Как запустить трехфазный двигатель от 220: Запуск трехфазного электродвигателя от 220В

Содержание

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть своими руками

Теоретический материал, изложенный в первой части темы, посвященной однофазному подключению трехфазного электродвигателя, предназначен для того, чтобы домашний мастер мог осознанно перевести промышленные устройства сети 380 вольт на бытовую электрическую проводку 220.

Рекомендуем внимательно ознакомиться с этой статьей здесь.

Благодаря ей вы не просто механически повторите наши рекомендации, а будете выполнять их осознанно.


Содержание статьи

Оптимальные схемы для подключений трехфазного двигателя к бытовой однофазной сети

Среди многочисленных способов подключения электродвигателя на практике широкое распространение получило всего два, именуемые коротко:

  1. звездой;
  2. треугольником.

Название дано по методу соединения обмоток в электрической схеме внутри статора. Оба способы отличаются тем, что у них на каждую фазу двигателя прикладывается напряжение разной величины.

В схеме звезды линейное напряжение подводится сразу на две обмотки, соединенные последовательно. Их электрическое сопротивление складывается, осуществляет бо́льшее противодействие проходящему току.

У треугольника линейное напряжение подается на каждую обмотку индивидуально и поэтому ему оказывается меньшее сопротивление. Токи создаются выше по амплитуде.

Обращаем внимание на два этих отличия и делаем практические выводы для их использования:

  1. схема звезды обладает пониженными токами в обмотках, позволяет эксплуатировать электродвигатель длительно с минимальными нагрузками, обеспечивать небольшие крутящие моменты на валу;
  2. более высокие токи, создаваемые схемой треугольника, обеспечивают лучшую выходную мощность, позволяют использовать двигатель в экстремальных нагрузках, поэтому ему требуется надежное охлаждение для длительной работы.

Два этих отличия подробно объяснены на картинке. Внимательно посмотрите на нее. Красными стрелками для наглядности специально помечены приходящие напряжения с линии (линейные) и приложенные к обмоткам (фазные). У схемы треугольника они совпадают, а для звезды — снижены за счет подключения двух обмоток через нейтраль.


Эти способы следует проанализировать применительно к условиям работы вашего будущего механизма на этапе проектирования, до начала его создания. Иначе двигатель схемы звезды может не справляться с подключенными нагрузками и будет останавливаться, а у треугольника — перегреваться и в итоге сгорит. Нагрузку по току двигателя можно предусмотреть выбором схемы подключения.

Как узнать схему подключения обмоток статора у асинхронного двигателя

На каждом заводе принято на корпусе электротехнического оборудования помещать информационные таблички. Пример ее исполнения для трехфазного электродвигателя показан на фотографии.


Домашнему мастеру можно обращать внимание не на всю информацию, а только на:

  1. мощность потребления: по ее величине судят о работоспособности подключаемого привода;
  2. схему соединения обмоток — вопрос только что разобран;
  3. число оборотов, которое может потребовать подключения редуктора;
  4. токи в фазах — под них созданы обмотки;
  5. класс защиты от воздействий внешней среды — определяет условия эксплуатации, включая защиту от атмосферной влаги.

Сведениям завода обычно можно доверять, но они создавались для нового двигателя, поставляемого в продажу. Эта схема за все время эксплуатации может подвергаться реконструкции несколько раз, потеряв свой первозданный вид. Старый двигатель при неправильном хранении может потерять работоспособность.

Следует выполнить электрические измерения его схемы и проверить состояние изоляции.

Как определить схемы подключения обмоток статора

Для проведения электрических замеров необходимо иметь доступ к каждому окончанию всех трех обмоток. Обычно шесть их выводов подключены на свои болты внутри клеммной коробки.

Но, среди способов заводского монтажа встречается такой, когда специальные асинхронные модели изготовлены по схеме звезды так, что нейтральная точка собрана концами обмоток внутри корпуса, а на вводную коробку заведена одной жилой ее сборка. Этот неудачный для нас вариант потребует раскручивания на корпусе шпилек крепления крышек для снятия последних. Затем надо подобраться к месту соединения обмоток и разъединить их концы.

Электрическая проверка концов обмоток статора

Для работы нам потребуется омметр. Можно воспользоваться тестером в этом режиме или даже простой батарейкой с лампочкой. Любым из этих приборов необходимо проверить цепь каждой обмотки. Этот вопрос более подробно изложен отдельной статьей.


После нахождения обоих концов для одной обмотки их необходимо пометить собственной маркировкой для проведения последующих проверок и подключения.

Замеры полярности у обмоток статора

Поскольку обмотки навиты строго определённым образом, то нам необходимо точно найти у них начала и окончания. Для этого существует два простых электрических метода:

  1. кратковременная подача постоянного тока в одну обмотку для создания импульса;
  2. использование источника переменной ЭДС.

В обоих случаях работает принцип электромагнитной индукции. Ведь обмотки собраны внутри магнитопровода, хорошо обеспечивающего трансформацию электроэнергии.

Проверка импульсом от батарейки

Работа выполняется сразу на двух обмотках.

Картинка показывает этот процесс для трех — так меньше рисовать.


Процесс состоит из двух этапов. Вначале определяются однополярные обмотки, а затем проводится контрольная проверка, позволяющая исключить возможную ошибку у выполненных измерений.

Для поиска однополярных зажимов на любую свободную обмотку подключается вольтметр постоянного тока, переключенный на предел чувствительной шкалы. По нему будем осуществлять проверку напряжения, появляющегося за счет трансформации импульса.

Минусовой вывод батарейки жестко соединяют с произвольным концом второй обмотки, а плюсом кратковременно дотрагиваются до ее второго окончания. Этот момент на картинке показан контактом кнопки Кн.

Наблюдают поведение стрелки вольтметра, реагирующей на подачу импульса в своей цепи. Она может двигаться к плюсу или минусу. Совпадение полярностей обеих обмоток будет показано положительным отклонением, а отличие — отрицательным.

При снятии импульса стрелка пойдет в обратную сторону. На это тоже обращают внимание. Затем маркируют концы.

После этого замер выполняют на третьей обмотке, а контрольную проверку осуществляют переключением батарейки на другую цепочку.

Проверка понижающим трансформатором

Источник ЭДС переменного тока на 24 вольта рекомендуется использовать в целях обеспечения электрической безопасности. Пренебрегать этим требованием не рекомендуется.

Вначале берут две произвольные обмотки, например, №2 и №3. Попарно соединяют вместе их вывода и к этим местам подключают вольтметр, но уже переменного тока. В оставшуюся обмотку №1 подают напряжение от понижающего трансформатора и наблюдают появление показаний от него на вольтметре.


Если вектора направлены одинаково, то они не будут влиять друг на друга и вольтметр покажет их общую величину — 24 вольта. Когда же полярность перепутана, то на вольтметре встречные вектора сложатся, дадут в сумме число 0, которое отобразится на шкале показанием стрелки. Сразу после замера тоже следует маркировать концы.

Затем необходимо проверить полярность для оставшейся пары и выполнить контрольный замер.

Такими простыми электрическими опытами можно надёжно определить принадлежность концов к обмоткам и их полярность. Это поможет их правильно собрать для схемы конденсаторного запуска.

Проверка сопротивления изоляции обмоток статора

Если двигатель при хранении находился в неотапливаемом помещении, то он контактировал с влажным воздухом, отсырел. Его изоляция нарушилась, способна создавать токи утечек. Поэтому ее качество надо оценивать электрическими измерениями.

Тестер в режиме омметра не всегда способен выявить такое нарушение. Он покажет только явный брак: слишком маленькая мощность его источника тока не обеспечивает точный результат замера. Для проверки состояния изоляции необходимо пользоваться мегаомметром — специальным прибором с мощным источником питания, обеспечивающим приложение к измерительной цепи повышенного напряжения 500 или 1000 вольт.

Оценка состояния изоляции должна проводиться до подачи рабочего напряжения на обмотки. Если выявлены токи утечек, то можно попытаться просушить двигатель в теплой, хорошо проветриваемой среде. Часто этот прием позволяет восстановить работоспособность электрической схемы, собранной внутри сердечника статора.


Запуск асинхронного двигателя по схеме звезды

Для этого способа концы всех обмоток К1, К2, К3 соединяются в точке нейтрали и изолируются, а на их начала подается линейное напряжение.


К одному началу жестко подключается рабочий ноль сети, а к двум другим — потенциал фазы следующим способом:

  • первая любая обмотка соединяется жестко;
  • вторая врезается через конденсаторную сборку.

Для стационарного подключения асинхронного двигателя необходимо предварительно определить фазу и рабочий ноль питающей сети.

Как подобрать конденсаторы

В схеме запуска электродвигателя используется две цепочки для подключения обмотки через конденсаторные сборки:

  • рабочая — подключенная во всех режимах;
  • пусковая — используемая только для интенсивной раскрутки ротора.

В момент запуска параллельно работают обе эти схемы, а при выводе на рабочий режим цепочка пуска отключается.

Емкость рабочих конденсаторов должна соответствовать потребляемой мощности электрического двигателя. Для ее вычисления используют эмпирическую формулу:

C раб=2800∙I/U.

Входящие в нее величины номинального тока I и напряжения U как раз и вводят корректировку по электрической мощности двигателя.

Емкость пусковых конденсаторов обычно в 2÷3 крата превышает рабочую.

Правильность подбора конденсаторов влияет на образование токов в обмотках. Их необходимо проверять после запуска двигателя под нагрузкой. Для этого замеряют токи в каждой обмотке и сравнивают их по величине и углу. Хорошая эксплуатация осуществляется при минимально возможном перекосе. В противном случае двигатель работает нестабильно, а какая-то обмотка или две станут перегреваться.

Рекомендуемые выключатели

В пусковой схеме показан выключатель SA, который вводит в работу на короткое время запуска пусковой конденсатор. Существует много конструкций кнопок, позволяющих выполнять эту операцию.

Однако, хочется обратить внимание на специальное устройство, выпускаемое в советские времена промышленностью для стиральных машин с активатором — центрифугой.


В его закрытом корпусе спрятан механизм в составе:

  • двух контактов, работающих на замыкание от нажатия на верхнюю кнопку «Пуск»;
  • одного контакта, размыкающего всю цепь от кнопки «Стоп».

При нажатии на кнопку Пуск подается фаза схемы на двигатель через рабочие конденсаторы одной цепочкой и пусковые — другой. Когда же кнопку отпускают, то один контакт разрывается. Его подключают к пусковым конденсаторам.

Запуск асинхронного двигателя по схеме треугольник

Больших отличий этого способа от предыдущего практически нет. Пусковая и рабочая цепочки работают по тем же алгоритмам.


В этой схеме приходится учитывать повышенные токи, протекающие в обмотках и иные методы подбора для них конденсаторов.

Их расчет выполняется по похожей на предыдущую, но другой формуле:

C раб=4800∙I/U.

Соотношения между пусковыми и рабочими конденсаторами не изменяются. Не забывайте оценивать их подбор контрольными замерами токов под номинальной нагрузкой.


