3Х фазный двигатель в однофазной сети: Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике

Содержание

Как подключить электродвигатель 380В на 220В

В жизни бывают ситуации, когда нужно запустить 3-х фазный асинхронный электродвигатель от бытовой сети. Проблема в том, что в вашем распоряжении только одна фаза и «ноль».

Что делать в такой ситуации? Можно ли подключить мотор с тремя фазами к однофазной сети?

Если с умом подойти к работе, все реально. Главное — знать основные схемы и их особенности.

Конструктивные особенности

Перед тем как приступать к работе, разберитесь с конструкцией АД (асинхронный двигатель).

Устройство состоит из двух элементов — ротора (подвижная часть) и статора (неподвижный узел).

Статор имеет специальные пазы (углубления), в которые и укладывается обмотка, распределенная таким образом, чтобы угловое расстояние составляло 120 градусов.

Обмотки устройства создают одно или несколько пар полюсов, от числа которых зависит частота, с которой может вращаться ротор, а также другие параметры электродвигателя — КПД, мощность и другие параметры.

При включении асинхронного мотора в сеть с тремя фазами, по обмоткам в различные временные промежутки протекает ток.

Создается магнитное поле, взаимодействующее с роторной обмоткой и заставляющее его вращаться.

Другими словами, появляется усилие, прокручивающее ротор в различные временные промежутки.

Если подключить АД в сеть с одной фазой (без выполнения подготовительных работ), ток появится только в одной обмотке.

Создаваемого момента будет недостаточно, чтобы сместить ротор и поддерживать его вращение.

Вот почему в большинстве случаев требуется применение пусковых и рабочих конденсаторов, обеспечивающих работу трехфазного мотора. Но существуют и другие варианты.

Как подключить электродвигатель с 380 на 220В без конденсатора?

Как отмечалось выше, для пуска ЭД с короткозамкнутым ротором от сети с одной фазой чаще всего применяется конденсатор.

Именно он обеспечивает пуск устройства в первый момент времени после подачи однофазного тока. При этом емкость пускового устройства должна в три раза превышать этот же параметр для рабочей емкости.

Для АД, имеющих мощность до 3-х киловатт и применяемых в домашних условиях, цена на пусковые конденсаторы высока и порой соизмерима со стоимостью самого мотора.

Следовательно, многие все чаще избегают емкостей, применяемых только в момент пуска.

По-другому обстоит ситуация с рабочими конденсаторами, использование которых позволяет загрузить мотор на 80-85 процентов его мощности. В случае их отсутствия показатель мощности может упасть до 50 процентов.

Тем не менее, бесконденсаторный пуск 3-х фазного мотора от однофазной сети возможен, благодаря применению двунаправленных ключей, срабатывающих на короткие промежутки времени.

Требуемый момент вращения обеспечивается за счет смещения фазных токов в обмотках АД.

Сегодня популярны две схемы, подходящие для моторов с мощностью до 2,2 кВт.

Интересно, что время пуска АД от однофазной сети ненамного ниже, чем в привычном режиме.

Основные элементы схемы — симисторы и симметричный динистры. Первые управляются разнополярными импульсами, а второй — сигналами, поступающими от полупериода питающего напряжения.

Схема №1.

Подходит для электродвигателей на 380 Вольт, имеющих частоту вращения до 1 500 об/минуту с обмотками, подключенными по схеме треугольника.

В роли фазосдвигающего устройства выступает RC-цепь. Меняя сопротивление R2, удается добиться на емкости напряжения, смещенного на определенный угол (относительно напряжения бытовой сети).

Выполнение главной задачи берет на себя симметричный динистор VS2, который в определенный момент времени подключает заряженную емкость к симистору и активирует этот ключ.

Как подключить через конденсаторы

Для начала определитесь, какая схема собрана на ЭД. Для этого откройте крышку-барно, куда выводятся клеммы АД, и посмотрите, сколько проводов выходит из устройства (чаще всего их шесть).

Обозначения имеют следующий вид: С1-С3 — начала обмотки, а С4-С6 — ее концы. Если между собой объединяются начала или концы обмоток, это «звезда».

Сложнее всего обстоят дела, если с корпуса просто выходит шесть проводов. В таком случае нужно искать на них соответствующие обозначения (С1-С6).

Чтобы реализовать схему подключения трехфазного ЭД к однофазной сети, требуются конденсаторы двух видов — пусковые и рабочие.

Первые применяются для пуска электродвигателя в первый момент. Как только ротор раскручивается до нужного числа оборотов, пусковая емкость исключатся из схемы.

Если этого не происходит, возможные серьезные последствия вплоть до повреждения мотора.

Главную функцию берут на себя рабочие конденсаторы. Здесь стоит учесть следующие моменты:

Рабочие конденсаторы подключаются параллельно;
Номинальное напряжение должно быть не меньше 300 Вольт;
Емкость рабочих емкостей подбирается с учетом 7 мкФ на 100 Вт;
Желательно, чтобы тип рабочего и пускового конденсатора был идентичным. Популярные варианты — МБГП, МПГО, КБП и прочие.

Как подключить с реверсом

В жизни бывают ситуации, когда требуется изменить направление вращения мотора. Это возможно и для трехфазных ЭД, применяемых в бытовой сети с одной фазой и нулем.

Для решения задачи требуется один вывод конденсатора подключать к отдельной обмотке без возможности разрыва, а второй — с возможностью переброса с «нулевой» на «фазную» обмотку.

Для реализации схемы можно использовать переключатель с двумя положениями.

К крайним выводам подпаиваются провода от «нуля» и «фазы», а к центральному — провод от конденсатора.

Как подключить по схеме «звезда-треугольник» (с тремя проводами)

В большей части в ЭД отечественного производства уже собрана схема звезды. Все, что требуется — пересобрать треугольник.

Главным достоинством соединения «звезда/треугольник» является тот факт, что двигатель выдает максимальную мощность.

Несмотря на это, в производстве такая схема применяется редко из-за сложности реализации.

Чтобы подключить мотор и сделать схему работоспособной, требуется три пускателя.

К первому (К1) подключается ток, а к другому — обмотка статора. Оставшиеся концы подключаются к пускателям К3 и К2.

Далее обмотка последнего пускателя (К2) объединяется с оставшимися фазам для создания схемы «треугольник».

Когда к фазе подключается пускатель К3, остальные концы укорачиваются, и схема преобразуется в «звезду».

Учтите, что одновременное включение К2 и К3 запрещено из-за риска короткого замыкания или выбиванию АВ, питающего ЭД.

Чтобы избежать проблем, предусмотрена специальная блокировка, подразумевающая отключение одного пускателя при включении другого.

Итоги

Как видно из статьи, подключить электродвигатель трехфазного тока в однофазную сеть без потери мощности реально. При этом для домашних условий наиболее простым и доступным является вариант с применением пускового конденсатора.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.

Фазосдвигающий конденсатор

Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.

В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной. Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.

Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = k*I / U,

где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).

Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.

Пусковой конденсатор

Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься. Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.

Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.

Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.

Двигатель с пусковой обмоткой

Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую. Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.

Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.

Другие полезные материалы:
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Основные неисправности электродвигателя и способы их устранения
Преимущества векторного управления электродвигателем

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: «треугольник», или «звезда», мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.

Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.

На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.

К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.

Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.

При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.

Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.

Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

Таблица 1

P, Вт	IC1=IL1, A	C1, мкФ	L1, Гн
100	0.26	3.8	2.66
200	0.53	7.6	1.33
300	0.79	11.4	0.89
400	1.05	15.2	0.67
500	1.32	19.0	0.53
600	1.58	22.9	0.44
700	1.84	26.7	0.38
800	2.11	30.5	0.33
900	2.37	34.3	0.30
1000	2.63	38.1	0.27
1100	2.89	41.9	0.24
1200	3.16	45.7	0.22
1300	3.42	49.5	0.20
1400	3.68	53.3	0.19
1500	3.95	57.1	0.18

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.

Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°.

На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.

Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.

Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.

В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° — IL1cos30° = Iлsinφ,

получаем следующие значения этих токов:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.

На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.

Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.

Таблица 2

P, Вт	IC1, A	IL1, A	C1, мкФ	L1, Гн
100	0.35	0.18	5.1	3.99
200	0.70	0.35	10.2	2.00
300	1.05	0.53	15.2	1.33
400	1.40	0.70	20.3	1.00
500	1.75	0.88	25.4	0.80
600	2.11	1.05	30.5	0.67
700	2.46	1.23	35.6	0.57
800	2.81	1.40	40.6	0.50
900	3.16	1.58	45.7	0.44
1000	3.51	1.75	50.8	0.40
1100	3.86	1.93	55.9	0.36
1200	4.21	2.11	61.0	0.33
1300	4.56	2.28	66.0	0.31
1400	4.91	2.46	71.1	0.29
1500	5.26	2.63	76.2	0.27

В табл. 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.

В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.

Сопоставление данных табл. 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.

Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.

Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

Таблица 3

Зазор в магнитопроводе, мм	Ток в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В
Зазор в магнитопроводе, мм	220	237	254
0.2	0.63	0.54	0.46
0.5	1.26	1.06	0.93
1	—	2.05	1.75

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

Таблица 4

Трансформатор	Номинальный ток, A	Мощность двигателя, Вт
ТС-360М	1.8	600…1500
ТС-330К-1	1.6	500…1350
СТ-320	1.6	500…1350
СТ-310	1.5	470…1250
ТСА-270-1, ТСА-270-2, ТСА-270-3	1.25	400…1250
ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М, ТС-250-2П	1.1	350…900
ТС-200К	1	330…850
ТС-200-2	0.95	300…800
ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4, ТС-180-2В	0.87	275…700

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.

Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис. 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл. 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.

Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.

В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

Подключить 3х фазный двигатель в однофазную сеть

Из всех видов электропривода наибольшее распространение получили асинхронные двигатели. Они неприхотливы в обслуживании, нет щеточно-коллекторного узла. Если их не перегружать, не мочить и периодически обслуживать или менять подшипники, то он прослужит почти вечность. Но есть одна проблема — большинство асинхронных двигателей, которые вы можете купить на ближайшей барахолке, трёхфазные, так как предназначены для использования на производстве. Несмотря на тенденцию к переходу на трёхфазное электроснабжение в нашей стране, подавляющее большинство домов до сих пор с однофазным вводом. Поэтому давайте разбираться, как выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной и трехфазной сети.

Что такое звезда и треугольник у электродвигателя

Для начала давайте разберемся, какими бывают схемы подключения обмоток. Известно, что у односкоростного трёхфазного асинхронного электродвигателя есть три обмотки. Они соединяются двумя способами, по схемам:

Такие способы соединения характерны для любых видов трёхфазной нагрузки, а не только для электродвигателей. Ниже изображено, как они выглядят на схеме:

Питающие провода подключаются к клеммной колодке, которая расположена в специальной коробке. Её называют брно или борно. В неё выведены провода от обмоток и закреплены на клеммниках. Сама коробка снимается с корпуса электродвигателя, как и клеммники, расположенные в ней.

В зависимости от конструкции двигателя в брно может быть 3 провода, а может быть и 6 проводов. Если там 3 провода — то обмотки уже соединены по схеме звезды или треугольника и, при необходимости, перекоммутировать их быстро не получится, для этого нужно вскрывать корпус, искать место соединения, разъединять его и делать отводы.

Если в брно 6 проводов, что встречается чаще, то вы можете в зависимости от характеристик двигателя и напряжения питающей сети (об этом читайте далее) соединить обмотки так, как посчитаете нужным. Ниже вы видите брно и клеммники, которые в него устанавливаются. Для 3-проводного варианта в клеммнике будет 3 шпильки, а для 6-проводного — 6 шпилек.

К шпилькам начала и концы обмоток подключаются не просто «как попало» или «как удобно», а в строго определенном порядке, таким образом, чтобы одним набором перемычек вы могли соединить и треугольник, и звезду. То есть начало первой обмотки над концом третьей, начало второй концом первой и начало третьей над концом второй.

Таким образом, если вы установите перемычки на нижние контакты клеммника в линию — получаете соединение обмоток звездой, а установив три перемычки вертикально параллельно друг другу — соединение треугольником. На двигателях «в заводской комплектации» в качестве перемычек используются медные шинки, что удобно использовать для подключения — не нужно гнуть проволочки.

Кстати, на крышках брна электродвигателя часто наносят соответствие расположения перемычек этим схемам.

Подключение к трёхфазной сети

Теперь, когда мы разобрались как подключаются обмотки, давайте разберемся как они подключаются к сети.

Двигатели с 6 проводами позволяют переключать обмотки для разных питающих напряжений. Так получили распространение электродвигатели с питающими напряжениями:

Причем большее напряжение для схемы подключения звездой, а меньшее — для треугольника.

Дело в том, не всегда трёхфазная сеть имеет привычное напряжение в 380В. Например, на кораблях встречается сеть с изолированной нейтралью (без нуля) на 220В, да и в старых советских постройках первой половины прошлого века и сейчас иногда встречается сеть 127/220В. В то время как сеть с линейным напряжением 660В встречается редко, чаще на производстве.

Об отличиях фазного и линейного напряжения вы можете прочитать в соответствующей статье на нашем сайте: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.

Итак, если вам нужно подключить трехфазный электродвигатель к сети 380/220В, осмотрите его шильдик и найдите питающее напряжение.

Электродвигатели на шильдике которых указано 380/220 можно подключить только звездой к нашим сетям. Если вместо 380/220 написано 660/380 — подключайте обмотки треугольником. Если вам не повезло и у вас старый двигатель 220/127 — здесь нужен либо понижающий трансформатор, либо однофазный частотный преобразователь с трёхфазным выходом (3х220). Иначе подключить его к трём фазам 380/220 не получится.

Самый худший вариант — это когда номинальное напряжение двигателя с тремя проводами с неизвестной схемой соединения обмоток. В этом случае нужно вскрывать корпус и искать точку их соединения и, если это возможно, и они соединены по схеме треугольника — переделывать в схему звезды.

С подключением обмоток разобрались, теперь поговорим о том какие бывают схемы подключения трехфазного электродвигателя к сети 380В. Схемы показаны для контакторов с катушками с номинальным напряжением 380В, если у вас катушки на 220В — подключайте их между фазой и нулем, то есть второй провод к нулю, а не к фазе «B».

Электродвигатели почти всегда подключаются через магнитный пускатель (или контактор). Схему подключения без реверса и самоподхвата вы видите ниже. Она работает таким образом, что двигатель будет вращаться только тогда, когда нажата кнопка на пульте управления. При этом кнопка выбирается без фиксации, т.е. замыкает или размыкает контакты пока удерживается в нажатом положении, как те, что используются в клавиатурах, мышках и дверных звонках.

Принцип работы этой схемы: при нажатии кнопки «ПУСК» начинает протекать ток через катушку контактора КМ-1, в результате якорь контактора притягивается и силовые контакты КМ-1 замыкаются, двигатель начинает работать. Когда вы отпустите кнопку «ПУСК» — двигатель остановится. QF-1 – это автоматический выключатель, который обесточивает и силовую цепь и цепь управления.

Если вам нужно чтобы вы нажали кнопку и вал начал вращаться — вместо кнопки ставьте тумблер или кнопку с фиксацией, то есть контакты которой после нажатия остаются замкнутыми или разомкнутыми до следующего нажатия.

Но так делают нечасто. Гораздо чаще электродвигатели пускают с пультов с кнопками без фиксации. Поэтому к предыдущей схеме добавляется еще один элемент — блок-контакт пускателя (или контактора), подключенный параллельно кнопке «ПУСК». Такая схема может использоваться для подключения электровентиляторов, вытяжек, станков и любого другого оборудования, механизмы которого вращаются только в одном направлении.

Принцип работы схемы:

Когда автоматический выключатель QF-1 переводят во включенное состояние на силовых контактах контактора и цепи управления появляется напряжение. Кнопка «СТОП» — нормально замкнутая, т.е. её контакты размыкаются, когда на неё нажимают. Через «СТОП» подаётся напряжение на нормально-разомкнутую кнопку «ПУСК», блок-контакт и в конечном итоге катушку, поэтому когда вы на неё нажмёте, то цепь управления катушкой обесточится и контактор отключится.

На практике в кнопочном посте каждая кнопка имеет нормально-разомкнутую и нормально-замкнутую пару контактов, клеммы которых расположены на разных сторонах кнопки (см. фото ниже).

Когда вы нажимаете кнопку «ПУСК», ток начинает протекать через катушку контактора или пускателя КМ-1 (на современных контакторах обозначается, как A1 и A2), в результате его якорь притягивается и замыкаются силовые контакты КМ-1. КМ-1.1 – это нормально-разомкнутый (NO) блок-контакт контактора, при подаче напряжения на катушку он замыкается одновременно с силовыми контактами и шунтирует кнопку «ПУСК».

После того как вы отпустите кнопку «ПУСК» — двигатель продолжит работать, так как ток на катушку контактора теперь подаётся через блок-контакт КМ-1.1.

Это и называется «самоподхват».

Основная сложность, которая возникает у новичков в понимании этой базовой схемы, состоит в том, что не сразу становится понятно, что кнопочный пост располагается в одном месте, а контакторы в другом. При этом КМ-1.1, который подключается параллельно кнопке «ПУСК», на самом деле может находится и за десяток метров.

Если вам нужно чтобы вал электродвигателя вращался в обе стороны, например, на лебедке или другом грузоподъёмном механизме, а также разных станках (токарный и пр.) — используйте схему подключения трехфазного двигателя с реверсом.

Кстати эту схему часто называют «реверсивная схема пускателя».

Реверсивная схема подключения – это две нереверсивных схемы с некоторыми доработками. КМ-1.2 и КМ-2.2 — то нормально-замкнутые (NC) блок-контакты контакторов. Они включены в цепь управления катушкой противоположного контактора, это так называемая «защита от дурака», она нужна чтобы не произошло межфазного КЗ в силовой цепи.

Между кнопкой «ВПЕРЁД» или «НАЗАД» (их назначение такое же, что в предыдущей схеме у «ПУСК») и катушкой первого контактора (КМ-1) подключается нормально-замкнутый (NC) блок-контакт второго контактора (КМ-2). Таким образом, когда включается КМ-2 — нормально-замкнутый контакт размыкается соответственно и КМ-1 уже не включится, даже если вы нажмёте «ВПЕРЁД».

И наоборот, NC от КМ-2 установлен в цепь управления КМ-1, чтобы предотвратить одновременное их включение.

Чтобы запустить двигатель в противоположном направлении, то есть включить второй контактор, нужно отключить действующий контактор. Для этого нажимаете на кнопку «СТОП», и цепь управления двумя контакторами обесточивается, и уже после этого нажимайте на кнопку запуска в противоположном направлении вращения.

Это нужно, чтобы не допустить короткого замыкания в силовой цепи. Обратите внимание на левую часть схемы, отличия подключения силовых контактов КМ-1 и КМ-2 состоят в порядке подключения фаз. Как известно для смены направления вращения асинхронного двигателя (реверса) нужно поменять местами 2 из 3 фаз (любые), здесь поменяли местами 1 и 3 фазу.

В остальном работа схемы аналогична предыдущей.

Кстати на советских пускателях и контакторах были совмещенные блок-контакты, т.е. один из них был замкнутым, а второй разомкнутым, в большинстве современных контакторов нужно устанавливать сверху приставку блок-контактов, в которой есть 2-4 пары дополнительных контактов как раз для этих целей.

Подключение к однофазной сети

Для подключения трёхфазного электродвигателя 380В к однофазной сети 220В чаще всего используется схема с фазосдвигающими конденсаторами (пусковыми и рабочими). Без конденсаторов двигатель может и запустится, но только без нагрузки, и придется при запуске крутануть его вал от руки.

Проблема состоит в том, что для работы АД нужно вращающееся магнитное поле, которое нельзя получить от однофазной сети без дополнительных элементов. Но подключив одну из обмоток через дроссель, можно сдвинуть фазу напряжения до -90˚ а с помощью конденсатора на +90˚ относительно фазы в сети. Подробнее вопрос сдвига фаз мы рассматривали в статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Чаще всего для сдвига фаз используют именно конденсаторы, а не дроссели. Таким образом получают не вращающееся, а эллиптическое. В результате вы теряете около половины мощности от номинала. Однофазные АД работают при таком включении лучше, за счет того, что у них обмотки изначально рассчитаны и расположены на статоре для такого подключения.

Типовые схемы подключения двигателя без реверса для схем звезды или треугольника вы видите ниже.

Резистор на схеме ниже нужен для разрядки конденсаторов, так как после отключения питания на его выводах останется напряжение и вас может ударить током.

Ёмкость конденсатора для подключения трёхфазного двигателя к однофазной сети вы можете выбрать исходя из таблицы ниже. Если вы наблюдаете сложный и затяжной запуск — зачастую нужно увеличить пусковую (а иногда и рабочую) ёмкость.

Или посчитать по формулам:

Если двигатель мощный или запускается под нагрузкой (например, в компрессоре) — нужно подключить и пусковой конденсатор.

Чтобы упростить включение вместо кнопки «РАЗГОН» используют «ПНВС». Это кнопка для запуска двигателей с пусковым конденсатором. У неё три контакта, на два из них подключается фаза и ноль, а через третий – пусковой конденсатор. На лицевой панели расположено две клавиши — «ПУСК» и «СТОП» (как на автоматах АП-50).

Когда вы включаете двигатель и нажимаете первую клавишу до упора, замыкаются три контакта, после того как двигатель раскрутился, и вы отпускаете «ПУСК», средний контакт размыкается, а два крайних остаются замкнутыми, из цепи выводится пусковой конденсатор. При нажатии кнопки «СТОП» все контакты разомкнуться. Схема подключения при этом почти аналогична.

Подробно о том, что такое и как правильно подключить ПНВС, вы можете посмотреть в следующем видео:

Схема подключения электродвигателя 380В к однофазной сети 220В с реверсом изображена ниже. За реверс отвечает переключатель SA1.

Обмотки двигателя 380/220 соединяют треугольником, а у двигателей 220/127 – звездой, так чтобы напряжение питания (220 вольт) соответствовало номинальному напряжению обмоток. Если всего три выхода, а не шесть, то вы не сможете изменять схемы подключения обмоток без вскрытия. Здесь есть два варианта:

Номинальное напряжение 3х220В — вам повезло, и используйте приведенные выше схемы.
Номинальное напряжение 3х380В — вам меньше повезло, так как двигатель может плохо запускать или вообще не запускаться если подключать его в сеть 220В, но стоит попробовать, возможно работать будет!

Но при подключении электродвигателя 380В на 1 фазу 220В через конденсаторы есть одна большая проблема — потери мощности. Они могут достигать 40-50%.

Главным и действенным способом подключения без потери мощности является использование частотника. Однофазные частотные преобразователи выдают на выходе 3 фазы с линейным напряжением 220В без нуля. Таким образом вы можете подключать двигатели до 5 кВт, для большей мощности просто очень редко встречаются преобразователи, способные работать с однофазным вводом. В этом случае вы не только получите полную мощность двигателя, но и сможете полноценно регулировать его обороты и реверсировать его.

Теперь вы знаете, как подключить трехфазный двигатель на 220 и 380 Вольт, а также что для этого нужно. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться в вопросе!

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода.

Схема звезды.
Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

Подключить импульсный постоянный ток.
Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

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: C_общ = C₁ + C₁ + . + С_n.

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.

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:

Схема звезды.
Схема треугольника.

Проверка схемы подключения мотора

Метод определения фаз статора

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

Подключить импульсный постоянный ток.
Подключить переменный источник тока.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

Проверка переменным током

Схема звезды

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

Схема треугольника

С = (4800 · I) / U

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

Нельзя отрегулировать тепловой ток сработки автоматического выключателя. Чтобы защитить электромотор, ток защитного отключения автомата устанавливают на 20% больше рабочего тока по номиналу мотора. Ток электродвигателя нужно через определенное время замерять клещами, настраивать ток тепловой защиты. Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток.
Нельзя дистанционно выключить и включить электродвигатель.

Схемы подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть: конденсаторное, резисторное, через преобразователь

В личном хозяйстве часто требуется подключить какой-либо станок или приспособление для облегчения деятельности. Это может быть и корморезка, и самодельная дробилка, и циркулярка, и бетономешалка, и многое другое. На всех устройствах обычно используют асинхронные 3 фазные двигатели. Они самые распространённые. Остаётся лишь выбрать метод включения этого мотора в однофазную сеть 220 В.

Стандартное подключение

Все трехфазные асинхронные двигатели подсоединяют в сеть на 380 В. При этом они выдают максимальную мощность и наибольшие обороты. Но не у каждого хозяина есть возможность провести к себе на участок все три фазы. Это связано с финансовыми затратами по установке специальных счётчиков и различных щитов учёта электроэнергии. К тому же само оформление документов занимает довольно много времени.

По стандартной схеме, чтобы подключить трехфазный двигатель к 380 В, производят соединение трёх фаз со штатными клеммами мотора через пускатели, с помощью которых осуществляется запуск. В распределительной коробке двигателя обычно свободны три контакта, к которым и цепляют три фазы. Совершенно нет никакой разницы, какую фазу подсоединить к конкретному проводу. Правда, есть один нюанс – при смене проводов подключения, не трогая третий провод, получают вращение электродвигателя в другую сторону, что иногда необходимо в хозяйственной деятельности.

Соединение обмоток

Схемы соединения обмоток в двигателе только две – «звезда» или «треугольник». И оттого, как они соединены, зависят рабочие характеристики мотора. При любом соединении мощность не теряется. Зато при чрезмерной нагрузке двигатели со «звездой» медленнее скидывают свои обороты, чем их собратья с «треугольником». Отсюда делают вывод, что моторы со «звездой» требуют меньше пускового тока и, следовательно, менее нагружают электросеть при запуске.

Двигатели с соединением обмоток по «треугольнику» выдают свою мощность до конца даже при большой нагрузке, совершенно не теряя оборотов. Зато потом резко останавливаются, и для их следующего запуска требуется огромный пусковой ток, что чрезмерно перегружает электрическую сеть.

В промышленности используют обе схемы соединения. Двигатели со «звездой» применяют там, где требуется их систематическое включение и выключение, например, на каких-либо линиях производства, переработки, сборки и так далее. Моторы, у которых обмотки соединены по «треугольнику», нужны для работы на постоянных режимах нагрузки, например, выгрузной конвейер из шахты и другое.

В личных подсобных хозяйствах чаще всего используют двигатели, у которых соединение обмоток сделано по принципу «звезда». По такой схеме двигатели легко запускаются, а это не нагружает электрическую сеть частного дома.

Электрический двигатель в домашней сети

Обычное штатное напряжение домашней розетки 220 В. Оно считается однофазным, и на него рассчитаны все электрические бытовые приборы, начиная от телевизора и заканчивая последней моделью кофемолки.

А вот при необходимости включения трехфазного двигателя в однофазную сеть возникает несколько проблем. А именно:

без дополнительных устройств запуск невозможен;
при работе двигателя пропадает 30 – 40 % мощности. Это вынужденная потеря, так как в работе задействованы только две обмотки статора вместо трёх.

Всё-таки асинхронные трехфазные двигатели мощностью до 2,2 кВт с успехом подсоединяют к обычной домашней розетке. Для этого есть три проверенных способа.

Конденсаторное включение электродвигателя.
Резисторное включение.
Включение через частотный преобразователь.

Все три метода подключения имеют свои плюсы и минусы, поэтому выбирают наиболее удобный применительно к конкретным условиям. А также всё зависит от финансовых возможностей хозяина.

Конденсаторное включение

Это наиболее распространённый способ. И заключается в введении некоторого количества ёмкостей, чтобы произошёл сдвиг фазы третьей незадействованной обмотки статора. Это намного облегчает запуск мотора. О том, как подключить 3х фазный двигатель на 220 вольт, подробно видно на схеме. Здесь сразу представлены два вида соединений обмоток статора.

С1- С4, С2-С5, С3-С6 – обозначения обмоток статора;
Ср – рабочий конденсатор;
Сп – пусковой конденсатор;
КН — кнопка для запуска.

Конечно, если двигатель без применения конденсаторов хорошенько раскрутить вручную до 1 тыс. об/мин., а потом включить в сеть на 220 В, то, скорее всего, он будет работать. Но этим никто и никогда не занимался. Обычно искали или покупали ёмкости для запуска.

Ёмкость рабочего конденсатора рассчитывают по формуле С=67×Р, где Р – мощность двигателя в кВт, а С – ёмкость конденсатора в мкФ. На практике пользуются ещё более простой формулой – 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности. Например, для мотора 2,2 кВт нужен конденсатор ёмкостью 154 мкФ. Конденсаторы таких больших ёмкостей встречаются довольно редко, поэтому их набирают несколько и соединяют параллельно. При этом необходимо учитывать напряжение, на которое они рассчитаны. Оно должно быть больше 220 вольт примерно в полтора раза.

Обычно используют конденсаторы таких типов, как БГТ, КБП, МБГЧ, МБГО и им подобные. Это наиболее безопасные бумажные ёмкости, способные выдерживать значительную перегрузку при запуске двигателя. К тому же они слабо подвержены нагреву. Но при отсутствии их применяют и электролитические конденсаторы. В таком случае корпуса этих ёмкостей соединяют и хорошенько изолируют, так как они после высыхания электролита способны взрываться при нагрузке. Правда, довольно редко.

При запуске двигателя мощностью до 2,2 кВт используют только рабочий конденсатор. Его вполне хватает, чтобы разогнать мотор до штатных оборотов. При большей же мощности необходимо применять и пусковой конденсатор. Его ёмкость больше рабочего в 2,5 – 3 раза, то есть, для мотора в 2,2 кВт это будет 300 – 450 мкФ. В качестве пусковых ёмкостей часто применяют именно электролитические, так как в этом случае они работают кратковременно и нужны только для запуска. После набора мотором своих полных оборотов пусковые конденсаторы отключают кнопкой КН, что показано на схеме.

Чтобы изменить направление вращения электродвигателя, необходимо сделать переключения. Для этого нужно обратиться к схеме, где обмотки соединены «звездой»:

вместо С1-С2 подключить в однофазную сеть С1-С3;
рабочий конденсатор Ср включить между С2 и С3;
кнопку с пусковым конденсатором тоже переключить на С2-С3.

В схеме соединения «треугольником» проводят аналогичные действия.

Существует специальная электрическая схема переключения вращения двигателя, которая на практике используется довольно редко. Обычно настраивают вращение в какую-нибудь одну сторону. Мотор нужен для привода конкретного устройства или агрегата, и чтобы поменять вращение рабочего органа, используют обыкновенный редуктор. Это можно увидеть на примере токарного или другого станка. В личном подсобном хозяйстве, например, для изменения хода ленты, где калибруют картофель, также употребляют редуктор. Это намного упрощает определённую задачу и обеспечивает хорошую технику безопасности.

Резисторное включение электродвигателя

При отсутствии конденсаторов для включения трехфазного мотора в однофазную сеть иногда используют резисторы. Это мощные керамические или стеклованные сопротивления. Вполне сгодится вольфрамовая проволока толщиной до 1 мм. При подключении её скручивают в пружину и укладывают в керамическую трубку.

Размер сопротивления вычисляется по формуле R = (0,87× U )/ I , где U – напряжение однофазной сети 220 В, а I – величина тока в амперах А.

Схема подключения с резисторами используется только для двигателей мощностью до 1 кВт, так как в сопротивлении происходит большая потеря энергии.

Через преобразователь частоты

Запуск 3-фазного мотора от сети на 220 В с помощью этого устройства сейчас является самым перспективным. Оттого оно употребляется в новейших проектах по управлению электроприводами. Дело в том, что при изменении напряжения и частоты сети меняется количество оборотов мотора, а в результате — и направление вращения.

Преобразователь представляет собой две электронные части, которые находятся в одном корпусе. Это управляющий модуль и силовой. Первый отвечает непосредственно за пуск и регулировки, а второй питает мотор электроэнергией.

Использование преобразователя для пуска трехфазного двигателя от домашней сети позволяет резко уменьшить пусковой ток и, следовательно, нагрузку. Практически пуск мотора можно производить постепенно, наращивая его обороты от 0 до 1000 – 1500 об/мин.

Пока такой прибор имеет очень высокую стоимость, что ограничивает его применение в домашнем хозяйстве. Кроме того, из-за плохих показателей качества самой электросети устройство постоянно находится в стадии усовершенствования. Это заставляет многих хозяев пользоваться старыми проверенными способами подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть.

Применение однофазных двигателей в быту

Кроме трехфазных моторов широкое распространение получили и однофазные асинхронные двигатели. Они повсюду применяются в мощных насосах, в стиральных машинах, в тепловых и вентиляционных системах, а также пользуются популярностью у частных предпринимателей, которые решили открыть собственную пилораму.

Такие двигатели включают в обычную сеть на 220 В. Внутри этих моторов находятся две обмотки – одна из них пусковая, а другая рабочая. При создании сдвига фаз между ними получается вращающееся магнитное поле – это основное условие для запуска этих двигателей. Сдвигают фазы, как и в случае с трехфазными моторами, путём добавления ёмкостей. Схема подключения однофазного двигателя очень похожа на схему с трехфазным мотором.

Расчёт конденсаторов производят по такой же формуле или учитывают, что на каждый киловатт мощности мотора нужно 75 мкФ ёмкости. Это для рабочего конденсатора, а для пускового — в три раза больше. Кроме того, конденсаторы должны выдерживать напряжение не менее 300 В. При малой мощности двигателя вполне обходятся одной рабочей ёмкостью.

Как подключить 3х фазный двигатель к сети 220в

Многие хозяева, особенно владельцы частных домов или дач, используют оборудование с двигателями на 380 В, работающими от трехфазной сети. Если к участку подведена соответствующая схема питания, то никаких сложностей с их подключением не возникает. Однако довольно часто возникает ситуация, когда питание участка осуществляется только одной фазой, то есть подведено лишь два провода – фазный и нулевой. В таких случаях приходится решать вопрос, как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт. Это можно сделать различными способами, однако следует помнить, что подобное вмешательство и попытки изменить параметры, приведет к падению мощности и снижению общей эффективности работы электродвигателя.

Подключение 3х фазного двигателя на 220 без конденсаторов

Как правило, схемы без конденсаторов применяются для запуска в однофазной сети трехфазных двигателей малой мощности – от 0,5 до 2,2 киловатта. Времени на запуск тратится примерно столько же, как и при работе в трехфазном режиме.

В этих схемах применяются симисторы, под управлением импульсов с различной полярностью. Здесь же присутствуют симметричные динисторы, подающие сигналы управления в поток всех полупериодов, имеющихся в питающем напряжении.

Существует два варианта подключения и запуска. Первый вариант используется для электродвигателей, с частотой оборотов менее чем 1500 в минуту. Соединение обмоток выполнено треугольником. В качестве фазосдвигающего устройства используется специальная цепочка. Путем изменения сопротивления, на конденсаторе образуется напряжение, сдвинутое на определенный угол относительно основного напряжения.

При достижении в конденсаторе уровня напряжения необходимого для переключения, происходит срабатывание динистора и симистора, вызывающее активацию силового двунаправленного ключа.

Второй вариант используется при запуске двигателей, частота вращения которых составляет 3000 об/мин. В эту же категорию входят устройства, установленные на механизмах, требующих большого момента сопротивления во время запуска. В этом случае необходимо обеспечение большого пускового момента. С этой целью в предыдущую схему были внесены изменения, и конденсаторы, необходимые для сдвига фаз, были заменены двумя электронными ключами. Первый ключ последовательно соединяется с фазной обмоткой, приводя к индуктивному сдвигу тока в ней. Подключение второго ключа – параллельное фазной обмотке, что способствует образованию в ней опережающего емкостного сдвига тока.

Данная схема подключения учитывает обмотки двигателя, смещенные в пространстве между собой на 120^{С. При настройке определяется оптимальный угол сдвига тока в обмотках фаз, обеспечивающий надежный пуск устройства. При выполнении этого действия вполне возможно обойтись без каких-либо специальных приборов.}

Подключение электродвигателя 380в на 220в через конденсатор

Для нормального подключения следует знать принцип действия трехфазного двигателя. При включении в трехфазную сеть, по его обмоткам в разные моменты времени поочередно начинает идти ток. То есть в определенный отрезок времени ток проходит через полюса каждой фазы, создавая так же поочередно магнитное поле вращения. Он оказывает влияние на обмотку ротора, вызывая вращение путем подталкивания в разных плоскостях в определенные моменты времени.

При включении такого двигателя в однофазную сеть, в создании вращающегося момента будет участвовать только одна обмотка и воздействие на ротор в этом случае происходит только в одной плоскости. Такого усилия совершенно недостаточно для сдвига и вращения ротора. Поэтому для того чтобы сдвинуть фазу полюсного тока, необходимо воспользоваться фазосдвигающими конденсаторами. Нормальная работа трехфазного электродвигателя во многом зависит от правильного выбора конденсатора.

Расчет конденсатора для трехфазного двигателя в однофазной сети:

При мощности электродвигателя не более 1,5 кВт в схеме будет достаточно одного рабочего конденсатора.
Если же мощность двигателя свыше 1,5 кВт или он испытывает большие нагрузки во время запуска, в этом случае выполняется установка сразу двух конденсаторов – рабочего и пускового. Их подключение осуществляется параллельно, причем пусковой конденсатор нужен только для запуска, после чего происходит его автоматическое отключение.
Управление работой схемы производится кнопкой ПУСК и тумблером отключения питания. Для запуска двигателя нажимается пусковая кнопка и удерживается до тех пор, пока не произойдет полное включение.

В случае необходимости обеспечить вращение в разные стороны, выполняется установка дополнительного тумблера, переключающего направление вращения ротора. Первый основной выход тумблера подключается к конденсатору, второй – к нулевому, а третий – к фазному проводу. Если подобная схема способствует падению мощности или слабому набору оборотов, в этом случае может потребоваться установка дополнительного пускового конденсатора.

Подключение 3х фазного двигателя на 220 без потери мощности

Наиболее простым и эффективным способом считается подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть путем подключения третьего контакта, соединенного с фазосдвигающим конденсатором.

Наибольшая выходная мощность, которую возможно получить в бытовых условиях, составляет до 70% от номинальной. Такие результаты получаются в случае использования схемы «треугольник». Два контакта в распределительной коробке напрямую соединяются с проводами однофазной сети. Соединение третьего контакта выполняется через рабочий конденсатор с любым из первых двух контактов или проводов сети.

При отсутствии нагрузок, трехфазный двигатель возможно запускать с помощью только рабочего конденсатора. Однако при наличии даже небольшой нагрузки, обороты будут набираться очень медленно, или двигатель вообще не запустится. В этом случае потребуется дополнительное подключение пускового конденсатора. Он включается буквально на 2-3 секунды, чтобы обороты двигателя могли достигнуть 70% от номинальных. После этого конденсатор сразу же отключается и разряжается.

Таким образом, при решении вопроса как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт, необходимо учитывать все факторы. Особое внимание следует уделить конденсаторам, поскольку от их действия зависит работа всей системы.

Трехфазная электрическая мощность | Передача электроэнергии

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

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

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

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

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

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

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

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

В большом оборудовании для кондиционирования воздуха и т. Д. Используются трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономии и долговечности.

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

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

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

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

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

Поскольку однофазная мощность стремится к нулю в каждый момент, когда напряжение пересекает ноль, но трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ накапливать энергию в течение необходимой доли секунды.

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

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

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

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

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

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

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

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

Один цикл напряжения трехфазной системы

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

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

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

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

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

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

Трехфазный двигатель, работающий от однофазного источника питания

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока широко используется в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, простоте обслуживания и эксплуатации. Трехфазный двигатель переменного тока использует трехфазный источник питания (3 фазы 220 В, 380 В, 400 В, 415 В, 480 В и т. Д.), Но в некоторых реальных приложениях у нас есть только однофазные источники питания (1 фаза 110 В, 220 В, 230 В, 240 В и т. Д.). .), особенно в бытовой технике.В случае, если трехфазные машины работают от однофазных источников питания, есть 3 способа сделать это:

Перемотка мотора
Купить GoHz VFD
Купить преобразователь частота / фаза

I: Перемотка двигателя
Необходимо выполнить некоторые работы, чтобы преобразовать трехфазный двигатель в работу с однофазным источником питания. Здесь вы узнаете, как преобразовать трехфазный двигатель 380 В для работы от однофазного источника питания 220 В.

Принцип перемотки
Трехфазный асинхронный двигатель использует три взаимно разделенных угла 120 ° сбалансированного тока через обмотку статора для создания изменяющегося во времени вращающегося магнитного поля для привода двигателя.Прежде чем говорить об использовании трехфазного асинхронного двигателя, переводимого для работы от однофазного источника питания, мы должны пояснить вопрос создания вращающегося магнитного поля однофазного асинхронного двигателя, поскольку однофазный двигатель может быть запущен только после установления вращающегося магнитного поля. . Причина, по которой у него нет начального пускового момента, заключается в том, что однофазная обмотка в магнитном поле не вращается, а пульсирует. Другими словами, он фиксирован относительно статора.В этом случае пульсирующее магнитное поле статора взаимодействует с током в проводнике ротора и не может генерировать крутящий момент, потому что нет вращающегося магнитного поля, поэтому двигатель не может быть запущен. Однако положение двух обмоток внутри двигателя имеет разный угол наклона. Если он пытается произвести ток другой фазы, двухфазный ток имеет определенную разность фаз во времени, чтобы создать вращающееся магнитное поле. Таким образом, статор однофазного двигателя должен иметь не только рабочую обмотку, но и пусковую.В соответствии с этим принципом мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвинуть одну из катушек обмотки с помощью конденсатора или индуктивности, чтобы две фазы могли проходить через разный ток, чтобы установить вращающееся магнитное поле, чтобы управлять двигателем. Когда трехфазный асинхронный двигатель использует однофазный источник питания, мощность составляет только 2/3 от исходной.

Метод перемотки
Чтобы использовать трехфазный двигатель на однофазном источнике питания, мы можем последовательно соединить любые двухфазные катушки обмотки, а затем подключить к другой фазе.В это время магнитный поток в двух обмотках имеет разность фаз, но рабочая обмотка и пусковая обмотки подключены к одному источнику питания, поэтому ток одинаковый. Поэтому последовательно подключите конденсатор, катушку индуктивности или резистор к пусковой обмотке, чтобы ток имел разность фаз. Для увеличения пускового момента соединения можно использовать автотрансформатор для увеличения напряжения однофазного источника питания с 220 В до 380 В, как показано на Рисунке 1.

Малогабаритные двигатели общего назначения имеют Y-образное соединение. Для трехфазного асинхронного двигателя Y-типа клемма обмотки конденсатора C подключается к клемме пуска автотрансформатора. Если вы хотите изменить направление вращения вала, подключите его, как показано на рисунке 2.

Если вы не хотите повышать напряжение, источник питания 220 В также может использовать это. Поскольку исходная трехфазная обмотка напряжения питания 380 В теперь используется для источника питания 220 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.

Рисунок 3 Слишком низкий крутящий момент проводки. Если вы хотите увеличить крутящий момент, вы можете подключить конденсатор фазовой синхронизации к двухфазной обмотке в катушке и использовать ее в качестве пусковой обмотки. Одна катушка, напрямую подключенная к источнику питания 220 В, см. Рисунок 4.

На рисунках 3 и 4, если вам нужно изменить направление вращения вала, вы можете просто изменить сквозное направление пусковой обмотки или рабочей обмотки. .

Магнитный момент после того, как две обмотки соединены последовательно (одна из которых является обратной струной), складывается из двух углов магнитного момента 60 ° (Рисунок 5).Магнитный момент намного выше, чем магнитный момент 120 ° (показан на Рисунке 6), поэтому пусковой момент проводки на Рисунке 5 больше, чем на Рисунке 6.

Значение резистора доступа R (рисунок 7) на обмотке пускателя должно быть замкнуто на сопротивление фазы обмотки статора и должно выдерживать пусковой ток, который в 0,1-0,12 раза больше пускового момента.

Выбор конденсатора фазового сдвига
Рабочий конденсатор c = 1950 × Ie / Ue × cosφ (микрозакон), Ie, ue, cosφ — это исходный номинальный ток двигателя, номинальное напряжение и количество циклов мощности.
Обычный рабочий конденсатор, используемый в однофазном источнике питания трехфазного асинхронного двигателя (220 В): на каждые 100 Вт используются 4-6 микроконденсаторы. Пусковой конденсатор может быть выбран в соответствии с пусковой нагрузкой, обычно в 1–4 раза превышающей рабочий конденсатор. Когда двигатель достигает 75% ~ 80% номинальной скорости, пусковой конденсатор должен быть отключен, иначе двигатель перегорит.

Емкость конденсатора должна быть выбрана правильно, чтобы токи 11, 12 двух фазных обмоток были равны и равны номинальному току Ie, то есть 11 = 12 = Ie.Если требуется высокий пусковой момент, можно добавить пусковой конденсатор и подключить его к рабочему конденсатору. При нормальном запуске отключите пусковой конденсатор.

Есть много преимуществ в использовании трехфазного двигателя от однофазного источника питания, работа по перемотке проста. Однако общая мощность однофазного источника питания слишком мала, он должен выдерживать высокий пусковой ток, поэтому этот метод можно применить только к двигателю мощностью 1 кВт или менее.

II: Купите GoHz VFD
VFD, сокращение от Variable Frequency Drive, это устройство для управления двигателем, работающим с регулируемой скоростью.Однофазный преобразователь частоты в трехфазный — лучший вариант для трехфазного двигателя, работающего от однофазного источника питания (1 фаза 220 В, 230 В, 240 В), он устраняет пусковой ток во время запуска двигателя, заставляя двигатель работать от нулевой скорости до полной. скорость плавная, плюс цена абсолютно доступная. Доступны частотно-регулируемые приводы GoHz мощностью от 1/2 до 7,5 л.с., более мощные частотно-регулируемые приводы могут быть настроены в соответствии с конкретными двигателями.

Видео с подключением однофазного и трехфазного частотно-регулируемого привода с частотой ГГц

Преимущества использования частотно-регулируемого привода с частотой дискретизации 1 ГГц для трехфазного двигателя:

Плавный пуск может быть достигнут путем настройки параметров частотно-регулируемого привода, время пуска может быть установлено в несколько секунд или даже десятки.
Функция бесступенчатого регулирования скорости для обеспечения оптимальной работы двигателя.
Переведите двигатель с индуктивной нагрузкой на емкостную нагрузку, которая может увеличить коэффициент мощности.
имеет функцию самодиагностики, а также функции защиты от перегрузки, перенапряжения, низкого давления, перегрева и более 10 функций.
Может быть легко запрограммирован с клавиатуры для автоматического управления.

III: Купите преобразователь частоты / фазы
Преобразователь частоты GoHz или преобразователь фазы также можно использовать для таких ситуаций, он может преобразовывать однофазный (110 В, 120 В, 220 В, 230 В, 240 В) в трехфазный (0- 520 В) с чистым синусоидальным выходом, который лучше для характеристик двигателя, чем форма волны ШИМ VFD, они предназначены для лабораторных испытаний, самолетов, военных и других приложений, где требуются высококачественные источники питания, это очень дорого.

Статья по теме: Воздействие двигателя 60 Гц (50 Гц) на источник питания 50 Гц (60 Гц)

Однофазное и трехфазное питание Объяснение

В электричестве фаза относится к распределению нагрузки. В чем разница между однофазным и трехфазным блоком питания? Однофазное питание — это двухпроводная силовая цепь переменного тока. Обычно это один провод питания — фазный провод — и один нейтральный провод, при этом ток течет между силовым проводом (через нагрузку) и нейтральным проводом.Трехфазное питание — это трехпроводная силовая цепь переменного тока, в которой каждый фазный сигнал переменного тока разнесен на 120 электрических градусов.

Жилые дома обычно питаются от однофазного источника питания, в то время как коммерческие и промышленные объекты обычно используют трехфазное электроснабжение. Одно из ключевых различий между однофазным и трехфазным состоит в том, что трехфазный источник питания лучше выдерживает более высокие нагрузки. Однофазные источники питания чаще всего используются, когда типичными нагрузками являются освещение или обогрев, а не большие электродвигатели.

Однофазные системы могут быть производными от трехфазных систем. В США это делается через трансформатор для получения нужного напряжения, а в ЕС — напрямую. Уровни напряжения в ЕС таковы, что трехфазная система может также служить тремя однофазными системами.

Однофазное и трехфазное питание

Еще одним важным отличием трехфазного питания от однофазного является постоянство подачи питания. Из-за пиков и провалов напряжения однофазный источник питания просто не обеспечивает такой стабильности, как трехфазный источник питания.Трехфазный источник питания обеспечивает постоянную подачу питания.

По сравнению с однофазным питанием и трехфазным, трехфазные источники питания более эффективны. Трехфазный источник питания может передавать в три раза больше мощности, чем однофазный источник питания, при этом требуется только один дополнительный провод (то есть три провода вместо двух). Таким образом, трехфазные источники питания, независимо от того, имеют ли они три провода или четыре, используют меньше проводящего материала для передачи заданного количества электроэнергии, чем однофазные источники питания.

Разница между трехфазной и однофазной конфигурациями

В некоторых трехфазных источниках питания действительно используется четвертый провод, который является нейтральным проводом. Две наиболее распространенные конфигурации трехфазных систем известны как звезда и треугольник. Конфигурация треугольника имеет только три провода, в то время как конфигурация звезды может иметь четвертый, нейтральный, провод. Однофазные блоки питания также имеют нейтральный провод.

Как однофазные, так и трехфазные системы распределения электроэнергии имеют функции, для которых они хорошо подходят.Но эти два типа систем сильно отличаются друг от друга.

Статьи по теме

Узнайте больше об анализаторах качества электроэнергии.

Подключение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть. Трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторов. Магнитный пускатель

В работе электриков общая задача — подключить двигатель, рассчитанный на три фазы, в однофазную сеть.Выполнить эту, на первый взгляд, непростую задачу без помощи дополнительных устройств сложно. Устройства, позволяющие двигателю с тремя фазами работать в сетях 220 В, являются различными фазосдвигающими элементами. Из их коллекторов чаще всего для этих целей выбирают емкость. Правильно подобрать конденсатор для трехфазного двигателя по схемам и простым формулам.

Асинхронные электродвигатели с тремя обмотками на статоре преобладают в различных отраслях сельского хозяйства.Применяются для привода вентиляционных устройств, уборки навоза, приготовления пищи, водоснабжения. Популярность таких моторов обусловлена рядом преимуществ:

Подключить трехфазный двигатель к 220В можно попробовать, зная отличия в схемах подключения обмоток. Количество фаз, на которые рассчитан двигатель, можно определить по количеству клемм в его клеммной коробке: трехфазных в нем будет 6 выводов, а в однофазных две или четыре.

Обмотки двигателя с тремя фазами соединяются по заданной схеме, называемой «звезда» или «треугольник».У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. При подключении в звезду обмотки подключаются. В клеммной коробке эта составная схема будет отображаться с помощью двух перемычек между зажимами с обозначениями «C6», «C4», «C5». Если обмотка двигателя соединена с треугольником, то начало соединяется с каждым концом. В клеммной коробке будут использоваться три перемычки, которые соединят зажимы «C1» и «C6», «C2» и «C4», «C3» и «C5».

Необходимость в элементах фазовращателя

При подключении трехфазного электродвигателя к сети 220 В пускового момента не возникает.Следовательно, возникает необходимость подключения пусковых устройств. Они создают фазовый сдвиг, позволяющий двигателю долго работать и работать под нагрузкой.

В качестве фазовращающих элементов можно использовать:

сопротивление;
индуктивность;
вместимость.

Из-за подключения трехфазного двигателя через конденсатор вала он начинает вращаться при подаче напряжения. Присоединение контейнера гарантирует не только запуск мотора, но и длительное удержание нагрузки.

Подключить трехфазный электродвигатель к сети 220 В. Можно только после изучения схемы подключения обмотки и назначения устройства, которое она будет активировать.

Присоединение конденсатора к обмоткам двигателя необходимо выполнять, соблюдая некоторые правила. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети выполняется по одной из двух стандартных схем: «Звезда» или «Треугольник».

В двигателях средней и большой мощности необходимо два бака — рабочий и пусковой.Рабочий конденсатор КП 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 в «Звезде»:

Порядок подключения по схеме треугольник:

Подключите выводы обмоток двигателя в клеммной коробке, установив три перемычки между зажимами C1 и C6, C2 и C4, C6 и C5.
Присоедините конденсаторы к началу и концу одной и той же фазы (C1, C4 или C2, C5 или C3, C6).
Подвести ноль к клемме перемычки, свободной от емкости, а фазу — к любому другому зажиму.

Чтобы изменить направление вращения вала, вам потребуется напряжение или конденсаторы, которые будут подключены к другой фазе двигателя.

При выборе конденсатора необходимо предотвратить ситуацию, при которой фазный ток превышает номинальное значение.Поэтому подходить к расчетам нужно очень внимательно — неверные результаты могут привести не только к поломке конденсатора, но и обмотки обмоток двигателя.

На практике для запуска двигателей малой мощности мы используем упрощенный выбор, исходя из соображений, что на каждые 100 Вт мощности двигателя требуется 7 мкФ бака при подключении к треугольнику. Когда обмотка соединена в звезду, это значение увеличивается вдвое. Если однофазная сеть присоединена к однофазной сети мощностью 1 кВт, то конденсатор заряжается зарядом 70-72 мкФ при соединении обмоток треугольником, и 36 мкФ в случае соединения звездой.

Расчет необходимого значения трудоспособности производится по формулам.

При соединении звездой:

Если обмотки образуют треугольник:

I — Номинальный ток двигателя. Если по каким-то причинам его значение неизвестно, необходимо использовать формулу для расчета:

В данном случае подключено U = 220 В звездой, U = 380 В — треугольник.

P — мощность, измеренная в ваттах.

При запуске двигателя, при значительной нагрузке на вал, параллельно с рабочим объемом необходимо разрешить запуск.

Его значение рассчитывается по формуле:

СП = (2,5 ÷ 3,0) ср

Пусковая установка должна превышать рабочее значение в 2,5 — 3 раза.

Очень важен правильный выбор значений напряжения для конденсатора. Этот параметр, как и емкость, влияет на цену и габариты устройства. Если сетевое напряжение больше номинала конденсатора, пусковое устройство выйдет из строя.

Но и использовать аппаратуру с завышенным напряжением тоже не стоит.Ведь это приведет к неэффективному увеличению габаритов конденсаторной батареи.

Оптимальным считается значение напряжения конденсатора в 1,15 раза превышающее значение напряжения сети: UK = 1,15 U s.

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

Выбрать схему подключения

Обмотки одного двигателя могут быть соединены звездой или треугольником. Вам нужно выбрать схему подключения по нагрузке. Если трехфазный двигатель в однофазной сети будет приводить в движение какой-либо маломощный механизм, то можно выбрать схему подключения «звезда». При этом рабочий ток будет небольшим, но значительно уменьшатся габариты и цена конденсаторной батареи.

В случае большой нагрузки при работе или в момент запуска обмотка двигателя должна быть включена по схеме «Треугольник». Это обеспечит достаточный ток для длительной работы. К недостаткам можно отнести значительную цену и габариты конденсаторов.

Если после подключения конденсаторов и источника питания двигатель гудит, но не запускается, причин могут быть самыми разными:

Громкий неприятный шум при включении двигателя и вращении вала свидетельствует о превышении емкости конденсатора.

Неплохо будет работать трехфазный двигатель в однофазной сети. Недостатком будет только развивающая мощность — не 100%, а 60-80% от номинала. Если мощность используется только для запуска, полезная мощность двигателя не будет превышать 60% от его номинальной мощности.

В различных любительских электромеханических машинах и устройствах в большинстве случаев используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Увы, трехфазное использование в быту — явление очень редкое, ведь для своего питания от обычной электросети любители используют фазосдвигающий конденсатор, что позволяет в полной мере воплотить силовые и пусковые свойства мотора. .

Асинхронные трехфазные электродвигатели, а именно их, в результате широкого распространения, которое часто приходится применять, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием 120 электрических градусов в распределительной коробке убираются проводники обмоток, начало и концы которых уложены (С1, С2, С3, С4, С5 и С6).

Подключение «Треугольник» (на 220 вольт)

Коннект «Звезда» (на 380 вольт)

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычки для подключения звездообразной схемы

Когда трехфазный двигатель включается в трехфазную сеть по его обмоткам в разное время, в свою очередь, начинает течь ток, создавая вращающееся магнитное поле, которое приводит к ротору, заставляя его вращать его. .Когда двигатель подключен к однофазной сети, крутящий момент, который может перемещать ротор, не создается.

Если можно подключить двигатель сбоку к трехфазной сети, то мощность не тяжелая. В разрыв одной из фаз ставим амперметр. Запустить. Показания амперметра Умножьте на фазное напряжение.

В хорошей сети это 380. Получаем мощность P = I * U. Взято% 10-12 по КПД. Получите действительно верный результат.

Для измерения оборотов есть меховые приборы.Хотя по слухам тоже можно определить.

Среди различных способов включения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее распространенным является включение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Скорость вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как при подключении к трехфазной сети.Увы, заявить мощность, потери которой достигают значительных значений, невозможно. Четкие значения потери силы зависят от схемы включения, условий работы двигателя, величины емкости фазирующего конденсатора. Примерно трехфазный двигатель в однофазной сети теряет до 30-50% собственной мощности.

Не многие трехфазные электродвигатели готовы хорошо работать в однофазных сетях, но большинство из них справились с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потерь 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 2 номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т. Д., Электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380 / 220В (380В — для «Звезд», 220 — для «треугольник»). Наибольшее напряжение у «звезды», наименьшее — у «треугольника». В паспорте и на знаке двигателей, не считая других характеристик, указывают рабочее напряжение обмоток, схему их подключения и вероятность его изменения.

Таблетки трехфазных электродвигателей

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть соединены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При подключении трехфазного двигателя в одноименную сеть лучше использовать схему «треугольник», так как в этом случае двигатель имеет меньшую мощность, чем при включении «звезды».

Название B информирует, что обмотки двигателя соединены по схеме «звезда», и вероятность их переключения на «треугольник» не учитывается (выходов не более 3-х) в разветвительной коробке.В этом случае остается либо посоревноваться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме «Звезда», либо, заложив в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме схема треугольника.

В случае, если рабочее напряжение двигателя 220 / 127В, то подключать к однофазной сети к двигателю 220В можно только по схеме «Звезда». При включении 220В по схеме «Треугольник» двигатель горит.

Пусков и концов обмоток (разные варианты)

Вероятно, основная сложность включения трехфазного двигателя в однофазную сеть состоит в том, чтобы понять электрические трубопроводы, выходящие на распределительную коробку или, если последняя является скорее, просто производными от двигателя, направленного наружу.

Самый распространенный вариант, когда обмотка уже подключена по «треугольнику» в имеющемся двигателе на 380 / 220В. В этом случае необходимо просто подключить токовые электрические трубки и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если заводной двигатель подключен «звездой», и есть возможность поменять его на «треугольник», то такой случай тоже можно отнести к трудоемким. Необходимо просто поменять схему поворота обмоток на «треугольник», используя для этого перемычку.

Определение начала и конца обмоток. Ситуация усложняется, если в распределительной коробке выводится 6 проводов без указания их принадлежности к конкретной обмотке и обозначения начала и окончания.В данном случае дело сводится к решению 2-х задач (хотя надо попробовать поискать какую-то документацию на электродвигатель в сети. Можно описать, к чему относятся электрические трубы разных цветов :):

определение пары проводов, относящихся к одной обмотке;

нахождение начала и конца обмоток.

1-я задача решается по «прозвищу» всех проводов тестером (измерение сопротивления). Когда устройства нет, можно решить это лампочкой от фонарика и батареек, подключив имеющиеся электрические трубы в цепь поочередно с лампочкой.Если последний загорается, это означает, что два проверенных конца принадлежат одной обмотке. Этот метод определяет 3 пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) с соотношением 3 обмоток.

Определение пары проводов, относящихся к одной обмотке

Задача вторая, нужно определить начало и конец обмоток, она будет несколько сложнее и потребуется наличие батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой для этой задачи не подходит по инерции.Порядок определения концов и начала обмоток приведен на схемах 1И 2.

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (например, а) подключается аккумулятор, к концам других (например, б) — стрелочный вольтметр. Теперь при обрыве контакта проводов и с аккумулятором стрелка вольтметра поплыла в какую-то сторону. Затем нужно подключить вольтметр к обмотке С и произвести такую же операцию с разрывом контактов аккумулятора.При необходимости, изменяя полярность обмотки с (меняя концы С1 и С2), необходимо следить за тем, чтобы стрелка стрелы поворачивалась в том же направлении, что и в случае обмотки В. Таким же образом, обмотка А — с аккумулятором, подключенным к обмотке С или В.

В конечном итоге из всех манипуляций должно получиться следующее: при размыкании контактов АКБ хотя бы с некоторыми обмотками на 2-х других должен появиться электрический потенциал той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону).Выводы 1-й балки как начало (A1, B1, C1) осталось пометить (A1, B1, C1), а выводы другой — как концы (A2, B2, C2) и соединить их по Желаемая схема — «треугольник» либо «звезда» (при напряжении двигателя 220 / 127В).

Удаление отсутствия заканчивается. Наверное, самый сложный вариант — когда у двигателя сращивание обмоток по схеме «Звезда», и нет возможности переключить его на «треугольник» (в распределительной коробке выводится не более 3-х трубок — начало обмоток С1, С2, С3).

В этом случае для включения двигателя по схеме «Треугольник» необходимо вывести недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Цепи включения трехфазного двигателя в однофазной сети

Включить по схеме «Треугольник». В случае домашней сети, исходя из убеждения в получении большей выходной мощности, более целесообразным считается однофазное включение трехфазных двигателей по схеме «Треугольник». При этом их мощность имеет возможность достигать 70% от номинальной.2 контакта в разветвительной коробке подключены напрямую к электропроводкам однофазной сети (220В), а 3-тоесть — через рабочий конденсатор СР хотя бы к некоторым из 2-х контактов или электрических проводов сети.

Обеспечить запуск. Работа трехфазного двигателя без нагрузки может осуществляться от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электронное письмо имеет некоторую нагрузку, оно либо не запускается, либо становится очень медленным. Тогда для быстрого запуска потребуется вспомогательный рабочий конденсатор СП (расчет емкости емкости описан ниже).Пусковые конденсаторы работают только во время пуска двигателя (2-3 секунды, оборот не выполняется примерно на 70% от номинала), затем пусковой конденсатор необходимо выключить и разрядить.

Трехфазный двигатель удобно запускать специальным выключателем, одна пара которого замыкается при нажатии кнопки. При отпускании одни контакты блокируются, остальные остаются включенными — кнопка «Стоп» не нажимается.

Выключатель для пуска электродвигателей

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

Направление вращения можно контролировать, подключив последний через конденсатор к двухпозиционному переключателю, соединенному двумя контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения переключателя двигатель повернется в ту или иную сторону.

На рисунке ниже изображена схема с пусковым и рабочим конденсатором и ключом реверса, позволяющим комфортно управлять трехфазным двигателем.

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

Подключение по схеме «Звезда». Такая схема подключения трехфазного двигателя к сети напряжением 220В применяется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220 / 127В.

Конденсаторы. Требуемая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы включения на обмотках двигателя и других характеристик.Для подключения «звезды» емкость рассчитывается по формуле:

CP = 2800 I / U

Для треугольного соединения:

CP = 4800 I / U

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

I = p / (1,73 un cosf)

где P — мощность электрического двигатель кВт; n — КПД двигателя; COSF — коэффициент мощности, 1,73 — коэффициент, определяющий соответствие между линейным и фазным токами.КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Традиционно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике значение емкости рабочего конденсатора при подключении «треугольника» можно рассматривать по упрощенной формуле C = 70 PN, где PN — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт необходимо около 7 мкФ рабочей емкости конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется по результатам работы двигателя.В том случае, если его значение больше чем, это будет необходимо в этих условиях эксплуатации, двигатель будет иметь перевес. Если емкость требуется меньше, выходная мощность электродвигателя станет очень низкой. Есть повод искать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с небольшой мощности и постепенно увеличивая его значение до рационального. Если это возможно, гораздо лучше выбрать емкость для измерения тока в электрических трубопроводах, подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например, с помощью токоизмерительных клещей.Текущее значение должно быть ближе. Измерения следует проводить в том режиме, в котором будет работать двигатель.

При определении пусковой мощности в первую очередь исходят из требований создания желаемой стартовой точки. Не путайте стартовую емкость с емкостью контейнера. На приведенных схемах пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (СР) и пускового (СП) конденсаторов.

В том случае, если в рабочих условиях пуск электродвигателя происходит без нагрузки, пусковая мощность традиционно принимается такой же рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен.В этом случае схема подключения упрощается и сокращается. Для такого упрощения и основного сокращения схемы можно организовать вероятность отключения нагрузки, например, дав возможность быстро и комфортно изменить положение мотора для опускания ременной передачи, или сделав снятие прижимного ролика, например, как у ременной муфты мотоблока.

Запуск под нагрузкой требует наличия достаточной мощности (SP) подключенного временного запуска двигателя.Увеличение отключенного контейнера приводит к увеличению начальной точки, и при определенном конкретном значении его значение достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному эффекту: начальная точка начинает уменьшаться.

Зачистка из условия запуска двигателя при нагрузке, наиболее близкой к номинальной, пусковая емкость обязана быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора требуется 80-160 мкФ, что обеспечит пусковую емкость (сумма емкостей рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ.Хотя, если двигатель при запуске имеет небольшую нагрузку, емкость пускового конденсатора может быть для него меньше или вообще необходима.

Пусковые конденсаторы работают кратковременно (всего несколько секунд на весь период подключения). Это дает возможность использовать при запуске двигателя более дешевые ключевые электролитические конденсаторы, специально созданные для этой цели.

Обратите внимание, что двигатель, подключенный к однофазной сети через конденсатор, работающий при отсутствии нагрузки, на обмотке, питаемой через конденсатор, имеет на 20-30% больше номинала.Следовательно, в случае использования двигателя в режиме короткого замыкания емкость рабочего конденсатора должна быть минимизирована. Но тогда, если двигатель запустился без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Намного лучше применить не 1 большой конденсатор, а несколько гораздо меньшего размера, частично из-за возможности выбора хорошей мощности, подключения добавленных или отключения неадекватных, последние используются как пусковая. Требуемое количество микрофарад набирается параллельно соединению нескольких конденсаторов, отталкиваясь от того, что общая емкость при параллельном включении рассчитывается по формуле:

Определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя

Асинхронные трехфазные двигатели распространены в производстве и быту.Особенность в том, что их можно подключать как к трехфазной, так и к однофазной сети. В случае с однофазными моторами это невозможно: они работают только при питании от 220В. А какие есть способы подключения двигателя 380 вольт? Рассмотрим, как соединить обмотки статора в зависимости от количества фаз в электросети, с помощью иллюстраций и обучающего видео.

Базовых схем две (видео и схемы в следующем разделе статьи):

Преимущество подключения треугольник — работа на максимальной мощности.Но при включении электродвигателя в обмотках возникают большие пусковые токи, опасные для техники. Когда звезда подключена, двигатель запускается плавно, так как токи низкие. Но добиться максимальной мощности не получается.

В связи с вышесказанным двигатели при питании от 380 вольт подключаются только звездой. В противном случае высокое напряжение при включении треугольника способно развить такие пусковые установки, что блок выйдет из строя. Но при высокой нагрузке выходной мощности может не хватить.Тогда прибегайте к хитростям: запустите звезду звезды, чтобы она благополучно включилась, а затем переключитесь с этой схемы на треугольник для набора большой мощности.

Треугольник и звезда

Прежде чем рассматривать эти схемы, договариваемся:

Статор имеет 3 обмотки, каждая из которых по 1 в начале и 1 в конце. Они выводятся в виде контактов. Поэтому для каждой обмотки их 2. Обозначим: обмотку — о, конец — к, начало — N. На схеме ниже 6 контактов пронумерованы от 1 до 6.Для первой обмотки начало — 1, конец — 4. Согласно принятым обозначениям это NO1 и K4. Для второй обмотки — NO2 и KO5, для третьей — but3 и CO6.
В электросети 380 вольт 3 фазы: A, B и C. Их условное обозначение оставим прежним.

При соединении обмоток электродвигателя звездой сначала подключают все пуски: бут1, бут2 и н3. Затем K4, KO5 и CO6 соответственно получают питание от A, B и C.

При соединении асинхронного электродвигателя треугольником каждое начало соединяется с концом обмотки.Выбирайте порядковый номер обмоток произвольно. Может получиться: no1-ko5-n2-ko6-n3-ko2.

Соединения звезды и треугольника выглядят так:

Бывают в жизни ситуации, когда нужно включить какое-то промышленное оборудование в обычную домашнюю сеть электроснабжения. Сразу возникает проблема с количеством проводов. В машинах, предназначенных для эксплуатации на предприятиях, выводов, как правило, три, а иногда и четыре. Что с ними делать, где их подключать? Те, кто пробовал опробовать разные варианты, убедились, что моторы просто не хотят крутиться.Возможно ли вообще однофазное подключение трехфазного двигателя? Да, можно добиться вращения. К сожалению, в этом случае падение мощности неизбежно почти вдвое, но в некоторых ситуациях это единственный выход.

Напряжение и их соотношение

Чтобы понять, как подключить трехфазный двигатель к обычной розетке, следует разобраться, как соотносятся напряжения в промышленной сети. Напряжения хорошо известны — 220 и 380 вольт. Раньше еще было 127 Б, но в пятидесятые по этому параметру больше отказались.Откуда взялись эти «магические числа»? Почему не 100, 200 или 300? Кажется, что круглые числа считаются проще.

Большая часть промышленного электрооборудования рассчитана на подключение к трехфазной сети, напряжение каждой фазы относительно нулевого провода составляет 220 вольт, как и в домашней розетке. Откуда берется 380 В? Это очень просто, достаточно рассмотреть равносторонний треугольник с углом 60, 30 и 30 градусов, который представляет собой векторную диаграмму напряжений. Длина самой длинной стороны будет равна длине бедра, умноженной на COS 30 °.После нескоростных подсчетов можно убедиться, что 220 х Cos 30 ° = 380.

Устройство трехфазного двигателя

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

Изобретателем этого революционного устройства был русский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский.Эта выдающаяся электротехника была сторонником теории трехфазного электроснабжения, которая в наше время стала доминирующей. Трехфазный работает по принципу индукции токов от обмоток статора по замкнутым проводам ротора. В результате их протекания на короткозамкнутых обмотках в каждой из них возникает магнитное поле, которое стыкуется, взаимодействуя с силовыми линиями статора. Таким образом получается крутящий момент, приводящий к круговому движению оси двигателя.

Обмотки расположены под углом 120 °, таким образом, вращающееся поле, создаваемое каждой фазой, последовательно толкает каждую намагниченную сторону ротора.

Треугольник или звезда?

Трехфазный двигатель в трехфазную сеть может быть включен двумя способами — с участием нулевого провода или без него. Первый способ называется «Звезда», в этом случае каждая из обмоток находится под (между фазой и нулем), равным 220 В. Схема подключения трехфазного двигателя «Треугольник» предполагает последовательное соединение трех обмоток и подавать линейные (380 В) напряжения на коммутационные узлы. Во втором случае двигатель выдаст 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 на обратное. Для этого вам просто нужно поменять местами два провода из трех.

Для удобства изменения схемы в клеммной коробке двигателя предусмотрены перемычки, выполненные, как правило, из меди. Для включения «звезды» аккуратно соедините три обмотки выходного провода вместе. «Треугольник» получается немного посложнее, но с ним справятся любые электротехники.

Фазос-сдвижные контейнеры

Итак, иногда возникает вопрос, как подключить трехфазный двигатель к обычной домашней розетке. Если вы просто попытаетесь подключить к вилке два провода, она не будет вращаться. Для того, чтобы корпус пошел, нужно смоделировать фазу, сдвинув подаваемое напряжение на какой-то угол (желательно 120 °). Добиться этого эффекта можно, если использовать элемент фазового сдвига. Теоретически это может быть и индуктивность, и даже сопротивление, но чаще всего трехфазный двигатель в однофазную сеть включают с помощью латинской электрической буквы S.

Что касается применения дросселей, то это затруднительно из-за сложности определения их стоимости (если она не указана на корпусе прибора). Для измерения величины L требуется специальный прибор или собранная по этой схеме. Кроме того, выбор доступных дросселей обычно ограничен. Однако экспериментально подобрать любой элемент фазосдвига можно, но это хлопотно.

Что происходит при запуске двигателя? В одну из точек соединения подается ноль, в другую — фазу, а на третью — некоторое напряжение, смещенное на некоторый угол относительно фазы.Понятно и неспециалисту, что работа двигателя будет полной не из-за механической мощности на валу, а в некоторых случаях самого факта вращения. Однако при запуске могут возникнуть некоторые проблемы, например, отсутствие начального момента, способного сдвинуть ротор с места. Что делать в этом случае?

Пусковой конденсатор

Во время пуска вала требуются дополнительные усилия для преодоления сил инерции и трения. Для увеличения момента вращения необходимо установить дополнительный конденсатор, подключенный к схеме только на время пуска, а затем выключения.Для этих целей лучше всего использовать кнопку закрытия без фиксации положения. Подключение трехфазного двигателя с пусковым конденсатором показано ниже, это просто и понятно. В момент подачи напряжения нажмите кнопку «Пуск», и будет создан дополнительный фазовый сдвиг. После того, как двигатель наберет нужные обороты, кнопку можно (и даже нужно) отпустить, и на диаграмме останется только работоспособность.

Расчет величины резервуаров

Итак, мы выяснили, что для включения трехфазного двигателя в однофазную сеть требуется дополнительная схема подключения, в которой помимо кнопки пуска , два конденсатора включены.Вам нужно знать их величину, иначе система не сработает. Для начала определим величину электрического контейнера, необходимую для того, чтобы заставить ротор сдвинуться с места. При параллельном включении он представляет собой сумму:

С = от Арт + Ср, где:

С СТ — пуск дополнительного отключается после работоспособности;

С П — рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

Нам еще нужно значение номинального тока I n (оно указано на табличке, прикрепленной к двигателю на заводе).Этот параметр также можно определить по простой формуле:

IH = p / (3 x U), где:

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

P — мощность трехфазного двигателя, иногда при пропадании тарелки определяются на глаз.

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности рассчитываются по формулам:

С p = cp = 2800 i n / u — для «звезды»;

С p = 4800 i n / u — для «треугольника»;

Пусковой конденсатор должен работать в 2-3 раза больше.Единица измерения — микрофрейс.

Есть очень простой способ рассчитать вместимость: C = P / 10, но эта формула дает скорее порядковые номера, чем его значение. Однако верить ему придется в любом случае.

Почему подходит

Приведенный выше метод расчета является приблизительным. Во-первых, номинал, указанный на корпусе электроконтейнера, может существенно отличаться от фактического. Во-вторых, в обиходе часто используются бумажные конденсаторы (вообще говоря, вещь не годная), и они, как и всякие другие предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от заданного параметра.В-третьих, ток, который будет потреблять двигатель, зависит от величины механической нагрузки на вал, поэтому оценить ее можно только экспериментально. Как это сделать?

Требуется немного терпения. В итоге получается довольно громоздкий набор конденсаторов, главное — после окончания работ все беременеет, чтобы припаянные концы от исходящих от мотора колебаний не отваливались. И тогда не лишним будет проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.

Аккумуляторная сборка баков

Если в мастере нет специальных электролитических клещей, позволяющих измерять ток без размыкания цепей, то амперметр следует подключать последовательно к каждому проводу, который входит в трехфазный двигатель. В однофазной сети общее значение будет протекать, и при выборе конденсаторов следует стремиться к наиболее равномерной нагрузке обмоток. Следует помнить, что при последовательном подключении общая емкость уменьшается по закону:

Также нельзя забывать о таком важном параметре, как напряжение, на которое рассчитывается конденсатор.Он должен быть не меньше номинала сети, а лучше с запасом.

Разрядный резистор

Трехфазная цепь двигателя, включенная между той же фазой и нулевым проводом, иногда дополняется сопротивлением. Он служит для того, чтобы заряд оставался на пусковом конденсаторе, оставаясь после того, как машина уже выключена. Эта энергия может вызвать электрический удар, не опасный, но крайне неприятный. Чтобы обезопасить себя, необходимо подключить резистор с пусковой емкостью (электрики называют «оглушающими»).Величина его сопротивления велика — от половины мега до мега, а по размерам она мала, поэтому симпатична и наполовину насыщает мощность. Однако, если пользователь не боится быть «точным», то без этой детали вполне можно и обойтись.

Использование электролита

Как уже было сказано, пленочные или бумажные электрокары дорогие, и не так-то просто привезти их столько, сколько хотелось бы. Сделать однофазное подключение трехфазного двигателя можно с помощью недорогих и доступных электролитических конденсаторов.При этом совсем дешевыми они не будут, так как должны выдерживать 300 вольт постоянного тока. Для безопасности их стоит оглушить полупроводниковыми диодами (например, Д 245 или Д 248), но при этом стоит помнить, что при пробое этих устройств на электролит падает переменное напряжение, и он очень сильно нагревается. , а затем он взорвется, громко и эффективно. Поэтому без особой надобности лучше использовать конденсаторы бумажного типа, работающие от напряжения хотя бы постоянного, даже переменного.Некоторые мастера полностью разрешают использование электролитов в пусковых цепях. Из-за кратковременного воздействия на них переменного напряжения они могут не успеть взорваться. Лучше не экспериментировать.

Если нет конденсаторов

Где обычные граждане, не имеющие доступа к использованию электрических и электронных деталей, их приобретают? На барахолках и «барахолках». Там они лежат, аккуратно сброшенные кем-то (обычно пожилым) руками из старых стиральных машин, телевизоров и прочего строительного бытового и промышленного оборудования.Они очень много просят эту продукцию советского производства: продавцы знают, что если товар нужен, то купят, а если нет — и ничего не возьмут. Бывает, что как раз самого необходимого (в данном случае конденсатора) просто нет. И что делать? Без проблем! Придут резисторы и нужны только мощные, желательно керамические и глазурованные. Конечно, фаза идеального сопротивления (активная) не сдвигается, но в этом мире нет ничего идеального, и в нашем случае это хорошо. Каждое физическое тело имеет свою индуктивность, электрическую мощность и сопротивление, будь то крошечная пыль или огромная гора.Включение трехфазного двигателя в розетку становится возможным при замене его конденсатором с сопротивлением, номинал которого рассчитывается по формуле:

R = (0,86 x U) / ki, где:

ки — величина тока при трехфазном подключении, а;

У — наш верный 220 вольт.

Какие моторы подойдут?

Перед покупкой за немалые деньги мотор, который предполагается использовать в качестве привода круга для заточки, циркулярной пилы, сверлильного станка или другого полезного бытового устройства, не помешает задуматься о его применимости для этих целей.Не каждый трехфазный двигатель в однофазной сети вообще может работать. Например, серию МА (у него короткозамкнутый ротор с двойной ячейкой) следует исключить, чтобы не тащить значительный и бесполезный груз. В общем, лучше всего сначала поэкспериментировать или пригласить опытного человека, например электрика, и посоветоваться с ним перед покупкой. Асинхронный двигатель трехфазного ряда отходов, АПН, АО2, АО и, конечно же, А. Эти индексы указаны на заводских шильдиках.

В трехфазной сети обычно 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть еще один отдельный провод «Земля». Но нулевого провода нет.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто.Для этого измерьте напряжение между фазами и между нулем и фазой.

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

Возможные схемы обмоток двигателя

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 обозначаются цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 — ее конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V — V1 и V2, а обмотка W — W1 и W2.

Однако старые асинхронные двигатели, произведенные в СССР и имеющие старую советскую маркировку, все еще находятся в эксплуатации. В них старты начинались С1, С2, С3, а концы — С4, С5, С6.Значит, первая обмотка имеет выводы С1 и С4, вторая — С2 и С5, а третья — С3 и С6.

Трехфазные электродвигатели могут подключаться по двум различным схемам: звезда (y) или треугольник (δ).

Подключение электродвигателя по схеме «звезда»

Название схемы подключения связано с тем, что при подключении обмоток по этой схеме (см. Рисунок справа) оно визуально напоминает трехстороннюю звезду .

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки соединены между собой одним своим концом.При таком подключении (сеть 220/380 В) для каждой обмотки отдельно подходит напряжение 220 В, а для двух последовательно соединенных обмоток — напряжение 380 В.

Главное преимущество подключения электродвигателя по схеме звезды малые пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляет сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «Треугольник». Но при таком подключении мощность поставляемого электродвигателя ограничена (в основном из экономических соображений): обычно в звезду входят относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольника

Название этой схемы также происходит от графического изображения (см. Рисунок справа):

Как видно из схемы подключения электродвигателя — «Треугольник», обмотки соединены последовательно между собой: конец первой обмотки соединен с началом второй и так далее.

То есть на каждую обмотку будет напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В).При этом по обмоткам протекают большие токи, в треугольник обычно входят двигатели большей мощности, чем при соединении звездой (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трехфазной сети на 380 В

Последовательность действий следующая:

1. Для начала выясняем, как рассчитывается наша сеть.
2. Позже мы посмотрим на пластину, которая находится на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y / треугольник Δ):

(~ 1, 220 В)

220 В / 380 В (220/380, Δ / Y)

(~ 3, y, 380 В)

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

3. После определения параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда y / треугольник δ) перейдите к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Для включения трехфазного электродвигателя необходимо одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя — работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного стартера или при перегрузке фазы (когда напряжение в одной из фаз намного меньше, чем в двух других).
Существует 2 метода подключения электродвигателя:
— С помощью автоматического выключателя или устройства защиты двигателя

Эти устройства при включении подавали напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем вам поставить автомат защиты двигателя серии MS, так как он может быть настроен точно на рабочий ток электродвигателя, и он будет чувствительно отслеживать его в случае перегрузки. Это устройство на время пуска позволяет некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не выключая двигатель.
Обычную защиту автоматику требуется ставить при превышении номинального тока электродвигателя с учетом пускового тока (в 2-3 раза выше номинального).
Такой автомат может заглушить двигатель только в случае КЗ или раскрутить его, что зачастую не обеспечивает желаемой защиты.

Использование стартера

Стартер — это электромеханический контактор, замыкающий каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод контакторного механизма осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пуска:

Магнитный пускатель прост и состоит из следующих частей:

(1) катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Мобильная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмотки)
(5) Контакты еще для подключения обмоток двигателя (питание).

При питании катушки, рамка (3) с контактами (4), она опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с помощью стартера:

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

5. Контроль, вал вращается в правильном направлении.
Если вы хотите изменить направление вращения вала электродвигателя, то вам просто нужно поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при питании от центробежных электронасосов со строго определенным направлением вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трехфазному насосу

Из вышеописанного становится ясно, что для управления трехфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с помощью поплавкового выключателя невозможно просто разорвать одну и ту же фазу, как это делается с однофазными двигателями в однофазном режиме. фазовая сеть.

Проще всего использовать магнитный пускатель для автоматизации.
В этом случае поплавковый выключатель должен последовательно интегрироваться в цепь питания катушки стартера. При замыкании цепи цепь катушки стартера будет замкнута, а электродвигатель включен, при размыкании — питание электродвигателя будет отключено.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно используются специальные двигатели для подключения к однофазной сети 220В, которая используется для подключения к такой сети, и их питание не происходит.Для этого достаточно просто вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащено стандартной вилкой Шукука) в розетку

Иногда требуется подключить трехфазный электродвигатель к сети 220 В (если, например нельзя провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который может быть включен в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

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

Следует помнить, что преобразователь частоты на 220 В, он дает на выходе 3 фазы 220 В. То есть в трехфазную сеть можно подключить только электродвигатель, имеющий напряжение питания 220 В ( обычно двигатели с шестью контактами в распиленной коробке, обмотки которых можно соединять как звездой, так и треугольником). В этом случае нужно соединить обмотки треугольника.

Возможно, еще проще подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В с помощью конденсатора, но такое подключение приведет к выходу электродвигателя из строя примерно на 30%.Третья обмотка запитана через конденсатор от любой другой.

Этот тип подключения рассматривать не будем, так как это нормально для насосов, этот способ не работает (либо при стартере двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование преобразователя частоты

В настоящее время преобразователи частоты довольно активно используются для регулирования частоты вращения (оборотов) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для водоснабжения), но и управлять подачей объемных насосных насосов, переводя их в дозирующие (любые насосы объемного принципа работы).

Но очень часто при использовании преобразователей частоты 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 (теперь с помощью ПЭ можно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники при таких скоростей),
— При уменьшении скорости вращения встроенный электродвигатель вентилятора начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

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

Для работы на низкой частоте необходимо установить дополнительный вентилятор принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо кожуха вентилятора установлен вентилятор принудительного охлаждения (см. Фото). В этом случае даже при уменьшении основного вала двигателя
дополнительный вентилятор обеспечит надежное охлаждение электродвигателя.

Имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Эти насосы используются в качестве дозирующих насосов в пищевом производстве.

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

Технический директор
ООО «Насосы ампика»
Моисей Юрий Васильевич.

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Трехфазная система имеет три токоведущих провода, которые подают напряжение 440 В на крупных потребителей. В то время как однофазная система имеет один токоведущий провод, который используется в бытовых целях. Ниже приведены основные преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой.

Более высокий рейтинг
Номинальная мощность, то есть мощность трехфазной машины, почти в 1,5 раза превышает номинальную мощность (мощность) однофазной машины того же размера.

Постоянная мощность
В однофазных цепях подаваемая мощность пульсирует. Даже когда напряжение и ток совпадают по фазе, мощность равна нулю дважды в каждом цикле. В то время как в многофазной системе передаваемая мощность почти постоянна, когда нагрузки находятся в сбалансированном состоянии.

Экономика передачи энергии
Трехфазная система требует только 75% веса проводящего материала от веса, необходимого однофазной системе для передачи такого же количества энергии на фиксированное расстояние при заданном напряжении.

Превосходство трехфазных асинхронных двигателей
Трехфазные асинхронные двигатели имеют широкую область применения в промышленности, поскольку ниже приведены следующие преимущества.

1. Трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися , тогда как однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически. Это означает, что однофазный двигатель не имеет пускового момента и, следовательно, ему необходимы вспомогательные средства для запуска на начальной стадии.

2.Трехфазные асинхронные двигатели имеют на более высокий коэффициент мощности и КПД на , чем у однофазных асинхронных двигателей.

Размер и вес генератора переменного тока
Трехфазный генератор переменного тока имеет небольшие размеры и легкий вес по сравнению с однофазным генератором переменного тока.

Требования к меди и алюминию
Трехфазная система требует меньше меди и алюминия для системы передачи по сравнению с однофазной системой передачи.

Частота вибрации
В трехфазном двигателе частота колебаний меньше по сравнению с однофазным двигателем, поскольку в однофазном двигателе передаваемая мощность зависит от тока и постоянно изменяется.

Зависимость
Однофазная нагрузка может эффективно питаться от трехфазной нагрузки или системы, но трехфазная система не может зависеть или питаться от однофазной системы.

Крутящий момент
В трехфазной системе создается равномерный или постоянный крутящий момент, тогда как в однофазной системе создается пульсирующий крутящий момент.

Как использовать трехфазный двигатель в однофазном источнике питания

На этот раз я хотел бы поделиться некоторыми важными знаниями, которые я использовал при возникновении аварийной или критической ситуации. Что вы делаете, если у вас есть только трехфазный двигатель и однофазный источник питания?

Как использовать трехфазный двигатель в однофазном источнике питания? На самом деле трехфазный двигатель может работать в однофазном питании с помощью постоянного КОНДЕНСАТОРА. Эта маленькая вещь (конденсатор) очень полезна для работы трехфазного двигателя в однофазном питании. поставлять.

Согласно нашему последнему обсуждению трехфазного двигателя, обычно у него есть две (2) общие обмотки, соединение ЗВЕЗДА или ТРЕУГОЛЬНИК. В этом посте я объяснил, как подключить конденсатор в трехфазном двигателе, как изменить вращение двигателя, как оценить значение емкости и выбрать подходящий конденсатор.

Как установить и подключить конденсатор для трехфазного двигателя с однофазным питанием?

1) Подключение конденсатора для вращения ВПЕРЕД

-Для вращения ВПЕРЕД, мы должны установить конденсатор в соединение ТРЕУГОЛЬНИК, как показано на рисунке ниже.

* символ -> Изменение клеммы подключения * конденсатора позволяет инвертировать направление вращения двигателя.

2) Подключение конденсатора для ОБРАТНОГО вращения

— Для ОБРАТНОГО вращения мы должны установить конденсатор в любые две фазы обмотки в соединении ЗВЕЗДА (Y), как показано на рисунке ниже.

Мощность двигателя

Мы должны учитывать мощность двигателя при переходе с трехфазного источника питания на однофазный, чтобы соответствовать и подходить для нашего приложения. Но мы не можем получить фактическое значение из-за множества аспектов, которые мы должны рассчитать, и это так сложно. можно оценить приблизительное значение мощности двигателя в процентах (%) ниже: —

Как выбрать подходящий конденсатор?

Это очень важное решение, которое мы должны учитывать относительно размера конденсатора при планировании работы трехфазного двигателя от однофазного источника питания.При неправильном выборе это может повлиять на состояние двигателя, а его производительность также может повредить обмотку двигателя.

Ниже приводится приблизительное значение требуемого конденсатора. Мы должны учитывать рабочее напряжение VS напряжение сети, чтобы избежать повреждения обмотки трехфазного двигателя или самого конденсатора. См. Таблицу ниже: —

Control Engineering | Как правильно эксплуатировать трехфазный двигатель при однофазном питании

Итак, вы сказали соседу, что работаете с электрооборудованием, и теперь он думает, что вы можете решить его проблему, потому что он или она купил трехфазный двигатель, который не может работать от однофазной энергии.Когда вас просят переоборудовать этот мотор, это уже кажется больше проблемой, чем того стоит. Но это не совсем так. Есть несколько способов облегчить этот процесс.

Метод фантомной ноги

Трехфазное питание состоит из трех симметричных синусоидальных волн, сдвинутых по фазе на 120 электрических градусов друг с другом (см. Рисунок 1). Один из методов преобразования однофазной мощности, который хорошо зарекомендовал себя в течение десятилетий, заключался в подключении двух фаз к входящей однофазной сети 220 В и создании «фантомного плеча» для третьей фазы с помощью конденсаторов для принудительного смещения между основной и вспомогательной обмотками. .В этом случае смещение составляет 90 электрических градусов.

Для этого метода конденсаторы должны иметь размер, соответствующий нагрузке. В противном случае ток будет несимметричным. Вместо сдвига фазы на 120 градусов, изображенного в нижней половине рисунка 1, неправильное соединение конденсатора и нагрузки может привести к большому отклонению. Чем больше расхождение, тем меньше крутящий момент.

Метод вращающегося фазового преобразователя

Другой жизнеспособный метод — вращающийся фазовый преобразователь (см. Рисунок 2).Например, деревообрабатывающий цех может использовать вращающийся фазовый преобразователь для работы нескольких трехфазных машин от однофазного источника питания. Одним из недостатков является то, что процесс может быть очень дорогостоящим в течение всего времени преобразования фазы вращения, независимо от того, используется ли какое-либо оборудование. Ток может быть сбалансирован, когда работает конкретное оборудование, но если работает несколько машин или все они сильно нагружены, трехфазная мощность — ток и напряжение — резко несимметрична.

«NEMA Stds.MG 1: Motors and Generators »требует, чтобы двигатели работали от напряжения, сбалансированного в пределах 1%. Если применяется правило 10x (процентный дисбаланс тока может достигать 10-кратного процентного дисбаланса напряжения) к двигателю, работающему с 1% дисбаланс напряжения, дисбаланс тока может составлять 10%. Это полезно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%. Даже с графиком снижения номинальных характеристик NEMA MG 1 (см. рисунок 3), ни один двигатель не должен работать с таким большим дисбалансом тока.

Метод частотно-регулируемого привода

Преобразователь частоты (VFD) выпрямляет каждую пару фаз в постоянный ток и инвертирует постоянный ток в мощность для трехфазного выхода, что означает, что преобразователь частоты может использоваться с однофазным входом для управления трехфазным двигателем. Поддержка производителей варьируется, и осторожно рекомендуется снизить номинальные характеристики привода на 1, разделенную на квадратный корень из 3 (около 58%). Также обратите внимание, что номинальная мощность частотно-регулируемого привода в л.с. / кВт используется для удобства выбора приводов, поскольку они рассчитываются по току.Например, двигатель мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) будет использовать частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с. (11 кВт). Пользователю настоятельно рекомендуется сотрудничать с производителем привода при выборе и настройке частотно-регулируемого привода для этого использования.

Компрессоры, механический цех, деревообрабатывающее оборудование и декоративные фонтаны — хорошие кандидаты для этого метода. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, менять элементы управления и решать проблемы управления скоростью и пусковым крутящим моментом, лучше использовать частотно-регулируемый привод для управления существующим двигателем от однофазного источника питания.Для многих приложений мощностью до 5 л.с. (4 кВт) подходящий частотно-регулируемый привод можно приобрести по цене, намного меньшей, чем стоимость перемотки трехфазного двигателя и обеспечение необходимых элементов управления для его работы.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле покупать, органы управления не требуют замены или модификации, а частотно-регулируемый привод имеет дополнительный бонус в виде регулирования скорости.

Разное