Схема подключения трехфазного двигателя через конденсатор на 220 вольт: Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор: схема, подбор

Содержание

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

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

Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.

А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.

Как быть в данной ситуации?

Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.

Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.

Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.

Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье.

 

 

Выбор емкости конденсаторов

1. Выбор емкости рабочего конденсатора

Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:

Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).

Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.

Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.

При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.

2. Выбор емкости пускового конденсатора

Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.

Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?

Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.

Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.

В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.

Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.

Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.

Выбор типа конденсаторов

Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.

Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.

Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Кое-что я нашел у себя в запасе.

Практически все они имеют прямоугольную форму.

На самом корпусе можно увидеть их параметры:

  • емкость (мкФ)
  • рабочее напряжение (В)

Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».

Также вместо бумажных конденсаторов  можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.

Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!

У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).

Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.

Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.

Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.

В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.

 

 

Выбор напряжения конденсаторов

Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.

Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.

Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).

Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов  для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).

Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.

Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).

 

Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.

Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).

Данные двигателя АОЛ 22-4:

Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.

Определим емкость рабочего конденсатора:

Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).

Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.

Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.

Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники

, собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.

Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).

При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.

Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.

Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.

Эксперимент завершился УДАЧНО!!!

И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!

При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора  практически равна номинальной.

Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.

Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.

Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.

P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.

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


Трёхфазный двигатель и 220 вольт

   Трехфазный двигатель и 220 В.
Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель, а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.

Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле

С = 66·Рном ,

где С - емкость конденсатора, мкФ, Рном - номинальная мощность электродвигателя, кВт.

То есть можно считать, что на каждые 100 Вт мощности трехфазного электродвигателя требуется около 7 мкФ электрической емкости.

Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:

Cобщ = C1 + C1 + ... + Сn

Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.

В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.

Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.

Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.

Рис 1. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»

Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»

Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью - через рабочий конденсатор (Ср) к любому из двух проводов сети.

Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (Сп). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типа ЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.

Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором Сп показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп

Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.

Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец - С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей - СЗ и С6.

Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.

Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.

При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.

Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).

Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4).

При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.

Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.

Рис. 4. Изменение направления вращения ротора однофазного двигателя переключением пусковой обмотки

Подключение трехфазного двигателя на 220 вольт

 Для правильного подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, необходимо использовать частотный преобразователь со входом 220 вольт и трехфазным выходом на 380 вольт (3 х 220вольт). Частотный преобразователь позволяет осуществлять плавный пуск электродвигателя, регулировать обороты электродвигателя, а так же реализовать реверсивное вращение.

 

 

ссылка на частотный преобразователь

 

 

Подключение по схеме треугольник

 

 

 

Подключение по схеме звезда

 

 

 

 

Подключение с пусковым конденсатором

 

 

Емкость конденсатора рассчитывается по формуле: С = 66·Рном , где С - емкость конденсатора, Рном - мощность двигателя в кВт.

на каждые 100 ватт мощности двигателя, требуется  7мкф емкости конденсатора.

 

 

Для расчета емкости конденсаторов используйте удобный

Калькулятор емкости конденсаторов для электродвигателей

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

Схема подключения двигателя через конденсатор

Есть 2 типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Их различие в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это нужно потому, что после разгона она снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная, они смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть несколько вариантов схем подключения. Без конденсаторов электромотор гудит, но не запускается.

  • 1 схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже.
  • 3 схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском, а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.
  • 2 схема — подключения однофазного двигателя — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и используется чаще всего. Она на втором рисунке. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор

Здесь напряжение 220 вольт распределяется на 2 последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.

Максимальной мощности двигателя на 380 В в сети 220 В можно достичь используя соединение типа треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность.

Важно помнить: трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 В. Поэтому если есть ввод на 380 В — обязательно подключайте к нему — это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковики и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к сети 380 В.

Онлайн расчет емкости конденсатора мотора

Введите данные для расчёта конденсаторов — мощность двигателя и его КПД

Есть специальная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись онлайн калькулятором или рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

Рабочий конденсатор берут из расчета 0,8 мкФ на 0,1 кВт мощности двигателя;
Пусковой подбирается в 2-3 раза больше.

Конденсаторы должны быть неполярными, то есть не электролитическими. Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть минимум в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 В берем емкости с рабочим напряжением 350 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, в пусковую цепь ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting.

Пусковые конденсаторы для моторов

Эти конденсаторы можно подбирать методом от меньшего к большему. Так подобрав среднюю емкость, можно постепенно добавлять и следить за режимом работы двигателя, чтобы он не перегревался и имел достаточно мощности на валу. Также и пусковой конденсатор подбирают добавляя, пока он не будет запускаться плавно без задержек.

При нормальной работе трехфазных асинхронных электродвигателей с конденсаторным пуском, включенных в однофазную сеть предполагается изменение (уменьшение) емкости конденсатора с увеличением частоты вращения вала. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора.

Реверс направления движения двигателя

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».


Как подключить трёхфазный двигатель к однофазной сети 220 вольт.

При развитии любой гаражной мастерской, может возникнуть необходимость подключить трёхфазный электродвигатель в однофазную сеть на 220 вольт. Это не удивительно, так как промышленные трёхфазные двигатели на 380 в более распространены, чем однофазные (на 220 в), особенно больших габаритов и мощности. И изготовив какой нибудь станочек, или купив готовый (например токарный) любой гаражный мастер сталкивается с проблемой подключения трёхфазного электромотора к обычной гаражной розетке на 220 вольт. В этой статье мы и рассмотрим варианты подключения, а так же что для этого понадобится.

Для начала следует внимательно изучить шильдик (табличку) электродвигателя, чтобы узнать его мощность, так как от этой мощности будет зависеть ёмкость или количество конденсаторов, которые нужно будет купить. И прежде чем отправляться на поиски и покупку конденсаторов, для начала следует вычислить, какая ёмкость потребуется именно для вашего двигателя.

Расчёт ёмкости.

Ёмкость нужного конденсатора напрямую зависит от мощности вашего электродвигателя и высчитывается по простой формуле:

С = 66 Р мкФ .

Буква С означает ёмкость конденсатора в мкФ (микрофарад), а буква Р означает номинальную мощность электродвигателя в кВт (киловатт). Из этой простой формулы видно, что на каждые 100 ватт мощности трёхфазного двигателя, потребуется чуть менее 7 мкФ (если быть точным, то 6,6 мкФ) электрической ёмкости конденсатора. Например для эл. двигателя мощностью 1000 ватт (1 Квт) потребуется конденсатор ёмкостью 66 мкФ, а для эл. двигателя на 600 ватт нужен будет конденсатор ёмкостью примерно 42 мкФ.

Так же следует учесть, что потребуются конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 — 2 раза больше, чем напряжение в обычной однофазной сети. Обычно на базаре попадаются конденсаторы небольших ёмкостей (8 или 10 мкФ), но необходимую ёмкость легко собрать из нескольких параллельно соединённых конденсаторов маленькой ёмкости. То есть например 70 мкФ можно легко получить из семи параллельно спаянных конденсаторов по 10 мкФ.

Но всё же всегда следует стараться найти по возможности один конденсатор ёмкостью 100 мкФ, чем 10 конденсаторов по 10 мкФ, так надёжнее. Ну и рабочее напряжение, как я уже говорил, должно быть как минимум в 1,5 — 2 раза больше рабочего, а лучше в 3 — 4 раза больше (чем больше напряжение, на которое рассчитан конденсатор, тем надёжнее и долговечнее). Рабочее напряжение всегда пишется на корпусе конденсатора (как и мкФ).

Правильно вы подобрали (рассчитали) ёмкость конденсатора или нет, можно и на слух. При вращении мотора, должен быть слышен только шум от подшипников, ну и шум вентилятора воздушного охлаждения. Если же к этим шумам прибавляется и вой двигателя, нужно чуть уменьшить ёмкость (Ср) рабочего конденсатора. Если же звук нормальный, то можно наоборот немного увеличить ёмкость (так будет мощнее мотор), но только чтобы мотор работал тихо (до появления воя).

Проще говоря, нужно поймать момент, меняя ёмкость, когда к нормальному шуму от подшипников и крыльчатки, начнёт прибавляться еле слышимый посторонний вой. Это и будет необходимая ёмкость рабочего конденсатора. Это важно, так как если рабочая ёмкость конденсатора окажется больше необходимой, то мотор будет перегреваться, а если ёмкость будет меньше нужной, то мотор потеряет свою мощность.

Покупать лучше конденсаторы типа МБГЧ, БГТ, КБГ, ну а если не найдёте таких в продаже, можно применить и электролитические конденсаторы. Но при подключении электролитических конденсаторов, их корпуса нужно хорошо соединить между собой и изолировать от корпуса станка или ящика (если он металлический, но лучше использовать ящик для конденсаторов из диэлектрика — пластик, текстолит и т.п.).

 

При подключении трёхфазного двигателя к сети 220 вольт, частота вращения его вала (ротора) почти не изменится, а вот мощность его всё же немного уменьшится. И если подключить электродвигатель по схеме треугольник (рис 1), то мощность его уменьшится примерно процентов на 30 и будет составлять 70 — 75 % от его номинальной мощности (при звезде чуть меньше). Но можно подключить и по схеме звезда (рис 2), и при подсоединении звездой, мотор легче и быстрее запускается.

Чтобы подключить трёхфазный электродвигатель по схеме звезда, нужно его две фазные обмотки подключить в однофазную сеть, а третью фазную обмотку двигателя, подключить через рабочий конденсатор Ср к любому из проводов сети 220 в.

Чтобы подключить трёхфазный электромотор мощностью до полтора киловатта (1500 ватт), хватает только рабочего конденсатора необходимой ёмкости. Но при включении больших моторов (более 1500 ватт), движок либо очень медленно набирает обороты, либо вообще не запускается. В таком случае необходим пусковой конденсатор (Сп на схеме), ёмкость которого в два с половиной раза (лучше в 3 раза) больше ёмкости рабочего конденсатора. Лучше всего подходят в качестве пусковых конденсаторов электролитические (типа ЭП), но можно использовать и такого же типа как и рабочие конденсаторы.

Схема подсоединения трёхфазного мотора с пусковым конденсатором показана на рисунке 3 (а так же пунктирной линией на рисунках 1 и 2). Пусковой конденсатор включают только во время пуска двигателя, и когда он запустится и наберёт рабочие обороты (обычно хватает 2 секунд), пусковой конденсатор отключают и разряжают. В такой схеме используются кнопка и тумблер. При пуске аключается тумблер и кнопка одновременно и после запуска двигателя, кнопка просто отпускается и пусковой конденсатор отключается. Чтобы разрядить пусковой конденсатор, достаточно выключить двигатель (после окончания работы) и затем на короткое время нажать кнопку пускового конденсатора, и он разрядится через обмотки электродвигателя.

Определение фазных обмоток и их выводов.

При подключении необходимо знать, где какая обмотка электродвигателя. Как правило выводы обмоток статора электромоторов маркируют различными бирками с обозначением начала или конца обмоток, или помечают буквами на корпусе распределительной коробочки двигателя (или клеммной колодки). Ну а если же маркировка стёрлась или её вообще нет, то нужно прозвонить обмотки с помощью тестера (мультиметра), установив его переключатель на прозвонку, или с помощью обычной лампочки и батарейки.

Для начала следует узнать принадлежность каждого из шести проводов к отдельным фазам обмотки статора. Для этого следует взять любой из проводов (в клеммной коробочке) и подсоединить его к батарейке, например к её плюсу. Минус батарейки подсоедините к контрольной лампе, а второй вывод (провод) от лампочки, по очереди подсоединяйте к оставшимся пяти проводам двигателя, пока контрольная лампочка не загорится. Когда на каком то проводе лампочка загорится, это будет означать, что оба провода (тот что от батарейки и тот к которому подсоединили провод от лампы и лампа загорелась) принадлежат одной фазе (одной обмотке).