Заключительные выводы

  1. Существующие технические способы позволяют подключать трехфазные асинхронные двигатели к однофазной сети 220 вольт. Многочисленные исследователи предлагают для этого свои экспериментальные схемы большим ассортиментом.
  2. Однако, этот метод не обеспечивает эффективное использование ресурса электрической мощности из-за больших потерь энергии, связанных с некачественным преобразованием напряжения для подключения к фазам статора. Поэтому двигатель работает с низким КПД, повышенными затратами.
  3. Длительная эксплуатация станков с подобными двигателями экономически не обоснована.
  4. Способ можно рекомендовать только для подключения неответственных механизмов на короткий участок времени.
  5. С целью эффективного использования асинхронного электродвигателя необходимо применять полноценное трехфазное подключение либо современный дорогой инверторный преобразователь соответствующей мощности.
  6. Однофазный электродвигатель с такой же мощностью в бытовой сети лучше справиться со всеми задачами, а его эксплуатация обойдется дешевле.

Таким образом, конструкции асинхронных двигателей, ранее массово подключаемые к домашней проводке, сейчас не пользуются популярностью, а способ их подключения морально устарел, используется редко.


Вариант подобного механизма показан фотографией наждака со снятым для наглядности защитным щитком и ограничительным упором. Даже при таком исполнении работать на нем затруднительно из-за потерь мощности.

Практические советы Александра Шенрок, изложенные в его видеоролике, наглядно дополняют материал статьи, позволяют лучше осмыслить эту тему. Рекомендую его к просмотру, но, критически отнеситесь к замеру сопротивления изоляции тестером.

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь статьей с друзьями через кнопки социальных сетей.

Полезные товары

Подключение асинхронного двигателя к однофазной сети (видео, схема)

После своего изобретения трехфазные двигатели успешно используются до сих пор без каких-либо существенных изменений. Подключение асинхронного двигателя к однофазной сети было лишь делом времени, так как они намного проще в эксплуатации и обслуживании, чем их коллекторные собратья. А ведь в домашних условиях используется именно однофазная сеть, а хороший двигатель нужен не только на производстве. Какие электрические машины можно использовать дома или на даче, и как правильно их запустить в работу от обычных 220 В?

Одна фаза вместо трех

Самый распространенный вариант – трехфазный асинхронный двигатель. В пазах неподвижного статора уложены три обмотки со сдвигом 120 электрических градусов. Для пуска необходимо через них пропустить трехфазный ток, который, проходя по каждой обмотке в разное время, создает вращающий момент, раскручивающий ротор. При подключении однофазной сети такого не происходит. Поэтому здесь необходимы дополнительные элементы, такие как фазосдвигающий конденсатор. Это самый простой способ.

На скорость вращения ротора это не повлияет, а вот мощность такой электрической машины упадет. В зависимости от нагрузки на валу, емкости конденсатора, схемы подключения, потери составляют 30–50 %.

Стоит сразу отметить, что аппараты не всех марок работают по однофазной схеме. Но все-таки большинство позволяет проводить с собой подобные манипуляции. Всегда стоит обращать внимание на прикрепленные таблички. Там есть все характеристики, глядя на которые можно увидеть, какая это модель и где она будет работать.

Из первой картинки (А) можно сделать вывод, что данный двигатель рассчитан на два напряжения – 220 и 380 В. Включение обмоток – треугольник и звезда. От обычной домашней сети его запустить можно (есть соответствующее напряжение), и желательно треугольником.

Вторая (Б) показывает: электрическая машина рассчитана на 380 В, включение звездой. Теоретически, на меньшее напряжение переключиться возможно, но для этого нужно разбирать корпус, искать соединение обмоток и переключать их на треугольник. Можно, конечно, ничего не переключать просто поставив конденсатор. Однако потери мощности будут колоссальными.

Если на табличке написано: Δ/Ỵ 127/220, то к сети 220 В такой аппарат можно включать только звездой, иначе он сгорит!

Подключение фазосдвигающего конденсатора

Оптимальный вариант подключения трехфазной машины в работу от 220 вольт, это треугольником. Так потери составят около 30%. Два конца в борне идут непосредственно к сети, а между третьим концом и любым из этих двух включают конденсатор.

Такой пуск возможен если нет никакой серьезной нагрузки: например, при подключении вентилятора. Если будет нагрузка, то ротор либо не будет крутиться вообще, либо запуск будет происходить очень долго. В этом случае стоит добавить пусковой конденсатор.

При этом будет хорошо использовать выключатель, у которого один контакт замыкался бы и фиксировался, пока его не отключишь, а другой отключался, когда его отпускают. Так можно на непродолжительное время подсоединять в работу пусковой конденсатор. Направление вращения изменяется переключением конденсатора в схеме на другую фазу.

На практике это может выглядеть так:

Схема для пуска в работу трехфазного двигателя к однофазной цепи звездой тоже несложная. Потери будут больше, но иногда другого выхода просто нет.

Расчет конденсатора

Вполне естественный вопрос о том, конденсатор с какими параметрами нужно использовать для запуска и работы такого аппарата. Все зависит от того, звездой или треугольником соединены обмотки на трехфазной машине.

  • Для звезды существует такой расчет: Cр = 2800•I/U.
  • Треугольник:Cр = 4800•I/U.

Cр– емкость рабочего конденсатора в микрофарадах, I – ток в амперах, U – напряжение сети в вольтах.

  • Ток можно посчитать таким образом: I = P/(1.73•U•n•cos ф).

Р – это мощность асинхронного аппарата, написанная на его бирке,n – его КПД. Он указан там же, рядом написан и cos ф.

Есть и упрощенный вариант расчета. Он выглядит таким образом: C = 70•Pн, где Pн – это номинальная мощность, кВт (на бирке). Из этой формулы можно сделать вывод, что на каждые 100 Вт должно быть около 7 мкФ емкости.

При завышенной емкости конденсатора обмотки будут сильно греться, при заниженной ротор будет тяжело раскручиваться. Поэтому идеальным вариантом является, когда после всех расчетов делается своеобразная «подгонка»: замеряется ток при помощи клещей и добавляются или убираются дополнительные конденсаторы.

Если нужен пусковой конденсатор, то необходимо подобрать его так, чтобы общая емкость (Ср+Сп) в 2–3 раза превышала рабочую(Ср).

Постепенный разгон

Как можно осуществить плавный пуск асинхронного двигателя в однофазной сети? Стоит сразу оговориться, что для домашнего использования это обойдется дорого. Сама схема очень сложна и пробовать собрать ее самостоятельно не имеет смысла. Существуют специальные устройства плавного пуска, которые успешно используются для этой цели. Суть их заключается в том, что первые секунды включения напряжение питания подается заниженным, вследствие чего занижен пусковой момент.

Но так как частота вращения роторатаких аппаратов зависит от частоты питающего напряжения, а не от его величины, то такой вариант подходит только тогда, когда нет значительной нагрузки на валу: насосы, вентиляторы. Если есть нагрузка, тогда лучше всего использовать частотный преобразователь. Он также обеспечит плавный запуск, а также много других замечательных возможностей. Правда, стоит он дороже. Из этого следует вывод: такие устройства больше подходят для использования на производстве, пусть даже небольшом. Для дома это дорого.

Как видно, этот частотник можно питать как трехфазным напряжением, так и одной фазой.

Одна фаза

Для того чтобы выполнить подключение однофазного асинхронного двигателя, достаточно двух кнопок: одна с фиксатором, другая без него. Стандартная схема: две обмотки, включенные последовательно (хотя, в зависимости от модели, могут быть варианты). Та, у которой большее сопротивление – пусковая, другая – рабочая.

Каждая модель электрической машины имеет свои характеристики, а значит, и варианты подключения могут различаться. У некоторых для запуска используется два конденсатора, у других – один.

Следовательно, начинать необходимо с выяснения модели и ее технических характеристик.

Как видно, запуск короткозамкнутых электрических машин возможен по-разному. Подключение возможно как в домашних условиях, так и на производстве, что сделало их такими популярными. И, по большому счету, более чем за сто лет не было придумано ничего лучше.

Как запустить трехфазный двигатель от однофазной сети без конденсатора

В этой статье будет рассмотрен способ запуска трех фазовый двигателя от сети 220 Вольт. Запускаться он будет бес помощи пускового конденсатора, а от специального пускового устройства, которое собирается на двух тиристорах, с тиристорными ключами и транзисторным управлением. Схема достаточно проста и собрать её не составит большого труда. 

Схема пускового устройства для трех фазового двигателя

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

Подключается однофазная сеть:

Пусковое устройство подключается к двигателю вместо конденсатора.

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

Для эксперимента взят старый двигатель еще советского производства.

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

Примечание: в сети 220 В двигатели мощностью более 3 кВт включать просто не имеет смысла – бытовая электропроводка не выдержит нагрузки.
В схеме можно использовать любые тиристоры, ток которых не менее 10 А. Диоды 231, также 10-амперные. 

Примечание: у автора в схеме установлены диоды 233, что не имеет значения (только они идут по напряжению 500 В) −поставить можно любые диоды, которые имеют ток 10 А и удерживают более 250 В. 

Устройство компактно. Автор схемы собрал резисторы просто наборами, чтобы не тратить время на подборку резисторов по номиналу. Теплоотвод не требуется. Установлен конденсатор, стабилитрон, два диода 105. Схема получилась очень простая и эффективная в работе.

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

Смотрите видео работы пускового устройства

 

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети



В разных любительских электромеханических станках и устройствах в большинстве случаев используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Увы, трехфазная сеть в обиходу — явление очень редкое, потому для их питания от обыкновенной электрической сети любители используют фазосдвигающий конденсатор, чтоне разрешает в полном объеме воплотить мощность и пусковые свойства мотора.

Асинхронные трехфазные электродвигатели, а конкретно именно их, в следствии широкого распространения, нередко приходится применять, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку.

Подключение "треугольник" (для 220 вольт)






Подключение "звезда" (для 380 вольт)

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме звезда

 При включении трехфазного мотора к трехфазной сети по его обмоткам в различный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий крутящееся магнитное поле, которое ведетвзаимодействие с ротором, принуждая его крутиться. При подключении мотора в однофазовую сеть, крутящий момент, способный двинуть ротор, не создается.

В случае если вы можете подсоединить движок на стороне к трехфазной сети то опредилить мощьность не тяжело. В разрыв одной из фаз ставим амперметр. Запускаем. Показания амперметра умнажаем на фазовое напряжение.

В хорошей сети оно 380. Получаем мощьность P=I*U. Отнимаем % 10-12 на КПД. Получаете фактически верный результат. 

Для измерения оборотов есть мех-ские приборы. Хотя на слух также возможно определить. 

 Посреди различных методов включения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее обычный - включение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

 Частота вращения трехфазного мотора, работающего от однофазовой сети, остается практически той же, как и при его подключении в трехфазную сеть. Увы, этого невозможно заявить о мощности, потери которой достигают значимых величин. Четкие значения потери силы находятся в зависимости от схемы включения, условий работы мотора, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Приблизительно, трехфазный движок в однофазовой сети утрачивает в пределах 30-50% собственной силы. 

 Не многие трехфазные электродвигатели готовы хорошо действовать в однофазовых сетях, но большая часть из них справляются с данной задачей полностью удовлетворительно - в случае если не считать потери мощности. В главном для работы в однофазовых сетях используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

 Асинхронные трехфазные движки рассчитаны на 2 номинальных напряжения сети - 220/127, 380/220 и так далее Более всераспространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В - для "звезды", 220  - для "треугольника"). Наибольшее напряжение для "звезды", наименьшее - для "треугольника". В паспорте и на табличке движков не считая прочих характеристик указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и вероятность ее изменения. 

Таблички трехфазных электродвигателей

 Обозначение на табличке А гласит о том, что обмотки мотора имеют все шансы быть подключены как "треугольником" (на 220В), так и "звездой" (на 380В). При подключении трехфазного мотора в однофазовую сеть лучше применять схему "треугольник", так как в данном случае движок растеряет меньше силы, нежели при включении "звездой".

 Табличка Б информирует, что обмотки мотора подсоединены по схеме "звезда", и в разветвительной коробке не учтена вероятность переключить их на "треугольник" (имеется не более чем 3 вывода). В данном случае остается либо смириться с большой утратой мощности, подключив движок по схеме "звезда", либо, внедрившись в обмотку электродвигателя, попробовать вывести отсутствующие концы, чтоб соединить обмотки по схеме "треугольник".

В случае если рабочее напряжение мотора составляет 220/127В, то к однофазной сети на 220В движок возможно подключить лишь по схеме "звезда". При включении 220В по схеме "треугольник", двигатель сгорит.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

 Наверное, главная сложность включения трехфазного мотора в однофазовую сеть состоит в том, чтоб разобраться в электропроводах, выходящих в распределительную коробку либо, при неимении последней, просто выведенных наружу мотора. 

 Самый обычный вариант, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме "треугольник". В данном случае необходимо просто подсоединить токоподводящие электропровода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам мотора согласно схеме подключения.

 В случае если в двигателе обмотки соединены "звездой", и имеется вероятность поменять ее на "треугольник", то такой случай также нельзя отнести к трудоемким. Необходимо просто поменять схему включения обмоток на "треугольник", использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит труднее, в случае если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания про их принадлежности к конкретной обмотке и обозначения начал и концов. В данном случае дело сводится к решению 2-ух задач  (Хотя до того как этим заниматься, необходимо попробовать поискать в сети некоторую документацию к электродвигателю. В ней быть может описано к чему относятся электропровода различных расцветок. ):

определению пар проводов, имеющих отношение к одной обмотке;

нахождению начала и конца обмоток.

 1-ая задачка решается "прозваниванием" всех проводов тестером (замером сопротивления). Когда прибора нет, возможно решить её при помощи лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся электропровода в цепь поочередно с лампочкой. В случае если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Этим методом определяются 3 пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) имеющих отношение к 3 обмоткам.

Определение пар проводов относящихся к одной обмотке

 Вторая задача, нужно определить начала и концы обмоток, здесь будет несколько сложнее и будет необходимо наличие батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой для этой задачи не подойдет из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1и 2.

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (к примеру, A) подключается батарейка, к концам иной (к примеру, B) - стрелочный вольтметр. Сейчас, когда порвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в какую-нибудь сторону. Потом нужно подключить вольтметр к обмотке С и сделать такую же операцию с разрывом контактов батарейки. По мере надобности меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) необходимо добиться того, чтоб стрелка вольтметра качнулась в такую же сторону, как и в случае с обмоткой В. Точно так же проверяется и обмотка А - с батарейкой, подсоединенной к обмотке C либо B.

 В конечном итоге всех манипуляций должно выйти следующее: при разрыве контактов батарейки с хоть какой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одинаковой полярности (стрелка устройства качается в одну сторону). Сейчас остается пометить выводы 1-го пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого - как концы (А2, В2, С2) и соединить их по нужной схеме - "треугольник" либо "звезда" (когда напряжение мотора 220/127В).

Извлечение отсутствующих концов. Наверное, самый непростой вариант - когда движок имеет слияние обмоток по схеме "звезда", и нет способности переключить ее на "треугольник" (в распределительную коробку выведено не более чем 3 электропровода - начала обмоток С1, С2, С3) .

 В данном случае для включения мотора по схеме "треугольник" нужно вывести в коробку отсутствующие концы обмоток С4, С5, С6.

Схемы включения трехфазного мотора в однофазную сеть

Включение по схеме "треугольник". В случае домашней сети, исходя из убеждений получения большей выходной мощности более подходящим считается однофазное включение трехфазных двигателей по схеме "треугольник". При всем этом их мощность имеет возможность достигать 70% от номинальной. 2 контакта в разветвительной коробке подсоединяются непосредственно к электропроводам однофазной сети (220В), а 3-ий - через рабочий конденсатор Ср к хоть какому из 2-ух первых контактов либо электропроводам сети.

Обеспечивание запуска. Запуск трехфазного мотора без нагрузки возможно производить и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но в случае если эл-двигатель имеет какую-то нагрузку, он либо не запустится, либо станет набирать обороты чрезвычайно медлительно. Тогда уже для быстрого запуска нужен вспомогательный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы врубаются лишь на время запуска мотора (2-3 сек, покуда обороты не достигнут приблизительно 70% от номинальных), потом пусковой конденсатор необходимо отключить и разрядить.

Комфортен пуск трехфазного мотора при помощи особенного выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными - пока же не будет нажата кнопка "стоп".

Выключатель для запуска электродвигателей

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту ("фазе") подсоединена третья фазная обмотка.

Направлением вращения возможно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному переключателю, соединенному двумя своими контактами с первой и 2-ой обмотками. Зависимо от положения переключателя движок станет крутиться в одну либо другую сторону.

 На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и клавишей реверса, дозволяющая производить комфортное управление трехфазным двигателем. 

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

Подключение по схеме "звезда". Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.


Конденсаторы. Нужная емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного мотора в однофазной сети находится в зависимости от схемы включения обмоток мотора и прочих характеристик. Для соединения "звездой" емкость рассчитывается по формуле:

 Cр = 2800•I/U

 Для соединения "треугольником":

 Cр = 4800•I/U

 Где Ср - емкость рабочего конденсатора в мкФ, I - ток в А, U - напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

 I = P/(1.73•U•n•cosф)

 Где Р - мощность электродвигателя кВт; n - КПД двигателя; cosф - коэффициент мощности, 1.73 - коэффициент, определяющий соответствие меж линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке мотора. Традиционно их значение располагается в спектре 0,8-0,9.

 На практике значение емкости рабочего конденсатора при подсоединении "треугольником" возможно счесть по облегченной формуле C = 70•Pн, где Pн - номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно данной формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя нужно около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

 Корректность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. В случае если её значение оказывается больше, нежели потребуется при этих условиях работы, движок станет перенагреваться. Ежели емкость оказалась менее требуемой, выходная мощность электродвигателя станет очень низкой. Имеет резон подыскивать конденсатор для трехфазного мотора, начиная с небольшой емкости и равномерно повышая её значение до рационального. В случае если есть возможность, гораздо лучше выбрать емкость измерением тока в электропроводах присоединенных к сети и к рабочему конденсатору, к примеру токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть более близким. Замеры следует производить при том режиме, в каком движок будет действовать.

 При определении пусковой емкости исходят, сначала, из требований создания нужного пускового момента. Не перепутывать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

 В случае если по условиям работы запуск электродвигателя случается без нагрузки, то пусковая емкость традиционно принимается одинаковой рабочей, другими словами пусковой конденсатор не нужен. В данном случае схема подключения упрощается и удешевляется. Для такового упрощения и основное удешевления схемы, возможно организовать вероятность отключения нагрузки, к примеру, сделав возможность быстро и комфортно изменять положение мотора для падения ременной передачи, либо сделав для ременной передачи прижимающей ролик, к примеру, как у ременного сцепления мотоблоков.

Запуск под нагрузкой требует присутствия доборной емкости (Сп) подключаемой временно пуска двигателя. Повышение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при неком конкретном ее значении момент достигает собственного наибольшего значения. Дальнейшее повышение емкости приводит к обратному эффекту: пусковой момент начинает убавляться.  

 Отталкиваясь от условия пуска двигателя под нагрузкой ближайшей к номинальной, пусковая емкость обязана быть в 2-3 раза более рабочей, то есть, в случае если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора обязана быть 80-160 мкФ, что обеспечит пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Хотя в случае если двигатель имеет маленькую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора быть может меньше либо ее может и небыть вообще.

 Пусковые конденсаторы действуют недолговременное время (всего несколько секунд за весь период подключения). Это дает возможность использовать при запуске двигателя более дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально созданные для данной цели.

 Заметим, что у двигателя присоединенного к однофазной сети через конденсатор, работающего в отсутствии нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, следует ток на 20-30% превосходящий номинальный. Потому, в случае если движок используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора надлежит минимизировать. Но тогда уже, в случае если движок запускался без пускового конденсатора, последний имеет возможность потребоваться.

 Гораздо лучше применять не 1 великий конденсатор, а несколько гораздо меньше, частично из-за способности подбора хорошей емкости, подсоединяя добавочные либо отключая ненадобные, последние применяют в качестве пусковых. Нужное число микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, отталкиваясь от того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле:

 Cобщ = C1   C1   ...   Сn.

Параллельное соединение конденсаторов

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности :

обмотки электродвигателя 220/380 В соединяем треугольником, а конденсатор С1 включаем, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору будет "помогать" дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке.

 В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

Быстрое подключение маломощного трехфазного электродвигателя







Определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя









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.

Схемы подключения электрических трехфазных двигателей к однофазной сети: Инструкция +Фото и Видео

На приусадебных или дачных участках использование электродвигателя не редкое явление,  основными характеристиками которого считается его мощность и напряжение сети, от которой он  работает. В основном все электрические двигатели осуществляют свою работу от трехфазной сети на 380 Вольт.

Если у вас имеется подведение трех фаз, то здесь проблем не возникнет. А вот как  подключить двигатель 380 на 220 В, если  однофазное подключение, т. е. подведение 2 проводов — нуля и фазы.

Для решения данного вопроса существуют различные схемы подключения.

Общие сведения

Заметка: При любом вторжении в устройство агрегата, появляется риск снижения качества  работы.

Выделяют следующие схемы:

  • звезда-треугольник;
  • с помощью конденсатора.

Как правило, подключение к однофазной сети выполняется с помощью схем звезда или треугольник.

Схема «треугольник»

Наиболее эффективная схема треугольник, т. к. выходная мощность в этом варианте будет  отличаться от трехфазного  на пятьдесят процентов. Многие отечественные электрические моторы уже имеют схему звезда, вам остается только  собрать треугольник, т. е. подключить три фазы и сделать звезду из 6 оставшихся обмоток.

Это  соединение отличается максимальной выработкой мощности двигателя. На больших  производствах ее используют крайне редко. Потому, что эта схема является сложной и в большом  производстве нет необходимости создавать такие трудные соединения. Для введения схемы в работу необходимо будет наличие трех пускателей.

Устройство схемы:
  • 1 пускатель подключают к источнику тока и к статору;
  • К свободным концам статора будут подключаться 2 и 3 пускатель;
  • Обмотки второго пускателя подключают к другим фазам, образовывая треугольник;
  • При подсоединении третьего пускателя к фазе, другие концы следует немного укоротить, тем самым делая схему звезда.

Важно: Не рекомендуется подключать одновременно 3 и 2 пускатели на магнитах, что может создать короткое замыкание и как следствие аварийное отключение автомата.

Для избежания таких ситуаций делают своеобразную электроблокировку. Суть работы которой  заключается в том, что когда включается один пускатель, происходит автоматическое выключение  второго, то есть размыкание цепи контактов.

Принцип работы
  • При запуске 1 пускателя, действием реле времени электрического двигателя включается
  • После этого происходит пуск двигателя по схеме звезда и начинается более мощная работа.
  • Через определенное время отключается 3 пускатель и включается  Теперь работа двигателя происходит по схеме треугольник с немного сниженной скоростью.
  • Если необходимо отключить питание, происходит включение 1 пускателя, затем схема  периодически повторяется.

