Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети: Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике

Содержание

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети с реверсом

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Несколько дней назад от одного из читателей сайта я получил письмо с просьбой подробно рассказать о том, как осуществить реверс трехфазного асинхронного двигателя 380/220 (В), подключенного в однофазную сеть 220 (В).

Действительно, я как то упустил этот момент из виду и про реверс совсем забыл. Дело в том, что у меня уже имеется статья, где я рассказывал про выбор емкости рабочих и пусковых конденсаторов, собирал схему подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть 220 (В) и даже снял видео на конкретном примере.

А сейчас вернемся к реверсу. Мудрить сложную схему я не буду, а покажу самый простой и самый распространенный вариант с помощью кнопки управления КУ-110111. Эту кнопку еще называют кнопочным выключателем или переключателем.

Вот так она выглядит.

Суть в том, что нам нужно две пары контактов: нормально-разомкнутый и нормально-замкнутый. И самое главное, чтобы управление этими контактами было фиксированным.

Вот как раз таки в этой кнопке имеется две пары контактов:

  • (1-2) — нормально-разомкнутый
  • (3-4) — нормально-замкнутый

В нашем случае управление контактами осуществляется с помощью рукоятки-переключателя, которая имеет два положения.

Когда переключатель установлен (зафиксирован) в вертикальном положении, то его контакт (1-2) разомкнут, а (3-4) замкнут. И наоборот, когда переключатель находится в горизонтальном положении (поворот рукоятки на 90° по часовой стрелке), то его контакт (1-2) замкнут, а (3-4) — разомкнут.

Номинальный ток контактных пар составляет 10 (А). На это стоит обращать внимание, т.к. при выборе кнопки с заниженным номинальным током контакты могут выгореть.

Вместо кнопки управления КУ-110111 можно использовать тумблеры, ключи управления, кнопки с фиксацией положения и т.п.

Например, для реверса двигателей мощностью до 0,4 (кВт) можно применять тумблер ТВ1-2. У него имеется 4 контактные группы: 2 нормально-разомкнутые и 2 нормально-замкнутые. Номинальный ток контактов составляет 5 (А).

Реверс асинхронного трехфазного двигателя, подключенного в однофазную сеть

Все просто. Реверс осуществляется путем переключения питания конденсаторов с одного полюса питающего напряжения на другой. Это как раз и осуществляется с помощью кнопки управления. На схеме она показана в красном прямоугольнике.

В качестве примера рассмотрим уже известный нам трехфазный двигатель АОЛ 22-4 мощностью 0,4 (кВт) напряжением 220/127 (В). Для его запуска необходим рабочий конденсатор емкостью не ниже 25 (мкФ). Я использовал конденсатор чуть меньшей емкости — МБГО-1, 20 (мкФ), напряжение 500 (В).

В моем примере взят двигатель напряжением — 220/127 (В). Т.к. питающая сеть у нас 220 (В), то его обмотки должны быть соединены в звезду. Звезда уже собрана внутри этого двигателя и на клеммник выведено всего 3 вывода.

Для тех кто забыл, то читайте статью о схемах соединения обмоток двигателя (звезда и треугольник).

Сначала я устанавливаю на кнопке управления перемычку между клеммами (2) и (3). Затем к клемме (2) подключаю один вывод конденсатора.

Второй вывод конденсатора подключаю на обмотку электродвигателя, которая не соединена с сетью, т.е. по схеме это вывод С1 (U1).

Теперь нужно соединить переключатель с двигателем. Для этого клемму (1) я соединяю с выводом двигателя С3 (W1), а клемму (4) — с С2 (V1).

Если на Вашем двигателе отсутствует маркировка выводов обмоток, то ее можно найти самостоятельно — вот Вам в помощь моя статья об определении начала и конца обмоток электродвигателя.

Питающее напряжение 220 (В) подводим к С2 (V1) и С3 (W1). Пробуем включать двигатель и проверяем реверс.

Работу реверса смотрите в видеоролике:

P.S. На этом, пожалуй, все. Если у Вас возникли вопросы по материалу статьи, то пишите их в комментариях или мне на почту. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Асинхронные трехфазные двигатели, а именно их, из-за широкого распространения, часто приходится использовать, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку. Обмотки могут быть соединены по схеме «звезда» (концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

Подключение трехфазного двигателя по схеме треугольник

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме треугольник

В распределительной коробке контакты обычно сдвинуты — напротив С1 не С4, а С6, напротив С2 — С4.

Положение контактов в распределительной коробке трехфазного двигателя

Подключение трехфазного двигателя по схеме звезда

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме звезда

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети по его обмоткам в разный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. При включении двигателя в однофазную сеть, вращающий момент, способный сдвинуть ротор, не создается.

Среди разных способов подключения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой — подключение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Частота вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как и при его включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о мощности, потери которой достигают значительных величин. Точные значения потери мощности зависят от схемы подключения, условий работы двигателя, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Ориентировочно, трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные электродвигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, однако большинство из них справляются с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потери мощности. В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т.д. Наиболее распространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В — для «звезды», 220 — для «треугольника). Большее напряжение для «звезды», меньшее — для «треугольника». В паспорте и на табличке двигателей кроме прочих параметров указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и возможность ее изменения.

Таблички трехфазных электродвигателей

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении «звездой».

Табличка Б информирует, что обмотки двигателя подсоединены по схеме «звезда», и в распределительной коробке не предусмотрена возможность переключить их на «треугольник» (имеется всего лишь три вывода). В этом случае остается или смириться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме «звезда», или, проникнув в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник».

Если рабочее напряжение двигателя составляет 220/127В, то к однофазной сети на 220В двигатель можно подключить только по схеме «звезда». При подключении 220В по схеме «треугольник», двигатель сгорит.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

Пожалуй, основная сложность подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть заключается в том, чтобы разобраться в проводах, выходящих в распределительную коробку или, при отсутствии последней, просто выведенных наружу двигателя.

Самый простой случай, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме «треугольник». В этом случае нужно просто подсоединить токоподводящие провода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если в двигателе обмотки соединены «звездой», и имеется возможность изменить ее на «треугольник», то этот случай тоже нельзя отнести к сложным. Нужно просто изменить схему подключения обмоток на «треугольник», использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит сложнее, если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания об их принадлежности к определенной обмотке и обозначения начал и концов. В этом случае дело сводится к решению двух задач (Но прежде чем этим заниматься, нужно попробовать найти в Интернете какую-либо документацию к электродвигателю. В ней может быть описано к чему относятся провода разных цветов.):

  • определению пар проводов, относящихся к одной обмотке;
  • нахождению начала и конца обмоток.

Первая задача решается «прозваниванием» всех проводов тестером (замером сопротивления). Если прибора нет, можно решить её с помощью лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся провода в цепь последовательно с лампочкой. Если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Таким способом определяются три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) относящихся к трем обмоткам.

Определение пар проводов относящихся к одной обмотке

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) несколько сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой не годится из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (например, A ) подключается батарейка, к концам другой (например, B ) — стрелочный вольтметр. Теперь, если разорвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в ту или иную сторону. Затем необходимо подключить вольтметр к обмотке С и проделать ту же операцию с разрывом контактов батарейки. При необходимости меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) нужно добиться того, чтобы стрелка вольтметра качнулась в ту же сторону, как и в случае с обмоткой В. Таким же образом проверяется и обмотка А — с батарейкой, подсоединенной к обмотке C или B .

В итоге всех манипуляций должно получиться следующее: при разрыве контактов батарейки с любой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одной и той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону). Теперь остается пометить выводы одного пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого — как концы (А2, В2, С2) и соединить их по необходимой схеме — «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220/127В).

Извлечение недостающих концов. Пожалуй, самый сложный случай — когда двигатель имеет соединение обмоток по схеме «звезда», и нет возможности переключить ее на «треугольник» (в распределительную коробку выведено всего лишь три провода — начала обмоток С1, С2, С3) (см. рисунок ниже). В этом случае для подключения двигателя по схеме «треугольник» необходимо вывести в коробку недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Табличка разбираемого электродвигателя

Чтобы сделать это, обеспечивают доступ к обмотке двигателя, сняв крышку и, возможно, удалив ротор. Отыскивают и освобождают от изоляции место спайки. Разъединяют концы и припаивают к ним гибкие многожильные изолированные провода. Все соединения надежно изолируют, крепят провода прочной нитью к обмотке и выводят концы на клеммный щиток электродвигателя. Определяют принадлежность концов началам обмоток и соединяют по схеме «треугольник», подсоединив начала одних обмоток к концам других (С1 к С6, С2 к С4, С3 к С5). Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка. Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. Поэтому если нет должной квалификацией, возможно, не останется ничего иного, как подключить трехфазный двигатель по схеме «звезда», смирившись со значительной потерей мощности.

Вывод проводов в клеммную коробку

Подключение проводов к клеммной колодке

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Подключение по схеме «треугольник». В случае бытовой сети, с точки зрения получения большей выходной мощности наиболее целесообразным является однофазное подключение трехфазных двигателей по схеме «треугольник». При этом их мощность может достигать 70% от номинальной. Два контакта в распределительной коробке подсоединяются непосредственно к проводам однофазной сети (220В), а третий — через рабочий конденсатор Ср к любому из двух первых контактов или проводам сети.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Обеспечение пуска. Пуск трехфазного двигателя без нагрузки можно осуществлять и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электродвигатель имеет какую-то нагрузку, он или не запустится, или будет набирать обороты очень медленно. Тогда для быстрого пуска необходим дополнительный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только на время пуска двигателя (2-3 сек, пока обороты не достигнут примерно 70% от номинальных), затем пусковой конденсатор нужно отключить и разрядить.

Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп

Удобен запуск трехфазного двигателя с помощью особого выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными — пока не будет нажата кнопка «стоп».

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту («фазе») подсоединена третья фазная обмотка.

Реверс трехфазного двигателя

Направлением вращения можно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному тумблеру, соединенному двумя своими контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения тумблера двигатель будет вращаться в одну или другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, позволяющая осуществлять удобное управление трехфазным двигателем.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети, с реверсом и кнопкой для подключения пускового конденсатора

Подключение по схеме «звезда». Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Конденсаторы. Необходимая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы подключения обмоток двигателя и других параметров. Для соединения «звездой» емкость рассчитывается по формуле:

Для соединения «треугольником»:

Где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ, I — ток в А, U — напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

Где Р — мощность электродвигателя кВт; n — КПД двигателя; cosф — коэффициент мощности, 1.73 — коэффициент, характеризующий соотношение между линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике величину емкости рабочего конденсатора при подсоединении «треугольником» можно посчитать по упрощенной формуле C = 70•Pн, где Pн — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя необходимо около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. Если её значение оказалось больше, чем требуется при данных условиях работы, двигатель будет перегреваться. Если емкость оказалась меньше требуемой, выходная мощность электродвигателя будет слишком низкой. Имеет резон подбирать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с малой емкости и постепенно увеличивая её значение до оптимального. Если есть возможность, лучше подобрать емкость измерением тока в проводах подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть наиболее близким. Замеры следует производить при том режиме, в котором двигатель будет работать.

При определении пусковой емкости исходят, прежде всего, из требований создания необходимого пускового момента. Не путать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Если по условиям работы пуск электродвигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость обычно принимается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен. В этом случае схема включения упрощается и удешевляется. Для такого упрощения и главное удешевления схемы, можно организовать возможность отключения нагрузки, например, сделав возможность быстро и удобно изменять положение двигателя для ослабления ременной передачи, или сделав для ременной передачи прижимной ролик, например, как у ременного сцепления мотоблоков.

Клиноременная передача мотоблока Салют 5

Пуск под нагрузкой требует наличия дополнительной емкости (Сп) подключаемой на время запуска двигателя. Увеличение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при некотором определенном ее значении момент достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному результату: пусковой момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя под нагрузкой близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть, если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора должна быть 80-160 мкФ, что даст пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Но если двигатель имеет небольшую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как писалось выше, его вообще может не быть.

Пусковые конденсаторы работают непродолжительное время (всего несколько секунд за весь период включения). Это позволяет использовать при запуске двигателя наиболее дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Отметим, что у двигателя подключенного к однофазной сети через конденсатор, работающего без нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, идет ток на 20-30% превышающий номинальный. Поэтому, если двигатель используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора следует уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько поменьше, отчасти из-за возможности подбора оптимальной емкости, подсоединяя дополнительные или отключая ненужные, последние можно использовать в качестве пусковых. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, исходя из того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле: Cобщ = C1 + C1 +. + Сn .

Параллельное соединение конденсаторов

В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

  1. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор
  2. Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя
  3. Расчёт конденсатора для трёхфазного двигателя

Довольно часто возникает необходимость в нестандартном подключении какого-либо электроприбора, применительно к конкретным условиям. Среди возможных вариантов следует выделить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, широко применяемое в бытовых условиях. Данная схема вполне оправдывает себя, несмотря на некоторое снижение мощности подключаемого оборудования.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор

Подключить трехфазный двигатель к сети с напряжением 220 вольт довольно просто. В стандартной ситуации, в каждой фазе имеется собственная синусоида. Между ними существует фазовый сдвиг, составляющий 120 градусов. За счет этого обеспечивается плавное вращение в статоре электромагнитного поля.

Каждая волна обладает амплитудой 220 вольт, что и дает возможность подключения трехфазного двигателя к обычной сети. Получение трех синусоид из одной фазы происходит с помощью обычного конденсатора, при условии соединения обмоток двигателя треугольником. Объединенные в единое кольцо, они позволяют получать сдвиг по фазе в 45 и 90 градусов, вполне достаточный для не слишком активной работы вала.

Применение конденсатора позволяет достичь мощности двигателя при одной фазе примерно 50-60% от этого же показателя для трех фаз. Однако данная схема подходит не ко всем электродвигателям, поэтому следует выбирать наиболее подходящую модель, например, серии АПН, АО, А, АО2 и другие.

Одним из условий использования конденсатора является необходимость изменения его емкости в соответствии с количеством оборотов. Практическое выполнение этого условия представляет серьезную проблему, поэтому управление двигателем выполняется в двухступенчатом варианте. Во время запуска подключается сразу два конденсатора, один из которых отключается после разгона. Остается только рабочий, продолжающий функционировать.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя

Пусковой конденсатор должен примерно в 2-2,5 раза превышать емкость рабочего конденсатора. Расчетное напряжение этих устройств обычно в 1,5 раза превышает напряжение сети. Для сетей 220 вольт наилучшим вариантом будут конденсаторы МБПГ, МБГО, МБГЧ, рабочее напряжение которых составляет 500 вольт и более. Если конденсаторы включаются лишь на короткое время, возможно применение в схеме электролитических устройств, таких как КЭ-2, К50-3, ЭГЦ-М с минимальным напряжением 450 вольт.

Между собой конденсаторы соединяются последовательно, через минусовые выводы. Далее в схему добавляется резистор, сопротивлением 200-300 Ом, убирающий оставшийся электрический заряд с конденсаторов.

Расчёт конденсатора для трёхфазного двигателя

Нормальная работа трехфазного электродвигателя с пуском через конденсатор зависит от ряда условий. Одним из них является изменение емкости устройства в соответствии с числом оборотов двигателя. Это достигается за счет двухступенчатого управления, состоящего из двух конденсаторов – пускового и рабочего.

Во время пуска происходит замыкание контактов, после чего нажимается кнопка разгона. После того как набрано достаточное количество оборотов, кнопку следует отпустить. Рассчитать емкость рабочего конденсатора можно по следующей формуле: Ср = 4800х I/U. где Ср является емкостью устройства в мкФ, I – сила тока, потребляемого двигателем в амперах, U – напряжение электрической сети в вольтах. Данная формула подходит при соединении обмоток двигателя методом треугольника. Если же обмотки двигателя соединены звездой, применяется формула Ср = 2800х I/U .

Таким образом, подключение трехфазного двигателя к однофазной сети имеет свои особенности. Например, емкость пускового и рабочего конденсатора должна соответствовать мощности подключаемого двигателя.

Трехфазный двигатель в однофазной сети. Схема подключения трехфазного двигателя

Бывают в жизни ситуации, когда нужно включить какое-то промышленное оборудование в обычную домашнюю сеть электропитания. Тут же возникает проблема с числом проводов. У машин, предназначенных для эксплуатации на предприятиях, выводов, как правило, три, а бывает и четыре. Что с ними делать, куда их подключать? Те, кто пытался испробовать различные варианты, убедились, что моторы просто так крутиться не хотят. Возможно ли вообще однофазное подключение трехфазного двигателя? Да, добиться вращения можно. К сожалению, в этом случае неизбежно падение мощности почти вдвое, но в некоторых ситуациях это – единственный выход.

Напряжения трехфазной сети и их соотношение

Для того чтобы понять, как подключить трехфазный двигатель к обычной розетке, следует разобраться, как соотносятся напряжения в промышленной сети. Общеизвестны величины напряжений – 220 и 380 Вольт. Раньше еще было 127 В, но в пятидесятые годы от этого параметра отказались в пользу более высокого. Откуда взялись эти «волшебные цифры»? Почему не 100, или 200, или 300? Вроде бы круглые цифры считать легче.

Большая часть промышленного электрооборудования рассчитана на подключение к трехфазной сети переменного тока. Напряжение каждой из фаз по отношению к нейтральному проводу составляет 220 Вольт, совсем как в домашней розетке. Откуда же берутся 380 В? Это очень просто, достаточно рассмотреть равнобедренный треугольник с углами в 60, 30 и 30 градусов, который представляет собой векторная диаграмма напряжений. Длина самой длинной стороны будет равна длине бедра, умноженной на cos 30°. После нехитрых подсчетов можно убедиться, что 220 х cos 30°= 380.

Устройство трехфазного двигателя

Не все типы промышленных двигателей могут работать от одной фазы. Самые распространенные из них – «рабочие лошадки», составляющие большинство электромашин на любом предприятии – асинхронные машины мощностью в 1 – 1,5 кВА. Как работает такой трехфазный двигатель в трехфазной сети, для которой он предназначен?

Изобретателем этого революционного устройства стал русский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Этот выдающийся электротехник был сторонником теории трехфазной питающей сети, которая в наше время стала главенствующей. Асинхронный двигатель трехфазный работает по принципу индукции токов от обмоток статора на замкнутые проводники ротора. В результате их протекания по короткозамкнутым обмоткам в каждой из них возникает магнитное поле, вступающее во взаимодействие с силовыми линиями статора. Так получается вращающий момент, приводящий к круговому движению оси двигателя.

Обмотки расположены под углом 120°, таким образом, вращающееся поле, создаваемое каждой из фаз, последовательно толкает каждую намагничиваемую сторону ротора.

Треугольник или звезда?

Трехфазный двигатель в трехфазной сети может включаться двумя способами – с участием нейтрального провода или без него. Первый способ называется «звезда», в этом случае каждая из обмоток находится под фазным напряжением (между фазой и нулем), равным в наших условиях 220 В. Схема подключения трехфазного двигателя «треугольником» предполагает последовательное соединение трех обмоток и подачу линейного (380 В) напряжения на узлы коммутации. Во втором случае двигатель будет выдавать большую примерно в полтора раза мощность.

Как включить мотор в обратном направлении?

Управление трехфазным двигателем может предполагать необходимость изменения направления вращения на противоположное, то есть реверс. Чтобы этого добиться, нужно просто поменять местами два провода из трех.

Для удобства изменения схемы в клеммной коробке двигателя предусмотрены перемычки, выполненные, как правило, из меди. Для включения «звездой» нежно соединить три выходных провода обмоток вместе. «Треугольник» получается немного сложнее, но и с ним справится любой электрик средней квалификации.

Фазосдвигающие емкости

Итак, порой возникает вопрос о том, как подключить трехфазный двигатель в обычную домашнюю розетку. Если просто попробовать подсоединить к вилке два провода, он вращаться не станет. Для того чтобы дело пошло, нужно сымитировать фазу, сдвинув подаваемое напряжение на какой-то угол (желательно 120°). Добиться этого эффекта можно, если применить фазосдвигающий элемент. Теоретически это может быть и индуктивность, и даже сопротивление, но чаще всего трехфазный двигатель в однофазной сети включается с использованием электрических емкостей (конденсаторов), обозначаемых на схемах латинской буквой С.

Что касается применений дросселей, то оно затруднено по причине сложности определения их значения (если оно не указано на корпусе прибора). Для замера величины L требуется специальный прибор или собранная для этого схема. К тому же выбор доступных дросселей, как правило, ограничен. Впрочем, экспериментально любой фазосдвигающий элемент подобрать можно, но это дело хлопотное.

Что происходит при включении двигателя? На одну из точек соединения подается ноль, на другую – фаза, а на третью — некое напряжение, сдвинутое на некоторый угол относительно фазы. Понятно и неспециалисту, что работа двигателя не будет полноценной в отношении механической мощности на валу, но в некоторых случаях достаточно самого факта вращения. Однако уже при запуске могут возникать некоторые проблемы, например, отсутствие начального момента, способного сдвинуть ротор с места. Что делать в этом случае?

Пусковой конденсатор

В момент пуска валу требуются дополнительные усилия для преодоления сил инерции и трения покоя. Чтобы увеличить момент вращения, следует установить дополнительный конденсатор, подключаемый к схеме только в момент старта, а затем отключающийся. Для этих целей лучшим вариантом является применение замыкающей кнопки без фиксации положения. Схема подключения трехфазного двигателя со стартовым конденсатором приведена ниже, она проста и понятна. В момент подачи напряжения следует нажать на кнопку «Пуск», и пусковой конденсатор создаст дополнительной сдвиг фазы. После того как двигатель раскрутится до нужных оборотов, кнопку можно (и даже нужно) отпустить, и в схеме останется только рабочая емкость.

Расчет величины емкостей

Итак, мы выяснили, что для того, чтобы включить трехфазный двигатель в однофазной сети, требуется дополнительная схема подключения, в которую, помимо пусковой кнопки, входят два конденсатора. Их величину нужно знать, иначе работать система не будет. Для начала определим величину электрической емкости, необходимую для того, чтобы заставить ротор тронуться с места. При параллельном включении она представляет собой сумму:

С = С ст + Ср, где:

С ст – стартовая дополнительная отключаемая после разбега емкость;

С р – рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

Еще нам потребуется величина номинального тока I н (она указана на табличке, прикрепленной к двигателю на заводе-изготовителе). Этот параметр также можно определить с помощью нехитрой формулы:

I н = P / (3 х U), где:

U – напряжение, при подключении «звездой» — 220 В, а если «треугольник», то 380 В;

P – мощность трехфазного двигателя, ее иногда в случае утери таблички определяют на глаз.

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности вычисляются по формулам:

С р = Ср = 2800 I н / U – для «звезды»;

С р = 4800 I н / U – для «треугольника»;

Пусковой конденсатор должен быть больше рабочего в 2-3 раза. Единица измерения – микрофарады.

Есть и совсем уж простой способ вычисления емкости: C = P /10, но эта формула скорее дает порядок цифры, чем ее значение. Впрочем, повозиться в любом случае придется.

Почему нужна подгонка

Метод расчета, приведенный выше, является приблизительным. Во-первых, номинальное значение, указанное на корпусе электрической емкости, может существенно отличаться от фактического. Во-вторых, бумажные конденсаторы (вообще говоря, вещь недешевая) часто используются бывшие в употреблении, и они, как всякие прочие предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от указанного параметра. В-третьих, ток, который будет потребляться двигателем, зависит от величины механической нагрузки на валу, а потому оценить его можно только экспериментально. Как это сделать?

Здесь потребуется немного терпения. В результате может получиться довольно объемный набор конденсаторов, соединенных параллельно и последовательно. Главное – после окончания работы все хорошенько закрепить, чтобы не отваливались припаянные концы от вибраций, исходящих от мотора. А потом не лишним будет еще раз проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.

