Схема трехфазного двигателя через конденсатор схема: Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя 380 на 220

Содержание

Подключение 3 х фазного двигателя в однофазную сеть. Трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторов. Двигатель с магнитным пускателем

В работе электриков распространённой задачей является подключение двигателя, рассчитанного на три фазы, в однофазную сеть. Выполнить это, на первый взгляд, непростое задание без помощи дополнительных приборов сложно. Устройствами, которые позволяют мотору с тремя фазами работать в сети 220 В, являются различные фазосдвигающие элементы. Из их многообразия чаще всего для этих целей выбирают ёмкость. Правильно подобрать конденсатор для трехфазного двигателя можно с помощью схем и несложных формул.

Асинхронные электродвигатели с тремя обмотками на статоре преобладают в различных отраслях сельского хозяйства. Их применяют для привода устройств вентиляции, уборки навоза, приготовления кормов, подачи воды. Популярность таких моторов обусловлена рядом преимуществ:

Подключить трехфазный двигатель на 220 можно пытаться, зная различия схем соединения обмоток. Количество фаз, на которое рассчитан двигатель, можно определить по числу зажимов в его клеммной коробке: у трёхфазного в ней будет 6 выводов, а у однофазного два или четыре.

Обмотки мотора с тремя фазами соединяются по установленной схеме, называемой «звездой» или «треугольником». Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. При соединении в звезду концы обмоток соединены. В клеммной коробке эта схема соединения будет отображена использованием двух перемычек между зажимами с обозначениями «С6», «С4», «С5». Если же обмотки двигателя соединяются в треугольник, то к каждому концу присоединяется начало. В клеммной коробке будут использованы три перемычки, которые будут соединять зажимы «С1» и «С6», «С2» и «С4», «С3» и «С5».

Необходимость фазосдвигающих элементов

При подключении трехфазного электродвигателя в сеть 220 В пусковой вращающий момент не возникает. Поэтому появляется необходимость в подключении пусковых устройств. Они создают сдвиг фаз, который позволяет мотору запускаться и длительно работать под нагрузкой.

В качестве фазосдвигающих элементов могут быть использованы:

  • сопротивление;
  • индуктивность;
  • ёмкость.

Из-за подключения трехфазного двигателя через конденсатор вал начинает вращаться при подаче напряжения. Присоединение ёмкости гарантирует мотору не только пуск, но и удерживание нагрузки продолжительное время.

Подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В можно только после изучения схемы соединения обмоток и назначения устройства, которое он будет приводить в действие.

Присоединение конденсатора к обмоткам мотора необходимо выполнять, соблюдая некоторые правила. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети производится с использованием одной из двух стандартных схем: «звезда» или «треугольник».

В моторах средней и высокой мощности необходимо две ёмкости — рабочая и пусковая. Рабочий конденсатор Ср необходим для возникновения кругового поля при номинальном режиме работы. Пусковой конденсатор Сп нужен для создания кругового поля при пуске с номинальной нагрузкой на валу.

Порядок подключения при «звезде»:

Порядок подключения при схеме «треугольник»:

  • Соединить в коробке клемм выводы катушек мотора, установив три перемычки между зажимами С1 и С6, С2 и С4, С3 и С5.
  • Присоединить конденсаторы к началу и концу одной фазы (С1, С4 или С2, С5 либо С3, С6).
  • Подвести ноль к клемме перемычки, свободной от ёмкости, а фазу к любому другому зажиму.

Для изменения направления вращения вала нужно либо напряжение, либо конденсаторы присоединить к другой фазе двигателя.

Выбирая конденсатор, необходимо предупредить ситуацию, при которой фазный ток превысит своё номинальное значение. Поэтому к подсчётам необходимо подойти очень тщательно — неправильные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и перегоранию обмоток двигателя.

На практике для пуска моторов небольшой мощности пользуются упрощённым подбором исходя из соображений, что для каждых 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ ёмкости при соединении в треугольник. При подключении обмотки в звезду это значение уменьшается вдвое. Если в однофазную сеть присоединяют мотор на три фазы с мощностью 1 квт, то необходим конденсатор зарядом 70-72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае подключения звездой.

Расчёт необходимого значения ёмкости для работы производится по формулам.

При схеме соединения звездой:

Если обмотки образуют треугольник:

I — номинальный ток двигателя. Если по каким-либо причинам его значение неизвестно, для расчёта необходимо воспользоваться формулой:

При этом U = 220 В при соединении звездой, U = 380в — треугольником.

Р — мощность, измеряемая в ваттах.

При пуске двигателя со значительной нагрузкой на валу параллельно с рабочей ёмкостью необходимо включить пусковую.

Её значение рассчитывают по формуле:

Сп=(2,5÷3,0) Ср

Пусковая ёмкость должна превышать значение рабочей в 2,5 — 3 раза.

Очень важен правильный выбор значения напряжения для конденсатора. Этот параметр, так же как и ёмкость, влияет на цену и габариты прибора. Если напряжение сети больше номинального значения конденсатора, пусковое приспособление выйдет из строя.

Но и использовать оборудование с завышенным напряжением также не стоит. Ведь это приведёт к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи.

Оптимальным является значение напряжения конденсатора в 1,15 раз превышающее значение напряжения сети: Uk =1,15 U с.

Очень часто при включении мотора с тремя обмотками в однофазную сеть используются конденсаторы типа КГБ-МН или БГТ (термостойкие). Они выполнены из бумаги. Металлический корпус полностью герметичен. Имеет прямоугольный вид. Необходимо учитывать, что допустимые значения напряжения и ёмкости, обозначенные на приборе, указаны для постоянного тока. Поэтому при работе на переменном токе необходимо уменьшать показатели напряжения конденсатора в 2 раза.

Выбор схемы подключения

Обмотки одного и того же двигателя можно соединить либо звездой, либо треугольником. Выбирать схему соединения нужно по нагрузке. Если трехфазный мотор в однофазной сети будет приводить в движение какой-либо маломощный механизм, то можно выбрать схему соединения «звезда». При этом рабочий ток будет невелик, но габариты и цена конденсаторной батареи значительно снизятся.

В случае большой нагрузки при работе или в момент пуска, обмотки двигателя обязательно должны быть включены по схеме «треугольник». Это обеспечит достаточный ток для длительной работы. К недостаткам следует отнести значительную цену и габариты конденсаторов.

Если после присоединения конденсаторов и подачи напряжения мотор гудит, но не запускается, причины могут быть разнообразными:

Громкий неприятный шум при включении мотора и вращении вала свидетельствует о превышенной ёмкости конденсатора.

Работать трехфазный двигатель в однофазной сети будет неплохо. Недостатком будет лишь развиваемая им мощность — не 100%, а 60-80% номинальной. Если ёмкость используется только для пуска, то полезная мощность двигателя не превысит 60% его номинальной мощности.


В разных любительских электромеханических станках и устройствах в большинстве случаев используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Увы, трехфазная сеть в обиходу — явление очень редкое, потому для их питания от обыкновенной электрической сети любители используют фазосдвигающий конденсатор, чтоне разрешает в полном объеме воплотить мощность и пусковые свойства мотора.

Асинхронные трехфазные электродвигатели, а конкретно именно их, в следствии широкого распространения, нередко приходится применять, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку.

Подключение «треугольник» (для 220 вольт)

Подключение «звезда» (для 380 вольт)

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

При включении трехфазного мотора к трехфазной сети по его обмоткам в различный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий крутящееся магнитное поле, которое ведетвзаимодействие с ротором, принуждая его крутиться. При подключении мотора в однофазовую сеть, крутящий момент, способный двинуть ротор, не создается.

В случае если вы можете подсоединить движок на стороне к трехфазной сети то опредилить мощьность не тяжело. В разрыв одной из фаз ставим амперметр. Запускаем. Показания амперметра умнажаем на фазовое напряжение.

В хорошей сети оно 380. Получаем мощьность P=I*U. Отнимаем % 10-12 на КПД. Получаете фактически верный результат.

Для измерения оборотов есть мех-ские приборы. Хотя на слух также возможно определить.

Посреди различных методов включения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее обычный — включение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Частота вращения трехфазного мотора, работающего от однофазовой сети, остается практически той же, как и при его подключении в трехфазную сеть. Увы, этого невозможно заявить о мощности, потери которой достигают значимых величин. Четкие значения потери силы находятся в зависимости от схемы включения, условий работы мотора, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Приблизительно, трехфазный движок в однофазовой сети утрачивает в пределах 30-50% собственной силы.

Не многие трехфазные электродвигатели готовы хорошо действовать в однофазовых сетях, но большая часть из них справляются с данной задачей полностью удовлетворительно — в случае если не считать потери мощности. В главном для работы в однофазовых сетях используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные движки рассчитаны на 2 номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и так далее Более всераспространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В — для «звезды», 220 — для «треугольника»). Наибольшее напряжение для «звезды», наименьшее — для «треугольника». В паспорте и на табличке движков не считая прочих характеристик указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и вероятность ее изменения.

Таблички трехфазных электродвигателей

Обозначение на табличке А гласит о том, что обмотки мотора имеют все шансы быть подключены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При подключении трехфазного мотора в однофазовую сеть лучше применять схему «треугольник», так как в данном случае движок растеряет меньше силы, нежели при включении «звездой».

Табличка Б информирует, что обмотки мотора подсоединены по схеме «звезда», и в разветвительной коробке не учтена вероятность переключить их на «треугольник» (имеется не более чем 3 вывода). В данном случае остается либо смириться с большой утратой мощности, подключив движок по схеме «звезда», либо, внедрившись в обмотку электродвигателя, попробовать вывести отсутствующие концы, чтоб соединить обмотки по схеме «треугольник».

В случае если рабочее напряжение мотора составляет 220/127В, то к однофазной сети на 220В движок возможно подключить лишь по схеме «звезда». При включении 220В по схеме «треугольник», двигатель сгорит.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

Наверное, главная сложность включения трехфазного мотора в однофазовую сеть состоит в том, чтоб разобраться в электропроводах, выходящих в распределительную коробку либо, при неимении последней, просто выведенных наружу мотора.

Самый обычный вариант, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме «треугольник». В данном случае необходимо просто подсоединить токоподводящие электропровода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам мотора согласно схеме подключения.

В случае если в двигателе обмотки соединены «звездой», и имеется вероятность поменять ее на «треугольник», то такой случай также нельзя отнести к трудоемким. Необходимо просто поменять схему включения обмоток на «треугольник», использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит труднее, в случае если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания про их принадлежности к конкретной обмотке и обозначения начал и концов. В данном случае дело сводится к решению 2-ух задач (Хотя до того как этим заниматься, необходимо попробовать поискать в сети некоторую документацию к электродвигателю. В ней быть может описано к чему относятся электропровода различных расцветок.):

определению пар проводов, имеющих отношение к одной обмотке;

нахождению начала и конца обмоток.

1-ая задачка решается «прозваниванием» всех проводов тестером (замером сопротивления). Когда прибора нет, возможно решить её при помощи лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся электропровода в цепь поочередно с лампочкой. В случае если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Этим методом определяются 3 пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) имеющих отношение к 3 обмоткам.

Определение пар проводов относящихся к одной обмотке

Вторая задача, нужно определить начала и концы обмоток, здесь будет несколько сложнее и будет необходимо наличие батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой для этой задачи не подойдет из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1и 2.

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (к примеру, A) подключается батарейка, к концам иной (к примеру, B) — стрелочный вольтметр. Сейчас, когда порвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в какую-нибудь сторону. Потом нужно подключить вольтметр к обмотке С и сделать такую же операцию с разрывом контактов батарейки. По мере надобности меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) необходимо добиться того, чтоб стрелка вольтметра качнулась в такую же сторону, как и в случае с обмоткой В. Точно так же проверяется и обмотка А — с батарейкой, подсоединенной к обмотке C либо B.

В конечном итоге всех манипуляций должно выйти следующее: при разрыве контактов батарейки с хоть какой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одинаковой полярности (стрелка устройства качается в одну сторону). Сейчас остается пометить выводы 1-го пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого — как концы (А2, В2, С2) и соединить их по нужной схеме — «треугольник» либо «звезда» (когда напряжение мотора 220/127В).

Извлечение отсутствующих концов. Наверное, самый непростой вариант — когда движок имеет слияние обмоток по схеме «звезда», и нет способности переключить ее на «треугольник» (в распределительную коробку выведено не более чем 3 электропровода — начала обмоток С1, С2, С3) .

В данном случае для включения мотора по схеме «треугольник» нужно вывести в коробку отсутствующие концы обмоток С4, С5, С6.

Схемы включения трехфазного мотора в однофазную сеть

Включение по схеме «треугольник». В случае домашней сети, исходя из убеждений получения большей выходной мощности более подходящим считается однофазное включение трехфазных двигателей по схеме «треугольник». При всем этом их мощность имеет возможность достигать 70% от номинальной. 2 контакта в разветвительной коробке подсоединяются непосредственно к электропроводам однофазной сети (220В), а 3-ий — через рабочий конденсатор Ср к хоть какому из 2-ух первых контактов либо электропроводам сети.

Обеспечивание запуска. Запуск трехфазного мотора без нагрузки возможно производить и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но в случае если эл-двигатель имеет какую-то нагрузку, он либо не запустится, либо станет набирать обороты чрезвычайно медлительно. Тогда уже для быстрого запуска нужен вспомогательный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы врубаются лишь на время запуска мотора (2-3 сек, покуда обороты не достигнут приблизительно 70% от номинальных), потом пусковой конденсатор необходимо отключить и разрядить.

Комфортен пуск трехфазного мотора при помощи особенного выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными — пока же не будет нажата кнопка «стоп».

Выключатель для запуска электродвигателей

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

Направлением вращения возможно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному переключателю, соединенному двумя своими контактами с первой и 2-ой обмотками. Зависимо от положения переключателя движок станет крутиться в одну либо другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и клавишей реверса, дозволяющая производить комфортное управление трехфазным двигателем.

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

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


Конденсаторы. Нужная емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного мотора в однофазной сети находится в зависимости от схемы включения обмоток мотора и прочих характеристик. Для соединения «звездой» емкость рассчитывается по формуле:

Cр = 2800 I/U

Для соединения «треугольником»:

Cр = 4800 I/U

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

I = P/(1.73 U n cosф)

Где Р — мощность электродвигателя кВт; n — КПД двигателя; cosф — коэффициент мощности, 1.73 — коэффициент, определяющий соответствие меж линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке мотора. Традиционно их значение располагается в спектре 0,8-0,9.

На практике значение емкости рабочего конденсатора при подсоединении «треугольником» возможно счесть по облегченной формуле C = 70 Pн, где Pн — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно данной формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя нужно около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Корректность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. В случае если её значение оказывается больше, нежели потребуется при этих условиях работы, движок станет перенагреваться. Ежели емкость оказалась менее требуемой, выходная мощность электродвигателя станет очень низкой. Имеет резон подыскивать конденсатор для трехфазного мотора, начиная с небольшой емкости и равномерно повышая её значение до рационального. В случае если есть возможность, гораздо лучше выбрать емкость измерением тока в электропроводах присоединенных к сети и к рабочему конденсатору, к примеру токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть более близким. Замеры следует производить при том режиме, в каком движок будет действовать.

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

В случае если по условиям работы запуск электродвигателя случается без нагрузки, то пусковая емкость традиционно принимается одинаковой рабочей, другими словами пусковой конденсатор не нужен. В данном случае схема подключения упрощается и удешевляется. Для такового упрощения и основное удешевления схемы, возможно организовать вероятность отключения нагрузки, к примеру, сделав возможность быстро и комфортно изменять положение мотора для падения ременной передачи, либо сделав для ременной передачи прижимающей ролик, к примеру, как у ременного сцепления мотоблоков.

Запуск под нагрузкой требует присутствия доборной емкости (Сп) подключаемой временно пуска двигателя. Повышение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при неком конкретном ее значении момент достигает собственного наибольшего значения. Дальнейшее повышение емкости приводит к обратному эффекту: пусковой момент начинает убавляться.

Отталкиваясь от условия пуска двигателя под нагрузкой ближайшей к номинальной, пусковая емкость обязана быть в 2-3 раза более рабочей, то есть, в случае если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора обязана быть 80-160 мкФ, что обеспечит пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Хотя в случае если двигатель имеет маленькую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора быть может меньше либо ее может и небыть вообще.

Пусковые конденсаторы действуют недолговременное время (всего несколько секунд за весь период подключения). Это дает возможность использовать при запуске двигателя более дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально созданные для данной цели.

Заметим, что у двигателя присоединенного к однофазной сети через конденсатор, работающего в отсутствии нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, следует ток на 20-30% превосходящий номинальный. Потому, в случае если движок используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора надлежит минимизировать. Но тогда уже, в случае если движок запускался без пускового конденсатора, последний имеет возможность потребоваться.

Гораздо лучше применять не 1 великий конденсатор, а несколько гораздо меньше, частично из-за способности подбора хорошей емкости, подсоединяя добавочные либо отключая ненадобные, последние применяют в качестве пусковых. Нужное число микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, отталкиваясь от того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле:

Определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя









Асинхронные трехфазные двигатели распространены в производстве и быту. Особенность заключается в том, что подсоединить их можно как к трехфазной, так и однофазной сети. В случае с однофазными моторами это невозможно: они работают только при питании от 220В. А какие существуют способы подключения двигателя 380 Вольт? Рассмотрим, как соединять статорные намотки в зависимости от количества фаз в электросети с использованием иллюстраций и обучающего видео.

Различают две базовые схемы (видео и схемы в следующем подразделе статьи):

  • треугольник,
  • звезда.

Преимущество соединения треугольником – работа на максимальной мощности. Но при включении электродвигателя в намотках продуцируются высокие пусковые токи, опасные для техники. При подключении звездой пуск мотора плавный, поскольку токи при нем низкие. Но достичь максимальной мощности при этом не получится.

В связи с вышесказанным двигатели при питании от 380 Вольт соединяют только звездой. Иначе высокий вольтаж при включении треугольником способен развить такие пусковые токи, что агрегат выйдет из строя. Но при высокой нагрузке выдаваемой мощности может не хватать. Тогда прибегают к хитрости: запускают двигатель звездой для безопасного включения, а затем переключаются с этой схемы на треугольник для набора высокой мощности.

Треугольник и звезда

Перед тем, как рассмотрим эти схемы, условимся:

  • У статора есть 3 обмотки, у каждой из которых – по 1 началу и по 1 концу. Они выведены наружу в виде контактов. Поэтому для каждой намотки их 2. Будем обозначать: обмотка – О, конец – К, начало – Н. На схеме ниже 6 контактов, пронумерованных от 1 до 6. Для первой обмотки начало – 1, конец – 4. Согласно принятым обозначениям это НО1 и КО4. Для второй обмотки – НО2 и КО5, для третьей – НО3 и КО6.
  • В электросети 380 Вольт 3 фазы: A, B и C. Их условные обозначения оставим прежними.

При соединении обмоток электродвигателя звездой сначала соединяют все начала: НО1, НО2 и НО3. Тогда к КО4, КО5 и КО6 соответственно подают питание от A, B и C.

При подключении асинхронного электродвигателя треугольником каждое начало соединяют с концом намотки последовательно. Выбор порядка номеров обмоток произвольный. Может получиться: НО1-КО5-НО2-КО6-НО3-КО2 .

Соединения звездой и треугольником выглядят так:

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

Напряжения и их соотношение

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

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

Устройство трехфазного двигателя

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

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

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

Треугольник или звезда?

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

Как включить мотор в обратном направлении?

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

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

Фазосдвигающие емкости

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

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

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

Пусковой конденсатор

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

Расчет величины емкостей

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

С = С ст + Ср, где:

С ст — стартовая дополнительная отключаемая после разбега емкость;

С р — рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

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

I н = P / (3 х U), где:

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

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

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности вычисляются по формулам:

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

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

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

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

Почему нужна подгонка

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

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

Составление батареи емкостей

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

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

Разрядный резистор

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

Использование электролитов

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

Если нет конденсаторов

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

R = (0,86 x U) / kI, где:

kI — величина тока при трехфазном подключении, А;

U — наши верные 220 Вольт.

Какие двигатели подойдут?

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

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей

Асинхронные электродвигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует своей фазе. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – её конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор ещё в эксплуатации находятся старые асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую советскую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, а концы — C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая — C2 и C5, а третья — C3 и C6.

Обмотки трёхфазных электродвигателей можно подключать по двум различным схемам: звездой (Y) или треугольником (Δ).

Подключение электродвигателя по схеме звезда

Название схемы подключения обусловлено тем, что при соединении обмоток по данной схеме (см. рисунок справа), визуально это напоминает трёхлучевую звезду.

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки своим одним концом соединены вместе. При таком подключении (сеть 220/380 В), к каждой обмотке отдельно подходит напряжение 220 В, а к двум обмоткам, соединённым последовательно, – напряжение 380 В.

Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда являются небольшие пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляют сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «треугольник». Но при таком подключении мощность питаемого электродвигателя ограничена (главным образом из экономических соображений): обычно по звезде включают относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

Название этой схемы также идёт от графического изображения (см. правый рисунок):

Как видно из схемы подключения электродвигателя – «треугольник», обмотки подключаются последовательно друг к другу: конец первой обмотки соединяется с началом второй и так далее.

То есть к каждой обмотке будет приложено напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В). В этом случае по обмоткам течёт больший ток, по треугольнику обычно включают двигатели большей мощности, чем при соединении по звезде (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В

Последовательность действий такова:

1. Для начала выясняем, на какое напряжение рассчитана наша сеть.

2. Далее смотрим на табличку, которая есть на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y /треугольник Δ):

(~ 1, 220В)


220В/380В (220/380, Δ / Y)

(~ 3, Y, 380В)

Двигатель для трехфазной сети
(380В / 660В (Δ / Y, 380В / 660В)

3. После идентификации параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда Y /треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Чтобы включить трёхфазный электродвигатель, нужно одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя – работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного пускателя, или при перекосе фаз (когда напряжение в одной из фаз сильно меньше, чем в двух других).
Есть 2 способа подключения электродвигателя:
— использование автоматического выключателя или автомата защиты электродвигателя

Эти устройства при включении подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем ставить именно автомат защиты электродвигателя серии MS, так как его можно настроить в точности на рабочий ток электродвигателя, и он будет чутко отслеживать его повышение в случае перегрузки. Это устройство в момент пуска даёт возможность некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не отключая двигатель.
Обычный же автомат защиты требуется ставить с превышением номинального тока электродвигателя, с учётом пускового тока (в 2-3 раза выше номинала).
Такой автомат может отключить двигатель только в случае КЗ или его заклинивания, что часто не обеспечивает нужной защиты.

Использование пускателя

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод механизма контактора осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель устроен достаточно просто и состоит из следующих частей:

(1) Катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Подвижная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмоток)
(5) Контакты неподвижные для подключения обмоток электродвигателя (сети питания).

При подаче питания на катушку, рама (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с использованием пускателя:


При выборе пускателя следует обращать внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупать его в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас есть только 3 провода и сеть на 380 В, то катушку нужно брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и на 220 В).

5. Проконтролировать, в правильную ли сторону крутится вал.
Если требуется изменить направление вращения вала электродвигателя, то нужно просто поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу

Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети.

Самый простой способ – использовать для автоматизации магнитный пускатель.
В этом случае достаточно поплавковый выключатель встроить последовательно в цепь питания катушки пускателя. При замыкании цепи поплавком будет замыкаться цепь катушки пускателя, и включаться электродвигатель, при размыкании – будет отключаться питание электродвигателя.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно для подключения к однофазной сети 220В используются специальные двигатели, предназначенные для подключения именно к такой сети, и вопросов с их питанием не возникает, т.к. для этого просто требуется вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Шуко) в розетку

Иногда требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 В (если, например, нет возможности провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который можно включить в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключить электродвигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Следует помнить, что частотный преобразователь на 220 В, выдает на выходе 3 фазы по 220 В. То есть подключить к нему можно только электродвигатель, который имеет напряжение питания на 220 В трёхфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распаячной коробке, обмотки которых можно подключить как по звезде, так и по треугольнику). В данном случае требуется подключение обмоток по треугольнику.

Возможно ещё более простое подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 В с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя приблизительно на 30%. Третья обмотка запитывается через конденсатор от любой другой.

Данный тип подключения мы рассматривать не будем, так как нормально с насосами такой способ не работает (либо при старте двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

Регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),

— при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
— при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).

Технический директор
ООО «Насосы Ампика»
Моисеев Юрий.


Схема подключения конденсаторов к трехфазному двигателю

На промышленных объектах особых проблем, как подключить электродвигатель, не испытывают, там подводится трехфазная сеть. Работают асинхронные электродвигатели с тремя подключенными обмотками, расположенными по периметру цилиндрического статора. На каждую обмотку подсоединяемого двигателя производятся включения отдельной фазы, схема подключения электродвигателя обеспечивает сдвиг фаз переменного тока, создает крутящий момент, и моторы успешно вращаются.

В случае с бытовыми условиями на жилых объектах в частных домах и квартирах трехфазных электрических линий нет, прокладываются однофазные сети, где напряжение 220 вольт. Поэтому однофазный асинхронный двигатель подключается по другой схеме, требуется устройство с пусковой обмоткой.

Конструкция и принцип работы

Подключают электродвигатель через конденсатор по причине, что одна обмотка на статоре электродвигателя на 220 В с переменным током создает магнитное поле, которое компенсирует свои импульсы за счет смены полярности с частотой 50 Гц. В этом случае движок гудит, ротор остается на месте. Для создания крутящего момента делают дополнительные подсоединения пусковых обмоток, где электрический сдвиг по фазе будет 90° по отношению к рабочей обмотке.

Не путайте геометрические понятия угла расположения с электрическим сдвигом фаз. В геометрическом измерении обмотки в статоре размещаются друг напротив друга.

Чтобы осуществить это технически, конструкция электромотора предусматривает большое количество механических деталей и составляющих электрической схемы:

  • статор с основной и дополнительной обмоткой пуска;
  • короткозамкнутый ротор;
  • борно с группой контактов на панели;
  • конденсаторы;
  • центробежный выключатель и многие другие элементы, показанные выше на рисунке.

Рассмотрим, как подключить однофазный двигатель. С целью смещения фаз последовательно в пусковую обмотку включается конденсатор, при подключении однофазного асинхронного электродвигателя круговое магнитное поле наводит в роторе токи. Совокупность силы полей и токов создают вращающий импульс, прилагаемый к ротору, он начинает вращаться.

Схемы подключения

Варианты подключения двигателя через конденсатор:

  • схема подключения однофазного двигателя с использованием пускового конденсатора;
  • подключение электродвигателя с использованием конденсатора в рабочем режиме;
  • подключение однофазного электродвигателя с пусковым и рабочим конденсаторами.

Все эти схемы успешно применяются при эксплуатации асинхронных однофазных двигателей. В каждом случае есть свои достоинства и недостатки, рассмотрим каждый вариант более подробно.

Схема с пусковым конденсатором

Идея заключается в том, что конденсатор включается в цепь только при пуске, используется пусковая кнопка, которая размыкает контакты после раскрутки ротора, по инерции он начинает вращаться. Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время. В качестве кратковременного переключателя ставят кнопки с группой контактов или реле.

Поскольку схема кратковременного подключения однофазного двигателя через конденсатор предусматривает кнопку на пружине, которая при отпускании размыкает контакты, это дает возможность экономить, провода пусковой обмотки делают тоньше. Чтобы исключить межвитковое короткое замыкание, используют термореле, которое при достижении критической температуры отключает дополнительную обмотку. В некоторых конструкциях ставят центробежный выключатель, который при достижении определенной скорости вращения размыкает контакты.

Схемы и конструкции регулировки скорости вращения и предотвращения перегрузок электродвигателя на автомате могут быть различны. Иногда центробежный выключатель устанавливается на валу ротора или на других элементах, вращающихся от него с прямым соединением, или через редуктор.

Под действием центробежных сил груз оттягивает пружины с контактной пластиной, при достижении установленной скорости вращения замыкает контакты, переключатель реле обесточивает двигатель или подает сигнал на другой механизм управления.

Бывают варианты, когда тепловое реле и центробежный выключатель устанавливаются в одной конструкции. В этом случае тепловое реле отключает двигатель при воздействии критической температуры или усилиями раздвигающегося груза центробежного выключателя.

В связи с особенностями характеристик асинхронного двигателя конденсатор в цепи дополнительной катушки искажает линии магнитного поля, от круглой формы до эллиптической, в результате этого потери мощности увеличиваются, снижается КПД. Пусковые характеристики остаются хорошие.

Схема с рабочим конденсатором

Отличие этой схемы в том, что конденсатор после пуска не отключается, и вторичная обмотка на протяжении всей работы импульсами своего магнитного поля раскручивает ротор. Мощность электродвигателя в этом случае значительно увеличивается, форму электромагнитного поля можно попытаться приблизить от эллиптической формы к круглой подбором емкости конденсатора. Но в этом случае момент пуска более продолжительный по времени, и пусковые токи больше. Сложность схемы заключается в том, что емкость конденсатора для выравнивания магнитного поля подбирается с учетом токовых нагрузок. Если они будут меняться, то и все параметры будут не постоянными, для стабильности формы линий магнитного поля можно установить несколько конденсаторов с различными емкостями. Если при изменении нагрузки включать соответствующую емкость, это улучшит рабочие характеристики, но существенно усложняет схему и процесс эксплуатации.

Комбинированная схема с двумя конденсаторами

Оптимальным вариантом для усреднения рабочих характеристик является схема с двумя конденсаторами — пусковым и рабочим.

Установка и подбор компонентов

Конденсаторы имеют немалые габариты, поэтому не всегда помещаются во внутреннюю часть борно (распределительная коробка на корпусе электродвигателя).

В зависимости от места установки и других условий эксплуатации конденсаторы могут располагаться на внешней стороне двигателя рядом с коробкой расключения. В некоторых случаях конденсаторы выносят в отдельный корпус, расположенный недалеко от электродвигателя.

Величину емкости конденсаторов в идеальном случае с постоянной токовой нагрузкой можно рассчитать, но в большинстве случаев нагрузка нестабильна, и методика расчетов сложная. Поэтому опытные электрики руководствуются статистикой и практическим опытом:

  • для конденсаторов рабочей схемы емкость выбирается 0,75 мкФ на 1 кВт мощности;
  • для пусковых конденсаторов 1,8–2 мкФ на кВт мощности, при этом надо учитывать скачки напряжения в период пуска и остановки — они колеблются в пределах 300–600 В. Поэтому по напряжению конденсатор должен быть как минимум 400 В.

Вообще при выборе схемы и конденсаторов на однофазный двигатель надо руководствоваться назначением двигателя и условиями эксплуатации. Когда нужно быстро раскрутить двигатель, используется схема с пусковым конденсатором. При необходимости иметь в процессе эксплуатации большую мощность и КПД применяют схему с рабочим конденсатором — обычно в однофазном конденсаторном двигателе для бытовых нужд небольшой мощности, в пределах 1 кВт.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Начала и концы обмоток (различные варианты)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

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

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

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

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

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

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

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

Для соединения «треугольником»:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Тема очень востребованная и вызывающая множество вопросов. Для начала разберемся какие бывают асинхронные электродвигатели переменного тока и в каких случаях применяется подключение через конденсаторы. Затем рассмотрим схемы и формулы для выбора конденсаторов.

Двигатели по способу питания делятся на трехфазные и однофазные. Вначале разберемся с подключением через конденсатор трехфазного ЭД.

Коротенько про трехфазные асинхронные электродвигатели

Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое применение в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, быту. ЭД состоит из статора, ротора, клеммной коробки, щитов с подшипниками, вентилятора и кожуха вентилятора.

Стягивающие шпильки я уже снимать не стал, чтобы добраться до статора с ротором. Но выпирающая часть, на которой сидит вентилятор и есть ротор. Ротор – вращающаяся часть, статор неподвижная (на рисунке его не видно).

Далее посмотрим на клеммник более внимательно. С одной стороны у нас С1-С2-С3, а ниже – С4-С5-С6. Это начала и концы обмоток фаз электродвигателя. У нас имеются три фазы, так как двигатель трехфазный – С1-С4, С2-С5, С3-С6. Также присутствует на фото ржавый болт заземления, он находится в клеммнике сверху слева.

Соединение, которое видно на фотографии называется “звезда”. Я уже писал про звезду и треугольник для трансформаторов – аналогично и для электродвигателей. Сбоку на фотографии я добавил как выглядит схематично звезда для данного электродвигателя и треугольник. Вся разница в расположении перемычек. Их комбинации определяют схему соединения ЭД.

работа трехфазного электродвигателя без одной фазы при постоянной нагрузке

Электродвигатель может работать от однофазной сети и без дополнительных мер и схем. Например, при повреждении одной из фаз. Однако, в данном случае произойдет снижение частоты вращения. Снижение частоты вращения приведет к увеличению скольжения, что в свою очередь вызовет увеличение тока двигателя.

А возрастание тока приведет к нагреву обмоток. При такой ситуации необходимо разгрузить ЭД до 50%. Работа в таком режиме возможна, однако, если двигатель остановится, то повторно пуститься уже не получится.

почему для пуска от однофазной сети используют именно конденсаторы

Повторный пуск не произойдет, так как магнитное поле статора будет пульсирующим и, коротко говоря, из-за направленности определенных векторов в противоположные стороны ротор будет неподвижен. Чтобы двигатель пустился, нам необходимо изменить расположение этих векторов. Для этого и используют элементы, которые сдвигают фазы векторов. Рассмотрим схему, которая реализует эту возможность.

На схеме мы видим, что обмотка разделилась на две ветви – пусковую и рабочую. Пусковая используется с начала пуска до разворота двигателя, затем отключается и используется только рабочая. Для отключения пусковой можно использовать кнопку, например. Нажал и держи пока не развернулся двигатель, а потом отпускай и цепочка разорвана.

Фазосдвигающими элементами могут выступать сопротивления или конденсаторы. Разница в применении тех или иных в форме магнитного поля. И если, говорить проще, то выбирают конденсаторы, так как при одном значении пускового момента, меньший пусковой ток будет при использовании конденсаторов.

А при одинаковых пусковых токах у схем с конденсатором будет больше начальный вращающий момент, то есть движок будет быстрее разгоняться, что несомненно лучше для эксплуатации.

Важно: подключение через конденсаторы производят для двигателей до 1,5кВ. Вычислено, что для более мощных ЭД стоимость емкостных элементов превысит стоимость самого движка, следовательно, их установка является нерентабельной. Хотя, если достать их нахаляву, что в нашем пространстве не редкость, то можно и попробовать.

как подключить электродвигатель через конденсатор

Так как конденсаторы выгоднее во многих смыслах для пуска ЭД, то разберем пару схемок пуска с применением конденсаторов. Для схемы соединения “треугольник” и для схемы соединения “звезда”.

Пусковая ветвь будет использоваться до момента разворота ЭД, рабочая – напротяжении всей работы двигателя.

конденсаторы для запуска электродвигателя

Логично будет далее разобраться, как рассчитать пусковой и рабочий конденсатор для двигателя. Для правильного подбора нам необходимо знать паспортные данные ЭД, или иметь шильду с заводскими значениями.

Существуют различные схемы и в каждой конденсаторы выбираются по своему. Для схем, приведенных выше выбор конденсаторов осуществляется по двум формулам:

Рабочая емкость = 2800*Iном.эд/Uсети

Рабочая емкость = 4800*Iном/Uсети

Пусковая емкость в обоих случаях принимается равной 2-3 от рабочей.

В формулах выше Iном – это номинальный ток фазы электродвигателя. Если посмотреть на табличку, где через дробь указываются два тока, то это будет меньший из них. Uсети – напряжение питающей сети(

220). Значит, вычислили мы ёмкость и следующим шагом нам надо знать напряжение на конденсаторе. Для схем приведенных на рисунках выше напряжение на конденсаторе равняется 1,15 от напряжения сети. Но это напряжение переменного тока, а для выбора конденсаторов надо знать напряжение постоянного тока. Тут нам и понадобится небольшая табличка:

Например, напряжение сети

220, умножаем на 1,15 получаем 253. В таблице смотрим переменка 250 соответствует постоянке 400В для емкости до 2мкФ, или 600В для емкостей 4-10мкФ. Нужно, чтобы номинальное напряжение конденсатора было равно или больше расчетного.

Далее, зная рабочее напряжение и требуемую емкость подбираем конденсаторы по параметрам: типы и нужное количество. Конденсаторы для пусковой цепи порой так и называются – пусковыми.

Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать. Существуют и другие схемы для подключения двигателя через конденсатор, но эти вопросы рассмотрим в другой раз в другой статье.

Схема конденсаторов на 3 фазный двигатель

Оглавление

1. Простой способ включения трехфазного двигателя.

1.1. Выбор трехфазного двигателя для подключения в однофазную сеть.

Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть, наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность развиваемая двигателем в этом случае составляет 50. 60% от его мощности в трехфазном включении. Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА. В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

1.2. Расчет параметров и элементов электродвигателя.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1

Рис. 1 Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В:

С р – рабочий конденсатор;

С п – пусковой конденсатор;

П1 – пакетный выключатель

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку «Разгон». После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в «треугольник» определяется по формуле:

, где Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

А в случае соединения обмоток двигателя в «звезду» определяется по формуле:

, где Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

Потребляемый электродвигателем ток в выше приведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:

, где Р – мощность двигателя в Вт, указанная в его паспорте;
h – кпд;
cos j – коэффициент мощности;
U -напряжение в сети, В

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2..2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Рис. 2 Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.

Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2.

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по табл. 1

Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.
Мощность трехфазного двигателя, кВт 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2
Минимальная емкость рабочего конденсатора Ср, мкФ 40 60 80 100 150 230
Минимальная емкость пускового конденсатора Ср, мкФ 80 120 160 200 250 300

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20. 30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.

Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.

1.3. Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В.

Для запуска электродвигателей различных серий, мощностью около 0,5 кВт, от однофазной сети без реверсирования, можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3)

Рис. 3 Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к сети 220 В. Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1. Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

1.3.1. Детали.

В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об/мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.

Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4)

Рис. 4 Внешний вид пускового устройства и чертеж панели поз.7.

1- корпус 2 – ручка для переноски 3 – сигнальная лампа 4 – тумблер отключения пускового конденсатора
5 -кнопки «Пуск» и «Стоп» 6 – доработанная электровилка 7- панель с гнездами разъема

На верхней панели корпуса расположены кнопки «Пуск» и «Стоп» – сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5)

Рис. 5 Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор Сп. Магнитный пускатель КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети. Кнопку «Пуск» держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку «Стоп». В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5, можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей.

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного дана на рис. 6

Рис. 6 Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. Например, если в схеме для однофазно сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

2.1. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов.

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.

Рис. 7 Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.

В приведенной схеме, SA1 – переключатель направления вращения двигателя, SB1 – кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 – во время работы.

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности эликтрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5. 2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например, с мощностью 3. 4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

3.1. Доработка трехфазного двигателя.

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.

Рис. 8 Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.

Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность.

3.1.1. Детали.

В схеме коммутации обмоток электродвигателя, в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например, переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу.

Для того, чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз. Обо всем этом написано в статье Устройства запуска трехфазного электродвигателя с малыми потерями мощности

При написании статьи использовалась часть материалов из книги Пестрикова В.М. «Домашний электрик и не только. «

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2005

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной цепи может потребоваться просто потому, что другого нет под рукой, или нужно сэкономить, или просто захотелось смастерить что-то своими руками из старых запасов. Тем более асинхронники (это практически все 3-фазные электромоторы, могущие встретиться на жизненном пути Самоделкина) имеют одно очень важное конструкционное преимущество: у них нет электрических щёток — лишней расходной детали.

Подключение двигателя 380 на 220

380в — это напряжение между фазами в трёхфазной цепи (линейное), а 220в — напряжение между фазой и нулём (фазное) в той же самой цепи. В обычной однофазной цепи: дома, на даче или в гараже есть только два провода — ноль и фаза; сейчас в новых постройках появился защитный ноль (заземление) — провод жёлто-зелёного цвета, он подходит к «рогам» розетки, его в расчёт не принимаем, о заземлении разговор совсем другой.

Возникает вопрос о том, где взять недостающие фазы. Применение фазорасщепителя или инвертора (устройство, преобразующее однофазный электрический ток в трёхфазный) рассматривать не будем, не стоит принимать во внимание и индукционный с помощью катушек индуктивности способ сдвига фаз. Пойдём другим путём, ёмкостным — подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор. Этот метод является самым простым и оптимальным, легким в реализации.

То, что имеется сам трёхфазный электродвигатель, ясно по умолчанию, нужно только определить схему подключения его обмоток и как подключить двигатель 380 на 220. Для этого надо вскрыть клеммную коробку электродвигателя и если в ней только три клеммы, стало быть, обмотки статора соединены звездой и для переделки на треугольник, а когда на шильдике движка указано рабочее напряжение 380 В, то это нужно, придётся открывать заднюю крышку мотора, искать выводы обмоток, переключать их. Тут рекомендуется позвать опытного электрика.

В коробке шесть клемм, расположенных двумя рядами — по три штуки в каждом. Рассмотрим возможные варианты

  1. Три клеммы ОДНОГО ряда соединены между собой — звезда.
  2. МЕЖДУРЯДНОЕ соединение клемм попарно — треугольник.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

  • 380В — только треугольник.
  • 380В/220В — треугольник или звезда.
  • 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Нужно иметь в виду, что при соединении треугольником на обмотку попадает напряжение в 1,7 раза больше, чем при соединении звездой, а значит и реализуемая мощность будет выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это как раз наш случай — не стоит пользоваться полярными, имеющими плюсовой и минусовой контакты (анод и катод) конденсаторами. Но при необходимости эту проблему обойти можно путём использования диодного моста или двух полярных конденсаторов, объединённых в один соединением одноимённых контактов, но тут опять лучше позвать опытного электрика.

Существует формула потребной ёмкости рабочего конденсатора, но рассчитав по ней, равно потребуется проверять работу устройства на практике. Если есть какие-то конденсаторы лучше сразу перейти к методу вдумчивого подбора, но именно вдумчивого, а не совсем бездумного. Конденсаторы должны быть неполярными, обладать одинаковым рабочим напряжением никак не менее 300 В, но лучше 400 В и выше.

  • Рабочее напряжение конденсаторов должно быть ОДИНАКОВЫМ, иначе тот, где оно меньше, выйдет из строя.

Начните со значения 30 микрофарад (μF) на 1 киловатт паспортной мощности мотора при соединении обмоток статора звездой, при треугольнике можно пробовать с 50−70 μF. Электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки) должен запуститься и набрать обороты не особо нагреваясь, продолжительная работа на холостом ходу нежелательна, двигатель может сгореть. Если холостой запуск происходит нормально, без перегрева и запаха гари, то рабочий конденсатор подобран, на нём и будет работать, подключайте нагрузку и продолжайте испытания уже в рабочем состоянии.

А если подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор происходит сразу под серьёзной нагрузкой? Тут потребуется стартовый конденсатор, его ёмкость нужно начинать подбирать со значений в полтора раза больше, чем рабочий. Пример: рабочий 60 μF, тогда стартовый первоначально ставим на 90 μFи, если нормального запуска нет, то добавляем ёмкость пусковой цепи конденсаторов (примерная ёмкость пусковой цепи составляет до трёх рабочей, в нашем примере до 180 μF). После выхода на рабочие обороты пусковые конденсаторы выключаются, остаётся только рабочий. Цепи рабочего и пускового конденсаторов параллельны, в каждую можно поставить отдельный выключатель.

В бытовой сети не нужно использовать устройства мощностью более 3 квт — сработает защита или сгорит проводка.

Подсчет итоговой ёмкости

При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений. Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF. Всё зависит от типа их соединения между собой.

Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.

Реверс

Для изменения направления вращения ротора нужно переключить ёмкостную цепь на другой провод или клемму коробки электродвигателя. На одну клемму подаётся фаза, на другую ноль, включение конденсаторной группы производим к третьей. Теперь при подключении второго провода конденсатора к фазе мотор крутится в одну сторону, к нулю — в другую.

Этого достаточно, чтобы разобраться в том как подключить трёхфазный двигатель на 220, но если всё получилось и вроде работает правильно крутит, не греется, не горит окончательно убедиться в правильности собранной схемы поможет нехитрая и в этом случае необязательная проверка. Во время работы с постоянной, одинаковой нагрузкой с помощью токоизмерительных клещей померьте токи в фазном, нулевом и конденсаторном проводах. В идеале они должны быть равны между собою, если и есть небольшие различия (процентов 30), то это не идеал, но всё-таки хорошо.

А исправляется различие токов просто — путём изменения ёмкости рабочего конденсатора. Нужно не делать резких движений и не сжечь обмотку, установив слишком большую ёмкость рабочего конденсатора.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Начала и концы обмоток (различные варианты)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

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

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

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

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

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

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

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

Для соединения «треугольником»:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Среди разнообразных схем подключения в однофазную сеть трехфазных электродвигателей, простейшей считается схема включения его третьей обмотки, через сдвигающего фазу конденсатор.

КПД электродвигателя в этом случае уменьшается примерно до 60% от его номинальной мощности, по сравнению если бы он был подключен к штатной трехфазной сети.

Большинство трехфазных двигателей, при включении в электросеть, имеющую одну фазу, работают нестабильно. Среди подобных, к примеру, двигатель серии МА у которого короткозамкнутый ротор. Поэтому выбирая трехфазный электродвигатель для подключения по схеме к однофазной сети, необходимо смотреть с сторону двигателей серий УАД , АПН, АО, А, АО2, АОЛ и другие.

Для того чтобы электромотор хорошо работал с подключенным конденсатором, нужно, чтобы его емкость изменялась в зависимости от количества оборотов. В реальности, данное требование трудно реализовать. В связи с этим применяют схему подключения с двумя ступенями управления. Во время запуска трехфазного двигателя включают 2 конденсатора. После того как электродвигатель наберет обороты, оставляют только один конденсатор, а другой отключают.

Расчёт конденсатора для подключения трехфазного двигателя

Для того чтобы запустить электродвигатель нужно нажать и удерживать кнопку SA1. После полного набора оборотов кнопку можно отпустить, при этом контакты SA1.2 расцепляются, а SA1.1, SA1.3 должны остаться замкнутыми. Их расцепляют, когда необходимо остановить электродвигатель. Реверсное движение трехфазного электродвигателя осуществляется путем переключения SB1.

Для определения необходимой емкости Cр используют следующую формулу:

Ср = (4800*I)/U

где U = 220В, I – ток потребления двигателем, Ср – измеряется в микрофарадах.

Ток потребления можно высчитать по формуле:

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

I = P / (1.73*U*КПД*cosф)

Все данные для этого расчета можно узнать из паспорта двигателя.

Электроемкость Сп должна быть примерно в два раза больше Ср. Самыми распространенным являются бумажные конденсаторы серии МБГЧ, МБПГ, МБГО. Напряжение их должно быть не менее 500В.

При отсутствии бумажного конденсатора для пуска (Сп), допускается применение электролитических серии КЭ2, ЭГПМ, К503 с напряжением более 500В. Для надежной работы их необходимо соединить по следующей схеме:

Подключение сопротивления R1 в схеме нужно для разряда остатка энергии в конденсаторах после пуска двигателя. При такой схеме подключения, их суммарная емкость будет равна Сп = (С1+С2)/2.

Если трехфазный электромотор эксплуатируется не на полную мощь (часто крутится на холостых оборотах), то емкость Ср нужно уменьшить. Это связано с повышенным протеканием тока ( до 30%) по обмотке трехфазного электродвигателя на холостом ходу.

 Источник: «Домашний электрик и не только…», Пестриков В.М.

Трёхфазный двигатель в однофазной сети

Трёхфазные движки используются для циркулярок, заточки различных материалов, станков для сверления и т.п.

Имеется много вариантов запуска трёхфазных двигателей в однофазной сети, но самый эффективный, это подключение третьей обмотки через фазосдвигающий кондесатор. Нужно учитывать, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90 градусов, между первой и второй фазами сдвиг очень мал, электромотор начинает терять мощность около 40 — 50% на включении обмоток по схеме треугольника.

