Трехфазный двигатель в однофазную сеть: 7 доступных способов | Мое мнение: ремонт

Домашнему мастеру часто приходится возиться с самодельными станками и механизмами, значительно облегчающими работу. Для этих целей используют трехфазный двигатель, подключаемый в однофазную сеть своими руками.

Однако не всегда умельцы добиваются желаемого успеха, а в отдельных случаях они терпят разочарование. Чтобы избежать подобных ошибок рекомендую прочитать материал этой статьи.

Вы узнаете не только технологию работу, но и те трудности, которые сопровождают каждый их семи методов.

Как работает трехфазный двигатель

Изначально его создают для вращения от трех симметрично расположенных в пространстве магнитных потоков, создаваемых протекающими по обмоткам токами от фазных или линейных напряжений сети 380 вольт.

Их в энергетике принято представлять графически: векторными диаграммами.

Другие математические описания, включая методы комплексных чисел, применяются специалистами расчетчиками.

Обмотки трехфазного двигателя в заводском исполнении могут быть собраны по схемам:

· звезды;

· или треугольника.

Более подробно с этой информацией можно отдельно ознакомиться в статье об однофазном подключении трехфазного двигателя. Надеюсь, что вам будет понятно ее изложение.

При таком подключении двигатель работает с минимальными потерями энергии, имеет лучший КПД. Ведь на этот режим он спроектирован, рассчитан и создан.

Когда трехфазный электродвигатель включают в однофазную сеть, то потери его мощности неизбежны. Они могут превышать 50% или даже больше. Это надо всегда учитывать.

Самый простой способ запуска

Если обмотки собраны в треугольник и на два любых вывода подать напряжение 220 вольт, то можно раскрутить ротор простым шнуром. Обмотав его вокруг вала, а затем резко дернув за свободный конец.

Метод не очень эффективный, но иногда он может пригодиться. Потери мощности здесь большие. Им пользуются очень редко.

Способ №2: конденсаторный запуск схемы звезда

Обмотки собирают концами на одной клемме — нейтрали, а началами выводят на калымную колодку для подключения питающих кабелей.

Напряжение 220 подают через две группы конденсаторов:

1. рабочую, сдвигающую ток относительно вектора подводимого напряжения на 90 угловых градусов;

2. пусковую, кратковременно облегчающую раскрутку ротора при начале запуска.

Способ №3: конденсаторный запуск схемы треугольника

Технология сборки обмоток отличается от предыдущего метода: они чередуются соединением начала одной с концом последующей.

Для запуска двигателя также подбираются рабочие и пусковые конденсаторы. Они рассчитываются по эмпирическим формулам и должны выдерживать увеличенное линейное напряжение. Минимальная величина должна быть не менее 500 вольт. Иначе возможен их пробой.

Более подробно с конденсаторным запуском трехфазного двигателя по схеме звезды или треугольника можно ознакомиться в этой статье.

Эти две схемы конденсаторного запуска по системе звезды или треугольника являются самыми популярными и доступными.

Способ №4: без конденсаторный запуск трехфазного двигателя

По этой методике создается электронный ключ, который осуществляет сдвиг фазы тока в одной из подключений обмотке на угол φ.

За счет фазового сдвига происходит приложение вращающего момента к ротору, он начинает вращение.

Электронные ключи и способы подключения обмоток могут значительно отключаться. Варианты включения такой схемы показаны ниже.

Более подробно с описанием подобных устройств рекомендую ознакомиться в моей статье о работе трехфазного двигателя в однофазной сети без конденсаторного запуска.

Там рассмотрены три схемы запуска по разным технологиям. Основной недостаток их — потери энергии до 70% от начальной мощности.

Способ №5: индуктивно-емкостной преобразователь

Специальная схема подключения напряжения позволяет сдвигать токи в трех обмотках разными способами:

1. вперед на 90 градусов — за счет включения конденсаторов в одной;

2. назад на 90 градусов — индуктивным сопротивлением дросселя во второй;

3. оставить без изменения подключением активного резистора в третьей.

Схема отличается хорошим преобразованием приложенной мощности, относительно высоким КПД двигателя. Ее основной недостаток —сам преобразователь потребляет примерно столько же энергии, как и электродвигатель.

По этой причине она экономически не выгодна, да и монтаж индуктивно-емкостного преобразователя с резистором не так уж прост.

Я ее описал в статье по первой ссылке. Можете познакомиться более подробно.

Способ №6: самодельный генератор

Идея этой методики, что из какого-то мощного трехфазного двигателя собирают электрогенератор, подключив его по одной из простых схем.+

От этого генератора питают трехфазной системой другие электродвигатели.

Однако следует учесть, что самодельный генератор необходимо раскрутить и вывести на работу с номинальной мощностью другим однофазным двигателем, тратить на него энергию. Она будет расходоваться во всех последующих преобразованиях, снижать КПД.

Способ №7: частотный преобразователь

За счет проведения технологии специального частотного преобразования происходит формирование синусоиды тока внутри каждой обмотке.

Для работы схемы заложены процессы:

· выпрямления питающего напряжения;

· его стабилизации;

· инвертирования;

· управления.

Этот способ обладает повышенным КПД, хорошо подходит для включения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Но собрать такой преобразователь своими руками вряд ли получится: его монтируют в заводских условиях из сложных электронных компонентов.

О плюсах и минусах использования частотного преобразователя рассказывает владелец видеоролика Александр Шенрок.

Советую обязательно посмотреть, обратив внимание на комментарии. Жду вашей оценки моей статьи.

Запуск трехфазного двигателя от однофазной сети без конденсатора

Статья посвящена возможности запуска трехфазного асинхронного двигателя мощностью 250 Вт от сети 220 В не при помощи пускового конденсатора, а с использованием самодельного пускового электронного устройства. Схема его очень проста: на двух тиристорах, с тиристорными ключами и транзисторным управлением.

Схема устройства

Данное управление двигателем мало кому известно и практически не используется. Преимущество предлагаемого пускового устройства в том, что значительно уменьшается потеря мощности двигателя. При пуске трехфазного двигателя 220 В помощью конденсатора потеря мощности составляет минимум 30%, а может достигать 50%. Использование этого пускового устройства снижает потерю мощности до 3%, максимум составит 5%.


Однофазная сеть подключается:

Пусковое устройство подключается к двигателю вместо конденсатора.

Подключенный к устройству резистор позволяет регулировать обороты двигателя. Устройство также можно включить на реверс.

Для эксперимента взят старый двигатель еще советского производства.

С данным пусковым устройством двигатель запускается мгновенно и работает без каких-либо проблем. Такую схему можно использовать практически на любом двигателе мощностью до 3 кВт.

Примечание: в сети 220 В двигатели мощностью более 3 кВт включать просто не имеет смысла – бытовая электропроводка не выдержит нагрузки.
В схеме можно использовать любые тиристоры, ток которых не менее 10 А. Диоды 231, также 10-амперные.
Примечание: у автора в схеме установлены диоды 233, что не имеет значения (только они идут по напряжению 500 В) −поставить можно любые диоды, которые имеют ток 10 А и удерживают более 250 В.
Устройство компактно. Автор схемы собрал резисторы просто наборами, чтобы не тратить время на подборку резисторов по номиналу. Теплоотвод не требуется. Установлен конденсатор, стабилитрон, два диода 105. Схема получилась очень простая и эффективная в работе.

Рекомендуется для использования – сборка пускового устройства проблем не создаст. В итоге при подключении двигатель стартует на своей максимальной мощности и практически без ее потери в отличие от стандартной схемы с использованием конденсатора.

Смотрите видео о работе устройства

Схема управления трехфазным двигателем от однофазной сети. Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

Всем электрикам известно, что трехфазные электродвигатели работают эффективнее, чем однофазные на 220 вольт. Поэтому если в вашем гараже проведена подводка питающего кабеля на три фазы, то оптимальный вариант – установить любой станок с мотором на 380 вольт. Это не только эффективно в плане экономичности работы, но и в плане стабильности.

При этом нет необходимости добавлять в схему подключения какие-то пусковые устройства, потому что магнитное поле будет образовываться в обмотках статора сразу же после пуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня встречается часто на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно провести подключение трехфазного электродвигателя к трехфазной сети?

Схемы подключения

Начнем с того, что рассмотрим конструкцию трехфазного электродвигателя. Нас здесь будут интересовать три обмотки, которые и создают магнитное поле, вращающее ротор мотора. То есть, именно так и происходит преобразование электрической энергии в механическую.

Существует две схемы подключения:

• Звезда.
• Треугольник.

Сразу же оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной практически на 30%. В этом плане подключение треугольником выигрывает. Мощность подключенный таким образом мотор не теряет. Но тут есть один нюанс, который касается токовой нагрузке. Эта величина резко возрастает при пуске, что негативно влияет на обмотку. Высокая сила тока в медном проводе повышает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробивке изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.

Хотелось бы обратить ваше внимание на тот факт, что большое количество европейского оборудования, завезенного на просторы России, укомплектовано европейскими электрическими двигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт. Кстати, снизу фото шильдика такого мотора.

Так вот эти трехфазные электродвигатели надо подключать к отечественной сети 380В только по схеме треугольник. Если подключить европейский мотор звездой, то под нагрузкой он сразу же сгорит. Отечественные же трехфазные электродвигатели к трехфазной сети подключаются по схеме звезда. Иногда подключение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.

Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в коробке подключения которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если концов три, то это значит, что на заводе внутри мотора уже сделана схема подключения звезда. Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети и звездой, и треугольником. При использовании схемы звезда необходимо три конца начала обмоток соединить в одной скрутке. Три остальных (противоположных) подключить к фазам питающей трехфазной сети 380 вольт. При использовании схемы треугольник нужно все концы соединить между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения концов обмоток между собой. Внизу фото, где показаны два вида подключения трехфазного двигателя.

Такая схема подключения к трехфазной сети используется достаточно редко. Но она существует, поэтому есть смысл сказать о ней несколько слов. Для чего она используется? Весь смысл такого соединения основан на позиции, что при пуске электродвигателя используется схема звезда, то есть плавный пуск, а для основной работы используется треугольник, то есть выжимается максимум мощности агрегата.

Правда, такая схема достаточно сложная. При этом обязательно устанавливаются в соединение обмоток три магнитных пускателя. Первый соединяется с питающей сетью с одной стороны, а с другой стороны к нему подсоединяются концы обмоток. Ко второму и третьему подключаются противоположные концы обмоток. Ко второму пускателю производится подсоединение треугольником, к третьему звездой.

Внимание! Одновременно включать второй и третий пускатели нельзя. Произойдет короткое замыкание между подключенными к ним фазами, что приведет к сбрасыванию автомата. Поэтому между ними устанавливается блокировка. По сути, все будет происходить так – при включении одного, размыкаются контакты у другого.

Принцип работы таков: при включении первого пускателя временное реле включает и пускатель номер три, то есть, подключенного по схеме звезда. Происходит плавный пуск электродвигателя. Реле времени задет определенный промежуток, в течение которого мотор перейдет в обычный режим работы. После чего пускатель номер три отключается, а включается второй элемент, переводя на схему треугольник.

Подключение электрического двигателя через магнитный пускатель

В принципе, схема подключения 3 фазного двигателя через магнитный пускатель практически точно такая же, как и через автомат. Просто в нее добавляется блок включения и выключения с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Одна из фаз подключения к электродвигателю проходит через кнопку «Пуск» (она нормально замкнутая). То есть, при ее нажатии смыкаются контакты, и ток начинает поступать на электродвигатель. Но тут есть один момент. Если отпустить Пуск, то контакты разомкнуться, и ток поступать не будет по назначению. Поэтому в магнитном пускателе есть еще один дополнительный контактный разъем, который называется контактом самоподхвата. По сути, это блокировочный элемент. Он необходим для того чтобы при отжатой кнопке «Пуск» цепь подачи электроэнергии на электродвигатель не прерывалась. То есть, разъединить ее можно было бы только кнопкой «Стоп».

Что можно дополнить к теме, как подключить трехфазный двигатель к трехфазной сети через пускатель? Обратите внимание вот на какой момент. Иногда после долгой эксплуатации схемы подключения трехфазного электродвигателя кнопка «пуск» перестает работать. Основная причина – подгорели контакты кнопки, ведь при пуске двигателя появляется пусковая нагрузка с большой силой тока. Решить эту проблему можно очень просто – почистить контакты.

Похожие записи:

Итак, вам в руки попал промышленный трехфазный электродвигун на 380 вольт. Каким образом он у вас оказался – углубляться не будем а вот что с ним можно сделать, и как подключить электродвигатель 380 к 220в рассмотрим подробнее.

Для начала расшифруем наименования электродвигателя

Вначале проанализируем надписи на табличке нашего движка.

Там должно быть нанесено название с наименованием модели, например: двигатель асинхронный трехфазный 5АМХ160М2БПУ3 , расшифровывается это примерно как двигатель серии 5А модернизированный с алюминиевой станиной, высотой оси вращения 160мм, числом полюсов равным 2 (3000 об/мин).

Также она содержит несколько отдельных полей, из которых нас интересует наличие обозначения 380/220 – если таковое имеется, то это вполне подходит, т.к. его можно запускать в однофазной сети напряжением 220 вольт. Если же например присутствует надпись 380/660 – такой аппарат в сеть 220в к сожалению, не воткнешь. С

мотрим также скорость вращения – вполне приемлемая для бытовых целей от 1500 до 3000 об/мин, и мощность – для изготовления электронаждака, например, нормальной будет 250 .. 750 Вт. В надписях таблички еще может присутствовать номинал емкости конденсатора для включения в однофазную сеть и/или потребляемый агрегатом ток, что пригодится далее для расчета пусковой емкости. Если в обозначении присутствует только надпись электродвигатель 220 вольт, значит это скорее всего коллекторный постоянного тока.

Узнаем, как выполняется соединение обмоток трехфазных электродвигателей

Трехфазные асинхронные электродвигатели (синхронные машины применяются в качестве генераторов переменного тока) всегда имеют три одинаковые катушки (по числу фаз), и соответственно, 6 выводов. Посмотрим, сколько проводов выходит из нашего агрегата. Дла этого снимем крышку барно (это такая коробочка сверху, куда выведены концы намоток) and обратим свой внимательный взор на то, каким образом соединены выходы статора. Скорее всего, мы увидим следующее:

Начала выводов статора обозначаются символами С1 С2 С3, концы – С4 С5 С6. В одну точку могут соединяться либо начала, либо концы обмоток, эта схема соединения называется “звездой”. Если из корпуса двигателя просто выходят 6 проводов, то ищите на них обозначения С1 .. С6, нередко в таких случаях у таблички приводится схема включения с номиналами конденсаторов тоже.
Но для того, что бы можно было подключать машину 380в в сеть 220в, необходимо немного изменить схему подсоединения выводов.

Попробуем проделать подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Для того, что бы запустить движок в домашней сети, потребуется переделать существующее соединение по схеме “треугольник”. Должно получиться следующее:

На схеме мы видим два конденсатора – рабочий и пусковой. Через них осуществляется питание “третьей фазы” двигателя. Конденсатор Спуск. включается кратковременно кнопкой без фиксации только на время, пока электродвигатель 220в разгонится до номинальных оборотов, на это уходит примерно от 2 до 5 сек. Данные номиналов конденсаторов можно рассчитать, исходя из потребляемого двигателем тока по формуле Сраб. = 4800 × I/V Cпуск. = 2.5 × Cраб.

Можно придерживаться упрощенной формулы “на каждый киловатт мощности 100мкф емкости”, т.е. Сраб = P/10. Но на практике как всегда лучшим методом расчета емкостей является подбор, поэтому тщательно подбираем конденсаторы исходя из надежного пуска и отсутствия перегрева движка при длительной работе. Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 вольт. Возможно соединение нескольких емкостей параллельно для увеличения общего номинала. и последовательно – для увеличения рабочего напряжения.

Изменить направление вращения двигателя можно перекидыванием концов блока емкостей к другому питающему проводу.

Схема включения в сеть 220 вольт

Практически включение можно осуществить по следующей схеме:

Подключение к питанию обязательно производим через предохранитель или . Запуск электромашины происходит при нажатии не фиксирующейся кнопки “Пуск” с двумя парами контактов, через одну из которых напряжение подается на катушку электромагнитного пускателя К1, а вторую – на пусковой конденсатор. После разгона двигателя с отпусканием кнопки “Пуск” аппарат не останавливается благодаря , включенным параллельно включающей кнопки. При необходимости остановить прибор нажимается кнопка “Стоп” и цепь питания магнитного пускателя разрывается, отключая двигатель от сети. Приведенная схема – базовая, она может быть дополнена элементами реверса, плавного торможения и другими вещами.

Стоит обратить внимание на то, что подключение 380-вольтового электродвигателя к 220 все таки нестандартно для трехфазных машин, поэтому мощность полученного агрегата редко составит более 50% от номинала.

При изготовлении и монтаже подобных устройств никогда не забывайте – электро-безопасность превыше всего!

Широко применяемые на производствах электродвигатели асинхронные соединяют «треугольником» или «звездой». Первый тип в основном используют для моторов продолжительного пуска и работы. Совместное подключение применяют для пуска высокомощных электродвигателей. Подключение «звезда» используют в начале пуска, переходя затем на «треугольник». Применяется также схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 вольт.

Разновидностей моторов много, но для всех, главной характеристикой является напряжение, подаваемое на механизмы, и мощность самих двигателей.

При подключении к 220в на мотор действуют высокие пусковые токи, снижающие его срок эксплуатации. В промышленности редко используют соединение треугольником Мощные электродвигатели подключают «звездой».

Для перехода со схемы подключения электродвигателя 380 на 220 есть несколько вариантов, каждый из которых отличается преимуществами и недостатками.

Переподключение с 380 вольт на 220

Очень важно понимать, как подключается трехфазный электродвигатель к сети 220в. Чтобы трехфазный двигатель подключить к 220в, заметим, что у него есть шесть выводов, что соответствует трем обмоткам. При помощи тестера провода прозванивают, чтобы найти катушки. Их концы соединяем по два – получается соединение «треугольник» (и три конца).

Для начала, два конца сетевого провода (220 в) подключаем к любым двум концам нашего «треугольника». Оставшийся конец (оставшаяся пара скрученных проводов катушки) подсоединяется к концу конденсатора, а оставшийся провод конденсатора также соединяется с одним из концов сетевого провода и катушек.

От того, выберем мы один или другой, будет зависеть в какую сторону начнет вращаться двигатель. Проделав все указанные действия, запускаем двигатель, подав на него 220 в.

Электромотор должен заработать. Если этого не произошло, или он не вышел на требуемую мощность, необходимо вернуться на первый этап, чтобы поменять местами провода, т. е. переподключить обмотки.

Если при включении, мотор гудит, но не крутиться, требуется дополнительно установить (через кнопку) конденсатор. Он будет в момент пуска давать двигателю толчок, заставляя крутиться.

Видео: Как подключить электродвигатель с 380 на 220

Прозванивание, т.е. измерение сопротивления, проводится тестером. Если такой отсутствует, воспользоваться можно батарейкой и обычной лампой для фонарика: в цепь, последовательно с лампой, подсоединяют определяемые провода. Если концы одной обмотки найдены – лампа загорается.

Труднее гораздо найти определить начало и концы обмоток. Без вольтметра со стрелкой не обойтись.

Подсоединить потребуется к обмотке батарейку, а к другой — вольтметр.

Разрывая контакт провода с батарейкой, наблюдают, отклоняется ли стрелка и в какую сторону. Те же действия проводят с оставшимися обмотками, изменяя, если нужно, полярность. Добиваются чтобы отклонялась стрелка в ту же сторону, что при первом измерении.

Схема звезда-треугольник

В отечественных моторах часто «звезда» собрана уже, а треугольник требуется реализовать, т.е. подключить три фазы, а из оставшихся шести концов обмотки собрать звезду. Ниже дан чертеж, чтобы разобраться было легче.

Главным плюсом соединения трехфазной цепи звездой считают то, что мотор вырабатывает наибольшую мощность.

Тем не менее, подобное соединение «любят» любители, но не часто применяют на производствах, поскольку схема подключения сложная.

Чтобы она работала необходимо три пускателя:

К первому из них –К1 с одной стороны подключается обмотка статора, с другой – ток. Оставшиеся концы статора соединяют с пускателями К2 и К3, а затем для получения «треугольника» к фазам подключаются и обмотка с К2.

Подключив в фазу К3, незначительно укорачивают оставшиеся концы для получения схемы «звезда».

Важно: недопустимо одновременно включать К3 и К2, чтобы не произошло короткое замыкание, которое может приводить к отключению автомата мотора электрического. Во избежание этого, применяют электроблокировку. Работает это так: при включении одного из пускателей, другой отключается, т.е. его контакты размыкаются.

Как работает схема

При включении К1 с помощью реле времени включается К3. Мотор трехфазный, включенный по схеме «звезда» работает с большей мощностью, чем обычно. После некоторого времени, размыкаются контакты реле К3, но запускается К2. Теперь схема работы мотора — «треугольник», а мощность его становится меньше.

Когда требуется отключение питания, запускается К1. Схема повторяется при последующих циклах.

Очень сложное соединение требует навыков и не рекомендуется к реализации новичками.

Другие подключения электродвигателя

Схем несколько:

1. Более часто, чем вариант описанный, применяется схема с конденсатором, который поможет значительно уменьшить мощность. Одни из контактов рабочего конденсатора подключается к нулю, второй – к третьему выходу мотора электрического. В результате имеем агрегат малой мощности (1,5 Вт). При большой мощности двигателя, в схему потребуется внесение пускового конденсатора. При однофазном подключении он просто компенсирует третий выход.
2. Асинхронный мотор несложно соединить звездой или треугольником при переходе с 380в на 220. У таких моторов обмоток три. Чтобы изменить напряжение, необходимо выходы, идущие к вершинам соединений, поменять местами.
3. При подключении электромоторов, важно тщательно изучить паспорта, сертификаты и инструкции, потому что в импортных моделях встречается часто «треугольник», адаптированный под наши 220В. Такие моторы при игнорировании этого и включении «звездой, просто сгорают. Если мощность более 3 кВт, к бытовой сети мотор нельзя. Чревато это коротким замыканием и даже выход из строя автомата УЗО.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Ротор, подключенного к трехфазной цепи трехфазного двигателя, вращается благодаря магнитному полю, создаваемом током, идущим в разное время по разным обмоткам. Но, при подключении такого двигателя к цепи однофазной, не возникает вращающий момент, который мог бы вращать ротор. Наиболее простым способом подключения двигателей трехфазных к однофазной цепи является подсоединение его третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Включенные в однофазную сеть такой мотор имеет такую же частоту вращения, как при работе от трехфазной сети. Но о мощности нельзя сказать этого: ее потери значительны и зависят они от емкости конденсатора фазосдвигающего, условия работы мотора, выбранной схемы подключения. Потери на ориентировочно достигают 30-50%.

Цепи могут быть двух — , трех-, шестифазными, но наиболее применяемыми являются трехфазные. Под трехфазной цепью понимают совокупность цепей электрических с одинаковой частотой синусоидальной ЭДС, которые отличаются по фазе, но создаются общим источником энергии.

Если нагрузка в фазах одинакова, цепь является симметричной. У трехфазных несимметричных цепей – она разная. Полная мощность складывается из активной мощности трехфазной цепи и реактивной.

Хотя большинство двигателей справляется с работой от однофазной сети, но хорошо работать могут не все. Лучше других в этом смысле двигатели асинхронные, которые рассчитаны на напряжение 380/220 В (первое — для звезды, второе – треугольника).

Это рабочее напряжение всегда указывают в паспорте и на прикрепленной к двигателю табличке. Также там указана схема подключения и варианты ее изменения.

Если присутствует «А», это свидетельствует о том, что использоваться может как схема «треугольник», так и «звезда». «Б» сообщает о том, что подключены обмотки «звездой» и не могут быть соединены по – другому.

Получится в результате должно: при разрыве контактов обмотки с батареей, электрический потенциал той же полярности (т.е. отклонение стрелки происходит в ту же сторону) должен появляться на двух оставшихся обмотках. Выводы начала (А1, В1, С1) и конца (А2, В2, С2) помечают и подсоединяют по схеме.

Использование магнитного пускателя

Применение схемы подключения электродвигателя 380 через пускатель хорошо тем, что пуск производить можно дистанционно. Преимущество пускателя перед рубильником (или другим устройством) в том, что пускатель можно разместить в шкафу, а в рабочую зону вынести элементы управления, напряжение и токи при этом минимальны, следовательно, провода подойдут меньшего сечения.

Помимо этого, подключение с использованием пускателя обеспечивает безопасность в случае, если «пропадает» напряжение, поскольку при этом происходит размыкание силовых контактов, когда же напряжение вновь появится, пускатель без нажатия пусковой кнопки его не подаст на оборудование.

Схема подключения пускателя асинхронного двигателя электрического 380в:

На контактах 1,2,3 и пусковой кнопке 1 (разомкнутой) напряжение присутствует в начальный момент. Затем оно подается через замкнутые контакты этой кнопки (при нажатии на «Пуск») на контакты пускателя К2 катушки, замыкая ее. Катушкой создается магнитное поле, сердечник притягивается, контакты пускателя замыкаются, приводя в движение мотор.

Одновременно с этим происходит замыкание контакта NO, с которого подается фаза на катушку через кнопку «Стоп». Получается, что, когда отпускают кнопку «Пуск», цепь катушки остается замкнутой, как и силовые контакты.

Нажав «Стоп», цепь разрывают, возвращая размыкая силовые контакты. С питающих двигатель проводников и NO исчезает напряжение.

Видео: Подключение асинхронного двигателя. Определение типа двигателя.

Инструкция

Как правило, для подключения трёхфазного электродвигателя используют три провода и напряжение питания 380 вольт . В сети 220 вольт только два провода, поэтому, чтобы двигатель заработал, на третий провод тоже нужно подать напряжение. Для этого используют конденсатор, который называют рабочим конденсатором.

Емкость конденсатора зависит от мощности двигателя и рассчитывается по формуле:
C=66*P, где С – ёмкость конденсатора, мкФ, P – мощность электродвигателя, кВт.

То есть, на каждые 100 Вт мощности двигателя необходимо подобрать около 7 мкФ ёмкости. Таким образом, для двигателя мощностью 500 ватт нужен конденсатор ёмкостью 35 мкФ.

Необходимую ёмкость можно собрать из нескольких конденсаторов меньшей ёмкости, соединив их параллельно. Тогда общую ёмкость считают по формуле:
Cобщ = C1+C2+C3+…..+Cn

Важно помнить о том, что рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза больше питания электродвигателя. Следовательно, при напряжении питания 220 вольт конденсатор должен быть на 400 вольт. Конденсаторы можно использовать следующего типа КБГ, МБГЧ, БГТ.

Для подключения двигателя используют две схемы подключения – это «треугольник» и «звезда».

Если в трёхфазной сети двигатель был подключен по схеме «треугольник», тогда и к однофазной сети подключаем по этой же схеме с добавлением конденсатора.

Подключение двигателя «звездой» выполняют по следующей схеме.

Для работы электродвигателей мощность до 1,5 кВт достаточно ёмкости рабочего конденсатора. Если подключить двигатель большей мощности, то такой двигатель будет очень медленно разгоняться. Поэтому необходимо использовать пусковой конденсатор. Он подключается параллельно рабочему конденсатору и используется только во время разгона двигателя. Потом конденсатор отключается. Ёмкость конденсатора для запуска двигателя должна быть в 2-3 раза больше ёмкости рабочего.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные двигатели необходимы для различных самоделок: циркулярок, деревообрабатывающих, заточных и сверлильных станков.
Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в одфазных сетях, самый простой и эффективный — с подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Учитывая, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90°С, а между первой и второй фазами сдвиг незначителен, электромотор теряет мощность примерно на 40…50% при включении обмоток по схеме треугольника. практике это условие выполнить трудно, двигателем обычно управляют двухступенчато: сначала включают с пусковым конденсатором (ввиду больших пусковых токов), а после разгона его отсоединяют, оставляя только рабочий (рис. 1).

С2=4800 I/U

U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или же рассчитать по формуле:практике это условие выполнить трудно, двигателем обычно управляют двухступенчато: сначала включают с пусковым конденсатором (ввиду больших пусковых токов), а после разгона его отсоединяют, оставляя только рабочий (рис.1).

При нажатии па кнопку SB1 (можно использовать кнопку от стиральной машины — пускатель ПНВС-10 УХЛ2) электродвигатель М начинает разгоняться, а когда он наберет обороты, кнопку отпускают. SB1.2 размыкается, a SB1.1 и SB1.3 остаются замкнутыми. Их размыкают для остановки электродвигателя. Если SB 1.2 в кнопке не отходит, под него следует подложить шайбу так, чтобы он отходил. При соединении обмоток двигателя по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С2 определяется по формуле:

С2=4800 I/U
где I -ток, потребляемый мотором, А;
U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или же рассчитать по формуле:
где Р — мощность двигателя, Вт;
U — напряжение сети, В;
n- КПД;
cosψ — коэффициент мощности. Емкость пускового конденсатора С1 выбирают в 2…2,5 раза больше рабочего при большой нагрузке на вал, а их допустимые напряжения должны превышать в 1,5 раза напряжение сети. Лучше всего применять конденсаторы марки МГБО, МБГП, МБГЧ с рабочим на­пряжением 500 В и выше. Пусковые конденсаторы необходимо зашунтировать резистором R1 сопротивлением 200…500 кОм, через который «стекает» оставшийся электрический заряд.

Реверсирование электромотора осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1 (рис. 1) типа ТВ1…4 и т.п.

При работе в режиме холостого хода по питаемой через конденсаторы обмотке протекает ток, па 20…40% превышающий поминальный. Поэтому если электромотор будет часто использоваться в недогруженном режиме или вхолостую, емкость конденсатора С2 следует уменьшить. Например, для включения двигателя мощностью 1,5 кВт можно использовать в качестве рабочего конденсатор емкостью 100 мкФ, пускового — 60 мкФ. Значения емкостей рабочих и пусковых конденсаторов в зависимости от мощности двигателя приведены в таблице.

Если нет возможности приобрести бумажные конденсаторы, можно использовать оксидные (электролитические) в качестве пусковых» На рис.2 приведена схема замены бумажных конденсаторов на электролитические. Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1C1, а отрицательная — через VD2C2, поэтому электролиты можно использовать с меньшим допустимым напряжением, чем для обычных бумажных конденсаторов. Так, если для бумажных конденсаторов необходимо напряжение 400 В и выше, то для электролита достаточно 300…350 В, потому что он пропускает только одну полуволну переменного тока, и следовательно, к нему прикладывается лишь половина действующего напряжения, а для надежности он должен выдержать амплитудное напряжение однофазной сети, т.е. примерно 300 В. Их расчет аналогичен расчету бумажных.
Схема включения трехфазного двигатель в однофазную сеть с помощью электролитических конденсаторов приведена на рис.3. Подобрать нужное значение емкости бумажных и оксидных конденсаторов проще всего измерив, ток в точках а, в, с — токи должны быть равны при оптимальной нагрузке на вал двигателя. Диоды VD1, VD2 выбираются с обратным напряжением не менее 300 В и 1пр. мах=10А. При большей мощности двигателя диоды устанавливаются на теплоотводы по два в плече, иначе может произойти пробой диодов и через оксидный конденсатор потечет переменный ток, в результате чего спустя некоторое время электролит может нагреться и разорваться. Электролитические конденсаторы в качестве рабочих применять нежелательно, поскольку длительное протекание через них больших токов приводит к их разогреванию и взрыву. Их лучше всего использовать в качестве пусковых.

Если трехфазный электродвигатель используется при динамических (больших) нагрузках на вал, можно использовать схему подключения пусковых конденсаторов с помощью токового реле, которое позволяет в момент больших нагрузок на вал автоматически подключать и отключать пусковые конденсаторы (рис.3).

При подключении обмоток трехфазного двигателя в однофазную сеть по схеме, приведенной на рис.4, мощность электродвигателя составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, т. е. потери составляют примерно 25%, поскольку обмотки А и В включены противофазно на полное напряжение 220 В, а напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазирование обмоток показано точками.

Более практичны и удобны в работе с трехфазными двигателями резисторно-индуктивноемкостные преобразователи однофазной сети 220 В в трехфазную, с токами в фазах до 4А и сдвигом напряжений в фазах около 120°. Такие устройства универсальны, монтируются в жестяном корпусе и позволяют подключать трехфазные электродвигатели мощностью до 2,5 кВт в однофазную сеть 220 В практически без потери мощности.
В преобразователе используется дроссель с воздушным зазором. Устройство дросселя показано на рис.6. При правильном подборе R, С и соотношения витков в секциях обмотки дросселя такой преобразователь обеспечивает нормальную длительную работу электродвигателей независимо от их характеристик и степени нагрузки на вал. Вместо индуктивности дано индуктивное сопротивление XL, так как его проще измерить: обмотка дросселя крайними выводами через амперметр подключается к напряжению 100. ..220 В частотой 50 Гц параллельно с вольтметром. Индуктивное сопротивление (активным можно пренебречь) практически определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах XL=U/J.

Конденсатор С1 должен выдерживать напряжение не менее 250 В, С2 — не менее 350 В. Если использовать конденсаторы КБГ, МБГ-4, то напряжение соответствует номиналу, указанному на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при включении в цепь переменного тока должны иметь примерно двукратный запас по напряжению. Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до ЗА, т.е. на мощность около 700 Вт (наматывается никелево-хромовой проволокой диаметром 1,3…1,5 мм на фарфоровой трубке с передвигающейся скобой, позволяющей получать нужное сопротивление для разных мощностей двигателя). Резистор должен быть защищен от перегрева, огражден от других элементов, токоведущих частей, от прикосновения людей. Металлическое шасси корпуса необходимо заземлить.

Сечение магнитопровода дросселя S=16…18cm2, диаметр провода d=l,3. ..1,5 мм, общее число витков W=600…700. Форма магнитопровода и марка стали — любые, главное — предусмотреть воздушный зазор (а следовательно, возможность менять индуктивное сопротивление), которое устанавливается винтами (рис.6). Для устранения сильного дребезжания дросселя между Ш-об-разными половинами магнитопровода прокладывается деревянный брусок и зажимается винтами. В качестве дросселя подходят силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров мощностью 270…450 Вт. Вся обмотка дросселя выполняется в виде одной катушки с тремя секциями и четырьмя выводами. Если использовать сердечник с постоянным воздушным зазором, придется изготовить пробную катушку без промежуточных отводов, собрать дроссель с примерным зазором, включить в сеть и измерить XL. Затем для подгонки полученного значения к требуемому. XL нужно отмотать или домотать несколько витков. Выяснив необходимое число витков, мотают необходимую катушку, разделив каркас на секции в отношении W1:W2:W3=1:1:2. Так, если общее число витков равно 600, то Wl =W2= 150, a W3=300. Чтобы увеличить выходную мощность преобразователя и избежать при этом несимметрии напряжений, нужно изменить значения XL, Rl, Cl, С2, которые рассчитываются из тех соображений, что токи в фазах А, В и С должны быть равны при номинальной нагрузке на вал двигателя. В режимах недогрузки двигателя несимметрия напряжений фаз не опасна, если наибольший из токов фаз не превышает номинальный ток двигателя. Пересчет параметров преобразователя на другую мощность производится по формулам:

С1=80Р;
С2=40Р;
Rl = 140/P;
XL = 110/P,
W=600/ Р,
S=16P,
d=1,4P;

Где P — мощность преобразователя в киловаттах, в то время как паспортная мощность двигателя — это его мощность на валу. Если коэффициент полезного действия двигателя неизвестен, его можно брать в среднем 75…80%.

Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

электроника для дома

Как известно, для запуска трехфазного электродвигателя (ЭД) с короткозамкнутым ротором от однофазной сети наиболее часто в качестве фазосдвигающего элемента применяют конденсатор. При этом емкость пускового конденсатора должна быть в несколько раз больше емкости рабочей конденсатора. Для ЭД чаще всего применяемых в домашнем хозяйства (0,5…3 кВт), стоимость пусковых конденсаторов соизмерима со стоимость к электродвигателя. Поэтому желательно избежать применения дорогостоящих пусковых конденсаторов, работающих лишь кратковременно. В тожe время применение рабочих, постоянно включенных фазосдвигающих конденсоторов можно считать целесообразным, так как они позволяют загрузить двигатель на75…85% его мощности при 3-фазном включении (безконденсаторов его мощность снижается примерно на 50%).

 

Вращающий момент, вполне достаточный для запуска указанных ЭД от однофазной сети 220 В/50 Гц, можно получить за счет сдвига токов по фазе в фазных обмотках ЭД, применив для этого двунаправленные электронные ключи, включение которых осуществляется в определенное время.

Исходя из этого, для пуска 3-фазных ЭД от однофазной сети автором были разработаны и отлажены две простые схемы. Обе схемы опробованы на ЭД мощностью 0,5…2,2 кВт и показали очень хорошие результаты (время пуска не намного больше, чем в трехфазном режиме). В схемах применяются симисторы, управляемые импульсами разной полярности, и симметричный динистор, который формирует управляющие сигналы в течение каждого полупериода питающего напряжения.

Первая схема (рис.1) предназначена для пуска ЭД с номинальной частотой вращения, равной или меньше 1500 об/мин, обмотки которых соединены в треугольник. За основу этой схемы была взята схема [1], которая упрощена до предела. В этой схеме электронный ключ (симистор VS1) обеспечивает сдвиг тока в обмотке «С» на некоторый угол (50…70°), что обеспечивает достаточный вращающий момент.

Фазосдвигающим устройством является RC-цепочка. Изменяя сопротивление R2, получают на конденсаторе С напряжение, сдвинутое относительно питающего напряжения на некоторый угол. В качестве ключевого элемента в схеме применен симметричный динистор VS2. В момент, когда напряжение на конденсаторе достигнет напряжения переключения динистора, он подключит заряженный конденсатор к управляющему выводу симистора VS1 i включит этот двунаправленный силовой ключ.

Вторая схема (рис.2) предназначена для пускс ЭД с номинальной частотой вращения равной 3000 об/мин, а также для электродвигателей, работающих на механизмы с большим моментом сопротивле ния при пуске. В этих случаях требуется значительно больший пусковой момент. Поэтому была применена схема соединения обмоток ЭД «разомкнутая звезда ([2], рис. 14,в), которая обеспечивает максимальный пусковой момент. В указанной схеме фазосдвигающие конденсаторы заменены двумя электронными ключами Один ключ включен последовательно с обмоткой фазы «А» и создает в ней «индуктивный» (отстающий)

сдвиг тока, второй — включен параллельно обмотке фазы «В» и создает в ней «емкостной» (опережающий) сдвиг тока. Здесь учитывается то, что сами обмотки ЭД смещены в пространстве на 120 электрических градусов одна относительно другой.

Наладка заключается в подборе оптимального угла сдвига токов в фазных обмотках, при котором происходит надежный запуск ЭД. Это можно сделать без применения специальных приборов. Выполняется она следующим образом.

Подача напряжения на ЭД осуществляется пускателем нажимного «ручного» типа ПНВС-10, через средний полюс которого подключается фазосдвигающая цепочка. Контакты среднего полюса замкнуты только при нажатой кнопке «Пуск».

Нажав кнопку «Пуск», путем вращения движка подстроечного  сопротивления R2 подбирают необходимый пусковой момент. Так поступают при наладке схемы, показанной на рис.2.

При наладке схемы рис.1 из-за прохождения больших пусковых токов некоторое время (до разворота) ЭД сильно гудит и вибрирует. В этом случае лучше изменять величину R2 ступенями при снятом напряжении, а затем, путем кратковременной подачи напряжения, проверять, как происходит запуск ЭД. Если при этом угол сдвига напряжения далек от оптимального, то ЭД гудит и вибрирует очень сильно. По мере приближения к оптимальному углу двигатель «пытается» вращаться в ту или другую сторону, а при оптимальном запускается достаточно хорошо.

Автор производил отладку схемы, показанной на рис. 1, на ЭД 0,75 кВт 1500 об/мин и 2,2 кВт 1500 об/мин, а схемы, показанной на рис.2, на ЭД 2,2 кВт 3000 об/мин.

При этом опытным путем установлено, что подобрать значения R и С фазовращающей цепочки, соответствующие оптимальному углу, можно предварительно. Для этого нужно последовательно с ключом (симистором) соединить лампу накаливания 60 Вт и включить их в сеть ~220 В. Изменяя величину R, надо установить напряжение на лампе 170 В (для схемы рис.1) и 100 В (для схемы рис.2). Эти напряжения замерялись стрелочным прибором магнитоэлектрической системы, хотя форма напряжения на нагрузке не синусоидальная.

Необходимо отметить, что добиться оптимальных углов сдвига токов можно при различных сочетаниях значений R и С фазосдвигающей цепочки, т.е. изменив номинал емкости конденсатора, придется подобрать и соответствующее ему значение сопротивления.

Детали

Эксперименты проводились с симисторами ТС-2-10 и ТС-2-25 без радиаторов. В этой схеме они работали очень хорошо. Можно применить и другие симисторы с двухполярным управлением на соответствующие рабочие токи и класса напряжения не ниже 7. При использовании импортных симисторов в пластмассовом корпусе их следует установить на радиаторы.

Симметричный динистор DB3 можно заменить отечественным КР1125. У него немного меньше напряжение переключения. Возможно, это и лучше, но этот динистор очень сложно найти в продаже.

Конденсаторы С любые неполярные, рассчитанные на рабочее напряжение не менее 50 В (лучше — 100 В). Можно применить также два полярных конденсатора, включенных последовательно-встречно (в схеме рис.2 их номинал должен быть 3,3 мкФ каждый).

Внешний вид электропривода измельчителя травы с описанной схемой запуска и ЭД 2,2 кВт 3000 об/мин показан на фото 1.

В. В. Бурлоко, г. Мориуполь

Литература

1.    // Сигнал. — 1999. — №4.

2.    С.П. Фурсов Использование трехфазных

электродвигателей в быту. — Кишинев: Картя

молдовенскэ, 1976.

Подсоединение трехфазного двигателя в однофазную сеть. Схемы подключения электродвигателя к электропитанию. Конденсаторный способ включения

При эксплуатации или изготовлении того или иного оборудования нередко возникает необходимость подключения асинхронного трехфазного двигателя к обычной сети 220 В. Сделать это вполне реально и даже не особо сложно, главное — найти выход из следующих возможных ситуаций, если нет подходящего однофазного мотора, а трехфазный лежит без дела, а также если имеется трехфазное оборудование, но в мастерской лишь однофазная сеть.

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

Схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 В по схеме «Звезда» и «Треугольник»

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

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

Здесь одна обмотка трехфазного электромотора напрямую включена в сеть, две остальные соединены последовательно, а на точку их соединения подается напряжение через фазосдвигающий конденсатор С1. С2 является пусковым и включается кнопкой В1 с самовозвратом только в момент пуска: как только двигатель запустится, ее нужно отпустить.

Сразу возникает несколько вопросов:

1. Насколько такая схема эффективна?
2. Как обеспечить реверс двигателя?
3. Какие емкости должны иметь конденсаторы?

Для того чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, достаточно «перевернуть» фазу, поступающую на точку соединения обмоток В и С (соединение «Треугольник») или на обмотку В (схема «Звезда»). Схема же, позволяющая изменять направление вращения ротора простым щелчком переключателя SB2, будет выглядеть следующим образом.

Реверсирование трехфазного двигателя на 380 В, работающего в однофазной сети

Здесь следует заметить, что практически любой трехфазный двигатель — реверсный, но выбирать направление вращения мотора нужно перед его пуском. Реверсировать электродвигатель во время его работы нельзя! Сначала нужно обесточить электродвигатель, дождаться его полной остановки, выбрать нужное направление вращение тумблером SВ1 и лишь затем подать на схему напряжение и кратковременно нажать на кнопку В1.

Емкости фазосдвигающего и пускового конденсаторов

Для подсчета емкости фазосдвигающего конденсатора нужно воспользоваться несложной формулой:

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

Здесь:

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

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

I = P/1,73*U*n*cosф, где:

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

Символом * обозначен знак умножения.

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

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

Эффективность работы

К сожалению, трехфазный двигатель при питании одной фазой развить свою номинальную мощность не сможет. Почему? В обычном режиме каждая из обмоток двигателя развивает мощность в 33,3%. При включении мотора, к примеру, «треугольником» лишь одна обмотка С работает в штатном режиме, а в точке соединения обмоток В и С при правильно подобранном конденсаторе напряжение будет в 2 раза ниже питающего, а значит, мощность этих обмоток упадет в 4 раза — т. е. всего 8,325% каждая. Произведем несложный подсчет и рассчитаем общую мощность:

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

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

Способ повысить развиваемую мотором мощность

Оказывается, повысить мощность мотора можно, и притом существенно. Для этого даже не придется усложнять конструкцию, а достаточно лишь подключить трехфазный двигатель по приведенной ниже схеме.

Асинхронный двигатель — подключение на 220 В по улучшенной схеме

Здесь уже обмотки A и B работают в номинальном режиме, и лишь обмотка C отдает четверть мощности:

33,3 + 33,3 + 8,325 = 74.92%.

Совсем неплохо, не правда ли? Единственное условие при таком включении — обмотки A и B должны быть включены противофазно (отмечено точками). Реверсирование же такой схемы производится обычным образом — переключением полярности цепи конденсатор-обмотка C.

И последнее замечание. На месте фазосдвигающего и пускового конденсатора могут работать лишь бумажные неполярные приборы, к примеру, МБГЧ, выдерживающие напряжение в полтора-два раза выше напряжения питающей сети.

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

Что такое звезда и треугольник у электродвигателя

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

• звезда;
• треугольник.

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

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

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

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

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

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

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

Подключение к трёхфазной сети

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

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

• 380/220;
• 660/380;
• 220/127.

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

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

Об отличиях фазного и линейного напряжения вы можете прочитать в соответствующей статье на нашем сайте: .

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы схемы:

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

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

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

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

Это и называется «самоподхват».

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

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

Кстати эту схему часто называют «реверсивная схема пускателя».

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

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

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

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

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

В остальном работа схемы аналогична предыдущей.

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

Подключение к однофазной сети

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

Проблема состоит в том, что для работы АД нужно вращающееся магнитное поле, которое нельзя получить от однофазной сети без дополнительных элементов. Но подключив одну из обмоток через , можно сдвинуть фазу напряжения до -90˚ а с помощью на +90˚ относительно фазы в сети. Подробнее вопрос сдвига фаз мы рассматривали в статье: .

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Материалы

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

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

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

Конструктивные особенности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как подключить электродвигатель с 380 на 220В без конденсатора?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема №1.

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

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

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

Схема №2.

Подойдет для электродвигателей, имеющих частоту вращения до 3000 об/минуту и для АД, отличающихся повышенным сопротивлением в момент пуска.

Для таких моторов требуется больший пусковой ток, поэтому более актуальной является схема разомкнутой звезды.

Особенность — применение двух электронных ключей, замещающих фазосдвигающие конденсаторы. В процессе наладки важно обеспечить требуемый угол сдвига в фазных обмотках.

Делается это следующим образом:

• Напряжение на электродвигатель подается через ручной пускатель (его необходимо подключить заранее).
• После нажатия на кнопку требуется подобрать момент пуска с помощью резистора R

При реализации рассмотренных схем стоит учесть ряд особенностей:

• Для эксперимента применялись безрадиаторные симисторы (типы ТС-2-25 и ТС-2-10), которые отлично себя проявили. Если использовать симисторы на корпусе из пластмассы (импортного производства), без радиаторов не обойтись.
• Симметричный динистор типа DB3 может быть заменен на KP Несмотря на тот факт, что KP1125 сделан в России, он надежен и имеет меньше переключающее напряжение. Главный недостаток — дефицитность этого динистора.

Как подключить через конденсаторы

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

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

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

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

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

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

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

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

Если учитывать эти правила, можно продлить работу конденсаторов и электродвигателя в целом.

Расчет емкости должен производиться с учетом номинальной мощности ЭД. Если мотор будет недогружен, неизбежен перегрев, и тогда емкость рабочего конденсатора придется уменьшать.

Если выбрать конденсатор с емкостью меньше допустимой, то КПД электромотора будет низким.

Помните, что даже после отключения схемы на конденсаторах сохраняется напряжение, поэтому перед началом работы стоит производить разрядку устройства.

Также учтите, что подключение электродвигателя мощностью от 3 кВт и более к обычной проводке запрещено, ведь это может привести к отключению или перегоранию пробок. Кроме того, высок риск оплавления изоляции.

Чтобы подключить ЭД 380 на 220В с помощью конденсаторов, действуйте следующим образом:

• Соедините емкости между собой (как упоминалось выше, соединение должно быть параллельным).
• Подключите детали двумя проводами к ЭД и источнику переменного однофазного напряжения.
• Включайте двигатель. Это делается для того, чтобы проверить направление вращения устройства. Если ротор движется в нужном направлении, каких-либо дополнительных манипуляций производить не нужно. В ином случае провода, подключенные к обмотке, стоит поменять местами.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы звезда.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы треугольник.

Как подключить с реверсом

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

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

Для реализации схемы можно использовать переключатель с двумя положениями.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы схемы прост:

• При включении в сеть первого пускателя, запускается реле времени и подает напряжение на третий пускатель.
• Двигатель начинает работу по схеме «звезда» и начинает работать с большей мощностью.
• Через какое-то время реле размыкает контакты К3 и подключает К2. При этом электродвигатель работает по схеме «треугольник» со сниженной мощностью. Когда требуется отключить питание, включается К1.

Итоги

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

5 / 5 ( 1 vote )

1. Подключение трехфазного электродвигателя – общая схема

Когда электрик устраивается работать на любое промышленное предприятие, он должен понимать, что ему придётся иметь дело с большим количеством трехфазных электродвигателей. И любой уважающий себя электрик (я не говорю о тех, кто делает проводку в квартире) должен чётко знать схему подключения трёхфазного двигателя.

Сразу приношу извинения, что в данной статье я часто контактор называю пускателем, хотя подробно объяснял уже, что . Что поделать, приелось это название.

В статье пойдёт речь о схемах подключения наиболее распространенного асинхронного электродвигателя через магнитный пускатель. Но не только. Расскажу также от способах и принципах защиты двигателя от перегрева и перегрузки.

Будут рассмотрены различные схемы подключения электродвигателей , их плюсы и минусы. От простого к сложному. Схемы, которые могут быть использованы в реальной жизни, обозначены: ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА. Итак, начинаем.

Подключение трехфазного двигателя

Имеется ввиду асинхронный электродвигатель, соединение обмоток – звезда или треугольник, подключение к сети 380В.

Для работы двигателя рабочий нулевой проводник N (Neutral) не нужен, а вот защитный (PE, Protect Earth) в целях безопасности должен быть подключен обязательно.

В самом общем случае схема будет выглядеть таким образом, как показано в начале статьи. Действительно, почему бы двигатель не включить как обычную лампочку, только выключатель будет “трехклавишный”?

2. Подключение двигателя через рубильник или выключатель

Но даже лампочку никто не включает просто так, сеть освещения и вообще любая нагрузка всегда включается только через защитные автоматы.

Схема подключения трехфазного двигателя в сеть через автоматический выключатель

Поэтому более подробно общий случай будет выглядеть так:

3. Подключение двигателя через автоматический выключатель. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА

На схеме 3 показан защитный автомат, который защищает двигатель от перегрузки по току (“прямоугольный” изгиб питающих линий) и от короткого замыкания (“круглые” изгибы). Под защитным автоматом я подразумеваю обычный трехполюсный автомат с тепловой характеристикой нагрузки С или D.

Напомню, чтобы ориентировочно выбрать (оценить) необходимый тепловой ток уставки тепловой защиты, надо номинальную мощность трехфазного двигателя (указана на шильдике) умножить на 2.

Защитный автомат для включения электродвигателя. Ток 10А, через такой можно включать двигатель мощностью 4 кВт. Не больше и не меньше.

Схема 3 имеет право на жизнь (по бедности или незнанию местных электриков).

Она прекрасно работает, так же, как по многу лет . И в один “прекрасный” день сгорит скрутка. Или сгорит двигатель.

Если уж использовать такую схему, надо тщательно подобрать ток автомата, чтобы он был на 10-20% больше рабочего тока двигателя. И характеристику теплового расцепителя выбирать D, чтобы при тяжелом пуске автомат не срабатывал.

Например, движок 1,5 кВт. Прикидываем максимальный рабочий ток – 3А (реальный рабочий может быть меньше, надо измерять). Значит, трехполюсный автомат надо ставить на 3 или 4А, в зависимости от пускового тока.

Плюс этой схемы подключения двигателя – цена и простота исполнения и обслуживания. Например, там, где один двигатель, и его включают вручную на всю смену. Минусы такой схемы с включением через автомат –

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

1. Невозможность регулировать тепловой ток срабатывания автомата. Для того, чтобы надежно защитить двигатель, ток отключения защитного автомата должен быть на 10-20% больше номинального рабочего тока двигателя. Ток двигателя надо периодически измерять клещами и при необходимости подстраивать ток срабатывания тепловой защиты. А возможности подстройки у обычного автомата нет(.
2. Невозможность дистанционного и автоматического включения/выключения двигателя.

Эти недостатки можно устранить, в схемах ниже будет показано как.

Ручной пускатель, или мотор-автомат – более совершенное устройство. На нём есть кнопки “Пуск” и “Стоп”, либо ручка “Вкл-Выкл”. Его плюс – он специально разработан для пуска и защиты двигателя. Пуск по-прежнему ручной, а вот ток срабатывания можно регулировать в некоторых пределах.

4. Подключение двигателя через ручной пускатель. ПРАКТИЧЕСКАЯ СХЕМА

Поскольку у двигателей обычно , то у автоматов защиты двигателей (мотор-автоматов), как правило, характеристика тепловой защиты типа D. Т.е. он выдерживает кратковременные (пусковые) перегрузки примерно в 10 раз больше от номинала.

Вот что у него на боковой стенке:

Автомат защиты двигателя – характеристики на боковой стенке

Ток уставки (тепловой) – от 17 до 23 А, устанавливается вручную. Ток отсечки (срабатывание при КЗ) – 297 А.

В принципе, ручной пускатель и мотор-автомат – это одно и то же устройство. Но пускателем, показанным на фото, можно коммутировать питание двигателя. А мотор-автомат постоянно подает питание (три фазы) на контактор, который, в свою очередь, коммутирует питание двигателя. Короче, разница – в схеме подключения.

Плюс схемы – можно регулировать уставку теплового тока. Минус – тот же, что и в предыдущей схеме, нет дистанционного включения.

Схема подключения двигателя через магнитный пускатель

Этой схеме подключения трехфазного двигателя надо уделить самое пристальное внимание. Она наиболее распространена во всем промышленном оборудовании, выпускавшемся примерно до 2000-х годов. А в новых китайских простеньких станках используется и по сей день.

Электрик, который её не знает – как хирург, не умеющий отличить артерию от вены; как юрист, не знающий 1-ю статью Конституции РФ; так танцор, не отличающий вальс от тектоника.

Три фазы на двигатель идут в этой схеме не через автомат, а через пускатель. А включение/выключение пускателя осуществляется кнопками “Пуск ” и “Стоп ” , которые могут быть вынесены на пульт управления через 3 провода любой длины.

5. Схема подключения двигателя через пускатель с кнопками пуск стоп

Здесь питание цепи управления поступает с фазы L1 (провод 1 ) через нормально замкнутую (НЗ) кнопку “Стоп” (провод 2 ).

Если теперь нажать на кнопку “Пуск”, то цепь питания катушки электромагнитного пускателя КМ замкнется (провод 3 ), его контакты замкнутся, и три фазы поступят на двигатель. Но в таких схемах кроме трёх “силовых” контактов у пускателя есть ещё один дополнительный контакт. Его называют “блокировочным” или “контактом самоподхвата”.

Когда электромагнитный пускатель включается нажатием кнопки SB1 “Пуск”, замыкается и контакт самоподхвата. А если он замкнулся, то даже если кнопка “Пуск” будет отжата, цепь питания катушки пускателя всё равно останется замкнутой. И двигатель продолжит работать, пока не будет нажата кнопка “Стоп”.

Поскольку тема с магнитными пускателями очень обширная, она вынесена в отдельную статью . Статья существенно расширена и дополнена. Там рассмотрено всё – подключение различных нагрузок, защита (тепловая и от кз), реверсивные схемы, управление от разных точек, и т.д. Нумерация схем сохранена. Рекомендую.

Подключение трехфазного двигателя через электронные устройства

Все способы пуска двигателя, описанные выше, называются Пуск прямой подачей напряжения. Часто, в мощных приводах, такой пуск является тяжелым испытанием для оборудования – горят ремни, ломаются подшипники и крепления, и т.д.

Поэтому, статья была бы неполной, если бы я не упомянул современные тенденции. Теперь всё чаще для подключения трехфазного двигателя вместо электромагнитных пускателей применяют электронные силовые устройства. Под этим я подразумеваю:

1. Твердотельные реле (solid state relay) – в них силовыми элементами являются тиристоры (симисторы), которые управляются входным сигналом с кнопки либо с контроллера. Бывают как однофазные, так и трехфазные. .
2. Мягкие (плавные) пускатели (soft starter, устройства плавного пуска) – усовершенствованные твердотелки. Можно устанавливать ток защиты, время разгона/замедления, включать реверс, и др. И на эту тему . Практическое применение устройств плавного пуска – .

   Старый специфический способ подключения двухскоростных двигателей описан в статье . Ключевые слова – Раритет, Ретро, СССР.

   На этом заканчиваю, спасибо за внимание, всего охватить не удалось, пишите вопросы в комментариях!

   1.1. Выбор трехфазного двигателя для подключения в однофазную сеть .

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

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

   1.2. Расчет параметров и элементов электродвигателя.

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

   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:

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

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

   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 (С1+С2)/2.

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

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

   Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора 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.

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

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

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

   1.3.1. Детали.

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

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

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

   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)

   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.

   2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей.

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

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

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

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

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

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

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

   3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.

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

   3.1. Доработка трехфазного двигателя.

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

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

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

   3.1.1. Детали.

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

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

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

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

   Всего хорошего, пишите to © 2005

Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети

Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети   Для подключения трехфазных электродвигателей к однофазной сети переменного тока в качестве фазосдвигающих элементов используют, как правило, конденсаторы. Практика показывает, что для двигателей мощностью 2…3 кВт суммарная емкость фазосдвигающих конденсаторов может достигать 200…300 мкф и больше. Поэтому батарея конденсаторов становится большой по объему, массе и цене. Автор публикуемой статьи предлагает электронное устройство, обеспечивающее работу трехфазного двигателя от однофазной сети без фазосдвигающих конденсаторов. Подключение предлагаемого устройства к электродвигателю и принцип его работы иллюстрирует рис. 1. Узел U представляет собой двунаправленный электронный ключ К, включение которого происходит в строго определенный момент времени.   Для запуска двигателя М1 в его обмотке Б или В должен протекать ток, сдвинутый по фазе относительно тока в обмотке А. Это создает на валу двигателя вращающий момент. В идеальном случае сдвиг по фазе должен быть 120°, реально же для запуска и устойчивой работы двигателя достаточно иметь фазовый сдвиг 50…70°. В описываемом устройстве сдвиг фаз токов достигается замыканием в определенные моменты времени ключом К одной из обмоток двигателя, в данном случае — обмотки Б.   На рис. 2 приведены графики напряжения и токов, поясняющие принцип сдвига токов в обмотках двигателя. График а изображает форму токов в обмотках А и В при разомкнутом ключе К. В этом случае фазовый сдвиг токов равен нулю и вращающий момент на валу двигателя не создается. При замыкании обмотки Б ключом в момент времени Твкл (график б) фазовые соотношения токов в обмотках изменяются. Ток в обмотке В начинает расти быстрее (график в). А так как ток в обмотке В не может измениться скачком, то это приводит к запаздыванию тока Iв относительно Iа на угол j. Хотя форма тока в обмотке В отличается от синусоидальной, фазовый сдвиг токов создает на валу двигателя вращающий момент.   Схема устройства запуска приведена на рис. 3. Двунаправленный электронный ключ выполнен на диодах VD1, VD2 и три-нисторах VS1, VS2. Диоды VD3 и VD4 образуют двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения, а резистор R1 и стабилитрон VD5 — стабилизатор выпрямленного напряжения. Управление тринисторами электронного ключа осуществляется транзисторами VT1, VT2. Момент включения электронного ключа устанавливают резистором R7 «Режим». При минимальном сопротивлении резистора ключ открывается в момент максимального напряжения на обмотке Б электродвигателя (см. рис. 2,6), при максимальном — ключ закрыт. Перед запуском двигателя движок резистора R7 переводят в крайнее нижнее (по схеме) положение, соответствующее максимальному фазовому сдвигу токов и, следовательно, наибольшему пусковому моменту на валу двигателя. После запуска тем же резистором устанавливают оптимальный режим работы двигателя в зависимости от его мощности и нагрузки. Как показала практика, устройство запуска эффективно работает с электродвигателями, частота вращения якоря которых не превышает 1500 об/мин и их обмотки соединены треугольником.   Устройство испытано на работе с двумя двигателями: мощностью 370 Вт (типа АААМ63В4СУ1) 1360 об/мин и мощностью 2000 Вт 1380 об/мин. В обоих случаях оно обеспечивало более уверенный запуск двигателя в сравнении с конденсаторной системой и мощность на валу двигателя после запуска была примерно одинаковой.   Детали устройства монтируют на печатной плате, которую размещают в корпусе из изоляционного материала. Тринисто-ры VS1, VS2 и диоды VD1, VD2 устанавливают на плате без теплоотводов. Резисторы — МЛТ, С2-33, конденсатор — К73-17. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть любыми из тех же серий. Вместо диодов Д231, тринисторов КУ202Н можно использовать аналогичные другие с допустимым прямым током не менее 10 А и обратным напряжением не менее 300 В. При работе с устройством запуска следует иметь в виду, что все его элементы находятся под напряжением сети 220 В, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности.   ЛИТЕРАТУРА 1. Электрические машины автоматических систем. — М.: Высшая школа, 1967. 2. А. Адаменко и др. Однофазные конденсаторные электродвигатели,: Сб. : «В помощь радиолюбителю», вып. 49, 1975. В. ГОЛИК г. Брянск РАДИО №6, 1996 Источник: shems.h2.ru

Схема запуска трехфазного двигателя в однофазной сети

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

Подключение двигателя 380 на 220

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

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

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

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

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

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

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

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

Подбираем конденсатор

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

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

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

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

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

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

Подсчет итоговой ёмкости

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

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

Реверс

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

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

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

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

Напряжения трехфазной сети и их соотношение

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

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

Устройство трехфазного двигателя

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

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

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

Треугольник или звезда?

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

Как включить мотор в обратном направлении?

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

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

Фазосдвигающие емкости

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

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

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

Пусковой конденсатор

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

Расчет величины емкостей

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

С = С ст + Ср, где:

С ст – стартовая дополнительная отключаемая после разбега емкость;

С р – рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

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

I н = P / (3 х U), где:

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

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

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности вычисляются по формулам:

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

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

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

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

Почему нужна подгонка

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

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

Составление батареи емкостей

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

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

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

Разрядный резистор

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

Использование электролитов

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

Если нет конденсаторов

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

R = (0,86 x U) / kI, где:

kI – величина тока при трехфазном подключении, А;

U – наши верные 220 Вольт.

Какие двигатели подойдут?

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

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

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

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

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

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

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

Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор

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

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

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

Онлайн расчет емкости конденсатора мотора

Введите данные для расчёта конденсаторов — мощность двигателя и его КПД

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

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

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

Пусковые конденсаторы для моторов

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

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

Реверс направления движения двигателя

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

(PDF) Новый метод пуска трехфазного асинхронного двигателя с одной фазой без источника питания

30

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Новый и простой метод пуска трехфазного асинхронного двигателя при одиночном

условие фазировки предлагается путем подключения нейтрали питания к открытой клемме

двигателя. Выражение для пускового момента также было получено для предлагаемого метода

. Никакой дополнительной сети статического фазовращателя

не требуется для пуска в однофазном режиме.Хотя соединение нейтрали

обеспечивает низкий пусковой момент в однофазном режиме,

ток превышает номинальное значение даже на холостом ходу, если двигатель

может работать непрерывно при номинальном напряжении. Поэтому предлагается использовать новый метод

только для получения пускового момента. Двигатель

должен работать с двумя исправными проводами и удаленным нейтралью

сразу после запуска.

ССЫЛКИ

[1] Habermann, R., «Однофазный режим работы трехфазного двигателя с простым статическим преобразователем фаз

», Транз. Американский институт инженеров-электриков, 73, pt. 3 (1954)

[2] Браун, Дж. Э. и Джа, С. С., «Запуск трехфазного асинхронного двигателя, подключенного к единой системе питания

», Proc. IEE, 106A (1959)

[3] Jha, C. S., «Запуск однофазного асинхронного двигателя с асимметричными обмотками статора

не в квадратуре», Proc. IEE, 109A, стр.47–58 (февраль 1962 г.)

[4] Мукерджи, П. К. и Шарма, К. Л., «Преобразователь фазы для трехфазного асинхронного двигателя

через однофазное питание», J.I.E. (Индия), 51, стр. 383–387 (август 1971 г.)

[5] Краузе П. К. Анализ электрических машин, McGraw-Hill, Chap. 9 (1987)

[6] Мурти С.С., «Обобщенная рабочая эквивалентная схема асинхронных машин для

переходных / динамических исследований в различных рабочих условиях», PEDES New Delhi (Индия),

1, стр.622–630 (1996)

РЕФЕРАТЫ — ФРАНЦУЗСКИЙ, НЕМЕЦКИЙ, ИСПАНСКИЙ

Une nouvelle me

´thode de de

´marrage d’un moteur asynchrone triphase

´0002 ´0002 ´0002

‘alimentation

La connexion du Neutre de l’alimentation a

‘ la borne ouverte d’un moteur triphase

´sous alimentation

monophase

´e produit la di ff e

´ etrer de phase require ле пара де

де

´ брак. Связь с нейтралью использует

для

«marrer et non permanence, autrement

le courant exce

« de la valeur nominale me

»

« vide.

Eine Neue Methode, Einen 3-phasigen Induktionsmotor Bei Ausfall етег дер Stromversorgungsphasen

цу starten

Verbindung де Vorsorgungsnulleiters мит дер о ФФ ENEN Klemme Эйнес Drehstrominduktions-

моторы унтер einphasigen Bedingungen erzeugt ден erforderlichen Phasenunterschied Zwischen

Wicklungsspannungen, унд ES entsteht Anlaufmoment.Verbindung des Nulleiters wird nur zum

Starten und nicht zum Laufen verwendet. Andererseits u

¨bersteigt der Strom den Nennwert selbst

ohne Belastung.

Me

´todo novedoso para el arranque de un motor de индукcio

´n trifa

´sico con una fase fuera de la fuente

de alimentacio

´n

´n de la conexio на терминале абиерто-де-ун-мотор-де-индукция

´n trifa

´sico bajo la condicio

´n

де-фасе простая продукция-де-фаза, необходимая для входа в двигатель и эль-пар-де-

начального участка. La conexio

´n del Neutro es utilizada solo para el arranque inicial y no para el

re

´gimen permanente. De lo contrario la corriente excederı

´a los valores nominales incluso sin carga.

Схема управления трехфазным двигателем от однофазной сети. Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

Все электрики знают, что трехфазные электродвигатели работают эффективнее однофазных 220 вольт.Поэтому, если в вашем гараже есть трехфазный питающий кабель, то оптимальным вариантом будет установка любой машины с мотором на 380 вольт. Это эффективно не только с точки зрения операционной эффективности, но и с точки зрения стабильности. В этом случае нет необходимости добавлять какие-либо пусковые устройства в схему подключения, потому что магнитное поле будет формироваться в обмотках статора сразу после запуска двигателя. Давайте рассмотрим один вопрос, который сегодня часто задают на форумах электриков. Вопрос звучит так: как правильно подключить трехфазный электродвигатель к трехфазной сети?

Схемы подключения

Давайте начнем с рассмотрения конструкции трехфазного электродвигателя.Здесь нас будут интересовать три обмотки, которые создают магнитное поле, вращающее ротор двигателя. То есть именно так происходит преобразование электрической энергии в механическую.

Есть две схемы подключения:

Сразу оговоримся, что подключение звездой делает пуск агрегата более плавным. Но при этом мощность электродвигателя будет ниже номинальной почти на 30%. В этом плане выигрывает соединение треугольника.Подключенный таким образом мотор не теряет мощность. Но есть один нюанс, касающийся текущей нагрузки. Это значение резко возрастает при запуске, что отрицательно сказывается на обмотке. Высокая сила тока в медном проводе увеличивает тепловую энергию, которая влияет на изоляцию провода. Это может привести к пробою изоляции и выходу из строя самого электродвигателя.

Обращаю ваше внимание на то, что большое количество европейского оборудования, вывезенного на просторы России, оснащено европейскими электродвигателями, которые работают под напряжением 400/690 вольт.Кстати, ниже фото шильдика такого мотора.

То есть эти трехфазные электродвигатели необходимо подключать к бытовой сети 380В только по схеме треугольник. Если соединить звездой европейский мотор, то под нагрузкой сразу сгорит. Отечественные трехфазные электродвигатели подключаются к трехфазной сети по схеме звезды. Иногда соединение производят треугольником, это делается для того, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, необходимую для некоторых видов технологического оборудования.

Производители сегодня предлагают трехфазные электродвигатели, в соединительной коробке которых сделаны выводы концов обмоток в количестве трех или шести штук. Если есть три конца, это означает, что схема подключения звездой уже сделана внутри двигателя на заводе. Если концов шесть, то трехфазный двигатель можно подключать к трехфазной сети как по схеме звезды, так и по схеме треугольника. При использовании схемы звезды необходимо соединить три конца начала обмоток в одну скрутку.Остальные три (напротив) подключены к фазам трехфазной сети 380 вольт. При использовании схемы треугольника нужно соединять все концы между собой по порядку, то есть последовательно. Фазы подключаются к трем точкам соединения между концами обмоток. Ниже фото демонстрирует два типа подключения трехфазного двигателя.

Это подключение к трехфазной сети используется редко. Но он существует, поэтому есть смысл сказать о нем несколько слов.Для чего его используют? Вся суть такого подключения основана на положении, что при пуске электродвигателя используется схема звезды, то есть плавный пуск, а для основной работы используется треугольник, то есть максимальная мощность агрегата составляет выдавил.

Правда, такая схема довольно сложная. При этом обязательно устанавливаются три магнитных пускателя в соединении обмоток. Первый с одной стороны подключается к электросети, а с другой стороны к нему подключаются концы обмоток.Противоположные концы обмоток подключаются ко второй и третьей. Второй стартер соединен треугольником, третий — звездой.

Внимание! Невозможно одновременно включить второй и третий стартеры. Между подключенными к ним фазами произойдет короткое замыкание, что приведет к сбросу автомата. Следовательно, между ними устанавливается блокировка. На самом деле все будет так — при включении одного размыкаются контакты другого.

Принцип работы следующий: при включении первого стартера временное реле также включает стартер номер три, то есть стартер подключен. Двигатель запускается плавно. Реле времени касается определенного периода, в течение которого двигатель вернется в нормальный режим работы. После этого стартер номер три отключается, а второй элемент включается, переводя в цепь треугольник.

Подключение электродвигателя через магнитный пускатель

В принципе, схема подключения трехфазного двигателя через магнитный пускатель практически такая же, как и через автомат. Он просто добавляет блок включения и выключения с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Одна из фаз подключения к электродвигателю проходит через кнопку «Пуск» (нормально замкнута). То есть при ее нажатии контакты замыкаются, и на электродвигатель начинает течь ток. Но есть один момент. Если отпустить кнопку «Пуск», контакты разомкнутся, и ток не будет течь должным образом. Поэтому в магнитном пускателе есть еще один дополнительный контактный разъем, который называется самозакрывающимся контактом.По сути, это блокирующий элемент. Это необходимо, чтобы при нажатии кнопки «Пуск» не прерывалась цепь питания электродвигателя. То есть отключить его можно было бы только кнопкой «Стоп».

Что можно добавить в тему, как подключить трехфазный двигатель к трехфазной сети через стартер? Обратите внимание на этот момент. Иногда после длительной эксплуатации схемы подключения трехфазного электродвигателя перестает работать кнопка «пуск».Основная причина в том, что контакты кнопки перегорели, потому что при запуске двигателя появляется пусковая нагрузка с большим током. Решение этой проблемы может быть очень простым — очистить контакты.

Связанные записи:

Итак, перед вами промышленный трехфазный электродвигатель на 380 вольт. Как у вас это получилось — углубляться не будем, но что с ним можно сделать, и как подключить электродвигатель 380 в 220в, мы рассмотрим подробнее.

Сначала расшифруем название электродвигателя

Для начала разберем надписи на табличке нашего двигателя.

Должно быть название с названием модели, например: двигатель асинхронный трехфазный 5AMX160M2BPU3 , стоит примерно как двигатель серии 5А модернизированный с алюминиевой рамой, высотой оси вращения 160 мм, количество полюсов равно 2 (3000 об / мин).

Он также содержит несколько отдельных полей, из которых нас интересует наличие обозначения 380/220 — если оно есть, то это вполне годится, так как его можно запустить в однофазной сети 220 вольт.Если, например, есть надпись 380/660 — в сеть 220в воткнуть такое устройство, к сожалению, нельзя. ИЗ

мы также видим скорость вращения — вполне приемлемую для бытовых целей от 1500 до 3000 об / мин, а мощность — для изготовления электрофаянса, например, нормальную будет 250..750 Вт. В надписях на табличке есть все еще может быть номинальная емкость конденсатора для подключения к однофазной сети и / или ток, потребляемый блоком, что будет полезно позже для расчета пусковой емкости.Если в обозначении присутствует только надпись Электродвигатель 220 вольт, то это скорее всего коллектор постоянного тока.

Узнаем, как выполняется соединение обмоток трехфазных электродвигателей

Трехфазные асинхронные электродвигатели (в качестве генераторов переменного тока используются синхронные машины) всегда имеют три одинаковые катушки (по количеству фаз) и, соответственно, 6 выводов. Посмотрим, сколько проводов выходит из нашего блока.Для этого снимаем крышку барно (это такая коробка сверху, куда выводятся концы обмоток) и обращаем внимательный взгляд на то, как подключены выходы статора. Скорее всего, мы увидим следующее:

Начало выводов статора обозначено символами С1 С2 С3, концы — С4 С5 С6. В одну точку можно подключить как начало, так и концы обмоток, такая схема подключения называется «звездой». Если из корпуса мотора просто выходит 6 проводов, то ищите обозначения С1.. С6 на них, часто в таких случаях на табличке тоже показана схема подключения с номиналами конденсаторов.
Но для того, чтобы можно было подключить автомат 380в к сети 220в, необходимо немного изменить схему подключения контактов.

Попробуем подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети

Для запуска движка в домашней сети потребуется переделать существующее подключение по схеме «треугольник». У вас должно получиться:

На схеме мы видим два конденсатора — рабочий и пусковой.Через них приводится в действие «третья фаза» двигателя. Конденсаторный спуск. он включается на короткое время с помощью кнопки без фиксации только на время, пока электродвигатель 220 В не разгонится до номинальной скорости, это занимает от 2 до 5 секунд. Данные номинальных характеристик конденсаторов можно рассчитать на основе тока, потребляемого двигателем, по формуле Сраба. = 4800 × I / V спуск. = 2,5 × Краб.

Вы можете следовать упрощенной формуле «на каждый киловатт мощности 100 мкФ емкости», т.е.е. Srab = P / 10. Но на практике как всегда лучший метод расчета емкостей — это подбор, поэтому мы тщательно подбираем конденсаторы исходя из надежного пуска и отсутствия перегрева двигателя при длительной эксплуатации. Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 вольт. Возможно подключение нескольких резервуаров параллельно для повышения общего рейтинга. а последовательно — для увеличения рабочего напряжения.

Можно изменить направление вращения мотора, перебросив концы блока контейнера на другой провод питания.

Схема подключения к сети 220 вольт

На практике включение может осуществляться по следующей схеме:

Надо подключиться к питанию через предохранитель или. Пуск электрической машины происходит при нажатии на нефиксирующуюся кнопку «Пуск» с двумя парами контактов, через один из которых подается напряжение на катушку электромагнитного пускателя К1, а вторую — на пусковой конденсатор. После разгона двигателя отпусканием кнопки «Старт» аппарат не останавливается из-за подключенных параллельных кнопок.Если необходимо остановить устройство, нажимают кнопку «Стоп» и разрывают силовую цепь магнитного пускателя, отключая двигатель от сети. Приведенная схема является базовой, ее можно дополнить элементами реверса, плавного торможения и прочего.

Стоит обратить внимание на то, что подключение электродвигателя на 380 вольт к 220 все еще нестандартно для трехфазных машин, поэтому мощность получившегося агрегата редко будет больше 50% от номинальной.

При изготовлении и установке таких устройств не забывайте — электробезопасность превыше всего!

Асинхронные электродвигатели, широко используемые в производстве, подключаются по схеме «треугольник» или «звезда». Первый тип в основном используется для двигателей с непрерывным пуском и работой. Совместное соединение используется для пуска электродвигателей большой мощности. Соединение звездой используется в начале пуска, затем при переходе к треугольнику. Также используется схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 вольт.

Существует множество типов двигателей, но для всех основной характеристикой является напряжение, подаваемое на механизмы, и мощность самих двигателей.

При подключении к сети 220В высокие пусковые токи сокращают срок его службы. В промышленности соединение «треугольник» используется редко. Мощные электродвигатели соединены «звездой».

Для перехода со схемы подключения электродвигателя 380 на 220 существует несколько вариантов, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Повторное подключение с 380 вольт на 220

Очень важно понимать, как трехфазный электродвигатель подключается к сети 220в. Чтобы подключить трехфазный двигатель к 220в, отметим, что он имеет шесть выводов, что соответствует трем обмоткам. Тестером вызываются провода для поиска катушек. Соединяем их концы пополам — получаем соединение «треугольник» (и три конца).

Для начала подключаем два конца сетевого провода (220 В) к любым двум концам нашего «треугольника».Оставшийся конец (оставшаяся пара скрученных проводов катушки) подключается к концу конденсатора, а оставшийся провод конденсатора также подключается к одному из концов сетевого провода и катушек.

Выберем ли мы тот или иной вариант, будет зависеть от того, в каком направлении двигатель начинает вращаться. Проделав все эти действия, запускаем двигатель, подав на него 220 вольт.

Электродвигатель должен работать. Если этого не произошло или не вышла необходимая мощность, необходимо вернуться к первому этапу, чтобы поменять местами провода, т.е.е. переподключить обмотки.

Если при включении мотор гудит, но не крутится, необходимо дополнительно установить (кнопкой) конденсатор. В момент запуска он дает толчок двигателю, заставляя его вращаться.

Видео: Как подключить электродвигатель от 380 к 220

Вызов, т.е. измерение сопротивления, проводимое тестером. Если его нет, можно использовать для фонарика батарейку и обычную лампу: определяемые провода подключаются к цепи, последовательно с лампой.Если обнаружены концы одной обмотки, загорается лампа.

Найти начало и концы обмоток намного сложнее. Без вольтметра со стрелкой не обойтись.

К обмотке нужно подключить аккумулятор, а к другой вольтметр.

Разрыв контакта провода с аккумулятором, наблюдать, отклоняется ли стрелка и в каком направлении. Такие же действия проделываем и с остальными обмотками, при необходимости меняя полярность.Убедитесь, что стрелка отклоняется в том же направлении, что и при первом измерении.

Схема звезда-треугольник

В отечественных моторах «звезда» часто уже собрана, а треугольник нужно реализовать, т. е. соединить три фазы, а с оставшихся шести концов обмотки собрать звезду. Ниже приведен рисунок, чтобы облегчить понимание.

Основное преимущество соединения трехфазной цепи звездой в том, что двигатель вырабатывает наибольшую мощность.

Тем не менее любителям такое подключение «нравится», но в производстве используется не часто, так как схема подключения сложная.

Для работы нужно три стартера:

Обмотка статора подключена к первому из них, К1, с одной стороны, и току, с другой. Остальные концы статора подключаются к пускателям К2 и К3, а затем обмотка с К2 подключается к фазам для получения «треугольника».

Подключив к фазе К3, оставшиеся концы немного укорачивают для получения схемы «звезда».

Важно: недопустимо одновременно включать К3 и К2, чтобы не произошло короткого замыкания, которое может привести к остановке электродвигателя машины. Чтобы этого избежать, используйте электрическую блокировку. Работает это так: при включении одного из пускателей отключается другой, т.е. его контакты размыкаются.

Как работает схема

Когда K1 включается с помощью реле времени, K3 включается.Трехфазный звездообразный двигатель работает с большей мощностью, чем обычно. Через некоторое время контакты реле К3 размыкаются, но К2 запускается. Теперь схема двигателя «треугольник», и его мощность становится меньше.

Когда требуется отключение электроэнергии, запускается K1. Схема повторяется в последующих циклах.

Очень сложное соединение требует навыков и не рекомендуется для начинающих.

Другие подключения двигателя

Есть несколько схем:

1. Чаще, чем описанный вариант, используется схема с конденсатором, что поможет значительно снизить мощность.Один из контактов рабочего конденсатора подключен к нулю, второй — к третьему выводу электродвигателя. В итоге получаем маломощный блок (1,5 Вт). При большой мощности двигателя в цепи потребуется пусковой конденсатор. При однофазном подключении просто компенсирует третий выход.
2. Асинхронный двигатель звездой или треугольником легко соединить при переключении с 380в на 220. Такие двигатели имеют три обмотки. Чтобы изменить напряжение, нужно поменять местами выходы, идущие к вершинам соединений.
3. При подключении электродвигателей важно внимательно изучить паспорта, сертификаты и инструкции, ведь в импортных моделях часто встречается «треугольник», адаптированный под наши 220В. Такие моторы, если их проигнорировать и включить «звездой», просто сгорают. Если мощность больше 3 кВт, мотор нельзя подключать к бытовой сети. Это чревато коротким замыканием и даже выходом из строя УЗО автомата.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Ротор, подключенный к трехфазной цепи трехфазного двигателя, вращается благодаря магнитному полю, создаваемому током, протекающим в разное время в разных обмотках. Но, когда такой двигатель подключен к однофазной цепи, нет крутящего момента, который мог бы вращать ротор. Самый простой способ подключить трехфазные двигатели к однофазной цепи — подключить его третий контакт через фазосдвигающий конденсатор.

При подключении к однофазной сети такой двигатель имеет ту же скорость, что и при работе от трехфазной сети. Но этого нельзя сказать о мощности: ее потери значительны и зависят от емкости фазовращающего конденсатора, условий работы двигателя, выбранной схемы подключения.Потери примерно достигают 30-50%.

Цепи могут быть двух-, трех-, шестифазными, но чаще всего используются трехфазные. Под трехфазной схемой понимается совокупность электрических цепей с одинаковой частотой синусоидальной ЭДС, различающихся по фазе, но создаваемых общим источником энергии.

Если нагрузка в фазах одинакова, цепь симметрична. Для трехфазных несимметричных цепей дело обстоит иначе. Полная мощность складывается из активной мощности трехфазной цепи и реактивной мощности.

Хотя большинство двигателей могут работать в однофазном режиме, не все могут работать хорошо. Лучше других в этом смысле асинхронные двигатели, которые рассчитаны на напряжение 380/220 В (первый для звезды, второй для треугольника).

Это рабочее напряжение всегда указывается в паспорте и на табличке, прикрепленной к двигателю. Там же показана схема подключения и варианты ее изменения.

Если присутствует «A», это означает, что можно использовать как треугольник, так и звезду.«B» означает, что обмотки соединены «звездой» и не могут быть соединены иначе.

Результат должен быть таким: при разрыве контактов обмотки с аккумулятором на двух оставшихся обмотках должен появиться электрический потенциал той же полярности (т.е. отклонение стрелки происходит в одном направлении). Выводы начала (А1, В1, С1) и конца (А2, В2, С2) помечаются и подключаются по схеме.

Использование магнитного пускателя

Использование схемы подключения электродвигателя 380 через стартер удобно тем, что пуск может производиться дистанционно. Преимущество стартера перед автоматом (или другим устройством) в том, что стартер можно разместить в шкафу, а элементы управления можно вынести в рабочую зону, напряжение и токи минимальны, поэтому провода меньше.

Кроме того, подключение с помощью стартера обеспечивает безопасность в случае «пропадания» напряжения, поскольку при этом размыкаются силовые контакты, и при повторном появлении напряжения стартер не подаст его на оборудование без нажатия кнопки запуска.

Схема подключения стартера асинхронного электродвигателя 380в:

На контактах 1,2,3 и пусковой кнопке 1 (разомкнут) в начальный момент присутствует напряжение. Затем через замкнутые контакты этой кнопки (при нажатии «Старт») подается на контакты катушки стартера К2, замыкая ее. Катушка создает магнитное поле, сердечник притягивается, контакты пускателя замыкаются, приводя двигатель в движение.

При этом замыкается нормально разомкнутый контакт, от которого фаза подается на катушку через кнопку Stop. Получается, что при отпускании кнопки «Пуск» цепь катушки остается замкнутой, как и силовые контакты.

При нажатии «Стоп» цепь разрывается, возвращаясь размыканием силовых контактов. Пропадает напряжение с проводников, питающих двигатель и NO.

Видео: Подключение асинхронного двигателя. Определение типа двигателя.

Инструкции

Как правило, для подключения трехфазного электродвигателя используют три провода и напряжение питания 380 вольт.В сети 220 вольт всего два провода, поэтому для работы двигателя на третий провод тоже нужно подавать напряжение. Для этого используется конденсатор, который называется рабочим конденсатором.

Емкость конденсатора зависит от мощности двигателя и рассчитывается по формуле:
C = 66 * P, где C — емкость конденсатора, мкФ, P — мощность электродвигателя, кВт.

То есть на каждые 100 Вт мощности двигателя необходимо подбирать емкость около 7 мкФ.Таким образом, для двигателя мощностью 500 Вт необходим конденсатор емкостью 35 мкФ.

Требуемую емкость можно собрать из нескольких конденсаторов меньшей емкости, подключив их параллельно. Затем рассчитывается общая емкость по формуле:
Cобщ = C1 + C2 + C3 +… .. + Cn

Важно помнить, что рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза больше напряжения питания электродвигателя. . Следовательно, при напряжении питания 220 вольт конденсатор должен быть 400 вольт.Могут использоваться конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ.

Для подключения двигателя используются две схемы подключения — «треугольник» и «звезда».

Если в трехфазной сети двигатель был включен по схеме «треугольник», то в однофазную сеть подключаемся по такой же схеме с добавлением конденсатора.

Подключение двигателя звездой осуществляется следующим образом.

Для работы электродвигателей мощностью до 1.5 кВт, емкости рабочего конденсатора вполне достаточно. Если подключить мотор большей мощности, то такой мотор будет очень медленно разгоняться. Следовательно, необходимо использовать пусковой конденсатор. Он подключен параллельно рабочему конденсатору и используется только во время разгона двигателя. Затем конденсатор отключается. Емкость конденсатора для запуска двигателя должна быть в 2-3 раза больше емкости рабочего.

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные двигатели необходимы для различных самоделок: циркулярных, деревообрабатывающих, точильных и сверлильных станков.
Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазных сетях самый простой и эффективный — с подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Учитывая, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90 ° С, а между первой и второй фазами сдвиг незначительный, электродвигатель теряет мощность примерно на 40 … 50% при включении обмоток по схема треугольника. На практике это условие выполнить сложно, обычно двигатель управляется в два этапа: сначала включается пусковым конденсатором (из-за больших пусковых токов), а после разгона отключается, оставляя только рабочий ( Инжир. 1).

C2 = 4800 I / U

U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или рассчитать по формуле: на практике это условие выполнить сложно, электродвигатель не работает. обычно управляется в два этапа: сначала включается пусковым конденсатором (из-за больших пусковых токов), а после разгона отключается, оставляя только рабочий (рис. 1).

При нажатии кнопки СБ1 (можно использовать кнопку от стиральной машины — стартер ПНВС-10 УХЛ2) электродвигатель М начинает разгоняться, а когда набирает скорость, кнопку отпускают.SB1.2 открывается, а SB1.1 и SB1.3 остаются закрытыми. Они открываются для остановки двигателя. Если SB 1.2 в кнопке не отрывается, под нее следует подложить шайбу, чтобы она оторвалась. При соединении обмоток двигателя по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С2 определяется по формуле:

С2 = 4800 I / U
где I — ток, потребляемый двигателем, А;
U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или рассчитать по формуле:
где Р — мощность двигателя, Вт;
U — напряжение сети, В;
н- КПД;
cosψ — коэффициент мощности. Емкость пускового конденсатора С1 выбирается в 2 … 2,5 раза больше рабочего при большой нагрузке на вал, а их допустимые напряжения должны превышать в 1,5 раза напряжение сети. Лучше всего использовать конденсаторы марки МГБО, МБГП, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. Пусковые конденсаторы необходимо зашунтировать резистором R1 на 200 … 500 кОм, через который «течет» оставшийся электрический заряд.

Реверс электродвигателя осуществляется переключением фазы на его обмотке тумблером SA1 (рис.1) типа ТВ1 … 4 и др.

При работе на холостом ходу по обмотке, подводимой через конденсаторы, протекает ток, па 20 … 40% превышающий мем. Следовательно, если электродвигатель будет часто использоваться в режиме недогрузки или холостого хода, емкость конденсатора C2 должна быть уменьшена. Например, для включения двигателя мощностью 1,5 кВт в качестве рабочего конденсатора можно использовать конденсатор на 100 мкФ, а в качестве пускового — 60 мкФ. Значения емкостей рабочих и пусковых конденсаторов в зависимости от мощности двигателя приведены в таблице.

Если нет возможности закупить бумажные конденсаторы, можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы как пусковые. «На рис. 2 приведена схема замены бумажных конденсаторов на электролитические. Допустимое напряжение, чем у обычных бумажных конденсаторов. Так, если для бумажных конденсаторов требуется напряжение 400 В и выше, то для электролита достаточно 300 … 350 В , потому что он пропускает только одну полуволну переменного тока, а значит, только половину рабочего напряжения, и для надежности он должен выдерживать амплитудное напряжение однофазной сети, т.е.е. примерно 300 В. Их расчет аналогичен расчету по бумаге.
Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с использованием электролитических конденсаторов представлена ​​на рис. 3. Подобрать необходимое значение емкости бумажных и оксидных конденсаторов проще всего, измерив, ток в точках a , б, в — токи должны быть равными при оптимальной нагрузке на вал двигателя. Диоды VD1, VD2 подбираются с обратным напряжением не менее 300 В и 1 пр. max = 10А.При более высокой мощности двигателя диоды устанавливаются на радиаторах по два в плече, иначе может произойти пробой диодов и через оксидный конденсатор будет протекать переменный ток, в результате чего через некоторое время электролит может нагреться и взорваться. Нежелательно использовать электролитические конденсаторы в качестве рабочих, так как длительное протекание через них больших токов приводит к их нагреву и взрыву. Их лучше всего использовать как пусковые установки.

В случае использования трехфазного электродвигателя с динамическими (большими) нагрузками на валу можно использовать схему подключения пускового конденсатора с использованием реле тока, что позволяет автоматически подключать и отключать пусковые конденсаторы в момент тяжелого вала нагрузки (рис.3).

При подключении обмоток трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме, представленной на рис. 4, мощность электродвигателя составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, т.е. потери составляют порядка 25%, так как обмотки А и В включены в противофазе при полном напряжении 220 В, а напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазировка обмоток показана точками.

Более практичными и удобными в работе с трехфазными двигателями являются резисторно-индуктивно-емкостные преобразователи однофазной сети 220 В в трехфазную, с токами по фазам до 4А и сдвигом напряжения по фазам около 120 °.Такие устройства универсальны, монтируются в жестяном корпусе и позволяют подключать трехфазные электродвигатели мощностью до 2,5 кВт к однофазной сети 220 В практически без потерь мощности.
В преобразователе используется дроссель с воздушным зазором. Дроссельное устройство показано на рис. 6. При правильном подборе R, C и соотношения витков в секциях дроссельной обмотки такой преобразователь обеспечивает нормальную длительную работу электродвигателей независимо от их характеристик и мощности. степень нагрузки на вал.Вместо индуктивности дано индуктивное сопротивление XL, так как его легче измерить: обмотка дросселя соединяется с крайними выводами через амперметр на напряжение 100 . .. 220 В частотой 50 Гц параллельно с вольтметр. Индуктивное сопротивление (активным можно пренебречь) практически определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах XL = U / J.

Конденсатор С1 должен выдерживать напряжение не менее 250 В, С2 — не менее 350 В. Если использовать конденсаторы КБГ, МБГ-4, то напряжение соответствует номиналу, указанному на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при подключении к цепи переменного тока должны иметь примерно двойной запас по напряжению.Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до 3А, т.е. на мощность около 700 Вт (намотана никель-хромовой проволокой диаметром 1,3 … 1,5 мм на фарфоровой трубке с подвижным кронштейном, что позволяет для получения необходимого сопротивления для разных мощностей двигателя). Резистор необходимо защитить от перегрева, от других элементов, токоведущих частей, от прикосновения к людям. Металлическое шасси шасси должно быть заземлено.

Сечение магнитопровода индуктора S = 16… 18см2, диаметр проволоки d = l, 3 . .. 1,5 мм, общее количество витков W = 600 … 700. Форма магнитопровода и марка стали любые, Главное — предусмотреть воздушный зазор (а значит, возможность изменять индуктивное сопротивление), который устанавливается винтами (рис. 6). Чтобы исключить сильное дребезжание дроссельной заслонки, между W-о-разными половинками магнитопровода закладывается деревянный брусок и зажимается саморезами. В качестве дросселя подходят силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров мощностью 270… 450 Вт. Вся обмотка индуктора выполнена в виде одной катушки с тремя секциями и четырьмя выводами. Если вы используете сердечник с постоянным воздушным зазором, вам придется сделать испытательную катушку без промежуточных отводов, собрать дроссель с примерным зазором, подключить его и измерить XL. Затем подогнать полученное значение к искомому. XL нужно перематывать или перематывать на несколько витков. Выяснив необходимое количество витков, намотайте необходимую катушку, разделив каркас на секции в соотношении W1: W2: W3 = 1: 1: 2. Так, если общее количество витков равно 600, то Wl = W2 = 150, а W3 = 300. Чтобы увеличить выходную мощность преобразователя и при этом избежать разбаланса напряжений, необходимо изменить значения XL, Rl, Cl, C2, которые рассчитываются исходя из того, что токи в фазах A, B и C должны быть равны при номинальной нагрузке на валу двигателя. В режимах недогрузки двигателя асимметрия фазных напряжений не опасна, если наибольший из фазных токов не превышает номинальный ток двигателя.Преобразование параметров преобразователя на другую мощность осуществляется по формулам:

C1 = 80P;
C2 = 40P;
Rl = 140 / P;
XL = 110 / P,
W = 600 / P,
S = 16P,
d = 1.4P;

Где P — мощность преобразователя в киловаттах, а номинальная мощность двигателя — его мощность на валу. Если коэффициент полезного действия двигателя неизвестен, его можно принять в среднем 75 … 80%.

Схема управления трехфазным двигателем от однофазной сети.Способы пуска асинхронного трехфазного двигателя от однофазной сети

Общие сведения.

Каждый трехфазный асинхронный двигатель рассчитан на два номинальных трехфазных напряжения сети от 380/220 до 220/127 и т. Д. Наиболее распространенными являются двигатели на 380/220 В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое осуществляется подключением обмоток «в звезду» — на 380 В или «треугольник» — на 220 В. Если у двигателя есть клеммная колодка с 6 клеммами с установленными перемычками, обратите внимание на порядок перемычек.Если в двигателе нет блока и имеется 6 штырей — обычно их собирают пучками по 3 штифта в каждой. В одном жгуте собраны начала обмоток, в другом — концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).

В данном случае «начало» и «конец» являются условными понятиями, важно только совпадение направлений намотки, т. Е. На примере «звезды» могут быть и начало, и концы обмоток. нулевая точка, а в «треугольнике» — обмотки соединить последовательно, то есть конец одной от начала следующей.Для правильного подключения к «треугольнику» нужно определить выводы каждой обмотки, разложить их попарно и подключить следующие. схема:

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

Если у двигателя всего 3 вывода, следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны блока и найти в обмотках соединение трех проводов обмотки (все остальные провода соединяются по 2). Соединение трех проводов — это нулевая точка звезды.Эти 3 провода следует разорвать, припаять к ним подводящие провода и объединить их в один жгут. Таким образом, у нас уже есть 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника.

Трехфазный двигатель вполне успешно может работать в однофазной сети, но при работе с конденсаторами от него ждать чудес не приходится. Мощность в лучшем случае будет не более 70% от номинальной, пусковой момент сильно зависит от пусковой мощности, сложности выбора работоспособности при переменных нагрузках.Трехфазный двигатель в однофазной сети — это компромисс, но во многих случаях это единственный выход. Формулы для расчета емкости рабочего конденсатора есть, но я считаю их неверными по следующим причинам: 1. Расчет ведется на номинальной мощности, и двигатель в этом режиме работает редко и при недогрузке двигателя будет прогреваться из-за к избыточной емкости рабочего конденсатора и, как следствие, повышенному току в обмотке. 2 Номинальная емкость конденсатора, указанная на его корпусе, отличается от фактической +/- 20%, что также указывается не конденсатором.А если измерить емкость отдельного конденсатора, она может быть вдвое больше или вдвое меньше. Поэтому предлагаю подбирать мощность под конкретный двигатель и под конкретную нагрузку, измеряя ток в каждой точке треугольника, стараясь максимально выровнять мощность. Поскольку однофазная сеть имеет напряжение 220 В, двигатель следует подключать по схеме «треугольник». Для запуска двигатель не нагружен, можно обойтись только рабочим конденсатором.

Направление вращения двигателя зависит от подключения конденсатора (точка a) к точке b или c.
Практически ориентировочную емкость конденсатора можно определить по сл. формула: C μf = P Вт / 10,
где C — емкость конденсатора в микрофарадах, P — номинальная мощность двигателя в ваттах. Для начала этого достаточно, а точную регулировку следует производить после нагрузки двигателя конкретной работой. Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети, но практика показывает, что старые советские бумажные конденсаторы рассчитаны на 160В. И их гораздо проще найти даже в мусорном ведре.Мой мотор на дрели работал с такими конденсаторами, устроенными для защиты от хлопка в заземленном ящике от стартера. Не помню сколько лет и все цело. Но я не призываю к такому подходу, просто информацию для размышления. К тому же, если последовательно включить конденсаторы на 160 и Вольт, мы потеряем вдвое емкость, но рабочее напряжение удвоится до 320В и пару таких конденсаторов можно использовать для сборки аккумулятора необходимой емкости.

Включение двигателей с частотой вращения более 1500 об / мин или загруженных при запуске затруднительно.В таких случаях следует применять пусковой конденсатор, емкость которого зависит от нагрузки двигателя, подбирается экспериментально и может быть примерно равна рабочему конденсатору в 1,5 — 2 раза больше. В дальнейшем, для ясности, все, что относится к работе, будет зеленым, все, что относится к началу, будет красным, что к запрету синего.

В простейшем случае пусковой конденсатор можно включить нефиксированной кнопкой.

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

Если мощность двигателя выше 500 Вт, до 1,1 кВт, можно перемотать обмотку пускового реле более толстым проводом и с меньшим количеством витков, чтобы реле немедленно отключилось, когда двигатель достигнет номинальной скорости.

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

Большинство трехфазных двигателей мощностью до трех кВт хорошо работают в однофазной сети за исключением короткозамкнутых двигателей, у нас это серия МА, с ними лучше не связываться, они не работают в однофазной сети.

Практические схемы включения.

Обобщенная схема включения

С1-пуск, С2-рабочий, К1-кнопка без фиксации, диодная и резистивно-тормозная системы.

Схема работает следующим образом: при переводе переключателя в положение 3 и нажатии кнопки К1 двигатель запускается, после отпускания кнопки остается только рабочий конденсатор и двигатель работает на полезную нагрузку. При переключении переключателя в положение 1 на обмотку мотора подается постоянный ток и мотор замедляется, после остановки переключатель необходимо повернуть в положение 2, иначе мотор сгорит, поэтому переключатель должен быть специальным и блокироваться только в позиции 3 и 2 и позиция 1 должны быть включены, только когда удерживаются. При мощности двигателя до 300Вт и необходимости быстрого торможения гасящий резистор применять нельзя; при большей мощности сопротивление резистора подбирается на желаемое время торможения, но оно не должно быть меньше сопротивления обмотки двигателя.

Эта схема аналогична первой, но торможение здесь происходит за счет энергии, запасенной в электролитическом конденсаторе С1, и время торможения будет зависеть от его емкости. Как и в любой схеме, кнопку пуска можно заменить на реле тока.При включении переключателя в сети двигатель запускается и конденсатор С1 заряжается через VD1 и R1. Сопротивление R1 подбирается в зависимости от мощности диода, емкости конденсатора и времени работы двигателя до начала торможения. Если время работы двигателя между запуском и торможением составляет более 1 минуты, можно использовать диод KD226G и резистор 7 кОм не менее 4 Вт. рабочее напряжение конденсатора не менее 350В. Для быстрого торможения хорошо подходит конденсатор от фотовспышки, фотовспышек много, и в них отпала необходимость. При выключении переключатель переходит в положение замыкания конденсатора на обмотке двигателя и происходит торможение. постоянный ток. Используется обычный двухпозиционный переключатель.

Схема реверсивного включения и торможения.

Данная схема является развитием предыдущей, здесь она автоматически запускается с помощью реле тока и тормозит электролитическим конденсатором, а также переключателем реверса. Отличие этой схемы: сдвоенный трехпозиционный переключатель и пусковое реле.Выбросив из этой схемы лишние элементы, каждый из которых имеет свой цвет, можно собрать нужную схему для конкретных целей. При желании можно переключиться на кнопочный выключатель, для этого понадобится один-два автоматических пускателя с катушкой 220В. Используется двойной переключатель на три положения.

Еще одна не совсем обычная схема автоматического включения.

Как и в других схемах, здесь есть тормозная система, но ее легко выкинуть, если она не нужна. В этой схеме две обмотки соединены параллельно, а третья — через пусковую систему и вспомогательный конденсатор, емкость которого примерно в два раза меньше, чем требуется при срабатывании триггера. Чтобы изменить направление вращения, вам нужно поменять местами начало и конец вспомогательной обмотки, обозначенные красными и зелеными точками. Запуск происходит путем зарядки конденсатора C3, а продолжительность запуска зависит от емкости конденсатора, и емкость должна быть достаточно большой, чтобы двигатель мог достичь номинальной скорости. Емкость можно взять с запасом, так как после зарядки конденсатор не оказывает заметного влияния на работу двигателя. Резистор R2 нужен для разряда конденсатора и тем самым его подготовки к следующему запуску, подойдет 30 кОм 2Вт.Диоды Д245 — 248 подходят к любому двигателю. Для двигателей с меньшей мощностью соответственно уменьшатся мощность диодов и емкость конденсатора. Хотя сделать обратное включение по этой схеме сложно, но при желании это можно сделать. Вам понадобится сложный переключатель или триггерный автомат.

Применение конденсаторов электролитических как пусковых, так и рабочих.

Стоимость неполярных конденсаторов довольно высока, и не везде их можно найти. Поэтому в противном случае можно применить электролитические конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее.Их емкость достаточно большая при небольшом объеме, они не дефицитные и не дорогие. Но необходимо учитывать вновь возникшие факторы. Рабочее напряжение должно быть не менее 350 вольт, включать их можно только парами, как указано на схеме черным цветом, и в этом случае емкость уменьшают вдвое. А если двигателю для работы требуется 100 мкФ, то конденсаторы C1 и C2 должны быть по 200 мкФ каждый.

Электролитические конденсаторы имеют большой допуск по емкости, поэтому лучше собрать батарею конденсаторов (обозначена зеленым цветом), так будет легче выбрать фактическую емкость, необходимую для двигателя, и, кроме того, у электролитов очень тонкие выводы, а ток с большими емкостями может достигать значительных значений, а в случае внутреннего обрыва провода могут нагреваться, вызывая взрыв конденсатора. Следовательно, вся конденсаторная батарея должна находиться в закрытом ящике, особенно во время экспериментов. Диоды должны быть с запасом по напряжению и току, необходимым для работы. До 2 кВт вполне подойдут Д 245 — 248. При пробое диода конденсатор горит (взрывается). О взрыве конечно сказано громко, пластиковый ящик полностью защитит от разлета деталей конденсатора и от блестящего змеевика тоже. Что ж, страшилки рассказаны, теперь немного дизайна. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены между собой и поэтому конденсаторы старой конструкции с минусом на корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в пластмассовую коробку соответствующих размеров.Диоды следует поставить на изолирующую пластину и при большой мощности поставить их на небольшие радиаторы, а если мощность невелика и диоды не греются, то их можно поместить в одну коробку. Электролитические конденсаторы, подключенные по этой схеме, довольно успешно работают как пусковыми, так и рабочими.

Сейчас доработана электронная схема включения, а пока повторить и настроить сложно.

Некоторые мастера самостоятельно собирают дома деревообрабатывающие или металлообрабатывающие станки. Для этого можно использовать любые доступные двигатели подходящей мощности. В некоторых случаях приходится разобраться, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети. Это тема статьи. Также будет рассказано о том, как правильно выбрать конденсаторы.

Однофазный и трехфазный

Чтобы правильно разобраться в предмете обсуждения, в котором объясняется подключение двигателя 380 к 220 вольт, необходимо разобраться, в чем заключается принципиальная разница между такими агрегатами.Все трехфазные двигатели асинхронные. Это означает, что фазы в нем соединены с определенным смещением. Конструктивно двигатель состоит из корпуса, в котором размещена неподвижная, не вращающаяся деталь, она называется статором. Также есть вращающийся элемент, называемый ротором. Ротор расположен внутри статора. На статор подается трехфазное напряжение, каждая фаза 220 вольт. После этого происходит формирование электромагнитного поля. Поскольку фазы находятся в угловом смещении, электродвижущая сила. Он заставляет вращаться ротор, находящийся в магнитном поле статора.

Примечание! Напряжение на обмотки трехфазного двигателя подается через тип подключения, который выполнен в виде звезды или треугольника.

Однофазные асинхронные блоки имеют несколько иной тип подключения, так как они питаются от 220 вольт. У него всего два провода. Один называется фазой, а второй — нулем. Для запуска у двигателя должна быть только одна обмотка, к которой подключена фаза.Но для стартового импульса одного будет мало. Следовательно, в нем также присутствует обмотка, которая задействуется при пуске. Чтобы он выполнял свою роль, его можно подключить через конденсатор, что бывает чаще всего, или закоротить.

Подключение трехфазного двигателя

Обычное подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может оказаться непростой задачей для тех, кто никогда с этим не сталкивался. В некоторых агрегатах для подключения всего три провода.Они позволяют делать это по «звездной» схеме. В остальных устройствах шесть проводов. В этом случае есть выбор между треугольником и звездой. Ниже на фото вы можете увидеть реальный пример соединения звездой. В белой обмотке подходит питающий кабель, и он подключается только к трем клеммам. Далее установлены специальные перемычки, обеспечивающие правильное питание обмоток.

Чтобы было понятнее, как реализовать самому, ниже будет схема такого подключения.Подключение треугольником несколько проще, так как нет трех дополнительных клемм. Но это лишь говорит о том, что механизм перемычки уже реализован в самом двигателе. При этом нет возможности повлиять на способ подключения обмоток, а значит, нужно будет соблюдать нюансы при подключении такого двигателя в однофазную сеть.

Однофазное подключение к сети

Трехфазный агрегат может быть успешно подключен к однофазной сети.Но следует учитывать, что при схеме, которая называется «звезда», мощность агрегата не будет превышать половину его номинальной мощности. Для увеличения этого показателя необходимо предусмотреть соединение «треугольник». В этом случае удастся добиться падения мощности всего на 30 процентов. Бояться этого не стоит, ведь в сети 220 вольт невозможно генерировать критическое напряжение, которое повредило бы обмотки двигателя.

Электрические схемы

Когда трехфазный двигатель подключен к сети 380, то каждая его обмотка питается от одной фазы.При его подключении к сети 220 вольт на две обмотки приходит фазный и нейтральный провод, а третий остается неиспользованным. Чтобы исправить этот нюанс, необходимо правильно выбрать конденсатор, который в нужный момент сможет подавать на него напряжение. В идеале в цепи должно быть два конденсатора. Один из них запускается, а второй работает. Если мощность трехфазного агрегата не превышает 1,5 кВт, а нагрузка на него подается уже после того, как он достиг необходимой скорости, то можно использовать только рабочий конденсатор.

Примечание! Без дополнительных конденсаторов или других устройств подключить двигатель напрямую к 380 на 220 не получится.

В этом случае его необходимо установить в зазор между третьим контактом треугольника и нулевым проводом. Если необходимо добиться эффекта, при котором двигатель будет вращаться в противоположном направлении, то необходимо подключить к одному выводу конденсатора не один нулевой, а один фазный провод. Если мощность двигателя превышает указанную выше, то также нужен пусковой конденсатор.Устанавливается параллельно рабочему. Но при этом следует учитывать, что в проводе, который находится между ними, выключатель должен быть установлен на разрыв. Такая кнопка позволит активировать конденсатор только при запуске. При этом после включения двигателя в сеть необходимо будет удерживать эту кнопку несколько секунд, чтобы агрегат набрал необходимую скорость. После этого его нужно отпустить, чтобы не сгорели обмотки.

Если необходимо реализовать включение такого агрегата реверсивно, то тумблер монтируется на трех выводах.Середина должна быть постоянно подключена к рабочему конденсатору. Крайние следует подключить к фазному и нулевому проводам. В зависимости от того, в каком направлении должно быть вращение, необходимо будет установить тумблер на ноль или на фазу. Ниже представлена ​​принципиальная схема такого подключения.

Выбор конденсатора

Не существует универсальных конденсаторов, подходящих ко всем блокам без разбора. Их характеристика — способность, которую они способны удерживать.Поэтому выбирать придется каждому индивидуально. Главное требование к нему — работа при напряжении сети 220 вольт, чаще они рассчитаны на 300 вольт. Чтобы решить, какой элемент требуется, вам нужно использовать формулу. Если соединение производится звездой, то ток нужно разделить на напряжение 220 вольт и умножить на 2800. За показатель тока принимается цифра, которая указывается в характеристиках двигателя. Для соединения треугольником формула остается той же, но последний коэффициент меняется на 4800.

Например, если в блоке указано, что номинальный ток, который может протекать по его обмоткам, составляет 6 ампер, то рабочая емкость конденсатора будет 76 мкФ. Это при соединении звездой, для соединения треугольником результат будет 130 мкФ. Но выше было сказано, что если агрегат при запуске испытывает нагрузку или имеет мощность более 1,5 кВт, то нужен другой конденсатор — пусковой. Его вместимость обычно в 2 или 3 раза превышает размер рабочего.То есть для подключения звезды понадобится второй конденсатор емкостью 150-175 мкФ. Придется подбирать опытным путем. Конденсаторов нужной емкости в продаже может не оказаться, тогда можно собрать блок, чтобы получить нужную цифру. Для этого имеющиеся конденсаторы подключаются параллельно, так что их емкость складывается.

Примечание! Есть некоторые ограничения на мощность трехфазных агрегатов, которые могут питаться от однофазной сети.Это 3 кВт. Если это значение будет превышено, может быть повреждена проводка.

Почему пусковые конденсаторы лучше подбирать опытным путем, начиная с самого маленького? Дело в том, что при недостаточном его значении будет протекать больший ток, что может повредить обмотку. Если его значение больше требуемого, то юниту не хватит импульса для запуска. Более наглядно представить подключение можно с помощью видео.

Заключение

При работе с поражением электрическим током соблюдайте правила техники безопасности.Не запускайте ничего, если не уверены в правильности подключения. Обязательно проконсультируйтесь с опытным электриком, который подскажет, выдержит ли проводка требуемую нагрузку от агрегата.

Как запустить трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети?

Самый простой способ запустить трехфазный двигатель как однофазный — это подключить его третью обмотку через фазовращатель. В качестве такого устройства может использоваться активное сопротивление, индуктивность или конденсатор.

Перед подключением трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо убедиться, что номинальное напряжение его обмоток соответствует номинальному напряжению сети. Асинхронный трехфазный двигатель имеет три обмотки статора. Соответственно, в клеммной коробке должно быть выведено 6 клемм для питания. Если открыть клеммную коробку, то мы увидим бортовой мотор. Из бора выведены 3 обмотки двигателя. Их концы подключаются к клеммам. К этим клеммам подключается питание.

У каждой обмотки есть начало и конец. Начала обмоток обозначены C1, C2, C3. Концы обмоток обозначены соответственно C4, C5, C6. На крышке клеммной коробки мы увидим схему включения двигателя в сеть при разных напряжениях питания. По этой схеме мы должны соединить обмотки. Те. Если двигатель допускает использование напряжений 380/220 В, то для подключения его к однофазной сети 220 В необходимо переключить обмотки по схеме «треугольник».

Если его схема подключения допускает 220/127 В, то необходимо подключить его к однофазной сети 220 В по схеме «звезда», как показано на рисунке.

Схема с пусковым сопротивлением

На рисунке представлена ​​схема однофазного выключателя трехфазного двигателя с пусковым сопротивлением. Эта схема используется только в двигателях малой мощности, так как в резисторе теряется большое количество энергии в виде тепла.

Наибольшее распространение получили схемы с конденсаторами.Чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо использовать переключатель. Идеально для нормальной работы. Такой двигатель требует, чтобы емкость конденсатора изменялась в зависимости от количества оборотов. Но выполнить такое условие довольно сложно; поэтому обычно используется двухступенчатая схема управления. асинхронный электродвигатель. Для работы механизма, приводимого в движение таким двигателем, используют два конденсатора. Один подключается только при запуске, а после завершения запуска отключается и остается только один конденсатор.В этом случае наблюдается заметное снижение его полезной мощности на валу до 50 … 60% от номинальной при включении в трехфазную сеть. Такой пуск двигателя получил название конденсаторного запуска.

При использовании пусковых конденсаторов можно увеличить пусковой момент до Mp / Mn = 1,6-2. Однако при этом значительно увеличивается емкость пускового конденсатора, из-за чего растут его размеры и стоимость всего фазосдвигающего устройства. Для достижения максимального пускового момента значение емкости следует выбирать из соотношения, Xc = Zk, i.е. емкость равна сопротивлению короткого замыкания однофазного статора. Из-за высокой стоимости и размеров всего фазосдвигающего устройства конденсаторный пуск используется только тогда, когда требуется большой пусковой момент. По окончании периода пуска пусковая обмотка должна быть отключена, иначе пусковая обмотка перегреется и сгорит. Индуктивно-дроссель можно использовать как пусковое устройство.

Асинхронный двигатель с трехфазным пуском от однофазной сети через преобразователь частоты

Для пуска и управления трехфазным асинхронным двигателем от однофазной сети возможно применение преобразователя частоты с питанием от однофазной сети.Блок-схема такого преобразователя представлена ​​на рисунке. Пуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети с помощью преобразователя частоты — один из наиболее перспективных. Поэтому именно он чаще всего используется в новых разработках систем управления регулируемыми электроприводами. Его принцип заключается в том, что, изменяя частоту и напряжение двигателя, можно по формуле изменять его частоту вращения.

Сам преобразователь состоит из двух модулей, которые обычно заключаются в единый корпус:
— модуль управления, контролирующий работу устройства;
— силовой модуль, питающий двигатель электричеством.

Использование преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя. позволяет значительно снизить пусковой ток, так как у электродвигателя жесткая связь между током и крутящим моментом. Причем значения пускового тока и крутящего момента можно регулировать в достаточно больших пределах. Кроме того, с помощью преобразователя частоты можно регулировать обороты двигателя и самого механизма, при этом снижая значительную часть потерь в механизме.

Недостатки использования преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети: стоимость самого преобразователя и его периферийных устройств достаточно высока.Появление в сети несинусоидального шума и снижение качества сети.

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания:

В наше время количество электродвигателей увеличивается как угодно. Основная причина в том, что, кроме электроэнергии, вся энергия является гораздо более дорогостоящим примером: дизельное топливо. Для всей нашей сельскохозяйственной линии мы используем трехфазное питание.В Индии для нужд сельского хозяйства правительство предлагает 12 часов бесплатного энергоснабжения.

Остальные 12 часов электрощит отключил подачу питания, а это значит, что они отключили одну фазу через GOS (Gang operating выключатели). В то же время 12 часов недостаточно, чтобы залить водой наши сельскохозяйственные угодья.

Итак, нам нужно запустить один и тот же трехфазный двигатель на двух доступных фазах. В этой статье мы увидим, как запустить трехфазный двигатель на однофазном. Давай начнем.

Стартер погружного насоса для сельского хозяйства

Как правило, это действие может быть выполнено путем установки статических преобразователей фазы. Преобразователи статической фазы представляют собой пусковое устройство для трехфазных двигателей от однофазной сети. Статический фазовый преобразователь фактически не вырабатывает трехфазную мощность непрерывно.

Вместо этого он генерирует фазовый сдвиг через конденсатор, который позволяет смещать напряжение во времени от его родительского напряжения. В результате получается напряжение, отличное от двух однофазных линий.Если конденсатор вырабатывает достаточный электрический ток, двигатель будет работать.

Выходное напряжение конденсатора

После запуска трехфазного двигателя схема статического фазового преобразователя отключается. Единственным фактом является то, что двигатель непрерывно работает от одной фазы с двумя обмотками, получающими активную мощность, так что полезная мощность двигателя обычно уменьшается на 2/3 ^или от его номинальной мощности.

Пример: если вы планируете использовать трехфазный двигатель мощностью 5 л.с. в однофазном режиме, то общая выходная мощность двигателя будет снижена до 3.3HP. Если вы приложите дополнительные нагрузки к тому же двигателю, обмотка двигателя будет потреблять большой ток. Чтобы избежать этого, вы можете выбрать двигатель с диапазоном на одну ступень выше.

См. Также:

Конденсатор для трехфазного двигателя от однофазного источника питания:

Как свойство асинхронного двигателя, который потребляет высокий пусковой ток (почему?) (В 4-6 раз превышающий его ток полной нагрузки), поэтому нам нужен конденсатор высокой емкости на несколько секунд для быстрого запуска двигателя. Статический преобразователь фазы состоит из двух конденсаторов.Один — это пусковой конденсатор, а другой — рабочие конденсаторы.

Пусковой конденсатор требуется только для запуска двигателя, и рабочий конденсатор будет стоять в цепи. Более того, регулировка этих конденсаторов для выравнивания токов, измеренных в трех фазах, позволяет получить наиболее эффективную машину.

Пусковой конденсатор должен быть в 4–5 раз больше, чем рабочий конденсатор, чтобы соответствовать высокому пусковому току асинхронного двигателя.

Пусковой конденсатор = 50-100 мкФ / л.с. Рабочие конденсаторы = 12-16 мкФ / л.

Здесь Конденсатор подает синтетическую фазу примерно на полпути на 90 градусов между выводами однофазного источника питания на 180 градусов для запуска. Во время работы двигатель генерирует приблизительно стандартные 3-φ, как показано на рисунке ниже.

Примечание. Двигатель следует подключать по схеме треугольник, так как одна обмотка двигателя получает полное напряжение. Поэтому, если вы планируете использовать трехфазный двигатель на одной фазе, рекомендуемое соединение — треугольник.

Ограничение статических фазовых преобразователей:

• Выходная мощность ограничена 2/3 ^-го расчетной мощности
• Не подходит для двигателя, работающего постоянно, можно использовать временно
• Сокращает срок службы двигателя из-за постоянной нагрузки двух обмоток на одну фазу.

Работа трехфазного двигателя от однофазного источника питания:

См. Также:

Как подключить трехфазный мотор без потери мощности. Как подключить асинхронный двигатель к однофазной сети

Пожалуй, самый распространенный и простой способ подключения трехфазного электродвигателя к однофазной сети при отсутствии напряжения питания ~ 380 В, это метод с использованием фазосдвигающего конденсатора, через который проходит третья обмотка. электродвигателя запитан.

Перед подключением трехфазного электродвигателя к однофазной сети убедитесь, что его обмотки соединены треугольником (см. Рис. Ниже, опция 2 ), потому что именно такое подключение даст минимальные потери мощности трехфазного двигателя при его подключении к сети ~ 220 В.

Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, подключенным к однофазной сети с такой схемой соединения обмоток, может составлять до 75% от его номинальной мощности … При этом частота вращения двигателя практически не отличается от его частота при работе в трехфазном режиме.

На рисунке показаны клеммные колодки электродвигателей и соответствующие схемы подключения обмоток. Однако конструкция клеммной коробки двигателя может отличаться от показанной ниже — вместо клеммных колодок коробка может содержать два отдельных пучка проводов (по три в каждой).

Эти пучки проводов представляют собой «начало» и «конец» обмоток двигателя. Их нужно «прозвонить», чтобы отделить друг от друга обмотки и соединить их по нужной нам схеме «треугольник» — последовательно, когда конец одной обмотки соединяется с началом другой и т. Д.(С1-С6, С2-С4, С3-С5).

При подключении трехфазного электродвигателя к однофазной сети в схему «треугольник» ИЗ n добавляется пусковой конденсатор, который используется кратковременно (только для запуска) и рабочий конденсатор ОТ р.

Как кнопка SB для запуска электронной почты. для небольшого двигателя (до 1,5 кВт) можно использовать обычную кнопку «ПУСК», применяемую в цепях управления магнитных пускателей.

Для двигателей большей мощности стоит заменить его на более мощный коммутационный аппарат — например, автомат.Единственным неудобством в этом случае будет необходимость вручную отключать конденсатор ОТ n автоматически после того, как электродвигатель наберет обороты.

Таким образом, в схеме реализована возможность двухступенчатого управления электродвигателем, уменьшая общую емкость конденсаторов при «разгоне» двигателя.

Если мощность двигателя небольшая (до 1 кВт), то можно будет запустить его без пускового конденсатора, оставив в цепи только рабочий конденсатор ОТ р.

• C slave = 4800 I / U , мкФ — для двигателей, подключенных к однофазной сети с подключением обмоток «треугольником».

• C slave = 2800 I / U , мкФ — для двигателей, подключенных к однофазной сети при соединении звездой.

Это наиболее точный метод, однако он требует измерения тока в цепи двигателя. Зная номинальную мощность двигателя, для определения емкости рабочего конденсатора лучше использовать следующую формулу:

С ведомым = 66 R nom , мкФ, где R nom — номинальная мощность двигателя.

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

Итак, для двигателя мощностью 1,1 кВт емкость конденсатора должна быть 77 мкФ. Такую емкость можно набрать несколькими конденсаторами, соединенными между собой параллельно (общая емкость в этом случае будет равна сумме), используя следующие типы: МБГЧ, БГТ, КГБ с рабочим напряжением, превышающим напряжение в сеть на 1.5 раз.

Рассчитав емкость рабочего конденсатора, можно определить емкость пускового конденсатора — она ​​должна в 2-3 раза превышать емкость рабочего конденсатора. Для пуска следует использовать конденсаторы того же типа, что и рабочие, в крайнем случае и при условии очень непродолжительного пуска могут применяться электролитические конденсаторы — типов К50-3, КЭ-2, ЭГЦ-М, рассчитанные на напряжение не менее 450 В.

Среди различных методов пуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее распространенным является подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор.Необходимая мощность, развиваемая двигателем, в этом случае составляет 50 … 60% от его мощности при трехфазном подключении. Однако не все трехфазные двигатели хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, двухсекционный короткозамкнутый ротор серии МА. В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети предпочтение следует отдавать двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора изменялась в зависимости от количества оборотов.На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используется двухступенчатое управление двигателем. При пуске мотора подключаются два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключается и остается только рабочий конденсатор.

1.2. Расчет характеристик и деталей электродвигателя.

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

Схема подключения трехфазного электродвигателя к сети 220 В

С р — рабочий конденсатор;
С п — пусковой конденсатор;
P1 — коммутатор пакетов

После включения пакетного коммутатора P1 замыкаются контакты P1.1 и P1.2, после чего нужно сразу нажать кнопку «Разгон». После разгона кнопку отпускают. Реверс электродвигателя осуществляется переключением фазы на его обмотке переключателем SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср при соединении обмоток двигателя «треугольником» определяется по формуле:

где

U — напряжение в сети, В

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

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

Ток, потребляемый электродвигателем в приведенных выше формулах при известной мощности электродвигателя, можно рассчитать по следующему выражению:

где
P — мощность двигателя в Вт, указанная в его паспорте;
ч — КПД;
cos j — коэффициент мощности;
U — напряжение в сети, В

Емкость пускового конденсатора Сп выбрана 2..2,5 емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на 1,5-кратное напряжение 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 также могут использоваться электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением более 450 В. Для большей надежности подключаются электролитические конденсаторы. поочередно, соединяя их отрицательные выводы между собой, и зашунтировать диодами (рис.2)

Схема подключения электролитических конденсаторов для использования в качестве пусковых конденсаторов.

Суммарная емкость подключенных конденсаторов составит (C1 + C2) / 2.

На практике значение емкостей рабочего и пускового конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по таблице. 1

Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при подключении к сети 220 В.

Следует подчеркнуть, что электродвигатель с конденсаторным пуском в режиме холостого хода, обмотка, питаемая через конденсатор, проводит ток на 20 … 30% выше номинального. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или на холостом ходу, то в этом случае емкость конденсатора Cp следует уменьшить. Может случиться так, что при перегрузке электродвигатель тормозит, затем снова подключают пусковой конденсатор для его запуска, полностью снимая нагрузку или уменьшая ее до минимума.

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

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

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

Схема переносной универсальной установки для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

При нажатии кнопки SB1 магнитный выключатель КМ1 (выключатель SA1 замкнут) и собственная контактная система КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к 220 В. Сразу при этом 3-я контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона двигателя выключателем SA1 отключите пусковой конденсатор С1. Двигатель останавливается нажатием кнопки SB2.

1.3.1. Подробности.

В приборе используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт при 1420 об / мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки СБ1 и СБ2 — парные типа ПКЭ612.Переключатель Т2-1 используется как тумблер SA1. В устройстве постоянным резистором R1 является резистор с проволочной обмоткой типа ПЭ-20, а резистор R2 — типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно включенных конденсаторов 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 на 100 мА.

Пусковое устройство смонтировано в железном корпусе размерами 170х140х50 мм (рис. 4)

1 — чемодан
2 — ручка для переноски
3 — сигнальная лампа
4 — выключение пускового конденсатора
5 — кнопки «Старт» и «Стоп»
6 — модифицированный электрический штекер
7 — панель с разъемами

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

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда необходимость в тумблере SA1 отпадет, и конденсатор отключится автоматически (рис. 5)

Схема пускового устройства с пусковым конденсатором автоматического отключения.

При нажатии кнопки SB1 срабатывает реле К1 и контактная пара К1.1 включает магнитный пускатель КМ1 и К1.2 — пусковой конденсатор Сп. Сам магнитный пускатель КМ1 блокируется собственной контактной парой КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подключают электродвигатель к сети. Кнопка «Пуск» удерживается нажатой до полного разгона двигателя, а затем отпускается. Реле К1 обесточивает и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Чтобы остановить двигатель, нажмите кнопку «Стоп».В улучшенном пусковом устройстве по схеме на рис.5 можно использовать реле типа МКУ-48 или что-то подобное.

2. Внедрение электролитических конденсаторов в цепи пуска электродвигателей.

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть обычно применяют простые бумажные конденсаторы. Но практика показала, что вместо массивных бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, имеющие наименьшие габариты и более доступные в плане покупки.Эквивалентная схема замены обычного бумажного конденсатора показана на рис. 6

.

Схема замены бумажного конденсатора (а) на электролитический (б, в).

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепь VD1, C2, а отрицательная VD2, C2. Исходя из этого, можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением вдвое меньшим, чем у обычных конденсаторов такой же емкости. Например, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по приведенной выше схеме можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В.На приведенной выше схеме емкости обоих конденсаторов аналогичны и выбираются так же, как и метод выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

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

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с введением электролитических конденсаторов представлена ​​на рис. 7.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с использованием электролитических конденсаторов.

На приведенной выше схеме SA1 — это тумблер направления вращения двигателя, SB1 — кнопка для разгона двигателя, электролитические конденсаторы C1 и C3 используются для запуска двигателя, C2 и C4 — во время работы.

Выбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше создать с помощью токоизмерительных клещей. Определить токи в точках A, B, C и добиться равенства токов в этих точках методом ступенчатого подбора емкостей конденсаторов.Измерения проводятся при нагруженном двигателе в том режиме, в котором он предназначен для работы. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В подбираются с очень допустимым револьверным напряжением более 300 В. Наибольший прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей до 1 кВт подходят диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с постоянным током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт необходимо брать большие диоды с подходящей постоянного тока, либо поставить параллельно несколько диодов меньшего размера, установив их на радиаторы.

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

3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.

Конденсаторная схема для подключения трехфазных двигателей к однофазной сети позволяет получить от двигателя менее 60% номинальной мощности, при этом предел мощности электрифицированного устройства ограничен 1.2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которая должна иметь мощность 1,5 … 2 кВт. Проблему в этом случае можно решить за счет внедрения электродвигателя большей мощности, например, мощностью 3 … 4 кВт. Двигатели этого типа рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», а в клеммной коробке всего 3 выхода. 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 его можно использовать для раскрутки ротора на холостом ходу или с малой нагрузкой. Практика показывает, что большинство электродвигателей уверенно разгоняются до номинальной скорости, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

3.1. Доработка трехфазного мотора.

Мощный трехфазный двигатель проще перевести в рабочий режим, если перевести его в однофазный режим работы, получив при этом 50% номинальной мощности.Перевод двигателя в однофазный режим требует его завершения. Откройте клеммную коробку и определите, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмотки. Выкрутите болты крышки и снимите ее с корпуса мотора. Находят стык 3-х обмоток в общей точке и припаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, подходящим к сечению обмоточного провода. Скрутку с припаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод втягивают в клеммную коробку.Затем крышка корпуса устанавливается на место.

Схема включения электродвигателя в этом случае будет такой, как показано на рис. 8.

Схема включения обмоток трехфазного электродвигателя для подключения к однофазной сети.

Во время разгона двигателя используется соединение звездой с фазовращающим конденсатором Cn. В рабочем режиме к сети остается только одна обмотка, а вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем… После переключения обмоток конденсатор Cn разряжается через резистор Rp. Работа представленной схемы была испытана на двигателе АИР-100С2У3 (4 кВт, 2800 об / мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке, и показала свою эффективность.

3.1.1. Подробности.

В схеме коммутации обмоток электродвигателя в качестве коммутирующего устройства SA1 следует использовать тумблер пакетного типа на рабочий ток более 16 А, например тумблер типа ПП2-25 / h4 (двухпозиционный). полюс с нейтралью, на ток 25 А).Тумблер SA2 может быть любого типа, но на ток более 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот тумблер SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы подключения мощного трехфазного электродвигателя к однофазной сети можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на вал достигает половины мощности мотора, то скорость вращения вала может уменьшаться аж до полной остановки.В этом случае нагрузка снимается с вала двигателя. Тумблер сначала переводят в положение «Разгон», а затем в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу.

Существует много разных электродвигателей, но все они имеют две характеристики, основанные на напряжении сети, к которой они подключены, и их мощности. Многие не знают, как подключить мотор 380 на 220 В. Статья будет посвящена этой теме.

Существуют две схемы такого подключения … У каждого свои особенности.

1. Звезда-треугольник;
2. Конденсаторы.

В хозяйстве иногда требуется подключить к однофазному источнику питания электрический двигатель, который рассчитан на работу в трехфазной сети … Этот случай считается исключительным, и к нему стоит прибегать только в том случае, если нет возможности подключения к трехфазной электросети, поскольку в ней сразу создается вращающееся магнитное поле, которое создает условия для вращения ротора в статоре.Кроме того, в этом режиме достигается максимальная мощность и КПД электродвигателя.

Если вы подключаетесь к бытовой однофазной электрической сети, то сделайте три обмотки по схеме «треугольник», чтобы получить максимальную выходную мощность асинхронного электродвигателя (это будет максимум 70% по сравнению с трехфазным электродвигателем). фазное подключение). Если подключить по схеме «звезда», то максимальная мощность достигнет 50% от возможной.

Однофазное подключение на два выхода дает возможность подключить фазу и ноль, третьей фазы нет, но она пополняется конденсатором.

Направление вращения электродвигателя будет зависеть от того, как образуется третий контакт: через фазу или ноль. В однофазном режиме скорость будет идентична трехфазному. Как подключить мотор 380 на 220? Какая схема подключения электродвигателя 380 на 220 В с конденсатором?

Подключение электродвигателя с конденсатором

При подключении маломощных асинхронных электродвигателей до 1,5 кВт, запускаемых без нагрузки, необходимо иметь только рабочий конденсатор … Подключаем один конец к нулю, другой к третьему выводу треугольника. Для изменения направления вращения мотора конденсатор подключаем не с нуля, а с фазы.

Если двигатель запускается сразу при пуске под нагрузкой или когда его мощность превышает 1,5 кВт, то для успешного запуска необходимо добавить в цепь пусковой конденсатор, который будет включаться параллельно с рабочим. Нужно увеличить пусковой толчок при пуске, он включится буквально на несколько секунд.

Обычно пусковой конденсатор имеет кнопочное соединение, остальная часть схемы подключается от электрической сети через тумблер или через кнопку с двумя положениями фиксации. Для запуска нужно подключить питание через тумблер или двухпозиционную кнопку, затем нажать кнопку пуска и удерживать до запуска электродвигателя. Как только старт произошел, отпустите кнопку, при этом ее пружина размыкнет контакты и отключит пусковую мощность.

Если вам нужен реверсивный пуск трехфазного двигателя в сети 220 вольт, то вам потребуется ввести в схему рубильник. Нужно один вывод рабочего конденсатора подключить к фазе и к нулю.

Если двигатель не хочет заводиться или очень медленно набирает обороты , то необходимо добавить в схему пусковой конденсатор, который подключается через кнопку «Пуск». Для подключения этой кнопки на схеме реверсирования фиолетовый используется для обозначения проводов.Если реверс не нужен, то кнопка выпадает из схемы вместе с проводами и пусковым правым конденсатором.

Подключение электродвигателя без конденсаторов

Как ни крути, но трехфазный электродвигатель будет работать в однофазной сети 220 В только с конденсаторами … Они не нужны для запуска электродвигателей, которые рассчитаны на работу от 220 вольт.

Собрать схему подключения самостоятельно не так уж и сложно.Сложность будет заключаться в подборе необходимой емкости рабочего конденсатора, возникнут дополнительные хлопоты, если потребуется пусковой конденсатор.

Подборка конденсаторов для электродвигателей

Как найти подходящие модели? На корпусе есть обозначения и значения емкости. Ориентируйтесь только на на такие модели как МБГЧ, МБПГ, МБГО, БГТ с рабочим напряжением, а значит (U slave), не менее 300 вольт.

• Для расчета рабочей емкости конденсатора при соединении звездой необходимо использовать формулу Краб = 2800х (I / U).В случае соединения обмоток треугольником, то по следующей формуле: Краб = 4800х (I / U).
• Для получения результатов по величине в мкФ емкости рабочего конденсатора Srab, ток, потребляемый двигателем (согласно паспорту), необходимо разделить на напряжение сети U, которое составляет 220 вольт, полученные данные умножается на 4800, если задействован треугольник, или на 2800, если работа выполнялась со звездочкой.

Мощность пусковых установок подбирается экспериментально.Обычно их мощность превышает возможности рабочих в 2-3 раза.

Например, есть обмоточный двигатель, провода которого соединены треугольником, величина потребляемого тока 3 ампера. Подставляем эти данные в формулу Srab = 4800 x (3/220) ≈ 65 мкФ … В этом случае у пусковой установки будет диапазон 130-160 мкФ. Но в конденсаторах такая емкость встречается редко, что приводит к параллельному включению для рабочего, например, шесть-десять плюс один до 5 мкФ.

Обратите внимание, что расчет основан на номинальной мощности. При работе на половинной мощности электродвигатель начнет нагреваться, поэтому емкость рабочего конденсатора следует уменьшить, чтобы уменьшить ток в обмотке.

Если он не достигает требуемой мощности, мощность, развиваемая электродвигателем, будет низкой.

Помните, что если электродвигатель, преобразованный с 380 на 220 вольт, будет долго работать без нагрузки, он сгорит.

Примечание! После отключения конденсаторы на своих выводах долгое время сохраняют опасное напряжение. Не забывайте следить за соблюдением мер безопасности: всегда защищайте их от случайного прикосновения. Не забывайте разряжать конденсаторы каждый раз перед их использованием.

Всегда помните, что нельзя подключать трехфазный двигатель мощностью более 3 кВт к обычной электрической сети 220В дома. Это приводит к тому, что начинает происходить выбивание заглушек, плавится изоляция проводов при неправильном выборе защиты.

Трехфазные двигатели нужны для различных самоделок: циркулярных, деревообрабатывающих, точильных и сверлильных станков. Проблемы с ним могут возникнуть, если сеть однофазная. В этом случае есть несколько способов подключения мотора к сети.

Способ 1. Подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор

Среди различных способов запуска трехфазных двигателей в однофазных сетях самым простым и эффективным является подключение третьей обмотки через фазовращающий конденсатор.Учитывая, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90 ° С, а между первой и второй фазами сдвиг незначительный, электродвигатель теряет мощность примерно на 40 … 50% при включении обмоток по схема треугольника.

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском емкость конденсатора должна изменяться в зависимости от количества оборотов. На практике это условие выполнить сложно, обычно двигатель управляется в два этапа: сначала его включают пусковым конденсатором (из-за больших пусковых токов), а после разгона отключают, оставляя только рабочий ( Инжир.1).

При нажатии кнопки СБ1 (можно использовать кнопку от стиральной машины — стартер ПНВС-10 УХЛ2) электродвигатель М начинает разгоняться, а когда набирает скорость, кнопку отпускают. SB1.2 открывается, а SB1.1 и SB1.3 остаются закрытыми. Они открываются для остановки двигателя. Если SB 1.2 в кнопке не отрывается, под нее следует подложить шайбу, чтобы она оторвалась. При соединении обмоток двигателя по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С2 определяется по формуле:

С2 = 4800 I / U
где I — ток, потребляемый двигателем, А;
U — напряжение сети, В.
Ток, потребляемый электродвигателем, можно измерить амперметром или рассчитать по формуле:

где Р — мощность двигателя, Вт;
U — напряжение сети, В;
н- КПД;
cosψ — коэффициент мощности. Емкость пускового конденсатора С1 выбирается в 2 … 2,5 раза больше рабочего при большой нагрузке на вал, а их допустимые напряжения должны превышать в 1,5 раза напряжение сети. Лучше всего использовать конденсаторы марок МГБО, МБГП, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше.Пусковые конденсаторы необходимо зашунтировать резистором R1 на 200 … 500 кОм, через который «течет» оставшийся электрический заряд.

Реверс электродвигателя осуществляется переключением фазы на его обмотке тумблером СА1 (рис. 1) типа ТВ1 … 4 и др.

При работе в режиме холостого хода по обмотке, подводимой через конденсаторы, протекает ток, па 20 … 40% превышающий номинальный. Следовательно, если электродвигатель будет часто использоваться в режиме недогрузки или холостого хода, емкость конденсатора C2 должна быть уменьшена.Например, для включения двигателя мощностью 1,5 кВт в качестве рабочего конденсатора можно использовать конденсатор на 100 мкФ, а в качестве пускового — 60 мкФ. Значения емкостей рабочих и пусковых конденсаторов в зависимости от мощности двигателя приведены в таблице.

Способ 2. Пуск двигателя с использованием оксидных конденсаторов

Если нет возможности приобрести бумажные конденсаторы, можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы в качестве пусковых. «На рисунке 2 представлена ​​схема замены бумажных конденсаторов на электролитические.Положительная полуволна переменного тока проходит через цепь VD1C1, а отрицательная полуволна — через VD2C2, поэтому электролиты можно использовать с меньшим допустимым напряжением, чем для обычных бумажных конденсаторов. Так, если напряжение 400 В и выше — требуется для бумажных конденсаторов, то для электролита достаточно 300 … 350 В, потому что он пропускает только одну полуволну переменного тока, а значит, только половину эффективного напряжения, а для надежности должен выдерживать пиковое напряжение однофазная сеть, т.е.е. примерно 300 В. Их расчет аналогичен бумажным.

Схема включения такого двигателя с использованием электролитических конденсаторов представлена ​​на рис. 3. Подобрать необходимое значение емкости бумажных и оксидных конденсаторов проще всего путем измерения тока в точках а, б, в — токи должны быть равными при оптимальной нагрузке на вал двигателя. Диоды VD1, VD2 подбираются с обратным напряжением не менее 300 В и 1 пр. max = 10А. При большей мощности двигателя диоды устанавливают на радиаторах, по два в плече, иначе может произойти пробой диодов и через оксидный конденсатор будет протекать переменный ток, в результате чего через некоторое время электролит может нагреться и взорваться.Электролитические конденсаторы в качестве рабочих использовать нежелательно, так как продолжительное протекание через них больших токов приводит к их нагреву и взрыву. Их лучше всего использовать как пусковые установки.

Способ 3. Подключение пусковых конденсаторов с помощью реле тока

Если трехфазный электродвигатель используется с динамическими (большими) нагрузками на валу, можно использовать схему подключения пускового конденсатора с использованием реле тока, что позволяет пусковые конденсаторы автоматически включаются и отключаются при больших нагрузках на валу (рис.3).

При соединении обмоток согласно схеме, показанной на рис. 4, мощность электродвигателя составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, т.е. потери составляют около 25%, так как обмотки A и B включены в в противофазе при полном напряжении 220 В, а напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазировка обмоток показана точками.

Способ 4. Резисторно-индуктивно-емкостные преобразователи сети

Более практичными и удобными в работе с такими двигателями являются резисторно-индуктивно-емкостные преобразователи сети с одной фазы 220 В в трехфазные, с токами в фазах до 4А и сдвиг напряжения по фазам около 120 °.Такие устройства универсальны, монтируются в жестяном корпусе и позволяют подключать трехфазные электродвигатели мощностью до 2,5 кВт к однофазной сети 220 В практически без потерь мощности.

В преобразователе используется дроссель с воздушным зазором. Дроссельное устройство показано на рис. 6. При правильном подборе R, C и соотношения витков в секциях дроссельной обмотки такой преобразователь обеспечивает нормальную длительную работу электродвигателей независимо от их характеристик и мощности. степень нагрузки на вал.Вместо индуктивности дано индуктивное сопротивление XL, так как его легче измерить: обмотка дросселя соединяется с крайними выводами через амперметр на напряжение 100 … 220 В частотой 50 Гц параллельно с вольтметр. Индуктивное сопротивление (активным можно пренебречь) практически определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах XL = U / J.

Конденсатор С1 должен выдерживать напряжение не менее 250 В, С2 — не менее 350 В.Если использовать конденсаторы КБГ, МБГ-4, то напряжение соответствует номиналу, указанному на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при подключении к цепи переменного тока должны иметь примерно двойной запас по напряжению. Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до 3А, т.е. на мощность около 700 Вт (намотан никель-хромовой проволокой диаметром 1,3 … 1,5 мм на фарфоровой трубке с подвижным кронштейном, что позволяет чтобы получить необходимое сопротивление для разных мощностей двигателя).Резистор необходимо защитить от перегрева, от других элементов, токоведущих частей, от прикосновения к людям. Металлическое шасси шасси должно быть заземлено.

Сечение магнитопровода индуктора S = 16 … 18см2, диаметр провода d = l, 3 … 1,5 мм, общее количество витков W = 600 … 700. Форма магнитопровода и марка стали любые, главное предусмотреть воздушный зазор (а значит и возможность изменять индуктивное сопротивление), который устанавливается винтами (рис.6). Чтобы исключить сильное дребезжание дроссельной заслонки, между W-о-разными половинками магнитопровода закладывается деревянный брусок и зажимается саморезами. В качестве дросселя подходят силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров мощностью 270 … 450 Вт. Вся обмотка индуктора выполнена в виде одной катушки с тремя секциями и четырьмя выводами. Если вы используете сердечник с постоянным воздушным зазором, вам придется сделать испытательную катушку без промежуточных отводов, собрать дроссель с примерным зазором, подключить его и измерить XL.Затем подогнать полученное значение к искомому. XL нужно перематывать или перематывать на несколько витков. Выяснив необходимое количество витков, намотайте нужную катушку, разделив каркас на секции в соотношении W1: W2: W3 = 1: 1: 2. Итак, если общее количество витков равно 600, то Wl = W2 = 150, а W3 = 300. Чтобы увеличить выходную мощность преобразователя и при этом избежать разбаланса напряжений, необходимо изменить значения XL, Rl, Cl, C2, которые рассчитываются исходя из того, что токи в фазах A, B и C должны быть равны при номинальной нагрузке на валу двигателя.В режимах недогрузки двигателя асимметрия фазных напряжений не опасна, если наибольший из фазных токов не превышает номинальный ток двигателя. Преобразование параметров преобразователя на другую мощность осуществляется по формулам:

C1 = 80P;
C2 = 40P;
Rl = 140 / P;
XL = 110 / P,
W = 600 / P,
S = 16P,
d = 1.4P;

где P — мощность преобразователя в киловаттах, а номинальная мощность двигателя — его мощность на валу.Если КПД двигателя неизвестен, его можно принять в среднем 75 … 80%.

Добавить сайт в закладки

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда необходимость в тумблере SA1 отпадает, и конденсатор отключится автоматически (рис. 5).

При нажатии кнопки SB1 срабатывает реле К1 и контактная пара К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 включает 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 подключают электродвигатель к сети.

Кнопка «Пуск» удерживается нажатой до полного разгона двигателя, а затем отпускается. Реле К1 обесточивает и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. При этом магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме.

Для остановки двигателя нажмите кнопку «Стоп».В улучшенном пусковом устройстве по схеме на рис. 5 можно использовать реле типа МКУ-48 или подобное.

Применение электролитических конденсаторов в цепях пуска электродвигателей

При подключении трехфазных асинхронных двигателей к однофазной сети, как правило, используются обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо объемных бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые меньше по размеру и более доступны с точки зрения покупки.

Схема замены обычного бумажного конденсатора показана на рис. 6.

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепь VD1, C2, а отрицательная VD2, C2. Исходя из этого, можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением, вдвое меньшим, чем у обычных конденсаторов той же емкости.

Например, если в схеме для однофазной сети с напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по приведенной выше схеме конденсатор электролитический на напряжение 200 В. В.пусковое устройство.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети с использованием электролитических конденсаторов представлена ​​на рис. 7.

На вышеприведенной схеме SA1 — переключатель направления вращения двигателя, SB1 — кнопка для разгона двигателя, электролитические конденсаторы C1 и C3 используются для запуска двигателя, C2 и C4 — во время работы.

Выбор электролитических конденсаторов в схеме рис.7 лучше всего делать с помощью токоизмерительных клещей. Токи измеряются в точках A, B, C, а равенство токов в этих точках достигается ступенчатым подбором конденсаторов. Измерения проводятся при нагруженном двигателе в том режиме, в котором он предполагается использовать.

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 используются диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 на постоянный ток 10 А.

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

Следует обратить внимание дело в том, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор будет протекать переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.

Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть

Конденсаторная схема подключения трехфазных двигателей к однофазной сети позволяет получить от двигателя не более 60% номинальной мощности, при этом предел мощности электрифицированного устройства ограничен 1.2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5 … 2 кВт. Проблему в этом случае можно решить, применив электродвигатель большей мощности, например 3 … 4 кВт. Двигатели этого типа рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», а в клеммной коробке всего 3 клеммы.

Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40% при работе в однофазной сети.Это снижение мощности делает двигатель непригодным для использования, но его можно использовать для раскрутки ротора на холостом ходу или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большинство электродвигателей уверенно разгоняются до номинальной скорости, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

Модификация трехфазного двигателя

Самый простой способ — перевести мощный трехфазный двигатель в рабочий режим, если перевести его в однофазный режим работы, получив при этом 50% номинальной мощности. Для переключения двигателя в однофазный режим требуются незначительные изменения.

Откройте клеммную коробку и определите, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмотки. Выкрутите болты крышки и снимите ее с картера двигателя. Находят стык трех обмоток в общей точке и к общей точке припаивают дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению обмоточного провода. Скрутку с припаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод втягивают в клеммную коробку.После этого крышка корпуса устанавливается на место.

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

Во время разгона двигателя используется соединение звездой с фазовращающим конденсатором Cn. В рабочем режиме к сети остается только одна обмотка, а вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Cn разряжается через резистор Rp. Работа представленной схемы была протестирована на двигателе АИР-100С2У3 (4 кВт, 2800 об / мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке, и показала свою эффективность.

Детали

В схеме коммутации обмоток электродвигателя в качестве коммутирующего устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например переключатель типа PP2-25 / N3 (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 подключения мощного трехфазного электродвигателя к однофазной сети можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам.Если нагрузка на вал достигает половины мощности двигателя, то скорость вращения вала может уменьшаться до полной остановки. В этом случае нагрузка снимается с вала двигателя. Переключатель сначала переводится в положение «Разгон», а затем в положение «Ход», после чего дальнейшая работа продолжается.

Для улучшения пусковых характеристик двигателей, помимо пускового и рабочего конденсатора, также может использоваться индуктивность, улучшающая равномерность фазовой нагрузки.

Причины, последствия и методы защиты

Для правильной работы любого трехфазного асинхронного двигателя он должен быть подключен к источнику трехфазного переменного тока с номинальным напряжением и нагрузкой. После запуска эти трехфазные двигатели будут продолжать работать, даже если одна из трехфазных линий питания отключится. Потеря тока через одну из этих фаз питания описывается как однофазная.

Корабль оснащен сотнями двигателей, которые отвечают за работу различных насосов, механизмов и систем.К критически важным механизмам, таким как рулевое управление, главный двигатель, генератор, котел и т. Д., Прикреплены трехфазные двигатели, которые запускают для них ту или иную основную или вспомогательную систему.

Дополнительная литература: Электродвигательная установка для кораблей

Трехфазный двигатель на 440 В, как правило, представляет собой индукционный двигатель стандартного типа с короткозамкнутым ротором, предназначенный для трехфазного переменного тока 440 В и частотой 60 Гц. Только двигатели небольшой мощности 0,4 кВт или меньше, в основном используемые для освещения и других систем малой мощности, являются однофазными двигателями 220 В 60 Гц.

Дополнительная литература: Понимание важности морского навигационного освещения

Причины однофазности

Однофазный режим — это электрическая неисправность, связанная с источником питания в случае асинхронного двигателя. Это происходит при размыкании одной из трехфазных цепей трехфазного двигателя; следовательно, остальные цепи несут избыточный ток. Это состояние однофазного режима обычно возникает, когда: —

— Один или несколько из трех резервных предохранителей перегорели (или плавкий провод плавкого предохранителя, если предохранитель проволочного типа)

— В цепи двигателя есть контакторы, которые подают ток.Один из контакторов разомкнут.

— Неправильная или неправильная настройка любого из защитных устройств, предусмотренных на двигателе, также может привести к однофазной фазе

— Если процедуры контактора не выполняются регулярно, они могут быть покрыты или покрыты слоем окисления, что приведет к однофазной работе.

— Контакты реле двигателя повреждены или сломаны

— Обрыв одного провода в цепи двигателя

— Из-за отказа оборудования системы питания

— Из-за короткого замыкания в одной фазе двигателя, соединенного звездой или треугольником

Дополнительная литература: Панели запуска двигателей на кораблях: техническое обслуживание и процедуры

— Перегорел предохранитель фидера или трансформатора

Эффект однофазности

Как упоминалось ранее, трехфазный двигатель — это двигатель переменного тока, который рассчитан на работу от трехфазного источника питания.Конструкция обоих типов двигателей схожа, поскольку у них обоих есть статор и вращатель. Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, а имеет поле, которое меняет направление на 180 градусов. Обычно однофазные двигатели не запускаются автоматически. Для этого используются дополнительные средства, такие как отключение пусковой обмотки или конденсатора.

Проблема однофазности в 3-фазном асинхронном двигателе будет иметь следующие последствия:

— Если двигатель остановлен, он не может быть запущен, поскольку однофазный двигатель не может быть самозапускаемым (как объяснено выше), а также из-за системы безопасности, предусмотренной в трехфазном двигателе для защиты его от перегрева

— Если однофазные неисправности возникают во время работы двигателя, он будет продолжать работать (если это не предусмотрено дополнительной системой аварийного отключения) из-за крутящего момента, создаваемого оставшимися двумя фазами, который создается в соответствии с требованиями нагрузки.

— Поскольку оставшиеся две фазы выполняют дополнительную работу по сравнению с одной фазой по умолчанию, они будут перегреваться, что может привести к критическому повреждению обмоток.

— Однофазное включение приведет к увеличению тока на 2.В 4 раза больше среднего значения тока в оставшихся двух фазах

Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электрической системе

— Однофазный режим снижает скорость двигателя, и его частота вращения будет колебаться

— Шум и вибрация двигателя будут ненормальными. Это результат неравномерного крутящего момента оставшихся двух фаз

— Почти вся двигательная система на корабле имеет резервное устройство.Если двигатель выбран в режиме ожидания, с проблемой однофазности — он не запустится, что приведет к выходу из строя соответствующей системы

— Если проблема не устранена и двигатель продолжает работу, обмотки оплавятся из-за перегрева, что может привести к короткому замыканию или заземлению.

Дополнительная литература: Как найти замыкание на землю на борту судов?

— В таких условиях, если экипаж корабля соприкасается с двигателем, он получит удар электрическим током, который может быть даже смертельным.Перегрев обмотки в первую очередь связан с протеканием тока обратной последовательности.

— Это может вызвать перегрузку генератора электроэнергии, то есть вспомогательного двигателя, и его генератора.

Как защитить двигатель от повреждений из-за однофазного режима?

Такое состояние требует, чтобы двигатель был снабжен защитой, которая отключит его от системы до того, как двигатель выйдет из строя.

Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения.

Указанное выше правило не распространяется на двигатели системы рулевого управления, установленные на судне. Только при обнаружении одиночной фазы прозвучит сигнал тревоги; однако двигатель не останавливается, поскольку непрерывная работа двигателя рулевого управления имеет важное значение для безопасности или движения судна, особенно когда судно находится в заторах или при маневрировании.

Дополнительная литература: 8 общих проблем, обнаруженных в системе рулевого механизма судов

Наиболее часто используемые защитные устройства для однофазной сети: —

1) Устройство электромагнитной перегрузки

В этом устройстве все три фазы двигателя оснащены реле перегрузки.При увеличении значения тока это реле автоматически срабатывает, и двигатель отключается.

Это устройство работает по принципу электромагнитного эффекта, создаваемого током.

По мере увеличения значения тока электромагнит в катушке также увеличивается, что приводит в действие реле и активирует реле отключения, и двигатель останавливается.

Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле на судовой электрической цепи

В этой системе предусмотрена временная задержка, поскольку при запуске двигатель потребляет много токов, которые могут привести к его отключению.

2) Термисторы

Кредит: Викимедиа

Термисторы — это небольшие тепловые устройства, которые используются вместе с электромагнитным реле перегрузки. Термисторы вставлены в три обмотки двигателя. Любое увеличение тока вызовет нагрев обмоток, что обнаруживается термисторами, посылающими сигналы на усилитель.

Ссылки по теме: Схема усилителя или операционный усилитель, используемый на корабле

Усилитель подключен к электромагнитному реле.Как только от термистора поступает сигнал о перегреве, этот усилитель увеличивает значение тока в катушке электромагнитного реле, которое активирует отключение, и двигатель останавливается или отключается.

3) Биметаллическая полоса

Кредит: Викимедиа

В этом методе биметаллическая полоса размещается таким образом, чтобы обнаруживать перегрев в цепи. Как только обнаруживается перегрев, эта биметаллическая полоса пытается расшириться из-за использования двух разных металлов и из-за того, что они имеют разный коэффициент расширения.Полоса пытается согнуться в сторону металла, имеющего высокий коэффициент расширения, и, наконец, замыкает цепь отключения, и двигатель отключается.

4) Стандартная защита пускателя двигателя от перегрузки

Предусмотрен трехфазный двигатель для работы в однофазном режиме. На всех фазах предусмотрены нагреватели от перегрузки, которые обнаруживают любую перегрузку в фазе, и если нагрузка намного превышает допустимую для двигателя, нагреватели отключают стартер до того, как обмотка двигателя будет повреждена.

Как обнаружить однофазное повреждение?

Для экипажа судна жизненно важно знать, перешел ли двигатель в однофазный режим. Трехфазный асинхронный двигатель обычно снабжен устройством обнаружения перегрузки для однофазного обнаружения. Тем не менее, машина может выйти из строя в любой момент, и, как опытный судовой механик, он / она должны знать, как обычно звучит, на ощупь или работает двигатель.

Дополнительная литература: 10 Электромонтажники, работающие на морских судах, должны знать

При проверке двигателя судна важно сохранять бдительность, чтобы обнаружить проблемы, связанные с однофазным режимом:

— Необычный гудящий шум от двигателя

— Двигатель вибрирует с большей частотой, чем обычно

— Запах раскаленной и обгоревшей меди (изоляция) (Узнайте, как проверка изоляции с помощью мегомметра помогает предотвратить несчастные случаи)

— Видимый легкий дым / дым из корпуса двигателя

Чтобы устранить неисправность и снова запустить двигатель с однофазного на трехфазный, немедленно остановите двигатель и переключитесь на резервный двигатель.Проверьте параметры двигателя, указанные на табличке, прикрепленной к корпусу, и устраните неисправность двигателя.

Проведите надлежащий визуальный осмотр обмотки двигателя и проверьте целостность и сопротивление заземления. Также выполняется проверка источника питания двигателя, чтобы определить причину неисправности, если двигатель не диагностирует неисправность.

Дополнительная литература: Как ремонтировать двигатели на кораблях

Как только проблема будет обнаружена и устранена, поместите двигатель в коробку. Перед подключением двигателя к нагрузке включите органы управления двигателем и выполните пробный запуск двигателя по всем важным параметрам (например,грамм. напряжение, ток, частота вращения, температура и т. д.) и сравните со значениями, указанными на табличке.

Убедитесь, что все размеры соответствуют техническим характеристикам паспортной таблички. Как только тестовый запуск двигателя на холостом ходу будет удовлетворен, включите нагрузку и проверьте характеристики двигателя, чтобы убедиться, что проблема устранена и двигатель теперь работает эффективно в 3-фазном режиме.

Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо официальным органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Три способа управления однофазным асинхронным двигателем

Каждый день инженеры разрабатывают продукты, в которых используются однофазные асинхронные двигатели. Регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей желательно в большинстве приложений управления двигателями, поскольку оно не только обеспечивает регулируемую скорость, но также снижает потребление энергии и звуковой шум.

Большинство однофазных асинхронных двигателей являются однонаправленными, что означает, что они предназначены для вращения в одном направлении.Либо путем добавления дополнительных обмоток, внешних реле и переключателей, либо путем добавления зубчатых передач, направление вращения можно изменить. Используя системы управления на основе микроконтроллеров, можно добавить в систему изменение скорости. В дополнение к опции изменения скорости, направление вращения также может быть изменено в зависимости от используемых алгоритмов управления двигателем.

Двигатели с постоянным разделенным конденсатором (PSC) — самый популярный тип однофазных асинхронных двигателей. В этой статье будут рассмотрены различные методы и топологии приводов для управления скоростью двигателя PSC в одном и двух направлениях.

Интерфейс микроконтроллера

Микроконтроллер — это мозг системы. Часто контроллеры, используемые для приложений управления двигателем, имеют специализированные периферийные устройства, такие как ШИМ для управления двигателем, высокоскоростные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и диагностические выводы. PIC18F2431 и dsPIC30F2010 от Microchip имеют эти встроенные функции.

Наличие доступа к специализированным периферийным устройствам микроконтроллера упрощает реализацию алгоритмов управления.

Каналы АЦП используются для измерения тока двигателя, температуры двигателя и температуры радиатора (подключены к выключателям питания). Третий канал АЦП используется для считывания уровней потенциометра, который затем используется для установки скорости двигателя. Дополнительные каналы АЦП могут использоваться в конечном приложении для считывания различных датчиков, таких как бесконтактный переключатель, датчики мутности, уровня воды, температуры морозильной камеры и т. Д.

Входы и выходы общего назначения (I / O) могут использоваться для взаимодействия переключает и отображает в приложении.Например, в холодильнике эти универсальные входы / выходы могут использоваться для управления ЖК-дисплеем, семисегментным светодиодным дисплеем, кнопочным интерфейсом и т. Д. Каналы связи, такие как I2C ^™ или SPI ^{( TM)} используются для соединения платы управления двигателем с другой платой для обмена данными.

Интерфейсы неисправностей и диагностики включают в себя входные линии со специальными функциями, такими как возможность выключения ШИМ в случае катастрофических сбоев в системе. Например, в посудомоечной машине, если привод заблокирован из-за скопившихся отходов, это может помешать вращению двигателя.Эта блокировка может быть обнаружена в виде перегрузки по току в системе управления двигателем. Используя функции диагностики, эти типы неисправностей могут быть зарегистрированы и / или отображены, или перенесены на ПК для устранения неисправностей обслуживающего персонала. Часто это предотвращает серьезные отказы и сокращает время простоя продукта, что приводит к снижению затрат на обслуживание.

Аппаратный интерфейс для PIC 18F2431 или dsPIC30F2010.

ШИМ — это основные периферийные устройства, используемые для управления двигателем. Используя указанные выше входные данные, алгоритм управления двигателем микроконтроллера определяет рабочий цикл ШИМ и схему вывода. К наиболее ценным функциям ШИМ относятся дополнительные каналы с программируемым мертвым временем. ШИМ могут быть выровнены по краям или по центру. Выровненные по центру ШИМ имеют то преимущество, что они уменьшают электромагнитный шум (EMI), излучаемый изделием.

Вариант № 1: однонаправленное управление

Управление VF в одном направлении делает топологию привода и алгоритм управления относительно простыми.Задача состоит в том, чтобы создать источник питания с переменным напряжением и частотой из источника питания с фиксированным напряжением и частотой (такого как источник питания от настенной розетки). На рисунке на странице 85 показана блок-схема этой топологии привода с тремя основными секциями построения, описанными ранее. Обмотки двигателя подключены к центру каждого полумоста на выходной секции инвертора. Многие двигатели, доступные в продаже, имеют как основную, так и пусковую обмотки, соединенные вместе с конденсатором, подключенным последовательно с пусковой обмоткой.В этой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2).

MCU, показанный на блок-схеме, имеет модуль PWM управления мощностью (PCPWM), который способен выводить до трех пар PWM с зоной нечувствительности между парами. Зона нечувствительности важна в приложении управления асинхронным двигателем, чтобы избежать перекрестной проводимости шины постоянного тока через переключатели питания, когда один выключается, а другой включается. Схема диагностики может включать в себя контроль тока двигателя, контроль напряжения на шине постоянного тока и контроль температуры на радиаторе, подключенном к выключателям питания и двигателю.

Блок-схема топологии привода с тремя основными секциями здания. В этой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2). Показанный MCU имеет модуль ШИМ, который способен выводить до трех пар ШИМ с зоной нечувствительности между парами.

Двунаправленное управление с помощью H-моста.

Двунаправленное управление

Большинство двигателей PSC предназначены для работы в одном направлении. Однако во многих приложениях требуется двунаправленное вращение двигателя. Исторически для достижения двунаправленного вращения использовались зубчатые передачи или внешние реле и переключатели. При использовании механических шестерен вал двигателя вращается в одном направлении, а шестерни переднего и заднего хода включаются и выключаются в соответствии с требуемым направлением. С помощью реле и переключателей полярность пусковой обмотки электрически меняется на обратную в зависимости от требуемого направления.

К сожалению, все эти компоненты увеличивают стоимость системы для базового управления включением и выключением в двух направлениях.

В этом разделе мы обсудим два метода двунаправленного управления скоростью для двигателей PSC с использованием привода на основе микроконтроллера. Обсуждаемые здесь топологии привода создают эффективные напряжения, которые приводят в действие главную обмотку и пусковую обмотку с фазовым сдвигом на 90 градусов относительно друг друга. Это позволяет разработчику системы навсегда удалить конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, из схемы, тем самым снижая общую стоимость системы.

Вариант № 2: H-мостовой преобразователь

Этот метод имеет удвоитель напряжения на входе; на выходе используется H-мост или двухфазный инвертор (см. рисунок выше). К каждому полумосту подключаются один конец основной и пусковой обмоток; другие концы соединены вместе в нейтральной точке источника переменного тока, которая также служит центральной точкой для удвоителя напряжения.

Для схемы управления требуется четыре ШИМ с двумя дополнительными парами и достаточной зоной нечувствительности между дополнительными выходами.PWM0-PWM1 и PWM2-PWM3 — это пары ШИМ с зоной нечувствительности. Используя ШИМ, шина постоянного тока синтезируется для обеспечения двух синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90 градусов, с переменной амплитудой и переменной частотой в соответствии с профилем VF. Если напряжение, приложенное к основной обмотке, отстает от пусковой обмотки на 90 градусов, двигатель вращается в прямом направлении. Чтобы изменить направление вращения, напряжение, подаваемое на главную обмотку, должно опережать напряжение, подаваемое на пусковую обмотку.

Фазные напряжения при вращении двигателя в прямом и обратном направлении.

Этот метод преобразователя H-моста для управления двигателем типа PSC имеет следующие недостатки.

Основная и пусковая обмотки имеют разные электрические характеристики. Таким образом, ток, протекающий через каждый переключатель, несбалансирован. Это может привести к преждевременному выходу из строя коммутационных аппаратов инвертора.

Общая точка обмоток напрямую подключена к нейтрали. Это может увеличить количество коммутационных сигналов, проникающих в основной источник питания, и может увеличить шум, излучаемый в линию.В свою очередь, это может ограничить уровень электромагнитных помех продукта, нарушая определенные цели и нормы проектирования.

Эффективное эффективное постоянное напряжение относительно высокое из-за удвоения входного напряжения.

Наконец, стоимость самой схемы удвоителя напряжения высока из-за двух мощных конденсаторов большой емкости.

Лучшим решением для сведения к минимуму этих проблем было бы использование трехфазного инверторного моста, как обсуждается в следующем разделе.

Вариант № 3: Использование трехфазного инверторного моста

Входная секция заменена на стандартный диодно-мостовой выпрямитель.В выходной секции установлен трехфазный инверторный мост. Основное отличие от предыдущей схемы — способ подключения обмоток двигателя к инвертору. Один конец основной и пусковой обмоток подключены к одному полумосту каждый. Остальные концы связывают и соединяют с третьим полумостом.

Управление с помощью трехфазного инверторного моста.

При такой топологии привода управление становится более эффективным.Однако алгоритм управления усложняется. Напряжениями обмоток Va, Vb и Vc следует управлять для достижения разности фаз между действующими напряжениями на основной и пусковой обмотках, чтобы сдвиг фаз между собой составлял 90 градусов.

Чтобы иметь одинаковые уровни напряжения и нагрузки на всех устройствах, что улучшает использование устройства и обеспечивает максимально возможное выходное напряжение для заданного напряжения на шине постоянного тока, все три фазных напряжения инвертора поддерживаются на одной и той же амплитуде, как указано :

| Va | = | Vb | = | Vc |

Эффективное напряжение на основной и пусковой обмотках, как указано по формуле:

Vmain = Va-Vc

Vstart = Vb-Vc

Направление вращения можно легко контролировать с помощью фазового угла Vc по отношению к Va и Vb .

На рисунках на стр. 87 показаны фазные напряжения Va, Vb и Vc, эффективные напряжения на основной обмотке (Vmain) и пусковой обмотке (Vstart) для прямого и обратного направлений соответственно.

Использование метода управления трехфазным инвертором на компрессоре мощностью 300 Вт дало экономию энергии на 30 процентов по сравнению с первыми двумя методами.

Необходимые ресурсы микроконтроллера
Ресурс	Однонаправленный	Двунаправленный H-образный мост	Двунаправленный с трехфазным мостом	Примечания
Программная память	1.5 Кбайт	2,0 ​​Кбайт	2,5 Кбайт	–
Память данных	~ 20 байт	~ 25 байтов	~ 25 байт	–
каналов ШИМ	2 канала	2 канала	3 канала	Дополняет мертвое время
Таймер	1	1	1	8- или 16-битный
Преобразователь аналогово-цифровой	3-4 канала	3-4 канала	3-4 канала	Ток двигателя, измерения температуры, потенциометр регулировки скорости
Цифровые входы / выходы	от 3 до 4	от 3 до 4	от 3 до 4	Для пользовательских интерфейсов, таких как переключатели и дисплеи
Входы неисправностей	1 или 2	1 или 2	1 или 2	Для перегрузки по току / перенапряжения / перегрева и т. Д.
Сложность алгоритма управления	Низкая	Средний	Высокая	–
Сравнение затрат
	Однонаправленный	Двунаправленный с Н-мостом	Двунаправленный с трехфазным мостом
Блок входного преобразователя	Low — Однофазный диодный мостовой выпрямитель	Высокий — из-за цепи удвоителя напряжения	Low — Однофазный диодный мостовой выпрямитель
Выходная секция инвертора	Низкий — Два полумоста	Средний — Два полумоста.Силовые выключатели на повышенное напряжение	High — трехфазный инвертор. Использование интегрированных силовых модулей (IPM) лучше, чем дискретных компонентов
Двигатель	Средний — Требуется пусковой конденсатор	Low — Пусковой конденсатор снят с мотора	Low — Пусковой конденсатор снят с мотора
Время разработки	Короткое	Средний	длинный
Общая стоимость	Низкая	Средний	Средний — Эффективный контроль при заданной стоимости

Другое преимущество использования метода трехфазного управления состоит в том, что та же самая топология приводного оборудования может использоваться для управления трехфазным асинхронным двигателем.В этом сценарии микроконтроллер должен быть перепрограммирован для вывода синусоидального напряжения с фазовым сдвигом на 120 градусов относительно друг друга, что приводит в действие трехфазный асинхронный двигатель. Это сокращает время разработки.

Однофазные асинхронные двигатели очень популярны в бытовой технике, а также в промышленных и бытовых приложениях. PSC — самый популярный тип однофазных асинхронных двигателей. Управление скоростью двигателя имеет много преимуществ, таких как энергоэффективность, снижение слышимого шума и лучший контроль над приложением.В этой статье мы обсудили различные методы управления скоростью, которые можно использовать с двигателем PSC в однонаправленном и двунаправленном режимах. Наилучшие результаты дает управление двигателем PSC с использованием топологии трехфазного инвертора.

Фазное напряжение при вращении двигателя в прямом и обратном направлениях. No related posts. Схем Похожие записи Обозначение мощности резисторов на схемах: Обозначение резисторов на схемах — Основы электроники 02.09.2021 Программа для электрических схем в квартире: Составление проекта электропроводки с помощью программы 24.08.2021 Схема резистора: Резисторы: описание, подключение, схема, характеристики 22.08.2021 Датчик движения на схеме: Схема подключения датчика движения для освещения 19.08.2021 Схемы электрика: Электрические схемы для начинающих электриков — советы электрика 04.08.2021 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт +7 495 120-13-73, 8 800 500-97-74; [email protected] [email protected] Карта сайта