Составление батареи емкостей

Если в распоряжении у мастера нет специальных электролитических клещей, позволяющий замерять ток без размыкания цепей, то следует подключить амперметр последовательно к каждому проводу, который входит в трехфазный двигатель. В однофазной сети будет протекать суммарное значение, а подбором конденсаторов следует стремиться к наиболее равномерной загрузке обмоток. При этом следует помнить о том, что при последовательном подключении общая емкость уменьшается по закону:

1/С = 1/С1 + 1/С2… и так далее, а при параллельном – наоборот, складывается.

Также необходимо не забывать и о таком важном параметре, как напряжение, на которое рассчитан конденсатор. Оно должно быть не менее номинального значения сети, а лучше с запасом.

Разрядный резистор

Схема трехфазного двигателя, включенного между одной фазой и нейтральным проводом, иногда дополняется сопротивлением. Оно служит для того, чтобы на стартовом конденсаторе не накапливался заряд, остающийся после того, как машина уже выключена. Эта энергия может вызвать электрический удар, не опасный, но крайне неприятный. Для того чтобы обезопасить себя, следует параллельно с пусковой емкостью соединить резистор (у электриков это называется «зашунтировать»). Величина его сопротивления большая – от половины мегома до мегома, а по размерам он невелик, поэтому довольно и полуваттной мощности. Впрочем, если пользователь не боится быть «ущипнутым», то без этой детали вполне можно и обойтись.

Использование электролитов

Как уже отмечалось, пленочные или бумажные электрические емкости дорогие, и прибрести их не так просто, как хотелось бы. Можно произвести однофазное подключение трехфазного двигателя с использованием недорогих и доступных электролитических конденсаторов. При этом совсем уж дешевыми они тоже не будут, так как должны выдерживать 300 Вольт постоянного тока. Для безопасности их следует зашунтировать полупроводниковыми диодами (Д 245 или Д 248, например), но нелишним будет помнить о том, что при пробитии этих приборов переменное напряжение попадет на электролит, и он сперва сильно нагреется, а потом взорвется, громко и эффектно. Поэтому без крайней необходимости лучше все же использовать конденсаторы бумажного типа, работающие под напряжением хоть постоянным, хоть переменным. Некоторые мастера вполне допускают применение электролитов в пусковых цепях. В силу кратковременного воздействия на них переменного напряжения, они могут и не успеть взорваться. Лучше не экспериментировать.

Если нет конденсаторов

Где обычные граждане, не имеющие доступа к пользующимся спросом электрическим и электронным деталям, их приобретают? На барахолках и «блошиных рынках». Там они лежат, заботливо выпаянные чьими-то (обычно пожилыми) руками из старых стиральных машин, телевизоров и прочей вышедшей из обихода и строя бытовой и промышленной техники. Просят за эти изделия советского производства немало: продавцы знают, что если деталь нужна, то ее купят, а если нет – и даром не возьмут. Бывает, что как раз самого необходимого (в данном случае конденсатора) как раз и нет. И что же делать? Не беда! Сойдут и резисторы, только нужны мощные, желательно керамические и остеклованные. Конечно, идеальное сопротивление (активное) фазу не сдвигает, но в этом мире ничего нет идеального, и в нашем случае это хорошо. Каждое физическое тело обладает собственной индуктивностью, электрической мощностью и резистивностью, будь оно крошечной пылинкой или огромной горой. Включение трехфазного двигателя в розетку становится возможным, если на вышеприведенных схемах заменить конденсатор сопротивлением, номинал которого вычисляется по формуле:

R = (0,86 x U) / kI, где:

kI — величина тока при трехфазном подключении, А;

U – наши верные 220 Вольт.

Какие двигатели подойдут?

Перед тем как приобретать за немалые деньги мотор, который рачительный хозяин собирается использовать в качестве привода для точильного круга, циркулярной пилы, сверлильного станка или другого какого-либо полезного домашнего устройства, не помешает подумать о его применимости для этих целей. Не каждый трехфазный двигатель в однофазной сети вообще сможет работать. Например, серию МА (у него короткозамкнутый ротор с двойной клеткой) следует исключить, дабы не пришлось тащить домой немалый и бесполезный вес. Вообще, лучше всего сначала поэкспериментировать или пригласить опытного человека, электромеханика, например, и посоветоваться с ним перед покупкой. Вполне подойдет асинхронный двигатель трехфазный серии УАД, АПН, АО2, АО и, конечно же, А. Эти индексы указаны на заводских табличках.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Способ подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ К ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ
В. КЛЕЙМЕНОВ, г. Москва
Трехфазные асинхронные электродви­гатели с короткозамкнутым ротором обыч­но подключают к однофазной сети по схе­ме, показанной на рис.1. Расчет показы­вает, а практика подтверждает, что даже при оптимальном выборе емкости фазосдвигающего конденсатора С1 вращающий момент на валу включенного подобным об­разом двигателя не превышает 35 % номинального. Это объясняется тем, что ток, протекающий по обмотке III двигателя, сдвинут по фазе относительно токов в об­мотках I и II таким образом, что в суммар­ном магнитном поле статора, кроме ком­поненты, вращающей ротор в нужном на­правлении, образуется еще одна, вращаю­щаяся в другую сторону. Она тормозит ро­тор, уменьшая момент на валу и бесполезно расходуя свою энергию на нагревание проводов и магнитопровода двигателя.

Отключив обмотку III (рис. 2), удается увеличить вращающий момент до 41 % но­минального. Он возрастает еще больше, до 58 %, если вновь подключить эту обмот­ку, изменив набавление тока в ней (рис. 3). Эффект достигается не только за счет смены направления вращения «вредной» компоненты магнитного поля. Проис­ходит взаимная компенсация создаваемых обмотками II и III составляющих полей, сов­падающих по направлению с полем обмот­ки I и потому не участвующих во вращении ротора Экспериментально установлено, что применение двух фазосдвигающих кон­денсаторов облегчает и пуск двигателя.

Емкости конденсаторов С1 и С2 долж­ны быть одинаковы. Их рассчитывают по известной формуле C=2800*IФ/U, где I Ф — номинальный фазный ток электродвига­теля, A; U=220 В. Пригодны конденсаторы МБГО, МБГП, МБГT, K42-4 на постоянное рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на переменное напряжение не менее 250 В. Правильность выбора конденсаторов можно проверить, изме­рив напряжения на каждой из трех обмо­ток двигателя под нагрузкой. Они должны быть приблизительно равны.

Равенство напряжений на обмотках II и III электродвигателя дает возможность соединить их встречно-параллельно, как показано на рис. 3 штриховой лини­ей. Конденсаторы С1 и С2 в этом случае заменяют одним удвоенной емкости.


ЛИТЕРАТУРА

1. Бирюков С. Три фазы — без потери мощности. — Радио, 2000, № 7, с. 37—39.

2. Карвовский Г., Окороков С. Справоч­ник по асинхронным двигателям и пускорегулирующей аппаратуре. — М.: Энергия, 1969.

3. Бессонов Л. Теоретические основы электротехники. — М.: Высшая школа, 1964.



Достарыңызбен бөлісу:

Подключение трехфазной обмотки электродвигателя к однофазной сети Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.314.2

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ К ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ CONNECTION THREE-PHASE WINDING OF THE MOTOR TO A SINGLE PHASE NETWORK

В. В. Харламов, Ю. В. Москалев, В. С. Лысенко

Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск, Россия

V. V. Kharlamov, Yu. V. Moskalev, V. S. Lysenko

Omsk State Transport University, Omsk, Russia

Аннотация. В статье рассматривается вопрос создания принципа обеспечения асинхронного двигателя симметричным трехфазным напряжением при питании от однофазной сети. Выполнен анализ работы представленной схемы для обеспечения трехфазной симметричной системой напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя с учетом нагрузки на валу. В результате анализа определены законы изменения действующих значений токов однофазных источников и фаз асинхронного двигателя, изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников, а также изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя в зависимости от скольжения. Таким образом, рассмотренная в статье схема может быть использована для создания симметричного трехфазного напряжения.

Ключевые слова: однофазная сеть, трехфазный асинхронный двигатель, симметричное трехфазное напряжение.

DOI: 10.25206/2310-9793-2018-6-3-120-124

I. Введение

Трехфазный асинхронный электродвигатель получил большое распространение в современном электроприводе в связи с надежностью и простотой конструкции, его используют в системах электропривода различных промышленных и бытовых устройств [1, 2]. В некоторых случаях существует необходимость подключения трехфазной обмотки статора асинхронного двигателя к однофазной сети. Например, для трехфазных двигателей бытового электроинструмента (столярные, деревообрабатывающие станки, насосы), на электроподвижном составе для подключения вспомогательных трехфазных асинхронных двигателей.

В настоящее время существует большое количество способов и схем для подключения трехфазных двигателей к однофазной сети [1-5], которые должны обеспечить запуск и устойчивую работу двигателя (рис. 1).

Преобразователи количества фаз i 1

1 г 1 г

Электрические схемы с фазосдвигающими элементами Электронные схемы Трансформаторные и автотрансформаторные схемы Электромеханические фазорасщеиители

Рис. 1. Преобразователи количества фаз

К основным недостаткам различных схем подключения трехфазной обмотки двигателя к однофазной сети можно отнести создание несимметричного трехфазного напряжения на обмотке статора и (или) наличие высших гармоник в напряжении фаз. Применение электрических схем с фазосдвигающими элементами приводит к появлению различной несимметрии напряжения при изменении нагрузки на валу машины.

II. Постановка задачи

Несимметрия и несинусоидальность подводимого к обмотке статора напряжения оказывает негативное влияние на работу асинхронного двигателя [1], поэтому совершенствование схем и устройств для подключения трехфазной обмотки двигателя к однофазной сети является актуальным направлением научных исследований. При этом устройство должно быть простым и дешевым, чтобы оно могло составить конкуренцию фазосдвига-ющим конденсаторам.

III. Теория

Для обеспечения симметричного трехфазного напряжения на обмотке статора можно использовать схему, приведенную на рис. 2а. На этой схеме обмотку статора необходимо соединить треугольником, к двум фазам обмотки подключить по однофазному источнику синусоидального переменного тока с одинаковым действующим значением напряжения и смещением по фазе между собой на 60 ° (вектора UAB и U2 на рис. 2б). В этом случае к обмотке статора будет приложено трехфазное симметричное напряжение с действующим напряжением равным напряжению источников питания (рис. 2б).

а б

Рис. 2. Электрическая схема (а) и векторная диаграмма (б) для обеспечения трехфазной симметричной системы напряжения на обмотке статора асинхронного двигателя

Выполним анализ работы схемы, представленной на рис. 2а, с учетом изменения нагрузки на валу. Каждая фаза асинхронного двигателя может быть представлена с использованием Г-образной схемы замещения (рис. 3а) и ее эквивалентной схемы (рис. 3б).

Рис. 3. Схема замещения асинхронного двигателя

Параметры Г-образной схемы замещения асинхронного двигателя типа 4А80В4У3 [6] приведены в табл. 1.

ТАБЛИЦА 1

ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ТИПА 4А80В4У3

^н, Пн, Параметры схемы замещения, Ом

кВт о.е. о.е. о.е. X1 R’2 Х’2

1,5 0,77 0,83 0,067 17,64 117,54 7,42 4,83 4,14 7,42

Для расчета действительной и мнимой составляющих эквивалентной комплексной проводимости фазы асинхронного двигателя в зависимости от скольжения из схемы замещения получаем:

ReK (S )) =

R + RM

(r + RMf + (x + X J

\ + R

R1 + R

__

2

(1)

+

(X + X 2)2

б

а

+

S

\

X + X, + + & + X $

XI + х 2

«+?

(2)

-(X + X 2)2

Графики изменения активной и реактивной составляющих проводимостей фазы обмотки статора асинхронного двигателя типа 4А80В4У3 в зависимости от скольжения, рассчитанные по выражениям (1) и (2), приведены на рис. 4.

Рис. 4. Изменение активной и реактивной составляющих проводимостей фазы обмотки статора асинхронного двигателя типа 4А80В4У3 в зависимости от скольжения

В результате расчета определены законы изменения действующих значений токов однофазных источников (1Ь 12) и фаз асинхронного двигателя (рис. 5), изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников (рис. 6), а также изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя (рис. 7) в зависимости от скольжения.

Как видно из рис. 5, действующие значения токов двух источников питания будут одинаковые: 1\ = /2, также будут равны между собой токи фаз асинхронного двигателя /двиг.

8.4

/К б

4._ — «

о

0.02

0.04

0.06

0.08

Рис. 5. Изменение действующих значений токов двух однофазных источников и фаз асинхронного двигателя

Рис. 6. Изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников

2

А

0.8 0.6 0.4 0.2

-0.2 -0.4

СШ’флвиг __

у СОЩ 2

У У

У

0.02

0.04

0.06

0.08

Рис. 7. Изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя

При незначительной нагрузке на валу (S < 0,012) один из двух источников однофазной ЭДС переходит в режим потребителя активной мощности (рисунок 6). Коэффициент мощности первого источника изменяется от 0,7 до 1,0 во всем диапазоне изменения нагрузки, у второго — cos ф < 0,5.

Для проверки возможности подключения трехфазной обмотки статора с использованием схемы (рис. 2, а) необходимы два однофазных источника с одинаковым действующим значением напряжения и смещением напряжений на 60 градусов. В качестве таких источников были использованы две фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора (рис. 8).

Рис. 8. Две фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора как два источника переменного тока со смещением на 60 градусов

При включении двух фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора как показано на рис. 8 к трехфазной обмотке статора между точками 1 и 2 будет приложено напряжение иаЪ = и12 (вектор иАВ на рис. 2,б). Между точками 3 и 2 будет приложено напряжение и32 (вектор и2 на рис. 2,б), которое на 60 градусов опережает напряжение иАВ. Напряжение между точками 3 и 1 будет равно разности напряжений и2 и иАВ (вектор иСА на рис. 2,б). К трехфазной обмотке статора, соединенной в схему «треугольник», будет приложено трехфазное симметричное напряжение (рис. 2,б) с учетом того, что напряжение и32 и и23 будут в противофазе (вектора и2 и иВС на рис. 2,б).

IV. Результаты экспериментов В результате измерений с использованием электронного осциллографа между точками 1-2, 2-3, 3-1 (рис. 8) были получены осциллограммы напряжений (рис. 9), приложенных к каждой фазе обмотки статора.

Рис. 9. Осциллограмма напряжений обмотки статора, соединенной в «треугольник»

V. Выводы и заключение

Таким образом, для обеспечения симметричного трехфазного напряжения можно использовать рассмотренную в статье схему. При подключении к однофазной сети в качестве первого источника переменного тока может быть использована однофазная сеть, а в качестве второго — полупроводниковый преобразователь, подключенный к однофазной сети.

Список литературы

1. Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Машины переменного тока. СПб.: Питер, 2010. 352 с. ISBN 978-5-469-01381-5.

2. Торопцев Н. Д. Трехфазный асинхронный двигатель в схеме однофазного включения с конденсатором. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988. 95 с. ISBN 5-283-01052-X.

3. Петров А. П. Исследование асинхронных конденсаторных двигателей с трёхфазными обмотками: дис. … канд. техн. наук: Москва, 1999. 179 с.

4. Patil S., Aspalli M. Operating Three Phase Induction Motor Connected to Single Phase Supply // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2012. Vol. 2. P. 523-528.

5. Malyar V., Malyar A. Mechanical characteristics of three-phase induction motors with single-phase power supply // Electrical engineering and electromechanics. 2016. №. 3. P. 21-24.

6. Кравчик А. Э., Шлаф М. М., Афонин В. И. [и др.]. Асинхронные двигатели серии 4А: справочник. М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети

Трехфазный асинхронный двигатель может быть использован для работы от однофазной сети. В этом случае такой двигатель включают как конденсаторный по одной из схем рисунок 1.

Значение рабочей емкости Сраб (мкФ) при частоте переменно¬го тока 50 Гц можно ориентировочно определить по одной из формул: для схемы, изображенной:

на рисунке 1 а), Cpa6 ≈ 2700 I1/ Uc;
на рисунке 1 б), Cpa6 ≈ 2800 I1/ Uc;
на рисунке 1 в), Cpa6 ≈ 4800 I1/ Uc;

где I1 — номинальный (фазный) ток в обмотке статора, А;
Uс — напряжение однофазной сети, В.

При подборе рабочей емкости необходимо следить за тем, чтобы ток в фазных обмотках статора при установившемся режиме работы не превышал номинального значения.

Рисунок 1. Схемы соединения обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя при включении его в однофазную сеть

Если пуск двигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочей емкости Сраб следует включить пусковую емкость:

Сп = (2,5÷З,0)Сра6

В этом случае пусковой момент становится равным номинальному. При необходимости дальнейшего увеличения пускового момента следует принять еще большее значение пусковой емкости (Сп ≤ 8Сра6).
Большое значение для надежной работы асинхронного двигателя в качестве конденсаторного имеет правильный выбор конденсатора по напряжению.

Следует иметь в виду, что габариты и стоимость конденсаторов определяются не только их емкостью, но и рабочим напряжением. Поэтому выбор конденсатора с большим «запасом» по напряжению ведет к неоправданному увеличению габаритов и стоимости установки, а включение конденсаторов на напряжение, превышающее допустимое рабочее напряжение, приводит к преждевременному выходу из строя конденсаторов, а следовательно, и всей установки.

При определении напряжения на конденсаторе при включении двигателя по одной из рассмотренных схем необходимо иметь в виду следующее: при включении двигателя по схеме рисунок 1, а) напряжение на конденсаторе равно Uк ≈ 1,3 UС, а при включении двигателя по схемам рисунок 1, б) и в это напряжение равно Uк ≈ 1,15 Uc.

Пример 1. Определить значение рабочей емкости Сраб, необходимой для работы трехфазного асинхронного двигателя типа АВ052-4 от однофазной сети напряжением: Uc = 220 В.
Номинальные данные двигателя: Рном = 80 Вт, напряжение 220 / 380 В, ток сети I1ном = 0,56/0,32 А.

Решение. Напряжение сети 220 В соответствует соединению обмотки статора в треугольник, поэтому принимаем схему включения двигателя в однофазную сеть по рисунок 1, в).

Номинальный (фазный) ток статора I1 = 0,32 А.
Рабочая емкость: Срa6 = 4800 • 0,32/220 = 6,98 мкФ.

При этом рабочее напряжение конденсатора Uк ≈ 1,15 • 220 = 250 В.

Принимаем в качестве Сраб батарею из двух параллельно соединенных конденсаторов типа КБГ—МН емкостью по 4 мкФ каждый (емкость батареи 8 мкФ) на рабочее напряжение 600 В.

 

При использовании трехфазного двигателя в однофазном конденсаторном режиме его полезная мощность обычно не превышает 70–80 % номинальной мощности, а при однофазном режиме без рабочей емкости полезная мощность двигателя не превышает 60 % его номинальной мощности.

Как подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт: tvin270584 — LiveJournal

Нельзя просто так взять и подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт. Сначала нужно обеспечить смещение фазы. В противном случае двигатель не станет вращаться. В статье мастер сантехник расскажет, как подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт.

Схемы подключения к сети

Для начала имеет смысл вспомнить схему подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети.

Схема подключения трехфазного электродвигателя на 380 В по схеме «Звезда» и «Треугольник»

Для простоты восприятия магнитный пускатель и прочие узлы коммутации не изображены. Как видно из схемы, каждая обмотка мотора питается от своей фазы. В однофазной же сети, как следует из ее названия, «фаза» всего одна. Но и ее достаточно для питания трехфазного электромотора. Взглянем на асинхронный двигатель, подключенный на 220 В.

Как подключить трехфазный электродвигатель 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Звезда» и «Треугольник»

Здесь одна обмотка трехфазного электромотора напрямую включена в сеть, две остальные соединены последовательно, а на точку их соединения подается напряжение через фазосдвигающий конденсатор С1. С2 является пусковым и включается кнопкой с самовозвратом только в момент пуска: как только двигатель запустится, ее нужно отпустить.

Схема соединения электролитических конденсаторов

Для того чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, достаточно «перевернуть» фазу, поступающую на точку соединения обмоток.

Реверсирование трехфазного двигателя на 380 В, работающего в однофазной сети

Здесь следует заметить, что практически любой трехфазный двигатель — реверсный, но выбирать направление вращения мотора нужно перед его пуском. Реверсировать электродвигатель во время его работы нельзя! Сначала нужно обесточить электродвигатель, дождаться его полной остановки, выбрать нужное направление вращение тумблером и лишь затем подать на схему напряжение и кратковременно нажать на кнопку.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме «Звезда»

Схема подключения звезды показана на картинке.

Схема подключения трехфазного электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Звезда»

Концы обмоток собраны в одну точку горизонтальными перемычками внутри клеммной коробки. На нее никакие внешние провода не подключены.

Фаза (через автоматический выключатель) и ноль бытовой проводки подаются на две разные клеммы начал обмоток. К свободной клемме (на рисунке Н2) подключена параллельная цепочка из двух конденсаторов: Cp — рабочий, Сп — пусковой.

Рабочий конденсатор соединен второй обкладкой жестко с фазным проводом, а пусковой — через дополнительный выключатель SA.

При запуске электродвигателя ротор необходимо раскрутить из состояния покоя. Он преодолевает усилия трения подшипников, противодействия среды. На этот период требуется повысить величину магнитного потока статора.

Делается это за счет увеличения тока через дополнительную цепочку пускового конденсатора. После выхода ротора на рабочий режим его нужно отключить. Иначе пусковой ток перегреет обмотку двигателя.

Выполнять отключение цепочки пуска простым переключателем не всегда удобно. Для автоматизации этого процесса используют схемы с реле или пускателями, работающими по времени.

Среди мастеров самодельщиков пользуется популярностью кнопка пуска от советских стиральных машин активаторного типа. У нее встроено два контакта, один из которых после включения отключается автоматически с задержкой: то, что надо в нашем случае.

Если приглядитесь внимательно на принцип подачи однофазного напряжения, то увидите, что 220 вольт приложены к двум последовательно подключенным обмоткам. Их общее электрическое сопротивление складывается, ослабляя величину протекающего тока.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды используется для маломощных устройств, отличается повышенными потерями энергии до 50% от трехфазной системы питания.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме «Треугольник»

Подключение электродвигателя по этому способу предполагает использование той же внешней цепочки, что и у звезды. Фаза, ноль и средняя точка нижних обкладок конденсаторов монтируются последовательно на три перемычки клеммной коробки.

Схема подключения трехфазного электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Треугольник»

За счет переключения выводов обмоток по схеме треугольника подводимое напряжение 220 создает больший ток в каждой обмотке, чем у звезды. Здесь меньшие потери энергии, выше КПД.

Подключение двигателя по схеме треугольника в однофазной сети позволяет полезно использовать до 70-80% потребляемой мощности.

Для формирования фазосдвигающей цепочки здесь требуется использовать меньшую емкость рабочих и пусковых конденсаторов.

При включении двигатель он может начать вращение не в ту сторону, которая требуется. Нужно сделать ему реверс.

Емкости фазосдвигающего и пускового конденсаторов

Для подсчета емкости фазосдвигающего конденсатора нужно воспользоваться несложной формулой:

  • С1 = 2800/(I/U) — для включения по схеме «Звезда»;
  • С1 = 4800/(I/U) — для включения по схеме «Треугольник».

Здесь:

  • С1 — емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ;
  • I — номинальный ток одной обмотки двигателя, А;
  • U — напряжение однофазной сети, В.

Но что делать, если номинальный ток обмоток неизвестен? Его можно легко рассчитать, зная мощность мотора, которая обычно нанесена на шильдик устройства.

Для расчета воспользуемся формулой:

I = P/1,73*U*n*cosф

Где:

  • I — потребляемый ток, А;
  • U — напряжение сети, В;
  • n — КПД;
  • cosф — коэффициент мощности.

Емкость пускового конденсатора С2 выбирается в 1,5−2 раза больше емкости фазосдвигающего.

Рассчитывая фазосдвигающий конденсатор, нужно иметь в виду, что двигатель, работающий не в полную нагрузку, при расчетной емкости конденсатора может греться. В этом случае номинал его нужно уменьшить.

Эффективность работы

К сожалению, трехфазный двигатель при питании одной фазой развить свою номинальную мощность не сможет. Почему? В обычном режиме каждая из обмоток двигателя развивает мощность в 33,3%.

При включении мотора, к примеру, «треугольником» лишь одна обмотка С работает в штатном режиме, а в точке соединения обмоток В и С при правильно подобранном конденсаторе напряжение будет в 2 раза ниже питающего, а значит, мощность этих обмоток упадет в 4 раза — т. е. всего 8,325% каждая.

Произведем несложный подсчет и рассчитаем общую мощность:

33,3 + 8,325 + 8,325 = 49.95%

Итак, даже теоретически трехфазный двигатель, включенный в однофазную сеть, развивает лишь половину своей паспортной мощности, а на практике эта цифра еще меньше.

Видео

В сюжете — Как подключить электродвигатель на 220 вольт

В сюжете — Как подключить трёхфазный двигатель в одну фазу

В сюжете — «Ламповый» метод подключения трехфазного двигателя к сети 220 вольт

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать сверлильный станок из двигателя от стиральной машины и домкрата

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/06/Kak-podklyuchit-trekhfaznyy-elektrodvigatel-k-odnofaznoy-seti-220-Volt.html

Как Из Трехфазного Двигателя Сделать Однофазный ~ AUTOTEXNIKA.RU

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Асинхронные трехфазные двигатели, часто из-за их широкого использования, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электронных градусов проложены проводники обмоток, начало и конец которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) отображаются в разъединительной коробке. Обмотки могут быть подключены по схеме. «звезда» (концы обмоток соединены друг с другом, напряжение питания подается на их источник) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

В распределительной коробке контакты обычно смещены. напротив С1, не С4, а С6, напротив С2. C4.

При подключении трехфазный мотор В трехфазную сеть через ее обмотки в разные моменты времени попеременно начинает течь, создавая спин-магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. Когда двигатель подключен к однофазной сети, крутящий момент, способный перемещать ротор, не создается.

Три способа подключения трехфазных двигателей к однофазной сети являются более распространенными. подключение третьего контакта через конденсатор сдвига фаз.

Скорость трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается практически такой же, как и при включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о власти, потеря которой достигает значительных значений. Четкие значения потерь мощности зависят от схемы подключения, критерия работы двигателя, емкости фазосдвигающего конденсатора. Примерно трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные двигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, но большинство из них вполне удовлетворительно. за исключением потери силы. Главным для работы в однофазных сетях являются асинхронные двигатели с роторно-ячеистым ротором (A, AO2, AOL, APS и др.).

Трехфазные асинхронные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети. 220/127, 380/220 и т. Д. D. Чаще встречаются двигатели с рабочим напряжением обмоток 380 / 220В (380 В. Для «звезды»220. для «треугольник). Больше напряжения для «звезды», меньше всего. за «треугольник», В паспорте и паспортной табличке двигателя, помимо прочих характеристик, указывается рабочее напряжение обмоток, схема их подключения и возможность его настройки.

этикетирование И отмечает, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольник» (при 220 В) и «звезда» (на 380В). Когда включено три фазы однофазный двигатель лучше использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель теряет меньше мощности, чем при подключении «звезда»,

Вывеска B. сообщает, что обмотки двигателя подключены по схеме «звезда»и распределительная коробка не позволяет им переключаться «треугольник» (только три вывода). В этом случае он остается или может терпеть большие потери мощности, подключая двигатель к цепи. «звезда»или, проникнув в обмотку двигателя, попробуйте доказать недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник»,

Начало и конец обмоток (разные варианты)

Наиболее распространенный случай, когда существующий двигатель 380 / 220В уже подключен «треугольник», В идеале, вам нужно сделать, как вы можете видеть из подключения трехфазного двигателя. В этом случае просто подключите провода питания, рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам. двигатель согласно электрической схеме.

Если обмотки двигателя подключены «звезда»и вы можете изменить это «треугольник», то этот случай также нельзя квалифицировать как сложный. Вам просто нужно изменить схему подключения на «треугольник»используя перемычку.

Определение начала и конца обмоток. Ситуация усложняется, если в распределительной коробке проложить 6 проводов, без указания их принадлежности к определенной обмотке и маркировки начала и конца. Чтобы открыть дверь, нужно сделать проволоку из провода Ford Focus, чтобы открыть капот. В этом случае все сводится к решению двух проблем (но прежде чем попытаться это сделать, вам нужно найти в Интернете некоторую документацию по двигателю. Он может описывать провода разных цветов.):

  • определение пар проводов, подключенных к одной и той же обмотке;
  • найти начало и конец обмоток.

Первая проблема решена. «звонкий» все провода с тестером (измерение сопротивления). Если у вас нет устройства, вы можете решить его, используя лампу от фонарика и батарейки, последовательно подключая существующие провода к цепи с лампой. Если последний загорается, это означает, что два проверенных конца принадлежат одной и той же обмотке. Таким образом, определены три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже), которые относятся к трем обмоткам.

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) немного сложнее и требует батареи и вольтметра со стрелкой. Цифра не хороша из-за инерции. Порядок определения концов и начала обмоток показан на рисунках 1 и 2.

К концам одной обмотки (например, И) аккумулятор подключен к другому концу (например, B.) набрать вольтметр. Теперь, если вы сломаете лидерство И с батареей стрелка вольтметра будет качаться в одном или другом направлении. Как открыть машину без ключа. Вам нужно сделать Форд Фокус, чтобы открыть дверь. В этом видео я покажу, как подключить трехфазный двигатель к выходу. Трехфазная работа двигателя. Поверните двигатель, как видно из. Затем нужно подключить вольтметр к обмотке ИЗ и выполнить ту же операцию с неисправной батареей. При необходимости полярность обмотки меняется ИЗ (вращая концы C1 и C2), убедитесь, что стрелка вольтметра качается в том же направлении, что и обмотка В. Обмотка проверяется аналогично. И. с аккумулятором, подключенным к обмотке С или B..

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети.

Мы считаем общение три фазы асинхронный двигатель в один этап сеть треугольника.


Как легко, быстро, легко подключить двигатель 380. 220

Как подключить асинхронный три фазы электродвигатель в один этап цепь. нравится делать римейк изумруда.

Все манипуляции должны приводить к следующему: когда контакты аккумулятора отсоединены от любой из обмоток двумя другими, должен появиться электрический потенциал той же полярности (стрелка устройства поворачивается в одну сторону). Теперь осталось отметить выводы одного луча как начала (A1, B1, C1) и выводы другого. как концы (A2, B2, C2) и соедините их при необходимости. «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220 / 127В).

Удаление пропущенных концов. Пожалуй, самый сложный случай. когда у двигателя есть схема подключения «звезда»и нет возможности переключить его «треугольник» (Только три провода вставлены в распределительную коробку. Начало обмоток C1, C2, C3) (см. Рисунок ниже). В этом случае подключите мотор по схеме «треугольник» необходимо положить в коробку недостающие концы обмоток C4, C5, C6.

к делать это обеспечивает доступ к обмотке двигателя путем снятия крышки и, возможно, снятия ротора. Найдите и отпустите место сцепления. Концы отсоединены и припаяны гибкими многожильными изоляционными проводами. Все соединения надежно изолированы, провода надежно прикреплены к обмотке, а концы подаются на клеммную пластину двигателя. Концы принадлежат началу обмоток и соединены по схеме «треугольник»подключив начало некоторых обмоток к концам других (от С1 до С6, от С2 до С4, от С3 до С5). Работа над отсутствующими целями требует определенных навыков. Обмотки двигателя могут содержать более одного припоя, что нелегко понять. Поэтому, если он не квалифицирован надлежащим образом, не может быть ничего, кроме подключения трехфазного двигателя согласно схеме. «звезда»смирился со значительной потерей власти.

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Запускать. Запуск трехфазного двигателя без нагрузки также можно выполнить с рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если двигатель имеет некоторую нагрузку, он либо не запустится, либо начнет вращаться очень медленно. Затем для быстрого запуска требуется дополнительный пусковой конденсатор Sp (расчет емкости конденсатора описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только при запуске двигателя (2-3 секунды, пока скорость не достигает приблизительно 70% от номинальной), затем пусковой конденсатор должен быть отключен и разряжен.

Запуск трехфазного двигателя удобно осуществлять с помощью специального переключателя, одна пара контактов которого замыкается нажатием кнопки. После освобождения некоторые контакты открываются, а другие остаются включенными. пока кнопка не нажата «Стоп»,

Задний ход. Направление вращения двигателя зависит от того, какой контакт («фаза») третья фаза обмотки подключена.

Направление вращения можно контролировать, подключив последний через конденсатор к двухпозиционному переключателю, соединенному двумя его контактами с первой и второй обмотками. Вы также можете сделать генератор из трехфазного генератора. В зависимости от положения переключателя двигатель будет вращаться в одном или другом направлении.

На рисунке ниже показана схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, которая позволяет удобно управлять трехфазным двигателем.

Схема подключения «звезда». Аналогичная схема подключения трехфазного двигателя к сети 220 В используется для двигателей, в которых обмотки рассчитаны на 220/127 В.

Конденсаторы. Конденсаторные конденсаторы необходимы для работы трехфазный мотор в однофазной сети зависит от цепи обмоток двигателя и других параметров. Подключить «звезда» Мощность рассчитывается по формуле:

Подключить «треугольник»:

Где когда-либо. Емкость рабочего конденсатора в микрофарадах, I. ток в А, напряжение сети В в токе рассчитывается по формуле:

Где R. кВт. мощность двигателя; КПД двигателя; cosph. коэффициент мощности, 1,73. коэффициент, характеризующий связь между линейным и фазовым токами. Конденсатор такой емкости можно собрать у аналогичных рабочих трехфазных двигателей. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на паспортной табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике значение силы рабочий конденсатор при подключении «треугольник» можно рассчитать по упрощенной формуле C = 70Pn, где Pn. Номинальная мощность двигателя в кВт. Согласно этой формуле, для каждых 100 Вт мощности двигателя требуется около 7 микроконденсаторов емкостной емкости.

Правильный выбор емкости конденсатора проверяется по результатам работы двигателя. Из обмоток двигателя известно, на какой переменный ток подается однофазный ток. Если его значение превышает требуемое при указанных условиях эксплуатации, двигатель будет перегреваться. Если мощность меньше требуемой, мощность двигателя будет слишком низкой. Рекомендуется выбрать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с небольшой мощности и постепенно увеличивая ее значение до оптимального. Если возможно, лучше выбрать емкость путем измерения тока в проводных сетях, подключенных к сети, и в рабочем конденсаторе, таком как клеммы. Текущее значение должно быть ближайшим. Измерения следует производить в режиме, в котором будет работать двигатель.

При определении пусковой мощности, прежде всего, предъявляются требования к созданию необходимого пускового момента. Не путайте конденсатор стартера с конденсатором стартера конденсатора. На диаграммах начальная емкость равна сумме емкостей рабочего (Cp) и пускового (Cn) конденсаторов.

Если двигатель запускается без нагрузки в рабочих условиях, то пусковая емкость обычно считается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не требуется. В этом случае схема переключения упрощается и удешевляется. Чтобы упростить это и, что наиболее важно, снизить стоимость цепи, можно организовать отключение нагрузки, например, путем обеспечения возможности быстрого и удобного реверсирования двигателя для ослабления ременной передачи, или путем изготовления зажима для ремня, такого в качестве ременной муфты.

Запуск под нагрузкой требует наличия дополнительной мощности (Cn), подключенной во время запуска двигателя. Увеличение отключенной мощности приводит к увеличению начального крутящего момента, и при определенном фиксированном значении крутящий момент достигает своего максимального значения. Дальнейшее увеличение мощности приводит к противоположному результату: пусковой крутящий момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя при нагрузке, близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей емкости, то есть, если емкость рабочего конденсатора составляет 80 мкФ, емкость пускового конденсатора должно быть 80-160 мкФ, что даст выходную емкость (сумма конденсаторов рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 микрофарад. Но если двигатель имеет низкую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как описано выше, может вообще не быть.

Пусковые конденсаторы не работают долго (всего несколько секунд в течение всего периода запуска). Это позволяет вам использовать на старте двигатель самый дешевый пусковые Электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Обратите внимание, что двигатель подключен к однофазная сеть через конденсатор, который работает без нагрузки, ток, на 20-30% превышающий номинальный ток, протекает через обмотку, подаваемую через конденсатор. Поэтому, если двигатель используется в режиме недогрузки, емкость рабочего конденсатора должна быть уменьшена. Как сделать генератор самостоятельно из двигателя. Двигатель приятный. Но тогда, если двигатель запускается без пускового конденсатора, двигатель может понадобиться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько меньших, отчасти из-за возможности выбора оптимальной емкости, подключения дополнительных или отключения ненужных, последний можно использовать в качестве пусковых конденсаторов. Необходимое количество микрофарад получается при подключении нескольких конденсаторов параллельно, исходя из того, что общая емкость для параллельного подключения рассчитывается по формуле: Cвсе = C.1 С1 ИЗN.

Обычно рабочие используют металлические бумажные или пленочные конденсаторы (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCH, BGT, SVV-60). Допустимое напряжение должно быть как минимум в 1,5 раза больше напряжения сети.

Источник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Довольно часто возникает необходимость в нестандартном подключении какого-либо электроприбора, применительно к конкретным условиям. Среди возможных вариантов следует выделить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, широко применяемое в бытовых условиях. Данная схема вполне оправдывает себя, несмотря на некоторое снижение мощности подключаемого оборудования.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор

Подключить трехфазный двигатель к сети с напряжением 220 вольт довольно просто. В стандартной ситуации, в каждой фазе имеется собственная синусоида. Между ними существует фазовый сдвиг, составляющий 120 градусов. За счет этого обеспечивается плавное вращение в статоре электромагнитного поля.

Каждая волна обладает амплитудой 220 вольт, что и дает возможность подключения трехфазного двигателя к обычной сети. Получение трех синусоид из одной фазы происходит с помощью обычного конденсатора, при условии соединения обмоток двигателя треугольником. Объединенные в единое кольцо, они позволяют получать сдвиг по фазе в 45 и 90 градусов, вполне достаточный для не слишком активной работы вала.

Применение конденсатора позволяет достичь мощности двигателя при одной фазе примерно 50-60% от этого же показателя для трех фаз. Однако данная схема подходит не ко всем электродвигателям, поэтому следует выбирать наиболее подходящую модель, например, серии АПН, АО, А, АО2 и другие.

Одним из условий использования конденсатора является необходимость изменения его емкости в соответствии с количеством оборотов. Практическое выполнение этого условия представляет серьезную проблему, поэтому управление двигателем выполняется в двухступенчатом варианте. Во время запуска подключается сразу два конденсатора, один из которых отключается после разгона. Остается только рабочий, продолжающий функционировать.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя

Пусковой конденсатор должен примерно в 2-2,5 раза превышать емкость рабочего конденсатора. Расчетное напряжение этих устройств обычно в 1,5 раза превышает напряжение сети. Для сетей 220 вольт наилучшим вариантом будут конденсаторы МБПГ, МБГО, МБГЧ, рабочее напряжение которых составляет 500 вольт и более. Если конденсаторы включаются лишь на короткое время, возможно применение в схеме электролитических устройств, таких как КЭ-2, К50-3, ЭГЦ-М с минимальным напряжением 450 вольт.

Между собой конденсаторы соединяются последовательно, через минусовые выводы. Далее в схему добавляется резистор, сопротивлением 200-300 Ом, убирающий оставшийся электрический заряд с конденсаторов.

Расчёт конденсатора для трёхфазного двигателя

Нормальная работа трехфазного электродвигателя с пуском через конденсатор зависит от ряда условий. Одним из них является изменение емкости устройства в соответствии с числом оборотов двигателя. Это достигается за счет двухступенчатого управления, состоящего из двух конденсаторов пускового и рабочего.

Во время пуска происходит замыкание контактов, после чего нажимается кнопка разгона. После того как набрано достаточное количество оборотов, кнопку следует отпустить. Рассчитать емкость рабочего конденсатора можно по следующей формуле: Ср = 4800х I/U, где Ср является емкостью устройства в мкФ, I сила тока, потребляемого двигателем в амперах, U напряжение электрической сети в вольтах. Данная формула подходит при соединении обмоток двигателя методом треугольника. Если же обмотки двигателя соединены звездой, применяется формула Ср = 2800х I/U.

Таким образом, подключение трехфазного двигателя к однофазной сети имеет свои особенности. Например, емкость пускового и рабочего конденсатора должна соответствовать мощности подключаемого двигателя.

Подключение однофазного электродвигателя к сети. Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть

Некоторые умельцы самостоятельно собирают в домашних условиях станки для обработки дерева или металла. Для этого могут использоваться любые доступные двигатели подходящей мощности. В некоторых случаях приходится разбираться, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети. Этой теме посвящена статья. Также будет рассказано о том, как правильно выбрать конденсаторы.

   Однофазный и трехфазный


Чтобы правильно разобраться в предмете обсуждения, в котором объясняется подключение двигателя 380 на 220 вольт, необходимо понять, в чем принципиальная разница между такими агрегатами. Все трехфазные двигатели асинхронные. Это означает, что фазы в нем связаны с некоторым смещением. Конструктивно двигатель состоит из корпуса, в котором размещена неподвижная часть, которая не вращается, она называется статором.Существует также вращающийся элемент, называемый ротором. Ротор расположен внутри статора. На статор подается трехфазное напряжение, каждая фаза по 220 вольт. После этого происходит формирование электромагнитного поля. Из-за того, что фазы находятся в угловом смещении, появляется электродвижущая сила. Он заставляет вращаться ротор, находящийся в магнитном поле статора.


Внимание! Напряжение на обмотки трехфазного двигателя подается по типу соединения, имеющему форму звезды или треугольника.

Однофазные асинхронные агрегаты имеют несколько иной тип подключения, потому что питаются от сети 220 вольт. У него всего два провода. Один называется фазным, а второй нулевым. Для запуска двигателю нужна всего одна обмотка, к которой подключается фаза. Но только одного будет недостаточно для стартового импульса. Следовательно, есть еще и обмотка, которая задействована при пуске. Чтобы она выполняла свою роль, ее можно подключить через конденсатор, что бывает чаще всего, или закоротить.

   Подключение трехфазного двигателя


Обычное подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может оказаться непростой задачей для тех, кто никогда с этим не сталкивался. Некоторые блоки имеют только три провода для подключения. Они позволяют сделать это по схеме «звезда». Другие устройства имеют шесть проводов. В этом случае появляется выбор между треугольником и звездой. Ниже на фото вы можете увидеть реальный пример подключения звезды. В белой обмотке подходит кабель питания, а он подключается только к трем контактам.Далее устанавливаются специальные перемычки, обеспечивающие должное питание обмоток.


Чтобы было понятнее, как это реализовать самостоятельно, ниже будет схема такого подключения. Подключение треугольником несколько проще, т.к. отсутствуют три дополнительные клеммы. Но это говорит лишь о том, что механизм перемычек уже реализован в самом движке. При этом на способ подключения обмоток повлиять никак нельзя, а значит, придется соблюдать нюансы при подключении такого двигателя к однофазной сети.


   Подключение к однофазной сети


Трехфазный блок можно успешно подключить к однофазной сети. Но стоит учесть, что при схеме под названием «звезда» мощность агрегата не будет превышать половины его номинальной мощности. Для увеличения этого показателя необходимо обеспечить соединение типа «треугольник». В этом случае удастся добиться лишь 30-процентного падения мощности. Бояться при этом не стоит, так как в сети 220 вольт невозможно создать критическое напряжение, которое повредило бы обмотки двигателя.

   Электрические схемы



Когда трехфазный двигатель подключен к сети 380, то каждая его обмотка питается от одной фазы. При подключении его к сети 220 вольт на две обмотки приходит фаза и нулевой провод, а третья остается незадействованной. Чтобы исправить этот нюанс, нужно правильно подобрать конденсатор, который в нужный момент сможет подать на него напряжение. В идеале в схеме должно быть два конденсатора. Один из них лаунчер, а второй рабочий.Если мощность трехфазного агрегата не превышает 1,5 кВт, а нагрузка на него подается после достижения им необходимых оборотов, то можно использовать только рабочий конденсатор.


Внимание! Без дополнительных конденсаторов или других устройств подключить двигатель 380 на 220 напрямую невозможно.

В этом случае его необходимо установить в разрыв между третьим контактом треугольника и нулевым проводом. Если необходимо добиться эффекта, при котором двигатель будет вращаться в обратную сторону, то к одному выводу конденсатора необходимо подключить фазный, а не нулевой провод.Если мощность двигателя превышает указанную выше, то вам понадобится пусковой конденсатор. Он монтируется параллельно рабочему. Но следует учитывать, что выключатель без фиксации необходимо устанавливать в провод, который отсоединяется между ними. Эта кнопка позволит активировать конденсатор только во время запуска. В этом случае после включения двигателя в сеть необходимо удерживать эту кнопку несколько секунд, чтобы агрегат набрал необходимую скорость. После этого его нужно отпустить, чтобы не спалить обмотки.


Если требуется реализовать включение такого агрегата реверсивно, то монтируется трехконтактный тумблер. Средний должен быть постоянно подключен к рабочему конденсатору. Крайние необходимо подключить к фазному и нулевому проводам. В зависимости от того, в каком направлении должно быть вращение, вам нужно будет установить тумблер либо в ноль, либо в фазу. Ниже приведена принципиальная схема такого подключения.

   Выбор конденсатора



Не существует универсальных конденсаторов, которые бы подходили ко всем блокам без разбора.Их особенностью является емкость, которую они способны удерживать. Поэтому каждый придется подбирать индивидуально. Основным требованием к нему будет работа при напряжении сети 220 вольт, чаще они рассчитаны на 300 вольт. Чтобы определить, какой именно элемент требуется, необходимо воспользоваться формулой. Если соединение производится звездой, то необходимо силу тока разделить на напряжение 220 вольт и умножить на 2800. За показатель силы тока принимается цифра, указанная в характеристиках двигателя.Для соединения треугольником формула остается той же, но последний коэффициент меняется на 4800.


Например, если в блоке указано, что номинальный ток, который может протекать по его обмоткам, равен 6 ампер, то емкость рабочего конденсатора будет 76 мкФ. Это при соединении звездой, для соединения треугольником результат будет 130 мкФ. Но выше было сказано, что если агрегат испытывает нагрузку при пуске или имеет мощность более 1.5 кВт, то понадобится еще один конденсатор — пусковой. Его емкость обычно в 2-3 раза больше рабочей. То есть для соединения звездой нужен второй конденсатор емкостью 150-175 мкФ. Надо будет подобрать опытным путем. В продаже может не оказаться конденсаторов нужной емкости, тогда можно собрать блок, чтобы получить нужное количество. Для этого имеющиеся конденсаторы соединяются параллельно так, чтобы их емкость складывалась.


Внимание! Есть некоторое ограничение на мощность трехфазных агрегатов, которые можно запитать от однофазной сети.Это 3 кВт. Если это значение превышено, проводка может выйти из строя.

Почему пусковые конденсаторы лучше подбирать опытным путем, начиная с самых маленьких? Дело в том, что при недостаточном его значении будет подаваться ток большего значения, который может повредить обмотки. Если его значение больше требуемого, то юниту не хватит импульса для старта. Более четко представить связь можно с помощью видео.

   Заключение


При работе с электрическим током соблюдайте меры предосторожности.Не запускайте ничего, если вы не совсем уверены в правильности подключения. Обязательно посоветуйтесь с опытным электриком, который подскажет, выдержит ли проводка требуемую нагрузку от агрегата.

Общая информация.

Любой асинхронный трехфазный двигатель рассчитан на два номинальных напряжения трехфазной сети 380/220 — 220/127 и т. д. Наиболее распространены двигатели 380/220 В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое производится соединением обмоток «в звезду» — на 380 В или в «треугольник» — на 220 В.Если двигатель имеет соединительную колодку, имеющую 6 контактов с установленными перемычками, следует обратить внимание на порядок установки перемычек. Если в двигателе нет блока и есть 6 выводов, то они обычно собираются в 3 вывода. В одном пучке собраны начала обмоток, в другом концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).

В данном случае «начало» и «конец» — понятия условные, важно только, чтобы направления намотки совпадали, то есть для «звезды» как пример могут быть как начало, так и концы обмоток быть нулевой точкой, а в «треугольнике» обмотки должны быть соединены последовательно, т.е.е. конец одного с началом следующего. Для правильного подключения к «треугольнику» нужно определить выводы каждой обмотки, поставить их попарно и соединить в шлейф. схема:

Если развернуть эту схему, то будет видно, что катушки соединены «треугольником».

Если двигатель имеет только 3 вывода, следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны блока и найти в обмотках соединение трех обмоточных проводов (все остальные провода соединяются в 2).Соединение трех проводов является нулевой точкой звезды. Эти 3 провода нужно разорвать, припаять к ним выходные провода и объединить их в один пучок. Таким образом, у нас уже есть 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника.

Трехфазный двигатель вполне успешно может работать в однофазной сети, но при работе с конденсаторами ждать от него чудес не приходится. Мощность в лучшем случае будет не более 70% от номинальной, пусковой момент сильно зависит от пусковой мощности, сложности подбора рабочей мощности при изменении нагрузки.Трехфазный двигатель в однофазной сети — это компромисс, но во многих случаях это единственный выход. Существуют формулы расчета емкости рабочего конденсатора, но я считаю их неверными по следующим причинам: 1. Расчет производится при номинальной мощности, а двигатель редко работает в таком режиме и при недогрузке двигателя, он будет греться из-за избыточной емкости рабочего конденсатора и, как следствие, повышенного тока в обмотке. 2. Номинальная емкость конденсатора, указанная на его корпусе, отличается от фактической +/- 20%, что также указано не конденсатором.А если измерить емкость отдельного конденсатора, то она может быть вдвое больше или вдвое меньше. Поэтому предлагаю подбирать емкость под конкретный двигатель и под конкретную нагрузку, измеряя ток в каждой точке треугольника, стараясь максимально согласовать его с подбором емкости. Так как в однофазной сети напряжение 220 В, двигатель следует подключать по схеме «треугольник». Для запуска ненагруженного двигателя можно обойтись только исправным конденсатором.

Направление вращения двигателя зависит от подключения конденсатора (точка а) к точке b или c.
Практически ориентировочную емкость конденсатора можно определить по кл. формула: С мкФ = P Вт/10,
, где С — емкость конденсатора в мкФ, Р — номинальная мощность двигателя в ваттах. Для начала достаточно, а точную подгонку следует производить уже после загрузки двигателя конкретной работой. Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети, но практика показывает, что старые советские бумажные конденсаторы, рассчитанные на 160В, успешно работают.И найти их гораздо проще, даже на помойке. Мой двигатель дрели работает с такими конденсаторами, расположенными для защиты от хлопка в заземленной коробке от стартера, не помню сколько лет и пока все цело. Но я не призываю к такому подходу, просто информация к размышлению. Кроме того, если включить последовательно конденсаторы на 160 и Вольт, то емкость удвоится, но рабочее напряжение удвоится на 320 В и из пар таких конденсаторов можно будет собрать пару нужной емкости.

Включение двигателей с оборотами выше 1500 об/мин или загруженных в момент пуска затруднено. В таких случаях следует использовать пусковой конденсатор, емкость которого зависит от нагрузки двигателя, подбирается экспериментально и ориентировочно может быть от равной рабочему конденсатору до 1,5 — 2-кратного увеличения. В дальнейшем для наглядности все, что относится к работе, будет зеленым, все, что относится к пуску, красным, что будет тормозить синий.

В простейшем случае включить пусковой конденсатор можно с помощью незафиксированной кнопки.

Реле тока можно использовать для автоматического запуска двигателя. Для двигателей мощностью до 500 Вт подойдет токовое реле от стиральной машины или холодильника с небольшой переделкой. Так как конденсатор остается заряженным и в момент перезапуска двигателя между контактами возникает довольно сильная дуга и серебряные контакты привариваются без отключения пускового конденсатора после пуска двигателя. Чтобы этого не произошло, контактная пластина пускового реле должна быть выполнена из графитовой или угольной щетки (но не из медно-графитовой щетки, так как она тоже прилипает).Также необходимо отключить тепловую защиту этого реле, если мощность двигателя превышает номинальную мощность реле.

При мощности двигателя более 500 Вт, до 1,1 кВт можно перемотать обмотку пускового реле более толстым проводом и с меньшим количеством витков, чтобы реле отключалось сразу при выходе двигателя на номинальные обороты.

Для более мощного двигателя можно сделать самодельное реле тока, увеличив размеры оригинала.

Большинство трехфазных двигателей до трех кВт хорошо работают в однофазной сети за исключением двигателей с двойной короткозамкнутой клеткой, наш это серия МА, к ним лучше не обращаться, в однофазной сети они не работают.

Практические схемы включения.

Общая схема

С1 — пусковой, С2 — рабочий, К1 — кнопка без фиксации, диод и резистор — система торможения.

Схема работает следующим образом: при переводе переключателя в положение 3 и нажатии кнопки К1 двигатель запускается, после отпускания кнопки остается только рабочий конденсатор и двигатель работает на полезной нагрузке. При повороте переключателя в положение 1 на обмотку двигателя подается постоянный ток и двигатель затормаживается, после остановки переключатель необходимо повернуть в положение 2, иначе двигатель сгорит, поэтому переключатель должен быть специальным и фиксированным только в положениях 3 и 2, а положение 1 должно включаться только на удержании.При мощности двигателя до 300 Вт и необходимости быстрого торможения гасящий резистор можно не применять, при большей мощности сопротивление резистора подбирается по требуемому времени торможения, но не должно быть меньше сопротивления гасящего резистора. обмотка двигателя.

Эта схема аналогична первой, но торможение здесь происходит за счет энергии, запасенной в электролитическом конденсаторе С1 и время торможения будет зависеть от его емкости. Как и в любой схеме, пусковую кнопку можно заменить токовым реле.При включении ключа двигатель запускается и конденсатор С1 заряжается через VD1 и R1. Сопротивление R1 выбирают в зависимости от мощности диода, емкости конденсатора и времени работы двигателя до торможения. Если время работы двигателя между пуском и торможением превышает 1 минуту, можно использовать диод КД226Г и резистор 7кОм не менее 4 Вт. рабочее напряжение конденсатора не менее 350В. Для быстрого торможения хорошо подходит флэш-конденсатор, флеш-модулей много, и необходимости в них больше нет.При выключении переключатель переключается в положение замыкающего конденсатора на обмотке двигателя и происходит торможение постоянным током. Используется обычный двухпозиционный переключатель.

Схема включения и торможения реверса.

Данная схема является развитием предыдущей, запускается автоматически с помощью токового реле и торможения электролитическим конденсатором, а также реверсивного включения. Отличие этой схемы: сдвоенный трехпозиционный переключатель и пусковое реле. Выбрасывая из этой схемы лишние элементы, каждый из которых имеет свой цвет, можно собрать схему, необходимую для конкретных целей.При желании можно перейти на кнопочное включение, для этого вам понадобится один или два автоматических пускателя с катушкой 220В. Используется двойной переключатель на три положения.

Еще одна не совсем обычная схема автоматического включения.

Как и в других схемах, есть тормозная система, но при необходимости ее можно легко выкинуть. В этой схеме включения две обмотки соединены параллельно, а третья через систему пуска и вспомогательный конденсатор, емкость которого примерно в два раза меньше требуемой при включении треугольником.Для изменения направления вращения нужно поменять местами начало и конец вспомогательной обмотки, обозначенные красной и зеленой точками. Пуск происходит за счет заряда конденсатора С3 и время пуска зависит от емкости конденсатора, причем емкость должна быть достаточно большой для выхода двигателя на номинальные обороты. Емкость можно взять с запасом, т.к. после зарядки конденсатор не оказывает заметного влияния на работу двигателя. Резистор R2 нужен, чтобы разрядить конденсатор и тем самым подготовить его к следующему пуску, подойдет 30 кОм 2Вт.Диоды Д245 — 248 подойдут к любому двигателю. Для двигателей меньшей мощности соответственно мощность диодов и емкость конденсатора уменьшаются. Хотя сделать обратное включение по этой схеме затруднительно, но при желании это возможно. Для этого потребуются сложные переключатели или спусковые механизмы.

Применение электролитических конденсаторов в качестве пусковых и рабочих.

Стоимость неполярных конденсаторов довольно высока, и не везде их можно найти. Поэтому, если их нет, можно применить электролитические конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее.Вместительность у них достаточно большая при небольшом объеме, они не дефицитны и не дороги. Но нужно учитывать вновь возникающие факторы. Рабочее напряжение должно быть не менее 350 вольт, включать их можно только попарно, как указано на схеме черным цветом, и в этом случае емкость уменьшается вдвое. А если для работы двигателя нужно 100 мкФ, то конденсаторы С1 и С2 должны быть по 200 мкФ.

Электролитические конденсаторы имеют большой допуск по емкости, поэтому лучше собрать конденсаторную батарею (обозначена зеленым), так будет проще подобрать реальную емкость, необходимую двигателю и, кроме того, электролиты имеют очень тонкие выводы, а ток при большой емкости может достигать значительных величин и нагрев выводов, а при внутреннем обрыве вызвать взрыв конденсатора.Поэтому вся конденсаторная батарея должна находиться в закрытом боксе, особенно во время экспериментов. Диоды должны быть с запасом по напряжению и току, необходимому для работы. До 2кВт вполне подойдет Д 245 — 248. При пробое диода конденсатор сгорает (взрывается). Взрыв конечно громко сказано, пластиковый бокс полностью защитит от расширения конденсаторных деталей и от блестящего серпантина тоже. Ну, страшилки рассказаны, теперь немного оформления. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены между собой и, следовательно, конденсаторы старой конструкции с минусом на корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в пластиковый бокс соответствующих размеров.Диоды необходимо разместить на изолирующей пластине и при большой мощности поставить их на небольшие радиаторы, а если мощность не большая и диоды не греются, то их можно поместить в тот же короб. Включенные таким образом электролитические конденсаторы вполне успешно работают как пусковые, так и рабочие.

Сейчас электронная схема включения дорабатывается, но пока сложно повторить и настроить.

Как запустить трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети?

Самый простой способ запуска трехфазного двигателя как однофазного основан на подключении его третьей обмотки через фазосдвигающее устройство.В качестве такого устройства может использоваться активное сопротивление, индуктивность или конденсатор.

Перед подключением трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо убедиться, что номинальное напряжение его обмоток соответствует номинальному напряжению сети. Трехфазный асинхронный двигатель имеет три обмотки статора. Соответственно в клеммной коробке должно быть выведено 6 клемм для подключения питания. Если открыть клеммную коробку, то мы увидим двигатель. На боре выведены 3 обмотки двигателя.Их концы подключаются к клеммам. Питание двигателя подключается к этим клеммам.

Каждая обмотка имеет начало и конец. Начало обмоток обозначено как С1, С2, С3. Концы обмоток маркируются соответственно С4, С5, С6. На крышке клеммной коробки мы увидим схему подключения двигателя к сети при разном напряжении питания. По этой схеме мы должны соединить обмотки. Те. если двигатель позволяет использовать напряжения 380/220, то для подключения его к однофазной сети 220В необходимо переключить обмотки по схеме «треугольник».


Если схема его подключения позволяет 220/127 В, то к однофазной сети 220 В он должен быть подключен по схеме «звезда», как показано на рисунке.


Цепь пускового сопротивления

На рисунке приведены схемы включения однофазного трехфазного двигателя с пусковым сопротивлением. Такая схема используется только в двигателях малой мощности, так как большое количество энергии теряется в виде тепла в резисторе.

Наиболее распространенные схемы с конденсаторами. Для изменения направления вращения двигателя необходимо использовать переключатель. В идеале для нормальной работы такого двигателя необходимо, чтобы емкость конденсатора менялась в зависимости от скорости. Но это условие достаточно трудновыполнимо, поэтому обычно применяют двухступенчатую схему управления асинхронным электродвигателем. Для работы механизма, приводимого в движение таким двигателем, используются два конденсатора. Один подключается только при пуске, а после окончания пуска отключается и остается только один конденсатор.При этом наблюдается заметное снижение его полезной мощности на валу до 50…60% от номинальной мощности при включении в трехфазную сеть. Такой запуск двигателя называется конденсаторным пуском.


При использовании пусковых конденсаторов возможно увеличение пускового момента до значения Мн/Мн=1,6-2. Однако при этом значительно увеличивается емкость пускового конденсатора, из-за чего растут его габариты и стоимость всего фазосдвигающего устройства.Для достижения максимального пускового момента значение емкости необходимо выбирать из соотношения, Xc = Zk, т. е. емкость равна сопротивлению короткого замыкания одной фазы статора. Из-за дороговизны и габаритов всего фазосдвигающего устройства конденсаторный пуск применяют только тогда, когда необходим большой пусковой момент. По окончании пускового периода пусковую обмотку необходимо отключить, иначе пусковая обмотка перегреется и сгорит. В качестве пускового устройства можно использовать дроссель-индуктор.

Трехфазный пусковой асинхронный двигатель от однофазной сети через преобразователь частоты


Для пуска и управления трехфазным асинхронным двигателем от однофазной сети можно использовать преобразователь частоты с питанием от однофазной сети. Блок-схема такого преобразователя показана на рисунке. Пуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети с помощью преобразователя частоты является одним из наиболее перспективных.Поэтому именно он чаще всего используется в новых разработках систем управления регулируемыми электроприводами. Его принцип заключается в том, что изменяя частоту и напряжение двигателя, можно в соответствии с формулой изменить его частоту вращения.

Сам преобразователь состоит из двух модулей, которые обычно заключены в один корпус:
— модуль управления, управляющий работой устройства;
— силовой модуль, питающий двигатель электричеством.

Применение преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя. можно значительно снизить пусковой ток, так как в электродвигателе существует жесткая зависимость между током и крутящим моментом. При этом значения пускового тока и крутящего момента можно регулировать в достаточно большом диапазоне. Кроме того, с помощью преобразователя частоты можно регулировать частоту вращения двигателя и самого механизма, уменьшая при этом значительную часть потерь в механизме.

Недостатками использования преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети является достаточно высокая стоимость самого преобразователя и его периферийных устройств. Появление несинусоидальных помех в сети и снижение показателей качества сети.

Преимущества трехфазных систем перед однофазными

Преимущества трехфазной системы



В многофазной системе переменного тока возможно использование двух, трех и более отдельных цепей, работающих на одной частоте, их напряжения и токи не совпадают по фазе друг с другом.

Однофазная система имеет свои ограничения и была заменена трехфазной системой.

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Ниже приведены преимущества многофазной системы по сравнению с однофазной:

  1. Подаваемая мощность постоянна. В однофазной цепи подаваемая мощность пульсирует и нежелательна для многих приложений.
  2. Для данного типоразмера многофазная машина дает более высокую производительность, чем однофазная машина.
  3. Многофазные асинхронные двигатели
  4. запускаются автоматически и более эффективны. Однофазный двигатель не имеет пускового момента и требует вспомогательных средств для запуска.
  5. По сравнению с однофазным двигателем трехфазный асинхронный двигатель имеет более высокий коэффициент мощности и КПД.
    Трехфазные двигатели очень надежны, относительно дешевы, обычно меньше по размеру, обладают свойствами самозапуска, обеспечивают более стабильную выходную мощность и требуют минимального обслуживания по сравнению с однофазными двигателями.
  6. Для передачи того же количества энергии при том же напряжении в трехфазной линии электропередачи требуется меньше материала проводника, чем в однофазной линии.Трехфазная система передачи намного дешевле.
    Для данного количества энергии, передаваемой через систему, в трехфазной системе требуются проводники с меньшей площадью поперечного сечения.
    Это означает экономию меди и, следовательно, меньшие первоначальные затраты на установку.
  7. Многофазные двигатели
  8. имеют постоянный крутящий момент, тогда как большинство однофазных двигателей имеют пульсирующий крутящий момент.
  9. Параллельная работа трехфазных генераторов проще, чем однофазных генераторов.
  10. Многофазная система
  11. может создавать вращающееся магнитное поле в стационарных обмотках.

Каковы преимущества трехфазного питания перед однофазным?

Сравнение однофазной и трехфазной систем питания представлено в таблице ниже.

Однофазное питание Трехфазное питание
мощность пульсирует Подаваемая мощность постоянна
Однофазные асинхронные двигатели не являются самозапускающимися, так как не имеют пускового момента. Трехфазные асинхронные двигатели с автоматическим запуском.
Параллельная работа непроста. Параллельное управление очень просто.
КПД однофазного двигателя меньше. Высокая эффективность.
Однофазные двигатели имеют пульсирующий крутящий момент. Трехфазные двигатели имеют одинаковый крутящий момент.
Однофазные двигатели имеют более низкий коэффициент мощности. Трехфазные двигатели имеют более высокий коэффициент мощности.

Спасибо, что прочитали о трехфазной системе Преимущества…

Вам может быть интересно прочитать о:

Как контролировать скорость шунтирующих двигателей постоянного тока?
Разница между механическим и электронным коммутатором
Разница между соединением звездой и треугольником в электрических цепях

Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже….

Что такое однофазное и трехфазное питание и что происходит при отключении нейтрали?

  1. Главная ›
  2. Экономия электроэнергии ›
  3. Общие советы ›
  4. Что такое однофазное и трехфазное питание и что происходит при отключении нейтрали?

Вы либо наблюдали, либо слышали от других о проблемах с высоким или низким напряжением в доме.Сомнение чаще всего вызывает плохое качество питающего напряжения или скачки напряжения. Но есть и другая причина, а именно «Нейтральное отключение». В этом посте мы рассмотрим, как отключение нейтрали и его расположение влияют на производительность вашего источника питания.

Электроснабжение вашего дома может быть либо однофазным, т.е. двухпроводным с фазой и нейтралью, либо четырехпроводным с трехфазным и нейтральным. Узнайте больше об однофазном и трехфазном питании. Электропитание распределяется параллельно по различным домам либо в однофазной, либо в трехфазной системе электроснабжения в зависимости от разрешенной нагрузки.Трансформатор на подстанции подключен по схеме «треугольник», при этом на входе используется 3-проводная 3-фазная схема, а на выходе трансформатора — 4-проводная 3-фазная. В зависимости от нагрузки энергокомпания санкционирует однофазное или трехфазное питание вашего дома. Когда он однофазный, мощность попеременно распределяется от фаз R, Y и B, чтобы нагрузка на систему была сбалансирована.

Что такое нейтральный терминал?

Соединение нейтрали выводится из трансформатора, с помощью которого обеспечивается питание между фазой и нейтралью в виде 240В.Этот нейтральный провод заземляется на самом трансформаторе и проходит как изолированный провод к дому. Заземление нейтральной клеммы удерживает нейтраль связанной с потенциалом земли. Это помогает поддерживать фазный потенциал на уровне 240 В минус несколько вольт в сторону падения напряжения. Из-за асимметрии нагрузки некоторая часть тока всегда течет через нейтральный провод обратно в систему. Помните, что нейтраль заземляется только на трансформаторе, а не на нагрузке, т.е. доме. Не следует заземлять нейтраль в своем доме.В этом случае часть тока может течь к источнику через землю с некоторой потерей мощности.

Что такое нейтральное отключение?

Отключение нейтрали аналогично отключению фазы. Если фаза питания отключена, вы не получите электроэнергию в вашем доме на этой фазе и не нанесете никакого ущерба. Теперь представьте отключение нейтрали в приведенном ниже сценарии и то, как ведет себя напряжение на клеммах различных фаз.

На трансформаторе

Трансформатор питает нагрузку по всем трем фазам, и распределение таково, что нагрузка уравновешивается в пределах плюс/минус 5-15%.Из-за отключения нейтрали на трансформаторе его потенциал будет плавающим в зависимости от асимметрии нагрузки. Теперь, если асимметрия нагрузки значительна, скажем, плюс-минус 15%, фаза с низкой нагрузкой, напряжение станет высоким, и электронное оборудование, предусмотренное в этой фазе, может сгореть и еще больше снизить нагрузку, что может вызвать эффект домино. В то же время фаза с высокой нагрузкой будет испытывать низкое напряжение, но не приведет к повреждению электроники/света/вентилятора. Но это может привести к повреждению механизированного оборудования, задымлению или воспламенению, снизит нагрузку в этой фазе или изолируется за счет защиты действия стабилизатора.В любом случае нагрузка снижается, а напряжение становится высоким. Нейтраль теперь может переключиться на стабильность, и последовательность повреждений оборудования может прекратиться.

Именно этим объясняются жалобы на порчу техники в обществе и с этой проблемой сталкивается каждая квартира/дом.

В вашем доме

Несимметрия нагрузки будет значительной, а асимметрия напряжения также будет высокой. Существует вероятность существенного повреждения электронного оборудования в соответствии с явлением, описанным выше.

В доме с однофазным подключением

Поскольку нейтраль отключена, в доме не будет электричества. Вы будете искать MCB или RCCB, но не сработаете, и что дальше? Естественное отключение приведет к появлению фазного напряжения на нейтральной клемме. Обнаружить можно только проверив тестером. Убедитесь, что это тестирование выполняется с помощью электрика.

Отключение нейтрали, но касание земли

Ах! Это самый безопасный режим отключения, когда нейтраль отключена и коснулась земли.Теперь обратный ток течет обратно к источнику через землю. Потенциал нейтрали сильно не смещается и не повреждает технику.

Как часто это происходит?

В воздушной распределительной сети LT это может быть обычным явлением во время грозы и особенно в деревнях с неправильным обслуживанием нейтрального провода. Это одна из причин того, что сельские жители будут использовать землю в качестве обратного провода вместо нейтрали, потому что воздушные провода ненадежны.Раньше в городах было широко распространено воздушное распределение LT, но в то время электронные или моторизованные приборы также не были широко распространены в домах и не вызывали особых нареканий. При распределении LT по кабельной сети вероятность таких инцидентов очень мала, за исключением случаев перерыва в техническом обслуживании.

Какое решение?

На данный момент ни одна из компаний, производящих распределительные устройства, не продает стандартный продукт. MCB не будет работать, так как ток не будет очень высоким, и RCCB также не будет работать, поскольку нет утечки тока.Можно представить себе самодельную схему, обеспечивающую трехполюсный силовой контактор на 63 А после вводных автоматических выключателей с катушкой, подключенной к фазе, а другую к нулевой шине в распределительной коробке. Когда нейтраль отключена, катушка не получает питания и отключает контактор. Схема, нарисованная от руки, приведена ниже. Показан входящий ТПН 63 А, но он должен иметь сплошную нейтраль.

Об авторе :
Г-н Махеш Кумар Джайн является выпускником Университета Рурки (IIT Roorkee) со степенью в области электротехники и проработал 36 лет на Индийских железных дорогах.Он ушел из Индийских железных дорог в качестве директора IREEN (Институт электротехники Индийских железных дорог), а также работал главным главным инженером-электриком на многих железных дорогах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.