دائرة ستار دلتا و توصيلها، تعد دائرة ستار دلتا من أهم الدوائر التي يجب أن يعرفها جميع المتخصصين بمجال الكهرباء وأنظمة التحكم الكهربائي، ونظراً لأهمية الدائرة قمنا بعمل مقال مخصص يشرح دائرة ستار دلتا بالتفصيل خطوة بخطوة للتسهيل على المهتمين بهذا المجال في فهم الدائرة.

توصيل المحرك ستار دلتا

قبل البدء في تعلم دائرة ستار دلتا يجب التعرف، أولاً على التوصيل الخارجي للمحرك، فأي محرك 3 فاز سرعة واحدة يكون لكل فاز بداية ونهاية، ويرمز للأطراف الستة برموز متعارف عليها دولياً كالتالي:

ولكي نعمل على توصيل المحرك ستار ثم دلتا نحتاج إلى توصيل أطراف المحرك بدائرة تحكم خارجية تتكون من 3 كونتاكتورات ومؤقت زمني وضواغط تشغيل وإيقاف.

وفي حالة توصيل ستار يعمل المحرك على أعلى فولت مسجل على هيكلية المحرك ويسحب تيار أقل، فمثلاً إذا كان مكتوب على المحرك 220/380 فولت، 3/1.7 أمبير، فمعنى ذلك الفولت الأقل يوصل دلتا والفولت الأعلى يوصل ستار.

قوانين دائرة ستار دلتا

جهد وتيار دائرة ستار

جهد ستار = جهد دلتا × جذر الثلاثة

تيار ستار = تيار دلتا ÷ جذر الثلاثة

جهد وتيار دائرة دلتا

جهد دلتا = جهد ستار ÷ جذر الثلاثة

تيار دلتا = تيار ستار × جذر الثلاثة

مكونات دائرة ستار دلتا

تتكون دائرة ستار دلتا من التالي:

• ثلاث كونتاكتورات (كونتاكتور ستار، كونتاكتور دلتا، كونتاكتور رئيسي).
• اوفرلود: مهمته حماية المحرك من التيار العالي.
• مؤقت زمني كهربائي: يستخدم لتحويل أطراف المحرك من وضعية ستار إلى وضعية دلتا.
• ضاغط تشغيل (NO).
• ضاغط فصل (NC).

شرح دائرة ستار دلتا

عند الضغط على زر التشغيل فإن تيار التحكم يصل إلى ملف الكونتاكتور الرئيسي (KM3) والمؤقت الزمني (K1T) وملف كونتاكتور ستار (KM1).

يبدأ المؤقت الزمني (K1T) بالعد التنازلي حسب المدة المضبوط عليه، وبعد انتهاء المدة يغير المؤقت نقاط تلامسه من النقطة (NC) إلى النقطة (NO).

عند تغير المؤقت نقاط تلامسه، يفصل التيار عن ملف كونتاكتور ستار (KM1) ووصل التيار إلى ملف كونتاكتور دلتا (KM2) نتيجة وصل نقطة تلامس النقطة المغلقة المأخوذة من كونتاكتور ستار (KM1)، وبالتزامن مع ذلك يتم فصل النقطة المساعدة (KM1).

وعند الضغط على ضاغط الإيقاف يفصل التيار عن المحرك الكهربائي.

الفرق بين دائرة ستار ودائرة دلتا، تعتبر دوائر ستار دلتا من إحدى أهم الدوائر التي تعمل على تقليل تيار بدء التشغيل للمحركات الكهربائية.

تصمم دوائر ستار دلتا حسب قدرات المحرك، حتى لا ترتفع درجة حرارة نقاط الكونتاكتورات، أو احتراق المحرك نتيجة سوء التوصيل أو عدم مراعاة القدرات المناسبة أو التوصيل الخاطئ بملفات المحرك الكهربائي.

تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة الفرق بين دائرة ستار ودائرة دلتا ووظيفة كل واحد منهما.

توصيل دائرة ستار

يحتوي دائرة ستار على ثلاثة ملفات، كل ملف به طرفين بداية ونهاية، حيث يتم توصيل الملفات كالتالي:

• توصيل جميع بدايات أو نهايات الملفات معاً من أجل إخراج طرف واحد ويسمى النيوترال (N).
• توصيل كل طرف بداية ملف مع خط من إحدى خطوط الفازات الثلاثة كالآتي:

1. خط الفاز الأول (R) مع طرف ملف المحرك (1U) أو (2U).

2. خط الفاز الثاني (S) مع طرف ملف المحرك (1V) أو (2V).

3. خط الفاز الثالث (T) مع طرف ملف المحرك (1W) أو (2W).

تحليل دائرة ستار

خصائص دائرة ستار

• تيار الخط (I_LS) تساوي تيار الفاز I_PS

• يمكن إيجاد جهد الخط باستخدام المعادلة التالية:

• يمكن إيجاد جهد الفاز باستخدام المعادلة التالية:

• يمكن إيجاد تيار الفاز باستخدام المعادلة التالية:

توصيل دائرة دلتا

يحتوي دائرة دلتا على ثلاثة ملفات، كل ملف به طرفين بداية ونهاية، حيث يتم توصيل الملفات كالتالي:

1. توصيل نهاية الملف الأول مع بداية الملف الثاني.
2. توصيل نهاية الملف الثاني مع بداية الملف الثالث.
3. توصيل نهاية الملف الثالث مع بداية الملف الأول.

ملاحظات هامة:

• يجب التأكد من توصيل الأطراف بشكل صحيح، وإلا قد يسبب الارتفاع في قيمة التيار ولا يستطيع المحرك الوصول إلى السرعة الطبيعية له ويحترق.
• عند ملاحظة وجود قيم جهود كالتالي 220V/380V هذا يعني أن المحرك يعمل ستار على جهد، 380V ويعمل دلتا على جهد 220V.

تحليل دائرة دلتا

خصائص دائرة دلتا

1. جهد الخط (V_L) يساوي جهد الفاز V_ph .
2. يمكنك إيجاد تيار الخط باستخدام المعادلة التالية:

• تيار الفاز يساوي تيار الخط تقسيم جذر الثلاثة، أو باستخدام قانون أوم كما هو موضح في القانون التالي:

الفرق بين دائرة ستار ودائرة دلتا

1- دائرة ستار:

• تيار الخط المار في الدائرة يساوي تيار الفاز، لأن التيار يمر في اتجاه واحد.
• يوجد خط راجع في الدائرة وهو خط النيوترال (N).
• جهد الخط يساوي جهد الفاز ضرب جذر الثلاثة

2- دائرة دلتا:

• جهد الخط (V_L) يساوي جهد الفاز V_ph
• تيار الخط يتوزع على الملفين، وبالتالي تيار الفاز يساوي تيار الخط على جذر الثلاثة.
• لا يوجد خط راجع في الدائرة وهو خط النيوترال (N).

نكون قد وصلنا لنهاية مقال الفرق بين دائرة ستار ودائرة دلتا الموضح بالشرح والصور التوضيحية لطريقة توصيل دائرة ستار ودائرة دلتا.

توصيل دائرة ستار دلتا، تستخدم المحركات الكهربائية 3 فاز في المجالات الصناعية المختلفة، ونعلم أن كل محرك 3 فاز كبير يحتاج إلى دائرة مخصصة للتخفيض من قيمة تيار بدء التشغيل، وتسمى هذه الدائرة بدائرة ستار دلتا.

حيث نستخدم دائرة ستار فقط للتقليل من قيمة تيار المحرك لحظة بدء التشغيل، بينما دائرة دلتا نستخدمها لتشغيل المحرك بشكل دائم حتى يتم فصل المحرك عن مصدر التيار الكهربائي.

معلومات عن توصيل دائرة ستار دلتا

في البداية يجب التعرف على نقاط التوصيل الخارجي للمحرك الكهربائي 3 فاز، حيث يحتوي المحرك على ست أطراف توصل أما على شكل ستار أو دلتا.

ويحتوي المحرك من الداخل على ثلاث ملفات كل ملف له طرف بداية وطرف نهاية، وأطراف البدايات يرمز لها كالتالي: (U1,V1,W1)، والنهايات يرمز لها كالتالي: (U2,V2,W2).

في حالة الدلتا يتم توصيل مصدر الكهرباء 3 فاز على البدايات أو النهايات. بينما دائرة ستار توصل أطراف النهايات معاً بموصل معدني ويصل مصدر التيار مع البدايات ومن الممكن العكس أي تجمع البدايات معاً ويصل مصدر التيار مع النهايات.

لماذا يتم توصيل دائرة ستار دلتا؟

لأن دائرة ستار تعمل على تقليل تيار الاقلاع لحظة التشغيل فقط، بينما دائرة دلتا تعطي المحرك السرعة الكاملة ليتم تشغيل المحرك بشكله الطبيعي طوال وقت التشغيل المستمر.

ملاحظة هامة:

تضع الشركات المصنعة للمحركات 3 فاز جهد وتيار دائرة ستار ودائرة دلتا، وأشهر قيم الجهود 380V/660V أو 220V/380V، ودائماً فولتية دلتا تكون أقل من فولتية ستار، بينما تيار ستار يكون أقل من تيار دلتا.

كيفية اختيار الكونتاكتورات والاوفرلود

• يتم اختيار الكونتاكتور الرئيسي K1 وكونتاكتور الدلتا K3 على أساس شدة تيار المحرك وهو يعمل على توصيلة ستار، لأن التيار في حالة الدلتا يتوزع على الكونتاكتورين (K3,K1).
• يتم اختيار كونتاكتور ستار K2 بناءً على تيار المحرك وهو يعمل دلتا تقسيم 3 (تيار دلتا /3 ).
• أما الاوفرلود يمكن توصيله مباشرة على مصدر التيار بعد الفيوزات بحيث يتم معايرته على تيار دلتا.
• يمكن أيضاً توصيله أسفل الكونتاكتور الرئيسي K1 بحيث يتم معايرته على تيار ستار.

القطع المستخدمة في توصيل دائرة ستار دلتا

• ثلاث كونتاكتورات (كونتاكتور ستار/ كونتاكتور دلتا/ كونتاكتور رئيسي).
• اوفرلود.
• ثلاث فيوزات. رئيسية.
• محرك كهربائي 3 فاز.
• مؤقت زمني (On-delay).
• نقاط مساعدة للكونتاكتورات (نقاط مفتوحة ومغلقة).
• مفتاح تشغيل ومفتاح فصل.

مخطط توصيل دائرة ستار دلتا

شرح توصيل دائرة ستار دلتا

عند وصل مصدر التيار 3 فاز بدائرة القدرة والتحكم لا تعمل الدائرة على تشغيل المحرك بشكل فوري ألا بعد الضغط على مفتاح التشغيل باليد.

عندها يمر التيار في دائرة التحكم عبر نقاط تلامس الاوفرلود ومفتاح الإيقاف ومفتاح التشغيل لتغذية المؤقت الزمني K1T.

بالتزامن مع تغذية المؤقت يمر التيار أيضاً إلى ملف كونتاكتور ستار K2 عبر نقطة تلامس المؤقت المغلقة ونقطة تلامس كونتاكتور دلتا المغلقة K3.

كما يمر التيار عبر النقطة المفتوحة K2 لتغذية ملف الكونتاكتور الرئيسي K1، محدثاً وصل النقطة المفتوحة K1 المتصلة على التوازي مع نقطة K2، بالتالي يتم توصيل نقاط التلامس الرئيسية للكونتاكتور K1  وكونتاكتور دلتا .

بعد انتهاء عد المؤقت يغير نقاط تلامسه، بالتالي يتم تحويل الدائرة من ستار إلى دلتا بفصل التيار عن ملف كونتاكتور ستار K2 ووصل كونتاكتور دلتا K3 مع بقاء الكونتاكتور K1  متصل دون أي تغيير في نقاط تلامسه. متصل دون أي تغيير في نقاط تلامسه.

في حالة حدوث أي عطل يفصل الاوفرلود نقاط التلامس الرئيسية والمساعدة التيار عن دائرة التحكم والقدرة معاً لوقف المحرك عن الدوران.

ملاحظة هامة: يمكنك توصيل لمبات إشارة لتوضح حالة الوصل والفصل الطبيعي والفصل نتيجة عطل ما بالدائرة

متى يوصل المحرك ستار دلتا؟ سؤال مهم يطرحه البعض عن دائرة ستار دلتا، وكما نعلم أنه ليس جميع المحركات يجب توصيلهما ستار دلتا بل محركات 3 فاز فقط.

كما نجد بطاقة بيانات ملصوقة على سطح المحرك يكتب عليه كافة البيانات المطلوبة والتي تعنينا في معرفة طريقة توصيله من حيث جهد وتيار ستار وكذلك جهد وتيار دلتا، وقد خصصنا لكم موضوع خاص بهذا السؤال، وما يجب أن تعرفه عن دائرة ستار دلتا.

توصيل المحرك ستار دلتا

قبل البدء في توصيل الدائرة عليك التعرف أولاً على التوصيل الخارجي للمحرك، فأي محرك 3 فاز سرعة واحدة يكون لكل فاز بداية ونهاية، ويرمز للأطراف الستة برموز متعارف عليها دولياً:

وأي محرك كهربائي 3 فاز بسرعة واحدة يمكن تشغيله على جهدين (ستار/دلتا) مختلفين الفرق بينهما جذر الثلاثة، مثل: 380V/660V.

وإذا عمل المحرك بالفولت الأقل أو الأعلى بشرط توصيل الروزتة الخارجية بالشكل الصحيح، فإن المحرك سيعمل بكامل قدرته وبنفس السرعة في الحالتين.

متى يوصل المحرك ستار دلتا؟

تتم عملية توصيل أي محرك كهربائي 3 فاز ستار دلتا بناء على ما هو مسجل عليه من جهد وتيار، وكما نعلم بأن توصيله دلتا يعمل على جهد أقل في المقابل يسحب شدة تيار عالي. بينما توصيله ستار يعمل على جهد أكبر ويسحب تيار أقل.

بمعنى إذا كان المكتوب على سطح المحرك 220V/380V – 1.7A/ 3A ومصدر الجهد الذي سيتصل بهذا المحرك قيمته 220V، فيجب توصيله دلتا، ولكن إذا تم توصيله ستار وقيمة المصدر كما هي سيعمل المحرك بنصف قدرته تقريباً، وهذا يتسبب في احتراق المحرك عند تحميله حمل كامل.

خلاصة القول:

ومختصر القول أنه عادة ما يكتب على المحرك قيم جهود مختلفة مثل: 380V/660V أو 220V/380V، هذا يعني أن القيمة الأقل يوصل دلتا والأعلى يوصل ستار، وبالتالي تأكد من تطابق قيمة جهد مصدر التغذية مع قيمة الجهد الأقل (جهد المحرك وهو يعمل دلتا).