Overmatige aanloopstroom in elektromotoren is al lange tijd een uitdaging voor elektrotechnici. Bij het direct starten van een grote motor kan de momentane inschakelstroom meerdere keren de nominale stroom bereiken, wat mogelijk de motor beschadigt en het elektriciteitsnet destabiliseert. Ster-driehoekstarters zijn naar voren gekomen als een economische en effectieve oplossing voor starten met gereduceerde spanning, en worden veel gebruikt in industriële toepassingen.
Een standaard ster-driehoekstarter heeft zes aansluitklemmen. Deze klemmen komen overeen met de zes uiteinden van de statorwikkelingen van de motor, waardoor het schakelen tussen ster- en driehoekconfiguraties tijdens verschillende bedrijfsfasen mogelijk is.
De ster-driehoekstarter werkt door de aansluiting van de statorwikkeling te wijzigen om de spanning en stroom tijdens het opstarten te verminderen:
Ster Aansluitfase: Tijdens de initiële opstart worden de wikkelingen in een stervorm aangesloten. Deze configuratie vermindert de spanning over elke wikkeling tot ongeveer 57,7% van de lijnspanning (1/√3). Bijgevolg daalt de aanloopstroom tot ongeveer een derde van de directe aanloopstroom, waardoor de mechanische belasting van de motor en de elektrische impact op de voeding aanzienlijk worden geminimaliseerd.
Driehoek Aansluitfase: Wanneer de motorsnelheid ongeveer 80% van de nominale snelheid bereikt, schakelt de starter de wikkelingen automatisch over naar de driehoekconfiguratie. In deze modus ontvangt elke wikkeling de volledige lijnspanning, waardoor de motor op zijn ontworpen vermogen kan werken.
De starter maakt doorgaans gebruik van een driepolige dubbelpolige (TPDT) schakelaar om de overgang tussen ster- en driehoekconfiguraties te vergemakkelijken. Dit schakelmechanisme bevat drie polen met elk twee posities. Veel systemen bevatten tijdrelais om het schakelinterval tussen bedrijfsmodi nauwkeurig te regelen.
- Aanzienlijke vermindering van de aanloopstroom, waardoor zowel de motor als de stroominfrastructuur worden beschermd
- Eenvoudige constructie met lagere implementatiekosten in vergelijking met alternatieve startmethoden
- Eenvoudig onderhoud en brede compatibiliteit met verschillende kooiankerinductiemotoren
- Gereduceerd aanloopkoppel als gevolg van lagere initiële spanning, waardoor het ongeschikt is voor toepassingen met zware belasting
- Vereist handmatig of automatisch schakelen tussen configuraties
Ster-driehoekstarters bieden een efficiënte, kosteneffectieve oplossing voor het beheren van hoge aanloopstromen in elektromotoren. Hoewel het verminderde aanloopkoppel bepaalde toepassingen beperkt, behouden hun eenvoud en betrouwbaarheid hun positie als een voorkeurskeuze voor veel industriële scenario's. Een goed begrip van hun bedradingsconfiguratie en operationele principes zorgt voor een optimale implementatie en prestatie.