Второй тип схемы

Электродвигатель имеет три выходящих провода. К одному подключают фазу питающего  провода, ко второму — ноль, а подключение третьего происходит к сети с помощью конденсатора. Направление движения электрического двигателя будет определяться проводом, с которым  соединен конденсатор. Для изменения направления вращательного элемента нужно просто  изменить подключение проводов.

Третьим показателем считается значение частоты вращения, которое будет равно номинальному.  Например, при подключении через трехфазную сеть вращение мотора составляет 1300 об. мин , то  при однофазном подключении значение вращения будет аналогичным.

О конденсаторах

Значение конденсатора в сети

Вполне возможно подключить трехфазный асинхронный мотор через однофазную сеть.  Движение вала будет производиться, но не с той силой как при трехфазном. В статоре происходит  накладывание электромагнитных полей трех обмоток, помимо того, что там происходит вращение  магнитного тока. Ими и определяется значение силы и крутящего момента вала.

В штатном режиме подключение через трехфазную сеть может быть осуществлено только одним из вариантов схем, т. е звезда или треугольник. Именно поэтому режим электросети подключенный по схеме треугольник допускает напряжение 380 как номинальное. В случае однофазного его  величиной будет 220 вольт. Эта величина будет ниже, чем в схеме треугольник и поэтому считается безопасным для электрического режима. Однако при уменьшении напряжения происходит  снижение таких показателей, как электрическая мощность и мощность вала движка.

Так одна из обмоток должна подсоединяться напрямую к электрической сети. Чтобы от  остальных обмоток была максимальная отдача, их нужно использовать совмещенно при  подключении с использованием конденсатора, который образует сдвиги фазы напряжения на них. И как результат мы получаем подключение как по схеме треугольник, но с однофазной цепью.

Также здесь не маленькое значение будет играть значение емкости конденсатора, т. к. им создается перемещение магнитного поля для вращения ротора.

 

На заметку: Движек с тремя фазами способен к перемещению максимального магнитного поля  до120гр. А с помощью конденсатора перемещение будет не более девяносто градусов.

Так при запускании движка может не хватить емкости конденсатора. Для увеличения пускового  момента необходимо увеличить его емкость. Но в процессе возможно, что эта добавленная емкость лишняя и при наименьшем значении работа проходила эффективнее. Поэтому для оптимизации  этих показателей лучше использовать 2 теплообменника. Один должен быть постоянно подключен к сети, а второй подсоединяется тогда, когда электрический двигатель запускается.

Еще одна особенность конденсатора при подключении к трехфазной сети это  его отношение к обмоткам, фазному и нулевому проводам. Его можно подключить или к нулевой фазе и обмотке  или к фазе и обмотке. В зависимости от того, какое подключение было использовано, зависит в  какую сторону вращается ротор. Так при добавлении в цепь всего одного переключателя, вы  можете управлять движением вала.

Такой параметр электросети, как индуктивность, также имеет отношение к фазовому сдвигу.  Индуктивность создается другим соотношением показателей напряжения и тока. Однако, если на  месте конденсатора будет подключен дроссель. То он будет способствовать значительному  уменьшению действия тока в пусковой обмотке, чем создастся слабое магнитное поле обмотками и запуск двигателя не состоится.

Поэтому конденсатор является единственным элементом пригодным для эффективного  перемещения магнитных полей статора в двигателе, подключенного к однофазной сети.

Виды конденсаторов

Для подключения электрических агрегатов 380 на 220 Вольт в основном используют  следующие бумажного типа конденсаторы с металлическим корпусом — МБГО, КБП, МБГП. Однако все эти виды очень габаритного размера и обладают небольшой емкостью.

Еще существует такой вид, как электролитические конденсаторы. Они имеют совершенно иную  схему подключения. Здесь добавлены, усложняющие схему элементы — диоды и резисторы. Если  диод выходит из строя, то появляется возможность взрыва конденсатора, т. е. в этот момент им  начинается перемещение тока с большой силой.

Есть и третий вид — конденсаторы СВВ. Они бывают круглые и пластинчатые. Обладают высокими  качествами, имеют большую емкость, по размеру не большие. Именно этот вид и рекомендуется специалистами использовать при подключении электро-двигателя 380 на 220.

Как устранить неполадки в трехфазном асинхронном двигателе: пошаговое руководство

Перед поиском и устранением неисправностей в трехфазном асинхронном двигателе, мы должны знать о трехфазном асинхронном двигателе, пускателе звезда-треугольник и его схеме подключения. Итак, давайте рассмотрим по порядку:

Здесь мы даем вам только обзор трехфазного асинхронного двигателя. 3-х фазный асинхронный двигатель имеет 3 обмотки; Предположим, U, V и W. Каждая обмотка имеет собственное сопротивление. Но все обмотки имеют одинаковое сопротивление. Общее количество проводов, идущих от двигателя - 6 i.е. U1, U2, V1, V2, W1 и W2. Когда эти три обмотки подключены по схеме ЗВЕЗДА или ТРЕУГОЛЬНИК (пускатель звезда-треугольник), двигатель готов к запуску. Соединение звезды и треугольника показано на рисунке.

Схема подключения 3-фазного асинхронного двигателя звезда-треугольник

Теперь могут возникнуть некоторые вопросы, например,

Q1- Как мы проверяем двигатель в рабочем состоянии или нет?

Ответ - Открыть все соединения двигателя. Здесь мы используем мультиметр или серийный тестер для проверки. Но с помощью серийного тестера мы можем проверить только целостность цепи, а не точное сопротивление.

  • Если мы обнаружили бесконечное сопротивление или отсутствие непрерывности в какой-либо обмотке, двигатель неисправен.
  • Если мы обнаружили отсутствие обрыва между землей и обмоткой, двигатель неисправен.
  • Проверить сопротивление обмотки. Если мы обнаружили несбалансированное сопротивление или другое. Неисправен двигатель

Q2- Почему двигатель потребляет ток больше номинального?

Ans- Двигатель потребляет ток, превышающий номинальный, по следующей причине: -

  • Проверьте входное напряжение переменного тока двигателя.Напряжение должно быть в пределах спецификации.
  • Проверить подключение двигателя.
  • Проверить сопротивление обмотки. Несбалансированное сопротивление обмотки означает, что двигатель неисправен.
  • Проверьте механическую нагрузку на двигатель. Нагрузка должна быть плавной или не заклинивать.
  • Отсоедините двигатель от нагрузки и проверьте ток. Если ток в норме, проверьте нагрузку еще раз.
  • Проверить ротор вручную или вручную, ротор должен быть свободен или исправен.
  • Если ротор не работает плавно, замените подшипник двигателя.
  • Проверить центровку ротора.

Q3- Перегрев двигателя

Ans-

  • Неправильная вентиляция или высокая температура окружающей среды.
  • Низкое напряжение или однофазный.
  • Двигатель без отключения потребляет ток выше номинального.

Существуют следующие способы запуска двигателя.

  • Пускатель прямого включения: - подает постоянное напряжение на двигатель
  • Пускатель звезда-треугольник: - понижает напряжение во время пуска
  • Пускатель автоматического трансформатора: - Пуск по частям обмотки
  • Устройство плавного пуска: - понижающее напряжение во время пуска

Пускатель звезда-треугольник

Пускатель звезда-треугольник является наиболее часто используемым пускателем после прямого пускателя в сети в электрическом мире.По сравнению с другими пускателями с пониженным напряжением, это менее затратная и простая работа.

Большинство асинхронных двигателей запускаются с использованием прямого пускателя, но когда очень мощные двигатели запускаются с помощью прямого включения, они потребляют большой пусковой ток. Из-за большого тока они вызывают нарушение напряжения питания. Чтобы ограничить пусковой ток, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, и когда двигатель достигает собственной скорости вращения, полное напряжение питания восстанавливается. Для снижения пускового напряжения используются два метода: пуск звезда-треугольник и пуск автотрансформатора.

Пускатель звезда-треугольник, используемый для пониженного пускового напряжения.Это также снижает крутящий момент. В этом стартере двигатель работает по обмотке звездой во время пуска, когда двигатель набирает максимальные обороты, обмотка преобразуется в обмотку треугольником.

Мы знаем, что при соединении звездой напряжение обмотки равно 1 / √3 линейного напряжения, но ток обмотки равен линейному току. Поэтому крутящий момент уменьшается в три раза. С другой стороны, при соединении треугольником напряжение обмотки равно линейному напряжению, а ток обмотки равен 1 / √3 линейному току.

Схема подключения питания: -

6 провод обмотки идет от двигателя как U1, U2, V1, V2, W1, W2.У нас есть 3-фазное линейное напряжение R, Y, B. Для схемы подключения питания нам потребуется 3 контактора, 1 реле перегрузки и 1 MCB. Здесь реле перегрузки используется для защиты от сильного тока.

Начнем с схемы подключения питания.

Рисунок 1:

Шаг 1: - линейное напряжение (R, Y, B,) подключается к входу MCB, а затем выход MCB подключается к входу реле перегрузки.

РИСУНОК 1: - ШАГ 1 И 2 ​​или начальное соединение

Шаг 2: - выход реле перегрузки подключается к входу главного контактора (C1), а выход главного контактора (C1) соединяет двигатель тремя проводами как U1, V1 и W1.Это означает, что фазы R, Y и B подключаются к U1, V1 и W1 через MCB, реле перегрузки и главный контактор. Показать на рисунке 1

Шаг 3: -Теперь мы подключаем U2, V2 и W2 к выходу контактора звездой (C3). И весь ввод контактора звезды закорочен на провод. Используя этот короткий провод, мы делаем обмотку звездой, показанную на рисунке 2.

Рисунок 2: соединение звездой

Рисунок 2: - Шаг 3 или соединение звездой

Шаг 4: -Теперь мы соединяем R1, Y1 и B1 с контактором треугольника (C2). Здесь мы используем наш разум, как мы соединяем U2, V2 и W2 в контакторе треугольником, потому что мы хотим сделать обмотку треугольником, когда этот контактор включен.Подключите провод, показанный на рисунке 3. Подобно тому, как U1 подключается к W2, U2 подключается к V1, V2 подключается к W1.

Рисунок-3: дельта-соединение

Шаг 5: - теперь объедините все вышеперечисленное. Теперь подключение к сети готово.

После объединения всех этапов, показанных на рисунке 4.

Метод запуска стартера ЗВЕЗДА-ТРЕУГОЛЬНИК

Последние новости
  • Скидка 93% - открытие официального магазина электротехники - Покупайте сейчас!
  • Скидка 25% на рубашки для электротехники. Ограниченная серия ... Забронируйте сейчас
  • Получите бесплатное приложение для Android | Загрузите приложение «Электрические технологии» прямо сейчас!
  • ОФИЦИАЛЬНЫЙ МАГАЗИН
  • НАПИСАТЬ ДЛЯ ET
  • РЕКЛАМА
  • ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ
  • СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
  • Главная
  • РУКОВОДСТВО
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДКА
    • Главная Электропроводка
    • 2 Новый Электропроводка 2 Новый
    • Электропроводка и установка панели солнечных батарей
    • Схемы подключения батарей
    • 1-фазная и 3-фазная проводка
    • Электропроводка и управление Trending
  • EE ESSENTIALS
    • EE How To Exclusive
    • EE Calculators Trending
    • EE Projects
    • EE Q & A Hot
    • EE MCQs Новый
    • EE Примечания и статьи
    • Анализ электрических цепей
    • EE Symbols New
  • BASIC
    • Основные понятия
    • Основные принципы электрооборудования Основы
    • Базовая электроника
    • Электрические формулы и уравнения
    • Монтаж электропроводки
    • Основы переменного тока
    • Переменный ток
    • MCQs с пояснительными ответами
    • EE Вопросы / ответы
  • МАШИНЫ
    • Все
    • Генератор
    • Аккумуляторы
    • Двигатели
    • Трансформатор
  • POWER
    • Энергосистема
    • Коэффициент мощности
    • Воздушные линии
    • Защита
    • Возобновляемая и экологически чистая энергия
    • Система солнечных панелей
  • CONTROL
    • Устранение неисправностей
    • Как сделать
    • Защита
    • Ремонт
    • Электропитание и управление двигателем
    • EE-Инструменты, приборы, устройства, компоненты и измерения
  • ЭЛЕКТРОНИКА
    • Все
    • Базовая электроника
    • Семейства булевой алгебры и логики
    • Комбинированный Di gital Circuits
    • Цифровая электроника
    • Logic Gates
    • Последовательные логические схемы
    • Сигналы
  • Еще
    • АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ
      • Цепи постоянного тока
      • Однофазные цепи переменного тока
      • Трехфазные электронные схемы переменного тока
      • Электрические / трехфазные цепи переменного тока Программное обеспечение
      • Электрические / электронные символы
      • EE Калькуляторы
    • Резисторы
      • Конденсаторы
      • Индуктивность и магнетизм
      • Электрические / электронные символы
      • Электрическое проектирование
    • Светоизлучающий диод
      • Развлечения со светодиодами
      • Возобновляемые и Зеленая энергия
      • Электроэнергия
      • Освещение
  • Искать
  • Переключить скин
  • Меню

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

  • Искать
  • Кожа переключателя
Главная > Электрические машины > Двигатели > Метод запуска стартера STAR-DELTA без таймера Монтаж электропроводки Двигатели

Трехфазный асинхронный двигатель Интервью Вопросы и ответы

Как и любой электродвигатель, трехфазный асинхронный двигатель имеет статор и ротор.Статор имеет трехфазную обмотку (называемую обмоткой статора), а ротор имеет короткозамкнутую обмотку (называемую обмоткой ротора). Только обмотка статора запитана от трехфазного источника питания. Обмотка ротора получает свое напряжение и мощность от обмотки статора, находящейся под внешним напряжением, посредством электромагнитной индукции, отсюда и название. Асинхронный двигатель можно рассматривать как трансформатор с вращающейся вторичной обмоткой, и поэтому его можно описать как «трансформаторный» переменного тока. машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую.

Каковы преимущества и недостатки трехфазного асинхронного двигателя?

Преимущества:

(i) Он имеет простую и прочную конструкцию.

(ii) Это относительно дешево.

(iii) Не требует значительного обслуживания.

(iv) Он имеет высокий КПД и достаточно хороший коэффициент мощности.

(v) Имеет самозапускающийся момент.

Недостатки:

(i) По сути, это двигатель с постоянной скоростью, и его скорость не может быть легко изменена.

(ii) Его пусковой крутящий момент ниже, чем у постоянного тока. подмешивающий двигатель.

Опишите устройство трехфазного двигателя?

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей (i) статора и (ii) ротора. Ротор отделен от статора небольшим воздушным зазором, который составляет от 0,4 мм до 4 мм, в зависимости от мощности двигателя.

в пазах статора и соответствующим образом подключены для образования симметричной 3-фазной схемы, соединенной звездой или треугольником. Обмотка статора 3-фазной НАМОТКИ наматывается на определенное количество полюсов в соответствии с требованиями скорости.

Какой эффект от нет. полюсов по скорости двигателя?

Чем больше число полюсов, тем меньше скорость двигателя и наоборот. Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, создается вращающееся магнитное поле постоянной величины. Это вращающееся поле индуцирует токи в роторе за счет электромагнитной индукции.

Из какого материала изготовлен ротор трехфазного двигателя?

Ротор. Ротор, установленный на валу, представляет собой полый многослойный сердечник с прорезями на внешней периферии.

В каком двигателе и статор, и обмотка ротора подключены к источнику напряжения?

В постоянном токе двигатель, в котором как обмотка статора (т.е. обмотка возбуждения), так и обмотка ротора (т.е. обмотка якоря) подключены к источнику напряжения.

Какие основные типы обмоток ротора используются в трехфазном асинхронном двигателе?

Обмотка, размещенная в этих пазах (называемая обмоткой ротора), может быть одного из следующих двух типов:

(1) Беличья клетка типа

(ii) Тип раны

Чем отличается ротор с короткозамкнутым ротором от ротора с обмоткой?

Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными пазами на внешней периферии.В каждый слот помещается по одной медной или алюминиевой планке. Все эти стержни соединены на каждом конце металлическими кольцами, называемыми концевыми кольцами. Это образует неразрывную короткозамкнутую обмотку. Вся конструкция (стержни и концевые кольца) напоминает a. беличья клетка, отсюда и название. Ротор электрически не подключен к источнику питания, но в нем есть ток, индуцированный действием трансформатора от статора.

Ротор с обмоткой состоит из многослойного цилиндрического сердечника и имеет трехфазную обмотку, аналогичную обмотке статора.

Как обмотки ротора подключаются к источнику питания и почему тип с фазным ротором предпочтительнее асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Обмотка ротора равномерно распределена в пазах и обычно соединяется звездой. Открытые концы обмотки ротора выведены и присоединены к трем изолированным контактным кольцам, установленным на валу ротора, при этом по одной щетке на каждом контактном кольце. Три щетки подключены к трехфазному реостату, соединенному звездой. При запуске внешние сопротивления включены в цепь ротора, чтобы обеспечить большой пусковой момент.Эти сопротивления постепенно уменьшаются до нуля по мере того, как двигатель набирает скорость. Внешние сопротивления используются только во время пуска. Когда двигатель достигает нормальной скорости, три щетки замыкаются накоротко, так что намотанный ротор работает как ротор с короткозамкнутым ротором.

Что вы подразумеваете под асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором?

Асинхронные двигатели, в которых используется ротор с короткозамкнутым ротором, называются асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором . В большинстве трехфазных асинхронных двигателей используется ротор с короткозамкнутым ротором, поскольку он имеет удивительно простую и прочную конструкцию, позволяющую ему работать в самых неблагоприятных условиях.

Почему пусковой момент асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором НИЗКИЙ?

Недостатком его является низкий пусковой момент. Это связано с тем, что стержни ротора постоянно закорочены, и невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление в цепь ротора для получения большого пускового момента.

Как вращающееся магнитное поле создается в трехфазном асинхронном двигателе?

Когда трехфазная обмотка запитана от трехфазной сети, создается вращающееся магнитное поле.Это поле таково, что его полюса не остаются в фиксированном положении на статоре, а продолжают смещаться в своих положениях вокруг статора. По этой причине его называют вращающимся полем.

Что такое синхронная скорость?

Скорость вращения вращающегося потока называется синхронной скоростью (Нс). его значение зависит от количества полюсов и частоты питания.

Поскольку число оборотов в секунду равно числу оборотов в минуту (Ns), деленному на 60, а количество циклов в секунду - это частота f, NS = (120F) / P

Считается, что магнитный поток вращается с синхронной скоростью, почему?

Скорость вращающегося магнитного поля такая же, как и скорость генератора переменного тока, который подает питание на двигатель, если у них одинаковое количество полюсов.Следовательно, считается, что магнитный поток вращается с синхронной скоростью.

Нарисуйте эквивалентную схему асинхронного двигателя

в случае трансформатора, приблизительная эквивалентная схема асинхронного двигателя получается путем смещения шунтирующей ветви (Rc Xm) на входные клеммы. Этот шаг был предпринят в предположении, что падение напряжения на R1 и X1 невелико, а напряжение на зажимах V1 существенно не отличается от индуцированного напряжения E1.

На рис. Показана примерная эквивалентная схема для каждой фазы асинхронного двигателя, где все значения относятся к первичной (т.е.э., статор).

Почему ток возбуждения асинхронного двигателя такой высокий по сравнению с силовым трансформатором?

В отличие от силового трансформатора, магнитная цепь асинхронного двигателя имеет воздушный зазор. Следовательно, ток возбуждения асинхронного двигателя (от 30 до 40% от тока полной нагрузки) намного выше, чем у силового трансформатора. Следовательно, для получения точных результатов необходимо использовать точную эквивалентную схему.

Чем отличается коэффициент трансформации асинхронного двигателя от силового трансформатора?

В трансформаторе обмотки сконцентрированы, а в асинхронном двигателе - распределены.Это влияет на коэффициент трансформации.

Почему требуется запуск трехфазных асинхронных двигателей?

Асинхронный двигатель - это, по сути, трансформатор, в котором

Пускатель прямого включения | Электротехнические примечания и статьи

Введение:

  • Для пуска асинхронных двигателей используются различные методы пуска, поскольку асинхронный двигатель потребляет больше пускового тока во время пуска.Чтобы предотвратить повреждение обмоток из-за большого пускового тока, мы применяем пускатели разных типов.
  • Самым простым стартером для асинхронного двигателя является пускатель D irect O n L In. Пускатель DOL состоит из MCCB или автоматического выключателя, контактора и реле перегрузки для защиты. Электромагнитный контактор, который может быть отключен тепловым реле перегрузки в случае неисправности.
  • Обычно контактор будет управляться отдельными кнопками пуска и останова, а вспомогательный контакт на контакторе используется через кнопку пуска в качестве удерживающего контакта.Т.е. контактор замыкается электрически с фиксацией во время работы двигателя.

Принцип DOL:

  • Для запуска контактор замыкается, подавая полное линейное напряжение на обмотки двигателя. Двигатель будет потреблять очень высокий пусковой ток в течение очень короткого времени, магнитное поле в утюге, а затем ток будет ограничен током заторможенного ротора двигателя. Мотор развивает крутящий момент заторможенного ротора и начинает разгоняться до полной скорости.
  • По мере ускорения двигателя ток начнет падать, но не будет значительно падать, пока двигатель не достигнет высокой скорости, обычно около 85% от синхронной скорости. Фактическая кривая пускового тока зависит от конструкции двигателя и напряжения на клеммах и полностью не зависит от нагрузки двигателя.
  • Нагрузка двигателя влияет на время, необходимое двигателю для разгона до полной скорости, и, следовательно, на продолжительность высокого пускового тока, но не на величину пускового тока.
  • Если крутящий момент, развиваемый двигателем, превышает момент нагрузки на всех скоростях во время цикла пуска, двигатель будет развивать полную скорость. Если крутящий момент, создаваемый двигателем, меньше крутящего момента нагрузки на любой скорости во время цикла запуска, двигатель прекратит ускоряться. Если пусковой момент с DOL-пускателем недостаточен для нагрузки, двигатель необходимо заменить на двигатель, который может развивать более высокий пусковой момент.
  • Момент ускорения - это крутящий момент, развиваемый двигателем за вычетом момента нагрузки, и он будет изменяться по мере ускорения двигателя из-за кривой крутящего момента скорости двигателя и кривой крутящего момента скорости нагрузки.Время пуска зависит от момента ускорения и инерции нагрузки.
  • Прямой пуск имеет максимальный пусковой ток и максимальный пусковой момент. Это может вызвать электрическую проблему с источником питания или может вызвать механическую проблему с ведомой нагрузкой. Таким образом, это будет неудобно для пользователей питающей сети, всегда испытывайте падение напряжения при запуске двигателя. Но если этот мотор не большой мощности, это не сильно влияет.