Теперь эти два провода пометьте картонными бирками (или малярным скотчем) п напишите на них маркероа начало первого провода С1, а второй провод обмотки С4. С помощью лампы и батарейки (или тестера) аналогично находим и помечаем начало и конец оставшиеся четырёх проводов (двух оставшихся фазных обмоток).Начало и конец второй фазной обмотки помечаем как С2 и С5, и начало и конец третьей фазной обмотки С3 и С6.

Далее следует точно определить, где начало и конец статорных обмоток. Я опишу далее способ, который поможет определить начало и конец статорных обмоток для двигателей до 5 киловатт. Да больше и не надо, так как однофазная сеть (проводка) гаража рассчитана на мощность 4 киловата, а если мощнее, то штатные провода не выдерживают. И вообще то редко кто использует двигатели в гараже, мощнее 5 киловатт.

Для начала соединим все начала фазных обмоток (С1, С2 и С3)в одну точку (согдасно помеченным бирками выводам), по схеме «звезда». И затем включим двигатель в сеть 220 в с использованием конденсаторов. Если при таком подключении, электродвигатель без гудения сразу раскрутится до рабочих оборотов, это значит, что вы попали в одну точку всеми началами или всеми концами фазных обмоток.

Ну а если же при включении в сеть, электродвигатель загудит и не сможет раскрутиться до рабочих оборотов, то в первой фазной обмотке нужно поменять местами выводы С1 и С4 (поменять местами начало и конец). Если это не поможет, то верните выводы С1 и С4 в первонаальное положение и попробуйте теперь поменять местами выводы С2 и С5. Если двигатель опять не набирает обороты и гудит, то верните назад выводы С2 и С5 поменяйте местами выводы третьей пары С3 и С6.

При всех вышеописанных манипуляциях с проводами, строго соблюдате правила техники безопасности. Провода держите только за изоляцию, лучше плоскогубцами с ручками из диэлектрика. Ведь электромотор имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах остальных обмоток, может возникнуть довольно большое напряжение, опасное для жизни.

Изменение вращения вала электродвигателя (ротора).

Часто бывает, что вы например сделали шлифовальный станочек, с лепестковым кругом на валу. И лепестки из наждачной бумаги расположены под определённым углом, против которого вращается вал, а нужно в другую сторону. Да и опилки летят не на пол а наоборот вверх. Значит необходимо поменять вращение вала двигателя в другую сторону. Как это сделать?

Чтобы изменить вращение трёхфазного двигателя, включенного в однофазную сеть на 220 вольт по схеме «треугольник», нужно третью фазную обмотку W (см. рисунок 1,б) подключить через конденсатор к резьбовой клемме второй фазной обмотки статора V.

Ну а чтобы изменить вращение вала трёхфазного двигателя, подключенного по схеме «звезда», необходимо третью фазную обмотку статора W (см. рисунок 2,б) подключить через конденсатор к резьбовой клемме второй обмотки V.

Ну и напоследок хочу сказать, что шум двигателя от длительной его работы (несколько лет) может возникнуть со временем, и не следует путать его с гулом от неправильного подключения. Так же со временем может возникнуть и вибрация мотора. А бывает даже ротор трудно вращать вручную. Причиной этого как правило является выработка подшипников — их дорожки и шарики износились, да и сепаратор тоже. От этого возникают повышенные зазоры между деталями подшипников и они начинают шуметь, и со временем могут даже заклинить.

Этого допускать нельзя, и дело даже не только в том, что вал труднее будет вращаться и мощность двигателя упадёт, а ещё и в том, что между статором и ротором довольно маленький зазор, и при сильном износе подшипников, ротор может начать цеплять за статор, а это уже куда серьёзнее. Детали двигателя могут испортиться и восстановить их не всегда удаётся. Поэтому намного проще заменить зашумевшие подшипники новыми, от какой то авторитетной фирмы (как выбрать подшипник читаем вот тут), и электродвигатель снова будет работать долгие годы.

Надеюсь данная статья поможет гаражным мастерам, без проблем подключить трёхфазный двигатель какого то станка к однофазной гаражной сети на 220 вольт, ведь с применением различных станочков (шлифовальных, полировальных, сверлильных, токарных, гриндера и т.д.)  намного упрощается процесс доводки деталей при тюнинге или ремонте.

Трёхфазный двигатель - в однофазную сеть

Автор Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 25.4k. Опубликовано Обновлено

Пожалуй, наиболее распространённый и простой способ подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть при отсутствии питающего напряжения ~ 380 в – это способ с применением фазосдвигающего конденсатора, через который запитывается третья обмотка электродвигателя. Перед тем, как подключать трехфазный электродвигатель в однофазную сеть убедитесь, что его обмотки соединены “треугольником” (см. рис. ниже, вариант 2), т. к. именно это соединение даст минимальные потери мощности 3х-фазного двигателя при включении его в сеть ~ 220 в.

Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным в однофазную сеть с такой схемой соединения обмоток может составлять до 75% его номинальной мощности. При этом частота вращения двигателя практически не отличается от его частоты при работе в трёхфазном режиме.

На рисунке показаны клеммные колодки электродвигателей и соответствующие им схемы соединения обмоток. Однако, исполнение клеммной коробки электродвигателя может отличаться от показанного ниже –  вместо клеммных колодок, в коробке может располагаться два разделённых  пучка проводов (по три в каждом).

Эти пучки проводов представляют собой “начала” и “концы” обмоток двигателя. Их необходимо «прозвонить», чтобы разделить обмотки друг от друга и соединить по нужной нам схеме “треугольник” – последовательно, когда конец одной обмотки соединяется с началом другой т. д (С1-С6, С2-С4, С3-С5).

При включении трёхфазного электродвигателя в однофазную сеть, в схему “треугольник” добавляются пусковой конденсатор Сп, который используется кратковременно (только для запуска) и рабочий конденсатор Ср.

В качестве кнопки SB для запуска эл. двигателя небольшой мощности (до 1,5 кВт) можно использовать обычную кнопку “ПУСК”, применяемую в цепях управления магнитных пускателей.

Для двигателей большей мощности стоит заменить её на коммутационный аппарат помощнее – напр, автомат. Единственным неудобством в этом случае будет необходимость ручного отключения конденсатора Сп автоматом после того как электродвигатель наберёт обороты.

Таким образом, в схеме реализована возможность двухступенчатого управления электродвигателем, уменьшая общую ёмкость конденсаторов при “разгоне” двигателя.

Если мощность двигателя невелика (до 1 кВт), то запустить его можно будет и без пускового конденсатора, оставив в схеме лишь рабочий конденсатор Ср.

Рассчитать ёмкость рабочего конденсатора можно формулой:

  • С раб = 4800 • I / U, мкФ – для двигателей, включенных в однофазную сеть с соединением обмоток “треугольник”.
  • С раб = 2800 • I / U, мкФ – для двигателей, включенных в однофазную сеть с соединением обмоток “звезда”.

Это наиболее точный способ, требующий, однако, измерения тока в цепи электродвигателя. Зная номинальную мощность двигателя, для определения ёмкости рабочего конденсатора лучше воспользоваться следующей формулой:

С раб = 66·Р ном, мкФ, где Р ном – номинальная мощность двигателя.

Упростив формулу, можно сказать, что для работы трёхфазного электродвигателя в однофазной сети, ёмкость конденсатора на каждые 0,1 кВт его мощности должна составлять около 7 мкФ.

Так, для двигателя мощностью 1,1 кВт ёмкость конденсатора должна составлять 77 мкФ. Такую ёмкость можно набрать несколькими конденсаторами, соединёнными друг с другом параллельно (общая ёмкость в этом случае будет равна суммарной), используя следующие типы: МБГЧ, БГТ, КГБ с рабочим напряжением, превышающим напряжение в сети в 1,5 раза.

Рассчитав ёмкость рабочего конденсатора можно определить ёмкость пускового – она должна превышать ёмкость рабочего в 2-3 раза. Применять конденсаторы для запуска следует тех-же типов, что и рабочие, в крайнем случае и при условии очень кратковременного запуска можно применить электролитические – типов К50-3, КЭ-2, ЭГЦ-М, рассчитанных на напряжение не менее 450 в.

Как подключить трёхфазный двигатель к однофазной сети.


подключение двигателя 380 на 220 вольт


правильный подбор конденсаторов для электродвигателя


Show & Tell: асинхронные двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока просты в управлении, надежны и экономичны для общего применения. По этим причинам они являются наиболее популярным типом электродвигателей в различных отраслях промышленности. В этом посте мы кратко представим асинхронные двигатели и продемонстрируем, как ими управлять.

Немного истории

Термин «индукция» в асинхронных двигателях (также известных как асинхронные двигатели) относится к электромагнитной индукции, которая является основной теорией работы асинхронных двигателей.Я объясню это в следующем разделе. Согласно Википедии, с изобретением асинхронного двигателя переменного тока связано несколько имен. В 1824 году французский физик Франсуа Араго открыл вращающиеся магнитные поля и ввел термин «Вращения Араго» (или «Диск Араго»). В 1831 году Майкл Фарадей смог объяснить эффекты, представив теорию электромагнитной индукции. В 1879 году Уолтер Бейли продемонстрировал первый примитивный асинхронный двигатель, включив и выключив его вручную.Первые трехфазные асинхронные двигатели переменного тока без коммутатора были независимо изобретены Галилео Феррарисом в 1885 году и Николой Тесла в 1887 году. Оба опубликовали статьи в 1888 году, чтобы объяснить эти технологии. Тесла подал заявку на патенты в США в 1887 году и получил некоторые из этих патентов в 1888 году. Джордж Вестингауз, который в то время разрабатывал систему переменного тока, лицензировал патенты Теслы в 1888 году и приобрел опцион на патент США на концепцию асинхронного двигателя Феррариса, чтобы развивать технологию дальше.General Electric (GE) начала разрабатывать трехфазные асинхронные двигатели в 1891 году. К 1896 году General Electric и Westinghouse подписали соглашение о перекрестном лицензировании на конструкцию ротора со стержневой обмоткой, позже названного ротором с короткозамкнутым ротором. Та же концепция используется и сегодня.

Асинхронные двигатели

идеальны для приложений, требующих непрерывной работы в одном направлении , таких как конвейеры, миксеры и вращающиеся знаки. Они рассчитаны на продолжительный режим работы и обычно служат долгое время из-за своей простой конструкции.

Конструкция и теория эксплуатации

На этом изображении показана структура асинхронного двигателя переменного тока, который является основным типом двигателей переменного тока с постоянными разделенными конденсаторами. Вращающийся элемент, ротор, поддерживается в корпусе двигателя двумя шарикоподшипниками для длительного срока службы. Статор расположен вокруг ротора с тонким воздушным зазором. Выходной вал соединен с ротором. Подводящие провода подключаются к обмоткам статора.Фланцевый кронштейн запрессован в корпус двигателя для обеспечения качества.

Поскольку переменный ток подается на медные обмотки статора, вокруг ротора создается вращающееся магнитное поле со скоростью колебаний переменного тока. Согласно правилу левой руки Флеминга, движущееся магнитное поле индуцирует ток на алюминиевых стержнях (проводнике) в стальном роторе, который генерирует свои собственные противоположные магнитные поля (закон Ленца). Магнитные поля от ротора затем взаимодействуют с вращающимся магнитным полем от статора, и ротор начинает вращаться.

Теория работы асинхронного двигателя переменного тока может быть объяснена с помощью диска Arago , который представляет собой наблюдаемое явление, включающее правило правой руки Флеминга и правило левой руки Флеминга.

Хотите узнать больше о теории работы двигателей переменного тока?

Однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели предлагаются с разным напряжением и частотой для разных регионов мира.Для США однофазные двигатели обычно предлагаются на 110/115 вольт или 220/230 вольт, которые легко доступны. 60 Гц - типичная частота источника питания.

Вот действующие схемы подключения этих стандартных 3-проводных двигателей. FYI направление вращения двигателя указано, если смотреть со стороны выходного вала двигателя.

Хотя принцип работы должен быть одинаковым для всех однофазных двигателей переменного тока с постоянным разделенным конденсатором, представленных на рынке, цвета выводных проводов могут быть разными для разных производителей.

Для стандартного 3-проводного двигателя цвета проводов обычно белый, красный и черный. Черный всегда связан с нейтралью (N). И белый, и черный подключены к 2 клеммам специального конденсатора. Когда ток (L) подключен либо к черному, либо к красному через клемму конденсатора, двигатель начнет вращаться в заданном направлении. Для двигателей с клеммной коробкой принцип работы такой же. Однако клеммы обозначены Z2, U2 и U1.

Подключение конденсатора

Для однофазных двигателей конденсатор важен для запуска.Без пускового момента, обеспечиваемого конденсатором, вам пришлось бы помогать запускать двигатель, вручную вращая вал. Это как старые пропеллеры старинного самолета. Убедитесь, что вы не забыли правильно подключить конденсатор. Это был очень распространенный случай устранения неполадок, когда я работал инженером службы поддержки.

Вот пример подключения 4-контактного конденсатора и однофазного двигателя.

Пусть вас не смущает количество выводов на конденсаторе.На схеме внутренней проводки ниже показано, что две ближайшие клеммы имеют внутреннее соединение. В электрическом отношении это то же самое, что и у традиционных конденсаторов с двумя выводами, которые имеют только по одному выводу с каждой стороны.

Мы также сняли видео, чтобы продемонстрировать правильный способ подключения этих двигателей, включая автоматические выключатели, переключатели и конденсатор.

Трехфазные асинхронные двигатели

Трехфазные асинхронные двигатели обычно предлагаются в США на 220/230 В и 50/60 Гц.В некоторых случаях предлагается 460 вольт. Трехфазные двигатели могут работать либо с постоянной скоростью, либо с инвертором / частотно-регулируемым приводом для приложений с регулируемой скоростью.

Вот действующие схемы подключения этих стандартных 3-проводных двигателей. FYI направление вращения двигателя указано, если смотреть со стороны выходного вала двигателя.

Для трехпроводного трехфазного двигателя у нас такие же цвета проводов. Три фазы от источника питания обозначены L1 (R), L2 (S) и L3 (T).Подключите красный к L1 (R), белый к L2 (S) и черный к L3 (T). Для двигателей с клеммной коробкой клеммы имеют маркировку U, V и W. Принцип работы такой же. Чтобы переключить направление вращения, переключите любое из 2 соединений между R, S и T.

При перегрузке или блокировке вала рекомендуется использовать либо электромагнитный переключатель, либо электронную тепловую функцию инвертора, чтобы предотвратить перегорание двигателя.

Вы наверное обратили внимание, что на схеме подключения нет конденсатора .Для однофазных двигателей требуется конденсатор для создания многофазного источника питания. Для трехфазных двигателей конденсатор не требуется. Мы также сняли видео, чтобы продемонстрировать правильную проводку.

И последнее, но не менее важное. Не забудьте электрически заземлить двигатели с помощью специальной клеммы защитного заземления (PE), чтобы избежать удара или травм со стороны персонала.

Вот и все, что касается подключения однофазных и трехфазных асинхронных двигателей.Следите за новостями в следующем посте, где я расскажу о подключении других типов двигателей переменного тока, таких как реверсивные и электромагнитные двигатели с тормозом.

Не забудьте подписаться!

Еще немного истории ...

Вот видео, которое кратко объясняет историю развития двигателей переменного тока Oriental Motor с 1966 года, когда серия K считалась фактическим стандартом для всех двигателей переменного тока, до появления серий KII и KIIS.

Построение фазового преобразователя | MetalWebNews.com

Многие качественные бывшие в употреблении промышленные машины с трехфазными электродвигателями доступны по привлекательным ценам. Большинство жилых домов не имеют доступа к трехфазной электроэнергии по разумной цене. Если строитель домашнего магазина решает использовать эти машины, он должен либо заменить трехфазные двигатели однофазными двигателями, либо найти способ использовать однофазную мощность в своем доме для их работы.В этой статье объясняется, как построить вращающийся фазовый преобразователь, который преобразует вашу однофазную электрическую мощность 220 В переменного тока в трехфазную 220 В переменного тока для питания ваших промышленных машин.

Безопасность должна быть вашей первой заботой, и любая электрическая проводка должна соответствовать вашим местным нормам и правилам. При этом для начала будут описаны некоторые типичные размеры проводов, методы защиты от перегрузки и короткого замыкания. Также следует заземлить металлический каркас двигателей и ваших машин. Это защитное заземление обычно не проводит электричество.Он присутствует в случае, если токопроводящий проводник случайно касается металлического каркаса. Это обеспечивает путь с низким сопротивлением для прохождения электричества вместо того, чтобы проходить через ваше тело на землю.

На рынке представлены два основных типа фазовых преобразователей, которые позволяют трехфазным двигателям работать с однофазным входом преобразователя. Эти типы называются статическими и поворотными. Статический преобразователь - это, по сути, всего лишь пусковая схема, которая после запуска двигателя отключается и позволяет двигателю работать на однофазном питании.Недостатком этого метода является то, что токи обмотки двигателя будут очень несбалансированными, и двигатель не сможет развивать мощность, превышающую примерно две трети своей номинальной мощности. Роторный преобразователь обеспечивает ток во всех трех фазах и, хотя и не идеален, позволяет двигателю обеспечивать полную или почти всю свою номинальную мощность. Если коэффициент обслуживания двигателя составляет от 1,15 до 1,25, тогда вы сможете использовать полную номинальную мощность в лошадиных силах. Сервисный коэффициент указан на паспортной табличке двигателя и обычно обозначается аббревиатурой S.F. Причины, по которым электрическая мощность не идеальна, носят очень технический характер и могут включать небольшой дисбаланс напряжения и тока, а также несовершенные фазовые углы между фазами. Балансировка напряжения и тока проста, если у вас есть доступ к вольтметру или, предпочтительно, амперметру с зажимами. Но даже если у вас нет этих измерителей, используя приблизительные значения рабочих конденсаторов, указанные в этой статье, токи должны быть близкими, и вы сможете получить почти полную мощность от своих трехфазных двигателей.

Терминология, используемая для описания частей фазового преобразователя, требует пояснения. Вращающаяся часть вращающегося фазового преобразователя представляет собой стандартный трехфазный электродвигатель, называемый холостым электродвигателем. Он называется так, потому что обычно он не имеет механической нагрузки на валу. Поскольку подача однофазного питания к трехфазному двигателю не приведет к его вращению, необходимо средство для запуска холостого двигателя, вращающегося со скоростью, близкой к номинальной. Это можно сделать несколькими способами. Можно использовать трос, небольшой однофазный электродвигатель или пусковой конденсатор.Если используются механические средства, мощность на холостой ход не подается до тех пор, пока двигатель не начнет вращаться и трос или питание однофазного двигателя не будет отключено. Для уравновешивания напряжений и токов на трехфазном выходе можно использовать пару рабочих конденсаторов. Выключатель-разъединитель требуется большинством местных правил электротехники для каждой единицы оборудования. Если для подключения питания к оборудованию используется вилка и розетка, это соответствует требованиям к отключению. Защита от перегрузки требуется для каждого двигателя.Он может быть встроен в двигатель или предоставлен отдельно. Проверьте паспортную табличку двигателя, если на ней не указано «встроенная защита от перегрузки», то ее необходимо поставить отдельно. Обычно для управления двигателем используются реле тепловой перегрузки и магнитный контактор. Магнитный контактор - это сверхмощное реле для включения и выключения двигателей. Он разработан для работы с высокими пусковыми токами двигателей. Также доступны механические (ручные) контакторы с тепловой защитой от перегрузки в составе переключателя.Для целей этой статьи два провода, по которым подается однофазное питание 220 В переменного тока, будут называться линиями 1 и 2. Они подключены к клеммам 1 и 2 холостого двигателя соответственно. Провод, идущий от третьего вывода холостого двигателя, будет называться линией 3.

Чтобы построить вращающийся фазовый преобразователь, следуйте общей схеме, показанной ниже.

Однофазный вход 220 В переменного тока подключен к линиям 1 и 2, обозначенным L1 и L2 на рисунке 1. Предохранители картриджа с выдержкой времени используются для защиты от короткого замыкания.1R-1 и 1R-2 - главные контакты магнитного контактора (силового реле). Катушка этого реле обозначена 1R. Рабочие конденсаторы подключаются между линиями 1-3 и 2-3. Перегрузки являются частью теплового реле перегрузки с нормально замкнутым контактом, обозначенным OL-1. Этот контакт размыкается при срабатывании перегрузки. Размыкание этого контакта отключает прохождение тока через цепь управления 120 В переменного тока, обесточивая катушку 1R. Клеммы холостого двигателя имеют маркировку T1, T2 и T3. Схема пуска использует реле 2R и его контакт 2R-1 для подключения пускового конденсатора к линиям 1 и 3, пока кнопка пуска удерживается нажатой.В цепи управления вспомогательный контакт реле 1, обозначенный 1R-X, поддерживает питание катушки 1R после отпускания кнопки запуска. Трехфазная выходная мощность подключается после главных контактов (1R-1 и 1R-2), так что питание от линий 1 и 2 не подключается к выходу, если фазовый преобразователь не работает.

Более простая альтернатива, которая устраняет отдельную схему пуска, а также исключает набор рабочих конденсаторов между линиями 2-3, называется самозапускающимся фазовым преобразователем.Этот дизайн обсуждается далее в этой статье.

Выберите размер провода в зависимости от тока, протекающего в проводе. Таблица 1 может использоваться в качестве руководства и основана на трехфазных двигателях 220 В переменного тока и 125% тока двигателя, указанного на паспортной табличке. Используйте только медный провод сечением не менее 14. Допускается использование провода большего диаметра, чем указано в таблице 1.

Таблица 1.
Минимальные рекомендуемые сечения проводов.

                  Провод двигателя двигателя
                   Текущий размер HP
                  ---- ------- --------

                   1/2 2.0 # 14
                   3/4 2,8 # 14
                   1.0 3.6 # 14
                   2,0 6,8 # 14
                   3,0 9,6 # 14
                   5,0 15,2 # 12
                   7,5 22,0 # 10

 

Если используется провод длиной более 50 футов, например, от панели автоматического выключателя до фазового преобразователя, выберите размер провода, чтобы падение напряжения в проводе не превышало 3 процентов. Не забудьте добавить токи всех устройств, которые будут получать энергию от этого питающего провода.Таблица 2 может использоваться в качестве руководства и основана на медном проводе.

Таблица 2.
Минимальный рекомендуемый размер провода для низкого падения напряжения.

               Текущая длина провода в футах:
                Амперы 60 150180210

                  5 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14
                  6 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14 # 12
                  7 # 14 # 14 # 14 # 14 # 12 # 12
                  8 # 14 # 14 # 14 # 12 # 12 # 12
                  9 # 14 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10
                 10 # 14 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10
                 12 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10
                 14 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10 # 8
                 16 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10 # 8
                 18 # 10 # 10 # 10 # 8 # 8 # 8
                 20 # 10 # 10 # 10 # 8 # 8 # 8
                 25 # 10 # 10 # 8 # 8 # 6 # 6
                 30 # 8 # 8 # 8 # 6 # 6 # 6

 

Выбор холостого двигателя - это первый шаг.Это должен быть трехфазный двигатель, рассчитанный на работу при доступном сетевом напряжении и частоте, обычно 220 В переменного тока, 60 Гц. Фазовые преобразователи, испытанные здесь, имели звездообразную обмотку. Некоторые двигатели имеют треугольную обмотку. Многие двигатели имеют более 3 выводов, поэтому их можно подключить более чем к одному напряжению. Двигатели с двойным напряжением обмотки обычно имеют 9 выводов, как показано на рис. 2. Рисунок 2

Проверьте паспортную табличку двигателя, если для напряжения указано 220/440, то его можно подключить в одну сторону для 220 вольт, а в другую - для 440 вольт.Если вы не уверены, отсоедините все провода и измерьте сопротивление между проводами и сравните с рисунком 2. Сила тока того же двигателя будет указана как 15 / 7,5, что означает, что он потребляет 15 ампер при подключении для 220 В переменного тока и 7,5 ампер при подключении для 440 В переменного тока. Рейтинг скорости не важен; от 1100 до 3600 об / мин все в порядке. Более высокая скорость может привести к немного лучшим фазовым углам, но более низкая скорость обычно легче запускается. Рекомендуются двигатели на шариковых подшипниках, а не двигатели с подшипниками скольжения.Если у двигателя есть масляные колпачки, это подшипник скольжения, если у него есть пресс-масленки или вообще нет фитингов, это подшипник шарикового типа. Проверните двигатель, чтобы убедиться, что подшипники в порядке. Кроме того, при покупке бывшего в употреблении двигателя подключите омметр между каждым проводом и корпусом, чтобы убедиться в отсутствии коротких замыканий. Это признак того, что изоляция внутри двигателя неисправна. Для справки: стоимость бывшего в употреблении трехфазного двигателя мощностью 2 лошадиные силы или меньше должна составлять около 20 долларов; для более крупных двигателей используйте около 10 долларов за каждую лошадиную силу.Номинальная мощность холостого двигателя должна быть такой же или выше, чем у самого большого трехфазного двигателя, который вы будете использовать. Если у вас есть оборудование, которое запускается с нагруженным двигателем, например воздушный компрессор, то рекомендуется в 1,5 раза больше мощности двигателя.

Пусковой конденсатор должен быть рассчитан минимум на 250 В переменного тока. Может использоваться недорогой электролитический тип. Если мощность холостого двигателя составляет 1 л.с. или меньше, можно также использовать более дорогой маслонаполненный тип, используемый для рабочих конденсаторов, потому что небольшой размер не слишком дорог.В самозапускающемся фазовом преобразователе используется один и тот же набор маслонаполненных конденсаторов как для пусковых, так и для рабочих конденсаторов. Электролитический тип со временем теряет емкость, поэтому его следует покупать новым. Его можно отличить по круглому черному пластиковому корпусу. Рейтинг в микрофарадах следует выбирать исходя из номинальной мощности холостого двигателя. Поскольку холостой двигатель запускается без механической нагрузки, его размер не является критическим, и для ориентировки подойдет любое значение от 50 до 100 микрофарад на каждую лошадиную силу.Чем выше номинал, тем быстрее двигатель набирает скорость и потребляет больше тока при запуске. Пусковой конденсатор 220–250 В переменного тока, 270–324 микрофарад продается за новый примерно за 15 долларов.

Рабочие конденсаторы не являются обязательными. Преобразователь будет нормально работать и без них, однако вы сможете получить только около 80% мощности от своих трехфазных двигателей из-за низкого тока в третьей линии. Рабочие конденсаторы обычно рассчитаны на 330 или 370 В переменного тока. Необходимо использовать маслонаполненный тип. Они рассчитаны на непрерывный режим работы переменного тока, в то время как электролитический тип не работает и может взорваться.Маслонаполненный тип не потеряет емкость с годами, и поэтому его можно купить подержанным или излишним. Новый рабочий конденсатор на 50 мкФ может стоить 50 долларов при использовании или всего 7 долларов в избытке. Его можно определить по металлическому корпусу и овальной форме (иногда прямоугольной или даже круглой). Назначение рабочих конденсаторов - уравновешивать напряжение и ток в трех фазных линиях. Один набор подключается между линиями 1 и 3. Другой подключается между линиями 2 и 3. Набор может потребоваться, потому что, если требуется более 50 микрофарад, два или более отдельных конденсатора должны быть подключены параллельно для получения желаемого значения. .Наилучший способ их определения - это методом проб и ошибок использование амперметра клещевого типа на трехфазных линиях при работающем трехфазном двигателе. Для идеального баланса каждый набор может иметь разное значение. Для руководства или если идеальная балансировка токов не требуется, рейтинг в микрофарадах можно оценить по номинальной мощности холостого двигателя. Использование одинаковой емкости от 12 до 16 микрофарад на каждую лошадиную силу должно привести к удовлетворительному балансу.




Рисунок 3 Рисунок 4

Влияние рабочих конденсаторов на напряжение и ток в трехфазных линиях показано на на рисунке 3, и на рисунке 4. На рисунке 3 холостому двигателю мощностью 3/4 лошадиных сил требуется около 18 микрофарад между линиями 1-3 и 2-3. На рисунке 4 холостому двигателю мощностью 5 лошадиных сил требуется около 70 микрофарад между фазами. Этот холостой ход был лучше всего сбалансирован с 80 микрофарадами между линиями 1-3 и 60 микрофарадами между линиями 2-3, хотя 70 микрофарад между ними были лишь немного хуже. Рисунок 5 Рисунок 6

Во время испытаний на балансировку тока трехфазный двигатель вращал только шпиндель на токарном станке, металл не резался.Это было сделано для получения повторяемой, хотя и небольшой нагрузки. В таблице 3 показан баланс тока с использованием различных рабочих конденсаторов.

Самозапускающийся фазовый преобразователь использует емкость только между одной фазой (1-3) вместо использования двух наборов, как здесь рекомендуется. Результат попытки этого с тем же фазовым преобразователем мощностью 5 лошадиных сил показан на рисунке 5. Баланс напряжений и токов улучшился по сравнению с отсутствием рабочих конденсаторов, но не так хорошо, как установка емкости между линиями 1-3 и линиями 2-3.В любом случае, в качестве побочного преимущества, потребление однофазного тока, которое включает как фазовый преобразователь, так и потребляемую мощность двигателя нагрузки, также будет значительно снижено, как показано на рисунке 6. Когда 3-фазные двигатели не работали и работал только холостой ход. во время работы однофазный ток без рабочих конденсаторов составлял 14,8 ампер, а с рабочими конденсаторами он составлял всего 4,4 ампера, как показано треугольниками на рисунке 6. Это 70-процентное снижение тока впечатляет, но из-за изменения коэффициента мощности фактическое Потребляемая мощность изменилась всего с 379 Вт до 295 Вт или 22%.

Таблица 3.
Только токарный шпиндель с токарным двигателем мощностью 1/2 л.с.

 Однофазная линия Трехфазная линия
Амперы Вольт пФ Вт ----- Амперы ------ Емкость
                          Линия1 Линия2 Линия3 пФ Вт 1-3 2-3

17,22 246,2 0,16 685 2,37 2,42 0,43 0,45 289 0 0
15,85 246,7 0,16 627 2,27 2,33 0,59 0,43 279 10 10
10,13 246,6 0,22 545 1,91 2,09 1,29 0,39 279 50 50
 8.67 246,2 0,26 557 1,83 2,06 1,52 0,37 279 60 60
 7,15 245,6 0,29 512 1,68 2,00 1,72 0,32 240 70 70
 7,13 245,6 0,29 504 1,81 1,88 1,76 0,32 249 80 60

 

Чтобы гарантировать, что размер рабочих конденсаторов не будет слишком большим при резке металла, была взята пара точек данных при скорости вращения шпинделя 130 об / мин и скорости подачи 0,004 дюйма / оборот при уменьшении диаметра куска мягкого материала. стали. Первоначальный диаметр составлял 1,850 дюйма.Первый проход 0,030 уменьшил диаметр вдвое до 1,790. Второй проход 0,060 начался с диаметра 1,790 и уменьшился до 1,670. В таблице 4 приведены результаты, которые показывают баланс, аналогичный тому, когда использовалась такая же емкость, а шпиндель не резал металл.

Таблица 4.
60 мкФ между строками 1-3 и 2-3.

 Однофазная линия Трехфазная линия
Амперы Вольт пФ Вт ----- Амперы ------
                        Линия 1 Линия 2 Линия 3 пФ Вт

8.67 246,2 0,26 557 1,83 2,06 1,52 0,37 279 Только шпиндель
8,71 247,1 0,26 565 1,83 2,08 1,53 0,40 303 0,030 дюйма
8,85 247,1 0,30 648 1,90 2,18 1,58 0,50 387 0,060 дюйма резка

 

На схеме ниже показаны два реле.

Реле № 1 является главным силовым реле и должно иметь номинальную мощность двигателя, соответствующую размеру холостого двигателя. Их часто называют магнитными контакторами. Он имеет два основных полюса для переключения однофазных линий 220 В переменного тока и вспомогательный набор контактов, используемых для фиксации катушки реле, находящегося под напряжением, когда главные контакты замкнуты.Ролик отключается нажатием кнопки останова, которая размыкает цепь катушки, вызывая размыкание контактора. Реле номер 2 используется для подключения пускового конденсатора к цепи. Используется реле, чтобы высокие пусковые токи не проходили через кнопку. Можно использовать реле с номинальным током двигателя или, если используется реле с номинальным током, выберите, чтобы оно выдерживало ток как минимум в 2 раза превышающий ток, указанный на паспортной табличке. Фактический ток зависит от размера пускового конденсатора и может быть оценен с помощью следующего уравнения.6 = 24,9 ампер

 

Электрические нормы требуют отключения для каждой единицы оборудования. Выключатель (или вилка) отделяет все токоведущие проводники от напряжения сети. Для однофазных систем 220 В переменного тока это 2 провода (2-полюсный переключатель), для 3-фазных систем - 3 провода (3-полюсный переключатель). Поскольку на преобразователь фазы подается однофазное питание, он может использовать 2-полюсный разъединитель или 2 из 3 полюсов 3-полюсного переключателя. Каждая единица оборудования, использующая трехфазное питание, также должна иметь собственный трехполюсный рабочий выключатель.Многие из них имеют предохранители как часть переключателя и называются разъединителями с плавкими предохранителями. Для двигателей это полезно, поскольку перегрузки двигателя не обеспечивают достаточной защиты от короткого замыкания, как предохранители. Использование предохранителей с выдержкой времени, патронных предохранителей является обычным для цепей двигателя. Некоторые местные нормы и правила разрешают использовать разъединитель параллельной цепи или автоматический выключатель в качестве рабочего разъединителя для оборудования, если он находится в пределах видимости оборудования. Отключение фазового преобразователя часто может удовлетворить это требование в домашних магазинах.

Холостой двигатель запускается первым и обычно остается работающим, в то время как трехфазные двигатели в цехе включаются и выключаются по мере необходимости. Одновременно можно управлять более чем одним двигателем, и каждый работающий двигатель будет действовать как фазовый преобразователь для других, поэтому общая работающая мощность в лошадиных силах может в 2-3 раза превышать мощность холостого двигателя в лошадиных силах. Если вместо магнитного контактора используется ручной переключатель, то перед включением ручного переключателя необходимо удерживать кнопку включения пускового конденсатора.Когда холостой двигатель запускается (около 1 секунды или меньше), кнопка пускового конденсатора отпускается.

Коммерческие поставщики статических преобразователей позволяют использовать статический преобразователь для запуска холостого двигателя, чтобы несколько двигателей могли работать одновременно. Однако некоторые из этих коммерческих устройств используют реле напряжения или тока для включения пускового конденсатора. Если запускается двигатель, размер которого близок к размеру холостого хода (для которого рассчитан статический преобразователь), пусковой ток может на долю секунды понизить линейное напряжение и привести к включению пускового конденсатора.Это может привести к перегрузке статического преобразователя, поскольку другие двигатели работают. Рекомендуемая здесь конструкция не имеет этого ограничения, поскольку пусковой конденсатор включается только тогда, когда оператор нажимает кнопку пуска.


Самозапускающийся преобразователь фазы

Самозапускающийся фазовый преобразователь проще и дешевле, чем преобразователь. Схема самозапуска показана на рис. 7. Однако баланс тока и напряжения на трехфазном выходе больше изменяется в зависимости от нагрузки, поэтому присутствует некоторая несимметрия. при нагрузках, отличных от той, для которой была выбрана емкость.Рисунок 7

Для многих цехов допустима небольшая величина дисбаланса, и большинство коммерческих вращающихся фазовых преобразователей являются самозапускающимися. Внутри одного коммерческого вращающегося фазового преобразователя мощностью 2 лошадиных силы было два конденсатора по 30 мкФ, включенные параллельно, что фактически составляет 60 мкФ. Поскольку между батареей конденсаторов и двигателем было только два провода, они должны быть подключены только к одной фазе. В преобразователе на 3 л.с. другого производителя использовались три конденсатора по 40 мкФ (всего 120 мкФ.)

Для простейшего преобразователя без отдельной пусковой схемы использование 25-30 микрофарад на мощность холостого хода между одной из входных линий и третьей (генерируемой) линией обеспечит приемлемый фазовый преобразователь. Если емкость слишком мала, холостой ход либо не запустится, либо будет запускаться очень медленно. Поскольку предохранители с выдержкой времени, обычно используемые для защиты двигателя от короткого замыкания, допускают некоторую перегрузку по току для запуска в течение примерно 5 секунд, рекомендуется использовать достаточную емкость для запуска холостого хода быстрее, чем это значение.Избыточная емкость приведет к тому, что трехфазное напряжение превысит входное линейное напряжение, особенно когда холостой ход не нагружен. В таблицах 5 и 6 показаны напряжения с различной емкостью для фазового преобразователя мощностью 5 и 3 л.с. соответственно. Токарный станок, используемый для нагружения преобразователя при испытаниях, указанных в таблицах 5 и 6, имеет двигатель мощностью 1/2 л.с. используемый сверлильный станок имеет двигатель мощностью 3/4 л.с. По мере увеличения 3-фазной нагрузки напряжения на линиях 1-3 и 2-3 снижались, как показано в таблицах. В таблицах 5 и 6 также показано время, необходимое для запуска холостого хода.Вернитесь назад и сравните , рис. 4, и , рис. 5, и решите, стоит ли улучшение балансировки выходов дополнительных усилий отдельной пусковой схемы, которая требуется, если к обеим линиям 1-3 и 2-3 подключена одинаковая емкость.

Таблица 5.
Самозапускающийся холостой ход 5 л.с.

 Время пуска, 3-фазные напряжения
                 Секунды L1-L2 L1-L3 L2-L3

120 мкФ: 2,6 247,1 262,8 238,7 Без нагрузки
                           246.9 255,4 231,0 Токарный станок
                           247.1 251.0 227.2 Токарный и сверлильный станок

130 мкФ: 1,6 246,9 264,8 243,7 Без нагрузки
                           246,6 258,6 234,8 Токарный станок
                           246,2 253,7 229,8 Токарный и сверлильный станок

150 мкФ: 1,0 247,9 270,3 253,6 Без нагрузки
                           246,6 263,2 244,0 Токарный станок
                           247,8 259,2 238,8 Токарный и сверлильный станок

 

Таблица 6.
Самозапускающийся холостой ход 3 л.с.

 Время пуска, 3-фазные напряжения
                 Секунды L1-L2 L1-L3 L2-L3

 50 мкФ: 0,8 245,6 249,4 225,0 Без нагрузки
                           245,6 239,0 220,0 Токарный станок

 70 мкФ: 0,8 245,5 260,4 238,7 Без нагрузки
                           
100 мкФ: 0,6 246,1 277,7 256,1 Без нагрузки
                           245,9 262,5 245,6 Токарный станок
                           245,6 255,9 236,6 Токарный и сверлильный станок

120 микрофарад: 0.6 245,5 288,0 265,7 Без нагрузки
                           245,7 270,3 254,9 Токарный станок
                           245,3 261,5 245,9 Токарный и сверлильный станок
 

Автор - Джим Ханрахан.

Основная причина неисправностей однофазного двигателя

Большинство проблем с однофазными двигателями связаны с центробежным выключателем, термовыключателем или конденсатором (-ами). Если проблема в центробежном выключателе, термовыключателе или конденсаторе, двигатель обычно обслуживается и ремонтируется.Однако, если двигателю более 10 лет и он менее 1 л.с., двигатель обычно заменяют. Если мощность мотора меньше 1/8 л.с., его почти всегда заменяют.

Устранение неисправностей однофазных (однофазных) двигателей

Двухфазный двигатель имеет пусковую и рабочую обмотки. Пусковая обмотка автоматически снимается центробежным переключателем при разгоне двигателя. Некоторые электродвигатели с расщепленной фазой также включают термовыключатель, который автоматически выключает электродвигатель при его перегреве.Термовыключатели могут иметь ручной или автоматический сброс. Следует проявлять осторожность с любым двигателем, который имеет автоматический сброс, поскольку двигатель может автоматически перезапуститься в любое время.

Для диагностики двигателя с расщепленной фазой выполните следующую процедуру:

  1. Отключите питание двигателя. Осмотрите мотор. Замените двигатель, если он сгорел, вал заклинило или есть признаки повреждения.
  2. Проверьте, управляется ли двигатель термовыключателем.Если термовыключатель ручной, сбросьте термовыключатель и включите двигатель.
  3. Если двигатель не запускается, используйте вольтметр, например промышленный мультиметр Fluke 87V, для проверки напряжения на клеммах двигателя. Напряжение должно быть в пределах 10% от указанного напряжения двигателя. Если напряжение неправильное, устраните неисправность цепи, ведущей к двигателю. Если напряжение в норме, выключите двигатель, чтобы его можно было проверить.
  4. Выключите ручку предохранительного выключателя или комбинированного стартера.Заблокируйте и пометьте пусковой механизм в соответствии с политикой компании.
  5. При выключенном питании подключите Fluke 87V к тем же клеммам двигателя, от которых были отключены подводящие провода питания. Омметр покажет сопротивление пусковой и ходовой обмоток. Поскольку обмотки параллельны, их общее сопротивление меньше, чем сопротивление каждой обмотки в отдельности. Если счетчик показывает ноль, короткое замыкание. Если счетчик показывает бесконечность, имеется обрыв цепи. В любом случае двигатель следует заменить.Примечание. Размер двигателя слишком мал для того, чтобы его ремонт был рентабельным.
  6. Осмотрите центробежный выключатель на предмет признаков перегорания или поломки пружин. Если присутствуют какие-либо очевидные признаки проблем, отремонтируйте или замените переключатель. Если нет, проверьте переключатель с помощью омметра.

Вручную приведите в действие центробежный выключатель. (Концевой колокол на стороне переключателя, возможно, придется удалить.) Если двигатель исправен, сопротивление на омметре уменьшится. Если сопротивление не меняется, проблема существует.Продолжайте проверять, чтобы определить проблему.

Устранение неисправностей конденсаторных двигателей

Конденсаторный двигатель - это двигатель с расщепленной фазой с добавлением одного или двух конденсаторов. Конденсаторы придают двигателю больший пусковой и / или рабочий крутящий момент. Устранение неисправностей конденсаторных двигателей похоже на поиск неисправностей двигателей с расщепленной фазой. Единственное дополнительное устройство, которое следует учитывать, - это конденсатор.

Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются проблемой конденсаторных двигателей. Конденсаторы могут иметь короткое замыкание, разрыв цепи или могут выйти из строя до такой степени, что их необходимо заменить.Износ может также изменить емкость конденсатора, что может вызвать дополнительные проблемы. При коротком замыкании конденсатора обмотка в двигателе может перегореть. Когда конденсатор выходит из строя или открывается, двигатель имеет плохой пусковой момент. Низкий пусковой крутящий момент может помешать запуску двигателя, что обычно вызывает перегрузку.

Все конденсаторы имеют две проводящие поверхности, разделенные диэлектрическим материалом. Диэлектрический материал - это среда, в которой электрическое поле поддерживается при небольшой подаче внешней энергии или вообще без нее.Это тип материала, используемого для изоляции проводящих поверхностей конденсатора. Конденсаторы бывают масляные или электролитические. Масляные конденсаторы залиты маслом и опломбированы в металлическую тару. Масло служит диэлектрическим материалом.

Электролитические конденсаторы используются в двигателях чаще, чем масляные. Электролитические конденсаторы образуются путем наматывания двух листов алюминиевой фольги, разделенных кусками тонкой бумаги, пропитанной электролитом. Электролит - это проводящая среда, в которой ток происходит за счет миграции ионов.Электролит используется в качестве диэлектрического материала. Алюминиевая фольга и электролит закрыты картонной или алюминиевой крышкой. Предусмотрено вентиляционное отверстие для предотвращения возможного взрыва в случае короткого замыкания или перегрева конденсатора.

Конденсаторы переменного тока

используются с конденсаторными двигателями. Конденсаторы, предназначенные для подключения к сети переменного тока, не имеют полярности.

Для диагностики конденсаторного двигателя выполните следующую процедуру:

  1. Выключите ручку предохранительного выключателя или комбинированного стартера.Заблокируйте и пометьте пусковой механизм в соответствии с политикой компании.
  2. Используя Fluke 87V, измерьте напряжение на клеммах двигателя, чтобы убедиться, что питание отключено.
  3. Конденсаторы расположены на внешней раме двигателя. Снимаем крышку конденсатора. Внимание: хороший конденсатор будет держать заряд даже при отключении питания.
  4. Визуально проверьте конденсатор на утечку, трещины или вздутия. Замените конденсатор, если он есть.
  5. Выньте конденсатор из цепи и разрядите его.Чтобы безопасно разрядить конденсатор, поместите резистор 20 000 Ом, 2 Вт на клеммы на пять секунд.
  6. После того, как конденсатор разрядится, подключите провода Fluke 87V к клеммам конденсатора. Fluke 87V покажет общее состояние конденсатора. Конденсатор исправен, закорочен или разомкнут.

Настройте Fluke 87V на измерение емкости. Считываемое значение емкости должно находиться в пределах ± 20% от значения, указанного на этикетке конденсатора.

Связанные ресурсы

Как подключить однофазный сервопривод 220 В к двигателю 220 В / 380 В, как подключить двигатель 380 В к 220 В...

Нажмите на синий шрифт выше, чтобы интуитивно изучить оборудование, и вы можете подписаться на нас на долгое время

Юрисконсульт: Адвокат Чжао Цзяньин

1. Сначала разберитесь с двумя способами подключения двигателя

Принципиальная схема двух способов подключения в распределительной коробке двигателя

Первое соединение - звезда (Y), как показано на рисунке, соедините концы Z, X и Y трехфазной обмотки статора внутри двигателя вместе, чтобы они стали общей точкой O, а затем проведите три концевых провода. от начальных концов A, B и C. В распределительной коробке соответственно подключается трехфазный переменный ток UVW (380 В) для обеспечения рабочей мощности двигателя, что подходит для трехфазных асинхронных асинхронных двигателей мощностью 3 кВт и ниже.Физическая карта выглядит следующим образом:

Физическая схема подключения двигателя звездой

Второй - это способ подключения треугольником (△), то есть соответственно подключаются концы трехфазных обмоток статора. Как показано на рисунке, соединение между концом A первой обмотки фазы и концом Z третьей обмотки фазы можно рассматривать как фазу U, а конец B второй обмотки. Соединение с концом X первой обмотки может быть фазой V, а соединение между концом C третьей обмотки и концом Y второй обмотки может быть фазой W, а затем подключаться к распределительной коробке через три провода и, соответственно, получать доступ к трехфазному источнику переменного тока UVW источник питания (380 В), обеспечивает питание двигателя, подходит для трехфазных асинхронных асинхронных двигателей мощностью 4 кВт и выше.Но метод подключения двигателя должен основываться на реальной проводке с паспортной таблички.

Двигатель, физическое соединение треугольником

Простая принципиальная схема подключения двигателя

Почему на картинке под W2 стоит U1 вместо W1? На самом деле это для удобства разводки. Если расположение один к одному, особенно в разводке треугольником, это будет очень неудобно. Как показано ниже:

Принципиальная схема подключения распределительной коробки двигателя

Видно, что при соединении треугольника верхние линии пересекаются, что очень сложно в реальной эксплуатации и относительно небезопасно, и легко вызвать короткое замыкание между фазами.

Принципиальная схема взаимосвязи шести клемм в распределительной коробке

Как мы видим на физическом изображении выше, в распределительной коробке трехфазного двигателя есть два ряда клемм. Мы используем приведенную выше «диаграмму взаимосвязи разъемов», чтобы дополнительно проиллюстрировать их взаимосвязь, и временно помещаем шесть выводов трехфазной обмотки. Они помечены символами D1, D2, D3, D4, D5, D6, из которых D1 и D4 , D2 и D5, D3 и D6 - каждая фаза, которая фактически является двумя концами одной и той же линии, и каждая линия называется фазой. Три обмотки называются трехфазными обмотками A, B и C.Причина повторения этого в том, что многих это легко сбивает с толку.

380 В - это напряжение для промышленного использования, а 220 В - для домашнего использования. Если на паспортной табличке указано напряжение 220/380 В, способ подключения △ / Y должен информировать пользователя о том, что двигатель можно подключить по схеме треугольника при условии трехфазного источника питания 220 В и использовать по схеме звезды. подключение при трехфазном источнике питания 380 В. Адаптация к двум различным напряжениям.

Если напряжение питания 220В, то он должен быть соединен треугольником. Если он неправильно соединен звездой, напряжение, подключенное к каждой фазной обмотке, упадет с 220 В до 220 / √3 = 127 В, и двигатель не запустится из-за слишком низкого напряжения. Если он все еще выдерживает номинальную нагрузку, это легко может вызвать перегрузку.

Если напряжение источника питания составляет 380 В, его следует подключать по схеме звезды. Если он ошибочно соединен в форме треугольника, каждая фазная обмотка будет выдерживать напряжение 380 В, что приведет к увеличению тока статора и сожжению обмотки.Следовательно, правильный метод подключения должен позволить двигателю выдерживать напряжение источника питания, равное или близкое к номинальному напряжению двигателя во время нормальной работы.

Метод подключения на 380 В состоит из трех фазных проводов, нулевого провода и всех проводов под напряжением. Мы объяснили его способ подключения выше. Семейство 220V имеет два провода, один провод под напряжением и один нулевой провод. Как его можно подключить к трем клеммам в распределительной коробке? Или как заставить мотор двигаться? Позвольте мне поделиться двумя способами.

Первый тип: использовать однофазный инвертор

Электродвигатель с инверторным управлением очень удобен в использовании и может быть очень грамотно настроен. На рынке существует множество инверторов с однофазным входом и трехфазным выходом. Ниже представлены только два справочных изображения, которые вы можете понять с первого взгляда.

Вход 220В на выход инвертора 380В

Принципиальная электрическая схема подключения другого однофазного преобразователя

Второй: увеличьте емкость, чтобы изменить способ подключения

Трехфазное питание двигателя заменено на двухфазное

Принцип работы однофазного двигателя: две обмотки с разницей электрического угла 90 градусов в пространстве, ось генерируемого магнитного потока также находится под электрическим углом 90 градусов друг к другу в пространстве, а затем двухфазное вращающееся магнитное поле может генерироваться токами разных фаз.Он может генерировать пусковой момент, заставляющий двигатель двигаться.

Метод подключения трехфазного двигателя к однофазному входу

1. При изменении способ подключения трехфазной обмотки не меняется, то есть исходное соединение звездой остается соединением звездой, а исходное угловое соединение остается угловым соединением. Любые две из трех выходных клемм, первоначально подключенных к трехфазному двигателю, соответственно подключаются к обоим концам источника питания (L-токовый провод, N-нулевой провод), а оставшаяся одна подключается перед конденсатором.

2. Другой конец конденсатора подключается к одному концу источника питания, независимо от того, подключен ли он к токоведущему проводу или к нейтральному проводу, в зависимости от требуемого рулевого управления, и рулевое управление отличается для разных методов подключения. На приведенном выше рисунке также показаны различные методы подключения для реализации прямого и обратного подключения двигателя.

Однофазный вход для прямого и обратного подключения двигателя

Следовательно, как показано на рисунке, мы соединяем любые двухфазные обмотки трехфазного двигателя последовательно в качестве основной обмотки и подключаем соответствующий конденсатор последовательно с другой фазной обмоткой в ​​качестве вторичной обмотки.Подключите их к одному однофазному источнику питания. Однофазный двигатель создает двухфазное вращающееся магнитное поле и создает пусковой крутящий момент.

Трехфазный двигатель Y к однофазному △ физическая схема подключения

1. Метод расчета емкости

Формула расчета пускового конденсатора и рабочего конденсатора, формула рабочего конденсатора: C = 1950I / Ucosφ, C - рабочая емкость (метод uf-micro) I - номинальное значение тока двигателя (A) U - номинальное напряжение, так как мы здесь, чтобы изменить однофазный режим, поэтому номинальное напряжение составляет 220 вольт.cosφ - коэффициент мощности, который указан на многих двигателях. Пусковой конденсатор обычно в 1-4 раза больше рабочего конденсатора.

2. Эмпирическая формула для емкости

Мощность 100 Вт соответствует емкости 7 мкФ, то есть в двигателе мощностью 1 кВт можно использовать конденсатор емкостью около 70 мкФ. Это значение является приблизительным и может быть изменено в зависимости от вашей ситуации с нагрузкой.

Рекомендуется менять только двигатель мощностью менее 1,5 кВт.После изменения мощность будет ослаблена и не сможет выдерживать большие нагрузки. Если мощность чуть больше 1,5 кВт, необходимо добавить пусковой конденсатор.

Изображение конденсатора

Если вы действительно не можете рассчитать емкость конденсатора, вы можете показать паспортную табличку двигателя продавцу при покупке конденсатора. Как правило, у продавца есть расчетная формула, по которой можно легко рассчитать емкость используемого конденсатора.

Примечание. Среди двигателей с логотипом 220/380 220 В также относится к трехфазному входу, но напряжение составляет 220 В.Это также можно реализовать в бытовом электричестве некоторыми методами (например, добавлением клеммных колодок), то есть выбросить три провода. Напряжение 220В. Одним из ключевых моментов, которые мы представили в этой статье, является то, как изменить трехфазный вход двигателя на однофазный вход, то есть как заставить двигатель работать через провода под напряжением и нейтраль в домашних условиях.

Конец

Источник: Электрики и обучение электрикам (ID: dian_gon)

В разделе комментариев вы можете добавить неправильную или отсутствующую часть статьи, чтобы следующий человек, который ее увидит, узнал больше, и вы точно знали, что всем нужно.. .

Схемы подключения двигателя

Маркировка проводов электродвигателя и соединения

Для конкретных подключений двигателей Leeson перейдите на их веб-сайт и введите номер каталога Leeson в поле «Обзор», вы найдете данные подключения, размеры, данные паспортной таблички и т. Д. Www.leeson.com

Однофазные соединения: (трехфазные - см. Ниже)
Однофазные соединения:

Вращение L1 L2
CCW 1,8 4,5
CW 1,5 4,8

Двойное напряжение: (только основная обмотка)

Напряжение Вращение L1 L2 Присоединиться
Высокая против часовой стрелки 1 4,5 2, 3 и 8
CW 1 4,8 2, 3 и 5
Низкая против часовой стрелки 1,3,8 2,4,5 -------
CW 1,3,5 2,4,8 -------

Двойное напряжение: (основная и вспомогательная обмотки)

Напряжение Вращение L1 L2 Присоединиться
Высокая против часовой стрелки 1,8 4,5 2 и 3,6 и 7
CW 1,5 4,8 2 и 3,6 и 7
Низкая против часовой стрелки 1,3,6,8 2,4,5,7 ---------
CW 1,3,5,7 2,4,6,8 ---------

Маркировка однофазных клемм по цвету: (Стандарты NEMA)
1-Синий 5-Черный P1-Цвет не назначен
2-Белый 6-Цвет не назначен P2-Коричневый
3-Оранжевый 7-Цвет не назначен
4- Желтый 8-Красный

Трехфазные соединения:

Деталь Начало намотки:
6 отведений Номенклатура NEMA:
WYE или Delta Connected

Т1 Т2 T3 T7 T8 Т9
Выводы двигателя 1 2 3 7 8 9

9 выводов Номенклатура NEMA
WYE Connected (только низкое напряжение)

Т1 Т2 T3 T7 Т8 Т9 Вместе
Выводы двигателя 1 2 3 7 8 9 4 и 5 и 6

12 выводов Номенклатура NEMA и IEC
Одно- или низковольтные двигатели с двойным напряжением

Т1 Т2 T3 T7 T8 Т9
NEMA 1,6 2,4 3,5 7,12 8,10 9,11
МЭК 1 2 3 7 8 9

Трехфазные односкоростные двигатели

Номенклатура Nema - 6 выводов:

Одно напряжение - внешнее соединение WYE

L1 L2 L3 Присоединиться
1 2 3 4 и 5 и 6

Одиночное напряжение - внешнее соединение треугольником

Соединения одиночного напряжения WYE-треугольник

Режим работы Подключение L1 L2 L3 Присоединиться
Старт WYE 1 2 3 4 и 5 и 6
Бег Дельта 1,6 2,4 3,5 -------

Соединения WYE-треугольник с двойным напряжением

Напряжение Подключение L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая WYE 1 2 3 4 и 5 и 6
Низкая Дельта 1,6 2,4 3,5 -------

Номенклатура NEMA - 9 выводов:
Двойное напряжение, соединение WYE

Напряжение L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая 1 2 3 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9
Низкая 1,7 2,8 3,9 4 и 5 и 6

Двойное напряжение, соединение по треугольнику

Напряжение L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая 1 2 3 4 и 7, 5 и 8,6 и 9
Низкая 1,6,7 2,4,8 3,5,9 ------------

Номенклатура NEMA - 12 выводов:
Двойное напряжение - Внешнее соединение WYE

Напряжение L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая 1 2 3 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9, 10 и 11 и 12
Низкая 1,7 2,8 3,9 4 и 5 и 6, 10 и 11 и 12

Двойное напряжение
Запуск по схеме WYE
Запуск по схеме треугольника

Напряжение Conn. L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая WYE 1 2 3 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9, 10 и 11 и 12
Дельта 1,12 2,10 3,11 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9
Низкая WYE 1,7 2,8 3,9 4 и 5 и 6, 10 и 11 и 12
Дельта 1,6,7,12 2,4,8,10 3,5,9,11 ------------

Номенклатура IEC - 6 и 12 выводов:
Соединения WYE-треугольник с одним напряжением Соединения WYE-треугольник с одним напряжением

рабочий режим
Conn. L1 L2 L3 Присоединиться
Старт WYE U1 В1 W1 U2 и V2 и W2
Бег Дельта U1, W2 В1, У2 W1, V2 --------------

Соединения WYE-треугольник с двойным напряжением

В Conn. L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая WYE U 1 В1 W1 U2 и V2 и W2
Низкая Дельта U1, W2 В1, У2 W1, V2 --------------

Пуск с двойным напряжением, соединением по схеме «звезда»
Работа по схеме «треугольник»

В Conn. L1 L2 L3 Присоединиться
Высокая WYE U 1 В1 W1 U2 и U5, V2 и V5, W2 и W5, U6 и V6 и W6
Дельта U1, W6 В1, У6 W1, V6 U2 и U5, V2 и V5,
W2 и W5
НИЗКИЙ WYE У1, У5 V1, V5 W1, W5 U2 и V2 и W2,
U6 и V6 и W6
Дельта U1, U5,
W2, W6
V1, V5
U2, U6
W1, W5
V2, V6
-----------------------------

Номенклатура NEMA - 6 выводов:
Соединение с постоянным крутящим моментом
(низкоскоростное HP составляет половину высокоскоростного HP)

Скорость L1 L2 L3 Типовой
Соединение
Высокая 6 4 5 1, 2 и 3 Присоединиться 2 WYE
Низкая 1 2 3 4-5-6 Открыто 1 Дельта

Соединение с регулируемым крутящим моментом (низкоскоростное HP составляет 1/4 высокоскоростного HP)

Скорость L1 L2 L3 Типовой
Соединение
Высокая 6 4 5 1, 2 и 3 Присоединиться 2 WYE
Низкая 1 2 3 4-5-6 Открыто 1 WYE

Подключение постоянной мощности (одинаковая мощность на обеих скоростях)

Скорость L1 L2 L3 Типовой
Соединение
Высокая 6 4 5 1-2-3 Открыть 1 Дельта
Низкая 1 2 3 4, 5 и 6 стыков 2 WYE

Номенклатура IEC - 6 выводов:
Соединение с постоянным крутящим моментом

Скорость L1 L2 L3 Типовой
Соединение
Высокая 2 Вт 2U 1U, 1V и 1W - ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ 2 WYE
Низкая 1U 1 В 1 Вт 2U-2V-2W ОТКРЫТЬ 1 Дельта

Соединение с регулируемым крутящим моментом

Скорость L1 L2 L3 Типовой
Соединение
Высокая 2 Вт 2U 1U, 1V и 1W - ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ 2 WYE
Низкая 1U 1 Вт 2U-2V-2W ОТКРЫТЬ 1 WYE

Трехфазное электрическое питание | Передача электроэнергии

Трехфазная электроэнергия - распространенный метод передачи электроэнергии.Это тип многофазной системы, которая в основном используется для питания двигателей и многих других устройств. Трехфазная система использует меньше проводящего материала для передачи электроэнергии, чем эквивалентные однофазные, двухфазные системы или системы постоянного тока при том же напряжении.

В трехфазной системе три проводника цепи несут три переменных тока (одинаковой частоты), которые достигают своих мгновенных пиковых значений в разное время. Если взять за основу один проводник, то два других тока задерживаются во времени на одну треть и две трети одного цикла электрического тока.Эта задержка между «фазами» обеспечивает постоянную передачу мощности в течение каждого цикла тока, а также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе.

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, поддерживая при этом однофазные приборы с более низким напряжением. В ситуациях распределения высокого напряжения обычно не бывает нейтрального провода, поскольку нагрузки можно просто подключить между фазами (соединение фаза-фаза).

Трехфазный имеет свойства, которые делают его очень востребованным в электроэнергетических системах. Во-первых, фазные токи имеют тенденцию нейтрализовать друг друга, суммируясь до нуля в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет исключить нейтральный провод на некоторых линиях; все фазные проводники проходят одинаковый ток и поэтому могут иметь одинаковый размер для сбалансированной нагрузки. Во-вторых, передача мощности на линейную сбалансированную нагрузку является постоянной, что помогает снизить вибрации генератора и двигателя.Наконец, трехфазные системы могут создавать магнитное поле, которое вращается в заданном направлении, что упрощает конструкцию электродвигателей. Три - это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. Обычно трехфазное питание либо вообще не поступает в жилые дома, либо там, где оно поступает, оно распределяется на главном распределительном щите.

На электростанции электрический генератор преобразует механическую энергию в набор переменных электрических токов, по одному от каждой электромагнитной катушки или обмотки генератора.Токи являются синусоидальными функциями времени, все с одинаковой частотой, но смещены во времени, чтобы получить разные фазы. В трехфазной системе фазы распределены равномерно, что дает разделение фаз на одну треть цикла. Частота сети обычно составляет 50 Гц в Азии, Европе, Южной Америке и Австралии и 60 Гц в США и Канаде (но для получения более подробной информации см. «Системы электроснабжения»).

Генераторы выдают напряжение в диапазоне от сотен вольт до 30 000 вольт. На электростанции трансформаторы «повышают» это напряжение до другого, пригодного для передачи.

После многочисленных дополнительных преобразований в сети передачи и распределения мощность окончательно преобразуется в стандартное сетевое напряжение (, т.е. - «домашнее» напряжение). Электропитание может быть уже разделено на одну фазу на этом этапе или все еще может быть трехфазным. При трехфазном понижении выход этого трансформатора обычно соединяется звездой со стандартным напряжением сети (120 В в Северной Америке и 230 В в Европе и Австралии), являющимся фазным напряжением.Другая система, обычно встречающаяся в Северной Америке, - это соединение вторичной обмотки треугольником с центральным ответвлением на одной из обмоток, питающих землю и нейтраль. Это позволяет использовать трехфазное напряжение 240 В, а также три различных однофазных напряжения (120 В между двумя фазами и нейтралью, 208 В между третьей фазой (известной как верхняя ветвь) и нейтралью и 240 В между любыми двумя фазами). быть доступным из того же источника.

Большой кондиционер и т. Д.оборудование использует трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономии и долговечности.

Нагревательные нагрузки сопротивления, такие как электрические котлы или отопление помещений, могут быть подключены к трехфазным системам. Аналогичным образом может быть подключено электрическое освещение. Эти типы нагрузок не требуют вращающегося магнитного поля, характерного для трехфазных двигателей, но используют более высокий уровень напряжения и мощности, обычно связанный с трехфазным распределением. Системы люминесцентного освещения также выигрывают от уменьшения мерцания, если соседние светильники получают питание от разных фаз.

Большие выпрямительные системы могут иметь трехфазные входы; Результирующий постоянный ток легче фильтровать (сглаживать), чем выходной сигнал однофазного выпрямителя. Такие выпрямители могут использоваться для зарядки аккумуляторов, процессов электролиза, таких как производство алюминия, или для работы двигателей постоянного тока.

Интересным примером трехфазной нагрузки является электродуговая печь, используемая в сталеплавильном производстве и при переработке руд.

В большинстве стран Европы печи рассчитаны на трехфазное питание.Обычно отдельные нагревательные элементы подключаются между фазой и нейтралью, чтобы обеспечить подключение к однофазной сети. Во многих регионах Европы единственным доступным источником является однофазное питание.

Иногда преимущества трехфазных двигателей делают целесообразным преобразование однофазной мощности в трехфазную. Мелкие клиенты, такие как жилые или фермерские хозяйства, могут не иметь доступа к трехфазному питанию или могут не захотеть оплачивать дополнительную стоимость трехфазного обслуживания, но все же могут пожелать использовать трехфазное оборудование.Такие преобразователи также могут позволять изменять частоту, позволяя регулировать скорость. Некоторые локомотивы переходят на многофазные двигатели, приводимые в действие такими системами, даже несмотря на то, что поступающее питание на локомотив почти всегда либо постоянное, либо однофазное переменное.

Поскольку однофазная мощность падает до нуля в каждый момент, когда напряжение пересекает нулевое значение, но трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ накапливать энергию в течение необходимой доли секунды.

Один из методов использования трехфазного оборудования в однофазной сети - это вращающийся фазовый преобразователь, по сути, трехфазный двигатель со специальными пусковыми устройствами и коррекцией коэффициента мощности, которые создают сбалансированные трехфазные напряжения.При правильной конструкции эти вращающиеся преобразователи могут обеспечить удовлетворительную работу трехфазного оборудования, такого как станки, от однофазного источника питания. В таком устройстве накопление энергии осуществляется за счет механической инерции (эффект маховика) вращающихся компонентов. Внешний маховик иногда находится на одном или обоих концах вала.

Вторым методом, который был популярен в 1940-х и 50-х годах, был метод, который назывался «методом трансформатора». В то время конденсаторы были дороже трансформаторов.Таким образом, автотрансформатор использовался для подачи большей мощности через меньшее количество конденсаторов. Этот метод работает хорошо и имеет сторонников даже сегодня. Использование метода преобразования имени отделяет его от другого распространенного метода, статического преобразователя, поскольку оба метода не имеют движущихся частей, что отделяет их от вращающихся преобразователей.

Другой часто применяемый метод - использование устройства, называемого статическим преобразователем фазы. Этот метод работы трехфазного оборудования обычно используется с нагрузками двигателя, хотя он обеспечивает только 2/3 мощности и может вызвать перегрев нагрузок двигателя, а в некоторых случаях и перегрев.Этот метод не будет работать, когда задействованы чувствительные схемы, такие как устройства ЧПУ, или в нагрузках индукционного или выпрямительного типа.

Производятся некоторые устройства, имитирующие трехфазное питание от однофазного трехпроводного источника питания. Это достигается путем создания третьей «субфазы» между двумя токоведущими проводниками, в результате чего разделение фаз составляет 180 ° - 90 ° = 90 °. Многие трехфазные устройства будут работать в этой конфигурации, но с меньшей эффективностью.

Преобразователи частоты (также известные как твердотельные инверторы) используются для точного управления скоростью и крутящим моментом трехфазных двигателей.Некоторые модели могут питаться от однофазной сети. Преобразователи частоты работают путем преобразования напряжения питания в постоянный ток, а затем преобразования постоянного тока в подходящий трехфазный источник для двигателя.

Цифровые фазовые преобразователи - это новейшая разработка в технологии фазовых преобразователей, которая использует программное обеспечение в мощном микропроцессоре для управления твердотельными компонентами переключения питания. Этот микропроцессор, называемый процессором цифровых сигналов (DSP), контролирует процесс преобразования фазы, непрерывно регулируя модули ввода и вывода преобразователя для поддержания сбалансированной трехфазной мощности при любых условиях нагрузки.

  • Трехпроводное однофазное распределение полезно, когда трехфазное питание недоступно, и позволяет удвоить нормальное рабочее напряжение для мощных нагрузок.
  • Двухфазное питание, как и трехфазное, обеспечивает постоянную передачу мощности линейной нагрузке. Для нагрузок, которые соединяют каждую фазу с нейтралью, при условии, что нагрузка имеет одинаковую потребляемую мощность, двухпроводная система имеет ток нейтрали, который превышает ток нейтрали в трехфазной системе.Кроме того, двигатели не являются полностью линейными, что означает, что вопреки теории двигатели, работающие на трех фазах, имеют тенденцию работать более плавно, чем на двухфазных. Генераторы на Ниагарском водопаде, установленные в 1895 году, были крупнейшими генераторами в мире в то время и были двухфазными машинами. Истинное двухфазное распределение энергии по существу устарело. В системах специального назначения для управления может использоваться двухфазная система. Двухфазное питание может быть получено от трехфазной системы с использованием трансформаторов, называемых трансформатором Скотта-Т.
  • Моноциклическая мощность - это название асимметричной модифицированной двухфазной системы питания, используемой General Electric около 1897 года (отстаивавшей Чарльз Протеус Стейнмец и Элиху Томсон; это использование, как сообщается, было предпринято, чтобы избежать нарушения патентных прав). В этой системе генератор был намотан с однофазной обмоткой полного напряжения, предназначенной для освещения нагрузок, и с небольшой (обычно линейного напряжения) обмоткой, которая вырабатывала напряжение в квадратуре с основными обмотками. Намерение состояло в том, чтобы использовать эту дополнительную обмотку «силового провода» для обеспечения пускового момента для асинхронных двигателей, при этом основная обмотка обеспечивает питание осветительных нагрузок.После истечения срока действия патентов Westinghouse на симметричные двухфазные и трехфазные системы распределения электроэнергии моноциклическая система вышла из употребления; его было сложно анализировать, и его хватило не на то, чтобы разработать удовлетворительный учет энергии.
  • Системы высокого порядка фаз для передачи энергии были построены и испытаны. Такие линии передачи используют 6 или 12 фаз и конструктивные решения, характерные для линий передачи сверхвысокого напряжения. Линии передачи высокого порядка могут позволить передачу большей мощности через данную линию передачи на полосе отчуждения без затрат на преобразователь HVDC на каждом конце линии.

Многофазная система - это средство распределения электроэнергии переменного тока. Многофазные системы имеют три или более электрических проводника, находящихся под напряжением, по которым проходят переменные токи с определенным временным сдвигом между волнами напряжения в каждом проводнике. Полифазные системы особенно полезны для передачи энергии электродвигателям. Самый распространенный пример - трехфазная система питания, используемая в большинстве промышленных приложений.

Один цикл напряжения трехфазной системы

На заре коммерческой электроэнергетики на некоторых установках для двигателей использовались двухфазные четырехпроводные системы.Основным преимуществом этого было то, что конфигурация обмотки была такой же, как у однофазного двигателя с конденсаторным пуском, а при использовании четырехпроводной системы концептуально фазы были независимыми и легко анализировались с помощью математических инструментов, доступных в то время. . Двухфазные системы заменены трехфазными. Двухфазное питание с углом между фазами 90 градусов может быть получено из трехфазной системы с использованием трансформатора, подключенного по Скотту.

Многофазная система должна обеспечивать определенное направление вращения фаз, поэтому напряжения зеркального отображения не учитываются при определении порядка фаз.Трехпроводная система с двумя фазными проводниками, разнесенными на 180 градусов, по-прежнему остается только однофазной. Такие системы иногда называют расщепленной фазой.

Полифазное питание особенно полезно в двигателях переменного тока, таких как асинхронный двигатель, где оно генерирует вращающееся магнитное поле. Когда трехфазный источник питания завершает один полный цикл, магнитное поле двухполюсного двигателя вращается на 360 ° в физическом пространстве; Двигатели с большим количеством пар полюсов требуют большего количества циклов питания, чтобы совершить один физический оборот магнитного поля, поэтому эти двигатели работают медленнее.Никола Тесла и Михаил Доливо-Добровольский изобрели первые практические асинхронные двигатели, использующие вращающееся магнитное поле - ранее все коммерческие двигатели были постоянного тока, с дорогими коммутаторами, щетками, требующими большого технического обслуживания, и характеристиками, непригодными для работы в сети переменного тока. Многофазные двигатели просты в сборке, они самозапускаются и мало вибрируют.

Были использованы более высокие номера фаз, чем три. Обычной практикой для выпрямительных установок и преобразователей HVDC является обеспечение шести фаз с интервалом между фазами 60 градусов, чтобы уменьшить генерацию гармоник в системе питания переменного тока и обеспечить более плавный постоянный ток.Построены экспериментальные линии передачи высокого фазового порядка, содержащие до 12 фаз. Они позволяют применять правила проектирования сверхвысокого напряжения (СВН) при более низких напряжениях и позволяют увеличить передачу мощности в коридоре той же ширины линии электропередачи.

Жилые дома и малые предприятия обычно снабжаются одной фазой, взятой из одной из трех фаз коммунального обслуживания. Индивидуальные клиенты распределяются по трем фазам, чтобы сбалансировать нагрузки. Однофазные нагрузки, такие как освещение, могут быть подключены от фазы под напряжением к нейтрали цепи, что позволяет сбалансировать нагрузку в большом здании по трем фазам питания.Сдвиг фаз линейных напряжений составляет 120 градусов; Напряжение между любыми двумя живыми проводами всегда в 3 раза больше между живым и нулевым проводом. См. Статью Системы электроснабжения для получения списка однофазных распределительных напряжений по всему миру; трехфазное линейное напряжение будет в 3 раза больше этих значений.

В Северной Америке в многоквартирных домах может быть распределено напряжение 120 В (между фазой и нейтралью) и 208 В (между фазой). Основные однофазные приборы, такие как духовки или плиты для приготовления пищи, предназначенные для системы с разделением фаз на 240 В, обычно используемой в односемейных домах, могут не работать должным образом при подключении к 208 В; нагревательные приборы будут развивать только 3/4 своей номинальной мощности, а электродвигатели не будут правильно работать при подаче напряжения на 13% ниже.

Руководство по поиску и устранению неисправностей - Асинхронные двигатели

Используйте этот ресурс для устранения неполадок двигателя переменного тока. Если проблемы с двигателем не могут быть решены с помощью этого списка, обратитесь за помощью к своему поставщику .

1. Двигатель не запускается при первоначальной установке

  • Двигатель подключен неправильно
    • Обратитесь к электрической схеме, чтобы убедиться, что двигатель подключен правильно.
  • Двигатель поврежден, ротор задевает статор
    • Проверните вал двигателя и пощупайте его на ощупь.
  • Неисправность источника питания или линии
    • Проверить источник питания, перегрузку, предохранители, элементы управления и т. Д.

2. Двигатель работал, затем не запускается

  • Сработал предохранитель или автоматический выключатель
    • Замените предохранитель или переустановите прерыватель.
  • Статор закорочен или заземлен (двигатель издает гудение, и срабатывает автоматический выключатель или предохранитель)
    • Проверьте катушки на утечки.При обнаружении утечек мотор необходимо заменить.
  • Двигатель перегружен или заклинило
    • Убедитесь, что нагрузка свободна. Сравните потребляемую мощность двигателя с номиналом на паспортной табличке.
  • Возможно, вышел из строя конденсатор (на однофазном двигателе)
    • Сначала разрядите конденсатор. Чтобы проверить конденсатор, установите вольтметр на шкалу RX100 и прикоснитесь щупами к клеммам конденсатора. Если конденсатор в порядке, стрелка перескочит до нуля Ом и снова переместится на высокое значение.Постоянное нулевое сопротивление указывает на короткое замыкание; устойчиво высокое сопротивление указывает на обрыв цепи.

3. Мотор работает, но гаснет

  • Падение напряжения
    • Если напряжение ниже 90% номинального значения двигателя, обратитесь в свою энергетическую компанию или убедитесь, что другое оборудование не отнимает мощность у двигателя.
  • Нагрузка увеличена
    • Убедитесь, что нагрузка не изменилась и оборудование не затянулось.Если это вентилятор, убедитесь, что поток воздуха не изменился.

4. Мотор слишком долго разгоняется

  • Неисправный конденсатор
    • Проверьте конденсатор согласно предыдущим инструкциям.
  • Неисправные подшипники
    • Подшипники с шумом или шероховатостью должны быть заменены поставщиком двигателя.
  • Напряжение слишком низкое
    • Убедитесь, что напряжение находится в пределах 10% от номинального значения двигателя, указанного на паспортной табличке.В противном случае обратитесь в свою энергетическую компанию или проверьте, не отнимает ли какое-либо другое оборудование питание от двигателя.

5. Двигатель вращается в неправильном направлении

  • Неправильный монтаж
    • Заново смонтируйте двигатель в соответствии со схемой, прилагаемой к двигателю. Электрические схемы Groschopp можно найти на странице «Электрические схемы» в нашем разделе ресурсов или на страницах отдельных двигателей.

6. Двигатель перегружен / постоянно течет термозащита

  • Слишком высокая нагрузка
    • Убедитесь, что груз не зажат.Если двигатель заменяется, убедитесь, что номинальные характеристики такие же, как у старого двигателя. Если предыдущий двигатель был особой конструкции, штатный двигатель не сможет воспроизвести его характеристики. Снимите нагрузку с двигателя и проверьте мощность двигателя без нагрузки. Оно должно быть меньше номинальной нагрузки, указанной на паспортной табличке (верно только для трехфазных двигателей).
  • Слишком высокая температура окружающей среды
    • Убедитесь, что двигатель получает достаточно воздуха для надлежащего охлаждения.Большинство двигателей рассчитаны на работу при температуре окружающей среды не выше 40 ° C. (Примечание: исправный двигатель может быть горячим на ощупь.)

7. Перегрев двигателя

  • Перегрузка. Сравните фактический (измеренный) ток с номиналом на паспортной табличке.
    • Найдите и удалите источник чрезмерного трения в двигателе или нагрузке. Уменьшите нагрузку или замените двигатель на двигатель большей мощности.
  • Однофазный (только трехфазный)
    • Проверьте ток на всех фазах.Должно быть примерно так же.
  • Неправильная вентиляция
    • Проверьте внешний вентилятор охлаждения, чтобы убедиться, что воздух правильно движется через каналы охлаждения. Если накопилось слишком много грязи, очистите двигатель.
  • Несимметричное напряжение (только трехфазное)
    • Проверить напряжение на всех фазах. Должно быть примерно так же.
  • Трение ротора о статор
  • Повышенное или пониженное напряжение
    • Проверьте входное напряжение на каждой фазе двигателя, чтобы убедиться, что двигатель работает при напряжении, указанном на паспортной табличке.
  • Обрыв обмотки статора (только трехфазный)
    • Проверьте сопротивление статора на всех трех фазах на предмет баланса.
  • Неправильные соединения
    • Проверьте все электрические соединения на предмет надлежащей заделки, зазоров, механической прочности и целостности цепи. См. Схему подключения двигателя.

8. Двигатель вибрирует

  • Двигатель смещен относительно нагрузки
  • Несбалансированная нагрузка (приложение с прямым приводом)
    • Снимите двигатель с нагрузки и осмотрите двигатель самостоятельно.Убедитесь, что вал двигателя не погнут.
  • Неисправные подшипники двигателя
    • Проверить двигатель самостоятельно. Если подшипники неисправны, вы услышите шумы или почувствуете неровности.
  • Слишком малая нагрузка (только одна фаза)
    • Некоторая вибрация при небольшой нагрузке является стандартной. Рассмотрите возможность перехода на двигатель меньшего размера из-за чрезмерной вибрации.
  • Неисправна обмотка
    • Проверить обмотку на короткое замыкание или разрыв цепи.Усилители также могут быть высокими. При дефектной обмотке замените двигатель.
  • Высокое напряжение
    • Проверьте источник питания, чтобы убедиться в правильности напряжения.

9. Отказ подшипников

  • Нагрузка на двигатель может быть чрезмерной или несбалансированной
    • Проверьте нагрузку на двигатель и проверьте натяжение приводного ремня, чтобы убедиться, что оно не слишком туго. Несбалансированная нагрузка также приведет к выходу подшипников из строя.
  • Высокая температура окружающей среды
    • Если двигатель используется в среде с высокими температурами окружающей среды, может потребоваться другой тип смазки для подшипников.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *