Стартиране на електродвигател 380v от мрежа 220v. Трифазен двигател в еднофазна мрежа

Изчисляване на кондензатори за трифазна работа асинхронен двигателв монофазен режим

За да включите трифазен електродвигател (какво е електродвигател) в еднофазна мрежа, намотките на статора могат да бъдат свързани в звезда или триъгълник.

Мрежовото напрежение се довежда до началото на две фази. Към началото на третата фаза и една от мрежовите скоби са свързани работен кондензатор 1 и изключен (стартов) кондензатор 2, което е необходимо за увеличаване на началния въртящ момент.

Начален капацитет на кондензатора

C p \u003d C p + C o,

Където C p е работният капацитет,
C o - превключваем капацитет.

След стартиране на двигателя кондензаторът 2 се изключва.

работоспособност кондензаторен двигателза честота от 50 Hz се определя по формулите:

за веригата на фиг. a: C p \u003d 2800 I nom / U;
за веригата на фиг. b: C p \u003d 4800 I nom / U;
за веригата на фиг. c: C p \u003d 1600 I nom / U;
за веригата на фиг. g: C p \u003d 2740 I nom / U,

където C p - работен капацитет при номинално натоварване, uF;
аз име - номинален токфази на двигателя, A;
U - мрежово напрежение, V.

Натоварването на двигател с кондензатор не трябва да надвишава 65-85% от номиналната мощност, посочена на табелката на трифазен двигател.

Ако двигателят се стартира без натоварване, тогава стартовият капацитет не е необходим - работният капацитет ще бъде в същото време стартовият капацитет. В този случай схемата на превключване е опростена.

При стартиране на двигателя при натоварване, близко до номиналния въртящ момент, е необходимо да има начален капацитет C p \u003d (2,5 ÷ 3) C p.

Изборът на кондензатори се извършва според съотношенията:

за веригата на фиг. a, b: U k \u003d 1,15 U;
за веригата на фиг. c: U k \u003d 2,2 U;
за веригата на фиг. g: U k \u003d 1,3 U,

където U до и U са напреженията на кондензатора и в мрежата.

Основните технически данни на някои кондензатори са дадени в таблицата.

Ако трифазен електродвигател, свързан към еднофазна мрежа, не достигне номиналната скорост, но се блокира при ниска скорост, увеличете съпротивлението на клетката на ротора чрез завъртане на пръстени за късо съединение или увеличете въздушната междина чрез смилане на ротора с 15-20%.

В случай, че няма кондензатори, могат да се използват резистори, които се включват по същите схеми, както при стартиране на кондензатор. Включени са резистори вместо пускови кондензатори (няма работещи).

Съпротивлението (Ω) на резистора може да се определи по формулата

Където Р- резисторно съпротивление;
κ и аз- кратността на стартовия ток и линеен токв трифазен режим.

Пример за изчисляване на работния капацитет на кондензатор за двигател

Определете работния капацитет на двигателя AO 31/2, 0,6 kW, 127/220 V, 4,2/2,4 A, ако двигателят е включен съгласно диаграмата, показана на фиг. a, а мрежовото напрежение е 220 V. Стартиране на двигателя без товар.

1. Работоспособност

C p \u003d 2800 x 2,4 / 220 ≈ 30 uF.

2. Напрежението на кондензатора с избраната схема

U k \u003d 1,15 x U \u003d 1,15 x 220 \u003d 253 V.

Според таблицата избираме три кондензатора MBGO-2 от 10 микрофарда всеки с работно напрежение 300 V. Свържете кондензаторите паралелно.

Често има нужда в домакинството или по време на ремонтни работи да свържете трифазен електродвигател към мрежа от 220 волта. Тези устройства работят от Но, както знаете, в повечето къщи захранващата мрежа има само 220V. Как да свържете трифазен електродвигател към мрежа 220V? Научаваме за това от нашата статия.

Как да свържете трифазен двигател към еднофазна мрежа

Помислете за примера на шевна машина. Разбира се, фабрично няма да има проблеми с връзката. Но за работа в еднофазна мрежаТрябва малко да настроите мотора. Например, променете схемата на свързване на намотките от формата на звезда на триъгълник. Разбира се, трябва да се спазва полярността. Благодарение на тази промяна ще бъде възможно да се свърже трифазен електродвигател към 220V мрежа.

