محركات التيار المتردد ثلاثية الطور

ابتكر من محركات التيار المتردد عدة أنواع تفي الاستخدام البسيط مثلما في الاستخدامات المنزلية كشفاطات الغبار ، ومجففات الشعر ، ومحركات الغسالات الكهربائية والمراوح وغيرها
 ومنها الكبير الذي يستخدم في تشغيل آلات المصانع  والمعامل
او تسيير مترو النقل العام والقطارات الكهربائية ، التي تصل سرعاتها 350 كيلومتر في الساعة . تلك المحركات الكبيرة المستخدمة في المترو والقطارات تسمى محرك جروهي تعمل بجهود أعلى كثيرا قد تصل إلى 3000v

يتركب محرك التيار المتردد بنفس طريقة تركيب محرك التيار المستمر من حيث أنه يتكون من عضو ساكن و عضو دوار

 ويعمل محرك التيار المتردد بواسطة مجال مغناطيسي ناتج من التيار المار في ملفات دائرة الساكن، يقابله مجال مغناطيسي ناتج عن تيار مستحث في ملفات الدوار

يعمل المحرك المتردد بمبدأ تحريض( فرداي) الذي ينص على أن مرور التيار المتردد ينتج مجال مغناطيسيا مترددا، وبالعكس ينشيء المجال المغناطيسي المتردد أيضا تيار كهربي متردد

لا تحتوي معظم محركات التيار المتناوب على مبدلات، لأن التيار يعكس نفسه تلقائيا
وفي بعض محركات التيار المتناوب، يسري التيار القادم من المصدر الخارجي إلى الأجزاء المتحركة من المحرك وبالعكس، عبر مجموعة من الفرش تعمل متصلة بحلقات انزلاق بدلا من حلقات منفصلة

آلية عمل محركات التيار المتردد:
يسري التيار الكهربي في دائرة العضو الثابت فينشأ مجالا مغناطيسيا مترددا يغمر العضو الدوار. هذا المجال المغناطيسي المتردد ينتج تيارا كهربائيا في دائرة العضو الدوار بالحث. في نفس الوقت ينشيء التيار المستحث في دائرة الدوار مجالا مغناطيسيا تعمل على تدوير العضو الدوار

أقسام محركات التيار المتردد:
تقسم محركات التيار المتردد  من حيث التغذية بالتيار الكهربائي الى  نوعين :

1-محركات تعمل بالتيار المتردد العادي  احادي الطور ، سينجل فاز Single Phase

2-محركات تعمل بتيار ثلاثي الأطوار .ثري فاز Three Phase

يسمى العضو الدوار  في محركات التيار المترددRetor

 أما الجزء الساكن (الثابت) الذي يشتمل على مغناطيس المجال (أو ملفات المجال ) فيشار إليه باسم العضو الثابت Stator

وتقسم  محركات التيار المتردد من حيث العضو الدوار الى قسمين :

1-محرك حثي indaction motor

2-محرك تزامنيsynchronous motor


1-المحرك الحثي

ويعرف ايضا بالمحرك الغير تزامني

المحرك الحثي هو محرك تيار متردد يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية وهو أحد تطبيقات قانون فارادي للحث فهو يعمل فقط في أنظمة التيار المتردد


تم اختراع المحرك الحثي من قبل نيكولا تيسلا في 1886 في الولايات المتحدة الأمريكية. حيث درس أسس وآلية عمل المحرك.

تكوين المحرك الحثي 

يتكون المحرك الحثي من عضوين اساسيين :
1- العضو الساكن ويسمى ( stator)

2- العضو الدوار ويسمى ( rotor)

 وترتبط سرعة الدوران بقيمة ترددالتيار في الدائرة ,

 ويتكون العضو الدوار من شرائح من الحديد بدلا من قالب من الحديد المصمت وذلك لتقليل تيار الفقد   وزيادة الكفاءة
  وما بين العضو الدوار و العضو الساكن مسافة من الهواء تسمى الثغرة الهوائية(air gap)
وكلما قلت المسافة بين العضو الدوار و العضوالساكن قلت قيمة مقاومة الهواء

مبدا عمل المحرك الحثي  

يسير التيار المتردد من جهة الجسم
الثابت( Stator ) المرتبط بمصدر الجهد المتردد ويمر التيار في ملفاته
 ومن المعروف انه عند مرور التيار المتردد في ملف ينشأ فيض مغناطيسى متردد طبقا ( لقانون فرداي)

 ويجري هذا الفيض في الدائرةالمغناطيسية التي تتكون بين العضو الساكن و العضو الدوار(Stator-Rotor) - حيث لا يوجد أي ربط كهربي بينهم - وعندما يمر فيض مغناطيسي في ملفات العضو
 الدوار (Rotor) يستحث تيار كهربائي في دائرتة الكهربية طبقا ( لقانون فرداي )
 فينتج عن حركة التيار والفيض، مجال مغناطيسى  دوار، يقوم بتدوير الطرف الثانوي


والمحرك الحثي هو المحرك الأكثر استعمالا في المصانع والآلات.

أنواع المحرك الحثي من حيث التغذية بالتيار المتردد:
1-محرك حثي آحادي الطور single phase


2-محرك حثي ثلاثي الطورthree phase

أنواع المحرك الحثي من حيث العضو الدوار 

1-محرك حثي ذو العضو الدوار القفص السنجابيsquirrel cage  rotor motor

2-محرك حثي ذو العضو الدوار الملفوفwound rotor motor
ويعرف ايضا بالمحرك الحثي ذو حلقات الانزلاق slip ring

هي محركات استنتاجيه تعمل على مصدر تيار متغير ثلاثي الطور وتكون عدد الموصلات التي تمدها ثلاث, ويكون الجهد المغذي إما 220 فولت أو 380 فولت


تمتاز المحركات متعددة الأوجه عن المحركات أحادية الوجه بعدة وجوه منها:

1- أصغر حجما وأبسط من حيث التكوين

2- لها خصائص تشغيل أفضل من المحركات أحادية الوجه التي تتماثل معها في القدرة

3- خط القدرة ثلاثي الأوجه يحتاج إلى ما يقرب من ثلاثة أرباع النحاس الذي يحتاج إليه أحادي الوجه بنفس السعة والجهد وكثافة النقل

الأجزاء الرئيسية في المحرك الحثي ثلاثي الوجه

1- العضو الثابت
 ويتكون من ثلاثة أجزاء أساسية وهي:

أ) الهيكل الخارجي (الإطار):
 يصنع من الصلب ( حديد الزهر) أو الألمنيوم ذو زعانف على سطحه الخارجي تعمل على تبريد الملفات خلال الهواء المندفع من مروحة التبريد. ويستخدم الإطار لحمل الرقائق المكونة للقلب ولتثبيت الغطاءان الجانبيان وصندوق لوحة التوصيل

ب) قلب العضو الثابت:
 ويصنع من رقائق الصلب السليكوني المعزولة عن بعضها بالورنيش والمضغوطة, يشق على محيطها الداخلي مجاري طولية توضع بها ملفات العضو الثابت.


ج) ملفات العضو الثابت:
وتصنع من أسلاك نحاسية معزولة بالورنيش تلف على فرم خاصة بمقاس وبعدد لفات يتناسب مع قدرة المحرك وتربط بالجهد والتيار المار فيها.
توصل أطراف الملفات بحيث تنتج ثلاث وحدات مستقلة متشابهة ومتساوية في كل شيء توزع على محيط العضو الثابت بحيث تتباعد بداياتها ونهاياتها عن بعضها بزاوية مقدارها 120 درجة كهربي وظيفتها إنتاج ثلاث مجالات دائرية متعاقبة ينتج عنها المجال الدائري الذي يتسبب في إحداث عزم الدوران في المحرك.

2- العضو الدائر وهو نوعين

أ‌-العضو الدائر ذوالقفص السنجابي:
 يتكون من مجموعة رقائق الصلب السليكوني المعزولة بالورنيش تثبت على عمود الدوران, يشق على محيطها الخارجي مجاري طولية بشكل عدل أو مائل توضع به قضبان (أسياخ) من النحاس أو الألمنيوم وتوصل أطراف القضبان وتلحم من الناحيتين بواسطة حلقتين مقفلتين من نفس معدن القضبان

ب‌-العضو الدائر الملفوف:
 يتكون من مجموعة رقائق الصلب السليكوني المعزولة بالورنيش تثبت على عمود الدوران, يشق على محيطها الخارجي مجاري طولية, توضع بها ملفات من سلك النحاس المعزولة بالورنيش تكون معزولة عن المجاري بواسطة عازل ورقي أو بلاستيكي
توصل الملفات مع بعضها مكونه ثلاث مجموعات متساوية في عدد الملفات, يخرج من كل مجموعة بداية ونهاية
 تقصر البدايات الثلاث أو النهايات معا في نقطة داخليا
 وتوصل الثلاث أطراف الأخرى إلى ثلاث حلقات انزلاق تكون مثبتة على عمود الدوران ومعزولة عنه وعن بعضها
يتلامس مع هذه الحلقات الثلاث ثلاث فحمات (فرش) متصلة بثلاث أطراف توصل مع مقاومة ثلاثية متغيرة تكون كلها في دائرة ملفات العضو الدائر عند بدء التشغيل ثم تخرج منها شيئا فشيئا بعد أن يصل المحرك إلى 80% من سرعة دورانه

3- الغطاءان الجانبيان
يصنعان من الصلب (حديد الزهر) أو الألمنيوم أي من نفس معدن الإطار ويثبتان بواسطة مسامير قلاووظ ويكون احدهما أمامي والآخر خلفي يحتويان على كراسي البلي التي تركب على عمود الدوران وتعمل على اتزان العضو الدائر وتسهل حركة دورانه وجعله في وضع يسمح له بحرية الحركة


4- مروحة التهوية
 وهي جزء مهم حيث تصنع من الألمنيوم أو البلاستيك, أثناء دوران المحرك فيندفع الهواء بين زعانف الإطار فتخفض من درجة الحرارة التي تنشأ عن مرور التيار في ملفات القلب الحديدي للعضو الثابت

طرق توصيل المحركات الحثية ثلاثية الطور

 يوجد نوعان من التوصيلات للمحركات ثلاثية الطور وهما توصيلة النجمة(Star) وتوصيلةمثلث(Delta)

توصيل ستار (نجمة)


يتم توصيل  المحرك ستار  على جهد 380V في القدرات الصغيرة والمتوسطة وبادئ اقلاع في القدرات الكبيرة وعلى جهد 660V

 ويتم التوصيل بحيث يتم جمع نهايات اطراف المحرك معا ويتم توصيل الاوجه الثلاثة L1  و L2 و L3 مع بدايات الملفات وهي U1 و V1 و W1 كما يمكن عكس التوصيل بمعنى ان يتم توصيل البدايات معا وتوصيل النهايات مع الاوجه

توصيل الدلتا (المثلث)


يتم توصيل المحرك دلتا في حالة الجهد 220V في القدرات الصغيرة وفي حالة الجهد 380V في القدرات الكبيرة

ويتم توصيل بداية كل وجه مع نهاية وجة مخالف له، بحيث لا يتم قصر الاطوار مع بعضها البعض

بحيث يتم توصيل بداية ملفات الوجه الاول U1 مع نهاية ملفات الوجة الثاني V2 وبداية الوجه الثاني V1 مع نهاية الوجه الثالث W2 وبداية الوجه الثالث W1 مع نهاية الوجه الاول U2 .

والطريقتين الشائعتان في توصيل توصيلة الدلتا (مثلث) كالتالي:

L1 -U1-V2

L2-V1-W2

L3-W1-U2


او يمكن توصيلها بالطريقة التالية:

L1 -U1-W2

L2-V1-U2

L3 - W1-V2

من الأمور الهامة عند شراء أي محرك كهربائي حثي هي قراءة لوحة بياناته بدقة وعناية ، وهي عبارة عن لوحة معدنية موجودة على المحرك يوجد عليها البيانات الخاصة به والتي تفيد في عملية التشغيل وعمل دائرة التحكم المناسبه له والظروف المحيطه به وما إلى ذلك ، وفهم هذه البيانات يحافظ على أداء المحرك ويضمن أطول عمر افتراضي له
يتم كتابة الجهد المقنن الذي يسمح للمحرك بالعمل ستار او دلتا على لوحة بيانات المحرك name plate

و يتم ذلك بطرق تختلف من شركة لاخرى

التعرف على اللوحة رقم 1



شرح دلالة كل رقم على name plate

1 - يدل على عدد اقطاب المحرك number of poles.

2- قدرة المحرك بالحصان و معروف ان الواحد حصان ميكانيكى يساوى تقريبا 746 وات و هنا المحرك قدرته 1 حصان

3 - القدرة بالكيلو وات

4 - التردد الذى يعمل عنده المحرك و الذى يوازي السرعة الاسمية للمحرك

5 - سرعة المحرك rated speed و يعمل عندها الموتور عند تطبيق التردد المقنن ( هنا 50 هرتز ) و الجهد المقنن

6-فئة العزل  Insulation Class و هو حرف يدل على درجة تحمل عزل ملفات المحرك لدرجات الحرارة
انظر  الجدول الذى يوضح درجة تحمل عزل الملفات لدرجة الحرارة لكل حرف



7 - درجة حرارة الوسط الذى يعمل عندها المحرك بكفاءه

8 - طبيعة عمل المحرك و تنقسم الى الكثير من الانواع مثل:

  -الرمز continues اى يعمل بكفاءة لمدة كبيره
  -الرمز intermediate اى يعمل لفترة و يفصل لفترة
  - الرمزshort time duty اى يعمل لمدة قصيرة و يجب ان  يقف بعدها ( و تكون هذه المدة مكتوبة بجانب نوع المحرك )

9- رقم يدل على نوع و مواصفات الرولمان بلى bearing الذى يتم تركيبه فى المحرك

10 - الرمزserial number و هذا رقم يخص المصنع للمساعدة على التعرف على خواص المنتج

11 - من اهم المعلومات حيث تحدد الجهد و التيار الذى يجب ان يعمل عندها المحرك عند العمل star و عند العمل delta و اذا لم يتم الالتزام بهذه القيم من الجهود .. يمكن ان يحترق المحرك

12 -الرمز IP Code و هو كود يحدد درجة حماية المحرك ضد دخول الاتربة او المياه اليه

13 - تاريخ تصنيع المحرك

14 - وزن المحرك و يفيد جدا عند الرغبة فى نقله او رفعه بالونش

15 - رقم يدل على ابعاد المحرك  و توجد جداول توضح دلالة هذا الرقم



حسابات توصيلة النجمة Star وحسابات توصيلة المثلث
 Delta

 من حيث حساب كلا من التيار وفرق الجهد والقدرة وكيفية اختيار المفاتيح الكهرومغناطيسية (الكونتاكتور) لتشغيل المحركات الحثية بتوصيلة نجمة مثلث من اجل تقليل تيار البدء الذي قد يصل الى 8 اضعاف تيار المحرك المقنن للمحركات الحثية.


ولتوضيح طريقة الحساب للمحرك بحثت لكم عن لوحة معلومات محرك ووجدت اللوحة التالية والتي تحتوي على معلومات محرك حثي ثلاثي الطور حيث تبين من لوحة بيانات المحرك التالية  ان المحرك يعمل على ترددين هما 50Hz و 60Hz وسوف ناخذ بيانات المحرك من لوحة بيانات المحرك الثلاثي وهي كالتالي :



1- قدرة المحرك بالكيلو وات 22Kw (كيلوات) وهي تعادل تقريبا 29.5HP (حصان ميكانيكي)

2- الجهد 380 فولت في حالة توصيلة ال Delta و 660  فولت في حالة توصيلة Star

3- التيار في حالة توصيلة المثلث 41.3 A

4- التيار في حالة توصيلة النجمة  23.8 A

5- معامل قدرة المحرك 0.90

6- كفاءة المحرك 0.91

وفيما يلي نستعرض حسابات المحركات الثلاثية الطور لحالتي التوصيل ستارStar  ودلتا delta والفرق بينهما :

اولا في حالة Delta :

الفولتية في حالة المثلث :

                                                         VL = Vph

حيث:
                                               VL: فولتية الخط
                                              Vph: فولتية الطور

التيار في حالة المثلث:

                                                   IL=1.73*Iph

حيث:
                                                   VL: جهد الخط
                                                     IL: تيار الخط
                                                  Iph: تيار الوجه
1.73: جذر الرقم  3

ثانيا : في حالة توصيلة Star :

الفولتية في حالة توصيلة Star:

                                               VL = Vph*1.73

حيث :
                                              VL: فولتية الخط
                                            Vph: فولتية الطور

التيار في حالة الستار:
                                                          IL = Iph
حيث:
                                                     IL:تيار الخط
                                                   Iph تيار الوجه

قانون حساب القدرة للمحركات الثلاثية الوجه:

                              P=V*I*1.73*COS F*EFF
حيث:
                                                           P: القدرة
                                                    V : فرق الجهد
                                                             I: التيار
1.73: جذر الرقم 3
                               COS F : معامل قدرة المحرك
                                           EFF : كفاءة المحرك

وبتطبيق المعادلة لحساب التيار في حالتي التوصيل Star و Delta

              22*1000=I*380*0.89*0.912*1.73

                           I=22000/533.5 = 41.23 A
               
حيث انه فعلا نفس الرقم المكتوب على المحرك تقريبا وهو 41.3

وبتطبيق المعادلة فى حالة توصيلة  Star

                             P=V*I*1.73*0.89*0.912

               22*1000=I*660*0.89*0.912*1.73

                       I=7500/660*0.84*0.87*1.73

                            I=22000 /926.7 = 23.74

وهو تقريبا نفس قيمة التيار المكتوبة على المحرك وهي 23.8A

لتحديد قيمة المفتاح التلامسي الذي سيوصل في الدارة ليعمل المحرك بتوصيلة Star-Delta u حيث يتم استخدام هذه الطريقة ببدء حركة المحرك بتوصيلة Star لتقليل تيار البدء للمحرك الذي قد يصل الى 8 اضعاف التيار المقنن للمحرك
 ومن ثم نقوم بالتحويل الى توصيلة المثلث

كيفية اختيار قيمة المفتاتيح الكهرومغناطيسية (الكونتاكتورات) :

1- اختيار المفتاح الكهرومغناطيسي (الكونتاكتور) الخاص بتوصيلة Star :

يقسم تيار توصيلة Delta على جذر 3 والقيمة الناتجة نختار على اساسها قيمة تيار كونتاكتور Star او ان يكون قريب منها:

قيمة تيار كونتاكتور ستار = 41.3 / 1.73 = 23.87 وبهذه الحالة نختار قيمة التيار اعلى من هذه القيمة وليكن 30 امبير

اما كونتاكتور الدلتا فيحب ان يكون اعلى من قيمة تيار توصيلة المثلث ويكون 45 امبير تقريبا
ويكون مثلة الكونتاكور الرئيسي


ولاختيار القاطع الرئيسي للتوصيلة كاملة :
نضرب 1.7 بقيمة تيار المحرك في حالة توصيلة الدلتا
ويكون: 41.3*1.7 = 70.21 امبير وبالتالي نختار قاطع رئيسي اعلى من هذه القيمة




طرق بدء الدوران
في محركات التيار المتردد الحثية
 three phase Induction Motor
من المعروف ان محرك التيار المتردد الحثي ثلاثي الطور three phase Induction Motor يزيد التيار المسحوب فى بداية الدوران و ذلك بسبب العزم المطلوب من المحرك فى البداية للتغلب على عزم القصور الذاتى الكبير للحمل الميكانيكي

عند بدء تشغيل المحرك يسحب المحرك تيار عالي جدا قد تتراوح قيمته من 6 إلى 8 مرات  من التيار الكلي rated current و تختلف هذه النسبة من نوع الى نوع اخر
  ويسمى هذا التيار بتيار البدء ويرجع السبب فى ارتفاع قيمة تيار البدء الى أنه فى المحرك الحثي تعتمد القوه الدافعة الكهربية المستحثه فى ملفات العضو الدوار على قيمة معامل الإنزلاق  وتحدد هذه القوة الدافعة قيمة التيارات المارة فى العضو الدوار

و هذا التيار العالي فى البداية ممكن ان يقوم بحرق ملفات المحرك حيث لا يستطيع تحمل الحرارة الناتجة كما يؤدي الى حدوث هبوط فى الجهد فى الشبكة مما يؤدي الى فصل بعض الاحمال بسبب النقص فى الجهدلذلك يجب وجود طرق لبداية دوران المحرك الحثي

 من امثلة هذه الطرق :

1- طريقة التوصيل مباشرة على الخط
Direct on line Starter   
فى هذه الطريقه يتم توصيل أطراف العضو الثابت مباشرة على مصدر الجهد وتستخدم هذه الطريقه عادة مع المحركات الحثيه ذو القفص السنجابى  Squirrel Cage

عيوب استخدام التوصيل مباشرة على الخط
من العيوب الواضحه فى هذه الطريقه أنه لا يتم فيها تخفيض تيار البدء أو عزم البدء بل تظل قيم تيار البدء وعزم البدء عاليه كما هي مما قد يشكل خطورة على ملفات الموتور لذلك تستخدم هذه الطريقة للمحركات ذات القدرات المنخفضة ( عادة أقل من5KW ) ويوضح الشكل التالي دائرة القوى والتحكم المستخدمه فى هذا النوع من طرق البدء

2- اضافة مقاومات على التوالي مع ملفات العضو الثابت  Stator  Resistance Starter
إن توصيل مقاومات على التوالي مع ملفات العضو الثابت يؤدي إلى تقليل الجهد المسلط على العضو الثابت نتيجه لهبوط الجهد الحادث على هذه المقاومات وبالتالي يقل تيار البدء ثم بعد إجتياز فترة البدء يمكن إخراج هذه المقاومات تدريجيا

عيب هذه الطريقة هو زيادة المفاقيد النحاسي مما يجعلها غير مناسبة للإستخدام خصوصا مع المحركات الكبيرة

شرح دائرة القوى و التحكم 

عند الضغط على مفتاح التشغيل S3 يصل التيار الى ملف الكونتاكتور KM1فيشتغل

 يقوم  الكونتاكتور KM1 بغلق التلامسات المفتوحة.
 فيغلق التلامـس 14-13 وتلامساته الرئيسية
ويعمل التلامس 13-14 على تامين استمرارية

يصل التيار الى مجموعة المقاومات R1 ومنها الى مجموعة المقاومات R2ومنها الى اطراف المحرك فيشتغل بسرعة منخفضة

يقوم التايمر الهوائيKT1 المركب على الكونتاكتور KM1 بعد الزمن المظبوط عليه وعند انتهاء الزمن يبدل تلامساته فيصل التيار الى ملف الكونتاكتور KM11
فيقوم بغلق تلامساته الرئيسية

فيمر منه التيار مما يؤدي الى اخراخ مجموعة المقاومات R1 ويعمل المحرك بالسرعة المتوسطة

يقوم التايمر الهوائيKT11 المركب على الكونتاكتور KM11 بعد الزمن المظبوط عليه فاذا انتهى الزمن يبدل تلامساته فيصل التيار الى ملف الكونتاكتور KM12
فيقوم بغلق تلامساته الرئيسية
فيمر منها التيار مما يؤدي الى اخراج مجموعة المقاومات R2 ويعمل المحرك بكامل سرعته

3 - اضافة مقاومات على التوالي مع ملفات العضو الدوار  Rotor Resistance Starter 

هذه الطريقة خاصة فقط بالمحرك ذي حلقات الإنزلاق حيث يمكن توصيل مقاومات على التوالي مع ملفات العضو الدوار , وبالتالي فان تيار البدء يقل نتيجه اضافة المقاومات  وبعد أن يجتاز المحرك فترة البدء يتم إزالة هذه المقاومات تدريجيا وذلك لتجنب زيادة المفاقيد فى دائرة العضو الدوار

 تعتبر هذه الطريقة الأفضل للمحركات ذى حلقات الإنزلاق , كما أنها تزيد من عزم البدء للمحرك وذلك لأن مقاومة البدء تضاف إلى R2 وبالتالي فإن الإنزلاق الذى يحدث عنده أعلى عزم يزداد وبالتالي ينتقل موضع العزم الأقصى إلى الأمام مما يعني الزيادة فى عزم البدء للمحرك

شرح دائرة القوى والتحكم
المحركات ثلاثية الاوجه ذو حلقات بالانزلاق تبدأ حركتها بتوصيل مجموعة من مقاومات البدء مع العضو الدوار تدريجيا حتى تخرج تماما من الدائرة وذلك عند وصول السرعة الى 80% من السرعة المقننة

 دائرة القوى والتحكم الرئيسية لمحرك ثلاثي الاوجه يبدأ حركته بمقاومات بدء مع العضو الدوار 

من الشكل يتضح انه بالضغط على المفتاح الضاغط S1 يكتمل مسار الكونتاكتور K1 فيبدأ المحرك حركته في ظل وجود المقاومتان R1 و R2 المتصلة على التوالي مع ملفات العضو الدوار مما يساعد على تقليل تيار البدء

وفى نفس اللحظة يكتمل مسار المؤقت T1
وبعد مرور الزمن المظبوط عليه يبدل تلامساته فيكتمل مسار الكونتاكتور K3 فتخرج المقاومة R2 من دائرة العضو الدوار

ايضا يقوم  الكونتاكتور K3 باكمال مسار التيار بالمؤقت الزمني T2 وبعد انتهاء الزمن المظبوط عليه المؤقت يبدل تلامساته  فيكتمل مسار الكونتاكتور K2 فتخرج المقاومة R1 من دائرة العضو الدوار وبالتالي تقصر ملفات العضو الدوار على نفسها

فى نفس الوقت يفتح فقط التلامسات المغلقة للكونتاكتور K2 فينقطع مسار التيار عن كل من T1 و K3 و T2 ويبقى الوضع كما هو حتى يتم ايقاف المحرك 

4- بدء التشغيل عن طريق توصيله ستار دلتا
 star delta connection
تعتبر هذه الطريقة من اكثر الطرق المستخدمة في التطبيقات الصناعية

  توصيلة ستار
 يتم توصيل نهايات الملفات معا لتشكل نقطة واحدة و يتم توصيل طرف كل ملف بطرف من المصدر

 اذا في بداية التشغيل الجهد المطبق على الفازة يكون اقل من جهد الخط  لذلك يقل التيار المسحوب فتتحمل الملفات تيار البدء

 توصيلة دلتا 
يتم توصيل بداية كل ملف بنهاية الملف السابق و يتم توصيل الثلاثة اطراف المصدر بالثلاث اطراف الملفات
  في هذه الطريقة يتم توصيل المحرك بطريقة ستار في بداية التشغيل و لمدة حوالي 10 ثواني حتى يأخذ المحرك سرعته ثم يتم التحويل لتوصيلة دلتا

اذا يتم تحميل المحرك بالجهد الكلي للخط  فيولد المحرك قدرته الكلية

في هذا التصميم يجب ان يوجد حماية كهربية و ميكانيكية بين الكونتاكتور km 1
و الكونتاكتور km 3حتى لا يحدث short circuit

مزايا استخدام بادئ ستار / دلتا 

-أكثر الطرق توفيرا فى الناحية الاقتصادية

- سهولة تصميمها مقارنتا بباقى الطرق

 -التخفيض العالى فى قيمة تيار البدء ( يتم تخفيض تيار البدء بنسبة 67% )  مما ينتج عنه تقليل تكلفة الكابلات  والقواطع  وأجهزة الحماية

عيوب استخدام بادئ ستار دلتا 

 -حدوث تيارات عابره Transient currents ذات قيم قصوى عاليه جدا في اللحظة التى يتم فيها تغيير طريقة توصيل ملفات المحرك من " ستار " إلى " دلتا "

 - حدوث تخفيض فى قيمة عزم البدء للمحرك بنسبه عاليه تصل الى 67% مما قد ينتج عنه اطالة فترة البدء أو ربما يكون عزم البدء أقل من العزم المطلوب لبدء دوران الحمل فلا يستطيع تدوير المحرك فلا يدور المحرك


5- طريقة البدء باستخدام
محول auto transformer
ببساطة تعتمد الفكرة على تقليل جهد الخط الواصل الى ملفات المحرك و بالتالي تخفيض تيار البدء و حماية المحرك و ذلك باستخدام auto transformer و بعد ان يأخذ المحرك سرعته الكاملة ( بعد حوالي 10 ثواني ) يتم الغاء عمل المحول و يتم تحميل المحرك بالجهد الكلي

فى بداية التشغيل يتم تشغيل الكونتاكتور STAR و الكونتاكتور START فيصل للموتور جزء معين من الجهد و يكون اقل من جهد المصدر و بعد حوالي 10 ثواني يتم ايقاف الكونتاكتور  STAR و  والكونتاكتور START ويتم تشغيل الكونتاكتور RAN فيصل الجهد الكلي للموتور و يعمل بقدرته الكلية
 بالطبع يوجد حماية كهربية و ميكانيكية بين  كونتاكتور START من ناحية و الكونتاكتور RAN من ناحية اخرى و ذلك لضمان عدم عمل كونتاكتور RAN فى حالة عمل START او العكس حتى لا يحدث دائرة قصر Short Circuit

 مميزات الطريقة
- عزم بدء عالي high starting torque يصل الى حوالي 70 %
- يمكن التحكم فى جهد البدء عن طريق التحكم فى الturns ratio الخاص بالمحول

عيوبها
- اغلى من طريقة ستار دلتا من حيث التكلفة

الاستخدامات
- عاده يستخدم فى التطبيقات التى تحتاج الى عزم بدء دوران عالي
-يستخدم في المضخات الغاطسة عالية القدرة

6- أجهزة البدء الناعم    Soft Starters 

السوفت ستارتر هو جهاز بدء تشغيل ناعم  للمحركات الــ AC ذات القدرات من 5 حصان وحتى 1000 حصان وأحيانا أكثر من ذلك
 وذلك بالتحكم فى معدل التسارع(acceleration) ويكون فى المتوسط زمن التسارع من 10ثوان وحتى 30ثانية يصل فيها المحرك  من سرعة صفر حتى أقصى سرعة له
وبعد وصول المحرك الى أقصى سرعة يتم فصل السوفت ستارتر وتوصيل كونتاكتور بين مصدر التيار و المحرك  مباشرا مع التحكم فى هذا الكونتاكتور عن طريق نقط مساعدة موجودة على الكونتاكتور

نظرية العمل 
يتم التحكم فى عمليتي فصل وتوصيل المحركات عن طريق ثايروسترات ( thyristors ) بحيث يتم تسليط جهد المصدر بالتدريج على فترة زمنية محددة حتى يصل إلى كامل قيمته مع نهاية فترة التشغيل
 وبالمثل يمكن التحكم فى فترة توقف المحرك عن طريق تقليل جهد المصدر تدريجيا من كامل قيمته حتى الصفر خلال فترة زمنية محددة
وبذلك يمكن عمل الإيقاف والتشغيل بدون حدوث تغيرات فجائية وحادة في أي من التيار أوالعزم  مما يؤدي إلى تجنب صعوبات كثيره كهربية وميكانيكية

طريقة عمله
  يتم ادخال اشارتي السرعة والتيار للمحرك لدائرة تحكم  وبناءا على قيمتي السرعة والتيار تقوم هذه الدائرة بالتحكم فى زاوية الإشعال ( firing angles ) للثايرستورات وبالتالي يتم تغيير قيمة الجهد
 مع إمكانية التحكم فى كل من زمن التشغيل وزمن الإيقاف وعزم البدء ليتناسب مع التطبيقات المختلفة

وبإستخدام عملية البدء الناعم يتم ضبط الجهد بحيث تكون قيم تيارات المحرك عند البدء بالقدر الكافي فقط لأن تعطي المحرك عزما يساوي عزم الحمل عند البدء
وهذه القيم بالطبع لن تؤدي إلى دوران المحرك والحمل ولكنها تؤدي إلى البدء بدون إجهادات ميكانيكية أو كهربية
 ثم يقوم جهاز البدء بزيادة الجهد المسلط على المحرك مع الزمن حتى تتزايد السرعة إلى أن تصل إلى أعلى قيمة حيث يكون الجهد قد وصل إلى قيمته المقننة

مزايا إستخدام جهاز البدء الناعم  Soft starter 
1- إنقاص تيار البدء إلى قيمة تتحملها ملفات المحرك

2- المحافظة على ثبات جهد الشبكة لأن تيار البدء العالي يؤدي إلى خفض جهد الشبكة مما يسبب مشاكل لبقية الأحمال

3- توفير الطاقة الكهربية خلال فترات البدء
 ويمكن لبعض أجهزة البدء الناعم توفير الطاقة طوال فترات تشغيل المحرك

4- إستخدام مساحة مقطع صغير للكابلات المتصلة من الشبكة للمحرك

5- بإستخدام طريقة بدء مفتاح " ستار / دلتا " نحتاج إلى كابلين كل منهما ثلاثة أطراف من المحرك حتى المفتاح
 ولكن بإستخدام جهاز البدء الناعم تحتاج فقط إلى كابل ثلاثة أطراف

6- نادرا ما يحتاج إلى صيانة لأنه لا يحتوي على أجزاء متحركة

7- يساعد على بدء دوران المحرك بدون حدوث إجهادات ميكانيكية أو كهربية للمحرك أو الأحمال

التطبيقات

مما سبق نستطيع أن ندرك المدى الواسع للتطبيقات التى تستخدم فيها بادئات التشغيل والإيقاف الهادئة وعلى سبيل المثال:

 ففى حالة السيور الناقلة  Conveyer Belts والمستخدمة بكثرة فى خطوط النقل والتعبئة  يتضح ضرورة أن تتم عملية الإيقاف والتشغيل بدون أى حركات فجائية وإلا أدى ذلك إلى حدوث خسائر فى المنتج وهنا يصبح إستخدام هذا النوع من بادئات التشغيل ضرورة وليس إختيارا

 وأيضا تستخدم بكفاءة فى الأوناش والروافع حتى نضمن حركة هادئة أثناء رفع وإنزال الأحمال

وأيضا تستخدم فى آلات التغليف بالبلاستيك

وكذلك مع المضخات والضواغط حيث يؤدي ذلك إلى تلافي التغيرات الفجائية فى ضغط الغازات والسوائل داخل المواسير مما يقضى على ظاهرة الطرق  hammering داخل المواسير

عكس اتجاه دوران المحركات ثلاثية الاوجه:

يعتمد اتجاه دوران المجال المغناطيسي في العضو الساكن على اتجاه التيارات الثلاثة الداخلة لملفات العضو الساكن وهي التي تاتي من المصدر
 (التيار الذي ينتج عن سريان فولتية الوجه الاول L1 في ملفات الوجه الأول U1-U2 والتيار الذي ينتج عن سريان فولتية الوجه الثاني L2 في ملفات الوجه الثاني V1-V2 والتيار الذي ينتج عن سريان فولتية الوجه الثالث L3 في ملفات الوجه الثالث W1-W2)
 الذي ينتج عن مرور فولتية الوجه الثاني L2 وبعكس تغذية وجهين من خط المصدر يمكن عكس اتجاه دوران المجال المغناطيسي في العضو الساكن وبالتالي عكس اتجاه دوران العضو الدوار (المحرك)

طريقة عكس اتجاه دوران المحركات ثلاثية الأوجه:

ومن ما سبق يتضح لنا انه يتم عكس اتجاه دوران المحركات ثلاثية الأوجه بتبديل وضع أي وجهين مع بعضهما البعض عند توصيلهما مع أطراف المحرك

 ويتم ذلك باستخدام مفاتيح يدوية أو باستخدام المفاتيح المغناطيسية



ولا تختلف طريقة عكس اتجاه دوران المحرك ثلاثي الأوجه الموصول بتوصيلة ستار (نجمة) أو دلتا (مثلث) باستخدام علبة التوصيل الموجودة على المحرك حيث يتم عكس الدوران بتبديل توصيل اي وجهين من اوجه المحرك وتثبيت الوجه الثالث، وحيث يتم تبديل كل من الوجه الأول الذي كان موصول مع U1 في الاتجاه الاول ليتم توصيله مع V1 عند عكس اتجاه الدوران و يتم توصيل L2 مع V1 في الاتجاه الاول ليتم توصيله مع U1 عند عكس اتجاه دورانه ويتم تثبيت الوجه الثالث L3 في كلا الاتجاهين مع W1