Детали стартеров DOL:

(1) Контакторы и катушка.

  • Магнитные контакторы - это переключатели с электромагнитным управлением, которые обеспечивают безопасное и удобное средство для подключения и отключения параллельных цепей.
  • Контроллеры магнитных двигателей используют электромагнитную энергию для включения переключателей. Электромагнит состоит из катушки с проволокой, помещенной на железный сердечник. Когда через катушку протекает ток, железо магнита намагничивается, притягивая железный стержень, называемый якорем. Прерывание прохождения тока через катушку с проволокой вызывает выпадение якоря из-за наличия воздушного зазора в магнитной цепи.

  • Магнитные пускатели двигателей с линейным напряжением представляют собой электромеханические устройства, которые обеспечивают безопасные, удобные и экономичные средства запуска и остановки двигателей и имеют то преимущество, что ими можно управлять дистанционно. Подавляющая часть продаваемых контроллеров моторов относится к этому типу.
  • Контакторы в основном используются для управления оборудованием, в котором используются электродвигатели. Он состоит из катушки, которая подключается к источнику напряжения. Очень часто для однофазных двигателей используются катушки 230 В, а для трехфазных двигателей используются катушки 415 В.Контактор имеет три основных нормально разомкнутых контакта и контакты меньшей мощности, называемые вспомогательными контактами [NO и NC], которые используются для цепи управления. Контакт - это проводящие металлические части, замыкающие или прерывающие электрическую цепь.
  • NO-нормально открытый
  • NC-нормально закрытый

(2) Реле перегрузки (защита от перегрузки) .

  • Защита электродвигателя от перегрузки необходима для предотвращения выгорания и обеспечения максимального срока службы.
  • В любых условиях перегрузки двигатель потребляет чрезмерный ток, вызывающий перегрев. Поскольку изоляция обмотки двигателя ухудшается из-за перегрева, существуют установленные ограничения на рабочие температуры двигателя для защиты двигателя от перегрева. Реле перегрузки используются в системе управления двигателем для ограничения потребляемого тока.
  • Реле перегрузки не обеспечивает защиты от короткого замыкания. Это функция защитного оборудования от перегрузки по току, такого как предохранители и автоматические выключатели, обычно расположенных в корпусе разъединителя.
  • Идеальный и самый простой способ защиты двигателя от перегрузки - это элемент, чувствительный к току, очень похожий на кривую нагрева двигателя, который размыкает цепь двигателя при превышении тока полной нагрузки. Срабатывание защитного устройства должно быть таким, чтобы двигатель мог выдерживать безвредные перегрузки, но быстро отключался от сети, если перегрузка сохраняется слишком долго.
  • Обычно предохранители не предназначены для защиты от перегрузки.Предохранитель защищает от короткого замыкания (защита от перегрузки по току). Двигатели потребляют высокий пусковой ток при пуске, и обычные предохранители не могут отличить этот временный и безвредный пусковой ток от опасной перегрузки. Выбор предохранителя зависит от тока полной нагрузки двигателя, он «перегорает» каждый раз при запуске двигателя. С другой стороны, если бы предохранитель был выбран достаточно большим, чтобы пропускать пусковой или пусковой ток, он не защитил бы двигатель от небольших вредных перегрузок, которые могут возникнуть позже.
  • Реле перегрузки - это сердце защиты двигателя. Он имеет характеристики обратнозависимого времени срабатывания, что позволяет ему удерживаться в течение периода разгона (при потреблении пускового тока), но обеспечивает защиту при небольших перегрузках, превышающих ток полной нагрузки, когда двигатель работает. Реле перегрузки являются заменяемыми и могут выдерживать повторяющиеся циклы отключения и сброса без необходимости замены. Однако реле перегрузки не могут заменить устройства защиты от перегрузки по току.

  • Реле перегрузки состоит из блока измерения тока, подключенного к двигателю, а также механизма, приводимого в действие датчиком, который служит, прямо или косвенно, для разрыва цепи.
  • Реле перегрузки можно разделить на тепловые, магнитные или электронные.
  1. Тепловое реле : Как следует из названия, тепловые реле перегрузки полагаются на повышение температуры, вызванное током перегрузки, для отключения механизма перегрузки. Реле тепловой перегрузки можно разделить на два типа: плавильные и биметаллические.
  2. Магнитное реле : Магнитные реле перегрузки реагируют только на превышение тока и не зависят от температуры.
  3. Электронное реле: Электронное или твердотельное реле перегрузки обеспечивает сочетание высокоскоростного отключения, регулируемости и простоты установки. Они могут быть идеальными для многих точных приложений.

Электропроводка стартера DOL:

(1) Главный контакт:

  • Контактор подключает напряжение питания, катушку реле и реле тепловой перегрузки.
  • L1 контактора подключается (NO) к фазе R через MCCB
  • L2 контактора подключается (NO) к фазе Y через MCCB
  • L3 контактора Подключите (NO) к фазе B через MCCB.
  • НО Контакт (- || -):
  • (13-14 или 53-54) - нормально открытый нормально разомкнутый контакт (замыкается при срабатывании реле)
  • Точка 53 контактора подключается к точке кнопки запуска (94), а точка 54 контактора подключается к общему проводу кнопки запуска / остановки.
  • NC Контакт (- | / | -):
  • (95-96) - нормально замкнутый нормально замкнутый контакт (размыкается при срабатывании тепловой перегрузки, если она связана с блокировкой перегрузки)

(2) Подключение катушки реле:

  • A1 катушки реле подключается к любой одной фазе питания, а A2 подключается к NC-соединению реле тепловой защиты от перегрузки (95).

(3) Подключение теплового реле перегрузки:

  • T1, T2, T3 подключаются к реле тепловой перегрузки
  • Реле перегрузки подключается между главным контактором и двигателем
  • NC соединение (95-96) теплового реле перегрузки соединяется с кнопкой остановки и общим соединением кнопки пуска / остановки.

Схема подключения стартера DOL:

Работа стартера DOL:

  • Основным сердцем стартера DOL является катушка реле.Обычно он получает одну фазную постоянную от входящего напряжения питания (A1). Когда катушка получает вторую фазу, катушка реле включается и магнит контактора создает электромагнитное поле, и из-за этого плунжер контактора перемещается, и главный контактор стартера замыкается, а вспомогательный контактор изменяет свое положение NO становится NC, а NC становится (показано красной линией на схеме).
  • Нажатие кнопки пуска:
  • Когда мы нажимаем кнопку пуска, катушка реле получит вторую фазу от фазы питания - главный контактор (5) - вспомогательный контакт (53) - кнопка пуска - кнопка останова - 96-95 - к катушке реле (A2).Теперь катушка возбуждается, и магнитное поле, создаваемое магнитом и плунжером контактора, движется. Главный контактор замыкается, и двигатель получает питание одновременно. Вспомогательный контакт меняет положение (53-54) с NO на NC.
  • Отпустите кнопку пуска:
  • Катушка реле получает питание, даже если мы отпускаем кнопку «Пуск». Когда мы отпускаем кнопку пуска, катушка реле получает фазу питания от главного контактора (5) - вспомогательного контактора (53) - вспомогательного контактора (54) - кнопки остановки-96-95 - катушки реле (показаны красные / синие линии на схеме).
  • В состоянии перегрузки двигатель будет остановлен прерыванием цепи управления в точках 96-95.
  • Нажатие кнопки останова:
  • Когда мы нажимаем кнопку «Стоп», цепь управления стартера прерывается при нажатии кнопки «Стоп» и питание катушки реле прерывается, плунжер перемещается и замыкающий контакт главного контактора становится разомкнутым, питание двигателя отключается.

Пусковые характеристики двигателя на DOL-стартере:

  • Доступный пусковой ток: 100%.
  • Пиковый пусковой ток: от 6 до 8 тока полной нагрузки.
  • Пиковый пусковой крутящий момент: 100%

Преимущества стартера DOL:

  1. Самый экономичный и самый дешевый стартер
  2. Простота установки, эксплуатации и обслуживания
  3. Простая схема управления
  4. Легко понять и устранить неполадки.
  5. Обеспечивает 100% крутящий момент при запуске.
  6. От стартера к двигателю требуется только один комплект кабеля.
  7. Двигатель соединен треугольником на клеммах двигателя.

Недостатки DOL Starte r:

  1. Не снижает пусковой ток двигателя.
  2. Высокий пусковой ток: Очень высокий пусковой ток (обычно в 6–8 раз больше FLC двигателя).
  3. Механически агрессивные: Термическая нагрузка на двигатель, сокращающая его срок службы.
  4. Падение напряжения: В электроустановке наблюдается большой провал напряжения из-за высокого пускового тока, влияющего на других потребителей, подключенных к тем же линиям, и поэтому не подходит для двигателей с короткозамкнутым ротором большего размера
  5. Высокий пусковой крутящий момент: Ненужный высокий пусковой крутящий момент, даже если он не требуется нагрузкой, тем самым увеличивая механическую нагрузку на механические системы, такие как вал ротора, подшипники, редуктор, муфта, цепной привод, подключенное оборудование и т. Д.что приводит к преждевременному выходу из строя и простоям оборудования .

Особенности прямого пуска

  • Для трехфазных двигателей малой и средней мощности
  • Три соединительных провода (схема: звезда или треугольник)
  • Высокий пусковой крутящий момент
  • Очень высокая механическая нагрузка
  • Сильноточные пики
  • Падения напряжения
  • Простые коммутационные аппараты

DOL подходит для:

  • Можно использовать пускатель прямого включения, если высокий пусковой ток двигателя не вызывает чрезмерного падения напряжения в цепи питания.По этой причине максимально допустимый размер двигателя для пускателя прямого включения может быть ограничен энергоснабжающей организацией. Например, коммунальное предприятие может потребовать от сельских потребителей использовать пускатели пониженного напряжения для двигателей мощностью более 10 кВт.
  • Пуск
  • DOL иногда используется для запуска небольших водяных насосов, компрессоров, вентиляторов и конвейерных лент.

DOL не подходит для:

  • Пиковый пусковой ток приведет к серьезному падению напряжения в системе питания
  • Приводимое оборудование не может выдерживать воздействия очень высоких пиковых нагрузок крутящего момента
  • Безопасность или комфорт тех, кто использует оборудование, могут быть снижены из-за внезапного запуска, например, эскалаторов и лифтов.

Нравится:

Нравится Загрузка ...

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар завершил M.Tech (Power System Control), B.E (Electric). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Industrial Electrix» (Австралийские публикации в области энергетики). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки.Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновиться по различным инженерным темам.

Завод Инжиниринг | 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 больше проблемой, чем того стоит.Но это не совсем так. Есть несколько способов облегчить процесс.

Метод фантомной ноги

Трехфазное питание состоит из трех симметричных синусоидальных волн, которые на 120 электрических градусов не совпадают по фазе друг с другом (см. Рисунок 1). Один из методов преобразования однофазной мощности, который хорошо зарекомендовал себя в течение десятилетий, заключался в подключении двух фаз к входящей однофазной сети 220 В и создании «фантомного плеча» для третьей фазы путем использования 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 вращающейся фазы, 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 быть в 10 раз больше, чем процентный дисбаланс напряжения) к двигателю, работающему с 1% дисбаланс напряжений, дисбаланс тока может составлять 10%. Это полезно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают от 15% до 50% дисбаланса токов. 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 производителем различается, и осторожно рекомендуется снизить мощность привода на 1, разделенное 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 настройке частотно-регулируемого привода для этого использования.

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

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле купить, 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.

Выбор и подключение шаговых двигателей

Платы Duet используют драйверы биполярных шаговых двигателей. Это означает, что вы можете использовать шаговые двигатели, подходящие для биполярного привода, которые имеют 4, 6 или 8 проводов.Вы не можете использовать двигатели с 5 проводами, потому что они предназначены для работы только в однополярном режиме. (Некоторые униполярные двигатели можно превратить в биполярные, вырезав дорожку на печатной плате.)

Проще всего подключать 4-проводные двигатели. Внутри шагового двигателя находятся две катушки, каждая из которых имеет провод, подключенный к каждому концу. Пары провод и катушка называются фазой. 4 провода соответствуют 4 выходным контактам каждого шагового драйвера на Duet (см. Ниже для определения фаз и подключения).

В 6-проводных шаговых двигателях по-прежнему используются 2 катушки, но каждая катушка имеет центральный отвод, что позволяет при необходимости разрезать катушку пополам. Это создает дополнительный провод для каждой катушки. Вы можете запустить их в режиме полукатушки, оставив два концевых провода неподключенными, или в режиме полной катушки, оставив центральные провода неподключенными. См. Технические характеристики двигателя, чтобы убедиться, что ваш Duet может обеспечивать достаточный ток для того, как вы хотите их подключить.

8-проводный шаговый двигатель

имеет 4 катушки, поэтому с двумя проводами на катушку получается 8 проводов.Вы можете запустить 8-проводный шаговый двигатель в режиме полукатушки (с подключенными только 2 катушками) или в режиме полной катушки, а в режиме полной катушки вы можете подключить катушки последовательно или параллельно. В Интернете есть много другой документации о том, как это сделать, просто убедитесь, что Duet может справиться с текущими требованиями. В конечном итоге для подключения к Duet нам осталось всего 4 провода.

Это максимальный ток, который вы можете пропустить через обе обмотки одновременно. Максимальный ток через одну обмотку (что действительно важно при использовании микрошага) редко указывается и будет немного выше.Однако, даже если одна обмотка приводится в действие с указанным номинальным током, двигатель будет очень горячим. Поэтому обычно устанавливают ток двигателя не более 85% от номинального тока. Следовательно, чтобы получить максимальный крутящий момент от ваших двигателей без их перегрева, вы должны выбирать двигатели с номинальным током не более чем на 25% выше рекомендованного максимального тока шагового драйвера. Это дает:

  • Duet 0.6 и Duet 0.8.5 (рекомендуемый максимальный ток двигателя 1,5 A RMS) => Номинальный ток шагового двигателя <= 1.9A
  • Duet 2 WiFi и Duet 2 Ethernet (максимальный ток двигателя 2,4 A RMS) => Номинальный ток шагового двигателя <= 3,0 A
  • Duet 2 Maestro (рекомендуемый максимальный ток двигателя 1,4 A RMS с хорошим охлаждением вентилятора) => Шаговый двигатель номинальный ток <= 1,7 А. Кстати, если вы используете двигатели с более низким номинальным током (например, от 1,0 до 1,2 А) и мощностью 24 В, то драйверы будут работать меньше.
  • Duet 3 Материнская плата 6HC и плата расширения 3HC (рекомендуемый максимальный ток двигателя 4,45A RMS) => Номинальный ток шагового двигателя <= 5.5A
  • Duet 3 Tooboard (рекомендуемый максимальный ток двигателя 1,4 A RMS) => Номинальный ток шагового двигателя <= 1,75 A

Это максимальный крутящий момент, который двигатель может обеспечить с обеими обмотками, запитанными на полном токе, прежде чем он начнет прыгать ступеньки. Удерживающий момент, когда одна обмотка находится под напряжением при номинальном токе, примерно в 1 / sqrt (2) раза больше. Крутящий момент пропорционален току (за исключением очень низких токов), поэтому, например, если вы установите драйверы на 85% номинального тока двигателя, то максимальный крутящий момент будет 85% * 0.707 = 60% от указанного удерживающего момента.

Крутящий момент создается, когда угол ротора отличается от идеального угла, соответствующего току в его обмотках. Когда шаговый двигатель ускоряется, он должен создавать крутящий момент, чтобы преодолеть инерцию собственного ротора и массу нагрузки, которую он приводит. Чтобы создать этот крутящий момент, угол ротора должен отставать от идеального угла. В свою очередь, нагрузка будет отставать от позиции, заданной прошивкой.

Иногда можно увидеть, что микрошаг уменьшает крутящий момент.На самом деле это означает, что, когда предполагается, что угол запаздывания равен углу, соответствующему одному микрошагу (потому что вы хотите, чтобы положение было точным с точностью до одного микрошага), более высокий микрошаг подразумевает меньший угол запаздывания и, следовательно, меньший крутящий момент. Крутящий момент на единицу угла запаздывания (что действительно имеет значение) не уменьшается с увеличением микрошага. Другими словами, отправка двигателю одного микрошага 1/16 приводит к точно таким же фазным токам (и, следовательно, тем же силам), что и отправка ему двух микрошагов 1/32 или четырех микрошагов 1/64 и так далее.

Существует два соответствующих размера: номер размера Nema и длина. Номер размера Nema определяет квадратный размер корпуса и положение монтажных отверстий. Самый популярный размер для 3D-принтеров - Nema 17, который имеет квадрат не более 42,3 мм и крепежные отверстия в квадрате со стороной 31 мм.

Электродвигатели Nema 17 бывают различной длины, от «блинов» длиной 20 мм до двигателей длиной 60 мм. Как правило, чем длиннее двигатель, тем больше его удерживающий момент при номинальном токе.Более длинные шаговые двигатели также имеют большую инерцию ротора. Все Duets должны иметь возможность управлять ими, хотя некоторые двигатели Nema 17 могут быть рассчитаны на ток до 2 А, что является пределом для Duet 2 Maestro (хотя вы всегда можете запускать двигатели с меньшим током).

Двигатели Nema 23 обладают более высоким крутящим моментом, чем двигатели Nema 17. Duet 2 (WiFi и Ethernet) может управлять ими, если вы внимательно их выбираете, в частности, в отношении номинального тока, максимум до 2,8 А. Duet 3 должен иметь возможность управлять более крупными двигателями, до 5.5А. Вы должны использовать питание 24 В для Duet 2 и 32 В для Duet 3 для более крупных двигателей.

Nema 34 Двигатели еще больше, с большим крутящим моментом и обычно используются в приложениях с ЧПУ. Duet 3 также может управлять этими двигателями до 5,5 А. Для достижения высоких скоростей с большими двигателями вам может потребоваться более высокое напряжение, чем максимальное 32 В для Duet 3. Можно модифицировать Duet 3, увеличив его до 48 В и, возможно, до 60 В (что является пределом для шагового драйвера), хотя это аннулирует вашу гарантию; см. https: // форум.duet3d.com/post/133293

Есть два общих угла шага: 0,9 и 1,8 градуса на полный шаг, что соответствует 400 и 200 шагам / оборот. В большинстве 3D-принтеров используются двигатели 1,8 градуса на шаг.

Не считая очевидной разницы в угле ступени:

  • Двигатели 0,9 градуса имеют немного более низкий удерживающий момент, чем аналогичные двигатели 1,8 градуса от того же производителя.
  • Однако для получения заданного крутящего момента угол запаздывания, необходимый для двигателя 0,9 градуса, немного больше половины угла запаздывания аналогичного .8градусный мотор. Или, другими словами, при малых углах запаздывания двигатель 0,9 градуса имеет почти вдвое больший крутящий момент, чем двигатель 1,8 градуса при таком же угле запаздывания.
  • При заданной скорости вращения двигатель 0,9 градуса производит вдвое большую индуктивную обратную ЭДС, чем двигатель 1,8 градуса. Таким образом, вам обычно нужно использовать питание 24 В для достижения высоких скоростей с двигателями 0,9 градуса.
  • Двигатели 0.9deg нуждаются в шаговых импульсах, которые должны подаваться на драйверы с удвоенной скоростью, чем двигатели 1.8deg. Если вы используете высокий микрошаг, тогда скорость может быть ограничена скоростью, с которой электроника может генерировать ступенчатые импульсы.Для решения этой проблемы можно использовать режим интерполяции с микрошагом 16x драйверов TMC2660 на Duet 2 WiFi / Ethernet. Драйверы Duet 2 Maestro и Duet 3 могут интерполировать при любой настройке микрошага.

Индуктивность двигателя влияет на то, насколько быстро драйвер шагового двигателя может управлять двигателем, прежде чем крутящий момент упадет. Если мы временно проигнорируем обратную ЭДС из-за вращения (см. Ниже) и номинальное напряжение двигателя намного меньше, чем напряжение питания драйвера, то максимальное число оборотов в секунду до падения крутящего момента составит:

оборотов_за_секунду = (2 * напряжение_питания) / (шаги_на_об * пи * индуктивность * ток)

Если двигатель приводит в движение ремень GT2 через шкив, это дает максимальную скорость в мм / с как:

скорость = (4 * зубцы шкива * напряжение_питания) / (шаги_на_об * пи * индуктивность * ток)

Пример: a 1.Двигатель с 8 градусами на шаг (т.е. 200 шагов на оборот) с индуктивностью 4 мГн работает при 1,5 А с использованием источника питания 12 В, а привод ремня GT2 с шкивом с 20 зубьями начнет терять крутящий момент примерно со скоростью 250 мм / с. Это скорость ленты, которая на принтере CoreXY или delta отличается от скорости головки.

На практике крутящий момент упадет раньше, чем это, из-за обратной ЭДС, вызванной движением, и потому, что вышеупомянутое не учитывает сопротивление обмотки. Двигатели с низкой индуктивностью также имеют низкую обратную ЭДС из-за вращения.

Это означает, что если мы хотим достичь высоких скоростей, нам нужны двигатели с низкой индуктивностью и высокое напряжение питания. Максимальное рекомендуемое напряжение питания для Duet 2 WiFi / Ethernet составляет 25 В, для Duet 2 Maestro - 28 В, а для Duet 3 - 32 В.

Это просто сопротивление каждой фазы и падение напряжения на каждой фазе, когда двигатель неподвижен и фаза проходит свой номинальный ток (который является продуктом сопротивления и номинального тока). Это неважно, за исключением того, что номинальное напряжение должно быть намного ниже напряжения питания шаговых драйверов.

При вращении шагового двигателя возникает обратная ЭДС. При идеальном угле нулевого запаздывания он на 90 градусов не совпадает по фазе с управляющим напряжением и совпадает по фазе с обратной ЭДС из-за индуктивности. Когда двигатель развивает максимальный крутящий момент и находится на грани пропуска шага, он находится в фазе с током.

Обратная ЭДС из-за вращения обычно не указывается в технических данных, но мы можем оценить ее по следующей формуле:

приблизительный_пик_бэк_emf_due_to_rotation = sqrt (2) * пи * номинальный_ крутящий момент * обороты_в_секунду / номинальный_ток

Формула предполагает, что удерживающий момент задан для обеих фаз с номинальным током, запитанными.Если указан только одна фаза под напряжением, замените sqrt (2) на 2.

Пример: рассмотрим шаговый двигатель 200, приводящий в движение каретку через шкив с 20 зубьями и ремень GT2. Это движение 40 мм на оборот. Чтобы достичь скорости 200 мм / сек, нам нужно 5 об / сек. Если мы используем двигатель с удерживающим моментом 0,55 Нм, когда обе фазы работают на 1,68 А, пиковая обратная ЭДС из-за вращения будет 1,414 * 3,142 * 0,55 * 5 / 1,68 = 7,3 В.

Насколько точна эта формула? dc42 измерил, а затем рассчитал обратную ЭДС для двух типов двигателей:

  • 17HS19-1684S: измерено 24 В, рассчитано 24.24 В при условии, что удерживающий крутящий момент указан с обеими фазами при номинальном токе.
  • JK42HS34-1334A: измерено 22 В, рассчитано 15,93 В с учетом удерживающего момента 0,22 Нм при подаче напряжения на обе фазы при номинальном токе. Возможно, удерживающий момент для этого двигателя указан только для одной фазы под напряжением, и в этом случае расчетное значение станет 22,53 В. Я также видел удерживающий момент для этого двигателя, указанный в другом техническом описании как 0,26 Нм, что увеличивает расчетное значение до 18,05 В.

Если у вас есть целевая скорость движения для вашего принтера, вы можете определить, по крайней мере, приблизительно, какое напряжение питания вам понадобится для драйверов двигателей. Вот как это делается на примере расчета:

  1. Определитесь с целевой скоростью движения. В этом примере я буду использовать 200 мм / сек.
  2. Исходя из заданной скорости движения, определите максимальную скорость ленты для наихудшего случая. Для декартового принтера наихудший случай - это движение по оси X или Y, поэтому наихудшая скорость ленты совпадает со скоростью движения.Для принтера CoreXY наихудший случай - это движение по диагонали, и соответствующая скорость ленты в sqrt (2) раз больше скорости движения. Для дельта-принтера наихудший случай - это радиальное перемещение около края станины, а наихудшая скорость ленты - это скорость движения, деленная на тангенс угла (тета), где тета - это наименьший угол диагонального стержня к горизонтали. На практике мы не можем использовать заданную скорость перемещения для радиальных перемещений вплоть до края кровати из-за расстояния, необходимого для ускорения или замедления, поэтому принимайте тета как угол, когда сопло находится примерно в 10 мм от края кровати. напротив башни.Для моей дельты это 30 градусов, поэтому максимальная скорость ремня составляет 200 / тангенс (30 градусов) = 346 мм / сек.
  3. Определите количество оборотов двигателя в секунду при максимальной скорости ремня, разделив скорость ремня на шаг зубьев ремня (2 мм для ремней GT2) и количество зубьев на шкиве. Моя дельта использует шкивы с 20 зубьями, поэтому максимальное количество оборотов в секунду составляет 346 / (2 * 20) = 8,7.
  4. Вычислить пиковую обратную ЭДС из-за индуктивности. Это обороты_за_секунду * пи * мотор_ток * мотор_индуктивность * N / 2, где N - количество полных шагов на оборот (так 200 для 1.Двигатели 8deg или 400 для двигателей 0.9deg). Мои моторы 0,9 градуса с индуктивностью 4,1 мГн, и я обычно использую их при 1 А. Таким образом, обратная ЭДС из-за индуктивности составляет 8,7 * 3,142 * 1,0 * 4,1e-3 * 400/2 = 22,4 В.
  5. Рассчитайте примерную обратную ЭДС за счет вращения. Из приведенной ранее формулы это sqrt (2) * pi * Rated_holding_torque * revs_per_second / Rated_current. Мои двигатели имеют номинальный ток 1,68 А и удерживающий момент 0,44 Нм, поэтому результат 1,414 * 3,142 * 0,44 * 8,7 / 1,68 = 10,1 В
  6. Желательно, чтобы напряжение питания драйвера было как минимум суммой этих двух обратных ЭДС. , плюс еще несколько вольт.Если у вас два двигателя, подключенных последовательно, то необходимое напряжение увеличивается вдвое.

В моем примере это дает 32,5 В, что выше рекомендуемого входного напряжения 25 В для Duet 2. Но, по крайней мере, мы знаем, что для наихудшего случая дельта-перемещения со скоростью движения 200 мм / сек, если я использую 24 В. тогда мощность составляет более 2/3 теоретического значения, поэтому крутящий момент, доступный для этого движения, не должен уменьшаться более чем примерно на 1/3 доступного обычного крутящего момента. С другой стороны, источника питания 12 В явно недостаточно - это объясняет, почему я смог достичь только 150 мм / сек, прежде чем я обновил принтер до 24 В.

На https://www.reprapfirmware.org/ есть онлайн-калькулятор, позволяющий сделать это наоборот (т.е. вычислить скорость, с которой начинает падать крутящий момент).

  • Если вы не будете использовать внешние драйверы шагового двигателя, выбирайте двигатели с номинальным током не менее 1,2 А и не более 2,0 А для Duet 0.6 и Duet 0.8.5, 3 А для Duet 2, 7 А для Duet 3 основного и платы расширения и 1,7 А для панелей инструментов Duet 3 или Duet 2 Maestro.
  • Запланируйте работу каждого шагового двигателя на уровне от 50% до 85% его номинального тока.
  • Размер: Nema 17 - самый популярный размер, используемый в 3D-принтерах. Nema 14 представляет собой альтернативу экструдеру с высоким редуктором. Используйте двигатели Nema 23, если вы не можете получить достаточный крутящий момент от длинных двигателей Nema 17. Duet 3 также может приводить в движение моторы Nema 34.
  • Избегайте двигателей с номинальным напряжением (или произведением номинального тока и фазного сопротивления)> 4 В или индуктивностью> 4 мГн.
  • Выберите 0,9 град. / Шаговые двигатели, если вам нужна дополнительная точность позиционирования, например для башенных двигателей дельта-принтера.В противном случае выберите двигатели 1,8 град / шаг.
  • Если вы используете какие-либо двигатели с шагом 0,9 градуса / шаг или двигатели с высоким крутящим моментом, используйте питание 24 В, чтобы вы могли поддерживать крутящий момент на более высоких скоростях.
  • При использовании экструдера с высоким редуктором (например, экструдера, в котором используется гибкий приводной кабель для передачи крутящего момента от двигателя на червячный редуктор), используйте для его привода короткий низкоиндуктивный двигатель 1,8 град / шаг.

Номера дисков, используемые в G-коде, соответствуют следующим меткам драйверов на плате (ах):

97
Номер накопителя Duet 3
этикетка платы
Duet 2 WiFi / Ethernet
этикетка платы
Duet 2 Maestro
этикетка платы
0 DRIVER_0 X 006 91 Y
2 DRIVER_2 ZA ZB (два соединенных последовательно соединенных разъема)
3 DRIVER_3 E0
4100107 06 DRIVER_5 E2 (на Duex 2/5) E2 (контакты для внешнего драйвера)
6 E3 (On Duex 2/5) E3 (контакты для внешнего драйвера)
7 E4 (On Duex 5)
8 E5 (On Duex 5)
9 E6 (On Duex 5)
10 На заголовке LCD_CONN
11 На заголовке LCD_CONN

Чтобы увидеть точное расположение контактов, проверьте электрические схемы здесь:

Схема подключения

Duet 3

Схема подключения

Duet 2 WiFi / Ethernet

Схема подключения

Duet 2 Maestro

Duet 3 имеет 6 встроенных шаговых драйверов.У Duet 2 WiFi, Ethernet и Maestro есть 5 встроенных шаговых драйверов.

Чтобы подключить шаговые двигатели к внутренним драйверам, см. Электрическую схему Duet 3, электрическую схему Duet 2 WiFi / Ethernet или электрическую схему Duet 2 Maestro. Распиновка каждого разъема шагового двигателя такая же, как и у другой популярной электроники 3D-принтера.

Для ВСЕХ ДУЭТОВ необходимо подключить два провода для одной фазы шагового двигателя к двум контактам на одном конце разъема, а провода для другой фазы - к двум контактам на другом конце. См. Следующий раздел, чтобы определить фазы вашего двигателя.

Каждый разъем шагового двигателя имеет четыре контакта. На Duet 2 WiFi / Ethernet они обозначены как «2B 2A 1A 1B» на задней стороне платы и на схеме подключения. «1» и «2» относятся к катушке или фазе, «A» и «B» относятся к положительному и отрицательному.

На Duet 2 Maestro и Duet 3 четыре контакта разъема двигателя помечены как «B1 B2 A1 A2» ​​на задней стороне платы и на схеме подключения.«A» и «B» относятся к катушке или фазе, «1» и «2» относятся к положительному и отрицательному. Это соглашение об именах, используемое большинством производителей шаговых двигателей.

Осторожно! Перепутывание фаз на 4-контактном разъеме может и часто приводит к повреждению шагового драйвера. Поэтому убедитесь, что вы знаете, какие пары проводов принадлежат одной фазе. Неважно, какую фазу вы подключаете к какой паре контактов или в каком направлении вы подключаете каждую фазу: поменять местами две фазы или поменять местами пару проводов в фазе просто заставит двигатель повернуться в другую сторону, что вы можно поправить в конфиге.g файл.

Будьте особенно осторожны при использовании шаговых двигателей со съемным кабелем! Двигатель Nema 17 со съемным кабелем обычно имеет 6-контактный разъем JST, но разные производители используют разные распиновки на этом разъеме. Всегда проверяйте фазы шагового двигателя (см. Следующий раздел) при использовании двигателей со съемными кабелями.

Настоятельно рекомендуется заземлить корпуса шаговых двигателей , особенно в принтерах с ременным приводом.В противном случае движение ремней вызовет накопление статического заряда, который в конечном итоге переместится на обмотки. Движение нити в экструдерах также может вызвать накопление статического заряда на приводном двигателе экструдера. Если моторы привинчены к металлической раме, достаточно заземления рамы.

Вот два способа разделить провода шагового двигателя на фазы:

  1. Используйте мультиметр. Между двумя проводами, принадлежащими одной фазе, должно быть сопротивление в несколько Ом, а между проводами, принадлежащими к разным фазам, не должно быть непрерывности.
  2. Когда провода двигателя ни к чему не подключены, вращайте шпиндель между пальцами. Замкните два провода вместе, затем снова закрутите шпиндель. Если вращать намного сложнее, чем раньше, эти два провода принадлежат одной фазе. В противном случае попробуйте еще раз с другой парой проводов, закороченных вместе.

Если у вас два шаговых двигателя Z, подключите их к разъемам ZA и ZB. Эти разъемы подключены последовательно, что лучше, чем подключение их параллельно для большинства типов шаговых двигателей, используемых в 3D-принтерах.

Если у вас только один шаговый двигатель Z, подключите его к разъему ZA и вставьте две перемычки в разъем ZB. Платы Duet 2 обычно поставляются с уже установленными перемычками.

Если у вас есть два шаговых двигателя Z, то для типов двигателей, обычно используемых в RepRaps (то есть с номинальным током в диапазоне от 1,2 до 2,0 А), лучше соединять их последовательно, чем параллельно. Google "Подключение шаговых двигателей последовательно", чтобы узнать, как это сделать, например:

http: // www.Instructables.com/id/Wiring-Y ...]

Некоторые новейшие комплекты китайских 3D-принтеров имеют слаботочные шаговые двигатели Z, которые вместо этого предназначены для параллельного подключения. Если двигатели имеют номинальный ток 1,0 А или ниже, подключите их параллельно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *