كيفية اختيار وحساب سعة مكثف لمحرك ثلاثي الطور
غالبًا ما يتم توصيل معدات الطاقة بشبكة أحادية الطور (220 فولت) بالطريقة السعوية. في هذه الحالة ، تحتاج إلى معرفة كيفية اختيار المكثفات لمحرك ثلاثي الطور ، يتم من خلاله تشغيل محرك الأقراص. يتم تجميع دائرة البداية منها ، مما يخلق عزم الدوران الضروري وعدم توازن الطور. في هذه المقالة ، سنحاول النظر بإيجاز في مسائل حساب السعة واختيارها ، بالإضافة إلى مخططات التوصيل المحتملة لمحرك كهربائي غير متزامن.
- الجزء الثابت
- الدوار
ما هو محرك ثلاثي الأطوار؟
معظم وحدات الطاقة التي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية هي آلات غير متزامنة. إذا قمت بتفكيك أي محرك ثلاثي الطور ، يصبح من الواضح أنه يحتوي على مكونين رئيسيين ، يتم بناء كل أعماله بناءً على التفاعل.
الجزء الثابت
هذا هو الجزء الثابت من المحرك ، والذي له شكل حلقي - أسطوانة مجوفة. يجب أن يتم التوضيح على الفور أنه ليس صلبًا ، تقريبًا ، مصنوع عن طريق تدوير فراغ دائري من الصلب. يتم تجنيد الجزء الثابت من الصفائح الحلقية (الدائرة المغناطيسية) ، والتي تتجنب تكوين ما يسمى بتيارات فوكو السطحية ، والتي يمكنها تسخين المعدن بشكل كبير. يوجد على القطر الداخلي أخاديد طولية يتم وضع لف السلك فيها. تتكون معظم المحركات القياسية من ثلاث مراحل ، مما يعني أن لديها ثلاث لفات للجزء الثابت (واحدة لكل مرحلة). هندسيًا ، يتم تعويض كل لف / مرحلة بالنسبة للآخرين بمقدار 120 درجة. يسمح مثل هذا الحساب ، عند تطبيق جهد 380 فولت على أطراف الطور ، بإثارة مجال مغناطيسي دوار في اللفات.
الدوار
هذا جزء متحرك (دوار) ومتكامل هيكليًا مع عمود الإدارة. كما أن لديها نواة صفائحية مكدسة (دائرة مغناطيسية) ، ولكن على عكس الجزء الثابت ، توجد أخاديد اللفات على القطر الخارجي. علاوة على ذلك ، لا يمكن تسمية الملفات إلا من وجهة نظر وظيفية ، لأنها في الواقع عبارة عن قضبان نحاسية بقطر معين ، وليست حزم (ملفات) من الأسلاك.
على كلا الجانبين ، يتم توصيل القضبان بألواح حد حلقية ، وتشكل نوعًا من قفص السنجاب. هذا الترتيب هو الأكثر شيوعًا ويسمى "دوار قصير الدائرة". عند تطبيق الجهد ، يوجد أيضًا مجال مغناطيسي ، لكن سرعة دورانه أقل قليلاً (غير متزامن) من سرعة دوران الجزء الثابت. هذا الاختلاف يسمى الانزلاق وهو حوالي 2 ... 10٪. بفضله ، يتم إحداث EMF (القوة الدافعة الكهربائية) بين الحقول ، مما يتسبب في دوران العمود بتردد التشغيل.
كيفية توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة أحادية الطور؟
من الممكن بدء تشغيل محرك بثلاث لفات عمل لأنه يحتوي على مراحل متغيرة بمقدار 120 درجة افتراضيًا. إذا قمت بتطبيق الجهد على مرحلة واحدة فقط ، فلن يحدث أي شيء على الإطلاق عن طريق القياس بمحرك أحادي الطور 220 فولت ، حيث تنشأ في هذه الحالة مجالات مغناطيسية مكافئة متعددة الاتجاهات. رسميًا ، لهذا ، يجب تضمين مرحلة واحدة أخرى على الأقل في العمل من أجل إنشاء تحول واكتساب الزخم اللازم. غالبًا ما يتم الاتصال بشبكة بجهد 220 فولت من خلال دائرة إضافية - دائرة مكثفات العمل والبدء.
ستبدو دائرة البداية العامة عند الاتصال بنجم (يسار) ودلتا (يمين) كما يلي:
للتوفير في فواتير الكهرباء ، يوصي قرائنا بصندوق توفير الكهرباء. ستكون الدفعات الشهرية أقل بنسبة 30-50٪ مما كانت عليه قبل استخدام التوفير. إنه يزيل المكون التفاعلي من الشبكة ، ونتيجة لذلك يتم تقليل الحمل ، ونتيجة لذلك ، يتم تقليل الاستهلاك الحالي. تستهلك الأجهزة الكهربائية كهرباء أقل ، مما يقلل من تكلفة دفعها.
كما ترون ، في كلتا الحالتين الأولى والثانية ، يتم توصيل اثنتين من اللفات الثلاث مباشرة بشبكة أحادية الطور 220 فولت. يتم إرجاع المرحلة الثالثة إلى إحدى المرحلتين السابقتين عن طريق دائرة وسيطة من المكثفات: C slave - main / working and C p - for start. والثاني متصل بالتوازي من خلال مفتاح SA. يحتوي الأخير عادةً على جهات اتصال مفتوحة ، والموضع الأقصى للزر غير ثابت - لكي يتدفق التيار عبر مكثف البدء ، يجب الضغط عليه.
لماذا تستخدم الدبابات المتوازية؟
يجب على أي شخص لم يتثاءب في وقت ما في دروس الفيزياء أن يتذكر أن الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة لمحرك ثلاثي الطور يتم ملاحظته بدقة في لحظة بدء تشغيله ، عندما تزداد سرعة الدوران من 0 إلى الاسمية. كلما زادت الطاقة ، زادت ذروة استهلاك الكهرباء. الذي يتبعه الاستنتاج المنطقي - السعة التي ستدعم التشغيل عند 220 فولت من المرجح ألا تكون كافية للبدء. لذلك ، من أجل إحضار المحرك إلى الوضع ، وفقًا للحساب ، يجب أن يتضاعف تقريبًا بالنسبة إلى المحرك العامل.
بعد البدء ، عندما يتم الوصول إلى السرعة المثلى (على الأقل 70٪ من القيمة الاسمية) ، يتم إيقاف تشغيل مكثفات البدء عن طريق تحرير زر SA. يجب القيام بذلك ، وإلا فإن السعة الإجمالية الكبيرة ستؤدي إلى خلل خطير في الطور وارتفاع درجة حرارة اللفات.
إذا كانت قوة المحرك منخفضة أو لا تعمل تحت حمولة خطيرة ، فعلى الأرجح سيكون من الممكن البدء من خلال دائرة العمل.
كيفية حساب السعة واختيار مكثف
من الواضح أن مسألة اختيار القدرات لبدء وتشغيل محرك ثلاثي الطور في شبكة أحادية الطور تعتمد على قوتها ، والتيار المقنن (الطور) والجهد. عادة ما يتم الحساب من خلال الصيغ التالية:
هناك نوعان من الكميات في هذه المعادلة:
- U - الجهد في شبكة أحادية الطور (220 فولت) ؛
- I N - تصنيف أو تيار طور ، A.
يعطي كل من مخططي الاتصال قيمًا مختلفة للخصائص الخطية والمرحلة ، كما يمكن رؤيته في الرسوم التوضيحية التالية:
يمكنك حساب التيار المطلوب بين اللفات باستخدام المشابك أو باستخدام الصيغ. إذا كان كلا الخيارين يبدو معقدًا ، فيمكنك حساب واختيار مكثف من خلال اعتماد تجريبي: 7 ميكروفاراد لكل 100 واط من الطاقة.
بالنسبة لمكثفات البدء ، يتم اختيارها مع توقع أن تكون السعة أعلى من قدرة العمال لتغطية ذروة الاستهلاك عند بدء التشغيل. تشير المصادر المختلفة إلى قيم مختلفة للمعامل النسبي: من 1.5 إلى 3. في الممارسة العملية ، غالبًا ما تستخدم التوصية بمضاعفة الزيادة.
بعد ذلك ، يمكنك التقاط المكثفات والمضي قدمًا في التخطيط. لتنظيم بدء تشغيل المحرك ، يتم استخدام نماذج الورق (MBGP ، KBP ، MBGO) ، التحليل الكهربائي أو البولي بروبيلين الممعدن (SVV). الأولى ، كقاعدة عامة ، ضخمة ورخيصة ، لكن لها أبعاد كبيرة نسبيًا ذات سعة صغيرة ، مما يجبرها على جمع البطاريات الكاملة. تتطلب النماذج الإلكتروليتية استخدام عناصر الصمام الثنائي والمقاومات في دائرة التحكم ، مما يؤدي إلى تلف المكثف أو عطله. تعد نماذج UHV أكثر حداثة ، وبالتالي فهي لا تحتوي عمليًا على أوجه القصور الموجودة في نظائرها. يمكن إنتاج شكل الكتل السعوية إما مربعة أو دائرية (براميل).
يجب عليك أيضًا تحديد جهد التشغيل للمكثف ، والذي وفقًا للحساب ، يجب أن يكون أعلى بحوالي 1.15 مرة من شبكة 220 فولت أحادية الطور. القيم الأصغر لها تأثير سلبي على متانة الكتل ، والأكبر - على أبعاد التجميع.