لطالما شكل التيار الأولي المفرط في المحركات الكهربائية تحديًا للمهندسين الكهربائيين. عند بدء تشغيل محرك كبير مباشرة، يمكن أن يصل التيار الاندفاعي اللحظي إلى عدة أضعاف التيار المقنن، مما قد يؤدي إلى إتلاف المحرك وزعزعة استقرار شبكة الطاقة. ظهرت بادئات النجم-دلتا كحل اقتصادي وفعال لبدء التشغيل بجهد منخفض، وتم اعتمادها على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية.
تتميز بادئة النجم-دلتا القياسية بستة أطراف توصيل. تتوافق هذه الأطراف مع النهايات الستة لملفات الجزء الثابت للمحرك، مما يتيح التبديل بين تكوينات النجم والدلتا خلال مراحل التشغيل المختلفة.
تعمل بادئة النجم-دلتا عن طريق تعديل توصيل ملفات الجزء الثابت لتقليل الجهد والتيار أثناء بدء التشغيل:
مرحلة توصيل النجم: أثناء بدء التشغيل الأولي، تتصل الملفات في تكوين نجمي. يقلل هذا التكوين الجهد عبر كل ملف إلى حوالي 57.7٪ من جهد الخط (1/√3). ونتيجة لذلك، ينخفض تيار البدء إلى حوالي ثلث تيار البدء المباشر، مما يقلل بشكل كبير من الضغط الميكانيكي على المحرك والتأثير الكهربائي على مصدر الطاقة.
مرحلة توصيل الدلتا: عندما تصل سرعة المحرك إلى حوالي 80٪ من السرعة المقننة، تقوم البادئة تلقائيًا بتبديل الملفات إلى تكوين دلتا. في هذا الوضع، يتلقى كل ملف جهد خط كامل، مما يسمح للمحرك بالعمل عند خرج الطاقة المصمم له.
تستخدم البادئة عادةً مفتاحًا ثلاثي القطب مزدوج الرمي (TPDT) لتسهيل الانتقال بين تكوينات النجم والدلتا. تحتوي آلية التبديل هذه على ثلاثة أقطاب مع موضعين لكل منها. تشتمل العديد من الأنظمة على مرحلات زمنية للتحكم بدقة في الفاصل الزمني للتبديل بين أوضاع التشغيل.
- انخفاض كبير في تيار البدء، مما يحمي المحرك والبنية التحتية للطاقة
- بناء بسيط بتكاليف تنفيذ أقل مقارنة بطرق البدء البديلة
- سهولة الصيانة والتوافق الواسع مع محركات الحث ذات القفص السنجابي المختلفة
- تقليل عزم الدوران الأولي بسبب انخفاض الجهد الأولي، مما يجعله غير مناسب لتطبيقات الأحمال الثقيلة
- يتطلب التبديل يدويًا أو تلقائيًا بين التكوينات
توفر بادئات النجم-دلتا حلاً فعالاً من حيث التكلفة لإدارة تيارات البدء العالية في المحركات الكهربائية. في حين أن عزم الدوران الأولي المنخفض يحد من تطبيقات معينة، فإن بساطتها وموثوقيتها تحافظ على مكانتها كخيار مفضل للعديد من السيناريوهات الصناعية. يضمن الفهم الصحيح لتكوين الأسلاك ومبادئ التشغيل الخاصة بها التنفيذ والأداء الأمثل.