Kontakt-bak.ru

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

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

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

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

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

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

Ср=К(1ном/U), где

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

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

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

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

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

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

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

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Много уже писано-переписано в различных изданиях о включении трехфазного электродвигателя в однофазную сеть. И, тем не менее, иногда проблемы при решении такой задачи возникают у многих. Так как я за свою жизнь решил такую задачу не один десяток раз, думаю, что имею право поделится своим опытом и уверен, что многие найдут что-то новое и неожиданное в этом набившем оскомину вопросе.

Итак, в однофазную сеть напряжением 220 В электро двигатели 660/380 В я никогда не включал и вообще не знаю, возможно ли такое включение.

С решением такой же задачи для электродвигателя 380/220 В проблем не существует. Обычно, применяемые в промышленности и сельском хозяйстве электродвигатели соединены в «звезду». Необходимо открыть борно электродвигателя. Если есть в наличии все 6 проводов (выводов обмоток), надо рассоединить 3 провода, соединенны вместе, и принять их, например, за «начала» обмоток. Три других провода будут «концами».

Если в борне находятся отдельные 3 провода, а соединенных вместе 3-х проводов нет, значит — стопроцентная гарантия того, что электродвигатель подвергался перемотке. В этом случае необходимо вскрыть переднюю и заднюю крышки электродвигателя, снять ротор, найти соединение 3-х проводов на статоре, рассоединить их, припаять к ним удлиняющие провода, заизолировать места пайки и вывести эти провода в борно, приняв их, например, за «начала».

Далее необходимо вызвонить все 3 обмотки, не забывая, где «начало», а где «конец» обмотки (лучше их промаркировать). Потом надо соединить в борне обмотки в «треугольник» и вывести провода из борна электродвигателя. Вышеперечисленные операции изображены на рис.1.

Особенно важно не ошибаться с «началами» и «концами» обмоток (иначе электродвигатель работать не будет).

Рис 2: Схема с пускателем ПНВС

На рис.2 изображена всем известная схема с пускателем ПНВС, применяемым в стиральных машинах. Остановимся лишь на «мелочах». При неимении ПНВС, можно легко обойтись и без него, применив автомат, рубильник… и обычную кнопку с нормально разомкнутыми контактами. При включении электродвигателя в работу сначала необходимо нажать кнопку и, не отпуская ее, включить автомат (рубильник). Когда вал электродвигателя наберет обороты, кнопку надо отпустить. Можно обойтись и без автомата (рубильника). В этом случае сначала нажать кнопку, а затем включить в сетевую розетку вилку со шнуром, идущим к электродвигателю.

А теперь о самом интересном — о пусковом и рабочем конденсаторах. Сразу отмечу, что всем известный расчет номиналов емкости пускового и рабочего конденсаторов, указанный и в [1], я давно воспринимаю, как очень и очень ориентировочный. Не согласен я и с тем. что конденсаторы, используемые в качестве фазосдвигающих элементов при включении 3-фазных электродвигателей в однофазную сеть, — слабое звено в пусковом устройстве. Я включил десятки 3-фазных электродвигателей в однофазную сеть, причем в качестве пусковых практически всегда использовал электролитические конденсаторы без каких-либо «прибамбасов» на рабочее напряжение 350…450 В. Работают они как миленькие, многие годы.

Электролитов у каждого валом со старых телевизоров, их габариты сравнительно небольшие.
Не согласен я и с «литературной фразой» [1] о том, что предельной мощностью конденсаторного электродвигателя общего назначения принимается номинальная мощность 1,5 кВт. Не так давно я включил в однофазную сеть 3-фазный электродвигатель мощностью более 4кВт/1500 об./мин. (шильдик на электродвигателе отсутствовал, но габариты электродвигателя 4 кВт/1500 об./ мин. я прекрасно себе представляю, ведь включал я такие электродвигатели в однофазную сеть не единожды и, кстати, без проблем). Данный электродвигатель установлен на пилораме. Так вот, без нагрузки данный электродвигатель легко запускался при применении пускового электролитического конденсатора (вернее, батареи конденсаторов) емкостью 600 мкФ. Но когда на шкив электродвигателя был надет ремень, электродвигатель разгоняться не захотел. Когда я добавил батарею конденсаторов емкостью еще 600 мкФ (общая емкость пускового конденсатора стала равняться 1200 мкФ), электродвигатель стал нормально включаться и набирать обороты при накинутом на шкив ремне.

Здесь следует немного остановиться. Очень часто бывает, что применение рабочего конденсатора совсем не обязательно, так как мощности на валу переделанного электродвигателя вполне хватает. Если это не так. без рабочего конденсатора не обойтись. Хорошо, если есть под рукой неполярные конденсаторы требуемой емкости и на нужное рабочее напряжение. Но очень часто их нет. Вот здесь и поможет схема включения двух электролитических конденсаторов, как одного неполярного, изображенная на рис. 1 в статье [1] или на рис.1 в моей статье [2] (в данной статье такое включение показано на рис.3). Не стоит сомневаться в работоспособности и надежности этой схемы. Проверено на практике неоднократно. Кстати, повышение мощности электродвигателя при применении рабочего конденсатора видно «на глаз» при работе на все той же пилораме.

Рис 3: Схема включения двух электролитических конденсаторов.

Дам еще один очень простой и эффективный совет, позволяющий максимально точно подобрать емкость рабочего конденсатора, о котором я нигде не читал в литературе. Вот здесь уже точно репутация всем известной формулы Ср=66хРном пострадает.

Итак, способ подбора емкости рабочего конденсатора следующий. При работе электродвигателя, который включен по схеме, изображенной на рис.1, необходимо измерить напряжение на обмотке, к которой подключен рабочий конденсатор, а затем на двух других обмотках. Если напряжение на рабочем конденсаторе будет больше, чем на обмотках, необходимо уменьшить емкость рабочего конденсатора, если будет меньше — увеличить.
Асинхронный электродвигатель 220/127 В в однофазную сеть 220 В можно включить на «звезду» (рис.3).

Если понадобится изменить направление вращения вала электродвигателя, необходимо поменять местами два любых провода, идущих к «треугольнику» (рис.2) или на «звезду» (рис.3).
Если необходим реверсивный электродвигатель, необходимо применить переключатель, как это, например, показано на рис.4.

Рис 4: Схема реверсивного подключение трехфазного двигателя к однофазной цепи.

Хочу отметить, что высокооборотистые 3-фазные электродвигатели включить в однофазной сети сложнее, чем низкооборотистые. Электродвигатель 2,2 кВт/3000 об./мин. я включал легко, а вот электродвигатель 3 кВт/3000 об./мин., фазосдвигающими конденсаторами мне включить не удалось Правда, это было давно. Сейчас, когда на голове довольно много седых волос, может быть и включил бы.

И, наконец, последнее. Когда я был совсем молодым и красивым, увидел старинную книгу «Справочник сельского электрика». В данном справочнике предлагалось вместо пускового конденсатора использовать активное сопротивление (отрезок высокоомно-го нихрома со спирали электрической печки). Предоставлялся даже расчет сопротивления данного резистора в зависимости от мощности электродвигателя. Я попробовал и «О, чудо!», включил в однофазную сеть напряжением 220 В 3-фазный электродвигатель 380/ 220 В мощностью 3 кВт на 3000 об./мин., который не мог включить фазосдвигающими конденсаторами. Буквально через 2 года после армии все мои попытки повторить это чудо закончились безрезультатно.

Литература
1 Коломойцев К.В. Еще раз о надежном запуске асинхронного электродвигателя. — Электрик, №9-10, 2006 г.
2. Маньковский А Н. О включении электродвигателей в однофазную сеть. — Электрик, №1, 2004 г.

Читать еще:  Схема подключения автоматов в квартире после счетчика

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть и его реверс

Проблема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети возникает достаточно часто, потому имеет смысл рассмотреть этот вопрос. Оказывается запустить такой двигатель от обычной розетки совсем несложно — достаточно лишь дополнить схему фазосдвигающим конденсатором:

На рисунках выше показано подключение трехфазных двигателей с обмотками, соединенными звездой и треугольником.

Правда в этой схеме есть один существенный недостаток: для получения максимального КПД емкость фазосдвигающего конденсатора (Сраб.) должна меняться в зависимости от числа оборотов якоря мотора. Простейший выход из этой ситуации — использование дополнительного конденсатора (Спуск.):

Он подключается только на время пуска двигателя, после чего сразу же отключается вручную.
Какой емкости конденсаторы нужно использовать? Расчет достаточно прост. Для схемы «Звезда» формула будет выглядеть так:

Где Сраб. в микрофарадах, I — ток потребления двигателем в амперах, U — напряжение питания в вольтах.

А для схемы «Треугольник» так:

Где Сраб. в микрофарадах, I — ток потребления двигателем в амперах, U — напряжение питания в вольтах.

Если вам известна мощность электродвигателя, то ток потребления несложно рассчитать, воспользовавшись формулой:

I = P/1.73 U η cosφ

Где I — ток потребления в амперах, Р — паспортная мощность двигателя в ваттах (указана на шильдике), U — напряжение сети в вольтах, η — КПД, cosφ — коэффициент мощности.

Пусковой конденсатор должен иметь в 1.5-2 большую емкость чем рабочий. Оба конденсатора должны быть обязательно бумажными (МБГО, МБГП) и рассчитаны на рабочее напряжение как минимум в 1.5 раза превышающее напряжение питания электродвигателя.

Как осуществить реверс двигателя при таком подключении? Схема реверсирования предельно проста — достаточно добавить схему переключатель В1:

И последний вопрос: если схема подключения трехфазного двигателя к одной фазе так проста, зачем вообще классическая схема с тремя фазами? Дело в том, что при использовании обычной сети для таких двигателей, мощности их составляет 50% от номинальной, но тут уже ничего не поделаешь.

Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 или 380 В?

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

Общая информация

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

Конструктивно трехфазные электродвигатели состоят из:

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

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

Схемы подключения обмоток двигателя

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

  • Звезда;
  • Треугольник;
  • Звезда и треугольник.

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

Пример обозначения на шильде

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

Звезда

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

Схема подключения звезда

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

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

Соединение обмоток звездой

Треугольник

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

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

Схема подключения треугольник

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

Соединение обмоток треугольником

Варианты подключения

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

В однофазную сеть

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

Графически функция отставания напряжения от тока будет выглядеть следующим образом:

Изменение тока и напряжения на емкости и индуктивности

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

Схема включения в однофазную сеть

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

Расчет конденсаторного пуска производится по формуле:

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

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

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

В трёхфазную сеть

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

Схема включения в трехфазную сеть

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

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

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

Читать еще:  Что такое дифавтомат и как его подключить

Видео по теме

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Схема подключения электродвигателя во многом определяется условиями его эксплуатации.

Например, подключение «звездой» обеспечивает большую плавность работы, но дает потерю мощности по сравнению с подключением «треугольником».

Иногда бывает нужно подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть. В любом случае рассматривать этот вопрос надо по порядку. (Здесь и далее разговор пойдет про асинхронный электродвигатель как наиболее часто встречающийся).

На рисунке 1 представлены две схемы соединения обмоток двигателя.

  1. Схема соединения «звездой». Начала (или концы) всех обмоток соединяются в одной точке, оставшиеся концы (или начала) подключаются каждый к своей фазе (L1, L2, L3).

Эта схема не позволяет использовать электрический двигатель на полную мощность, но имеет меньший пусковой ток.
Соединение обмоток электродвигателя «треугольником». При этом начало одной обмотки соединяется с концом другой. Вершины получившегося треугольника подключаются к цепи трехфазного тока.

В отличие от соединения «звездой» эта схема позволяет использовать всю паспортную мощность двигателя, но имеет больший пусковой ток.

  • Подключение двигателя к сети одинаково, вне зависимости от способа соединения обмоток, поэтому, рассказывая про различные его подключения я буду использовать приведенное здесь обозначение электродвигателя, чтобы лишний раз не затруднять восприятие схемы.
  • Подключение двигателя к сети производится через электромагнитный пускатель. Схемы таких подключений приведены здесь.

    Соединение обмоток двигателя в ту или иную схему производится соответствующей установкой перемычек в клеммной коробке. (См. на соответствующих рисунках под схемами соединений). Для тех, кто привык разбираться во всем досконально на нижней части рисунка 1.с приведена схема подключения обмоток электродвигателя к соответствующим клеммам.

    Следует заметить, что сказанное относится к двигателям не подвергавшимся переделкам (ремонту) и имеющим штатную маркировку обмоток.

    В противном случае нужно самостоятельно найти обмотки, их начала и концы. Как это сделать поясняет рисунок 2.

    1. Прозваниваем обмотки. Для этого один измерительный щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления подсоединяем к любой клемме (выводу), другим последовательно проверяем остальные. Точки, сопротивление между которыми составляет единицы или доли ом (близко к нулю), являются выводами одной обмотки.
    2. Отмечаем найденную обмотку, аналогичным образом прозваниваем оставшиеся выводы, находим остальные.
    3. Определяем начала и концы обмоток электродвигателя. Для этого соединяем любые две последовательно, подаем на них переменное напряжение. Для безопасности лучше ограничиться его величиной 12-36 Вольт. К оставшейся подключаем мультиметр в режиме измерения переменного напряжения. Наличие напряжения свидетельствует, что обмотки соединены синфазно, то есть конец одной подключен к началу другой.

    Этот вариант как раз изображен на рисунке. Отсутствие напряжения говорит о том, что обмотки соединены концами (или началами). Маркируем их соответствующим образом. Повторяем указанные действия для оставшейся обмотки, соединенной с любой из первых двух.

    ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ

    Такая необходимость возникает достаточно часто. Сразу замечу — мощность электродвигателя при этом теряется.

    Схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную (220 В) сеть требует наличия фазосдвигающего конденсатора Ср. Значение его емкости в микрофарадах (мкФ) для двигателей мощностью до 2,5 кВт можно определить умножив мощность двигателя в кВт на 100.

    Конечно, для этого существует специальная формула, но описанным образом емкость можно получить с достаточной степенью приближения.

    Наиболее простая схема приведена на рисунке 3.

    В зависимости от положения переключателя SB1 будет меняться направление вращения электродвигателя. Подключение двигателя к сети производится выключателем F, в качестве которого лучше использовать автоматический выключатель.

    Сразу после его включения для старта (набора оборотов) нужно подключить дополнительный конденсатор Сдоп, емкостью в 2-3 раза большей, чем Сраб. Это достигается нажатием кнопки SB2, которая должна быть отпущена сразу после набора электродвигателем оборотов.

    Резистор R служит для разряда конденсатора Сдоп после его отключения. Значение этого резистора некритично и может быть порядка 100 — 500 кОм.

    По этой схеме можно подключать электродвигатели с по схеме как «треугольник» так и «звезда».

    Следующая схема (рис.4) использует подключение электродвигателя через пускатель. Сделано это так, чтобы включение можно было производить одним нажатием. Давайте посмотрим как эта схема работает.

    При нажатии кнопки «пуск» срабатывает пускатель КМ1. Одними своими контактами он подключает дополнительный конденсатор Сдоп, другими — включает пускатель КМ2, который подает на электродвигатель напряжение (контактная группа КМ2.1) и одновременно блокирует контакты КМ1.1 первого пускателя.

    После набора оборотов кнопка пуск отпускается, пускатель КМ1 отключается, отключая Cдоп. Напряжение на пускатель КМ2 подается им самим, он находится в замкнутом состоянии до нажатия кнопки «стоп», размыкающей цепь питания.

    Катушки пускателей должны быть рассчитана на напряжение 220В.

    © 2012-2020 г. Все права защищены.

    Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

    Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть.

    Общие сведения.

    Всякий асинхронный трехфазный двигатель рассчитан на два номинальных напряжения трехфазной сети 380 /220 — 220/127 и т. д. Наиболее часто встречаются двигатели 380/220В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое производится подключением обмоток «на звезду» — для 380 В или на «треугольник» — на 220 В. Если у двигателя имеется колодка подключения, имеющая 6 выводов с установленными перемычками, следует обратить внимание в каком порядке установлены перемычки. Если у двигателя отсутствует колодка и имеются 6 выводов — обычно они собраны в пучки по 3 вывода. В одном пучке собраны начала обмоток, в другом концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).

    В данном случае «начало» и «конец» — понятия условные, важно лишь чтобы направления намоток совпадали, т. е. на примере «звезды» нулевой точкой могут быть как начала, так и концы обмоток, а в «треугольнике» — обмотки должны быть соединены последовательно, т. е. конец одной с началом следующей. Для правильного подключения на «треугольник» нужно определить выводы каждой обмотки, разложить их попарно и подключить по след. схеме:

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

    Если у двигателя имеется только 3 вывода, следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны колодки и в обмотках найти соединение трёх обмоточных проводов (все остальные провода соединены по 2). Соединение трёх проводов является нулевой точкой звезды. Эти 3 провода следует разорвать, припаять к ним выводные провода и объединить их в один пучок. Таким образом мы имеем уже 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника. Если имеется 6 выводов, но не объединены в пучки и не имеется возможности определить начала и концы. можно посмотреть здесь.

    Трехфазный двигатель вполне успешно может работать и в однофазной сети, но ждать от него чудес при работе с конденсаторами не приходится. Мощность в самом лучшем случае будет не более 70% от номинала, пусковой момент сильно зависит от пусковой емкости, сложность подбора рабочей емкости при изменяющейся нагрузке. Трехфазный двигатель в однофазной сети это компромис, но во многих случаях это является единственным выходом. Существуют формулы для рассчета емкости рабочего конденсатора, но я считаю их не корректными по следующим причинам: 1. Рассчет производится на номинальную мощность, а двигатель редко работает в таком режиме и при недогрузке двигатель будет греться из-за лишней емкости рабочего конденсатора и как следствие увеличенного тока в обмотке. 2. Номинальная емкость конденсатора указаная на его корпусе отличается от фактической + /- 20%, что тоже указано не конденсаторе. А если измерять емкость отдельного конденсатора, она может быть в два раза большей или на половину меньшей. Поэтому я предлагаю подбирать емкость к конкретному двигателю и под конкретную нагрузку, измеряя ток в каждой точке треугольника, стараясь максимально выравнять подбором емкости. Поскольку однофазная сеть имеет напряжение 220 В, то двигатель следует подключать по схеме «треугольник». Для запуска ненагруженного двигателя можно обойтись только рабочим конденсатором.

    .

    Направление вращения двигателя зависит от подключения конденсатора (точка а) к точке б или в.
    Практически ориентировочную ёмкость конденсатора можно определить по сл. формуле: C мкф = P Вт /10 ,
    где C – ёмкость конденсатора в микрофарадах, P – номинальная мощность двигателя в ваттах.
    Для начала достаточно, а точная подгонка должна производиться после нагрузки двигателя конкретной работой. Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети, но практика показывает, что успешно работают старые советские бумажные конденсаторы рассчитаные на 160В. А их найти значительно легче, даже в мусоре. У меня мотор на сверлилке работает с такими конденсаторами, расположеными для защиты от хлопка в заземленной коробке от пускателя не помню сколько лет и пока все цело. Но к такому подходу я не призываю, просто информация для размышления. Кроме того, если включить 160и Вольтовые конденсаторы последовательно, вдвое потеряем в емкости зато рабочее напряжение увеличится вдвое 320В и из пар таких конденсаторов можно собрать батарею нужной емкости.
    Включение двигателей с оборотами выше 1500 об/мин, либо нагруженных в момент пуска, затруднено. В таких случаях следует применить пусковой конденсатор, ёмкость которого зависит от нагрузки двигателя, подбирается экспериментально и ориентировочно может быть от равной рабочему конденсатору до в 1,5 – 2 раза большей. В дальнейшем, для понятности, все что относится к работе будет зеленого цвета, все что относится к пуску будет красного, что к торможению синего.

    Читать еще:  Подключение счетчика через трансформаторы тока

    Включать пусковой конденсатор в простейшем случае можно при помощи нефиксированной кнопки.

    Для автоматизации пуска двигателя можно применить реле тока. Для двигателей мощностью до 500 Вт подойдёт реле тока от стиральной машины или холодильника с небольшой переделкой. Т. к. конденсатор остаётся заряженным и в момент повторного запуска двигателя, между контактами возникает довольно сильная дуга и серебряные контакты свариваются, не отключая пусковой конденсатор после пуска двигателя. Чтобы этого не происходило, следует контактную пластинку пускового реле изготовить из графитовой или угольной щётки (но не из медно-графитовой, т. к. она тоже залипает). Также необходимо отключить тепловую защиту этого реле, если мощность двигателя превышает номинальную мощность реле.

    Если мощность двигателя выше 500 Вт, до 1,1кВт можно перемотать обмотку пускового реле более толстым проводом и с меньшим количеством витков с таким расчётом, чтобы реле отключалось сразу же при выходе двигателя на номинальные обороты.

    Для более мощного двигателя можно изготовить самодельное реле тока, увеличив размеры оригинального. Переделка реле тока.
    Большинство трехфазных двигателей мощностью до трех кВт хорошо работают и в однофазной сети за исключением двигателей с двойной беличьей клеткой, из наших это серия МА, с ними лучше не связываться, в однофазной сети они не работают.

    Практические схемы включения.

    Работает схема следующим образом: при переводе переключателя в положение 3 и нажатии на кнопку К1 происходит пуск двигателя, после отпускания кнопки остается только рабочий конденсатор и двигатель работает на полезную нагрузку. При переводе переключателя в положение 1, на обмотку двигателя подается постоянный ток и двигатель тормозится, после остановки необходимо перевести переключатель в положениие 2, иначе двигатель сгорит, поэтому переключатель должен быть специальным и фиксироваться только в положении 3 и 2, а положение 1 должно быть включено только при удержании. При мощности двигателя до 300Вт и необходимости быстрого торможения, гасяший резистор можно не применять, при большей мощности сопротивление резистора подбирается по желаемому времени торможения, но не должно быть меньше сопротивления обмотки двигателя.

    .

    Схема реверсивного включения и торможения.

    Еще одна не совсем обычная схема автоматического включения.

    Стоимость неполярных конденсаторов достаточно высока, да и не везде их можно найти. Поэтому, если их нет, можно применить электролитические конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее. Емкость их достаточно велика при небольшом объеме, они не дефицитны и не дороги. Но нужно учесть вновь возникшие факторы. Рабочее напряжение должно быть не менее 350 Вольт, включаться они могут только парами, как указано на схеме черным цветом, а в таком случае емкость уменьшается вдвое. И если двигателю для работы нужно 100 мкФ, то конденсаторы С1 и С2 должны быть по 200мкФ.
    У электролитических конденсаторов большой допуск по емкости, поэтому лучше собрать батарею конденсаторов (обозначена зеленым цветом), легче будет подбирать фактическую емкость нужную двигателю и кроме того у электролитов очень тонкие выводы, а ток при большой емкости может достигать значительных величин и выводы могут греться, а при внутреннем обрыве вызвать взрыв конденсатора. Поэтому вся батарея конденсаторов должна находиться в закрытой коробке, особенно во время экспериментов. Диоды должны быть с запасом по напряжению и по току, необходимому для работы. До 2кВт вполне подойдут Д 245 — 248. При пробое диода сгорает ( взрывается) конденсатор. Взрыв конечно сказано громко, пластмассовая коробка вполне защитит от разлета деталей конденсатора и от блестящего серпантина тоже. Ну вот, страшилки рассказаны, теперь немного конструкции. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены вместе и, стало быть, конденсаторы старой конструкции с минусом на корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в пластмассовую коробку соответствующих размеров. Диоды нужно расположить на изоляционной пластинке и при большой мощности поставить их на небольшие радиаторы, а если мощность не велика и диоды не греются, то их можно поместить в ту же коробку. Включенные по такой схеме электролитические конденсаторы, вполне успешно работают как пусковыми так и рабочими.


    Сейчас в доводке электронная схема включения, но пока она сложна в повторении и настройке.

    Способы включения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть

    Ситуации, когда необходимо произвести подключение трехфазного асинхронного электродвигателя в однофазную сеть возникают, довольно часто. Скажем, имеется циркулярная пила, насос, компрессор или еще какое-либо оборудование с питающим напряжением 380 В., которое надо приспособить для питания от бытовой розетки 220 вольт.

    Разумеется, при этом придется произвести модернизацию привода и его системы управления. Причина этого заключается в том, что для работы асинхронного двигателя необходим главный элемент – вращающееся электромагнитное поле. В трехфазной сети сети оно создается очень легко благодаря сдвигу в 120 градусов между фазами. Поле вращается, наводит ЭДС в роторной обмотке, которая создает там электрический ток. Этот ток взаимодействует с полем, и ротор начинает вращаться.

    Если же подключить статорные обмотки трехфазного двигателя к однофазной сети, то поле получится не вращающимся, а пульсирующим. В таком поле электромагнитный момент возникнуть не может, а двигатель не запустится.

    Поэтому очевидно, что включать асинхронный трехфазный двигатель прямо в однофазную сеть нельзя. И для решения этой проблемы имеются разные способы:

    Установка частотного преобразователя

    Практически все производители современных частотных преобразователей, или, как их еще часто называют, инверторов, предлагают интересные модели, получающие питание от однофазной сети, но способные управлять трехфазным асинхронным двигателем. Мощность таких преобразователей, а, соответственно, и приводов, управляемых ими, не очень велика – до 6 кВт. Но необходимо помнить, что потребность в запуске трехфазного двигателя в однофазной сети возникает, как правило в быту, а бытовой электропривод мощностью более 6 кВт – очень большая редкость.

    Простейшая схема управления трехфазным двигателем, включенным в однофазную сеть через ПЧ:

    UZ — преобразователь частоты (инвертор); L — «фаза» сети; N — рабочий «ноль»; u, v, w — выводы для подключеия двигателя.

    Реле в цепи дискретных входов ПЧ:

    Все преобразователи частоты устроены по одному общему принципу. Вначале они преобразовывают переменное напряжение сети в постоянное при помощи статического выпрямителя. Затем управляемый инвертор формирует из постоянного напряжения импульсы различной величины, частоты и продолжительности.

    Эти импульсы распределяются по трем фазам двигателя и создают вращающееся электромагнитное поле статора. Управление преобразователем возможно либо с его съемной панели, либо посредством аналоговых или цифровых входов.

    Таким образом, при помощи преобразователя можно подключить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть и при этом в полной мере воспользоваться такими преимуществами частотно-регулируемого привода, как:

    — высокий пусковой момент; — сниженный пусковой ток; — повышенный КПД; — широкий диапазон регулирования скорости; — полный спектр встроенных защит электрооборудования привода.

    Однако, у такой схемы включения трехфазного двигателя в сеть 220 вольт, конечно есть и недостатки:

    — высокая стоимость преобразователя: стоимость ПЧ может в несколько раз превышать стоимость самого двигателя, поэтому, дешевым решением, эту схему назвать никак нельзя; — низкая его ремонтопригодность; — требовательность преобразователя к условиям эксплуатации, необходимость создания определенного микроклимата в помещении или шкафу, где он расположен.

    Монтаж пусковой схемы с рабочим и пусковым конденсаторами

    Из-за перечисленных недостатков частотных преобразователей большинство пользователей в быту отдает предпочтение рабочей схеме с конденсаторами. Идея проста и популярна: чтобы создать сдвиг фаз, необходимый для вращающегося электромагнитного поля, один из статорных выводов двигателя подключают к линии через конденсатор. Другой вывод подключается к «фазе» напрямую, а третий соединяется с рабочим нулевым проводником. Обмотки двигателя при этом обычно соединяются в «треугольник».

    Для осуществления реверса на вывод, подключенный к конденсатору, подают не «фазу», а «ноль». Поскольку необходимая емкость конденсатора зависит от текущих оборотов двигателя, то в схеме пуска применяют два конденсатора, включенных параллельно. Один из них включается только на время разгона и емкость его в два раза больше емкости рабочего конденсатора.

    Пусковой конденсатор может быть защищен сопротивлением — резистором на 200-300 Ом, включенным параллельно и обеспечивающим разряд обкладок после пуска. Номинальное напряжение конденсаторов для безотказной работы должно быть 500 вольт или более. Емкость рабочего конденсатора определяется по формуле:

    где P – номинальная мощность двигателя, кВт.

    Для нагруженных в момент пуска или имеющих мощность более 1,5 кВт асинхронных двигателей рекомендуется использовать помимо рабочего конденсатора дополнительный — только для пуска. Их емкость можно рассчитать здесь.

    При работе в однофазной сети с конденсаторами мощность двигателя снижается, в среднем на 40-50%. Ухудшаются и энергетические показатели, в частности КПД и коэффициент мощности. Но зато, схема с конденсаторами может быть собрана буквально «на коленке», без особых материальных затрат. Последнее достоинство конденсаторной схемы включения, в наше время, нередко оказывается решающим при выборе способа включения электродвигателя в однофазную сеть.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector