Подключение трехфазного двигателя: Подключение трехфазного электродвигателя

Содержание

Как подключить трёхфазный электродвигатель на 380 Вольт

Трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 вольт. Если у Вас в доме или гараже есть ввод на 380 Вольт, тогда обязательно покупайте компрессор или станок с трехфазным электродвигателем. Это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковые устройства и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к электросети 380 Вольт.

Выбор схемы включения электродвигателя

Схемы подключения 3-х фазных двигателей при помощи магнитных пускателей Я подробно описывал в прошлых статьях: «Схема подключения электромоторов с тепловым реле» и «Схема реверсивного пуска«.

Подключить трех фазный двигатель возможно и в сеть 220 Вольт с использованием конденсаторов по этой схеме. Но будет значительное падение мощности и эффективности его работы.

В статоре асинхронного двигателя на 380 В расположены три отдельные обмотки, которые соединяются между собой в треугольник или звезду и к трем лучам или вершинам подключаются 3 разноименные фазы.

Вы должны учитывать, что при подключении звездой пуск будет плавным, но для того что бы достичь полной мощности необходимо подключить мотор треугольником. При этом мощность возрастет в 1.5 раза, но ток при запуске мощных или средних моторов будет очень высоким, и да же может повредить изоляцию обмоток.

Перед подключением электродвигателя ознакомьтесь с его характеристиками в паспорте и на шильдике. Особенно это важно при подключении 3 фазных электродвигателей западно-европейского производства, которые рассчитаны на работу  от сети напряжением 400/690. Пример такого шильдика на картинке снизу.  Такие моторы подключаются только по схеме «треугольник» к нашей электросети. Но многие монтажники подключают их аналогично отечественным в «звезду» и электромоторы при этом сгорают, особенно быстро под нагрузкой.

На практике все электродвигатели отечественного производства

на 380 Вольт подключаются звездой. Пример на картинке.  В очень редких случаях на производстве для того что бы, выжать всю мощность используется комбинированная схема включения звезда-треугольник. Об этом подробно узнаете в самом конце статьи.

Схема подключения электродвигателя звезда треугольник

В некоторых наших электромоторах выходит всего 3 конца из статора с обмотками- это означает, что уже внутри двигателя собрана звезда. Вам только остается подключить к ним 3 фазы. А для того, что бы собрать звезду необходимы оба конца, каждой обмотки или 6 выводов.

Нумерация концов обмоток на схемах идет слева направо. К номерам 4, 5 и 6 подключаются 3 фазы А-В-С от электросети.

При соединении звездой трёхфазного электродвигателя начала его обмоток статора соединяются вместе в одной точке, а к концам обмоток подключаются 3 фазы электропитания на 380 Вольт.

При соединении треугольником статорные обмотки между собой соединяются последовательно. Практически, необходимо соединить конец одной обмотки с началом следующей. К трем точкам соединения их между собой подключаются 3 фазы питания.

Подключение схемы звезда-треугольник

Для подключения мотора по  довольно редкой схеме  звезды при запуске, с последующим переводом для работы в рабочем режиме в схему треугольника. Так Мы сможем выжать максимум мощности, но получается довольно сложная схема без возможности реверсирования или изменения направления вращения.

Для работы схемы необходимы 3 пускателя. На первый К1 подключено электропитание с одной стороны, а с другой — концы обмоток статора. Их же начала подключены к К2 и К3. С пускателя К2 начала обмоток подключаются соответственно на другие фазы по схеме треугольник. При включении К3 все 3 фазы закорачиваются между собой и получается схема работы звездой.

Внимание, одновременно не должны включаться магнитные пускатели К2 и К3, а то произойдет произойдет аварийное отключение автомата защиты из-за возникновения межфазного короткого замыкания. Поэтому и делается электрическая блокировка между ними- при включении одного из них размыкается блок контактами цепь управления другого.

Схема работает следующим образом. При включении пускателя К1 реле времени включает К3 и двигатель запускается по схеме звезда. По истечении заданного промежутка, достаточного для полного запуска двигателя реле времени отключает пускатель К3 и включает К2. Мотор переходит на работу обмоток по схеме треугольник.

Отключение происходит пускателем К1. При повторном запуске все снова повторяется.

Подключение трехфазного двигателя схема

Трехфазный электродвигатель при пуске контактами магнитного пускателя подключается к трёхфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт. 
На рис 1. показан вариант схемы пуска с питанием катушки магнитного пускателя переменным током напряжением 220 вольт. Напряжение для схемы управления снимается с двух проводов: с фазного провода и провода нейтрали (на схеме рис. 1 это провода "C" и "N").


При нажатии кнопки "Пуск" напряжение 220 вольт через нормально замкнутые контакты кнопки "Стоп" поступает на обмотку магнитного пускателя. Сердечник обмотки втягивается и замыкает соединенные с ним три группы мощных контактов, подающие трехфазное напряжение на выводы обмоток электродвигателя.

Кроме трёх групп мощных контактов, магнитный пускатель замыкает группу маломощных нормально разомкнутых контактов (К1), включенных параллельно кнопке "Пуск". Контакты замыкаются и последующее отпускание кнопки "Пуск" уже не изменяет состояние схемы. Процесс пуска завершен.

Нейтральный провод (N) не участвует в питании электродвигателя, но, в соответствии с требованиями правил электробезопасности, при отсутствии заземления обязательно подсоединяется к корпусу электродвигателя. Если корпус электродвигателя по какой-то причине окажется под напряжением (например, фазная обмотка статора электродвигателя замкнёт на его корпус), то резко возрастёт потребляемый электродвигателем ток (идущий по цепи "фаза-нейтраль") и сработавшая схема защиты отключит электродвигатель от питающей сети, исключая тем самым поражение электрическим током человека, случайно прикоснувшегося к его корпусу.

Схема пуска может работать с магнитными пускателями рассчитаными на переменное напряжение напряжение 220 и 380 вольт. Выбор типа магнитного пускателя определен только конкретными условиями монтажа схемы. Если провод "нейтраль" недоступен, то дешевле применить магнитный пускатель с питающим напряжением обмотки катушки электромагнита пускателя 380 вольт, чем прокладывать дополнительно провод "нейтрали" для питания пускателя с обмоткой на 220 вольт. Такой вариант схемы пуска показан ниже на Рисунке 2.


Токовая защита трехфазного электродвигателя

Трехфазный электродвигатель следует защищать от выхода из строя, что может случитьсяАвтоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность.

Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток - это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.при повышеннии напряжения источника питания, при перегреве элементов конструкции электродвигателя и при аварийной остановке вращения ротора электродвигателя. Внешнюю электрическую цепь, питающую трехфазный электродвигатель, следует защищать от токовых перегрузок, которые возникают при коротком замыкании электрических проводов схемы между собой или внутреннем замыкании токоведущих компонентов электродвигателя.


Простейшая токовая защита трехфазного электродвигателя выполнена посредством включения в цепь питающих проводов токовых тепловых датчиков, входящих в состав типового устройства токовой защиты. Превышение тока, потребляемого электродвигателем, в течении небольшого времени времени вызывает размыкание исполнительных контактов датчика тока, последовательно включенных в цепь питания катушки магнитного пускателя.

Существует линейная зависимость времени срабатывания устройства токовой защиты от кратности превышения тока. Токовая защита с паспортным значением 100А сработает через 1,5 минуты после пропускания по любой одной фазе (или по двум или трём фазным проводам сразу) тока в 100 ампер. При превышении тока в два раза, защита сработает в два раза быстрее, чем при номинальном токе, т.е. через 45 секунд и т.д. Устройство токовой защиты имеет возможность регулировки в небольших пределах (в 1.5-2 раза) номинального тока срабатывания защиты.

При срабатывании устройства токовой защиты размыкаются исполнительные контакты теплового датчика тока, что вызывает обесточивание и отпускание сердечника катушки магнитного пускателя, включенного последовательно с этими контактами (рис.3) и, соответственно, отключение электродвигателя от источника питающего напряжения. После остывания датчика, для приведения устройства в исходное состояние, нажимается кнопка возврата. При этом исполнительные контакты токового датчика вновь замыкаются. Теперь кнопкой "Пуск" можно вновь запустить электродвигатель.

Автоматический выключатель питания трехфазного электродвигателя

Подключение трехфазного электродвигателя обеспечивается достаточно сложной схемой. Для защиты питающих проводов от перегрева, для защиты помещения от пожара в случае возгорания электропроводки при коротком замыкания, на входе схемы подключения трехфазного электродвигателя применяются автоматические выключатели электропитания.

Схема с применением такого автомата токовой защиты изображена ниже на Рис.4


Автоматические выключатели питания функционально выполнены как обычные выключатели электропитания. Автоматические выключатели осуществляют токовую защиту коммутируемых ими электрических цепей. При превышении тока срабатывает тепловая защита и выключатель размыкает электрическую цепь, в которой произошла неисправность. Срабатывание автомата происходит с точно такой же токово-временной зависимостью, как и в описанном выше устройстве токовой защиты: чем выше аварийный ток, тем быстрей отключится автомат.

Кроме того, автоматические выключатели питания быстро срабатывают при возникновении в защищаемой цепи, так называемых, экстра-токов. Такие токи возникают при коротких замыканиях электрических цепей. Экстра ток - это такой ток, который превышает номинальный (для данного конкретного типа выключателя) в 100 раз. Например, для выключателя SN45 с номинальным током срабатывания в 10А, экстра-током считается ток в 1000А.

На схеме подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной электрической сети 380 вольт, изображенной на рис. 4, выключатель ВА является автоматическим выключателем питания.

Подробное описание и схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Современный рынок предлагает однофазные и трехфазные электродвигатели. Но, как известно, бытовая сеть – однофазная, отсюда закономерный вопрос: осуществимо ли подключение трехфазного двигателя к однофазной сети?

Приведем несколько вариантов решения обозначенной задачи. Чаще предпочтение отдается методу подключение трехфазного двигателя через конденсатор – один из элементов является рабочим, другой – пусковым. Обозначения Ср и Сп. На схеме рассмотрены варианты включения «звезда» (а) и «треугольник» (б).

Рис.1

За счет действия элемента схемы Сп достигается увеличение пускового момента. После того, как двигатель запущен, Сп отключают. В ситуациях, когда пуск электродвигателя выполняется без нагрузки, необходимость включать в цепь конденсатор Сп отпадает.

Для успешной реализации задачи важно правильно определить емкость рабочего конденсатора. Используется закономерность:

Ср=К(1ном/U), где

Ср – рабочая емкость (мкФ), 1ном – сила тока по номиналу (А), U – напряжение в однофазной цепи (В), К – коэффициент, который зависит от того, какая схема подключения трехфазного двигателя выбрана. Показатель «К» для «звезды» - 2800, «треугольника» - 4800.

Показатели номинального тока и напряжения можно найти в технической документации (паспорте) к каждому виду электрических двигателей.

Подключение трехфазного двигателя через конденсатор чаще предусматривает применение недорогого электролитического конденсатора ЭП. После каждого включения такой конденсатор крайне важно разряжать.

Как показывает практика, подключение трехфазного двигателя к однофазной сети с помощью конденсаторов оправдано. Такая схема дает мощность в 65-85% от приведенных в паспорте данных. Проблемы могут возникнуть только с подбором нужного типа конденсатора. Чтобы не решать подобных задач, большое распространение получила схема подключения трехфазного двигателя с применением активных сопротивлений. 

Рис.2

Но необходимо учесть, что при помощи метода сопротивления часто не получается получить мощность силовой установки больше, чем половина ее номинала. 

Выполняя подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть через конденсатор важно понимать, что номинал конденсаторов модификаций КБГ-МН и БГТ приводится на постоянном токе. При работе в условиях переменного тока, величины допустимых напряжений не должны превышать приведенных в таблице ниже показателей.

Номинальное напряжение постоянного тока, В Допустимое напряжение переменного тока, В, при частоте 50Гц и емкости конденсатора, мкФ:
до 2 4-10
400

600

1000

1500

250

300

400

500

200

250

350

-

Определить величину пусковых активных сопротивлений можно, опираясь на величины, приведенные в таблице ниже. За основу принимаются мощности электрического двигателя в трехфазном режиме.

Мощность двигателя, кВт Пусковое сопротивление, Ом
при включении по схеме Рис.2 (а)

0,6

1,0

1,7

2,8

4,5; 7,0

25-30

20-25

10-15

4-10

3-5

при включении по схеме Рис.2 (б)

0,6; 1,0

1,7; 2,8

4,5

8-15

3-4

1,5-3

В информационном разделе Дельта Привод вы также можете подробнее ознакомиться с вопросом включения двигателя постоянного тока в сеть 110/220 вольт.

Подключение трехфазного асинхронного двигателя

У трёхфазного асинхронного двигателя существует 6 выводов обмотки статора – три начала и три конца. Выводы могут соединяться звездой или треугольником, в зависимости от напряжения питающей сети (380В или 220В). Для этого на корпусе двигателя имеется коробка, в которую выведены начала фаз С1, С2, С3 и концы фаз С4, С5, С6.

Большинство двигателей в настоящее время работают при фазном напряжении 220 В.

Виды соединения обмоток

Соединение звездой – это соединение, при котором концы обмоток имеют одну общую точку (ноль). При таком соединении, линейной напряжение больше чем напряжение в фазе в 1,73 раз. Это значит что если линейное напряжение 380 В, то в фазе будет в 1,73 раза меньше, то есть 220 В. Большой плюс такого соединения в том что пусковые токи невелики в отличие от соединения треугольником. Но при соединении звездой двигатель испытывает значительные потери в мощности.

Соединение треугольником – это соединение, при котором обмотки соединены так, чтобы начало одной обмотки входило в конец другой обмотки. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному, а значит если мы имеем линейное напряжение в сети 220 В, то для правильного подключения двигателя нужно подключать выводы треугольником. Плюс такого соединения в большой мощности, минус в значительных пусковых токах.

 

Подключение асинхронного двигателя к однофазной сети

Иногда обстоятельства складываются так, что источником питания является однофазная сеть. Для подключения трехфазного двигателя в этом случае следует воспользоваться конденсатором. Конденсатора может быть два – пусковой и рабочий. Два потому что необходимо в процессе запуска и работы изменять емкость, этого добиваются включением-отключением одного из конденсаторов (пускового). Обычно используют бумажные конденсаторы, потому что они неполярные, а в цепи переменного тока это важно учитывать.

Емкость рабочего конденсатора можно рассчитать по формуле:

Емкость пускового конденсатора нужно выбирать в 2-2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора, а его рабочее напряжение должно быть выше питающего в 1,5 раза.

В момент подачи напряжения ключ SA замыкают, а затем размыкают, тем самым кратковременно увеличивая ток необходимый для запуска двигателя.

Нужно учитывать, что далеко не все двигатели можно подключать к однофазной цепи. Также нужно знать, что максимальная мощность при таком подключении составит не более 50-60% от мощности при подключении к трехфазной цепи.

  • Просмотров: 7127
  • Подключение трехфазного двигателя на 220 вольт

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

     

     

    ссылка на частотный преобразователь

     

     

    Подключение по схеме треугольник

     

     

     

    Подключение по схеме звезда

     

     

     

     

    Подключение с пусковым конденсатором

     

     

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

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

     

     

    Для расчета емкости конденсаторов используйте удобный

    Калькулятор емкости конденсаторов для электродвигателей

    Подключение электродвигателя

    Подключение асинхронного двигателя

    Трехфазный переменный ток

    Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии. Главным преимуществом трехфазной системы по сравнению с однофазной и двухфазной системами является ее экономичность. В трехфазной цепи энергия передается по трем проводам, а токи текущие в разных проводах сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120°, при этом синусоидальные ЭДС на разных фазах имеют одинаковую частоту и амплитуду.

    Трехфазный ток (разница фаз 120°)

    Звезда и треугольник

    Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме "звезда" или "треугольник" в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

    Фазное напряжение - разница потенциалов между началом и концом одной фазы. Другое определение: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью.

    Линейное напряжение - разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).

    Внимание: Несмотря на то, что мощность для соединений в звезду и треугольник вычисляется по одной формуле, подключение одного и того же электродвигателя разным способом в одну и туже электрическую сеть приведет к потреблению разной мощности. При этом не правильное подключение электродвигателя, может привести к расплавлению обмоток статора.

    Пример: Допустим электродвигатель был подключен по схеме "звезда" к трехфазной сети переменного тока Uл=380 В (соответственно Uф=220 В) и потреблял ток Iл=1 А. Полная потребляемая мощность:

    S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.

    Теперь изменим схему соединения на "треугольник", линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы "треугольник" будет в три раза больше линейного тока схемы "звезда". А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:

    S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.

    Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме "звезда", подключение данного электродвигателя по схеме "треугольник" может привести к его поломке.

    Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме "треугольник", то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.

    Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

    Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя

    Обозначение выводов обмоток статора вновь разрабатываемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

    Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
    НачалоКонец
    Открытая схема (число выводов 6)
    первая фазаU1U2
    вторая фазаV1V2
    третья фазаW1W2
    Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
    первая фазаU
    вторая фазаV
    третья фазаW
    точка звезды (нулевая точка)N
    Соединение в треугольник (число выводов 3)
    первый выводU
    второй выводV
    третий выводW

    Обозначение выводов обмоток статора ранее разработанных и модернизируемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

    Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
    НачалоКонец
    Открытая схема (число выводов 6)
    первая фазаC1C4
    вторая фазаC2C5
    третья фазаC3C6
    Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
    первая фазаC1
    вторая фазаC2
    третья фазаC3
    нулевая точка0
    Соединение треугольником (число выводов 3)
    первый выводC1
    второй выводC2
    третий выводC3

    Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента

    Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети с помощью фазосдвигаюших элементов. При этом электродвигатель будет работать либо в режиме однофазного двигателя с пусковой обмоткой (рисунок а, б, г) либо в режиме конденсаторного двигателя с постоянно включенным рабочим конденсатором (рисунок в, д, е).

    Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети

    Схемы приведенные на рисунке "а", "б", "д" применяются, когда выведены все шесть концов обмотки. Электродвигатели с соединением обмоток согласно схемам "а", "б", "г" практически равноценны двигателям, которые спроектированы как однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Номинальная мощность при этом состовляет 40-50% от мощности в трехфазном режиме, а при работе с рабочим конденсатором 75-80%.

    Емкость рабочего конденсатора при частоте тока 50 Гц для схем "в", "д", "е" примерно рассчитывается соответственно по формулам:

    • ,где Cраб - емкость рабочего конденсатора, мкФ,
    • Iном – номинальный (фазный) ток статора трехфазного двигателя, А,
    • U1 – напряжение однофазной сети, В.

    Управление асинхронным двигателем

    Прямое подключение к сети питания

    Использование магнитных пускателей позволяет управлять асинхронными электродвигателями путем непосредственного подключения двигателя к сети переменного тока.

    С помощью магнитных пускателей можно реализовать схему:

    • нереверсивного пуска: пуск и остановка;
    • реверсивного пуска: пуск, остановка и реверс.

    Использование теплового реле позволяет осуществить защиту электродвигателя от величин тока намного превышающих номинальное значение.

    Нереверсивная схема

    Нереверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитный пускатель
    L1, L2, L3 - контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 - автоматический выключатель, SB1 - кнопка остановки, SB2 - кнопка пуска, KM1 - магнитный пускатель, KK1 - тепловое реле, HL1 - сигнальная лампа, M - трехфазный асинхронный двигатель

    Реверсивная схема

    Реверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитные пускатели
    L1, L2, L3 - контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 - автоматический выключатель, KM1, KM2 - магнитные пускатели, KK1 - тепловое реле, Mм - трехфазный асинхронный двигатель, SB1 - кнопка остановки, SB2 - кнопка пуска "вперед", SB3 - кнопка пуска "назад" (реверс), HL1, HL2 - сигнальные лампы

    Частотное управление асинхронным электродвигателем

    Для регулирования скорости вращения и момента асинхронного двигателя используют частотный преобразователь. Принцип действия частотного преобразователя основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.

    Функциональная схема частотно-регулируемого привода

      В зависимости от функционала частотные преобразователи реализуют следующие методы регулирования асинхронным электродвигателем:
    • скалярное управление;
    • векторное управление.

    Скалярное управление является простым и дешевым в реализации, но имеет следующие недостатки - медленный отклик на изменение нагрузки и небольшой диапазон регулирования. Поэтому скалярное управление обычно используется в задачах, где нагрузка либо постоянна, либо изменяется по известному закону (например, управление вентиляторами).

    Скалярное управление асинхронным двигателем с датчиком скорости

    Векторное управление используется в задачах, где требуется независимо управлять скоростью и моментом электродвигателя (например, лифт), что, в частности, позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменяющемся моменте нагрузки. При этом векторное управление является самым эффективным управлением с точки зрения КПД и увеличения времени работы электродвигателя.

    Среди векторных методов управления асинхронными электродвигателями наиболее широкое применение получили: полеориентированное управление и прямое управление моментом.

    Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем по датчику положения ротора

    Полеориентированное управление позволяет плавно и точно управлять параметрами движения (скоростью и моментом), но при этом для его реализации требуется информация о направлениии вектора потокосцепления ротора двигателя.

      По способу получения информации о положении потокосцепления ротора электродвигателя выделяют:
    • полеориентированное управление по датчику;
    • полеориентированное управление без датчика: положение потокосцепления ротора вычисляется математически на основе той информации, которая имеется в частотном преобразователе (напряжение питания, напряжения и токи статора, сопротивление и индуктивность обмоток статора и ротора, количество пар полюсов двигателя).

    Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем без датчика положения ротора

    Прямое управление моментом имеет простую схему и высокую динамику работы, но при этом высокие пульсации момента и тока.

    Как подключить трёхфазный двигатель к однофазной сети 220 вольт.

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

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

    Расчёт ёмкости.

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

    С = 66 Р мкФ .

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

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

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

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

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

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

     

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

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

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

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

    Определение фазных обмоток и их выводов.

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

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

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

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

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

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

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

    Изменение вращения вала электродвигателя (ротора).

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

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

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

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

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

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

    Трехфазные двигатели, включенные параллельно - возможно?

    Трехфазные двигатели, включенные параллельно - возможно? - Обмен электротехнического стека
    Сеть обмена стеков

    Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

    Посетить Stack Exchange
    1. 0
    2. +0
    3. Авторизоваться Зарегистрироваться

    Electrical Engineering Stack Exchange - это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

    Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

    Кто угодно может задать вопрос

    Кто угодно может ответить

    Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

    Спросил

    Просмотрено 116 раз

    \ $ \ begingroup \ $

    Допускается ли параллельное соединение некоторых (группы) трехфазных двигателей вентиляторов с внутренней проводкой Даландера? Вся группа будет использоваться для низкой и высокой скорости по запросу.Равная нагрузка на каждый двигатель. Может у кого-то есть такой опыт? Общие предохранители для всей группы, а не для отдельных (знаю, что это плохо). У всех одна сила.

    Создан 12 ноя.

    \ $ \ endgroup \ $ 2 \ $ \ begingroup \ $

    Да.Несколько двигателей были подключены, чтобы по существу «помогать друг другу» управлять нагрузкой разными способами на протяжении многих десятилетий. Один из распространенных вариантов - наличие приточного и возвратного вентиляторов в системе отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). Вы должны быть осторожны при проектировании механической системы, чтобы один двигатель не принимал на себя всю нагрузку или даже не «перегружал» другой (ие). Распределение нагрузки, системы с несколькими двигателями использовались даже в ситуациях, когда нагрузки механически связаны друг с другом, например, два двигателя, подключенные к одному валу, несколько двигателей с ведущими звездочками на одной цепи или привод более одной ведущей шестерни на одном кольце. механизм.В некоторых случаях используются специальные системы управления двигателем. В асинхронных двигателях присущее им скольжение помогает распределять нагрузку.