Układ gwiazda–trójkąt to metoda rozruchu silników trójfazowych, polegająca na dwustopniowym przełączeniu sposobu połączenia uzwojeń. Najpierw silnik startuje w gwieździe z obniżonym prądem, a następnie przełącza się w trójkąt, aby osiągnąć pełne napięcie i moc.
W praktyce oznacza to łagodniejszy rozruch, mniejsze obciążenie sieci i elementów mechanicznych oraz pełną wydajność po przełączeniu.
Kiedy można stosować tę metodę
Układ gwiazda–trójkąt stosuje się wyłącznie w silnikach trójfazowych z listwą zaciskową 6D (sześć zacisków: U1, V1, W1, U2, V2, W2), które pozwalają na połączenia zarówno w gwiazdę (Y), jak i w trójkąt (Δ). Metoda jest szczególnie efektywna dla silników o mocy powyżej 5 kW i z reguły realizowana przez automatyczne przełączniki z przekaźnikiem czasowym (w mniejszych jednostkach możliwy jest przełącznik ręczny).
Aby szybko ocenić, czy silnik nadaje się do rozruchu gwiazda–trójkąt na sieci 400 V, sprawdź oznaczenia na tabliczce znamionowej:
| Oznaczenie tabliczki | Połączenie znamionowe przy 400 V | Rozruch gwiazda–trójkąt na 400 V |
|---|---|---|
| 400/690 V (Δ/Y) | Δ (trójkąt) | Tak – rozruch w Y, praca w Δ |
| 230/400 V (Δ/Y) | Δ przy 230 V | Nie – nie stosować na 400 V |
Najważniejsze korzyści rozruchu gwiazda–trójkąt
Ta metoda przynosi kilka istotnych korzyści, szczególnie w instalacjach o wrażliwej sieci zasilającej:
- mniejszy prąd rozruchowy (około 1/3 prądu przy bezpośrednim rozruchu),
- niższe spadki napięcia w sieci i mniejsze zakłócenia dla innych odbiorników,
- łagodniejszy start mechaniczny – mniejsze udary na przekładnie, sprzęgła i pasy,
- prosta i ekonomiczna automatyka w porównaniu z przemiennikiem częstotliwości.
Zasada działania
Rozruch przebiega dwuetapowo:
- Faza pierwsza (gwiazda) – uzwojenia są łączone w gwiazdę, co zmniejsza prąd rozruchowy do około 1/3 wartości i ogranicza moment rozruchowy;
- Faza druga (trójkąt) – po osiągnięciu około 80% prędkości znamionowej następuje przełączenie na trójkąt, gdzie silnik pracuje z pełnym napięciem sieci i pełną mocą.
Połączenie w trójkąt musi odpowiadać napięciu znamionowemu sieci, natomiast w połączeniu w gwiazdę napięcie na uzwojeniu zmniejsza się o √3.
Dla szybkiego porównania parametrów w obu etapach rozruchu pomocna będzie poniższa tabela:
| Parametr | Gwiazda (Y) | Trójkąt (Δ) |
|---|---|---|
| Napięcie na uzwojeniu | Ulinie/√3 | Ulinie |
| Prąd liniowy przy rozruchu | ~1/3 prądu Δ | 100% (odniesienie) |
| Moment rozruchowy | ~1/3 momentu Δ | 100% (odniesienie) |
| Zastosowanie | rozruch z redukcją prądu | praca znamionowa |
Wymagane narzędzia i materiały
Do prawidłowego podłączenia przygotuj:
- izolowane wkrętaki – do bezpiecznej pracy przy zaciskach,
- końcówki kablowe oczkowe – do pewnego połączenia przewodów,
- oznaczniki przewodów – do jednoznacznej identyfikacji żył,
- przewody elektryczne – o przekroju dostosowanym do mocy silnika.
Schemat połączenia w gwiazdę
W pierwszym etapie (rozruch w gwieździe) wykonaj kolejno:
- Połącz końcówki U2, V2, W2 ze sobą, tworząc punkt wspólny gwiazdy – połączenie musi być solidne i dobrze zaizolowane;
- Podłącz zasilanie do końcówek U1, V1, W1 – każda faza sieci do odpowiadającej jej końcówki uzwojenia;
- Sprawdź poprawność i pewność wszystkich połączeń oraz ich zabezpieczenie przed poluzowaniem.
Schemat połączenia w trójkąt
Po osiągnięciu wymaganej prędkości przejdź na połączenie trójkąt, łącząc końcówki parami w następujący sposób:
- połączyć U1 z W2,
- połączyć V1 z U2,
- połączyć W1 z V2.
Następnie:
- Zadbaj, aby każde połączenie było staranne i mechanicznie zabezpieczone;
- Doprowadź zasilanie do punktów U1, V1, W1 – przewody i zaciski muszą wytrzymać pełny prąd roboczy silnika.
Procedura przełączania z gwiazdy na trójkąt
Stosuj poniższą, bezpieczną kolejność działań:
- Upewnij się, że silnik osiągnął około 80% prędkości nominalnej (spadek prądu, stabilizacja obrotów);
- Wyłącz zasilanie przed zmianą układu połączeń;
- Odczekaj minimum 3 s na rozładowanie napięć resztkowych;
- Rozłącz połączenie gwiazdy i wykonaj połączenia w trójkąt zgodnie ze schematem;
- Sprawdź poprawność wszystkich mostków i zacisków;
- Załącz zasilanie ponownie.
W automatycznych układach z przekaźnikami czasowymi czas przełączenia (typowo do 1 s) ustawia się na przekaźniku zgodnie z dynamiką rozruchu danego napędu.
Krytyczne zasady bezpieczeństwa i błędy do uniknięcia
Zbyt wczesne przełączenie na układ trójkąta to najczęstszy błąd – powoduje skok prądu i przeciążenie, niwelując korzyści metody. Przy przełączeniu w okolicach 80% prędkości nominalnej skok prądu jest minimalny.
Unikaj poniższych błędów podczas montażu i eksploatacji:
- nieprawidłowa identyfikacja końcówek silnika (U1, V1, W1, U2, V2, W2),
- niesolidne lub źle zaizolowane połączenia między końcówkami,
- niedotrzymanie procedury bezpiecznego przełączania (brak przerwy i blokady),
- pominięcie czasu na rozładowanie napięć resztkowych przed zmianą połączeń.
Prawidłowa instalacja wymaga uważnej identyfikacji zacisków, połączeń zgodnych ze schematem oraz ścisłego przestrzegania zasad bezpieczeństwa.
