Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя

Назначение и преимущества

Используются конденсаторы рассматриваемого типа в системе подключения асинхронного двигателя. В данном случае, он работает только на момент пуска, до набора рабочей скорости.

Наличие подобного элемента в системе определяет следующее:

1. Пусковая емкость позволяет приблизить состояние электрического поля к круговому.
2. Проводится значительное повышение показателя магнитного потока.
3. Повышается пусковой момент, значительно улучшается работа двигателя.

Без наличия этого элемента в системе, срок службы двигателя значительно уменьшается. Это связано с тем, что сложный пуск приводит к определенным сложностям.

Сеть переменного тока может служить источником питания в случае с использованием рассматриваемого типа конденсатора. Практически все используемые варианты исполнения неполярные, они имеют сравнительно больше для оксидных конденсаторов рабочее напряжение.

Преимущества сети, которая имеет подобный элемент, заключаются в следующем:

1. Более простой пуск двигателя.
2. Срок службы двигателя значительно больше.

Пусковой конденсатор работает на протяжении нескольких секунд на момент старта двигателя.

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки – между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя. 

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С  и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т. д.). Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF). Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

• 400 В – 10000 часов;
• 450 В – 5000 часов;
• 500 В – 1000 часов.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

• Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
• Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
• Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Если имеется необходимость подключить асинхронный трехфазный электромотор в бытовую сеть, можно столкнуться с проблемой – сделать это, кажется, совершенно невозможно. Но если знаете основы электротехники, то можно подключить конденсатор для запуска электродвигателя в однофазной сети. Но существуют и бесконденсаторные варианты подключения, их тоже стоит рассмотреть при проектировании установки с электромотором.

Разновидности емкостных элементов

Емкостные двухполюсники различают по следующим видам:

• по типу диэлектрика – вакуумный, газообразный, жидкий, твёрдый, электролит, оксидно-полупроводниковый;
• по конструктивной особенности изменять C –  постоянные, переменные, подстроечные;
• по назначению –  общие, специальные.

Пусковые конденсаторы относятся к двухполюсникам специального назначения.

Простые способы подключения электродвигателя

Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение  частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.

Частотный преобразователь станет экономически эффективным лишь при большом объеме использования оборудования.

При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем

• треугольник;
• звезда.

Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности.

Виды пусковых конденсаторов

Небольшие электродвигатели, мощность которых не превышает 200-400 ватт, могут работать без пускового устройства. Для них вполне достаточно одного рабочего конденсатора. Однако при наличии значительных нагрузок на старте, обязательно используются дополнительные пусковые конденсаторы. Он подключается параллельно с рабочим конденсатором и в период разгона удерживается во включенном положении с помощью специальной кнопки или реле.

Для расчета емкости пускового элемента необходимо умножить емкость рабочего конденсатора на коэффициент, равный 2 или 2,5. В процессе разгона двигатель требует емкость все меньше и меньше. В связи с этим, не стоит держать пусковой конденсатор постоянно включенным. Высокая емкость при больших оборотах приведет к перегреву и выходу из строя агрегата.

В стандартную конструкцию конденсатора входят две пластины, расположенные напротив друг друга и разделенные слоем диэлектрика. При выборе того или иного элемента, необходимо учитывать его параметры и технические характеристики.

Как подключить пусковой и рабочий конденсаторы

На рисунке указана простейшая схема подключения пускового и рабочего элементов. Первый из них устанавливается сверху, а второй – снизу. Одновременно к двигателю подключается кнопка включения и выключения. Самое главное – внимательно разобраться с проводами, чтобы не перепутать концы.

Данная схема позволяет выполнить предварительную проверку с неточной прикидкой. Она же используется и после окончательного выбора наиболее оптимального значения.

Такой подбор осуществляется экспериментальным путем с использованием нескольких конденсаторов разной емкости. При параллельном подключении их суммарная мощность будет увеличиваться. В это время нужно контролировать работу двигателя. Если работа устойчивая и ровная, в этом случае можно покупать конденсатор с емкостью, равной сумме емкостей проверочных элементов.

Читайте далее:

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт

Как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети

Онлайн расчет конденсатора для двигателя

Замена конденсатора без выпаивания с платы

Условия ремонта бывают разные и менять конденсатор на многослойной (мат. плата ПК, например) печатной плате — это не то же самое что поменять конденсатор в блоке питания (однослойная односторонняя печатная плата). Надо быть предельно аккуратным и осторожным. К сожалению, не все родились с паяльником в руках, а отремонтировать (или попытаться отремонтировать) что-то бывает очень нужно.

Как я уже писал в первой половине статьи, чаще всего причиной поломок являются конденсаторы. Поэтому замена конденсаторов наиболее частый вид ремонта, по крайней мере в моём случае. В специализированных мастерских есть для этих целей специальное оборудование. Если оного нет, приходится пользоваться оборудованием обычным (флюс, припой и паяльник). В этом случае очень помогает опыт.

А если опыта нет, то попытка ремонта вполне может закончится плачевно. Как раз для таких случаев спешу поделиться способом замены конденсаторов без выпаивания из печатной платы. Способ внешне довольно не аккуратный и в некоторой степени более опасный, чем предыдущий, но для личного пользования сгодится.

Главным преимуществом данного метода является то, что контактные площадки платы придётся в значительно меньшей степени подвергать нагреву. Как минимум в два раза. Печать на дешёвых мат.платах достаточно часто отслаивается от нагрева. Дорожки отрываются, а исправить такое потом достаточно проблематично.

Минус данного способа в том, что на плату всё-таки придётся надавить, что тоже может привести к негативным последствиям. Хотя из моей личной практики давить сильно ни разу не приходилось. При этом есть все шансы припаяться к ножкам, оставшимся после механического удаления конденсатора.

Итак, замена конденсатора начинается с удаления испорченной детали с мат.платы.

На конденсатор нужно поставить палец и с лёгким нажатием попробовать покачать его вверх-вниз и влево-вправо. Если конденсатор качается влево-вправо, значит ножки расположены по вертикальной оси (как на фото), в обратном случае по горизонтальной. Также можно определить положение ножек по минусовому маркеру (полоса на корпусе конденсатора, обозначающая минусовой контакт).

Расчёт конденсатора онлайн для трёхфазного двигателя

Для удобства расчётов предлагаю вам воспользоваться онлайн-калькуляторами

Схемы подключения для рабочего напряжения в 220 В

Из-за того, что существует два основных варианта подключения обмоток электродвигателей, схем подвода бытовой сети будет тоже две. Обозначения:

• «П» – выключатель, осуществляющий пуск;
• «Р» – специальный переключатель, предназначенный для реверса двигателя;
• «Сп» и Ср» – пусковой и рабочий конденсаторы соответственно.

При подключении к сети 220 В у трехфазных электродвигателей появляется возможность менять направление вращения на противоположное. Это можно осуществлять при помощи тумблера «Р».

Схема подвода бытовой сети.

Внимание! Менять направление вращения можно лишь при отключении питающего напряжения и полной остановке электродвигателя, чтобы не сломать его.

«Сп» и «Ср» (рабочие и пусковые конденсаторы) можно рассчитать по специальной формуле: Ср=2800*I/U, где I – потребляемый ток, U – номинальное напряжение электродвигателя. После вычисления Ср можно подобрать и Сп. Емкость конденсаторов пусковых должна быть больше минимум в два раза, чем у Ср. Для удобства и упрощения выбора можно принять за основу следующие значения:

• М = 0,4 кВт Ср = 40 мкФ, Сп = 80 мкФ;
• М = 0,8 кВт Ср = 80 мкФ, Сп = 160 мкФ;
• М = 1,1 кВт Ср = 100 мкФ, Сп = 200 мкФ;
• М = 1,5 кВт Ср = 150 мкФ, Сп = 250 мкФ;
• М = 2,2 кВт Ср =230 мкФ, Сп = 300 мкФ.

Где М – номинальная мощность используемых электродвигателей, Ср и Сп – рабочие и пусковые конденсаторы.

Как подключить с реверсом

Обеспечить вращение ротора в обратную сторону не представляет затруднения. В схему подключения двигателя необходимо добавить двухпозиционный переключатель. Средний контакт переключателя подсоединяется к одному из контактов конденсаторов, а крайние к выводам двигателя.

ВНИМАНИЕ! Сначала необходимо переключателем выбрать направление вращения, и только потом запустить двигатель. При работающем электродвигателе переключателем направления вращения пользоваться нельзя.

Рассмотренные варианты подключения промышленных двигателей в бытовую сеть не представляют большой сложности при их реализации. Важно только внимательно отнестись к некоторым нюансам и оборудование, хоть и с небольшой потерей мощности, прослужит долго и принесет пользу.

Как подобрать конденсаторы: 3 важных критерия

Трехфазный двигатель создает вращающееся магнитное поле статора за счет равномерного прохождения синусоид токов по каждой обмотке, разнесенных в пространстве на 120 градусов.

В однофазной сети такой возможности нет. Если подключить одно напряжение на все 3 обмотки сразу, то вращения не будет — магнитные поля уравновесятся. Поэтому на одну часть схемы подают напряжение, как есть, а на другую сдвигают ток по углу вращения конденсаторами.

Сложение двух магнитных полей создает импульс моментов, раскручивающих ротор.

От характеристик конденсаторов (величины емкости и допустимого напряжения) зависит работоспособность создаваемой схемы.

Для маломощных двигателей с легким запуском на холостом ходу в отдельных случаях допустимо обойтись только рабочими конденсаторами. Всем остальным движкам потребуется пусковой блок.

Обращаю внимание на три важных параметра:

1. емкость;
2. допустимое рабочее напряжение;
3. тип конструкции.

Как подобрать конденсаторы по емкости и напряжению

Существуют эмпиреческие формулы, позволяющие выполнять простой расчет по величине номинального тока и напряжения.

Однако люди в формулах часто путаются. Поэтому при контроле расчета рекомендую учесть, что для мощности в 1 киловатт требуется подбирать емкость на 70 микрофарад для рабочей цепочки. Зависимость линейная. Смело ей пользуйтесь.

Доверять всем этим методикам можно и нужно, но теоретические расчеты необходимо проверить на практике. Конкретная конструкция двигателя и прилагаемые нагрузки на него всегда требуют корректировок.

Конденсаторы рассчитываются под максимальное значение тока, допустимого по условиям нагрева провода. При этом расходуется много электроэнергии.

Если же электродвигатель преодолевает нагрузки меньшей величины, то емкость конденсаторов желательно снизить. Делают это опытным путем при наладке, замеряя и сравнивая токи в каждой фазе амперметром.

Чаще всего для пуска асинхронного электродвигателя используют металлобумажные конденсаторы.

Они хорошо работают, но обладают низкими номиналами. При сборке в конденсаторную батарею получается довольно габаритная конструкция, что не всегда удобно даже для стационарного станка.

Сейчас
промышленностью выпускаются малогабаритны электролитические конденсаторы, приспособленные для работы с электродвигателями на переменном токе.

Их внутреннее устройство изоляционных материалов приспособлено для работы под разным напряжением. Для рабочей цепочки оно составляет не менее 450 вольт.

У пусковой схемы с условиями кратковременного включения под нагрузку оно уменьшено до 330 за счет снижения толщины диэлектрического слоя. Эти конденсаторы меньше по габаритам.

Это важное условие следует хорошо понимать и применять на практике. Иначе конденсаторы на 330 вольт взорвутся при длительной работе.

Скорее всего для конкретного двигателя одним конденсатором не отделаться. Потребуется собирать батарею, используя последовательное и параллельное соединение их.

При параллельном подключении общая емкость суммируется, а напряжение не меняется.

Последовательное соединение конденсаторов уменьшает общую емкость и делит приложенное напряжение на части между ними.

Какие типы конденсаторов можно использовать

Номинальное напряжение сети 220 вольт — это действующая величина. Ее амплитудное значение составляет 310 вольт. Поэтому минимальный предел для кратковременной работы при запуске выбран 330 V.

Запас напряжения до 450 V для рабочих конденсаторов учитывает броски и импульсы, которые создаются в сети. Занижать его нельзя, а использование емкостей с большим резервом значительно увеличивает габариты батареи, что нерационально.

Для фазосдвигающей цепочки допустимо использовать полярные электролитические конденсаторы, которые созданы для протекания тока только в одну сторону. Схема их включения должна содержать токоограничивающий резистор в несколько Ом.

Без его использования они быстро выходят из строя.

Перед установкой любого конденсатора необходимо проверить его реальную емкость мультиметром, а не полагаться на заводскую маркировку. Особенно это актуально для электролитов: они зачастую преждевременно высыхают.

Описание разновидностей конденсаторов

Различным типам электродвигателей соответствуют подходящие им по своим характеристикам накопители.

Так, для низкочастотных высоковольтных (50 герц, 220-600 вольт) двигателей хорошо подходит электролитический конденсатор. Такие устройства обладают высокой емкостью, доходящей до 100 тысяч микрофарад. Нужно внимательно следить за соблюдением полярности, в противном случае из-за перегрева пластин возможно возгорание.

Неполярные накопители не имеют таких ограничений, но стоят они с несколько раз дороже.

Различные виды конденсаторов

Кроме перечисленных выше, производятся также вакуумные, газовые, жидкостные устройства, но как пусковой или рабочий конденсатор в схеме подключения электромотора, они не применяются.

Рабочее напряжение

После емкости напряжение является важнейшим параметром. Если взять слишком большой запас по напряжению — сильно вырастут габариты, вес и цена всего устройства. Еще хуже – взять устройства, которым не хватает рабочего напряжения. Такое использование приведет к их быстрому износу, выходу из строя, пробою. При этом возможно возгорание или даже взрыв.

Оптимальный запас по напряжению — 15-20%.

Важно! Для конденсаторов с диэлектриком из бумаги в цепях с переменным напряжением номинальное напряжение, указанное для постоянного тока, нужно поделить на 3.

Если указано 600 вольт, то в цепях переменного тока безопасно применять такие конденсаторы можно до 300 вольт.

Схема сдвига фаз токов конденсаторами и дросселем: что мне не понравилось

Это третья обещанная в заголовке конструкция, которую я реализовал два десятка лет назад, проверил в работе, а потом забросил. Она позволяет использовать до 90% трехфазной мощности двигателя, но обладает недостатками. О них позже.

Собирал я преобразователь трехфазного напряжения на мощность 1 киловатт.

В его состав входят:

• дроссель с индуктивным сопротивлением на 140 Ом;
• конденсаторная батарея на 80 и 40 микрофарад;
• регулируемый реостат на 140 Ом с мощностью 1000 ватт.

Одна фаза работает обычным способом. Вторая с конденсатором сдвигает ток вперед на 90 градусов по ходу вращения электромагнитного поля, а третья с дросселем формирует его отставание на такой же угол.

В создании фазосдвигающего магнитного момента участвуют токи всех трех фаз статора.

Корпус дросселя пришлось собирать механической конструкцией из дерева на пружинах с резьбовой настройкой воздушного зазора для наладки его характеристик.

Конструкция реостата — это вообще «жесть». Сейчас его можно собрать из мощных сопротивлений, купленных в Китае.

Мне даже приходила мысль использовать водяной реостат.

Но я от нее отказался: уж слишком опасная конструкция. Просто намотал на асбестовой трубе толстую стальную проволоку для проведения эксперимента, положил ее на кирпичи.

Когда запустил двигатель циркулярной пилы, то он работал нормально, выдерживал приложенные нагрузки, нормально распиливал довольно толстые колодки.

Все бы хорошо, но счетчик намотал двойную норму: этот преобразователь берет такую же мощность на себя, как и двигатель. Дроссель и проволока неплохо нагрелись.

Из-за высокого потребления электроэнергии, низкой безопасности, сложной конструкции я не рекомендую такой преобразователь.

Реверс направления движения двигателя

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

Пусковой конденсатор

Если выбирать в качестве пускового элемента один из металлобумажных типов, то можно остановиться на таком, как – мбгч.

Это герметизированный и высоковольтный запускающий элемент. Его выпускают с величиной постоянной ёмкости до 10 мФ и рассчитанным на напряжение 250-1000 В. Применяют такой двухполюсник в сетях любого рода тока.

Двухполюсник МБГЧ

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34. 0-03.150).

Источник

Какой тип использовать

Требования к конденсаторам для запуска электродвигателей простые:

• величина ёмкости достаточная для запуска мотора;
• номинальное напряжение подбирают на 10-15% выше, чем подключаемое;
• двухполюсник обязан работать с приложенным видом тока.

Есть небольшие нюансы для электрических машин, различающихся по принципу работы.

Для работы с трехфазным электродвигателем

В этом случае деталь осуществляет сдвиг фазы у обмотки асинхронной машины, и ее ёмкость должна быть высокой. Создание пускового момента и дальнейшая работа под нагрузкой требуют более точного подбора этой характеристики элемента.

Включение с однофазным электродвигателем

Пусковые конденсаторы здесь применяются для присоединения дополнительной обмотки. Она предназначена для запуска мотора и может быть включена как постоянно, через двухполюсник, так и кратковременно без него.

Особенности выбора детали

Выбранные конденсаторы пусковые соответствуют подаваемому напряжению. Величина их ёмкости не должна позволять двигателю перегреваться во время работы и легко запускать его в момент включения. Особых сложностей с подбором элементов не возникает.

Устройство и предназначение конденсаторов

Этот элемент электрической схемы состоит из двух пластин (обкладок). Обкладки расположены по отношению друг к другу так, что между ними оставлен зазор. При включении конденсатора в цепь электрического тока на обкладках накапливаются заряды. Из-за физического зазора между пластинами устройство обладает маленькой проводимостью.

Внимание! Этот зазор бывает воздушным или заполнен диэлектриком. В качестве диэлектрика применяются: бумага, электролит, оксидные плёнки

Главная особенность такого двухполюсника – способность накапливать энергию электрического поля и мгновенно отдавать её на нагрузку (заряд и разряд).

Устройство детали

Первым прототипом ёмкости стала Лейденская банка, созданная в 1745 году в городе Лейдене немцем фон Клейстом. Банку изнутри и снаружи выстилали медной фольгой. Так появилась идея создания обкладок.

Лейденские банки, соединённые параллельно

Графическое обозначение двухполюсника на схемах и чертежах – две вертикально расположенные черты (как обкладки) с зазором между ними.

Обозначение на схемах

Калькулятор расчета результирующей емкости двух последовательно соединенных конденсатора

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Источник

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Для вычисления емкости основного конденсатора применяют формулу:

• k- коэффициент, принимаемый за 4800 при схеме «треугольник» и 2800 при схеме «звезда»;
• Iφ-ток статора, его берут из паспорта или таблички на корпусе;
• U- напряжение сети.

Результат получается в микрофарадах. Вместо точной формулы можно применять правило: на каждые 100 ватт мощности — 7 микрофарад емкости.

Если при старте двигателю приходится преодолевать большой момент инерции подключенного к валу оборудования, то в помощь основному на время запуска и набора номинальных оборотов подключают пусковой конденсатор.

Емкость пускового накопителя принимают в 2-3 раза больше основного.

Подключение трехфазного электродвигателя к сети

После выхода на режим его обязательно отключают — вручную или с помощью автоматики. Если на рассчитанную емкость нет точно подходящего по номиналу прибора, конденсаторы можно подключать параллельно.

Включение 3-фазного двигателя в однофазную сеть

Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность, развиваемая двигателем в этом случае, составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении.

Электрическая принципиальная схема подключения 3-х фазного двигателя.

Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, модель с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА.

В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

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

Расчет параметров и элементов электродвигателя

Рисунок 1. Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В: С р – рабочий конденсатор; С п – пусковой конденсатор; П1 – пакетный выключатель.

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

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку “Разгон”.

После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

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

, где

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

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

, где

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

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

, где

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

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

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2…2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети.

Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В.

Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Общая емкость соединенных конденсаторов составит:

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.

Мощность трехфазного
двигателя, кВт:

• 0,4;
• 0,6;
• 0,8;
• 1,1;
• 1,5;
• 2,2.

Минимальная емкость  рабочего
конденсатора Ср, мкФ:

• 40;
• 60;
• 80;
• 100;
• 150;
• 230.

Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ:

• 80;
• 120;
• 160;
• 200;
• 250;
• 300.

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

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

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

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

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

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1  к сети 220 В.

Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1.

После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1.

Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

Детали

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

Рисунок 4. Схема пускового устройства в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм.

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

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

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

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

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

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор С_п. Магнитный пускатель КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети.

Кнопку “Пуск” держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме.

Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку “Стоп”. В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5 можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей

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

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

Схема замены обычног бумажного конденсатора дана на рис. 6.

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости.

Например, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по вышеприведенной схеме можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов

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

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

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добиваются равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация.

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

Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А.

При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

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

Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода.

Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

Доработка трехфазного двигателя

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки.

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

Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

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

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

Детали

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

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

Для того чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей, кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз.

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.

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает » сайт для электриков

Почему применяется запуск двигателя 220 В через конденсатор?

Для начала определимся с терминологией. Конденсатор (лат. condensatio — «накопление») – это электронный компонент, хранящий электрический заряд и состоящий из двух близкорасположенных проводников (обычно пластин), разделенных диэлектрическим материалом. Пластины накапливают электрический заряд от источника питания. Одна из них накапливает положительный заряд, а другая – отрицательный.

Метод подключения двигателя через конденсатор – этот способ применяют для достижения мягкого пуска агрегата. На статоре однофазного движка с короткозамкнутым ротором размещают дополнительно к основной электрообмотке ещё одну. Две обмотки соотнесены между собой на угол 90. Одна из них является рабочей, её предназначение заставить работать мотор от сети 220 В, другая – вспомогательная, нужна для запуска.

Рассмотрим схемы подключения конденсаторов:

• с выключателем,
• напрямую, без выключателя;
• параллельное включение двух электролитов.

Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя

Функция стабилизаторов сводится к тому, что они выполняют роль емкостных наполнителей энергии для выпрямителей фильтров стабилизаторов. Также они могут производить передачу сигнала между усилителями. Для запуска и работы в течение продолжительного количества времени, в системе переменного тока для асинхронных двигателей тоже используют конденсаторы. Время работы такой системы можно варьировать с помощью емкости выбранного конденсатора.

Первым и единственно главным параметром вышеупомянутого инструмента является емкость. Она зависит от площади активного подключения, который изолирован слоем диэлектрика. Этот слой практически невиден человеческому глазу, небольшое количество атомных слоев формируют ширину пленки.

Электролит используют в том случае, если нужно восстановить слой оксидной пленки. Для правильной работы аппарата нужно чтоб система была подключена к сети с переменным током в 220 В и имела четко выраженную полярность.

То есть конденсатор создан для того, чтоб накапливать, хранить и передавать определенное количество энергии. Так зачем они нужны, если можно подключить источник питания напрямую к двигателю. Все тут не так просто. Если подключить двигатель непосредственно к источнику питания, то в лучшем случае он не будет работать, в худшем сгорит.

Для того чтоб трехфазный мотор работал в однофазной цепи нужен аппарат, который сможет сдвинуть фазу на 90° на рабочем (третьем) выводе. Также конденсатор играет роль, такой себе катушки индуктивности, за счет того что через него проходит переменный ток — его скачки нивелируются за чет того что, перед работой, в конденсаторе отрицательные и положительные заряды равномерно накапливаются на пластинах, а потом передаются принимающему устройству.

Всего существует 3 основных вида конденсаторов:

Выбираем конденсаторы

Существует формула, по которой емкость можно рассчитать. Правда, для схемы звезда и треугольника она отличается коэффициентом. Для схемы звезда формула вот такая:

С=2800*I/U, где I – это ток, который можно замерить в питающем проводе клещами, U – это напряжение однофазной сети – 220 В.

Формула для треугольника:

С=4800*I/U.

Здесь загвоздка может быть только в определение силы тока, просто клещей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С=66*Р, где Р – это мощность электродвигателя, которая наносится на шильдик мотора или в его паспорте. По сути, получается так, что емкость рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на 0,1 кВт мощности двигателя. Обычно электрики берут именно это соотношение, когда перед ними ставиться вопрос, как подключить асинхронный двигатель с 380 на 220 В

И еще один момент – конденсатор контролирует силу тока, поэтому так важно правильно подобрать его емкость. И самое главное в подключении двигателя добиться того, чтобы значение тока при эксплуатации электродвигателя не поднималось выше номинальной величины

Что касается пускового конденсатора, то его обязательно устанавливают в схему, если при пуске мотора действует хотя бы минимальная нагрузка. Включается он обычно буквально на пару секунд, пока ротор не наберет свои обороты. После чего он просто отключается. Если по каким-то причинам пусковой конденсатор не отключится, то произойдет перекос фаз, и двигатель перегреется.

Есть еще один показатель, на который необходимо обратить внимание при выборе. Это напряжение

Правило здесь одно: напряжение конденсатора должно быть больше напряжения в однофазной сети на 1,5.

Как рассчитать емкость

Емкость конденсатора, который устанавливается в схему подключения трехфазного электродвигателя, подсоединяемого к сети напряжением в 220В, зависит от самой схемы. Для этого существуют специальные формулы.

Соединение звездой:

Cр = 2800•I/U, где Ср – это емкость, I – сила тока, U – напряжение. Если производится подсоединение треугольником, то используется та же формула, только коэффициент 2800 меняется на 4800.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что сила тока (I) на бирке мотора не указывается, поэтому ее надо будет рассчитать по вот этой формуле:

I = P/(1.73•U•n•cosф), где Р- это мощность электрического двигателя, n – КПД агрегата, cosф – коэффициент мощности, 1,73 – это поправочный коэффициент, он характеризует соотношение между двумя видами токов: фазным и линейным.

Так как чаще всего подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В производится по треугольнику, то емкость конденсатора (рабочего) можно подсчитать по более простой формуле:

C = 70•Pн, здесь Рн – это номинальная мощность агрегата, измеряемая в киловаттах и обозначаемая на бирке прибора. Если разобраться в этой формуле, то можно понять, что существует достаточно простое соотношение: 7 мкФ на 100 Вт. К примеру, если устанавливается мотор мощностью 1 кВт, то для него необходим конденсатор на 70 мкФ.

Как определить, точно ли подобран конденсатор? Это можно проверить только в рабочем режиме.

• Если в процессе эксплуатации мотор перегревается, то, значит, емкость прибора больше требуемой.
• Низкая мощность двигателя, значит, емкость занижена.

Даже расчет может привести к неправильному выбору, ведь условия эксплуатации мотора будут влиять на его работу. Поэтому рекомендуется начинать подбор с низких величин, и при необходимости наращивать показатели до необходимых (номинальных).

Что касается пусковой емкости, то здесь в первую очередь учитывается, какой пусковой момент необходим для запуска электродвигателя

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что пусковая емкость и емкость пускового конденсатора – это не одно и то же. Первая величина – это сумма емкостей рабочего и пускового конденсаторов

В качестве рабочих можно использовать бумажные, металлизированные или пленочные аналоги. При этом необходимо учитывать тот факт, что допустимое напряжение должно быть в полтора раза быть больше номинального. Как видите, подобрать точно конденсатор под электродвигатель достаточно непростым. Даже расчет является процессом неточным.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

• один с рабочей обмотки — рабочий;
• с пусковой обмотки;
• общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

• Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно)

К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

• рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
• пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

{SOURCE}

Схемы подключения

 Варианты подключения двигателя через конденсатор:

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

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

Схема с пусковым конденсатором

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

Схема подключения пускового конденсатора

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

Соединения, центробежный выключатель на валу ротора

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

Некоторые элементы

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

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

Варианты схемы подключения конденсаторов

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

Схема с рабочим конденсатором

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

Комбинированная схема с двумя конденсаторами

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

Рабочий конденсатор подключен постоянно в цепи обмоток, пусковой через выключатель запуска замыкается кратковременно

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором

Есть еще один вариант подключения электродвигателя мощность в 380 Вольт, который приходит в движение без нагрузки. Для этого также необходим конденсатор в рабочем состоянии.

Один конец подключается к нулю, а второй — к выходу треугольника с порядковым номером три. Чтобы изменить направление вращения электромотора, стоит подключить его к фазе, а не к нулю.

Схема подключения электродвигателя 220 вольт через конденсаторы

В случае когда мощность двигателя более 1,5 Киловатта или он при старте работает сразу с нагрузкой, вместе с рабочим конденсатором необходимо параллельно установить и пусковой. Он служит увеличению пускового момента и включается всего на несколько секунд во время старта. Для удобства он подключается с кнопкой, а все устройство — от электропитания через тумблер или кнопку с двумя позициями, которая имеет два фиксированных положения. Для того чтобы запустить такой электромотор, необходимо все подключить через кнопку (тумблер) и держать кнопку старта, пока он не запустится. Когда запустился – просто отпускаем кнопку и пружина размыкает контакты, отключая стартер

Специфика заключается в том, что асинхронные двигатели изначально предназначаются для подключения к сети с тремя фазами в 380 В или 220 В.

Р = 1,73 * 220 В * 2,0 * 0,67 = 510 (Вт) расчет для 220 В

Р = 1,73 * 380 * 1,16 * 0,67 =510,9 (Вт) расчет для 380 В

По формуле становится понятно, что электрическая мощность превосходит механическую. Это необходимый запас для компенсации потерь мощности при старте — создании вращающегося момента магнитного поля.

Существуют два типа обмотки — звездой и треугольником. По информации на бирке мотора можно определить какая система в нем использована.

Схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор

Подключение электродвигателя к однофазной сети – это ситуация, которая встречается достаточно часто. Особенно такое подключение требуется на загородных участках, когда трехфазные электродвигатели используются под какие-то приспособления. К примеру, для изготовления наждака или самодельного сверлильного аппарата. Кстати, мотор стиральной машины через конденсатор производится. Но как это сделать правильно? Необходима схема подключения электродвигателя на 220В через конденсатор. Давайте разбираться в ней.

Начнем с того, что существует две стандартные схемы подключения электродвигателя к трехфазной сети: звезда и треугольник. Оба вида подключения создают условия, при которых в обмотках статора двигателя попеременно проходит ток. Он создает внутри вращающееся магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться. Если подключается трехфазный электродвигатель в однофазную сеть, то вот этот вращающийся момент не создается. Что делать? Вариантов несколько, но чаще всего электрики устанавливают в схему конденсатор.

Что при этом получается?

• Скорость вращения не изменяется.
• Мощность сильно падает. Конечно, говорить о конкретных цифрах здесь не приходиться, потому что падение мощности будет зависеть от разных факторов. К примеру, от условий эксплуатации самого двигателя, от схемы подключения, от конденсаторов, а, точнее, от их емкости. Но в любом случае потери будут составлять от 30 до 50 процентов.

Необходимо отметить, что не все электродвигатели могут работать от однофазной сети. Лучше всего работают асинхронные виды. У них даже на бирках указаны, что можно проводить подключение и на трехфазную сеть, и на однофазную. При этом обязательно указывается величина напряжения – 127/220 или 220/380В. Меньший показатель предназначен для схемы треугольник, больший для звезды. На картинке ниже показано обозначение.

Обратите внимание в рисунке на нижнюю бирку (Б). Она говорит о том, что двигатель можно подключить только через звезду

С этим придется смириться и получить аппарат с низкой мощностью. Если есть желание изменить ситуацию, то придется разобрать двигатель и вывести еще три конца обмоток, после чего провести подключение по треугольнику.

И еще один очень важный момент. Если вы устанавливаете в однофазную сеть электродвигатель с напряжением 127/220 вольт, то понятно, что к сети напряжением 220В можно подключиться через звезду. Потери мощности гарантированы. Но сделать в данном случае ничего нельзя. Если будет произведено подключение этого прибора через треугольник – мотор просто сгорит.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Во втором случае, для моторов с рабочим конденсатором, дополнительная обмотка подключена через конденсатор постоянно.

По информации на бирке мотора можно определить какая система в нем использована. Сложность схемы заключается в том, что емкость конденсатора для выравнивания магнитного поля подбирается с учетом токовых нагрузок.

Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность. Расчёт емкости производится исходя из рабочего напряжения и тока, или паспортной мощности мотора. Кратковременным подключением пускового конденсатора на валу двигателя создается мощный стартовый вращающий момент, время запуска сокращается в разы.

Из-за сложности формул расчёта принято выбирать емкости, исходя из приведённых выше пропорций. Расчет емкости конденсатора мотора Существует сложная формула, с помощью которой высчитывают необходимую точную емкость конденсатора. В этих двигателях, рабочая и пусковая — одинаковые обмотки по конструкции трехфазных обмоток. После списания прибора в утиль в большинстве случаев электродвигатели сохраняют работоспособность и могут еще довольно долго послужить в виде самодельных электронасосов, точил, станков, вентиляторов и газонокосилок.

Статья по теме: Виды электромонтажных работ по смете

Заключение

В результате получается два разнонаправленных потока с отличной от основного поля скоростью вращения. Это схема обмотки звездой Красные стрелки — это распределение напряжения в обмотках мотора, говорит о том, что на одной обмотке распределяется напряжение единичной фазы в В, а двух других — линейного напряжения В.

После запуска двигателя, конденсаторы содержат определенное количество заряда, потому прикасаться к проводникам запрещается. В этой обмотке которая еще имеет название рабочей магнитный поток изменяется с такой частотой, с которой протекает по обмотке ток. Вычислить, какие провода к какой обмотке относятся, можно путем измерения сопротивления. Обмотка, у которой сопротивление меньше — есть рабочая. В статоре однофазного электродвигателя находится однофазная обмотка, что отличает его от трехфазного.

Двигатели с высотой вращения более 90 мм представлены в чугунном исполнении. Такая схема исключает блок электроники, а следовательно — мотор сразу же с момента старта, будет работать на полную мощность — на максимальных оборотах, при запуске буквально срываясь с силой от пускового электротока, который вызывает искры в коллекторе; существуют электромоторы с двумя скоростями. Это необходимый запас для компенсации потерь мощности при старте — создании вращающегося момента магнитного поля. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле в холодильниках.

Принцип работы двигателя

Чтобы понять, как работают электродвигатели асинхронные трехфазные, необходимо провести один несложный эксперимент. Для этого вам понадобиться обычный магнит подковообразного типа и медный стержень. При этом магнит надо хорошо закрепить к рукоятке, с помощью которой его можно крутить на одном месте вокруг своей оси. Медный стержень закрепляется в подшипниках и устанавливается в пространство между концами (полюсами) магнита-подковы. То есть, стержень оказывается как бы внутри магнита, а, точнее сказать, внутри его плоскости вращении.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Теперь надо просто вращать магнитное устройство за ручку. Лучше по часовой стрелке. Так как между полюсами есть магнитное поле, то оно также будет вращаться. При этом поле будет пересекать или рассекать своими силовыми линиями медный стержень-цилиндр. И тут включается закон электромагнитной индукции. То есть, внутри медного стержня начнут возникать вихревые токи. Они, в свою очередь, начнут образовывать свое собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с основным магнитным полем.

При этом стержень начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит. И вот тут возникает один момент, который также лежит в принципе работы электродвигателя. О нем было уже упомянуто. Если скорость вращения стержня будет такое же, как у магнита, то их силовые линии пересекаться не будут. То есть, вращения не будет в виду отсутствия вихревых токов.

И еще пару нюансов:

• Магнитное поле вращается с той же скоростью, что и сам магнит, поэтому скорость называют синхронной.
• А вот стержень вращается с меньшей скоростью, поэтому ее и называют асинхронной. Отсюда, в принципе, название и самого электрического мотора.

Кстати, определить величину скольжения несложно, для этого необходимо воспользоваться формулой:

S=n-n1/n, где

• S – это величина скольжения;
• n – скорость вращения магнита;
• n1 – скорость вращения ротора.

Создание фазового преобразователя | MetalWebNews.com

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

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

На рынке представлены два основных типа фазовых преобразователей, которые позволяют трехфазным двигателям работать с однофазным входом преобразователя. Эти типы называются статическими и поворотными. Статический преобразователь — это, по сути, только пусковая схема, которая после запуска двигателя отключается и позволяет двигателю работать на однофазной мощности. Недостатком этого метода является то, что токи обмотки двигателя будут очень несбалансированными, и двигатель не сможет развивать мощность, превышающую примерно две трети своей номинальной мощности.Роторный преобразователь обеспечивает ток во всех 3 фазах и, хотя и не идеален, позволяет двигателю обеспечивать полную или почти всю свою номинальную мощность в лошадиных силах. Если коэффициент обслуживания двигателя составляет от 1,15 до 1,25, то вы сможете использовать полную номинальную мощность в лошадиных силах. Сервисный коэффициент указан на паспортной табличке двигателя и обычно обозначается аббревиатурой S.F. Причины, по которым электрическая мощность не идеальна, носят очень технический характер и могут включать небольшой дисбаланс напряжения и тока, а также несовершенные фазовые углы между фазами.Балансировка напряжения и тока проста, если у вас есть доступ к вольтметру или, предпочтительно, амперметру с зажимами. Но даже если у вас нет этих измерителей, используя приблизительные значения рабочих конденсаторов, указанные в этой статье, токи должны быть близкими, и вы сможете получить почти полную мощность от своих трехфазных двигателей.

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

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

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

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

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

Таблица 1.
Минимальные рекомендуемые сечения проводов.

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

                   1/2 2.0 # 14
                   3/4 2.8 # 14
                   1.0 3.6 # 14
                   2,0 6,8 # 14
                   3,0 9,6 # 14
                   5,0 15,2 # 12
                   7,5 22,0 # 10

 

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

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

               Текущая длина провода в футах:
                Амперы 60 

150180210 5 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14 6 # 14 # 14 # 14 # 14 # 14 # 12 7 # 14 # 14 # 14 # 14 # 12 # 12 8 # 14 # 14 # 14 # 12 # 12 # 12 9 # 14 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10 10 # 14 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10 12 # 14 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10 14 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10 # 8 16 # 12 # 12 # 10 # 10 # 10 # 8 18 # 10 # 10 # 10 # 8 # 8 # 8 20 # 10 # 10 # 10 # 8 # 8 # 8 25 # 10 # 10 # 8 # 8 # 6 # 6 30 # 8 # 8 # 8 # 6 # 6 # 6

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

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

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

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

Рисунок 3 Рисунок 4

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

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

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

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

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

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

 

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

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

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

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

 

На схеме ниже показаны два реле.

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

 
 Электрические нормы требуют отключения для каждой единицы оборудования. Выключатель (или вилка) отделяет все токоведущие проводники от напряжения сети. Для однофазных систем 220 В переменного тока это 2 провода (2-полюсный переключатель), для 3-фазных систем — 3 провода (3-полюсный переключатель). Поскольку на преобразователь фазы подается однофазное питание, он может использовать 2-полюсный разъединитель или 2 из 3 полюсов 3-полюсного переключателя. Каждая единица оборудования, использующая трехфазное питание, также должна иметь собственный трехполюсный рабочий выключатель.Многие из них имеют предохранители как часть переключателя и называются разъединителями с плавкими предохранителями. Для двигателей это полезно, поскольку перегрузки двигателя не обеспечивают достаточной защиты от короткого замыкания, как предохранители. Использование предохранителей с выдержкой времени, патронных предохранителей является обычным для цепей двигателя. Некоторые местные нормы и правила разрешают использовать разъединитель параллельной цепи или автоматический выключатель в качестве рабочего разъединителя для оборудования, если он находится в пределах видимости оборудования. Отключение фазового преобразователя часто может удовлетворить это требование в домашних магазинах.
 
 Холостой двигатель запускается первым и обычно остается включенным, в то время как трехфазные двигатели в цехе включаются и выключаются по мере необходимости. Одновременно можно управлять более чем одним двигателем, и каждый работающий двигатель будет действовать как фазовый преобразователь для других, поэтому общая работающая мощность в лошадиных силах может в 2-3 раза превышать мощность холостого двигателя в лошадиных силах. Если вместо магнитного контактора используется ручной переключатель, то перед включением ручного переключателя необходимо удерживать кнопку включения пускового конденсатора.Когда холостой двигатель запускается (около 1 секунды или меньше), кнопка пускового конденсатора отпускается.
 
 
 Коммерческие производители статических преобразователей позволяют использовать статический преобразователь для запуска холостого двигателя, чтобы несколько двигателей могли работать одновременно. Однако в некоторых из этих коммерческих устройств используются реле измерения напряжения или тока для включения пускового конденсатора. Если запускается двигатель, размер которого близок к размеру холостого хода (для которого рассчитан статический преобразователь), пусковой ток может на долю секунды снизить напряжение в сети и привести к включению пускового конденсатора.Это может привести к перегрузке статического преобразователя, поскольку другие двигатели работают. Рекомендуемая здесь конструкция не имеет этого ограничения, поскольку пусковой конденсатор включается только тогда, когда оператор нажимает кнопку пуска.
 
 
 
  Самозапускающийся преобразователь фазы 
 
 
 Самозапускающийся фазовый преобразователь проще и дешевле, чем преобразователь. Схема самозапуска показана на  рис. 7.  Однако баланс тока и напряжения на трехфазном выходе больше изменяется в зависимости от нагрузки, так что присутствует некоторый дисбаланс. при нагрузках, отличных от той, для которой была выбрана емкость.Рисунок 7 
 
 Для многих цехов допустима небольшая величина дисбаланса, и большинство коммерческих вращающихся фазовых преобразователей являются самозапускающимися. Внутри одного коммерческого вращающегося фазового преобразователя на 2 лошадиных силы было два конденсатора по 30 мкФ, включенные параллельно, что фактически составляет 60 мкФ. Поскольку между батареей конденсаторов и двигателем было только два провода, они должны быть подключены только к одной фазе. В преобразователе на 3 л.с. другого производителя использовались три конденсатора по 40 мкФ (всего 120 мкФ.)
 
 
 Для простейшего преобразователя без отдельной пусковой цепи использование 25-30 мкФ на мощность холостого хода между одной из входных линий и третьей (генерируемой) линией обеспечит приемлемый фазовый преобразователь. Если емкость слишком мала, холостой ход либо не заводится, либо запускается очень медленно. Поскольку предохранители с выдержкой времени, обычно используемые для защиты двигателя от короткого замыкания, допускают некоторую перегрузку по току для запуска в течение примерно 5 секунд, рекомендуется использовать достаточную емкость для запуска холостого хода быстрее, чем это значение.Избыточная емкость приведет к тому, что трехфазное напряжение превысит входное линейное напряжение, особенно когда холостой ход не нагружен. В таблицах 5 и 6 показаны напряжения с различной емкостью для фазового преобразователя мощностью 5 и 3 л.с. соответственно. Токарный станок, используемый для нагружения преобразователя при испытаниях, указанных в таблицах 5 и 6, имеет двигатель мощностью 1/2 л.с. используемый сверлильный станок имеет двигатель мощностью 3/4 л.с. По мере увеличения 3-фазной нагрузки напряжения на линиях 1-3 и 2-3 снижались, как показано в таблицах. В таблицах 5 и 6 также показано время, необходимое для запуска холостого хода.Вернитесь назад и сравните , рис. 4,  и , рис. 5,  и решите, стоит ли улучшение балансировки выхода дополнительных усилий отдельной пусковой схемы, которая требуется, если к обеим линиям 1-3 и 2-3 подключена одинаковая емкость.
 
 
  Таблица 5.  
 Самозапускающийся холостой ход 5 л.с.
 
 
 Время пуска, 3-фазные напряжения
                 Секунды L1-L2 L1-L3 L2-L3

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

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

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

 
  Таблица 6.  
 Самозапускающийся холостой ход 3 л.с.
 Время пуска, 3-фазные напряжения
                 Секунды L1-L2 L1-L3 L2-L3

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

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

120 микрофарад: 0.6 245,5 288,0 265,7 Без нагрузки
                           245,7 270,3 254,9 Токарный станок
                           245,3 261,5 245,9 Токарный и сверлильный станок
 
 Автор — Джим Ханрахан.
 Основы электрических двигателей — Weg Motor Sales 
  Номер детали Конфигурация 
 Номера моделей WEG содержат до 20 знаков, распределяются следующим образом:
 XXX
 ХХ
 ХХХ
 Х
 ХХХХХ
 -W22
 л.с.
 об / мин
 Модель
 Вольт
 Приложение + рамка
 Когда применимо
 л.с.
.12 — 0,16 — 0,25 — 0,33 — 0,50 — 0,75
 001-0015-002-003-004-0045-005-007
 010 — 015 —
 020 — 025 — 030 — 040 — 050 — 075
 100 — 125 — 150 — 200 — 250 — 300 — 400 — 450 — 500
 об / мин
 07: 750 об / мин
 09: 900 об / мин
 10: 1000 об / мин
 12: 1200 об / мин
 15: 1500 об / мин
 18: 1800 об / мин
 30: 3000 об / мин
 36: 3600 об / мин
 
 Модель — три символа:
 Корпус
 КПД
 Фаза
  E  — полностью закрытый 
  S  — Стандартный КПД
  1 -1 фаза
  S  — для тяжелых условий эксплуатации IEEE 841 
  P  — Высокая эффективность
  3  — 3 фазы
  P  — Высокая эффективность
  T  — NEMA Premium
  O  — Защита от открытого каплеобразования 
  G  — Супер премиум
  X  — взрывозащищенный
  A  — Полностью закрытый воздух над
  N  — Полностью закрытый без вентиляции
 
 Вольт
 А — 115 В
 л — 415 В 
 Приложение + рамка
 B — 115/208 — 230 В
 M — 220/380 — 415 В 
 Для строк с определенным назначением после кода напряжения должны использоваться две выбранные буквы:
 C — 208 — 230 В
 Н — 220/380 В 
 D — 230 В
 O — 380 — 415 В 
 E — 208 — 230/460 В *
 P — 200 В 
 нашей эры —
 Привод шнека 
 F — 230/460 В
 Q — 46 0 В 
 AL — 
 Алюминиевая рама 
 G — 460 В PWS 
 R — 115/230 В
 ТОПОР — 
 Двигатель ATEX 
 H — 575 V
 В — 200/400 В 
 БМ — 
 Тормозной двигатель 
 I — 220 В
 Вт — 460 / 220-240 / 380-415 В 
 CD — 
 Режим работы компрессора 
 Дж — 380 В
 X — Другое напряжение 
 CT — 
 Градирня 
 К — 190/380 В
 Y — 460 / 380-415 / 660-690 В
 ДП — 
 Двухполюсный (2 скорости) 
 ЕС — 
 Испарительный охладитель 
 FD — 
 Farm Duty
 FP — 
 Пожарный насос
 Для двигателей с метрической системой IEC мощность будет указана в кВт: 
.12 — 0,18 — 0,25 — 0,37 — 0,55 — 0,75 — 001 — 0015 — 002 — 003 — 004 — 0045 — 005 — 007 — 009 — 011 — 015 — 018 — 022 — 030 — 037 — 045 — 055 — 075 — 090 — 110 — 130 — 150 — 185 — 200 — 220 — 250 — 300 — 315 …
 
 0015 (1,5 л.с.) — это номинал, который будет состоять из четырех цифр для идентификации выхода и только одной для числа оборотов в минуту.
 
 0045 (4,5 кВт) — это номинал, который будет состоять из четырех цифр для идентификации выхода и только одной для числа оборотов в минуту.
 л.с. — 
 Гидравлический насос 
 ГС — 
 Полый вал 
 IB — 
 Режим инвертора (TEBC) 
 IE — 
 IEEE 841 (IEEE 841 для тяжелых условий эксплуатации) 
 IP — 
 Насос для орошения 
 JP — 
 Струйный насос 
 КД — 
 Дробилка 
 ПР — 
 Ручная защита от перегрузки
 ОТ — 
 Перекачка нефтяных скважин — тройной рейтинг 
 OW — 
 Перекачка нефтяных скважин 
 Рама 
 Номер кадра должен быть включен до тех пор, пока позволяет количество оставшихся символов.
  Пример:  143T, 143TC, 405T, 405TS, 184JP.
 -W22 Суффикс 
 -W22 Суффикс будет добавлен к каталожному номеру полностью закрытых двигателей с новым дизайном W22 WEG. В зависимости от количества оставшихся символов этот суффикс может иметь вид -W или -W2.
 ПФ — 
 Вентилятор для птицеводства 
 ПМ — 
 Подушечка для крепления 
 R — 
 (до размера кадра): круглый корпус 
 РБ — 
 Роликовые подшипники (интегральные) 
 РБ — 
 Упругое основание (дробное) 
 RS — 
 Рама из стального проката 
 SA — 
 Пила Беседка 
 SP — 
 Разделенная фаза 
 СС — 
 Нержавеющая сталь 
 ВД —
 Vector Duty (TEBC или TENV)
 Ровно 746 Вт электроэнергии даст 1 л.с., если двигатель может работать со 100% -ным КПД, но, конечно, ни один двигатель не является 100% -ным КПД.Двигатель мощностью 1 л.с., работающий с КПД 84%, будет иметь общее потребление 888 Вт. Это составляет 746 Вт полезной мощности и 142 Вт потерь из-за тепла, трения и т. Д. (888 x 0,84 = 746 = 1 л.с.). 
 Мощность в лошадиных силах также можно рассчитать, если известен крутящий момент, по одной из следующих формул:
 л.с. = крутящий момент (фунт-фут) x об / мин / 5250
 л.с. = крутящий момент (унция-фут) x об / мин / 84000
 л.с. = крутящий момент (фунт-дюйм) x об / мин / 6300
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
 Приблизительное число оборотов в минуту при номинальной нагрузке для малых и средних двигателей, работающих при 60 Гц и 50 Гц при номинальном напряжении, составляет:
 60 Гц
 50 Гц
 Synch.скорость
 2 полюса
 3450
 2850
 3600
 4 полюса
 1725
 1425
 1800
 6 полюсов
 1140
 950
 1200
 8 полюсов
 850
 700
 900
 
  Крутящий момент:  
 Поворачивающее усилие или усилие, прилагаемое к валу, обычно выражаемое в дюймах-фунтах или дюймах-унциях для двигателей с дробным или дробным HP 
  Пусковой крутящий момент:  
 Сила, создаваемая двигателем, когда он начинается с места и ускоряется (иногда называется  крутящий момент ротора )
  Момент при полной нагрузке:  
 Сила, создаваемая двигателем, работающим при номинальной скорости полной нагрузки при номинальной мощности
  Момент пробоя:  
 Максимальный крутящий момент, который двигатель развивает в условиях возрастающей нагрузки без резкого падения скорости и мощности (иногда называемый крутящим моментом отрыва  ) 
  Момент подъема:  
 Минимальный крутящий момент, развиваемый двигателем между нулевым и номинальным числом оборотов в минуту, равный максимальной нагрузке, которую двигатель может разогнать до номинального числа оборотов в минуту
 Синхронная скорость (без нагрузки) может быть определена по следующей формуле: 
 Частота (герц) x 120 / Число полюсов 
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
  Открытая защита от капель (ODP) 
 Вентиляционные отверстия в боковом щите и / или раме предназначены для предотвращения попадания капель жидкости в двигатель под углом 15 градусов от вертикали.Предназначен для использования в относительно сухих, чистых и хорошо вентилируемых помещениях (обычно в помещении). При установке на открытом воздухе рекомендуется защищать двигатель крышкой, которая не ограничивает поток воздуха к двигателю.
  Полностью закрытый с вентиляторным охлаждением (TEFC) 
 То же, что и TENV, за исключением того, что внешний вентилятор является неотъемлемой частью двигателя, чтобы обеспечить охлаждение путем обдува наружной рамы двигателя воздухом.
  Полностью закрытый воздуховод (TEAO) 
 Пыленепроницаемые двигатели вентиляторов и нагнетателей, предназначенные для вентиляторов на валу или вентиляторов с ременным приводом. Двигатель должен быть установлен в воздушном потоке вентилятора.
  Полностью закрытые невентилируемые (TENV) 
 Без вентиляционных отверстий, плотно закрыты для предотвращения свободного воздухообмена, но не герметичны.Не имеет внешнего охлаждающего вентилятора и использует конвекцию для охлаждения. Подходит для использования в местах, подверженных воздействию грязи или сырости, но не в очень влажных или опасных (взрывоопасных) местах.
  Двигатели полностью закрытого типа для работы в агрессивных средах и суровых условиях 
 Предназначен для использования в чрезвычайно влажной или химической среде, но не во взрывоопасных зонах.
  Двигатели полностью закрытого типа с вентиляторным охлаждением 
 То же, что и TEFC, за исключением того, что внешний вентилятор должен работать от источника питания, независимого от выхода инвертора.Охлаждение по MG 1.6 (IC 46).
  Взрывозащищенные двигатели 
 Имеют выступающие из передней или задней части двигателя болты, с помощью которых крепится ведомая нагрузка. Обычно это используется в приложениях, связанных с небольшими вентиляторами с прямым приводом или воздуходувками.
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
 КПД двигателя — это показатель полезной работы, производимой двигателем, по сравнению с потребляемой им энергией (тепло и трение).Двигатель с КПД 84% и общей потребляемой мощностью 400 Вт вырабатывает 336 Вт полезной энергии (400 x 0,84 = 336 Вт). Потерянные 64 Вт (400 — 336 = 64 Вт) превращаются в тепло.
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
 Иногда встречаются моторы
 Обычные напряжения 60 Гц для однофазных двигателей:
 115 В, 230 В и 115/230 В
 Обычные напряжения 60 Гц для трехфазных двигателей:
 230 В, 460 В и 230/460 В
 на 200 и 575 вольт.
 В предыдущих стандартах NEMA эти напряжения были указаны как 208 или 220/440 или 550 вольт. Двигатели с указанными на паспортной табличке напряжениями можно смело заменять двигателями, имеющими текущую стандартную маркировку 200 или 208–230 / 460 или 575 вольт соответственно.
 Двигатели на 115 / 208-230 В и 208-230 / 460 Вольт
 В большинстве случаев они будут удовлетворительно работать при 208 вольт, но крутящий момент будет на 20% — 25% ниже.Для работы при напряжении ниже 208 вольт может потребоваться двигатель на 208 вольт (или 200 вольт) или использование более мощного двигателя со стандартным напряжением.
  Пример:  (00218ET3h245TC-W22)
 002
 18
 ET3
 H
 145TC
 -W22
 л.с.
 об / мин
 Модель
 Вольт
 Приложение + рамка
 Когда применимо
 Если не указано иное, двигатели можно устанавливать в любом положении и под любым углом.Однако, за исключением случаев использования каплесборной крышки для валов вверх или вниз, каплезащищенные двигатели должны быть установлены в горизонтальном или боковом положении, чтобы соответствовать определению корпуса. Надежно закрепите двигатели на монтажной базе оборудования или на жесткой плоской поверхности, предпочтительно металлической.
  Типы креплений 
  Жесткое основание 
 Прикручивается, приваривается или литой к основной раме и позволяет жестко монтировать двигатель на оборудовании.
  Эластичное основание 
 Имеет изоляционные или упругие кольца между установочными ступицами двигателя и основанием для поглощения вибрации и шума. В кольцо вставлен проводник, замыкающий цепь для заземления. 
  NEMA C-образное крепление 
 представляет собой обработанную поверхность с пилотом на конце вала, который позволяет осуществлять прямую установку с насосом или другим оборудованием с прямым соединением. Болты проходят через навесную деталь до резьбового отверстия на торце двигателя.
  Фланцевое крепление NEMA D 
 представляет собой обработанный фланец с пазом для крепления. Болты проходят через фланец двигателя в резьбовое отверстие в навесной детали. Комплекты фланцев NEMA D имеются в наличии у некоторых производителей, включая LEESON.
  Крепление типа M или N  
 Имеет специальный фланец для непосредственного подсоединения к топливному насосу-распылителю на масляной горелке. В последние годы этот тип крепления получил широкое распространение на приводах шнеков в кормушках для птицы.
  Удлиненный сквозной болт  
 Имеют выступающие из передней или задней части двигателя болты, с помощью которых крепится ведомая нагрузка. Обычно это используется в приложениях, связанных с небольшими вентиляторами с прямым приводом или воздуходувками.
  Класс изоляции:  
 Системы изоляции классифицируются по стандартной классификации NEMA в соответствии с максимально допустимыми рабочими температурами. Они следующие:
 
 Класс максимально допустимой температуры (*) 
 Класс
 Температура
 А
 105º C 221º
 F
 В
 130º C 266º
 F
 Ф
 155º C 311º
 F
 H
 180º C 356º
 F
 Обычно заменяют двигатель на двигатель с таким же или более высоким классом изоляции.Замена на более низкую температуру может привести к преждевременной поломке двигателя. Каждое повышение на 10 ° C выше этих значений может сократить срок службы двигателя наполовину.
  Ток (амперы):  
 При сравнении типов двигателей ток полной нагрузки и / или коэффициент эксплуатации являются ключевыми параметрами для определения правильной нагрузки на двигатель. Например, никогда не заменяйте двигатель типа PSC на
 заштрихованный тип полюса, поскольку последний обычно не будет на 50% — 60% выше.Сравните PSC с PSC, конденсаторным пуском и т. Д.
  Гц Частота:  
 В Северной Америке распространенным источником питания является 60 Гц (циклы). Однако большая часть остального мира питается от сети с частотой 50 Гц.
  Фактор обслуживания: 
 Эксплуатационный коэффициент (SF) — это мера длительной перегрузочной способности, при которой двигатель может работать без перегрузки или повреждений, при условии, что другие параметры конструкции, такие как номинальное напряжение, частота и температура окружающей среды, находятся в пределах нормы.Пример: двигатель мощностью 3/4 л.с. с коэффициентом полезного действия 1,15 может работать при 0,86 л.с. (0,75 л.с. x 1,15 = 862 л.с.) без перегрева или иного повреждения двигателя, если на его проводах подаются номинальное напряжение и частота. Некоторые двигатели, в том числе большинство двигателей LEESON, имеют более высокий коэффициент обслуживания, чем стандарт NEMA.
 Производитель оригинального оборудования (OEM) нередко нагружает двигатель до максимальной допустимой нагрузки (коэффициент обслуживания). По этой причине не заменяйте двигатель двигателем с такой же мощностью, указанной на паспортной табличке, но с более низким эксплуатационным коэффициентом.Всегда следите за тем, чтобы у заменяемого двигателя максимальная номинальная мощность (номинальная мощность x SF) была равна или выше, чем у заменяемого двигателя. Умножьте мощность в лошадиных силах на коэффициент обслуживания, чтобы определить максимальную потенциальную нагрузку.
 Стандартный коэффициент обслуживания NEMA для полностью закрытых двигателей составляет 1,0. Однако многие производители создают двигатели TEFC с коэффициентом обслуживания 1,15.
  Конденсаторы:  
 Конденсаторы используются в однофазных асинхронных двигателях, за исключением экранированных полюсов, расщепленных фаз и многофазных.Пусковые конденсаторы рассчитаны на то, чтобы оставаться в цепи очень короткое время (3-5 секунд), в то время как рабочая емкость постоянно находится в цепи. Конденсаторы оцениваются по емкости и напряжению. Никогда не используйте для замены конденсатор с более низкой емкостью или номинальным напряжением. А
 допустимо более высокое напряжение.
  Тепловая защита (перегрузка): 
 Термозащитное устройство, автоматическое или ручное, установленное в торцевой раме или на обмотке, предназначено для предотвращения перегрева двигателя, что может привести к возгоранию или повреждению двигателя.Протекторы обычно чувствительны к току и температуре. Некоторые двигатели не имеют встроенной защиты, но они должны иметь защиту, предусмотренную в общей конструкции системы для обеспечения безопасности. Никогда не обходите защиту из-за ложного срабатывания. Обычно это указывает на другую проблему, например, перегрузку или отсутствие надлежащей вентиляции. Ни в коем случае не заменяйте и не выбирайте двигатель с защитой от тепловой перегрузки с автоматическим перезапуском для приложений, в которых приводимая нагрузка может привести к травмам, если двигатель неожиданно перезапустится.В таких приложениях следует использовать только тепловые перегрузки с ручным сбросом.
  Основные типы устройств защиты от перегрузки:  
  Автоматический сброс:  После охлаждения двигателя это устройство защиты от прерывания линии автоматически восстанавливает питание. Его не следует использовать там, где неожиданный перезапуск может быть опасен. 
  Ручной сброс:  Это устройство защиты от прерывания линии имеет внешнюю кнопку, которую необходимо нажать, чтобы восстановить питание двигателя.Используйте там, где неожиданный перезапуск был бы опасен, например, на пилах,
 конвейеры, компрессоры и другое оборудование.
  Температурные датчики сопротивления:  
 Прецизионно откалиброванные резисторы устанавливаются в двигатель и используются вместе с прибором, поставляемым заказчиком, для обнаружения высоких
 температуры.
  Схема подключения:  
 Вся проводка и электрические соединения должны соответствовать Национальным электротехническим нормам и правилам (NEC), а также местным нормам и правилам.Провод между двигателем и источником питания недостаточного диаметра
 ограничит пусковую способность и несущую способность двигателя.
  Электроприводы скорости:  
 Сегодня доступны надежные и простые в использовании устройства для управления скоростью промышленных двигателей переменного и постоянного тока. Оба типа используют твердотельные устройства для управления питанием. Приводы постоянного тока являются более простыми и обычно используют кремниевые управляемые выпрямители (SCR) для преобразования сетевого напряжения переменного тока в контролируемое постоянное напряжение, которое затем подается на якорь двигателя постоянного тока.Чем больше напряжения приложено к якорю, тем быстрее он будет вращаться. Приводы постоянного тока этого типа отлично подходят для двигателей мощностью примерно до 3 л.с., позволяя регулировать скорость 60: 1 и полный крутящий момент даже на пониженных скоростях. Самый распространенный тип привода переменного тока сегодня начинается примерно так же, как и привод постоянного тока — с выпрямления «импульсного» сетевого напряжения переменного тока в безимпульсное напряжение постоянного тока. Однако вместо вывода постоянного напряжения привод переменного тока должен повторно вводить импульсы на вывод, чтобы удовлетворить потребности двигателя переменного тока.
 Это делается с помощью твердотельных переключателей, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) или тиристоры отключения затвора (GTO). Результатом является метод управления, известный как широтно-импульсная модуляция (ШИМ), возможно, наиболее уважаемый тип привода переменного тока для многих промышленных приложений. Скорость двигателя зависит от частоты импульсов выходного напряжения.
 Приводы переменного тока с широтно-импульсной модуляцией предлагают чрезвычайно широкий диапазон скоростей, множество функций управления, включая программируемые линейные изменения ускорения и замедления и несколько предустановленных скоростей, отличную энергоэффективность и, во многих случаях, точность скорости и крутящего момента, равную или близкую к точности система постоянного тока.Однако, возможно, основной причиной их растущей популярности является их способность работать с широким спектром асинхронных двигателей переменного тока, доступных для промышленности, обычно по цене, конкурентоспособной с ценой на приводы постоянного тока.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Все приведенные выше данные приведены только для справки . 
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
  Размеры рамы / вала NEMA  
 Номера рам не предназначены для обозначения электрических характеристик, таких как мощность в лошадиных силах.Однако по мере увеличения номера рамы в целом увеличиваются и физические размеры двигателя, и мощность в лошадиных силах. Есть много двигателей одинаковой мощности, построенных в разных рамах. Размер корпуса NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) относится только к монтажу и не имеет прямого отношения к диаметру корпуса двигателя.
 По определению NEMA двузначные номера кадров являются дробными, даже если в них могут быть встроены двигатели мощностью 1 л.с. или больше. Трехзначные номера кадров по определению являются целыми кадрами.Третья цифра указывает расстояние между отверстиями параллельно основанию. В безопорном моторе это не имеет значения. См. Стандартную таблицу размеров NEMA.
  Суффиксы NEMA 
 С
 Монтаж на С-образную поверхность по NEMA (укажите с жестким основанием или без него)
 M
 Фланец 6 3/4 «(масляная горелка)
 D
 Фланцевое крепление NEMA D (укажите с жестким основанием или без него)
 N
 Фланец 7 1/4 «(масляная горелка)
 H
 Обозначает раму с жестким основанием, размер F которой больше, чем у той же рамы без суффикса H.Например, комбинация базовых двигателей 56H имеет монтажные отверстия для NEMA 56 и NEMA 143-5T и стандартный вал NEMA 56.
 Т, ТУ
 Общая мощность в лошадиных силах Стандартные размеры вала NEMA, если после «T» или «TS» нет дополнительных букв.
 Дж
 NEMA C-образная поверхность, резьбовой вал двигатель насоса
 ТР
 Двигатель со стандартным «коротким валом» NEMA для нагрузок с ременным приводом
 JM
 Двигатель моноблочного насоса с определенными размерами и подшипниками
 Y
 Крепление, отличное от стандарта NEMA; чертеж необходим для уверенности в размерах.Может обозначать специальное основание, грань или фланец.
 JP
 Насосный двигатель с закрытой муфтой с определенными размерами и подшипниками
 Z
 Вал, не соответствующий NEMA; чертеж необходим для уверенности в размерах.
  Префиксы NEMA  
 Буквы или цифры, появляющиеся перед номером кадра NEMA, принадлежат производителю. Они не имеют значения кадра NEMA.Например, буква перед номером рамы LEESON, L56, указывает общую длину двигателя. 
 
  КЛАСС I (газы, пары) 
 Группа А — ацетилен 
 Группа B — бутадиен, оксид этилена, водород, оксид пропилена 
 Группа C — ацетальдегид, циклопропан, диэтиловый эфир, этилен, изопрен 
 Группа D — ацетон, акрилонитрит, аммиак, бензол, бутан, этилендихлорид, бензин, гексан, метан, метанол, нафта, пропан, пропилен, стирол, толуол, винилацетат, винилхлорид, ксилол
  КЛАСС II (горючие пыли) 
 
 Группа E — пыль алюминия, магния и других металлов с аналогичными характеристиками 
 Группа F — технический углерод, кокс или угольная пыль 
 Группа G — мука, крахмал или зерновая пыль
 Температура окружающей среды двигателя не должна превышать + 400 ° C или -250 ° C, если только паспортная табличка двигателя не допускает другого значения и не указано на паспортной табличке и в документации.Взрывозащищенные двигатели LEESON одобрены для всех указанных классов, кроме Класса I, групп A и B.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Все приведенные выше данные приведены только для справки 
 [Прокрутите вверх или щелкните здесь, чтобы перейти наверх этой страницы]
 Типы однофазных асинхронных двигателей (расщепленная фаза, конденсаторный пуск, конденсаторный запуск) 
 Однофазные асинхронные двигатели самозапускаются за счет обеспечения дополнительного магнитного потока некоторыми дополнительными средствами.
 Однофазные асинхронные двигатели классифицируются в зависимости от того, как создается этот дополнительный магнитный поток:
 Асинхронный двигатель с расщепленной фазой.
 Индукторный двигатель с конденсаторным пуском.
 Асинхронный двигатель с конденсаторным запуском, работающий от конденсатора (метод двухзначного конденсатора. Используется как для пуска, так и для запуска двигателя).
 Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC).
 Асинхронный двигатель с экранированными полюсами.
 Асинхронный двигатель с разделенной фазой 
 В дополнение к основной обмотке или рабочей обмотке статор однофазного асинхронного двигателя имеет другую обмотку, называемую вспомогательной обмоткой или пусковой обмоткой. Центробежный выключатель включен последовательно со вспомогательной обмоткой.
 Этот переключатель предназначен для отключения вспомогательной обмотки от главной цепи, когда двигатель достигает скорости от 75 до 80% от синхронной скорости.
 Мы знаем, что ходовая обмотка имеет индуктивную природу. Мы стремимся создать разность фаз между двумя обмотками, и это возможно, если пусковая обмотка имеет высокое сопротивление.
 На рисунке ниже переменные представляют:
 I  run  — ток, протекающий через основную или рабочую обмотку,
 I  start  — ток, протекающий в пусковой обмотке,
 V  T  — напряжение питания.
 Для обмотки с большим сопротивлением ток почти совпадает по фазе с напряжением, а для обмотки с высокой индуктивностью ток отстает от напряжения на большой угол.
 Пусковая обмотка имеет большое сопротивление, поэтому ток, протекающий в пусковой обмотке, отстает от приложенного напряжения на очень небольшой угол, а рабочая обмотка имеет высокую индуктивность по своей природе, поэтому ток, протекающий в рабочей обмотке, отстает от приложенного напряжения на величину большой угол.
 Результирующая этих двух токов равна I  T  — результирующая этих двух токов создает вращающееся магнитное поле, которое вращается в одном направлении.
 В асинхронном двигателе с расщепленной фазой ,  пусковой и основной ток разделяются друг от друга на некоторый угол, поэтому этот двигатель получил свое название как асинхронный двигатель с расщепленной фазой.
 Применение асинхронных двигателей с расщепленной фазой 
 Асинхронные двигатели с расщепленной фазой имеют низкий пусковой ток и умеренный пусковой момент.
 Эти двигатели используются в вентиляторах, нагнетателях, центробежных насосах, стиральных машинах, шлифовальных станках, токарных станках, вентиляторах кондиционирования воздуха и т. Д. Эти двигатели доступны в размере от 1/20 до 1/2 кВт.
 Конденсаторный запуск IM и конденсаторный запуск Конденсаторный запуск IM 
 Принцип работы индукционных двигателей с конденсаторным запуском почти такой же, как и у асинхронных двигателей с конденсаторным запуском.
 Мы уже знаем, что однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически, потому что создаваемое магнитное поле не вращается. Чтобы создать вращающееся магнитное поле, должна быть некоторая разность фаз.
 В случае асинхронного двигателя с расщепленной фазой мы используем сопротивление для создания разности фаз, но здесь мы используем для этой цели конденсатор.Мы знакомы с тем фактом, что ток, протекающий через конденсатор, приводит к напряжению.
 Итак, в электродвигателе индуктивности запуска конденсатора   и электродвигателе индукции запуска конденсатора  запускаемым конденсатором,  мы используем две обмотки, основную обмотку и пусковую обмотку.
 К пусковой обмотке мы подключаем конденсатор, поэтому ток, протекающий в конденсаторе, то есть I  st  опережает приложенное напряжение на некоторый угол, φ  st .
 Ходовая обмотка является индуктивной по своей природе, поэтому ток, протекающий в рабочей обмотке, отстает от приложенного напряжения на угол φ  м .
 Теперь между этими двумя токами возникают большие разности фазового угла, которые создают результирующий ток. Это создаст вращающееся магнитное поле, поскольку крутящий момент, создаваемый этими двигателями, зависит от разности фаз, которая составляет почти 90  o .
 Итак, эти двигатели развивают очень высокий пусковой момент. В случае асинхронного двигателя с конденсаторным пуском центробежный переключатель предназначен для отключения пусковой обмотки, когда двигатель достигает скорости от 75 до 80% от синхронной скорости, но в случае конденсаторного пускового конденсатора запускается асинхронный двигатель.
  У  нет центробежного переключателя, поэтому конденсатор остается в цепи и улучшает коэффициент мощности и условия работы однофазного асинхронного двигателя.
 Применение конденсаторного пускового двигателя IM и конденсаторного пускового конденсатора IM 
 Эти двигатели обладают высоким пусковым моментом; поэтому они используются в конвейерах, измельчителях, кондиционерах, компрессорах и т. д. Они доступны до 6 кВт.
 Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) 
 Он имеет ротор и статор с сепаратором.Статор имеет две обмотки — основную и вспомогательную. Он имеет только один конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой. У него нет пускового переключателя.
 Преимущества двигателя с постоянным разделением конденсаторов 
 Центробежный переключатель не требуется. Он имеет более высокий КПД и крутящий момент отрыва.
 Применение двигателя с постоянным разделением конденсаторов 
 Он находит применение в вентиляторах и нагнетателях в обогревателях и кондиционерах. Он также используется для привода офисной техники.
 Однофазные асинхронные двигатели с экранированными полюсами
 Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами   имеет выступающие или выступающие полюса.Эти полюса затенены медной лентой или кольцом, которое по своей природе является индуктивным.
 Полюса разделены на две неравные половины. Меньшая часть несет медную ленту и называется заштрихованной частью полюса.
 ДЕЙСТВИЕ: Когда однофазное питание подается на статор асинхронного двигателя с экранированными полюсами, создается переменный магнитный поток.
 Это изменение магнитного потока вызывает ЭДС в заштрихованной катушке. Поскольку этот заштрихованный участок закорочен, в нем возникает ток в таком направлении, чтобы противодействовать основному потоку.
 Поток в заштрихованном полюсе отстает от потока в незатененном полюсе. Разность фаз между этими двумя потоками создает результирующий вращающийся поток.
 Мы знаем, что ток обмотки статора имеет переменную природу, как и магнитный поток, создаваемый током статора. Чтобы четко понять работу асинхронного двигателя с экранированными полюсами, рассмотрим три области:
 Когда магнитный поток изменяет свое значение от нуля до почти максимального положительного значения.
 Когда поток остается почти постоянным при максимальном значении.
 Когда поток уменьшается от максимального положительного значения до нуля.
 REGION 1: 
 Когда поток меняет свое значение от нуля до почти максимального положительного значения — В этой области скорость нарастания потока и тока очень высока.
 Согласно закону Фарадея, всякий раз, когда происходит изменение потока, индуцируется ЭДС. Поскольку медная полоса представляет собой короткое замыкание, ток начинает течь в медной ленте из-за этой наведенной ЭДС. Этот ток в медной полосе создает собственный поток.
 Согласно закону Ленца, направление этого тока в медной полосе таково, что он противодействует своей собственной причине, то есть увеличению тока.
 Таким образом, поток заштрихованного кольца противостоит основному потоку, что приводит к скоплению потока в незатененной части статора, и поток ослабевает в заштрихованной части.
 Это неравномерное распределение магнитного потока вызывает смещение магнитной оси в середине незатененной части.
 REGION 2: 
 Когда поток остается почти постоянным на своем максимальном значении. В этой области скорость нарастания тока и, следовательно, потока остается почти постоянной.
 Следовательно, в заштрихованной части очень мало наведенной ЭДС. Поток, создаваемый этой наведенной ЭДС, не влияет на основной поток, и, следовательно, распределение потока остается однородным, а магнитная ось лежит в центре полюса.
 REGION 3: 
 Когда поток уменьшается от максимального положительного значения до нуля — в этой области скорость уменьшения потока и, следовательно, тока очень высока. Согласно закону Фарадея, всякий раз, когда происходит изменение потока, индуцируется ЭДС.
 Поскольку медная полоса представляет собой короткое замыкание, ток начинает течь в медной ленте из-за этой наведенной ЭДС. Этот ток в медной полосе создает собственный поток. Согласно закону Ленца, направление тока в медной полосе таково, что оно противодействует своей собственной причине, то есть уменьшению тока.
 Таким образом, поток заштрихованного кольца помогает главному потоку, что приводит к скоплению потока в заштрихованной части статора, и поток ослабевает в незатененной части. Это неравномерное распределение магнитного потока вызывает смещение магнитной оси в середине заштрихованной части полюса.
 Это смещение магнитной оси продолжается в течение отрицательного цикла и приводит к образованию вращающегося магнитного поля. Направление этого поля — от незатененной части полюса к затененной части полюса.
 Преимущества и недостатки двигателя с экранированными полюсами 
 Асинхронный двигатель с экранированными полюсами имеет следующие преимущества:
 Очень экономичный и надежный.
 Конструкция проста и надежна, так как нет центробежного переключателя.
 Недостатками асинхронного двигателя с экранированными полюсами являются
 Низкий коэффициент мощности.
 Пусковой момент очень плохой.
 КПД очень низкий, так как потери в меди высоки из-за наличия медной полосы.
 Реверсирование скорости также сложно и дорого, поскольку требует другого набора медных колец.
 Применение двигателей с экранированными полюсами 
 Применение двигателей с экранированными полюсами для асинхронных двигателей:
 Из-за низкого пускового момента и разумной стоимости эти двигатели в основном используются в небольших инструментах, фенах, игрушках, проигрывателях, небольших вентиляторах, электрические часы и др.Эти двигатели обычно доступны в диапазоне от 1/300 до 1/20 кВт.
 Способы пуска цепей однофазных двигателей с защитой 
 Как правило, мы часто используем двигатели во многих электрических и электронных устройствах, таких как вентиляторы, охладители, миксеры, измельчители, эскалаторы, лифты, краны и т. Д. Существуют разные типы двигателей, такие как двигатели постоянного и переменного тока, в зависимости от их напряжения питания. Кроме того, эти двигатели подразделяются на различные типы по разным критериям. Давайте рассмотрим, что двигатели переменного тока далее классифицируются как асинхронные двигатели, синхронные двигатели и так далее.Среди всех этих типов двигателей есть несколько типов двигателей, которые должны работать в определенных условиях. Например, мы используем электронный стартер для однофазного двигателя, чтобы облегчить плавный запуск.
 Однофазный двигатель
 Однофазный двигатель 
 Электродвигатели, которые используют однофазный источник питания для своей работы, называются однофазными двигателями. Они подразделяются на разные типы, но часто используемые однофазные двигатели можно рассматривать как однофазные асинхронные двигатели и однофазные синхронные двигатели.
 Если мы рассмотрим трехфазный двигатель, обычно работающий от трехфазного источника питания, в котором среди трех фаз присутствует фазовый сдвиг на 120 градусов между любыми двумя фазами, то он создает вращающееся магнитное поле. Из-за этого в роторе индуцируется ток, который вызывает взаимодействие между статором и ротором, в результате чего ротор вращается.
 Но в однофазных двигателях, которые работают только от однофазного источника питания, есть разные способы запуска этих двигателей, одним из которых является использование пускателя однофазного двигателя.Во всех этих методах в основном создается вторая фаза, называемая вспомогательной фазой или фазой запуска, для создания вращающегося магнитного поля в статоре.
 Способы пуска однофазного двигателя 
 Существуют различные методы пуска двигателей 1-ϕ, они следующие:
 Запуск с разделением фаз или с помощью сопротивления
 Запуск с помощью конденсатора
 Постоянный разделенный конденсатор
 Запуск с конденсатором Запуск конденсатора
 Электронный пускатель для однофазного двигателя
  Пуск с разделением фаз или с помощью сопротивления 
 
 Пуск с разделением фаз или с помощью сопротивления
 Этот метод в основном используется в простых промышленных двигателях.Эти двигатели состоят из двух наборов обмоток, а именно пусковой обмотки и основной или рабочей обмотки. Пусковая обмотка сделана из провода меньшего размера, что обеспечивает высокое сопротивление электрическому потоку по сравнению с ходовой обмоткой. Из-за этого высокого сопротивления магнитное поле в пусковой обмотке создается током раньше, чем в пусковой обмотке. Таким образом, два поля находятся на расстоянии 30 градусов друг от друга, но самого этого небольшого угла достаточно для запуска двигателя.
  Конденсаторный пуск 
 Конденсаторный пусковой двигатель
 Обмотки конденсаторного пускового двигателя почти аналогичны обмоткам двигателя с расщепленной фазой.Полюса статора разнесены на 90 градусов. Для включения и выключения пусковых обмоток используется нормально замкнутый переключатель, а конденсатор подключается последовательно с пусковой обмоткой.
 Из-за этого конденсатора ток ведет к напряжению, поэтому этот конденсатор используется для запуска двигателя и отключается от цепи после достижения 75% номинальной скорости двигателя.
  Постоянный разделенный конденсатор (PSC) 
 Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC)
 При конденсаторном пуске конденсатор должен быть отключен после того, как двигатель достигнет определенной скорости.Но в этом методе пробеговой конденсатор ставится последовательно с пусковой обмоткой или вспомогательной обмоткой. Этот конденсатор используется постоянно, и для его отключения не требуется никакого переключателя, так как он не используется только для запуска двигателя. Пусковой момент PSC аналогичен электродвигателям с разлитой фазой, но с низким пусковым током.
  Пуск с конденсатором Работа с конденсатором 
 Пуск с конденсатором Двигатель с конденсатором
 С этим методом можно комбинировать функции конденсаторного пуска и методов PSC.Рабочий конденсатор подключается последовательно с пусковой обмоткой или вспомогательной обмоткой, а пусковой конденсатор подключается в цепь с помощью нормально замкнутого переключателя при запуске двигателя. Пусковой конденсатор обеспечивает пусковой импульс двигателя, а PSC обеспечивает высокую скорость вращения двигателя. Он более дорогостоящий, но все же обеспечивает высокий пусковой момент и крутящий момент для пробоя, а также плавность хода при высоких значениях мощности.
 Схема защиты однофазного асинхронного двигателя 
 Пускатель — это устройство, которое используется для переключения и защиты электродвигателя от опасных перегрузок путем отключения.Это снижает пусковой ток асинхронных двигателей переменного тока, а также снижает крутящий момент двигателя.
 Работа цепи электронного стартера 
 Электронный стартер используется для защиты двигателя от перегрузки и короткого замыкания. Датчик тока в цепи используется для ограничения тока, потребляемого двигателем, потому что в некоторых случаях, таких как отказ подшипника, неисправность насоса или по любой другой причине, ток, потребляемый двигателем, превышает его нормальный номинальный ток. В этих условиях датчик тока отключает цепь для защиты двигателя.Электронный пускатель для принципиальной схемы двигателя показан ниже. Цепь электронного стартера
 Переключатель S1 используется для включения питания через трансформатор T2 и замыкающие контакты реле RL1. Постоянное напряжение, возникающее на конденсаторе C2 через мостовой выпрямитель, активирует реле RL2. При включении реле RL2 напряжение, возникающее на C2, активирует реле RL3 и, таким образом, питание подается на двигатель. Если двигатель потребляет сверхток, то напряжение, возникающее на вторичной обмотке трансформатора T2, активирует реле RL1, чтобы отключить реле RL2 и RL3.
 Плавный пуск асинхронного двигателя с помощью ACPWM 
 Предлагаемая система предназначена для плавного пуска однофазного асинхронного двигателя с использованием синусоидального напряжения ШИМ при запуске двигателя. Эта система позволяет избежать часто используемых приводов с трехфазным регулированием угла поворота и обеспечивает переменное напряжение переменного тока во время пуска однофазного асинхронного двигателя. Подобно методу управления TRIAC, напряжение изменяется от нуля до максимума во время запуска за очень небольшой промежуток времени.
 Как и в этом методе, мы используем метод ШИМ, который производит гораздо более низкие гармоники высокого порядка.В этом проекте напряжение сети переменного тока напрямую модулируется с использованием очень меньшего количества активных и пассивных компонентов питания. Следовательно, для формирования сигналов выходного напряжения не требуется какая-либо топология преобразователя и дорогостоящие традиционные преобразователи. Схема подключения однофазного пускателя двигателя показана на рисунке ниже.
 Плавный запуск асинхронного двигателя с помощью ACPWM
 В этом приводе нагрузка подключена последовательно с входными клеммами мостового выпрямителя, а ее выходные клеммы подключены к силовому МОП-транзистору с ШИМ-управлением (IGBT, биполярный или силовой транзистор).Если этот силовой транзистор выключен, то через мостовой выпрямитель ток не течет, и, таким образом, нагрузка остается в выключенном состоянии. Точно так же, если силовой транзистор включен, выходные клеммы мостового выпрямителя замыкаются накоротко, и ток течет через нагрузку. Как известно, силовым транзистором можно управлять с помощью техники ШИМ. Следовательно, нагрузкой можно управлять, изменяя рабочий цикл импульсов ШИМ.
 Новая технология управления этим приводом предназначена для использования в потребительских и промышленных товарах (компрессоры, стиральные машины, вентиляторы), в которых необходимо учитывать стоимость системы.
 Благодарим вас за интерес к изучению стартера двигателя. Надеюсь, эта статья дает краткое представление о роли стартера в защите двигателя от высоких пусковых токов и обеспечении плавной и плавной работы асинхронного двигателя. Если вам нужна техническая помощь по этой статье, вы всегда будете благодарны за размещение своих комментариев в разделе комментариев ниже.
 ▷ Конденсаторные двигатели (CS) 
 Введение 
 Конденсатор — это пассивный двухконтактный электрический компонент, используемый для хранения энергии в электрическом поле.
 Конденсатор состоит как минимум из двух электрических проводников, разделенных диэлектриком (изолятором).
 Электрический ток течет через проводник к диэлектрику, создавая электрическое поле на диэлектрике.
 Затем электрическая энергия диэлектрика используется для обеспечения дополнительной энергии для запуска двигателя. Таким образом, для запуска двигателя от основного источника требуется меньше энергии. Идеальный конденсатор характеризуется своей емкостью. Это отношение электрического заряда на каждом проводе к разности потенциалов между ними.
 Единица измерения емкости в системе СИ — фарад, что равно одному кулону на вольт.
 Теория 
 Двигатели с конденсаторным пуском имеют те же рабочие характеристики, что и их аналоги с расщепленной фазой. Они представляют собой всего лишь модификацию двигателей с расщепленной фазой и обладают большей эффективностью.
 Во вращающемся поле двигателя с расщепленной фазой разность фаз между пусковым и рабочим токами обмотки не достигает 90 градусов. Пусковой крутящий момент, развиваемый в таком двигателе, также не достигает максимума, который может быть достигнут при разности фаз 90 градусов.
 А вот и модификация двигателя с конденсаторным пуском.
 Фазовый сдвиг ближе к 90 градусам возможен через конденсаторную систему запуска для создания вращающегося поля.
 В этой системе используется конденсатор с низким реактивным сопротивлением, включенный последовательно с пусковой обмоткой, чтобы обеспечить фазовый сдвиг примерно на 90 градусов для пускового тока.
 Это перекрывает отставание в эффективности двигателя с расщепленной фазой и приводит к значительному увеличению пускового момента.
 Однофазные двигатели более шумные, потому что они вибрируют с частотой 120 Гц при работе от сети с частотой 60 Гц. Для уменьшения шума можно использовать упругую резиновую опору, но никакие попытки полностью устранить высокий уровень вибрационного шума не помогут.
 Конденсаторный двигатель более полезен, потому что он может быть сконструирован так, чтобы иметь низкий уровень вибрации при полной нагрузке. Конденсатор сдвигает фазу на одной из обмоток так, чтобы напряжение на обмотке составляло 90 ° от другой обмотки.
 Достижение этого угла между обмотками в 90 ° заставляет конденсатор запускать двигатель как двухфазную машину, тем самым снижая шум.
 В таком двигателе центробежный выключатель не требуется. Двигатель более шумный, когда он работает без нагрузки, но намного тише при работе с полной нагрузкой.
 Коэффициент мощности может быть увеличен до 100%, если выбрано правильное значение емкости и соответственно отрегулированы токи через каждую из двух равных обмоток статора (при полной нагрузке). В конденсаторном двигателе пусковой момент становится довольно низким.
 Эти устройства нельзя запускать в тяжелых условиях, так как это может привести к повреждению обмоток из-за выделяемого избыточного тепла.
 Выходная мощность (в лошадиных силах) двигателя определяется следующим образом:
 
 Где ωrpm — скорость двигателя в оборотах в минуту, T  N   м  — его крутящий момент в Ньютон-метрах.
 Типы конденсаторов, используемых в конденсаторных двигателях 
 Рабочие конденсаторы 
 Рабочие конденсаторы обычно изготавливаются из полипропиленовой пленки. Они предназначены для непрерывного режима работы, что означает, что они остаются под напряжением все время, пока двигатель работает.
 Рабочие конденсаторы имеют диапазон 1,5–100 мкФ (мкФ или мфд) с допустимой нагрузкой 370 В или 440 В. Конденсатор требуется в однофазном двигателе для питания обмотки второй фазы.
 Магнитное поле не будет создано в двигателе, если установлен неправильный рабочий конденсатор. Неправильная работа приведет к остановке ротора на неровностях. Это вызовет шум в двигателе и увеличит потребление энергии, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к перегреву двигателя, что приведет к его повреждению.
 Пусковые конденсаторы 
 Пусковые конденсаторы, которые являются неполяризованными алюминиевыми электролитическими конденсаторами, обычно имеют емкость более 20 микрофарад (мкФ). Они всегда содержат нетвердый электролит и могут использоваться только в течение короткого времени запуска двигателя.
 Пусковые конденсаторы увеличивают пусковой момент двигателя на короткое время, что позволяет быстро включать и выключать двигатель. Пусковые конденсаторы также могут иметь номинал более 70 микрофарад (мкФ).
 Такие конденсаторы имеют четыре основных класса напряжения: 125 В, 165 В, 250 В и 330 В.в некоторых двигателях одновременно используются пусковой конденсатор и рабочий конденсатор.
 Пусковой конденсатор будет оставаться в цепи только на время, достаточное для того, чтобы двигатель разогнался до 3/4 полной скорости. На этой скорости срабатывает центробежный выключатель, который выводит пусковой конденсатор из цепи.
 После этого рабочий конденсатор запускает двигатель с большей эффективностью.
 Конденсаторы двойного хода 
 Два электродвигателя поддерживаются двойным рабочим конденсатором. Например, в больших кондиционерах или тепловых насосах присутствуют как двигатель вентилятора, так и двигатель компрессора.
No related posts.