Для того, чтобы Электродвигатель с конденсаторным пуском работал хорошо, нужно чтобы ёмкость конденсатора менялась в зависимоти от количества оборотов. На деле этого добиться довольно тяжело, поскольку двигателем обычно управляют двухступенчатым способом, сначала активируют с пусковым конденсатором (с помощью больших пусковых токов), а после того как движок  разгонится  его отсоединяют и остаётся только рабочий (рис.1).

Если нажать на кнопку SB1 (её можно снять со стиральной машины — пускатель ПНВС-10 УХЛ2) электромотор М начинает набирать оброты, когда он разгонится кнопку отпускают.  SB1.2 размыкается, a SB1.1 и SB1.3 остаются в замкнутом состоянии. Их размыкают, чтобы остановить движок. Бывает такое, что SB 1.2 в кнопке не отходит, в таком случае подложите под него шайбу таким образом, чтобы он отошёл. Чтобы соединить обмотки электродвигателя по схеме «треугольник» ёмкость С2 (рабочего конденсатор) определим с помощью формулы:

С2=4800 I/Uгде I — ток, потребляемый двигателем, А;U — напряжение сети, В.Ток, который потребляет электродвигатель, можно измерить амперметром или использовать формулу:

где Р — мощность электромтора, Вт;U — напряжение сети, В;n— КПД ; cos? — коэффициент мощности

Ёмкость С1 (пускового конденсатор) нужно выбирать в 2 — 2.5 раза больше рабочего на большой нагрузке на вал, их допустимые напряжения должны быть в 1.5 раза больше напряжения сети. В нашём случае наиболее лучшие конденсаторы это МГБО, МБГП, МБГЧ, у которых рабочее напряжение 500 В и больше.

Пусковые конденсаторы нужно будет зашунтировать с помощью резистора R1 сопротивлением 200 — 500 кОм, через него выходит остаток электрического заряда.

Реверсировать электромотор нужно  с помощью переключения фазы на его обмотке тумблером SA1 (рис. 1) типа ТВ1 — 4.

На холостом ходу по питаемой через конденсаторы по обмотке протекает ток па 20 — 40% больше номинального. Поэтому уменьшайте ёмкость конденсатора С2 если двигатель будет часто работать в недогруженом режиме или на  холостм ходу. Для активации двигателя с мощностью 1,5 кВт будет достаточно использовать рабочий конденсатор ёмкостью 100 мкф, а пусковой — 60 мкФ. Ёмкости рабочих и пусковых конденсаторов зависят от мощности самого двигателя, эти значения представлены в таблице, которая указана выше.

Желательно конечно использовать бумажные конденсаторы в роли пусковых, но если такой возможности у вас нет, то можно в качестве альтернативы использовать оксидные, т.е. электролитические. На рис. 2 показано как производить замену бумажных конденсаторов на электролитические. Положительная полуволна переменного тока протекает через цепь VD1C1, а отрицательная — через VD2C2, по это причине электролиты можно использовать с меньшим допустимым напряжением, чем для бумажных конденсаторов. Для бумажных конденсаторов нужно напряжение 400 В и более, то для электролита вполне хватает 300 — 350 В, по той причине, что он проводит лишь одну полуволну переменного тока и поэтому к нему прикладывается только половина напряжения, для точной надежности он должен держать амплитудное напряжение однофазной сети, это около 300 В. Этот расчет аналогичен расчету бумажных конденсаторов.

Схема для включения трёхфазного двигателя в однофазную сеть, используя электролитические конденсаторы показана на рис. 3. Чтобы подобрать нужную емкость бумажных и оксидных конденсаторов, лучше всего измерить ток в точках а, в, с — эти токи в обязательном порядке должны быть равны между собой при оптимальной нагрузке на вал электродвигателя. Диоды VD1, VD2 подбирайте с обратным напряжением не меньше 300 В и 1пр. мах=10А. Если мощность дыижка больше, то диоды устанавливайте на теплоотводы, по два в плече, в противном случае может случиться пробой диодов и через оксидный конденсатор побежит переменный ток, после чего, спустя немного времени электролит скорее всего нагреется и разорвётся. Электролитические конденсаторы в роли рабочих использовать не рекомендуется, потому что длительный проход через них высоких токов, как правило приводит к их нагреву и взрыву. Лучше используйте их для пусковых.

В случае если  ваш трехфазный электромотор будет использоваться на динамических (высоких) нагрузках на вал, лучше используйте схему подключения пусковых конденсаторов при помощи токового реле, которое будет при больших нагрузках на вал автоматически включать и выключать пусковые конденсаторы (рис.3).

Во время подключения обмоток трехфазного электродвигателя в однофазную сеть с помощью схемы, которая представлена на рис. 4, мощность электромотора составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, это значит потери составляют около 25%, потому что обмотки А и В подключены противофазно на всё напряжение 220 В, напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазирование обмоток изображено в виде точек.

Самые более надёжные,практичные и удобные при работе с трехфазными электродвигателями резисторно-индуктивноемкостные преобразователи однофазной сети 220 Вольт в трехфазную сеть, с токами в фазах до 4 ампер и сдвигом напряжений в фазах приверно 120 градусов. Эти устройства универсальны, устанавливаются они в жестяном корпусе и позволяют подсоединять трехфазные электромоторы мощностью до 2,5 килловатт в однофазную сеть 220 Вольт почти  без потерь мощности.

В преобразователе используем дроссель с воздушным зазором. Его устройство представлено на рис. 6. Если правильно подобраны R, С и соотношения витков в секциях обмотки дросселя, то такой преобразователь даёт нормальную длительную работу электромоторов, это независимо от их характеристик и уровня нагрузки на вал. Вместо индуктивности представлено индуктивное сопротивление XL, потому что его легче измерить, обмотка дросселя крайними выводами через амперметр подсоединяется к напряжению 100 — 220 Вольт, частотой 50 Герц, параллельно с вольтметром. Индуктивное сопротивление (активным сопротивлением можно пренебречь) определяется отношением напряжения в вольтах к току в амперах XL=U/J.

Конденсатор С1 должен жержать напряжение не меньше 250 Вольт, а конденсатор С2 — не меньше чем 350 Вольт. Если вы используете конденсаторы КБГ, МБГ-4, то в таком случае напряжение будет соответствовать номиналу, который указан на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при посоединении к цепи переменного тока должны быть с двухкратным запасом напряжения. Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до ЗА, это значит на мощность около 700 Вт (наматывается никелево-хромовая проволока диаметром 1,3 — 1,5 мм на фарфоровой трубке с передвигающейся скобой, которая позволяет получать необходимое сопротивление для различных мощностей электродвигателя). Резистор обязательно должен быть защищен от перегрева и ограждён от остальных компонентов, токоведущих частей, а также от возможного конакта человека с ним. Металлическое шасси корпуса в обязательном порядке необходимо  заземлить.

Сечение магнитопровода дросселя должно составлять S=16 — 18cm2, диаметр провода d=l,3 — 1,5 мм, общее число витков W=600 — 700. Форма магнитопровода и марка стали могут быть любыми, главное помнить о  воздушном зазоре (это даст вам возможность изменять индуктивное сопротивление), которое устанавливаем при помощи винтов (рис. 6). Для того чтобы избежать сильного дребезжания дросселя, нужно между Ш-об-разными половинами магнитопровода проложить деревянный брусок и зажать винтами. В роли дросселя подойдут силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров с мощностью 270 — 450 Ватт. Обмотка дросселя в целом производится в виде одиной катушки, которая имеет три секции и четыре вывода. Если вы будете использовать сердечник с постоянным воздушным зазором, то вам придется изготавливать пробную катушку,которая не имеет промежуточных отводов, сделать дроссель с примерным зазором, подключить в сеть и измерить XL. XL необходимо отмотать или домотать ещё немного витков. Выясните необходимое количество витков, мотайте необходимую катушку, разделите каркас на секции в отношении W1:W2:W3=1:1:2. Итак, если у нас общее колисество витков равно 600, то из этого исходит Wl =W2= 150, a W3=300. Для того чтобы поднять выходную мощность преобразователя и не допустить при этом несиметрии напряжений, необходимо поменять значения XL, Rl, Cl, С2, которые отталкиваются от того,что токи в фазах А, В, С должны быть равными при номинальной нагрузке на вал электромотора. В режиме недогрузки электродвигателя несимметрия напряжений фаз не представляет какой либо опасности, в том случае если наибольший из токов фаз не будет превышать номинальный ток электродвигателя. Для пересчета параметров преобразователя на иную мощность используется формула:

С1 = 80РС2 = 40РRl = 140/PXL = 110/PW = 600/ РS = 16Pd = 1,4P

где P — это мощность преобразователя (в киловаттах), а мощность двигателя по паспорту — это является его мощностью на самом валу электродвигателя. В том случае если КПД (т.е. коэффициент полезного действия) электродвигателя вам неизвестен, то в таком случае его можно считать в среднем около 75 — 80%.

Описание и особенности подключения 3-х фазного двигателя в однофазную сеть

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

1.2.  Расчет параметров и элементов электродвигателя.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1

Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В

С р – рабочий конденсатор;

С п – пусковой конденсатор;
П1 – пакетный выключатель

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку «Разгон”. После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в «треугольник” определяется по формуле:

где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

А в случае соединения обмоток двигателя в «звезду” определяется по формуле:

где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

Потребляемый электродвигателем ток в выше приведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:

где
Р – мощность двигателя в Вт, указанная в его паспорте;
h – КПД;
cos j – коэффициент мощности;
U -напряжение в сети, В

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2..2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.

Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2.

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по табл. 1

Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.

Мощность трехфазного
двигателя, кВт

0,4
0,6
0,8
1,1
1,5
2,2

Минимальная емкость  рабочего
конденсатора Ср, мкФ

40
60
80
100
150
230

Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ

80
120
160
200
250
300
 

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по питаемой через конденсатор, протекает ток на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.
 

Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.

1.3.  Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В.

Для запуска электродвигателей различных серий, мощностью около 0,5 кВт, от однофазной сети без реверсирования, можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3)


 

Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1  к сети 220 В. Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1. Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

1.3.1.  Детали.

В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об/мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.


Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4)
 

1- корпус

2 – ручка для переноски
3 – сигнальная лампа
4 – тумблер отключения
пускового конденсатора

5 -кнопки
«Пуск” и «Стоп”

6 – доработанная
электровилка

7- панель с гнездами
разъема

На верхней панели корпуса расположены кнопки «Пуск” и «Стоп” – сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере  SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5)


 

Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор Сп. Магнитный пускатель КМ1 само блокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети. Кнопку «Пуск” держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку «Стоп”. В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5, можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей.

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного дана на рис. 6

Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. Например, если в схеме для однофазно сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

2.1. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов.

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.

Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.

В приведенной схеме, SA1 – переключатель направления вращения двигателя, SB1 – кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 – во время работы.

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.

3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например, с мощностью 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

3.1.  Доработка трехфазного двигателя.

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.

Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.

Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность.

3.1.1.  Детали.

В схеме коммутации обмоток электродвигателя, в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например, переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу.

Для того, чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз. Обо всем этом написано в статье Устройства запуска трехфазного электродвигателя с малыми потерями мощности.

 

 

 

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Способы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Три обмотки асинхронного двигателя вставлены в пазы статора со сдвигом 120°. Вывода этих обмоток выведены в соединительную коробку. Концы обмоток соединяются по схеме «звезда» или «треугольник». В трехфазной сети электромагнитное поле статора вращает ротор.

Трехфазный асинхронный электродвигатель

Если этот же электродвигатель включить в однофазную сеть, ротор вращаться не будет, так как нет электромагнитного поля со сдвигом 120°. Самым простым вариантом создать вращающееся магнитное поле — это использовать фазосдвигающий конденсатор. При таком подключении частота вращения ротора практически не меняется, а вот мощность падает от 30 до 50%, для разных схем подключения.

В однофазных сетях 220 В используют асинхронные электродвигатели марок А, АО2, АОЛ, АПН и другие с рабочим напряжением 380/220 B и 220/127 В. Первая цифра указана для схемы соединения обмоток «звезда», а вторая для «треугольника». Обычно используют электродвигатели по схеме «треугольник», имеющие меньшие потери мощности чем схема «звезда».

Если обмотки расключены по схеме «звезда» и выведено только 3 вывода для подключения, тогда есть два выбора. Первый, когда вы подключаете двигатель к однофазной сети как есть, со значительной потерей мощности по схеме «звезда». Или разбираете электродвигатель и переключаете схему обмоток на «треугольник» с 30% потерей мощности.

Электродвигатели с рабочим напряжением 220/127 В «звезда» — «треугольник» собирают только на «звезду» (220 В), так как на «треугольнике» (127 В) обмотки сгорят. Если обмотки включены по схеме «треугольник» для двигателя 380/220 В, тогда остается только подключить рабочий и пусковой конденсаторы. При соединении схемы на «звезду», можно легко ее переключить перемычками на схему «треугольника» (схема включения указывается на внутренней стороне крышки коробки соединений).

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Самое продуктивное подключение трехфазного двигателя к однофазной сети будет по схеме «треугольник», при которой сохраняется 70% полезной мощность электродвигателя. Здесь два вывода обмоток, подключаются к сети 220 В, а оставшуюся третью подключают через конденсатор на любой вывод сети.

Подключение асинхронного двигателя на клеммной колодке

Электродвигатель можно запускать на холостом ходу без нагрузки с одной рабочей емкостью, или под нагрузкой. Здесь запуск под нагрузкой будет более тяжелым, поэтому на время запуска подключают пусковой дополнительный конденсатор на 2 — 3 сек.

Специально для такого запуска двигателя используют кнопку с дополнительными отключающими контактами. Если установить двухпозиционный тумблер на обмотки электродвигателя, тогда можно менять направление вращения ротора. Если обмотки электродвигателя собраны по схеме «звезда», тогда рабочая емкость рассчитывается по формуле:

Cр = 2800•I/U,

в случае «треугольника»

Cр = 4800•I/U, здесь рабочая емкость Cр в мкФ, ток в амперах, а напряжение в вольтах.

Рассчитать ток можно по формуле:

I = P/(1.73•U•n•cosф),

где Р — указанная на табличке мощность электродвигателя, cosф — коэффициент мощности также указан на табличке, 1,73 — соотношение линейного и фазного тока, n — КПД двигателя указан также на табличке.

Упростить расчёт можно по формуле:

C = 70•Pн,  Pн — мощность электродвигателя в кВт.

Эта формула показывает, что на каждый 100 Вт мощности двигателя ставят приблизительно 7 мкф емкости конденсатора. Более точную подгонку емкости рабочего конденсатора проводят при эксплуатации. Большая ёмкость вызовет перегрев электродвигателя, а маленькая снизит мощность.

Схемы подключения трехфазного двигателя от однофазной сети с тяжелым пуском и реверсом

Выбрать оптимальный режим работы электродвигателя для определенной нагрузки, нужно подбором рабочей емкости с измерением тока каждой обмотки токоизмерительными клещами. Токи всех обмоток должны быть по возможности близки. При таком подборе рабочей емкости электродвигатель будет работать с минимальными шумами и максимальной мощностью для данной нагрузки.

Двигатель под нагрузкой запускается тяжелее, поэтому для такого запуска нужно подключать C пуск — пусковую ёмкость. Обычно пусковую емкость берут в 2-3 раза превышающую рабочую емкость. Например, для рабочей емкости 50 мкФ подбирают Cпуск в пределах 100 — 150 мкФ.

Значение пусковой емкости зависит от величины нагрузки, для большой нагрузки Cпуск выбирают большой, а для малых нагрузок пусковая емкость может отсутствовать. Запуск электродвигателя происходит за короткое время 2 — 3 сек, поэтому для запуска применяют электролитические конденсаторы, которые предназначены именно для пуска электродвигателей.

Устанавливают рабочую емкость Ср с запасом по напряжению в пределах 350 — 400 В. Для подключения трехфазных электродвигателей используют конденсаторы марки МБГ, МБГО, КГБ, К75-12 в металлобумажном исполнении.

Помогла вам статья?

3phconv

3phconv


K3PGP
. Экспериментатор . Уголок

Дом Астрономия Велосипед Строительство Лазер Moonbounce Программное обеспечение Гость Разное


Одноместный в 3-фазное преобразование мощности

Это компиляция данные, полученные по моему запросу, отправлены в MOON-NET.

——

От кого: K3PGP — Джон
Кому: [email protected]
Тема: Трехфазное питание от однофазного источника?
Дата: вторник, 23 марта 1999 г., 17:50

Я видел упоминание о людях, использующих трехфазный двигатель и Конденсаторная батарея
для создания трехфазного 208 В переменного тока от однофазного 220 В переменного тока линия. В одном конкретном случае
я видел двигатель мощностью 15 л.с., который использовался для питания 208 Vac при 25
ампер на каждую ногу к источнику питания передатчика.Источник был единичным фаза 220
В перем. К сожалению, я не могу получить более подробную информацию.

Кто-нибудь знает, как для этого подключается мотор? Как я определить
, двигатель какого размера мне нужен, а также подключение и стоимость конденсаторы?

К сожалению, у меня есть незавершенный проект EME, требующий трех фаза 208
В перем. тока при прибл. 25 ампер на ногу. Все, что доступно на участок
однофазный 220в. Любая помощь будет оценена.

Спасибо…

Джон — K3PGP
http://www.k3pgp.org

— = = —
——

Ответов было получено от:

Кен W6GHV, Джим N9JIM ex-WB9AJZ, Майк Мерфи KA8ABR, Том W2DRZ, Расс K2TXB, Кент Д. О’Делл KA2KQM, Оливье CT1FWC / F6HGQ, Стэн WA1ECF, Майк WD0CTA, Том KB2BAH, Клифф K7RR, Дэйв N7DB и Тед VE3BQN.

Ниже приводится краткое изложение те ответы. Хотя многое из этого относится к работающим двигателям та же система может применяться для работы любого трехфазного оборудования в том числе передатчики от однофазного источника.

Если я кого-то упустил или проиграл чтобы отдать должное, пожалуйста, дайте мне знать!


Ответ на мой вопрос — Y-E-S, и основная идея была лучшей. резюмировано Russ K2TXB и размещено ниже.

ПРИМЕЧАНИЕ: При таком подключении двигатель НЕ Начало. Будет только гудеть. Вам нужно намотать веревку на вал и вручную запустить его, как двигатель газонокосилки. Другой вариант — конденсаторный пуск, описанный в следующая статья.

Для тех из вас, кто хочет более подробно в следующей подборке статей. я обновлю эту статью, как только мой двигатель мощностью 15 л.с. У меня есть шанс провести несколько реальных тестов, управляя им 3-х фазный источник питания передатчика.


Используется много качеств промышленные машины доступны по привлекательным ценам, 3-х фазные электродвигатели. В большинстве жилых домов нет доступ к 3-х фазной электросети по разумной цене. Если строитель домашнего магазина решает использовать эти машины, они должны либо замените трехфазные двигатели однофазными двигателями или найдите способ использовать однофазное питание в своем доме для их работы.Этот В статье объясняется, как построить вращающийся фазовый преобразователь, который будет преобразовать однофазную электрическую мощность 220 В переменного тока в трехфазную 220 VAC для питания вашего промышленного оборудования.

Безопасность должна быть вашим первым делом беспокойство, и любая электрическая проводка должна выполняться в соответствии с вашими местными электрический код. При этом некоторые типичные размеры проводов, будут описаны методы защиты от перегрузки и короткого замыкания. чтобы вы начали. Также металлический каркас моторов и вашего машины должны быть заземлены. Это защитное заземление обычно не провести любое электричество.Он присутствует в случае, если токопроводящий проводник случайно задевает металлический каркас. Это обеспечивает путь с низким сопротивлением, по которому электричество течет вместо того, чтобы идти через ваше тело на землю.

Есть два основных типа фазовых преобразователей на рынке, которые позволят использовать 3-фазные двигатели для работы с однофазным входом преобразователя. Эти типы называются статическими и вращающимися. Статический преобразователь в основном только пусковая цепь, которая после запуска двигателя отключается и позволяет двигателю работать на однофазном питании.В Недостатком метода является то, что токи обмоток двигателя будет очень неуравновешен, и двигатель не сможет работать выше примерно двух третей его номинальной мощности. Роторный преобразователь обеспечивает ток во всех 3 фазах и, хотя и не идеально, позволяют двигателю обеспечивать полную или почти всю свою номинальную мощность в лошадиных силах. Если коэффициент обслуживания двигателя составляет от 1,15 до 1,25, вам следует иметь возможность использовать полную номинальную мощность. Фактор обслуживания может быть находится на паспортной табличке двигателя и обычно обозначается аббревиатурой S.F. Причины, по которым электроэнергия не идеальна, носят технический характер. и может включать небольшой дисбаланс напряжения и тока, например а также фазовые углы между фазами не идеальны. В балансировка напряжения и тока проста, если у вас есть доступ к вольтметру или, желательно, амперметру клещевого типа. Но даже если у вас нет этих измерителей, используя приблизительные значения рабочих конденсаторов, указанных в этой статье, токи должны быть рядом, и вы сможете получить почти полную мощность от ваши 3-х фазные двигатели.

Терминология, используемая для описанные части фазового преобразователя нуждаются в пояснении. В вращающаяся часть вращающегося фазового преобразователя — стандартная 3-х фазная Электродвигатель называется холостым. Это называется так потому, что как правило, его вал не имеет механической нагрузки. С подача однофазного питания на трехфазный двигатель не запустит его вращающийся, средство для запуска холостого двигателя, вращающегося около номинального скорость нужна. Это можно сделать несколькими способами. Тяговая веревка можно использовать небольшой однофазный электродвигатель, или можно использовать пусковой конденсатор.Если используются механические средства, мощность на холостой ход не подается до тех пор, пока двигатель не будет вращается, и трос или питание однофазного двигателя удаленный. Чтобы сбалансировать напряжения и токи в 3 фазах на выходе можно использовать пару рабочих конденсаторов. Выключатель требуется большинством местных электротехнических норм для каждой части оборудование. Если вилка и розетка используются для подключения питания к оборудования, это соответствует требованиям отключения. Перегрузка Защита требуется для каждого двигателя.Это может быть встроено в мотор или поставляются отдельно. Проверьте паспортную табличку двигателя, если не сказано встроенная защита от перегрузки, значит она должна быть поставляется отдельно. Обычно тепловое реле перегрузки и магнитный контактор используется для управления двигателем. В магнитный контактор — это сверхмощное реле для включения двигателей. и выкл. Он разработан для работы с высокими пусковыми токами моторы. Также доступны механические (ручные) контакторы. с тепловой защитой от перегрузки в составе выключателя.Для цель этой статьи два провода, несущие одну фазу Электропитание 220 В переменного тока будет называться линиями 1 и 2. Они соединены к клеммам 1 и 2 холостого двигателя соответственно. Провод поступающий с третьего вывода холостого двигателя будет называться строка 3.

Для построения роторной фазы преобразователь следуйте общей схеме, показанной ниже:

Рисунок 1

Однофазный 220 В переменного тока ввод вводится в строках 1 и 2, обозначенных L1 и L2 на рисунке. 1.Предохранители картриджа с выдержкой времени используются для короткого замыкания защита. 1R-1 и 1R-2 — главные контакты для магнитного контактор (силовое реле). Катушка для этого реле обозначается 1R. Рабочие конденсаторы подключаются между линиями 1-3 и 2-3. В перегрузки являются частью теплового реле перегрузки с нормальным замкнутый контакт с маркировкой OL-1. Этот контакт откроется, если есть сработала перегрузка. Открытие этого контакта отключает поток ток через цепь управления 120 В переменного тока, обесточивающую катушку 1р.Клеммы холостого двигателя имеют маркировку T1, T2 и T3. В Схема запуска использует реле 2R и его контакт 2R-1 для подключения пусковой конденсатор между линиями 1 и 3, в то время как кнопка пуска удерживается. В цепи управления вспомогательный контакт реле 1, обозначенный 1R-X, поддерживает питание катушки 1R после запуска. кнопка отпущена. 3-фазная выходная мощность подключена после главных контактов (1R-1 и 1R-2), чтобы питание от линий 1 и 2 не подключены к выходу, если фаза конвертер работает.

Более простая альтернатива, что исключает отдельную пусковую цепь, а также исключает набор рабочих конденсаторов между линиями 2-3 называется самостоятельным пусковой фазовый преобразователь. Этот дизайн обсуждается позже в этом статья.

Выберите размер провода на основе от тока, который будет течь в проводе. Таблицу 1 можно использовать для руководства и основан на 3-фазных двигателях 220 В переменного тока и 125% ток на паспортной табличке двигателя. Используйте только медный провод минимального размера. из №14. Допускается использование провода большего диаметра, чем указано в таблице. 1.

Стол 1
Минимальный рекомендуемый провод размеры.

Двигатель
л.с.

Двигатель
Ток

Проволока
Размер

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 длина провода длиннее используется более 50 футов, например, от панели автоматического выключателя до преобразователь фазы, выберите размер провода, чтобы сохранить напряжение падение в проводе менее 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.

Стол 2
Минимальный рекомендуемый размер провода для низкого падения напряжения. Амперы против футов.

Ток
в амперах

60
Ft

90
Ft

120
Ft

150
Ft

180
Ft

210
Ft

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 VAC, 60 Гц. Фазовые преобразователи, протестированные здесь, были звездой (звездой). ранить. Некоторые двигатели имеют треугольную обмотку. Многие моторы имеют более 3-х провода так, чтобы его можно было подключить более чем к одному напряжению. Двойной Двигатели с обмоткой под напряжением обычно имеют 9 выводов, как показано ниже.

Рисунок 2

Проверьте паспортную табличку двигателя, если для напряжения указано 220/440, то его можно подключить в одну сторону для 220 вольт и еще вариант на 440 вольт.Если вы не уверены, отсоедините все провода и измерьте сопротивление между проводами и сравните с рис. 2. Тот же двигатель будет иметь силу тока указан как 15 / 7,5, что означает, что он потребляет 15 ампер при подключении для 220 В переменного тока и 7,5 А при подключении для 440 В переменного тока. Рейтинг скорости не важно; от 1100 до 3600 об / мин все в порядке. Выше скорость может дать немного лучшие фазовые углы, но чем ниже скорость вообще проще завести. Двигатели на шариковых подшипниках рекомендуется вместо двигателей с подшипниками скольжения.Если мотор имеет масляные колпачки, это подшипник скольжения, если в нем есть смазка арматура или ее отсутствие вообще — это шарикоподшипник. Вращение двигатель, чтобы убедиться, что подшипники исправны. Также при покупке Используемый двигатель подключите омметр между каждым проводом и рамой, чтобы убедитесь в отсутствии коротких замыканий. Это знак того, что изоляция внутри двигателя неисправна. Для ознакомления Стоимость бывшего в употреблении трехфазного двигателя мощностью 2 лошадиные силы или меньше должна быть около 20 долларов; для более крупных двигателей используйте около 10 долларов за каждую лошадиную силу.В Номинальная мощность холостого двигателя должна быть такой же или выше чем самый большой трехфазный двигатель, который вы будете использовать. Если у вас есть оборудование, которое запускается с нагруженным двигателем, например, воздушный компрессор, то мощность двигателя в 1,5 раза больше, чем рекомендуемые.

Пусковой конденсатор должен быть рассчитанным как минимум на 250 В переменного тока. Недорогой электролитический тип может быть использован. Если холостой двигатель составляет 1 л.с. или меньше, тем больше дорогие маслонаполненные конденсаторы, используемые для рабочих конденсаторов, также могут быть используется, потому что небольшие размеры не слишком дороги.Я Пусковой преобразователь фазы использует тот же набор маслозаполненных конденсаторы как пусковые, так и рабочие. В электролитический тип со временем потеряет емкость и поэтому следует покупать новые. Его можно определить по круглый, черный, пластиковый корпус. Рейтинг микрофарад должен быть выбирается по номинальной мощности холостого двигателя. Поскольку холостой двигатель запускается без механической нагрузки, размер не критично и для руководства от 50 до 100 мкФ на лошадиную силу будет работать.Больший рейтинг принесет мотор чтобы ускориться и потреблять больше тока при запуске. А 220- Пусковой конденсатор 250 В переменного тока, 270-324 мкФ, новый продается примерно за 15 долларов.

Рабочие конденсаторы по желанию. Конвертер будет нормально работать и без них, однако вы может получить около 80% мощности от ваших 3-фазных двигателей. из-за низкого тока в третьей линии. Рабочие конденсаторы обычно рассчитаны на 330 или 370 В переменного тока. Маслонаполненный тип должен быть использовал. Они рассчитаны на непрерывный режим работы переменного тока, в то время как электролитического типа нет и может взорваться.Маслонаполненный тип не потеряет емкость с годами и, следовательно, может быть куплены б / у или излишки. Новый рабочий конденсатор на 50 мкФ может стоить 50 долларов при использовании или всего 7 долларов. Это может быть идентифицируется по металлическому корпусу и овальной форме (иногда прямоугольные или даже круглые.) Назначение рабочих конденсаторов — для уравновешивания напряжения и тока в 3-х фазных линиях. Один комплект подключен между линиями 1 и 3. Другой подключен между строками 2 и 3. Набор может потребоваться, потому что если больше, чем нужно около 50 мкФ, два и более отдельных конденсатора должны быть подключены параллельно, чтобы получить желаемое значение.В лучший способ определить их размер — это методом проб и ошибок с помощью зажима. введите амперметр на 3-х фазных линиях, в то время как 3-фазный двигатель Бег. Для идеального баланса каждый набор может иметь разное значение. Для справки или если нет идеальной балансировки токов. необходимо, рейтинг микрофарад можно оценить по лошадиным силам номинал холостого двигателя. Используя равную емкость от 12 до 16 микрофарад на лошадиную силу должно дать удовлетворительный результат. остаток средств.

Эффект пробега конденсаторы на напряжение и ток в 3 фазных линиях показаны в цифра 3 и цифра 4 цифра 3 , холостому двигателю мощностью 3/4 л.с. требовалось около 18 микрофарад между обе строки 1-3 и строки 2-3. На рис. 4 для холостого двигателя мощностью 5 л. С. Требовалось около 70 микрофарады между фазами. Этот бездельник лучше всего уравновешивался 80 мкФ между линиями 1-3 и 60 мкФ между линиями 2-3, хотя 70 микрофарад между ними было незначительно худший.

В течение текущего тесты балансировки 3-фазный двигатель только включал шпиндель токарный станок, металл не резался.Это должно было получить повторяемая, хоть и небольшая, нагрузка. В таблице 3 показан текущий баланс. с использованием различных рабочих конденсаторов.

Фаза самозапуска преобразователь использует емкость только между одной фазой (1-3) вместо использования 2 комплектов, как рекомендовано здесь. Результат попытки этого с тем же 5-сильным фазовым преобразователем показан на рисунке 5. Баланс напряжений и токов улучшен по сравнению с режимом бездействия конденсаторы, но не так хорошо, как поместить емкость между ними строки 1-3 и строки 2-3.В любом случае, в качестве побочного преимущества, однофазный ток потребления, который включает как фазовый преобразователь и потребление мощности двигателя нагрузки также будет уменьшено резко, как показано на рисунке 6. Когда 3-фазные двигатели не были работал и работал только холостой ход, однофазный ток без пусковых конденсаторов составлял 14,8 ампер и с пусковыми конденсаторами. конденсаторов это было всего 4,4 ампера, как показано треугольниками на Рисунок 6. Снижение тока на 70 процентов впечатляет, но из-за изменения коэффициента мощности фактическая потребляемая мощность изменилась только с 379 Вт до 295 Вт или 22%.

Стол 3
Токарный двигатель 1/2 л.с. токарный шпиндель Только.

  Однофазная линия
 Амперы Вольт пФ Вт Трехфазные линии
                              ------ 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
 
 

Убедиться, что размер не за горами пробег конденсаторов при резке металла, парочка точки данных были получены при скорости вращения шпинделя 130 об / мин и подаче скорость 0.004 дюйма / оборот при уменьшении диаметра из куска мягкой 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 снизил его до 1,670. В таблице 4 перечислены результаты, показывающие баланс аналогичен тому, когда использовалась та же самая емкость, и шпиндель не резал металл.

Стол 4
60 мкФ между строками 1-3 и строки 2-3.

  Однофазная линия
       Ампер Вольт пФ Вт  
  3-фазная линия
                   ----- 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 

 

Показаны два реле. на схеме в рисунок 1 . Реле номер 1 является главным силовым реле и должно иметь Номинальная мощность двигателя в лошадиных силах соответствует размеру холостого двигателя. Эти часто называют магнитными контакторами. Он имеет два основных полюса для переключения однофазных линий 220 В переменного тока и вспомогательного набор контактов, используемых для фиксации катушки реле под напряжением когда главные контакты замкнуты.Холостой ход отключен нажатие кнопки остановки, которая размыкает цепь катушки вызывая размыкание контактора. Реле номер 2 используется для подключить пусковой конденсатор к цепи. Реле используется так что высокие пусковые токи не проходят через толчок кнопка. Можно использовать реле номинального тока двигателя или если номинальный ток используется реле, выберите на нем как минимум 2-х кратную паспортную табличку Текущий. Фактический ток зависит от размера запуска конденсатора и может быть оценена с помощью следующего уравнения.6 = 24,9 ампер

Электрические нормы требуют отключение для каждой единицы оборудования. Выключатель (или вилка) отделяет все токопроводящие жилы от линии Напряжение. Для однофазных систем 220 В переменного тока это 2 провода (2 полюсный переключатель), для 3-х фазных систем это 3 провода (3-полюсный переключателя.) Поскольку преобразователь фазы питается однофазным мощность, он может использовать 2-полюсный разъединитель или 2 из 3 полюсов 3 полюсный переключатель. Каждая единица оборудования, использующая 3-фазное питание также должен иметь собственный 3-полюсный рабочий выключатель.Многие из этих имеют предохранители как часть переключателя и называются плавкими предохранителями. отключается. Для двигателей это полезно, так как перегрузки двигателя недостаточно защищают от коротких замыканий как предохранители. Использование временной задержки, патронные предохранители распространены с цепями двигателя. Некоторые местные коды позволяют использовать филиал выключатель цепи или автоматический выключатель в качестве сервисного отключения для оборудования, если оно находится в пределах видимости оборудования. В отключение фазового преобразователя часто может удовлетворить это требование в домашних магазинах.

Промежуточный двигатель запущен первый и обычно оставленный включенным, в то время как 3-фазные двигатели в магазин включается и выключается по мере необходимости. Более одного двигателя на время можно управлять, и каждый работающий двигатель будет действовать как фаза преобразователь для других, поэтому общая мощность может быть 2 в 3 раза больше холостого хода мотора лошадиных сил. Если используется ручной переключатель вместо магнитного контактора нажмите кнопку включения пусковой конденсатор должен удерживаться до того, как ручной переключатель будет включенный.Когда запускается холостой двигатель (около 1 секунды или меньше) затем отпускают кнопку пускового конденсатора.

Коммерческие поставщики статические преобразователи позволяют использовать статический преобразователь для запуска холостой двигатель, чтобы несколько двигателей могли работать одновременно. Однако некоторые из этих коммерческих устройств используют напряжение или ток. реле для включения пускового конденсатора. Если мотор рядом с размер холостого хода (для которого рассчитан статический преобразователь) составляет пусковой ток может снизить напряжение в сети на доли секунды и приведет к включению пускового конденсатора.Это может привести к перегрузке статического преобразователя, поскольку другие двигатели Бег. Рекомендуемый здесь дизайн не имеет этого ограничение, поскольку пусковой конденсатор задействован только тогда, когда оператор нажимает кнопку пуска.


Собственная Пусковой преобразователь фазы

Фаза самозапуска преобразователь проще и дешевле, чем показанный преобразователь в рисунок 1. A самозапуск Схема показана ниже.

Рисунок 7

Однако текущие и баланс напряжения на 3-фазном выходе больше зависит от нагрузки, поэтому что некоторый дисбаланс присутствует при нагрузках, отличных от какая емкость была выбрана.

Для многих магазинов маленький величина дисбаланса является приемлемой и большинство коммерческих роторных фазовые преобразователи относятся к самозапускаемому типу. Внутри одного коммерческие 2-х сильные роторно-фазовые преобразователи были два 30 конденсаторы микрофарад, подключенные параллельно, это эффективно 60 микрофарады. Так как между батареей конденсаторов прошло всего два провода. и двигатель, они должны быть подключены только к одной фазе. В преобразователь на 3 л.с. другого производителя, три на 40 мкФ использовались конденсаторы (всего 120 мкФ.)

Для простейшего преобразователя, без отдельной пусковой цепи, используя 25-30 мкФ на мощность холостого хода между одной из входных линий и третьей (сгенерированная) линия обеспечит приемлемый фазовый преобразователь. Слишком малая емкость и холостой либо не заводится, либо начнется очень медленно. Поскольку обычно используются предохранители с выдержкой времени для защиты двигателя от короткого замыкания допускает некоторое превышение ток для запуска около 5 секунд, рекомендуется достаточно емкости для более быстрого запуска холостого хода.Избыточная емкость приведет к тому, что трехфазное напряжение превысит допустимое значение. входное линейное напряжение, особенно когда холостой ход не нагружен. В таблицах 5 и 6 показаны напряжения с разной емкостью для 5 Фазовый преобразователь л.с. и 3 л.с. соответственно. Токарный станок раньше нагрузка на преобразователь для испытаний в таблицах 5 и 6 имеет Двигатель 1/2 л.с. используемый сверлильный станок имеет двигатель мощностью 3/4 л.с. Как более Была приложена трехфазная нагрузка, напряжения между линиями 1-3 и 2-3. были уменьшены, как показано в таблицах. Также показано в таблицах 5 и 6 время, необходимое для запуска холостого хода.Сравните рисунок 4 и рисунок 5 и решите, улучшение балансировки выпуска стоит дополнительных усилий отдельная пусковая цепь, которая требуется, если одинаковая емкость соединены обеими линиями 1-3 и 2-3.

Стол 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
 

Стол 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 мкФ: 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 

Дом Астрономия Велосипед Строительство Лазер Moonbounce Программное обеспечение Гость Разное

Содержание этого веб-сайта 1995-2012 K3PGP и авторов-составителей.

Преобразователи фазы

Преобразователи фазы

Джорджа Карлсона

Эта страница содержит ссылки на несколько схем для построения фазовых преобразователей и магнитных пускателей.

Преобразователи очень простые, но работают хорошо. Они сконструированы таким образом, чтобы их можно было легко собрать из легко доступных деталей.

Используйте статический преобразователь, если вы планируете использовать только один трехфазный двигатель или если вы хотите, чтобы устройство было портативным. Хорошим примером этого может быть настольная пила, которую вы хотите принести на сайт работы.Не используйте статический тип для нескольких двигателей или для многоскоростных двигателей. Двигатели, работающие от статического преобразователя, не будут обеспечивать полную мощность, указанную на паспортной табличке, но, как правило, это не проблема в домашней мастерской. Одна вещь, которая может показаться отличной от этих преобразователей, заключается в том, что реле потенциала использует нейтраль переменного тока в качестве эталона. Во многих преобразователях фазы реле потенциала привязано к L1 или L2. Я обнаружил, что использование нейтрали является гораздо более эффективным способом управления реле потенциала.Подключенное таким образом реле будет работать должным образом, без прерывистых размыканий и дребезга.

Используйте поворотный преобразователь, чтобы снабдить весь цех трехфазным питанием. Преобразователь роторного типа может работать с двигателем любого размера от наименьшей до номинальной мощности используемого двигателя холостого хода. Даже резистивные трехфазные нагрузки, такие как сварочные аппараты, могут работать от вращающихся преобразователей.

Магнитные пускатели используются для запуска фазовых преобразователей или отдельных двигателей. Основная причина использования магнитного пускателя — защита двигателя, фазового преобразователя и оператора от кратковременных отключений электроэнергии.Стартер версии Deluxe позволяет дистанционно управлять преобразователем частоты и автоматически отключать его при выключении освещения в магазине. Это помогает предотвратить случайное отключение роторного преобразователя на всю ночь. Ни в одной из цепей пускателя нет защиты от перегрузки. Защита от перегрузки должна быть предусмотрена для каждого двигателя в цепи, включая холостой двигатель, используемый во вращающемся преобразователе. Довольно часто на станках уже установлена ​​защита от перегрузки.

Информация в этой статье взята из презентации, которую я сделал для Houston Home Metal Shop Club.Обратите внимание, что EPO и Ace Electronics являются местными поставщиками избыточной электроники в Хьюстоне. Надеемся, что у вас будет такой поставщик в вашем районе.


Простой преобразователь статической фазы

Примечания:

1. Это конденсатор для запуска двигателя, он предназначен для использования с переменным током (AC). Конденсатор следует выбирать от 70 до 100 мкФ на каждую лошадиную силу. Конденсатор большего размера может дать больший пусковой момент, но может помешать правильной работе реле потенциала.Убедитесь, что конденсатор рассчитан на напряжение не менее 220 В переменного тока.

2. Реле является потенциальным реле. Рекомендуется деталь Grainger 6X550. Можно использовать другие значения, но может потребоваться разобрать реле и отрегулировать его. Возможные реле можно найти в списанных кондиционерах.

3. Резистор составляет 15 000 Ом и рассчитан на 2 Вт. Их можно приобрести в EPO, Ace Electronics или Grainger. Если резистор не используется, реле будет дребезжать при отключении питания.Сопротивление резистора может находиться в диапазоне от 10 000 до 20 000 Ом, но убедитесь, что он рассчитан как минимум на 2 Вт.

4. На верхнем рисунке для реле потенциала используется нейтраль переменного тока в качестве эталона. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВМЕСТО НЕЙТРАЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ОНО МОЖЕТ ВАС УБИТЬСЯ!

5. На нижнем рисунке используется трансформатор с двумя первичными обмотками (120/240 В) для генерации опорного сигнала. Это удобно, если нейтраль переменного тока недоступна. Подойдет любой небольшой трансформатор. Они, вероятно, будут у EPO или Ace Electronics.Напряжение на вторичной обмотке не имеет значения, так как оно не используется.


Простой поворотный преобразователь

Примечания:

1. Выберите двигатель холостого хода, мощность которого (л.с.) не меньше, чем у самого большого двигателя в вашей системе. Обычно это означает от 3 до 5 л.с. для домашнего магазина. Срезание вала заподлицо с крышкой может помочь предотвратить несчастные случаи.

2. Используйте конденсатор пуска двигателя, предназначенный для работы с переменным током (AC).Конденсатор следует выбирать от 70 до 100 мкФ на каждую лошадиную силу неработающего двигателя. Убедитесь, что конденсатор рассчитан как минимум на 220 В переменного тока.

3. Верхнее реле представляет собой двухполюсное двухпозиционное реле (DPDT) с катушкой 115 В переменного тока. Найдите довольно тяжелый, с номиналом около 30 А, 240 В переменного тока на контактах. Grainger 5X847 вполне подойдет.

4. Нижнее реле — реле потенциала. Рекомендуется деталь Grainger 6X550. Можно использовать другие значения, но может потребоваться разобрать реле и отрегулировать его.Возможные реле можно найти в списанных кондиционерах.

5. Резистор составляет 15 000 Ом и рассчитан на 2 Вт. Их можно приобрести в EPO, Ace Electronics или Grainger. Если резистор не используется, реле будет дребезжать при отключении питания. Сопротивление резистора может находиться в диапазоне от 10 000 до 20 000 Ом, но убедитесь, что он рассчитан как минимум на 2 Вт.

6. На чертеже для реле потенциала используется нейтраль переменного тока в качестве эталона. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ ВМЕСТО НЕЙТРАЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ОНО МОЖЕТ ВАС УБИТЬСЯ! Поскольку поворотные фазовые преобразователи требуют стационарной установки, наличие нейтрали переменного тока не должно быть проблемой.Если это так, используйте уловку с двумя первичными трансформаторами, показанную в разделе, посвященном статическим фазовым преобразователям.

7. Соберите электронику внутри металлического корпуса. Конденсаторы могут ВЗРЫВАТЬСЯ.


Простой магнитный пускатель

Примечания:

1. Эта схема является стартером для поворотных фазовых преобразователей. Если на мгновение пропадает питание, вся система отключается. Это необходимо для защиты фазового преобразователя, подключенных двигателей и персонала. Защита от перегрузки должна выполняться вне этой цепи.

2. Реле представляет собой двухполюсное двухпозиционное реле (DPDT) с катушкой 120 В переменного тока или 240 В переменного тока. Реле на 240 В переменного тока упрощает установку, так как нейтраль переменного тока не требуется.

3. Используются два кнопочных переключателя. Кнопка пуска нормально разомкнута (NO), кнопка останова нормально замкнута (NC). Используйте переключатели с номиналом не менее 1 А при 240 В переменного тока.


Deluxe Магнитный пускатель

Примечания:

1. У этого стартера есть две приятные особенности, которых нет в простой версии.Использование низковольтных средств управления позволяет использовать кнопки дистанционного запуска. Трансформатор дверного звонка, обеспечивающий управляющее напряжение, подключен к цепи освещения магазина. При выключении света в магазине преобразователь автоматически отключается.

2. Управляющая проводка может быть выполнена телефонным проводом.

3. Реле имеет катушку 24 В постоянного тока. Если доступна версия переменного тока, модуль выпрямительного моста не требуется. У EPO это реле примерно за 7 долларов.

4.Мостовой выпрямитель должен быть рассчитан на 1,5 А при 100 PIV.

5. Кнопки пуска могут быть кнопками дверного звонка.


17.08.98

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания?

Работа асинхронного двигателя 3-Ф от однофазной сети — 3 метода

В зависимости от типа источника питания переменного тока асинхронные двигатели подразделяются на два типа; трехфазный асинхронный двигатель и однофазный асинхронный двигатель.В большинстве промышленных и сельскохозяйственных приложений трехфазный асинхронный двигатель широко используется по сравнению с однофазным асинхронным двигателем.

Из-за дефицита мощности трехфазное питание в сельском хозяйстве недоступно постоянно. В этом случае одна фаза отключается от рабочего выключателя группы (GOS). Таким образом, в большинстве случаев доступны две фазы из трех. Но при каком-либо особом расположении трехфазный двигатель невозможно использовать от однофазного источника питания.

Как известно, трехфазный асинхронный двигатель — это самозапускающийся двигатель. В качестве обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя создается вращающееся магнитное поле. Это создаст фазовый сдвиг на 120 °. Но в случае однофазного асинхронного двигателя индуцируется пульсирующее магнитное поле. Следовательно, однофазный асинхронный двигатель не является двигателем с самозапуском. Это требует дополнительных вспомогательных средств для запуска.

То же самое и здесь, нам нужны дополнительные приспособления для работы трехфазного асинхронного двигателя от однофазного источника питания.Есть три метода;

  • Использование статического конденсатора (метод фазового сдвига)
  • Использование частотно-регулируемого привода (частотно-регулируемого привода)
  • Использование поворотного преобразователя

В этой статье мы кратко обсудим каждый метод.

Использование статического конденсатора

Когда мы подаем трехфазный переменный ток на статор трехфазного асинхронного двигателя, создается сбалансированное изменяющееся во времени вращающееся магнитное поле на расстоянии 120 ° друг от друга.Но в случае однофазного асинхронного двигателя индуцируется пульсирующее магнитное поле. И в этом случае начальный крутящий момент (пусковой крутящий момент) не создается. В однофазном асинхронном двигателе дополнительная обмотка используется для создания фазового сдвига. Вместо пусковой обмотки также используется конденсатор или катушка индуктивности для создания сдвига фаз.

Аналогично этому принципу, мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвигать одну обмотку с помощью конденсатора или индуктора. Как только трехфазный асинхронный двигатель запускается от однофазной сети, он постоянно работает с пониженной мощностью.Полезная мощность или кпд двигателя снижается на 2/3 или его номинальной мощности.

Этот метод также известен как метод статического преобразователя фазы , метод сдвига фазы или метод перемотки .

В некоторых устройствах используются два конденсатора; один для запуска, а второй для бега. Пусковой конденсатор имеет в 4-5 раз большую емкость по сравнению с рабочим конденсатором. Принципиальная схема этого устройства показана на рисунке ниже.

Пусковой конденсатор используется только для пусковых целей. После запуска он отключится от цепи. Рабочий конденсатор всегда остается в цепи. Здесь, как показано на рисунке, двигатель соединен звездой. И оба конденсатора включены между двумя фазами обмотки.

Однофазный источник питания имеет две клеммы. Один вывод соединен с последовательным соединением обмоток, а второй вывод соединен с оставшимся выводом трехфазной обмотки.Иногда используется только один конденсатор. Этот тип расположения показан на рисунке ниже.

В большинстве случаев малые асинхронные двигатели подключаются по схеме звезды. Здесь мы взяли трехфазный асинхронный двигатель, соединенный звездой. Автотрансформатор используется для повышения уровня напряжения. Поскольку уровень напряжения трехфазного источника питания составляет 400-440 В, а уровень напряжения однофазного источника питания составляет 200-230 В для сети 50 Гц.

Мы можем использовать эту схему без автотрансформатора.В этом случае уровень напряжения остается на уровне однофазного питания (200-230 В). В этом состоянии двигатель также будет работать. Но поскольку напряжение низкое, крутящий момент, создаваемый двигателем, низкий. Эту проблему можно решить, подключив дополнительный пусковой конденсатор (рис. 1). Этот конденсатор известен как пусковой конденсатор или конденсатор фазовой синхронизации.

Если вам необходимо изменить направление вращения двигателя, измените схему подключения, как показано на рисунке ниже.

Ограничения:

Ограничения метода статического конденсатора перечислены ниже.

  • Выходная мощность трехфазного асинхронного двигателя снижена на 2/3 rd полной мощности нагрузки.
  • Этот метод можно использовать временно. Он не подходит для непрерывно работающих приложений.
  • В этом методе эффект нагрузки непрерывно состоит из двух фаз. Это сократит срок службы двигателя.

Похожие сообщения:

Использование VFD

VFD означает преобразователь частоты .Это устройство, которое используется для управления двигателем (регулируемая скорость при работе). VFD регулирует входной ток двигателя в соответствии с потреблением (нагрузкой). Это устройство позволяет двигателю эффективно работать при различных условиях нагрузки.

Этот метод лучше всего подходит для работы трехфазного асинхронного двигателя от однофазного источника питания. В этом случае доступное однофазное питание подается на вход частотно-регулируемого привода. ЧРП преобразует однофазное питание в постоянный ток путем выпрямления. Опять же, он преобразует источник постоянного тока в трехфазный источник переменного тока.Частота трехфазного выхода регулируется частотно-регулируемым приводом.

Следовательно, доступная мощность (однофазная) подается на частотно-регулируемый привод, а выходная мощность (трехфазная мощность) частотно-регулируемого привода используется как ввод трехфазного двигателя. Это также устраняет пусковой ток при запуске двигателя. Он также обеспечивает плавный запуск двигателя из состояния покоя до полной скорости. Существуют различные типы и номиналы частотно-регулируемых приводов для различных приложений и двигателей. Вам нужно только выбрать подходящий ЧРП для ваших приложений.

Стоимость ЧРП больше, чем статический конденсатор. Но это дает лучшую производительность мотора. Стоимость ЧРП меньше поворотного фазового преобразователя. Таким образом, в большинстве приложений ЧРП используется вместо вращающихся фазовых преобразователей.

Преимущества VFD:

Преимущества использования частотно-регулируемого привода для работы трехфазного асинхронного двигателя от однофазного источника питания.

  • Регулируя параметр VFD, мы можем добиться плавного пуска двигателя.
  • Легко работать с максимальной производительностью с большей эффективностью.
  • Имеет функцию самодиагностики, которая используется для защиты двигателя от перенапряжения, перегрузки, перегрева и т. Д.
  • Запрограммирован на автоматическое управление двигателем.

Использование вращающегося преобразователя фазы

Другой используемый метод — запуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазного источника питания с помощью вращающегося фазового преобразователя (RPC). Этот процесс очень дорогостоящий.Это даст лучшую производительность по сравнению со всеми другими методами. Потому что вращающийся фазовый преобразователь генерирует на выходе идеальный трехфазный сигнал. Кроме того, он не используется широко, поскольку стоимость роторного преобразователя очень высока.

Схема подключения вращающегося фазового преобразователя показана на рисунке ниже.

Похожие сообщения:

Учебное пособие по коррекции коэффициента мощности

(pfc)

Коррекция коэффициента мощности — это метод, в котором используются конденсаторы для уменьшения составляющей реактивной мощности в цепи переменного тока, чтобы повысить ее КПД и снизить ток.

При работе с цепями постоянного тока (DC) мощность, рассеиваемая подключенной нагрузкой, просто рассчитывается как произведение постоянного напряжения на постоянный ток, то есть V * I, выраженное в ваттах (Вт). Для фиксированной резистивной нагрузки ток пропорционален приложенному напряжению, поэтому электрическая мощность, рассеиваемая резистивной нагрузкой, будет линейной. Но в цепи переменного тока ситуация немного иная, поскольку реактивное сопротивление влияет на поведение цепи.

Для цепи переменного тока мощность, рассеиваемая в ваттах в любой момент времени, равна произведению вольт и ампер в тот же самый момент, это связано с тем, что переменное напряжение (и ток) синусоидальны, поэтому постоянно изменяются по обеим величинам. и направление во времени со скоростью, определяемой частотой источника .

В цепи постоянного тока средняя мощность равна просто V * I, но средняя мощность цепи переменного тока отличается от того же значения, поскольку многие нагрузки переменного тока имеют индуктивные элементы, такие как катушки, обмотки, трансформаторы и т. Д.где ток не совпадает по фазе с напряжением на несколько градусов, в результате чего фактическая рассеиваемая мощность в ваттах меньше, чем произведение напряжения и тока. Это связано с тем, что в схемах, содержащих как сопротивление, так и реактивное сопротивление, также необходимо учитывать фазовый угол (Θ) между ними.

В руководстве по синусоидальным сигналам мы видели, что фазовый угол (∠Θ) — это угол в электрических градусах, на который ток отстает от напряжения. Для чисто резистивной нагрузки напряжение и ток «синфазны», поскольку нет реактивного сопротивления.

Однако для цепи переменного тока, содержащей индуктор, катушку или соленоид или какую-либо другую индуктивную нагрузку, ее индуктивное реактивное сопротивление (X L ) создает фазовый угол, при котором ток отстает от напряжения на 90 o . Таким образом, существует как сопротивление (R), так и индуктивное реактивное сопротивление (X L ), оба даны в Ом, с комбинированным эффектом, называемым Импеданс . Таким образом, импеданс, представленный заглавной буквой Z, представляет собой результирующее значение, выраженное в Омах, из-за комбинированного влияния сопротивления цепи и реактивного сопротивления.

Рассмотрим последовательную схему RL ниже.

RL последовательная цепь

Поскольку это последовательная цепь, ток должен быть общим как для резистора, так и для катушки индуктивности, чтобы напряжение на резисторе падало, V R «синфазно» с последовательным током, в то время как падение напряжения на катушке индуктивности , V L «опережает» ток на 90 o (ELI). В результате падение напряжения на резисторе накладывается на вектор тока, потому что оба вектора синфазны, в то время как напряжение, возникающее на катушке индуктивности, тянется в вертикальном направлении из-за напряжения, опережающего ток, на 90 o .

Таким образом, векторная диаграмма, нарисованная для каждого компонента, будет иметь вектор тока в качестве эталона с двумя векторами напряжения, нанесенными на график относительно их положения, как показано.

Векторные диаграммы R и L

Напряжение резистора V R отложено по горизонтальной или «действительной оси», а напряжение индуктора V L отложено по вертикальной или «мнимой оси». Чтобы найти результирующее напряжение V S , возникающее в последовательно соединенной цепи, мы должны объединить два отдельных вектора, используя ток в качестве эталона.Результирующее векторное напряжение можно легко найти с помощью теоремы Пифагора, поскольку комбинация V R и V L образует прямоугольный треугольник, как показано ниже.

Фазорная диаграмма последовательной цепи RL

Векторная сумма V R и V L дает нам не только амплитуду V S из-за уравнения Пифагора: V2
S = V2
R + V2
L, но и результирующий фазовый угол ( ∠Θ) между V S и i, поэтому мы можем использовать любую из стандартных тригонометрических функций синуса, косинуса и тангенса, чтобы найти ее.

Пример коррекции коэффициента мощности №1

Последовательная цепь RL состоит из сопротивления 15 Ом и индуктора с индуктивным реактивным сопротивлением 26 Ом. Если по цепи течет ток 5 ампер, рассчитайте:

1) напряжение питания.
2) фазовый угол между напряжением питания и током цепи.
3) Нарисуйте получившуюся векторную диаграмму.

1). Напряжение питания В S

Мы можем дважды проверить этот ответ 150 В (среднеквадратичное значение), используя следующие импедансы цепи:

2).Фазовый угол Θ при использовании функций триганометрии составляет:

3). Результирующая векторная диаграмма, показывающая V S

Расчетное падение напряжения на резисторе (действительный компонент) составляло 75 вольт, в то время как напряжение, генерируемое на катушке индуктивности (воображаемый компонент), составляло 130 вольт. Очевидно, что сумма 75 вольт плюс 130 вольт дает 205 вольт, что намного больше, чем рассчитанные 150 вольт. Это связано с тем, что значение 150 В представляет собой векторную сумму.Зная отдельные падения напряжения и импедансы, мы можем преобразовать эти значения в значения, которые представляют потребляемую мощность, действительную или мнимую в цепи.

Питание в цепи серии RL

В цепи, содержащей реактивное сопротивление, ток i будет либо опережать, либо отставать от напряжения на некоторую величину в зависимости от того, является ли реактивное сопротивление емкостным или индуктивным. Мощность, потребляемая резистором в ваттах, называется «реальной мощностью», поэтому ей присваивается символ « P » (или Вт ).Ватты также можно рассчитать как I 2 R, где R — полное сопротивление цепи. Однако, чтобы рассчитать значение активной мощности через среднеквадратичное значение напряжения и действующего тока (В среднеквадратичное значение * I среднеквадратичное значение ), мы также должны умножить эти значения на косинус фазового угла, что дает cosΘ, что дает:

Реальная мощность, P = V * I cos (Θ)

Поскольку, как мы видели выше, напряжение и ток «синфазны» для сопротивления, фазовый угол, следовательно, равен нулю (0), что дает нам cos (Θ) = 1.Таким образом, умножение V * I * 1 даст нам то же значение реальной мощности, что и при использовании I 2 R. Затем, используя приведенный выше пример катушки, мощность, рассеиваемая резистором 15 Ом, составляет:

P R = I 2 R = 5 2 x 15 = 375 Вт

, что означает:

P R = V R * I cos (Θ) = 75 x 5 x cos (Θ) = 375 Вт

Когда напряжение и ток «не совпадают по фазе» друг с другом из-за того, что цепь содержит реактивное сопротивление, произведение V * I называется «кажущейся мощностью» с учетом единиц вольт-ампер (ВА) вместо ватт. .Вольт-амперы обозначены символом « S ». Для чисто индуктивной цепи ток отстает от напряжения на 90 o , поэтому реактивная мощность для индуктивной нагрузки определяется как: V * I cos (+90 o ), что становится: V * I * 0. Очевидно, что мощность, потребляемая индуктивностью, отсутствует, поэтому потери мощности отсутствуют, поэтому P L = 0 Вт. Однако, чтобы показать, что эта мощность без мощности присутствует в цепи переменного тока, она называется вольт-амперно-реактивной (ВАР) и обозначается символом « Q ».Таким образом, вольт-амперная реактивная или просто «реактивная мощность» для индуктивной цепи обозначается символом Q L .

Аналогично, для чисто емкостной цепи ток опережает напряжение на 90 o , реактивная мощность для емкостной нагрузки определяется как: V * I cos (-90 o ), что снова становится: V * I * 0 . Очевидно, что тогда и, как и прежде, мощность, потребляемая емкостью, отсутствует, поэтому потери мощности отсутствуют, поскольку P C = 0 Вт. Таким образом, чтобы показать, что эта безватная мощность существует в емкостной цепи, она называется вольт-амперной реактивной емкостной и обозначается символом Q C .Обратите внимание, что реактивная мощность емкости определяется как отрицательная, в результате получается -Q C .

Итак, снова используя наш пример, приведенный выше, реактивная мощность, поступающая в катушку индуктивности и выходящая из нее со скоростью, определяемой частотой, задается как:

Q L = I 2 X L = 5 2 x 26 = 650 VAR

Поскольку существует разность фаз 90 o между формами волны напряжения и тока в чистом реактивном сопротивлении (индуктивном или емкостном), мы умножаем V * I на sin (Θ), чтобы получить вертикальную составляющую, которая составляет 90 o out -офазный.Однако синус угла (sin 90 o ) дает результат как «1», поэтому мы можем найти реактивную мощность, просто умножив среднеквадратичные значения напряжения и тока, как показано.

Q L = I 2 X L = V * I * sin (Θ) = 130 * 5 * sin (90 o ) = 130 * 5 * 1 = 650 VAR

Затем мы можем видеть, что реактивная часть вольт-ампер или VAR имеет величину (такую ​​же, как и для реальной мощности), но не связанный с ней фазовый угол.То есть реактивной мощности всегда находится на вертикальной оси 90 o . Итак, если мы это знаем:

P R = I 2 R = 375 Вт

и

Q L = I 2 X L = 650 ВАР (инд.)

, мы можем построить треугольник мощности, чтобы показать взаимосвязь между P, Q и S, как показано.

Индуктивный треугольник мощности

Треугольник емкостной мощности

Снова мы можем использовать предыдущую теорему Пифагора и тригонометрические функции синуса, косинуса и тангенса, чтобы определить степенной треугольник.

Уравнения степенного треугольника

Пример коррекции коэффициента мощности №2

Катушка имеет сопротивление 10 Ом и индуктивность 46 мГн. Если он потребляет ток 5 ампер при подключении к источнику 100 В среднеквадратического значения, 60 Гц, рассчитайте:

1) напряжения на компонентах.
2) фазовый угол цепи.
3) различные мощности, потребляемые последовательной цепью RL.

Сначала найдите импедансы

1).Напряжения на резисторе R В и индуктивности В L

2). Фазовый угол схемы

3). Схема питания

Мы можем подтвердить, что схема потребляет 500 ВА комплексной мощности от источника питания, как S = I 2 Z, поэтому 5 2 x 20 = 500 ВА и построение треугольника мощности также подтвердит это как правильное.

Однако эта комплексная или полная мощность , потребляемая последовательной цепью RL, велика, потому что фазовый угол (Θ), на который напряжение опережает ток (ELI), также велик, что приводит к низкому коэффициенту мощности, равному 0.5 (cos60 o ) отстает. Таким образом, нам нужно отменить часть этой индуктивной реактивной мощности, потребляемой (433 ВАр) катушкой, используемой для поддержания магнитного поля катушек, добавив к ней еще немного реактивного сопротивления, но противоположного типа к цепи.

Стоит ли беспокоиться по поводу низкого коэффициента мощности катушек. Ну да, поскольку коэффициент мощности — это отношение реальной мощности катушки к ее полной мощности (ватты / вольт-амперы), он дает представление о том, насколько эффективно используется подаваемая электрическая мощность.Таким образом, низкий коэффициент мощности означает, что подаваемая электрическая мощность не используется полностью, как в приведенном выше примере катушки, при коэффициенте мощности 50% (Вт / ВА = 250/500) требуется 500 ВА для выработки всего 250 Вт реальной мощности.

Если катушка имеет положительное индуктивное сопротивление, то мы должны добавить некоторое отрицательное емкостное реактивное сопротивление, чтобы нейтрализовать его и улучшить общее значение коэффициента мощности катушек. Добавление конденсаторов для уменьшения фазового угла схемы и потребляемой реактивной мощности упоминается как коррекция коэффициента мощности , что позволяет снизить коэффициент мощности схемы примерно до 1 единицы.

Коррекция коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности улучшает фазовый угол между напряжением питания и током, в то время как реальная потребляемая мощность в ваттах остается неизменной, потому что, как мы видели, чистое реактивное сопротивление не потребляет никакой реальной мощности. Добавление импеданса в виде емкостного реактивного сопротивления параллельно указанной выше катушке уменьшит и, таким образом, увеличит коэффициент мощности, что, в свою очередь, снизит среднеквадратичный ток цепи, потребляемый от источника питания.

Коэффициент мощности цепи переменного тока может варьироваться от 0 до 1 в зависимости от силы индуктивной нагрузки, но на самом деле он никогда не может быть меньше примерно 0.2 для самых тяжелых индуктивных нагрузок. Как мы видели выше, коэффициент мощности менее 1 означает, что существует потребляемая реактивная мощность, которая увеличивается по мере приближения к 0 (полностью индуктивному). Очевидно, что коэффициент мощности ровно «1» означает, что схема потребляет нулевую реактивную мощность (полностью резистивную), в результате чего угол коэффициента мощности составляет 0 o . Это называется «единичным коэффициентом мощности».

Добавление конденсатора параллельно катушке не только уменьшит эту нежелательную реактивную мощность, но также уменьшит общую величину тока, потребляемого от источника питания.Теоретически конденсаторы могут обеспечивать 100% компенсированной реактивной мощности, необходимой в цепи, но на практике обычно достаточно коррекции коэффициента мощности от 95% до 98% (от 0,95 до 0,98). Итак, используя нашу катушку из примера №2 выше, какое значение конденсатора требуется для увеличения коэффициента мощности с 0,5 до 0,95.

Коэффициент мощности 0,95 равен фазовому углу: cos (0,95) = 18,2 o , таким образом, требуемая величина VAR составляет:

Следовательно, для фазового угла 18.2 o нам нужно значение реактивной мощности 82,2 ВАр. Если исходное нескорректированное значение VAR было 433VAR, а новое рассчитанное значение — 82,2VAR, нам нужно снижение на 433–82,2 = 350,8 VAR (емкостное). Следовательно:

Конденсатор, необходимый для снижения реактивной мощности до 82,2 ВАр, должен иметь емкостное реактивное сопротивление 28,5 Ом при номинальной частоте питания. Следовательно, емкость конденсатора рассчитывается как:

Итак, чтобы улучшить коэффициент мощности катушки в примере №2 с 0.От 5 до 0,95 требуется подключенный параллельно конденсатор емкостью 93 мкФ. Используя приведенные выше значения, мы можем теперь рассчитать количество реальной мощности, поставляемой источником после применения коррекции коэффициента мощности.

Новое значение вольт-ампер

Мы также можем построить треугольник мощности, чтобы показать значения VA (S) и VAR (Q) до и после, как показано.

Треугольник силы

Если полная мощность цепей была снижена с 500 ВА до 263 ВА, мы можем рассчитать действующее значение подаваемого тока как:

S = V * I, следовательно: I = S / V = ​​263/100 = 2.63 Ампер

Таким образом, простое подключение конденсатора к катушке не только улучшает ее общий коэффициент мощности с 0,5 до 0,95, но и снижает ток питания с 5 до 2,63 ампер, то есть примерно на 47%. Итоговая схема будет выглядеть так.

Цепь окончательной коррекции коэффициента мощности

При желании вы можете увеличить емкость конденсатора с расчетного значения 93 мкФ для нашего простого примера до максимального значения 114.8 мкФ, улучшая коэффициент мощности с требуемых 0,95 до 1,0 (единица). В действительности для этого примера будет достаточно одного стандартного неполяризованного конденсатора емкостью 100 мкФ.

В этом руководстве мы видели, что запаздывающий коэффициент мощности из-за индуктивной нагрузки увеличивает потери мощности в цепи переменного тока. Добавляя подходящую емкостную реактивную составляющую в виде конденсатора, подключенного параллельно индуктивной нагрузке, мы можем уменьшить разность фаз между напряжением и током.

Это приводит к уменьшению коэффициента мощности схемы, то есть отношения активной мощности к полной мощности, а также к повышению качества мощности схемы и уменьшению количества требуемого тока источника.Этот метод называется «Коррекция коэффициента мощности».

404 WOODWEB ERROR

— Пиломатериалы, грамм
Обмен машин
-Грамма машин
Обмен объявлений
База знаний
База знаний: поиск или просмотр
Клеи для склеивания и ламинирования
Клеи и связующие
Агенты
-Оборудование для склеивания и зажима
Архитектурный Столярные изделия
-На заказ Столярные изделия
-Двери и
Windows
-Полы
-Общие
-Мельница Установщик
-Токарный станок Токарная обработка
-Отливки
-Мельница
Реставрация
-Лестница
-Стандартный
Производство

Business
-Сотрудник Отношения
-Оценка —
Бухгалтерский учет —
Рентабельность
-Юридический
-Маркетинг
-Растение Менеджмент
-Проект
Управление
-Продажа

Столярное дело
-Коммерческий
Мебель
-Обычай Шкаф
Конструкция
-Кабинет Дизайн
-Кабинет Дверь
Конструкция
-Общий
-Установка
-Жилая
Мебель
-Магазин Светильники
Компьютеризация
-Программное обеспечение
-CAD и дизайн
-CNC Машины
и Техники
Пыль Сбор, безопасность, эксплуатация завода
-General
-Материал Обработка
-Дерево Отходы
Утилизация
-Безопасность Оборудование
-Hazard
Связь

Отделка
-Общие
Дерево Отделка
-высокая Скорость
Производство
-Ремонт

Лесное хозяйство
-Агро-Лесное хозяйство
-Лес Изделие
Лаборатория Статьи
-Дерево Вредители и
Болезни
-Древесина Сбор урожая
-Дерево Посадка
— Woodlot
Управление

Мебель
-Пользовательский Мебель
-Мебель Типовой проект
— Общие положения
-Мебель
Производство
-На открытом воздухе Мебель
-Мебель Ремонт
-Мебель
Репродукция
-Восстановление

Ламинирование и Solid Surfacing
-Производство
Техники
-Материалы
-Оборудование

Пиломатериалы и фанера
— покупка
-Хранение
-Дерево
Идентификация
-Общая панель

Обработка
-Общие
-Машина Настройка и обслуживание

Первичный Обработка
-Воздух Сушка
Пиломатериалы
-Печать Строительство
-Печь Операция
-Пиломатериалы Сорт
-Лесопилка
-Дерево
Управление
-Урожай Формулы
Твердая древесина Обработка
-Общие
-Настраивать и
Техническое обслуживание
-Инструмент
-Инструмент Шлифовка шпона

-Машины
-Обработка и
Производство
-Техники

Дерево Машиностроение
— Общее
-Древесина Свойства
Деревообработка Разное
-Аксессуары
-Гибание Дерево
-Лодка Дом
-Лодка Ремонт
-Резьба
-Музыкальный
Инструменты
-Рисунок Frames
-Инструмент Обслуживание
-Деревообработка

Моторы — Электромоторная компания — Электромоторная компания

Electric Motor Company предлагает однофазные, трехфазные двигатели и двигатели постоянного тока в различных корпусах и скоростях.Нажмите на «Motor Search» ниже, чтобы выбрать нужные варианты и сузить результаты!

Однофазные двигатели: Однофазные двигатели рассчитаны на работу при 120 и / или 240 В переменного тока при 60 Гц. Мы предлагаем четыре различных типа однофазных двигателей; Разделенная фаза, PSC (постоянный разделенный конденсатор), конденсаторный запуск и конденсаторный запуск / конденсаторный запуск.

Двигатели с расщепленной фазой имеют низкий пусковой момент, без конденсаторов, имеют высокий пусковой ток и имеют переключение для отключения пусковой обмотки из цепи, когда скорость ротора достигает 75% от номинальной.Обычно они используются в устройствах с низким крутящим моментом, таких как вентиляторы с ременной передачей, нагнетатели и насосы. Диапазон мощности для этого типа двигателя обычно составляет менее 1 лошадиных сил.

PSC или постоянный разделенный конденсатор — это двигатель с низким крутящим моментом, обычно используемый в вентиляторах и воздуходувках с прямым приводом. У них всегда есть рабочий конденсатор в цепи для повышения их эффективности. Они также имеют более низкую мощность ниже 1 лошадиных сил.

Конденсаторные пусковые двигатели используют конденсатор для увеличения пускового момента двигателя.Эти двигатели используют переключение для отключения пусковой обмотки и конденсатора из пусковой цепи, когда ротор достигает 75% своей номинальной скорости. Обычно они используются на компрессорном, промышленном, торговом и сельскохозяйственном оборудовании. Типичный диапазон мощности составляет 3 лошадиные силы и ниже.

Конденсаторные двигатели для запуска / работы с конденсаторами используют как пусковой конденсатор для более высокого пускового момента, так и рабочий конденсатор для повышения эффективности. В этих двигателях пусковой конденсатор отключается из цепи, когда скорость ротора достигает 75% от номинальной скорости, но рабочий конденсатор остается в цепи, чтобы уменьшить потребление тока двигателем.Обычно это от 3 до 15 лошадиных сил.

Трехфазные двигатели: Трехфазные двигатели мощностью до 100 лошадиных сил доступны с напряжением 208–230 / 460 или 575 В при 60 Гц. 125 лошадиных сил могут использовать 460, 575, 2400 или 4160 вольт переменного тока при 60 Гц. Доступны другие напряжения и частоты. Трехфазные двигатели обладают высоким пусковым моментом, коэффициентом мощности, высоким КПД и низким током. В этих двигателях не используются переключатели, конденсаторы или реле. Они используются для малых и крупных коммерческих и промышленных приложений.

Двигатели постоянного тока: Это двигатели, которые используются без батареи или на контроллере скорости для изменения скорости двигателя. Эти двигатели лучше подходят для работы на более низких скоростях. Они поддерживают более высокий крутящий момент при снижении скорости.

У нас есть полностью закрытые двигатели с вентиляторным охлаждением на 12 В, 24 В, 36 В, 48 В, 90 В и 180 В, а также устройства управления постоянным током. Они используются в самых разных областях. Двигатели с более низким напряжением, 12 В — 48 В постоянного тока, используются, когда питание переменного тока недоступно, но имеется питание от батареи.Двигатели постоянного тока на 90 и 180 В обычно используются в приводе постоянного тока для изменения выходной скорости двигателя.

Мало что делают конденсаторы идеально

Почему конденсаторы?

Конденсаторы обеспечивают огромные преимущества для производительности системы распределения. Наиболее заметно то, что конденсаторы уменьшают потери, высвобождают емкость и уменьшают падение напряжения. Давайте немного углубимся в детали.

3 вещи, которые конденсаторы делают идеально

Потери и емкость

Подавая реактивную мощность на двигатели и другие нагрузки с низким коэффициентом мощности, конденсаторы уменьшают линейный ток. Пониженный ток освобождает емкость; та же схема может обслуживать большую нагрузку. Пониженный ток также значительно снижает потери в линии I 2 R.


Падение напряжения

Конденсаторы обеспечивают повышение напряжения , которое частично компенсирует падение напряжения, вызванное системными нагрузками. Коммутируемые конденсаторы могут регулировать напряжение в цепи.

При правильном применении и контроле конденсаторы могут значительно улучшить характеристики распределительных цепей. Но если ее не применять или не контролировать должным образом, реактивная мощность от конденсаторных батарей может вызвать потери и высокое напряжение.

Наибольшая опасность перенапряжений возникает при небольшой нагрузке . Хорошее планирование помогает обеспечить правильную установку конденсаторов.

Более сложные контроллеры (например, двусторонние радиостанции с мониторингом) уменьшают риск неправильного управления конденсаторами по сравнению с простыми контроллерами (такими как часы).

Конденсаторы творит чудеса, накапливая энергию. Конденсаторы — это простые устройства: две металлические пластины, зажатые вокруг изоляционного диэлектрика.При зарядке до заданного напряжения противоположные заряды заполняют пластины по обе стороны от диэлектрика. Сильное притяжение зарядов на очень коротком расстоянии, разделяющем их, создает резервуар энергии.

Конденсаторы противостоят изменению напряжения. Чтобы заполнить пластины зарядом, требуется время, а после зарядки требуется время, чтобы разрядить напряжение.

Винтажный столб 1963 года с батареей конденсаторов и черными фарфоровыми изоляторами (фото предоставлено Astro Powerlines через Flickr)

В системах переменного тока конденсаторы не хранят свою энергию очень долго — всего за половину цикла .Каждый полупериод конденсатор заряжается, а затем разряжает накопленную энергию обратно в систему. Чистая передача реальной мощности равна нулю.

Конденсаторы обеспечивают питание именно тогда, когда оно необходимо реактивной нагрузке. Когда двигателю с низким коэффициентом мощности требуется питание от системы, конденсатор должен его обеспечить. Затем в следующем полупериоде двигатель высвобождает свою избыточную энергию, а конденсатор поглощает ее.

Конденсаторы и реактивные нагрузки обменивают эту реактивную мощность взад и вперед.

Это приносит пользу системе, потому что эту реактивную мощность (и дополнительный ток) не нужно передавать от генераторов на всем пути через множество трансформаторов и многие мили линий; конденсаторы могут обеспечивать реактивную мощность локально. Это освобождает линии для передачи реальной мощности, мощности, которая действительно работает .


Устранение штрафов

Высокий коэффициент мощности устраняет штраф в размере долларов США при работе с низким коэффициентом мощности .В течение многих лет большинство коммунальных предприятий требовали в среднем не менее 85% коэффициента мощности для каждого ежемесячного счета.

Сейчас многие из этих же ЖКХ требуют 95%… иначе заплатят штраф !

Фактическая формулировка или формула в договоре о тарифах на коммунальные услуги может указывать на требуемый коэффициент мощности, или это может относиться к выставлению счетов за киловольт-ампер, или это может относиться к выставлению счетов за киловатт с использованием множителей регулировки коэффициента мощности. Попросите представителя коммунального предприятия объяснить конкретную ставку, используемую в вашем ежемесячном счете.Это гарантирует, что вы делаете правильные шаги для получения максимальной экономии денег за счет поддержания надлежащего коэффициента мощности.


Первичный и вторичный конденсаторы мощности

Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности обычно подключаются шунтом через линии электропередач. Они могут быть запитаны непрерывно или включаться и выключаться в зависимости от изменений нагрузки.

Два типа конденсаторов выполняют коррекцию коэффициента мощности: вторичный (низкое напряжение) и первичный (высокое напряжение).Эти конденсаторы рассчитаны на киловар .


Вторичные (низковольтные) конденсаторы

Низковольтные конденсаторы с металлизированным полипропиленовым диэлектриком доступны с номинальным напряжением от 240 до 600 В в диапазоне от 2,5 до 100 квар, трехфазный . Эти конденсаторы обычно подключаются рядом с отстающими реактивными нагрузками на вторичных линиях. Низковольтные конденсаторы могут либо снизить требования к кВА на близлежащих линиях и трансформаторах, либо обеспечить большую киловаттную нагрузку, не требуя линий или трансформаторов с более высокими номиналами.

Низковольтные конденсаторы (на фото: конденсаторная батарея 150 кВАр; кредит: конденсатор-banks.com)

Первичные (высоковольтные) конденсаторы

Высоковольтные конденсаторы для первичных высоковольтных линий имеют полностью пленочные диэлектрики и доступны с 2,4–25 кВ номинальными значениями в диапазоне от 50 до 400 квар . Соединяя эти конденсаторы последовательно и параллельно, можно достичь более высоких номиналов квар. Поскольку современные высоковольтные конденсаторы потребляют меньше ватт на квар, чем низковольтные конденсаторы, они могут работать более эффективно.

Высоковольтные конденсаторы для первичных высоковольтных линий (на фото: Cap Bank 115 кВ; кредит: ece.mtu.edu)

Высоковольтные конденсаторы для воздушных распределительных сетей могут быть установлены на столбах в батареях по 300 до 3600 квар при практически любом первичном напряжении до 34,5 кВ , междуфазно. Встраиваемые конденсаторы для повышения коэффициента мощности в подземных распределительных сетях доступны в том же диапазоне размеров и номинального напряжения.

Высоковольтные конденсаторы для воздушных распределительных сетей.

Растущее использование электроприводов и оборудования для обслуживания зданий привело к увеличению общих силовых нагрузок, а также индуктивной квар в большинстве энергосистем.

Их желательно отменить, потому что:

  • Нагрузочная способность подстанции и трансформатора может облагаться налогом до полного теплового лимита.
  • Высокая индуктивная потребность в киловарах может вызвать чрезмерное падение напряжения.
  • Местные коммунальные предприятия взимают штрафы за коэффициент мощности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *