Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть: Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике

Содержание

Пуск трёхфазного двигателя без конденсаторов: 4 схемы

Асинхронные электродвигатели просты по конструкции, дешевы, массово применяются в различных производствах. Не обходятся без них домашние мастера, запитывая их от 220 вольт с пусковыми и рабочими емкостями.

Но, есть альтернативный вариант. Это — подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов, который тоже имеет право на существование.

Ниже я показываю 4 схемы реализации такого проекта. Вы можете выбрать для себя любой из них, более подходящий под ваши личные интересы и местные условия эксплуатации.

Содержание статьи

С этой темой я впервые столкнулся в конце 1998 года, когда к нам в электролабораторию РЗА пришел друг связист с журналом Радио за №6 от 1996 года и показал статью про безконденсаторный запуск.

Мы сразу решили испытать ее в деле, благо все детали, включая тиристоры и подходящий двигатель, у нас имелись. Как раз был перерыв на обед.

Для проверки спаяли электронный блок навесным монтажом. Справились где-то меньше, чем за час. Схема заработала практически без наладки. Оставили ее для наждака.

Порадовали маленькие габариты блока и отсутствие необходимости подбирать конденсаторы. Особых отличий в потере мощности по сравнению с конденсаторным пуском замечено не было.

Принципы работы электронной схемы: запуск трехфазного асинхронного электродвигателя без конденсаторов

Для подключения в однофазную сеть по этому методу подойдет любой асинхронный движок типового исполнения.

Автор Голик обращает внимание, что обороты ротора в минуту должны составлять не 3000, а 1500. Связано это с конструкцией обмоток статора.

Мощность устройства ограничена электрическими характеристиками силовых диодов и тиристоров — 10 ампер с величиной обратного напряжения более 300 вольт.

Три обмотки статора необходимо подключать по схеме треугольника.

Их выводы собираются на клеммной колодке тремя последовательными перемычками.

Напряжение 220 вольт подключается через защитный автоматический выключатель параллельно одной обмотке, назовем ее «A». Две другие оказываются последовательно соединенными между собой и параллельно — с ней.

Обозначим их «B» и «C». На выводы одной из них, например, «B» подключается электронный блок. Назовем его ключом «k».

Представим, что ее контакт всегда разомкнут, а напряжение подано. Тогда по цепочкам «A» и «B+C» станут протекать токи Ia и Ib+c. Мы знаем, что сопротивление всех обмоток статора (резистивно-индуктивное) одинаково.

Поэтому в цепи «A» ток станет в два раза превышать вектор Ib+c, а по фазе они будут совпадать.

Каждый из этих токов создаст вокруг себя магнитный поток. Но, они не смогут в этой ситуации привести во вращение ротор.

Чтобы электродвигатель стал работать, необходимо сдвинуть по углу два этих магнитных потока (или токи между собой). Эту функцию в нашем случае выполняет электронный ключ.

Его конструкция собрана так, что он кратковременно замыкается, а затем размыкается, шунтируя обмотку «B».

Для этого процесса выбирается момент времени, когда синусоида напряжения достигает максимального амплитудного значения, а сила тока в обмотке «C», ввиду ее индуктивного сопротивления, минимальна.

Резкое закорачивание сопротивления «B» в цепи «B+C» создает бросок тока через замкнутый электронный контакт по виткам обмотки «C», который быстро возрастает и затем снижается под влиянием уменьшения амплитуды напряжения до нуля.

Между токами в обмотках «A» и «C» образуется временной сдвиг, обозначенный буквой φ. За счет возникновения этого угла сдвига фаз создается суммирующий магнитный поток, начинающий раскрутку ротора двигателя.

Форма тока в обмотке «C» при работе электронного ключа отличается от гармоничной синусоиды, но она не мешает создать на валу ротора крутящий момент.

При переходе полуволны синусоиды напряжения в область отрицательных значений картина повторяется, а двигатель продолжает раскручиваться дальше.

Электронная схема В Голик: устройство запуска трехфазных электродвигателей на доступной элементной базе

Силовая выходная часть электронного ключа, осуществляющая коммутацию обмотки, выполнена на двух мощных диодах (VD1, VD2) и тиристорах (VS1, VS2), включенных по схеме обычного моста.

Однако здесь они выполняют другую задачу: своими плечами из одного тиристора и диода поочередно шунтируют обмотку подключенного электродвигателя при достижении амплитудного значения синусоиды напряжения на схеме.

За счет такого подключения создан электронный ключ двунаправленного действия, реагирующий на положительную и отрицательную полуволну гармоники.

Диодами VD3 и VD4 осуществляется двухполупериодное напряжение сигнала, поступающего на цепи управления. Оно ограничивается и стабилизируется резистором R1 и стабилитроном VD5.

Сигналы на открытие тиристоров электронного ключа поступают от биполярных транзисторов (VT1 и VT2).

Переменный резистор R7 с номиналом на 10 килоом предназначен для регулировки момента открытия силового тиристора. Когда его ползунок установлен в минимальное положение сопротивления, то электронный ключ срабатывает при наибольшем напряжении амплитуды на обмотке B.

Максимальное введение сопротивления резистора R7 закрывает электронный ключ.

Запуск схемы осуществляют при положении ползунка R7, соответствующем максимальному сдвигу фаз токов между обмотками. После этого его сдвигают, определяют наиболее устойчивый режим работы, который зависит от приложенной нагрузки и мощности двигателя.

Все электронные детали со своими номиналами приведены на схеме. Они не являются дефицитными. Их можно заменить любыми другими элементами, соответствующими по электрическим характеристикам.

Вариант их размещения на электронной печатной плате показан на картинке. Регулировочный резистор R7 показан справа двумя подключенными проводами, синим и коричневым. Сам он не виден на фото.

Силовая часть, созданная для работы с электродвигателями небольшой мощности, может выполняться без радиаторов охлаждения, как показано здесь. Если же диоды и тиристоры работают на пределе своих возможностей, то теплоотвод обязателен.

Электронный блок ключа работает под напряжением сети 220 вольт. Его детали должны быть надежно заизолированы и защищены от случайного прикосновения человеком. Меры безопасности от поражения электрическим током необходимо соблюдать.

2 схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов автора В Бурлако: в чем отличия

Здесь я полагаюсь на информацию из интернета, ибо вижу, что в принципе конструкции рабочие, а принципы управления токами в обмотках те же, что предложил В Голик.

Кстати, авторы статей ссылаются на автомобильный украинский журнал «Сигнал» №4 за 1999 год. Пришлось поискать его в интернете. Однако разочаровался, там оказалась полностью перепечатанная статья из журнала Радио под авторством В Голик. Вот так…

Если знаете, где можно найти первоисточник на эту информацию, то сообщите в комментариях.

Электронные ключи, выполненные по технологии Бурлако, работают так же. Они просто выполнены из других, более усовершенствованных полупроводников, как и силовая часть.

Схема запуска асинхронного двигателя от симисторного электронного ключа: усовершенствование конструкции В Голик

Картинка подключения трехфазного электродвигателя упростилась. Вместо двунаправленного силового блока из двух тиристоров и диодов здесь работает один симистор VS1 серии ТС-2-10.

Он также шунтирует одну обмотку «B» в момент достижения синусоидой напряжения амплитудного значения, когда ток параллельной цепочки минимален.

При этом создается сдвиг фаз токов в параллельных обмотках, как и в предыдущей схеме, порядка 50-80 угловых градусов, что достаточно для вращения ротора.

Работой симитора VS1 управляет ключ, выполненный на симметричном динисторе VS2 для каждого полупериода гармоники напряжения. Он получает команды от фазосдвигающей цепочки, выполненной из резистивно-емкостных элементов.

Сдвиг фазы сигнала конденсатором C дополняется общим сопротивлением R1+R2. Подстроечный резистор R2 на 68 кОм работает как R7 в предыдущей схеме, регулируя время заряда конденсатора и, соответственно, момент подключения VS2, а через него VS1 в работу.

Рекомендации автора по сборке и наладке

Схема испытывалась и предназначена для работы с электродвигателями, раскручивающими ротор до 1500 оборотов в минуту с электрической мощностью 0,5÷2,2 кВт.

На устройствах электронных ключей, работающих с мощными электродвигателями, необходимо обеспечивать теплоотвод с симистора VS1.

При наладке устройства обращают внимание на оптимальную подгонку угла сдвига фаз токов между обмотками, когда двигатель запускается и работает нормально: без шума, гула и вибраций. Для этого может потребоваться изменение номиналов у элементов фазосдвигающей цепочки.

Семисторы можно использовать другой марки. Важно, чтобы они соответствовали электрическим характеристикам. Вместо DB3 допустимо установить отечественный динистор KP1125.

Схема безконденсаторного запуска электродвигателей с большими пусковыми моментами

Она же хорошо подходит под управление двигателями, собранными для вращения со скоростью 3000 оборотов в минуту. С этой целью у нее изменена система подключения обмоток с треугольника на разомкнутую звезду.

На картинке ниже их полярность показана точками.

В этой ситуации создается больший крутящий момент для запуска ротора.

Рассматриваемая схема отличается от предыдущей дополнительным электронным ключом, подключенным к обмотке «A», создающим дополнительно сдвиг фазы тока. Он необходим для трудных условий работы.

Рекомендации автора по наладке и работе не изменились.

Преимущества схемы тиристорного преобразователя: автор В Соломыков

Эта разработка позволяет максимально эффективно сохранить мощность асинхронного двигателя при его подключении в однофазную сеть. Она является прообразом современных частотных преобразователей, но выполнена на старой и доступной элементной базе.

Тиристорный преобразователь позволяет сделать формы напряжений на каждой фазе очень похожими на идеальные, гармоничные синусоиды, под которые и создается асинхронный электродвигатель.

Питание от сети 220 вольт происходит через защиту — автоматический выключатель SF1 и диодный мост на базе Д233В.

Силовые выходные цепи образуются работой тиристорных ключей VS1-VS6.

Сдвиг фаз токов для питания каждой обмотки двигателя своим напряжением создается работой двух микросхем:

  1. DD1 — К176ЛЕ5;
  2. DD2 — К176 ИР2.

Они формируют такты сдвига напряжений сигналов в регистрах, а их сочетания подаются на входы управления тиристорами VS1÷VS6 через индивидуальные транзисторы VT1÷VT6 по запланированной временной диаграмме.

Логическая часть

Микросхема К176ИР2 вырабатывает по 2 раздельных 4-х разрядных регистра сдвига с четырьмя выходами Q от любого триггера. Каждый триггер двухступенчатый, типа D.

Ввод данных в регистр происходит через вход D. Также имеется вход для тактовых импульсов типа C. Они поступают через вход D 1-го триггера, а затем смещаются по ходу вправо на один такт.

Обнуление данных на выходе регистра Q происходит при поступлении на вход R (асинхронный сброс) напряжения логического уровня.

Таблица данных К176ИР2 и состояний регистров

Число разрядов

4х2

Входы

Выход

Сторона сдвига

Направо

C

D

R

Q0

Qn

Тип ввода

Последовательно

H

Н

H

Qn-1

Тип вывода

Параллельно

B

H

B

Qn-1

Тактовая частота

2,5MHz

X

H

Q1

Qn не меняется

Рабочая температура

-45÷+85

X

X

B

H

H

Работой микросхемы К176ИР2 управляет элементы DD1 на сборке К176ЛЕ5.

Они обеспечивают подачу импульсов на управляющие электроды тиристоров по следующей временной диаграмме.

Силовая часть схемы, принципы ее управления и наладки

При подаче напряжения на схему обнуляется регистр сдвига микросхемы DD2 до окончания заряда емкости C2 по цепочке через R5. В момент заряда срабатывает логический элемент DD1.1, разрешающий сдвиг импульса регистру DD2.

При переходе регистра в положение «логической 1» подается сигнал на базу его биполярного транзистора (VT1÷VT6). Последний открывается и подает команду на управляющий электрод своего тиристора.

В результате работы этой цепочки между выходными силовыми клеммами создается трехфазное напряжение (довольно близкое к синусоидальной форме) со сдвигом векторов между собой на 120 градусов.

Асинхронный двигатель, работающий по этой схеме, развивает наибольшую мощность по сравнению с тремя предыдущими вариантами.

Частота коммутации тиристоров подбирается экспериментально при наладке за счет выбора номиналов емкостей С4, С5, С6. Их номиналы зависят от мощности электродвигателя.

Емкость конденсаторов предварительно рассчитывают по формуле:

С = 0.01P (Вт) / n ∙ 1 / 30n (мкФ).

При номинальной частоте вращения ротора выставляют n=1.

Резисторы R3 и R4 после окончания настройки устройства демонтируют, а вместо R4 запаивают конденсатор с емкостью 0,68 микрофарад.

Затем к точкам A и B припаивают регулировочный резистор на 15 килоом. Его назначение — точное выставление частоты вращения ротора у двигателя.

Все четыре схемы, которые я привел, не содержат дефицитных деталей и могут быть собраны в домашних условиях людьми с начальным уровнем навыков электрика.

Для продвинутых мастеров могу порекомендовать схему, по которой выполнил подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов на современной электронной базе владелец сайта Радиокот.

Он фактически собрал частотный преобразователь, которому отдал много времени. К тому же простым паяльником и обычным цифровым мультиметром там отделаться не получится. Нужны практические навыки, специальный инструмент, осциллограф для наладки.

Все это я написал, чтобы подвести вас к выводу: запустить асинхронный двигатель на 3 фазы в сеть 220 вольт без потерь мощности можно только через промышленный частотный преобразователь.

Рекомендую посмотреть два коротких видеоролика по этой теме и сравнить результат.

Видео владельца Kick Ass с самодельным регулятором по схеме В Голик.

Видео владельца Capricorn WorkShop о самом простом частотном преобразователе.

Выводы сделайте сами. А если остались еще вопросы и неясности, или заметили случайную ошибку, то воспользуйтесь разделом комментариев. Обязательно обсудим.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

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

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1
P, Вт IC1=IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0. 26 3.8 2.66
200 0.53 7.6 1.33
300 0.79 11.4 0.89
400 1.05 15.2 0.67
500 1.32 19.0 0.53
600 1.58 22.9 0.44
700 1.84 26.7 0.38
800
2.11 30.5 0.33
900 2.37 34.3 0.30
1000 2.63 38.1 0.27
1100 2.89 41.9 0.24
1200 3.16 45.7 0.22
1300 3.42 49.5 0.20
1400 3.68 53.3 0. 19
1500 3.95 57.1 0.18

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

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

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

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

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

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

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

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

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

получаем следующие значения этих токов:

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

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

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

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

Таблица 2
P, Вт IC1, A IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0.35 0.18 5.1 3.99
200 0.70 0.35 10.2 2.00
300 1.05 0.53 15.2 1.33
400 1.40 0.70 20.3 1.00
500 1.75 0.88 25.4 0.80
600 2.11 1.
05
30.5 0.67
700 2.46 1.23 35.6 0.57
800 2.81 1.40 40.6 0.50
900 3.16 1.58 45.7 0.44
1000 3.51 1.75 50.8 0.40
1100 3.86 1.93 55.9 0.36
1200 4.21 2.11 61.0 0.33
1300 4.56 2.28 66.0 0.31
1400 4.91 2.46 71.1 0.29
1500 5.26 2.63 76.2 0.27

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 3
Зазор в
магнитопроводе, мм
Ток в сетевой обмотке, A,
при соединении выводов на напряжение, В
220 237 254
0. 2 0.63 0.54 0.46
0.5 1.26 1.06 0.93
1 2.05 1.75

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

Таблица 4
Трансформатор Номинальный
ток, A
Мощность
двигателя, Вт
ТС-360М 1.8 600…1500
ТС-330К-1 1.6 500…1350
СТ-320 1.6 500…1350
СТ-310 1.5 470…1250
ТСА-270-1,
ТСА-270-2,
ТСА-270-3
1. 25 400…1250
ТС-250,
ТС-250-1,
ТС-250-2,
ТС-250-2М,
ТС-250-2П
1.1 350…900
ТС-200К 1 330…850
ТС-200-2 0.95 300…800
ТС-180,
ТС-180-2,
ТС-180-4,
ТС-180-2В
0.87 275…700

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стандартное подключение

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

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

Соединение обмоток

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

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

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

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

Электрический двигатель в домашней сети

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

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

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

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

  1. Конденсаторное включение электродвигателя.
  2. Резисторное включение.
  3. Включение через частотный преобразователь.

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

Конденсаторное включение

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

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

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

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

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

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

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

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

В схеме соединения «треугольником» проводят аналогичные действия.

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

Резисторное включение электродвигателя

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

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

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

Через преобразователь частоты

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

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

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

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

Применение однофазных двигателей в быту

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

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

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

Как подключить 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.

Подключение трехфазного двигателя к сети 220 или 380 В по схеме

Среди электрических машин, предназначенных для совершения механической работы, одними из наиболее продуктивных считаются трехфазные агрегаты. Вращение ротора осуществляется посредством одновременного воздействия магнитного потока от фазных обмоток. Что и обеспечивает одновременное усилие сразу трех моментов, пропорционально взаимодействующих друг с другом. Как можно выполнить  подключение трехфазного двигателя в зависимости от их конструктивных особенностей и параметров электрической сети мы рассмотрим далее.

Общая информация

Подключение трехфазных двигателей подразумевает относительно сложную операцию, которая требует понимания процессов, протекающих в электроустановке. Для чего необходимо рассмотреть как составляющие элементы, так и их назначение.

Конструктивно трехфазные электродвигатели состоят из:

  • Статора с магнитопроводом;
  • Ротора с валом;
  • Обмоток.

В зависимости от типа двигателя встречаются модели с короткозамкнутым или фазным ротором. В одних ротор вращается только за счет электромагнитного поля, наводимого от обмоток статора, в других, вращение вала получает усилие от поля ротора при протекании тока в его обмотках.  Для включения трехфазных двигателей необходимо разобраться с тем, как фазы обмоток соединяются между собой.

Схемы подключения обмоток двигателя

В трехфазных асинхронных электродвигателях применяется два варианта соединения – в звезду и треугольник. В трехфазных асинхронных электрических машинах, в зависимости от модели, можно реализовать схему:

  • Звезда;
  • Треугольник;
  • Звезда и треугольник.

Простейший способ определения возможностей конкретного асинхронного электромотора – посмотреть на шильд (металлическая пластина с техническими параметрами). На них обозначается в том числе и номинал рабочего напряжения для соответствующего соединения. Здесь может указываться обозначение только для звезды, только для треугольника или и тот и другой вариант одновременно, пример такой маркировки приведен на рисунке ниже:

Пример обозначения на шильде

Если шильд отсутствует или информация на нем стерлась, то схему подключения можно узнать, открыв блок распределения начал обмотки (БРНО). Если вы увидите 6 выводов, имеющих клеммные соединения, можно определить тип включения обмоток. Гораздо хуже, когда борно имеет только три вывода, а подключение производится внутри корпуса. В этом случае нужно разобрать трехфазный электромотор, чтобы увидеть способ соединения.

Звезда

Схема подключения трехфазного двигателя звездой предусматривает, что начало каждой обмотки объединяется  в одну точку, а к их концам подключаются фазы от питающей линии. Такой тип обеспечивает значительно более плавный пуск и относительно щадящий режим работы. Однако мощность, с которой вращается ротор, в полтора раза ниже, чем при подключении треугольником. Схематически данное подключение выглядит следующим образом:

Схема подключения звезда

Как видите на рисунке, концы выводов обмоток трехфазного двигателя A2, B2, C2 соединены в один электрический узел. А к клеммам  A1, B1, C1 – подключаются фазные провода, как правило, на 220 или 380 вольт.

Если рассматривать данную схему на примере борна, выглядеть оно будет так:

Соединение обмоток звездой

Треугольник

Чтобы подключить электродвигатель треугольником вам необходимо подвести конец одной обмотки к началу другой. И таким образом замкнуть обмотки в своеобразное кольцо, в точки соединения которых и подключаются выводы питающей линии. Схема соединения треугольником обеспечивает максимальный момент и усилие на валу, что особенно актуально для больших нагрузок. Однако и ток в обмотках при номинальной нагрузке также пропорционально повысится, не уже говоря о режимах перегрузки.

Поэтому включение трехфазного двигателя треугольником и требует понижения напряжения. К примеру, если одну и ту же электрическую машину можно подключить с соединением обмоток и треугольником, и звездой, то звезда будет иметь напряжение питания 380, а треугольник 220 вольт или 220 и 127 вольт соответственно. Схематически подключение обмоток треугольником будет выглядеть так:

Схема подключения треугольник

Как видите, соединение производится от A2 к B1, от B2 к C1,  от C2 к A1, в некоторых моделях электрических машин маркировка выводов может отличаться, но на крышке борна будет отображаться их принадлежность к той или иной обмотке и возможные варианты соединения между собой.

Соединение обмоток треугольником

Варианты подключения

Трехфазные двигатели имеют отличные характеристики, довольно широкий модельный ряд и применяются в самых разнообразных устройствах. Поэтому их применяют как в промышленных устройствах с трехфазным питанием, так и в бытовых однофазных электроустановках. Далее разберем оба варианта подключения электрических машин.

В однофазную сеть

Конструктивная особенность трехфазного агрегата, в отличии от однофазных асинхронных двигателей, состоит в необходимости сдвига фаз в обмотках, иначе вращения вала не будет происходить. Чтобы изменить ситуацию одну фазу разделяют для всех трех обмоток, в две из которых включаются дополнительная индуктивность и пусковая емкость. Которые и обеспечивают сдвиг тока и напряжения относительно напряжения в сети.  Индуктивность позволяет осуществить сдвиг напряжения в отрицательную область до -90°,  а вот однофазный конденсатор, наоборот, в положительную до +90°.

Графически функция отставания напряжения от тока будет выглядеть следующим образом:

Изменение тока и напряжения на емкости и индуктивности

Однако на практике смещение обеспечивается только емкостными элементами, которые включаются в цепь электроснабжения одной из обмоток, а две другие запускаются между фазным и нулевым проводом. Схема подключения трехфазного двигателя в однофазной цепи приведена на рисунке ниже:

Схема включения в однофазную сеть

Как видите на рисунке, от фазного провода делается отпайка, содержащая конденсаторный однофазный магазин из двух элементов, один для пуска C2, второй для постоянной работы C1. При нажатии кнопки пуска происходит одновременное замыкание контактов SA1 и SA2, но после создания достаточного момента и начала вращения  SA1 отбрасывается и выводит C1 из цепи, оставляя C2. Мощность, при такой схеме включения двигателя, снижается до 30 – 50%.

Расчет конденсаторного пуска производится по формуле:

Сраб = (2800*I)/U — для включения трехфазного двигателя звездой

Cраб = (4800*I)/U — для включения трехфазного двигателя треугольником

Пусковой конденсатор используется только в нагруженном пуске, поэтому в легком запуске его можно не применять. Тогда вместо емкости пускового будет задействоваться рабочий.

В трёхфазную сеть

В трехфазной сети, несмотря на наличие необходимого типа питающего напряжения, всегда используется магнитный пускатель для приведения двигателя во вращение. Производить запуск без пускателя или контактора довольно опасно, поэтому они являются неотъемлемым элементом.

Схема включения в трехфазную сеть

На рисунке выше приведена обычная схема подключения двигателя к трехфазной сети, которая работает по такому принципу:

  • подача напряжения на двигатель от сети производится через рубильник 1.
  • далее, при включении кнопки пуска 6 осуществляется питание катушки контактора 4, которая притягивает силовые контакты пускателя 3;
  • после чего двигатель начинает вращение, а пусковая кнопка  6 шунтируется через повторитель 5;
  • для остановки трехфазного двигателя используется кнопка Стоп – 7, находящаяся в нормально замкнутом положении;
  •  защита двигателя от перегрузки контролирует токовую нагрузку в сети и при возникновении угрозы размыкает контакты 2.

Данная схема может упрощаться в связи с конструктивными особенностями применяемых пускателей. Так как некоторые из них изготавливаются без повторителей, могут иметь функцию реверсирования трехфазного двигателя или выпускаться без защиты. Более детальную информацию о магнитных пускателях вы можете почерпнуть из соответствующей статьи на сайте: https://www.asutpp.ru/elektromagnitnyj-puskatel.html

Видео по теме

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть?

Недавно делал проект, в котором целесообразнее было бы применить сегодняшнюю тему блога. Но, тот момент проще было сделать так, как потребовал эксперт. Рассмотрим, в каких случаях может потребоваться подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть.


В основном вопросы с подключением трехфазных двигателей в однофазную сеть возникают у бытовых пользователей. У кого-то есть станок, наждак или еще что-то, которые нужно подключить в розетку. Если бы у всех была трехфазная сеть, подобных вопросов не возникало.

Не так давно делал мини-проект мини-котельной =) Согласно нормативным документам, в мини-котельной на газу должна быть предусмотрена (в некоторых случаях) аварийная вентиляция. В этой котельной поставили взрывозащищенный трехфазный вентилятор мощностью 0,12кВт. В соответствии с ТНПА данный вентилятор нужно было подключить по первой категории электроснабжения. В здании ее, разумеется, на оказалось. По требованию эксперта для этого вентилятора я поставил источник бесперебойного питания.

Все бы ничего, да дело в том, что трехфазных ИБП малой мощности не выпускают. Самый маленький промышленный ИБП я нашел на 5кВА, хотя в основном распространены на 10кВА. Не факт, что его смогут купить в РБ.

Для меня 5 мин работы поставить тот или иной ИБП, а вот для заказчика такое удовольствие обойдется не дешево для бесперебойного питания вентилятора мощностью 0,12кВт.

Я просил, чтобы заменили трехфазный вентилятор на однофазный, но мне сказали, что во взрывозащищенном исполнении их не существует, хотя очень сильно сомневаюсь…

А теперь рассмотрим схему экономии средств заказчика =)

Суть заключается в подключении трехфазного двигателя в однофазную сеть с выбором однофазного ИБП соответствующей мощности и емкостью батареи.

Считается наиболее эффективный способ пуска трехфазного двигателя в однофазной сети – подключение третьей обмотки двигателя через фазосдвигающий конденсатор.

Для нормальной работы двигателя с конденсаторным пуском, емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. На практике данное условие трудно выполнимо, поэтому используют схему с  двухступенчатым переключением. Запуск трехфазного двигателя производится через пусковой конденсатор. После его разгона пусковой конденсатор отключается, и в работу включается рабочий конденсатор.

Ниже представлены две схемы управления трехфазным двигателем в однофазной сети: а – по схеме «звезда», б – по схеме «треугольник».

Схемы управления трехфазным двигателем в однофазной сети

Теперь нужно посчитать и выбрать все компоненты схемы.

Рабочая емкость конденсатора (в микрофорадах) определяется по формулам:

Ср(звезда)=2800*I/U, Ср(треугольник)=4800*I/U

I – потребляемый ток двигателем;

U – напряжение сети.

Пусковой конденсатор Сп нужно подобрать так, чтобы он был в 1,5-2 раза больше рабочего Ср. Рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза больше напряжения сети. Конденсаторы можно взять типа МБГО, МБГП и др.

Предложенные схемы позволяют делать реверс двигателя при помощи переключателя В1. В2 – пусковая кнопка.

Примерно так можно собрать схему включения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Схема соединения

Стоит иметь ввиду, что при таком включении мощность, развиваемая двигателем, на 30-50% уменьшается по сравнению с номинальной мощностью. При работе электродвигателя на холостом ходу по обмотке, подключенной через конденсатор, протекает ток на 20-40% больше номинального. Поэтому при работе двигателя с недогрузкой нужно уменьшить рабочую емкость.

Советую почитать:

Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике

Подключение 3х фазного двигателя на 220 без конденсаторов

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

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

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

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

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

Выбор схемы подключения

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

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

Проверка и сборка

Далее делают сборку двигателя, наживив основные болты для «прозвонки» и проверки токов каждой фазы. С помощью токовых клещей проверяют токи обмоток каждой из фаз через нагрузку и автоматический выключатель. Они должны быть одинаковыми. Затем двигатель собирают, закручивая все болты и проверяя его на правильность вращения и работу в холостом режиме.

Если всё работает нормально, то механизм разбирают снова для покрытия обмоток статора лаком. Статор помещают в лак для пропитки обмоток и заполнения пустот. Затем его поднимают, давая стечь лаку, и сушат на открытом воздухе или в специальной сушилке. Для ускорения сушки применяют лампу накаливания мощностью 0,5-1 кВт, вставленную в статор и включённую в сеть.

После просушки двигателя производят его полную сборку, ещё раз проверяют сопротивление изоляции. Делают проверку двигателя на холостом ходу. Лучше для этой цели использовать понижающий трансформатор и автоматический выключатель (желательно УЗО). Только после проверки можно использовать двигатель на полном напряжении.

Правильно провести перемотку помогут следующие советы специалистов:

При проведении всех работ необходимо пользоваться исправным инструментом, а также заведомо исправными измерительными приборами и тестерами

Особое внимание нужно обратить на исправность защиты элементов питания
, качество изоляции и влажность материалов, применяемых во время ремонта

Однофазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором должен иметь пусковую и рабочую обмотки. Их расчет производят так же, как расчет обмоток трехфазных асинхронных двигателей.

Число проводников в пазу рабочей обмотки (укладывается в 2/3 пазов статора)
N р = (0.5 ÷ 0.7) x N x U с / U ,
где N — число проводников в пазу трехфазного электродвигателя;
U с — напряжение однофазной сети, В;
U — номинальное напряжение фазы трехфазного двигателя, В.

Меньшие значения коэффициента берутся для двигателей большей мощности (около 1 кВт) с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы.

Диаметр (мм) провода по меди рабочей обмотки,
где d — диаметр провода по меди трехфазного двигателя, мм.

Пусковая обмотка укладывается в 1/3 пазов.

Наиболее распространены два варианта пусковых обмоток: с бифилярными катушками и с дополнительным внешним сопротивлением.

Обмотка с бифилярными катушками наматывается из двух параллельных проводников с разным направлением тока (индуктивное сопротивление рассеяния бифилярных обмоток близко к нулю).

Применение однофазных двигателей в быту

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

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

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

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором

Подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть несложно и с этим справится даже электромонтер-любитель. Если возникают затруднения, следует обратиться к друзьям или знакомым. Рядом всегда найдется грамотный электрик.

Обмотки трехфазных двигателей с рабочим напряжением 380 на 220 для работы в сети на триста восемьдесят вольт соединены по схеме звезда. Это значит, что концы обмоток соединены между собой, а начала подсоединяются в сеть. Для возможности работы электродвигателя в однофазной сети 220 вольт необходимо для начала его обмотки переключить на схему треугольник. Т.е. конец первой соединить с началом второй, конец второй с началом третьей и конец третьей с началом первой.

Эти соединения и будут выводами двигателя для подключения к электропитанию. Два вывода необходимо через двухполюсной выключатель подсоединить к нулю и фазе сети в 220 вольт. Третий вывод через рабочие конденсаторы, соединить с каким либо из первых двух выводов из двигателя. Можно пробовать запускать.

Если запуск прошел успешно, двигатель работает с приемлемой мощностью и не сильно греется, то можно ничего не менять. Получилась работоспособная схема только с рабочими конденсаторами.

В случае запуска под нагрузкой или просто тяжелого пуска двигателя, он может раскручиваться долго и не достигать приемлемой мощности. Тогда потребуется включить в схему еще и пусковую емкость. Пусковые конденсаторы выбираются того же типа, что и рабочие. Одинаковой или в два раза превышающей ёмкость рабочих. И подключаются параллельно им. Используются только для пуска электродвигателя.

Очень удобно для такого пуска использовать своеобразный выключатель серии АП

Важно чтобы он был в исполнении с блок контактами. В нем при нажатии кнопки Пуск пара контактов остается замкнутыми до нажатия на кнопку Стоп

К ним подключают выводы двигателя и электросеть. Третий контакт замкнут только во время удержания кнопки Пуск, через него и подсоединяется пусковой конденсатор. Выключатели такого типа, только без предохранительной аппаратуры часто устанавливали на старые советские центрифуговые стиральные машинки.

Для чего нужен конденсатор

Наиболее распространены и применяются в станках трехфазные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Их подключение к однофазной сети мы и будем рассматривать. При включении двигателя в трехфазную сеть по трем обмоткам, в разный момент времени протекает переменный ток. Этот ток создает вращающееся магнитное поле, которое начинает вращать ротор двигателя.

При подключении двигателя к однофазной сети, ток по обмоткам течет, но вращающегося магнитного поля нет, ротор не крутится. Выход из этой ситуации был найден. Самым простым и действенным способом оказалось параллельное подключение конденсатора к одной из обмоток двигателя. Конденсатор, импульсно получая и отдавая энергию создает смещение фазы, в обмотках двигателя получается вращающееся магнитное поле и он работает. Емкость постоянно находится под напряжением и называется рабочим конденсатором.

Стандартное подключение

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

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

Соединение обмоток

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

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

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

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

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания

Как запустить трехфазный двигатель от однофазного источника питания:

В настоящее время количество электродвигателей увеличивается, как и все. Основная причина в том, что, кроме электроэнергии, вся энергия является гораздо более дорогостоящим примером: дизельное топливо. Для всей нашей сельскохозяйственной линейки мы используем трехфазное питание. В Индии для нужд сельского хозяйства правительство предлагает 12-часовую бесплатную подачу электроэнергии.

Оставшиеся 12 часов электрическая панель отключила подачу питания, а это значит, что они отключили одну фазу через GOS (групповые рабочие переключатели).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 — это пусковое устройство для трехфазных двигателей от однофазного питания.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 здесь является то, что двигатель непрерывно работает от одной фазы с двумя обмотками, получающими активную мощность, так что полезная мощность двигателя обычно снижается на 2/3 или 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 3,3 л.с. 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:

Конструкция конденсатора для трехфазного двигателя на однофазном источнике 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 мощности на несколько секунд для быстрого запуска двигателя. Статический преобразователь фазы состоит из двух конденсаторов. Один из них — 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 однофазный трехфазный двигатель, рекомендуется подключение по схеме треугольника.

Ограничение статических фазовых преобразователей:

  • Выходная мощность ограничена 2/3 ряд проектной мощности
  • Не подходит для двигателя, работающего постоянно, может использоваться временно
  • Сокращает срок службы двигателя из-за постоянной нагрузки двух обмоток на одну фазу.

Трехфазный двигатель работает от однофазного источника питания:

См. Также:

Control Engineering | Как правильно эксплуатировать трехфазный двигатель при однофазном питании

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

Метод фантомной ноги

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

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

Метод вращающегося фазового преобразователя

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

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

Метод частотно-регулируемого привода

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

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

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле покупать, органы управления не требуют замены или модификации, а частотно-регулируемый привод имеет дополнительный бонус в виде регулирования скорости. Лучше всего то, что вам не нужно портить выходные, помогая тому, кто не до конца понимает, что вы делаете.

Чак Юнг (Chuck Yung) — старший специалист по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA). EASA является контент-партнером CFE Media. Отредактировал Крис Вавра, редактор-постановщик CFE Media, [email protected]

ОНЛАЙН экстра

См. Дополнительные статьи EASA по ссылкам ниже.

Трехфазный генератор

— обзор

2.2.19 Трехфазные генераторы переменного тока

Генераторы переменного тока состоят из стационарного a.c. система обмотки и вращающегося поля. Это уменьшает количество требуемых контактных колец до двух, и они должны пропускать только возбуждающий поле ток, а не генерируемый ток. Таким образом упрощается конструкция и сводятся к минимуму потери в контактных кольцах. Кроме того, более простая конструкция позволяет использовать более прочную изоляцию и, как следствие, генерировать гораздо более высокие напряжения. Прочная механическая конструкция ротора также означает, что возможны более высокие скорости и значительно более высокая выходная мощность может генерироваться с помощью генератора переменного тока.Простая форма трехфазного генератора изображена на рисунке 2.47.

Рисунок 2.47. Простой трехфазный генератор

Три катушки на статоре смещены на 120 °, а ротор, который является явнополюсным, питается через два контактных кольца с постоянным током. Текущий. Поскольку ротор приводится в движение первичным двигателем, создается вращающееся магнитное поле, и ЭДС, генерируемые в катушках, будут смещены с фазовым сдвигом на 120 °. Величина генерируемых напряжений зависит от магнитного потока, создаваемого ротором, количества витков на катушках статора и скорости вращения ротора.Скорость ротора также будет определять частоту генерируемого напряжения.

Характеристики холостого хода и нагрузки генератора переменного тока очень похожи на характеристики генератора постоянного тока. отдельно возбужденный генератор (рисунки 2.28 и 2.29 соответственно). При работе с постоянной скоростью напряжение на клеммах имеет падающую характеристику, причем уменьшение напряжения на клеммах происходит из-за сопротивления «якоря» и эффектов реактивного сопротивления. Для генератора переменного тока термин «якорь» означает обмотки статора.

По мере увеличения нагрузки на генератор скорость первичного двигателя будет падать. Это недопустимая ситуация, потому что скорость контролирует частоту генерируемого напряжения. Для поддержания постоянной частоты первичный двигатель должен работать с постоянной скоростью во всем диапазоне ожидаемых нагрузок. Это особенно важно, когда многие генераторы переменного тока должны работать параллельно для питания распределительной системы, такой как Национальная энергосистема. В таких случаях первичные двигатели всегда регулируются по скорости, а выходное напряжение регулируется в соответствии с номинальными значениями.В Великобритании генераторы переменного тока обычно представляют собой двухполюсные машины, работающие со скоростью 3000 об / мин для выработки номинальной частоты 50 Гц. В США большая часть потребляемой электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях. Гидравлические турбины, используемые в этих установках, представляют собой довольно тихие машины, а генераторы переменного тока с прямым приводом оснащены несколькими полюсами для обеспечения номинальной частоты 60 Гц. Например, генератор, работающий со скоростью 240 об / мин, должен иметь 30 полюсов, чтобы обеспечить номинальную выходную частоту.

Создание вращающегося магнитного поля можно также активировать с помощью трех смещенных на 120 ° катушек ротора, питаемых трехфазным током. Скорость вращения поля связана с частотой токов, т.е.

(2,80) Ns = f × 60 Число пар полюсов

, где N s — скорость поля (об / мин) и f — частота питающих токов. Скорость вращающегося поля называется «синхронной скоростью», и для эквивалентной пары полюсов (т.е.е. три катушки) это 3000 об / мин при частоте питающих токов 50 Гц.

Использование переменного тока возбужденные катушки ротора для создания вращающегося магнитного поля упрощают механическую конструкцию ротора и значительно облегчают динамическую балансировку машины. Дополнительным преимуществом является то, что форма волны генерируемого напряжения улучшается. Переменный ток Метод возбуждения поля широко используется в генераторах переменного тока большой мощности. Роторы с явными полюсами обычно используются только в машинах меньшего размера.

Подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть. Трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторов. Магнитный пускатель

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

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

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

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

Необходимость в элементах фазовращателя

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

В качестве фазовращающих элементов можно использовать:

  • сопротивление;
  • Индуктивность
  • ;
  • вместимость.

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

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

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

В двигателях средней и большой мощности необходимо два бака — рабочий и пусковой.Рабочий конденсатор КП необходим для возникновения кругового поля при номинальном режиме работы. Пусковой конденсатор СП нужен для создания кругового поля при пуске с номинальной нагрузкой на валу.

Порядок подключения в «Звезде»:

Порядок подключения по схеме треугольник:

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

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

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

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

Расчет необходимого значения трудоспособности производится по формулам.

При соединении звездой:

Если обмотки образуют треугольник:

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

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

P — мощность, измеренная в ваттах.

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

Его значение рассчитывается по формуле:

СП = (2,5 ÷ 3,0) ср

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

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

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

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

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

Выбрать схему подключения

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

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

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

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

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


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

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

Подключение «Треугольник» (на 220 вольт)

Коннект «Звезда» (на 380 вольт)

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычки для подключения звездообразной схемы

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

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

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

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

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

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

Не многие трехфазные электродвигатели готовы хорошо работать в однофазных сетях, но большинство из них справились с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потерь мощности.В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на 2 номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т. Д., Электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220 В (380 В — для «Звезд», 220 — для «треугольник»). Наибольшее напряжение у «звезды», наименьшее — у «треугольника». В паспорте и на знаке двигателей, не считая других характеристик, указывают рабочее напряжение обмоток, схему их подключения и вероятность его изменения.

Таблетки трехфазных электродвигателей

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

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

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

Пусков и концов обмоток (разные варианты)

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

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

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

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

определение пары проводов, относящихся к одной обмотке;

нахождение начала и конца обмоток.

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

Определение пары проводов, относящихся к одной обмотке

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

Нахождение начала и конца обмоток

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

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

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

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

Цепи включения трехфазного двигателя в однофазной сети

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

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

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

Выключатель пуска электродвигателей

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

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

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

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

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


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

CP = 2800 I / U

Для треугольного соединения:

CP = 4800 I / U

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

I = p / (1,73 un cosf)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя









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

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

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

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

Треугольник и звезда

Прежде чем рассматривать эти схемы, договариваемся:

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

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

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

Соединения звезды и треугольника выглядят так:

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

Напряжение и их соотношение

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

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

Устройство трехфазного двигателя

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

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

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

Треугольник или звезда?

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

Как включить мотор в обратном направлении?

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

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

Фазос-смещения контейнеров

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

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

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

Пусковой конденсатор

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

Расчет величины резервуаров

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

C = от Art + Wed, где:

С ST — пуск дополнительного отключается после работоспособности;

С П — рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

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

IH = p / (3 x U), где:

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

П — мощность трехфазного двигателя, иногда при потере тарелки определяются на глаз.

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности рассчитываются по формулам:

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

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

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

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

Почему подходит

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

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

Аккумуляторная сборка баков

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

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

Разрядный резистор

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

Использование электролита

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

Если нет конденсаторов

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

R = (0,86 х U) / ки, где:

ки — величина тока при трехфазном подключении, а;

У — наш верный 220 вольт.

Какие моторы подойдут?

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

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

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

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

Возможные схемы обмоток двигателя

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

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

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

Подключение электродвигателя по схеме звезды

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

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

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

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

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

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

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

Подключение электродвигателя к трехфазной сети 380 В

Последовательность действий следующая:

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

(~ 1, 220 В)


220 В / 380 В (220/380, Δ / Y)

(~ 3, y, 380 В)

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

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

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

Использование стартера

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

Устройство электромагнитного пуска:

Магнитный пускатель прост и состоит из следующих частей:

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

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

Типовая схема подключения электродвигателя с помощью стартера:


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

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

Как подключить поплавковый выключатель к трехфазному насосу

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

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

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

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

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

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

Проще всего подключить электродвигатель через преобразователь частоты, рассчитанный на питание от сети 220 В.

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

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

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

Использование преобразователя частоты

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

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

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

Регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей. (50 Гц),
— при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ПЭ можно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники при таких скоростей),
— При уменьшении скорости вращения встроенный электродвигатель вентилятора начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

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

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

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

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

Эти насосы используются в качестве дозирующих насосов в пищевом производстве.

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

Технический директор
ООО «Насосы ампика»
Моисей Юрий Васильевич.


Способ подключения трехфазного двигателя к однофазной сети посредством резонансного эффекта

Автор

Включено в список:
  • Жарилкасин Искаков

    (Алматинский университет энергетики и связи, Институт механики и машиноведения, Алматы)

  • Коссов Владимир

    (Алматинский университет энергетики и связи, Алматы)

Abstract

В этой статье мы предлагаем метод подключения трехфазного двигателя с обмотками, соединенными звездой, и фазовращающим конденсатором в качестве третьего контакта, к однофазной сети с эффективным использованием электроэнергии. за счет компенсации реактивной мощности и эффективного распределения напряжения перед колебательным контуром двигателя.Явление резонанса в колебательном контуре двигателя используется для компенсации реактивной мощности, то есть для увеличения коэффициента активной мощности до максимального значения. Конденсаторная батарея перед схемой используется для эффективного распределения напряжения на входе схемы двигателя с целью увеличения напряжения двигателя от сетевого значения 220 В до номинального значения трехфазного двигателя 380 В. Для экспериментальных исследований была создана специальная установка. Результаты экспериментальных исследований, теоретические расчеты электрической схемы установки, а также векторная диаграмма напряжений цепи двигателя показывают, что в случае, когда напряжения на двигателе составляют U = 380 В (UL = UC5 = 325.4 B) и U = 392 B (UL = UC5 = 375,6 B) наиболее точно соответствует резонансному состоянию колебательного контура двигателя. Предлагаемый метод внедрен в учебный процесс в качестве лабораторных работ для студентов технических специальностей Алматинского университета энергетики и связи и может быть использован конструкторами, изобретателями, учеными и специалистами, интересующимися аналогичными вопросами, для создания устройств, соединяющих три -фазный двигатель, подключенный звездой к однофазной сети.

Предлагаемое цитирование

  • Жарилкасин Искаков и Владимир Коссов, 2019.« Способ подключения трехфазного двигателя к однофазной сети посредством резонансного эффекта », CBU International Conference Proceedings, ISE Research Institute, vol. 7 (0), страницы 920-927, сентябрь.
  • Обращение: RePEc: aad: iseicj: v: 7: y: 2019: i: 0: p: 920-927
    DOI: 10.12955 / cbup.v7.1475

    Скачать полный текст от издателя

    Исправления

    Все материалы на этом сайте предоставлены соответствующими издателями и авторами.Вы можете помочь исправить ошибки и упущения. При запросе исправления укажите дескриптор этого элемента: RePEc: aad: iseicj: v: 7: y: 2019: i: 0: p: 920-927 . См. Общую информацию о том, как исправить материал в RePEc.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, заголовка, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь:. Общие контактные данные провайдера: https://ojs.journals.cz/index.php/CBUIC .

    Если вы создали этот элемент и еще не зарегистрированы в RePEc, мы рекомендуем вам сделать это здесь.Это позволяет привязать ваш профиль к этому элементу. Это также позволяет вам принимать потенциальные ссылки на этот элемент, в отношении которого мы не уверены.

    У нас нет библиографических ссылок на этот товар. Вы можете помочь добавить их, используя эту форму .

    Если вам известно об отсутствующих элементах, цитирующих этот элемент, вы можете помочь нам создать эти ссылки, добавив соответствующие ссылки таким же образом, как указано выше, для каждого элемента ссылки. Если вы являетесь зарегистрированным автором этого элемента, вы также можете проверить вкладку «Цитаты» в своем профиле службы авторов RePEc, поскольку там могут быть некоторые цитаты, ожидающие подтверждения.

    По техническим вопросам, касающимся этого элемента, или для исправления его авторов, названия, аннотации, библиографической информации или информации для загрузки, обращайтесь: Petr Hájek (адрес электронной почты указан ниже). Общие контактные данные провайдера: https://ojs.journals.cz/index.php/CBUIC .

    Обратите внимание, что исправления могут занять пару недель, чтобы отфильтровать различные сервисы RePEc.

    Четырехпроводные схемы треугольника — Continental Control Systems, LLC

    Четырехпроводная схема подключения по схеме «треугольник» (4WD) — это подключение по схеме «трехфазный треугольник» с центральным ответвлением на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок.Нагрузки двигателей обычно подключаются к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключаются к фазе A или C и к нейтрали. Фаза B, «высокая» ветвь, не используется для однофазных нагрузок.

    Этот тип услуги, который также известен как услуга «высокая нога», «дикая нога», «стингер-нога» или «дикая фаза», распространен на старых производственных предприятиях, где в основном используются трехфазные моторные нагрузки и около 120 вольт однофазного освещения и розеток.

    Загрузить: Four Wire Delta Service (AN-113) (PDF, 1 страница)

    120/208/240 Вольт Сервис


    Совместимые модели WattNode
    Любая дельта 240 В (3D) модель

    Это наиболее распространенная четырехпроводная трехфазная схема подключения по схеме «треугольник» и по существу представляет собой трехфазную трехпроводную схему подключения по схеме «треугольник» с напряжением 240 В, при этом одна из центральных обмоток трансформатора на 240 вольт отводится для обеспечения двух цепей 120 В переменного тока, которые на 180 градусов не совпадают по фазе друг с другом.Напряжение, измеренное от этой центральной отводной нейтрали до третьего «дикого» плеча, составляет 208 В пер. Тока.

    Эта услуга почти всегда имеет нейтральное соединение, но в некоторых редких случаях нейтральный провод недоступен. Обычно он находится у служебного входа, но может не доходить до панели или нагрузки. Теоретически четырехпроводный треугольник без нейтрали — это просто трехфазный треугольник, но есть одно отличие. В нормальном трехфазном треугольнике заземление будет либо центральным напряжением, либо одной ветвью, но трехфазная дельта, полученная от четырехпроводного дельта-трансформатора, будет иметь заземление на полпути между двумя ветвями.Измерители WattNode модели Delta — лучший выбор, так как они будут работать с нейтральным подключением или без него.


    Сервисное напряжение 240/415/480 Вольт


    Совместимые модели WattNode
    Любая дельта 480 В (3D) модель

    Это встречается гораздо реже, но мы иногда получаем запросы на измерение этого типа услуги, которая по сути идентична услуге 120/208/240, но с удвоением всех напряжений.

    Общие примечания

    • Высоковольтная ветвь или фаза с более высоким напряжением, измеренным относительно нейтрали, традиционно называлась «фазой B». Изменение NEC 2008 года теперь позволяет обозначать верхнюю ветвь четырехпроводной трехфазной сети, связанной с дельтой, как фазу «C», а не фазу «B».
    • Кодекс NEC требует, чтобы верхняя часть ног определялась оранжевым цветом (ее часто называли дельтой красного цвета) или другими эффективными средствами, и обычно это фаза «B».Однако, чтобы приспособиться к конфигурациям счетчиков коммунальных услуг, допускается, чтобы верхняя опора была фазой «C», когда счетчики являются частью распределительного щита или панели управления. Для изменения кода в этом разделе требуется четкая, постоянная маркировка полей на распределительном щите или щите управления.
    • На этикетке коробки CAT III на текущих производимых счетчиках WattNode указано « Ø-N 140 В ~ » (или « Ø-N 277 В ~ »), но напряжение между фазой и нейтралью на высокой ветви будет 208 В пер. (или 416 В переменного тока). Это нормально и не повредит глюкометру.
    • Фазовые углы (относительно нейтрали) будут A = 0 градусов, B = 90 градусов, C = 180 градусов. Это отличается от обычной схемы 3Y-208 или 3D-208, где фазовые углы составляют 0, 120, 240 градусов.
    • Для точных измерений межфазного (или межфазного) напряжения настройте параметр PhaseOffset следующим образом:
      • Для моделей BACnet установите объект PhaseOffset на 3 .
      • Для прошивки Modbus версии 16 или более поздней установите для регистра PhaseOffset (1619) значение 90 .
      • В версиях прошивки Modbus до версии 16 измерения межфазного напряжения неточны, но другие измерения будут работать нормально.
    • Из-за необычных фазовых углов при измерении цепи 4WD с резистивной нагрузкой коэффициенты мощности будут 1,0, 0,87, 0,87. При нагрузке двигателя вы можете получить такие коэффициенты мощности, как 0.9, 0,5, 0,0 (или даже отрицательный на одной фазе). Следует ожидать очень несбалансированных показаний мощности (кВт) и изменения реактивной мощности от фазы к фазе. Но, если все подключено правильно, фазные токи должны почти совпадать.
    • Средний измеренный коэффициент мощности может быть неточным для четырехпроводных схем, связанных треугольником.

    См. Также

    Однофазное и трехфазное питание. Объяснение

    Однофазный источник питания используется в большинстве домов и на малых предприятиях, поскольку его установка относительно проста и недорога.Коммерческие и промышленные предприятия с более высокими потребностями в электроэнергии предпочитают трехфазное питание, потому что оно более эффективно и дешевле в эксплуатации. Но в чем именно разница между однофазным и трехфазным питанием?

    Однофазное и трехфазное

    Чтобы проиллюстрировать разницу между однофазным и трехфазным, представьте себе гребца-одиночки в каноэ. Он может двигаться только вперед, пока его весло движется по воде. Когда он поднимает весло из воды, чтобы подготовиться к следующему гребку, мощность, подаваемая на каноэ, равна нулю.

    А теперь представьте то же каноэ с тремя гребцами. Если их гребки синхронизированы, так что каждый из них разделен на 1/3 цикла гребка, каноэ получает постоянное и последовательное движение по воде. Подается больше мощности, и каноэ движется по воде более плавно и эффективно.

    Однофазное питание
    • Однофазное электричество используется в большинстве домов и на малых предприятиях
    • Обеспечивает достаточную мощность для большинства небольших потребителей, включая дома и небольшие непромышленные предприятия
    • Подходит для работы двигателей мощностью до 5 лошадиных сил; Однофазный двигатель потребляет значительно больше тока, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазное питание более эффективным выбором для промышленного применения

    Трехфазное питание
    • Распространено в крупных компаниях, а также в промышленности и производстве по всему миру
    • Все более популярны в энергоемких центрах обработки данных с высокой плотностью данных
    • Дорогое преобразование существующей однофазной установки, но трехфазная позволяет использовать меньшую и менее дорогую проводку и более низкое напряжение, что делает ее безопаснее и дешевле в эксплуатации.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *