Kontakt-bak.ru

Контракт Бак ЛТД
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

3х фазный двигатель

Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт

Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт

Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель, а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.

Читаем подробно далее

Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле

С = 66·Рном ,

где С — емкость конденсатора, мкФ, Рном — номинальная мощность электродвигателя, кВт.

То есть можно считать, что на каждые 100 Вт мощности трехфазного электродвигателя требуется около 7 мкФ электрической емкости.

Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:

Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.

В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.

Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.

Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.

Рис 1. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»

Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»

Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью — через рабочий конденсатор (Ср) к любому из двух проводов сети.

Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (Сп). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типаЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.

Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором Сп показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп

Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.

Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей — СЗ и С6.

Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.

Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.

При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.

Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).

Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4).

При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.

Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода:

  • Схема звезды.
  • Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Читать еще:  Как пользоваться мультиметром с клещами

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток
Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:
  • Подключить импульсный постоянный ток.
  • Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата
Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Шаговые двигатели 3-х фазные

Трехфазные шаговые двигатели (ШД) применяются в оборудовании с высокими требованиями к точности позиционирования, уровням вибрации и шума.
В каталоге компании Purelogic R&D представлены двигатели с фланцем от 57 мм до 130 мм.

Шаговые двигатели 3-х фазные, Purelogic

Трехфазные шаговые двигатели (3 обмотки, 3 вывода, соединение «треугольник»). Размеры — 42мм, 57мм, 86мм, 110мм и 130мм. Угловой шаг 1.2°. Вал с одной стороны.

Шаговые двигатели 3-х фазные, Leadshine

Трехфазные шаговые двигатели (3 обмотки, 3 вывода, соединение «треугольник») производства Leadshine (Китай). Шаговые двигатели Leadshine широко известны на российском рынке и хорошо зарекомендовали себя в станках ЧПУ и системах автоматизации во всем мире, благодоря высокому качеству изготовления и стабильным характеристикам. Размеры — NEMA 23(57мм) и 34(86мм). Угловой шаг 1.2°. Вал с одной стороны. Представлены модели разного размера и разной мощности.

Устройство и предназначение

Шаговый двигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора. В отличие от сервоприводов, шаговые приводы позволяют получать точное позиционирование без использования обратной связи от датчиков углового положения. Шаговые двигатели широко применяются в станках ЧПУ, системах автоматизации и управляются специальными устройствами — драйверами шагового двигателя. Угловой шаг представленных в каталоге 3х-фазных ШД: 1.2°, сопротивление фазы 0.24 Ом — 1.4 Ом, индуктивность 0.267 мГн — 9.82 мГн. Вал с одной стороны.

Преимущества

3х фазный шаговый двигатель (ШД) обладает рядом важных преимуществ перед стандартным двухфазным ШД:

  • более равномерный момент при вращении;
  • более низкий уровень шума и вибрации ротора;
  • лучшие характеристики разгона и торможения;
  • лучшее сохранение рабочего момента на высоких оборотах.
Читать еще:  Что такое УЗО в электрике

Приводы, построенные на основе таких двигателей, показывают стабильную и качественную работу, обеспечивают высокий крутящий момент

Сфера применения

Сфера применения трехфазных ШД не отличается от сферы применения двухфазных ШД за исключением большей плавности перемещений, большего рабочего момента и меньшего уровень шума.

Как правильно выбрать

При выборе любого шагового двигателя необходимо учитывать следующие параметры:

  • фланец и диаметр вала;
  • индуктивность;
  • момент;
  • зависимость момента от скорости;
  • угловой шаг;
  • рабочий ток.

Как меняется мощность 3-фазного электродвигателя при подключении его в сеть 220 Вольт?

При подключении 3-х фазного двигателя в однофазную сеть 220 вольт при изменении подключения звездой на треугольник, как изменяется его мощность? И мощность какого двигателя будет больше 3-х фазного (переподключенного) или однофазного ? При одной и той же мощности указанной на двигателе. Спасибо.

Поделиться в социальных сетях

Комментарии и отзывы (8)

Oleg Harin

Для кого это перепечатано? Количество словей зашкаливает, мысли путаются, периодически переходя в бред. Для полноты подачи материала надо было ещё рассмотреть тему подключения в однофазную сеть трёхфазных синхронных двигателей.

Гиена

Плачу кровавыми слезами: мало того,что дремучие так и в интернете не способны посмотреть способы подключения трёхфазного двигуна к однофазной сети. Схем подключения 9 шт. ,всё зависит от движка,потребностей и режима работы такого двигателя , ну и необходимо иметь 6 выводов в клемной коробке двигателя.

Умный Коля Николай
Двигатель 3х фазный 1 квт по его мнению при подключении в однофазную 220 в мощность станет 1квт * 1,73 = 1,73 квт . Надо не умножать, а делить 1 квт = 0,53 квт.

Владимир

Ребята, 21й век на дворе. Берите частотный преобразователь и подключайте хоть в одну фазу, хоть в три.

васил

конденсатор нужен. будет работать.

николай

умножаем мощность корень из 3х он примерно 1,73 и получаем примерную мощность при 220вольтах

Дормидонт

При отключении электродвигателя могли привариться контакты контактора. причем — не все. Таким образом, двигатель остался в работе на двух фазах. Но отсутствие защиты по обрыву фазы удивляет. Маленькая вспомогательная релюшка контроля фаз должна стоять обязательно. Правда, при приваривании контактов она не помогла бы. Но почему не сработала защита? Не выбило автомат? У вас там все в плачевном состоянии?

Юрий Макаров

Смотря, что вы подразумеваете под подключением трехфазного двигателя в однофазную сеть? Никакой трехфазный двигатель не будет работать, если вы подключите его на ту единственную фазу, которая присутствует в бытовой цепи 220В, ротор попросту не будет вращаться, так как нет никакой смены электромагнитного потока в обмотках электрической машины. Поэтому чтобы трехфазный двигатель хоть как-то начал вращаться в однофазной сети, нужно сместить угол сдвига фаз как минимум для двух обмоток. Но при этом полноценной работы, само собой, не будет, двигатель не реализует свою номинальную мощность, поэтому для нормальной работы трехфазного двигателя от однофазной сети нужно обеспечить сдвиг фаз, как в трехфазной цепи, а это не так просто.

Поэтому главный вопрос к вам – какую сеть вы обеспечили для трехфазного двигателя, если она полноценная, то и электрическая машина при соединении обмоток треугольником реализует свою номинальную мощность. Соответственно, хоть трехфазный двигатель, хоть однофазный с одинаковой номинальной мощностью будут равнозначными. Если вы используете для трехфазного двигателя питание, которое значительно отличается от картины в трехфазной сети, то мощность переподключенной электрической машины будет значительно ниже, чем у стандартного однофазного двигателя. Да и условия такой работы существенно снизят срок эксплуатации трехфазного устройства, поэтому куда выгоднее использовать двигатель по назначению: однофазный – для однофазной сети, трехфазный – для трехфазной.

Электродвигатель асинхронный трехфазный

Электродвигатель асинхронный трехфазный представляет собой устройство, используемое для питания от 3-х фазной сети переменного тока. Конструктивное исполнение стандартное – статор и ротор. Первый элемент представляет собой неподвижную часть, а второй – подвижную. Между ротором и статором присутствует незначительное расстояние, именуемое воздушным зазором (примерно 0,5–2 мм).

Устройство широко используется в технике и промышленности. Чаще всего под понятием «трехфазный асинхронный двигатель» подразумевается трёхфазный асинхронный электродвигатель. Эта разновидность устройств отличается от синхронных тем, что здесь вал вращается немного медленнее скорости поля статора.

Трёхфазный электродвигатель — специфика функционирования

Электродвигатель асинхронный трехфазный работает на основе способности 3х-фазной обмотки при её подключении к сети образовывать вращающееся магнитное поле. Именно оно является основной движущейся силой в двигателе. Под действием магнитного поля в роторе появляются токи, которое создают поле, взаимодействующее в дальнейшем с полем статора. Образовавшийся пусковой момент стремится повернуть вал по направлению вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения тормозного момента ротора, а потом превышает его, вал приводится в действие. При этом процессе создаётся скольжение. Оно показывает то, насколько частота магнитного поля статора больше частоты вращения ротора (в %).

Подключение к однофазной сети

Трёхфазный асинхронный электродвигатель может быть подключён к 1-фазной сети. Это достигается при помощи фазосдвигающих элементов. При всём этом трёхфазное устройство будет функционировать только в режиме однофазного электродвигателя или конденсаторного с постоянной работой конденсатора.

При 1-фазном запуске одна обмотка принимает на себя ток через ёмкость или индуктивность, сдвигающую фазу напряжения вперёд или назад на 90 градусов. После подключения электродвигателя к сети и начала вращения ротора, нельзя отключать рабочий конденсатор. Это действие равносильно обрыву одной из фаз при работе 3-х фазного электродвигателя. Потому даже при небольшом увеличении тормозного момента двигатель остановится и сгорит.

Иногда при работе с однофазной сетью получается выполнить ручной запуск путём поворота вала. После этого электродвигатель асинхронный трехфазный может функционировать самостоятельно.

В целом, трёхфазные эл двигатели с короткозамкнутым ротором лучше использовать в соответствующей сети. Для однофазной больше подойдёт асинхронный трехфазный двигатель.

Большой выбор устройств

В нашем интернет-магазине представлены различные трёхфазные , однофазные асинхронные двигатели и запчасти к ним. Вы можете выбрать оптимальную мощность, монтажное исполнение, количество оборотов устройства и купить товар в пару кликов. Цена электромоторов зависит от их технических характеристик. Доставка актуальна по всей Украине.

Асинхронный трёхфазный двигатель

1. Применение трёхфазных двигателей в стиральных машинах

Асинхронный трёхфазный электродвигатель был изобретён в 1889 году русским электротехником Доливо-Добровольским. Трёхфазные двигатели получили широкое применение в различной промышленной технике, в том числе и в промышленных стиральных машинах. С развитием современных технологий и электронных систем управления, подобные двигатели стали распространены и в бытовой технике. В бытовых стиральных машинах трёхфазные двигатели стали применяться примерно с 2005 года. Сегодня можно встретить такие двигатели только в некоторых моделях стиральных машин торговых марок: AEG, Electrolux, Ariston, Indesit, Whirpoll, Candy, Bosch, Siemens, Miele, Haier. Трёхфазные двигатели из-за низкого уровня шума, очень часто применяются в так называемых бесшумных стиральных машинах.

2. Общие сведения о трёхфазном токе и трёхфазном двигателе

Если не вдаваться в подробности основ теории электротехники, отметим главное — электродвигатели с обмотками, соединёнными звездой работают намного мягче, чем электродвигатели с соединением обмоток в треугольник, но нельзя не отметить, что при соединении обмоток звездой двигатель не способен выдать максимальную мощность. Если соединить обмотки треугольником, двигатель выдаст полную паспортную мощность (приблизительно в 1,5 раза выше, чем при соединении звездой), но значения пусковых токов будут высокими.

3. Система управления трёхфазным двигателем (инвертор)

Выше, мы провели очень краткий обобщающий обзор по трёхфазному току и трёхфазному асинхронному двигателю. На самом деле, в электротехнике этот материал занимает очень большой раздел, с описанием всех физических процессов трёхфазной системы.

Как же работает асинхронный трёхфазный двигатель в бытовой стиральной машине, которая подключена к однофазной сети с переменным напряжением 220 вольт?

Для того, чтобы трёхфазный двигатель максимально эффективно работал в однофазной сети, применяют относительно сложный электронный преобразователь, который называют — инвертор. Структурная схема инвертора представлена ниже на (Рис.4).

Данный преобразователь имеет ярко выраженное звено постоянного тока. Переменное напряжение сети преобразуется при помощи диодного моста в постоянное, сглаживается индуктивностью (L) и ёмкостью (C), термистор (NTC) служит для защиты схемы от токовых перегрузок. Индуктивность и ёмкость в выпрямителе служат также фильтром, который защищает сеть от пульсаций при коммутации двигателя.

Читать еще:  Измерение цепи «фаза-нуль» и напряжения прикосновения

От переменной сети так же работает импульсный блок питания, который формирует пониженное постоянное напряжение различных значений для питания системы управления. С выхода выпрямителя постоянное напряжение поступает на силовую часть инвертора построенную на IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor — биполярный транзистор с изолированным затвором ). На структурной схеме IGBT позиционированы как Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6. В корпус данных транзисторов интегрирован диод включённый между цепью эмиттера и коллектора, который защищает транзистор от излишних токовых перегрузок возникающих при коммутации обмоток электродвигателя.

В инверторе осуществляется преобрaзовaние постоянного нaпряжения в трехфaзное (или однофaзное) импульсное нaпряжение изменяемой aмплитуды и чaстоты. По сигнaлaм системы упрaвления, кaждaя обмоткa электрического двигaтеля подсоединяется через соответствующие силовые трaнзисторы инверторa к положительному и отрицaтельному полюсaм звенa постоянного токa. Сигналы управления поступают на затворы транзисторов с драйверов (микросхем управления) IR1, IR2, IR3.

Сигнал на драйверы приходит с цифрового сигнального процессора ( DSP-Digital signal processor ) системы управления. Такие процессоры специально разработаны для управления двигателями. Длительность подключения кaждой обмотки в пределaх периодa следовaния импульсов модулируется по синусоидaльному зaкону. Чем выше частота преключения транзисторов, тем выше скорость вращения ротора трёхфазного двигателя, поэтому этот метод управления двигателя называют частотным.

Реверсивное вращение двигателя осуществляется за счёт изменения порядка включения транзисторов инвертора.

Алгоритм системы управления двигателем заложен в цифровом сигнальном процессоре.

Тахогенератор (Т) (Рис.4) расположенный на валу двигателя является звеном обратной связи между двигателем и блоком управления, благодаря чему, поддерживается необходимая стабильная скорость вращения двигателя на различных этапах работы стиральной машины. По сигналу с тахогенератора определятся дисбаланс барабана на стадии отжима, а в некоторых моделях стиральных машин происходит даже примерное взвешивание белья, за счёт сравнения характера сигналов тахогенератора при пустом и заполненным бельём барабане.

Подобные критерии сигналов тахогенератора, записаны в программе процессора системы управления двигателем или в микросхеме памяти блока управления.

В качестве дополнения, ко всему описанному в этом пункте, представим внешний вид и расположение некоторых компонентов инверторных блоков управления для стиральных машин.

Существует три основных вида:

1.Единый блок управления (инвертор и управление остальными элементами стиральной машины совмещены в общий модуль) (Фото 1)

2.Отдельный блок для управления 3-х фазным двигателем (Фото 2)

3.Блок управления (инвертор) расположен на самом двигателе

Фото 1. Единый блок управления стиральной машины Ariston

4.Диагностика трёхфазных асинхронных двигателей.

Большая часть неисправностей связанная с некорректной работой двигателей, заключается в неисправности самой системы управления. При неисправности системы управления, двигатель может вращаться рывками или наблюдается нестабильная частота вращения ротора, а иногда он вовсе не вращается.

На (рис.4) приведена лишь структурная схема инверторного преобразователя, на самом деле принципиальная схема инвертора намного сложнее и содержит в себе микропроцессорную систему, операционные усилители, оптические развязки и т.п.

Невозможно полноценно проверить работоспособность или напрямую включить трёхфазной двигатель стиральной машины без подключения к электронной схеме.

При помощи мультиметра представляется возможным проверить лишь целостность цепи обмоток статора двигателя, пробой обмоток на корпус, электрическое сопротивление катушки тахогенератора и тепловое защитное устройство.

5. Преимущество и недостатки трёхфазных двигателей в стиральных машинах

К преимуществу трёхфазных двигателей перед коллекторными и однофазными асинхронными двигателями можно отнести низкий уровень шума и высокий КПД двигателя, а также простоту конструкции и большой эксплуатационный ресурс. Благодаря импульсно-частотной электронной схеме управления достигается широкий диапазон и точность регулирования частоты вращения ротора двигателя. При сравнительно небольших габаритах обладает большой мощностью.

К недостаткам стоит отнести лишь сложную электронную систему управления двигателем.

Подключение электродвигателя

Подключение трехфазного электродвигателя

Асинхронные электродвигатели (АД) обладая рядом безусловных достоинств (надежность, высокая ремонтопригодность, прочность, не затратное ТО) к тому же являются более энергоэффективными. Рассмотрим схемы подключения электродвигателя 380В. Стоит заметить, что присоединить мотор представляется реальным даже к сети 220В, используя цепь на конденсаторах, но это послужит причиной существенного падения мощности, а потому нецелесообразно, такой способ в статье рассматриваться не будет. В этой статье мы рассмотрим способы подключения электромотора для достижения его максимальной мощности и производительности, при этом будет обеспечена его сохранность с технической точки зрения.

Схемы подключения электродвигателя

Основные способы присоединения обмоток трёхфазного АД — подключение электродвигателя «звездой» («З») и подключение электродвигателя «треугольником» («Т»). В электродвигателях присутствуют три обмотки, которые соединяются между собой или так, что все сходятся в одной точке, или последовательно друг за другом. К свободным концам обмоток подаются разноименные фазы. Если на шильдике электродвигаетля указана возможность соединения и «звездой» и «треугольником», его можно подключать к напряжениям 220В и 380В. Обмотки мотора соединяются «треугольником» для напряжения 220В, а «звездой» для напряжения 380В.
Важно, что при подключении электродвигателя 380 В «звездой» результатом является более мягкий запуск эл двигателя, чем при подключении «треугольником». Если вы хотите выжать из АД полную мощность – понадобится включить его «треугольником». Мощность, таким образом, существенно возрастет (практически в полтора раза), по отношению к схеме подключения трехфазного электродвигателя «З». Помните, что тут есть свои подводные камни: возросшая мощность способствует тому, что в малых/средних оборотах ток увеличивается. Изначально электродвигатели предусмотрены для работы непосрественно от источника тока, но что бы увеличить срок эксплуатации можно дополнительно включить в электрическую цепь устройство плавного пуска. Это в финансовом плане не выгодно, но с точки зрения дополнительной защиты электродвигателя и увеличения его срока службы абсолюсно обусловлено и прагматично.

Принципиальные схемы довольно просты. На Рис.2 представлены схемы подключения «З» и «Т».

Рис. 2. Схемы включения обмоток АД «звезда» и «треугольник».

Выше уже было сказано: каждый из этих способов подключения имеет свои достоинства и недостатки. Хотелось бы их совместить между собой. Это реально осуществить, используя схему включения «звезда–треугольник». Этот метод пуска совмещает в себе уменьшение пускового тока и стартового крутящего момента, при этом двигатель должен в нормальном режиме работы иметь соединение «треугольником». Эта схема рекомендована для подключения электродвигателей большой мощности, поскольку изначальное подключение такого мотора треугольником создаст высокие пусковые токи. При таком включении пусковой ток составляет 30% от возникающего при прямой подаче напряжения, а крящий момент на 25% меньше стартового при такой же подаче. К примеру при пуске насосов и вентиляторов в начале работы крутящий момент невысок и возрастает пропорционально квадрату скорости. Однако если электродвигатель имеет на валу механическую нагрузку, его подключение комбинированной схемой крайне не рекомендуется.
Как эта схема работает: первоначальный пуск осуществляется по сх. «З», благодаря этому у нас получается мягкий прием, следовательно, снижается выработка двигателя на износ, далее происходит машинальное переподключение по сх. «Т», что позволяет выжать полную мощность из мотора.

Рис. 3. Включение обмоток «звезда-треугольник».

За осуществлением задуманных параметров пользования применяется ряд пускателей (K1, K2, K3). На основной (K1) — подключаются питание с обмотками статора. Начала обмоток присоединены к контакторам K2 и K3. С пускателя К2 происходит срабатывание по сх. «Т», с пускателя K3 концы обмоток заворачиваются и срабатывают по сх. «З».
В один и тот же момент времени K2 и К3 включаться не могут, ибо при этом произойдет экстренное отключение АД, потому что сработает автомат защиты, предупредив КЗ. Осуществлена электрическая блокировка в схеме управления, исключающая возможность такого исхода.
Принцип работы схемы: при включении контактора K1 реле-таймер осуществляет включение K3 – осуществляется плавный запуск АД (сх. «З»); по истечении времени, необходимого для полного включения мотора, реле отключает пускатель K3 и подключает K2 – мотор продолжает работу с обмотками, включенными по сх. «Т»; выключается вся схема тем же пускателем K1. В любом случае если у Вас недостаточно знаний для самостоятельного, а главное безопасного подключения электромотора, лучше воспользуйтесь услугами профессионалов, либо обратитесь за консультацией к нашим специалистам.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector