتور، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في التيار.

4. خصائص ممانعة المحرك

ممانعة المحرك:

• ممانعة موتور القوس الكهربائي منخفضة أثناء بدء التشغيل. في بداية بدء التشغيل، تكون سرعة المروحة صفر، وبالتالي يكون الجهد المندفع في ملفات المروحة أيضاً منخفضاً، مما يجعل ممانعة ملفات المروحة منخفضة. ممانعة منخفضة تعني أن كمية أكبر من التيار يمكن أن تتدفق عبر ملفات المروحة، مما يؤدي إلى تيار بدء أعلى.

5. مبدأ الاستقراء الكهرومغناطيسي

الاستقراء الكهرومغناطيسي:

• وفقاً لقانون فاراداي للإسقاط الكهرومغناطيسي، عندما يتغير التيار في ملفات الاستاتور، فإنه ينتج تياراً في المروحة. أثناء بدء التشغيل، بما أن المروحة لم تبدأ بالدوران بعد، فإن معدل تغير المجال المغناطيسي المنتج بواسطة الاستاتور هو الأعلى، مما يؤدي إلى أعلى تيار مندفع في المروحة. هذه التيارات المنفعلة تزيد بشكل أكبر من تيار البدء.

6. خصائص الشبكة

خصائص الشبكة:

• لدى شبكة الكهرباء قدرة محدودة على التعامل مع تيارات عالية لفترة قصيرة. عند بدء تشغيل موتور القوس الكهربائي، يمكن أن يؤدي التيار العالي إلى انخفاض كبير في الجهد، مما يؤثر على تشغيل الأجهزة الأخرى على نفس الشبكة.

ملخص

يستهلك موتور القوس الكهربائي تياراً عالياً خلال بدء التشغيل للأسباب التالية:

1. الحاجة إلى عزم دوران عالٍ عند البدء: يحتاج إلى كمية كبيرة من التيار لإنتاج عزم دوران كافٍ.

2. معامل الطاقة المنخفض: أثناء بدء التشغيل، معامل الطاقة منخفض، ويتم استخدام معظم التيار لإنتاج المجال المغناطيسي.

3. الجهد العكسي المنخفض: أثناء بدء التشغيل، الجهد العكسي تقريباً صفراً، ويتم تطبيق الجهد الكامل للمصدر على ملفات الاستاتور.

4. خصائص ممانعة المحرك: ممانعة المحرك منخفضة أثناء بدء التشغيل، مما يؤدي إلى تيار أعلى.

5. مبدأ الاستقراء الكهرومغناطيسي: معدل تغير المجال المغناطيسي هو الأعلى أثناء بدء التشغيل، مما يؤدي إلى أعلى تيارات مندفعة في المروحة.

للتقليل من تيار البدء، يمكن استخدام طرق بدء مختلفة مثل بدء نجمة-مثلث، بدء بمتحول ذاتي، بدء بمحركات ناعمة، ومحولات التردد المتغير (VFDs).