Мощността на двигателя на шевната машина е 0,4 kW. Ако можете да закупите стартови метални хартиени кондензатори MBTT, MBGO или MBGO с капацитет 50 или 100 микрофарада и работно напрежение от 450 до 600, тогава няма да има проблеми със стартирането. Въпреки това, те могат да бъдат твърде скъпи. Затова е по-добре да потърсите алтернативни "евтини" решения на проблема.

Това може да бъде краткотрайно свързване на допълнителен електролитен кондензатор. Трябва да работи само две или три секунди, не повече. В крайна сметка неговата работа е необходима само за стартиране на електрическия мотор. Тогава последният ще работи в двуфазен режим и ще загуби до половината от мощността. Въпреки това, запасът му може да бъде осигурен. Между другото, същата загуба на мощност ще се наблюдава при работа с кондензатор с фазово изместване.

Недостатъкът на метода и решението на проблема

Много хора знаят, че в мрежа с променлив ток електролитният кондензатор се нагрява много бързо. Електролитът в него кипи и експлодира. Практиката показва, че това може да стане за период от десет до петнадесет секунди. Но ако този кондензатор е включен само за секунда и половина, като се използва малко съпротивление, тогава устройството няма да се повреди, тъй като просто няма да има време да се загрее.

AT перални машиниза кратко време се използва бутонът PNVS. Тя е тризъбна. Две от тях имат фиксация, а една без нея. Поради последния контакт, кондензаторът се включва и спира да работи след спиране на натискането.

Напрежението на електролитните кондензатори трябва да бъде поне 450V. Следователно, капацитетът може да бъде събран от няколко кондензатора, поставени в защитна кутия. Такава схема на свързване е доказала своята жизнеспособност на практика. Вярно е, че експериментите са проведени само с мощност под един kW. За по-мощни двигатели най-вероятно ще е необходимо да се включи малък токоограничаващ резистор с кондензатор с необходимата мощност на разсейване.

Втори начин

Помислете как асинхронен трифазен електродвигател с ротор с катерица е свързан в еднофазна мрежа.

На практика дори когато най-добрият изборкапацитет на кондензатора за фазово изместване, въртящият момент няма да надвишава тридесет и пет процента от номиналния. Това се дължи на факта, че токът, протичащ през една намотка, се измества във фаза спрямо другите намотки. Следователно в магнитното поле на статора се създава още един компонент, освен този, който върти ротора в необходимата посока.

Формираният компонент се завърта навътре обратната странаи забавя ротора, намалявайки въртящия момент на вала и губейки енергия чрез нагряване на конвенционалните и магнитните проводници на двигателя. Но ако изключите намотката, тогава въртящият момент ще се увеличи до четиридесет и един процента. И ако промените посоката на тока в него и го свържете отново, тогава той ще се увеличи още повече и може да достигне до петдесет и осем процента.

Как да подобрим допълнително процеса

Тази оптимизация на процеса е възможна не само чрез промяна на посоката на въртене на компонента. Също така се оказва компенсацията на полетата на други намотки, които съвпадат по посока и не участват в ротационното въртене. Стартирането на двигателя също ще се подобри, когато се използват два кондензатора за фазово изместване.

Капацитетът им трябва да е еднакъв. Такива показатели се изчисляват по специална формула. Те се тестват чрез измерване на напрежението в намотките и трябва да показват приблизително същите резултати.

Еднакви напрежения могат да бъдат свързани в противоположни паралели с пунктирана линия.

Как да свържете трифазен двигател към мрежа от 220 волта

Радиолюбителите често трябва да използват въпросните двигатели. Следователно те абсолютно трябва да знаят как да свържат трифазен електродвигател към 220V мрежа. Вече е известно, че за това не е необходимо да има трифазна мрежа. По-добре е да свържете третата намотка с кондензатор с фазово изместване.

За нормална работа на двигателя те се променят, като се вземе предвид броят на оборотите. На практика това условие е много трудно изпълнимо. Те излизат от ситуацията на два етапа: двигателят се включва с начален капацитет и в същото време се оставя работният. В ръчен режим се превключва на работен.

Кондензаторът се използва само от хартиен тип и негов работно напрежениетрябва да бъде повече от един и половина пъти мрежовото напрежение. Веригата за обръщане на двигател с кондензаторен старт е доста проста. Когато превключвателят е задействан, двигателят променя посоката на въртене. Но трябва да знаете характеристиките на работата на такива двигатели. Ако устройството не работи през намотката, токът ще тече от двадесет до четиридесет процента повече от номиналния ток. Следователно при работа с товар трябва да се намали работният капацитет. Ако двигателят е претоварен, той ще се изключи и стартовият кондензатор ще трябва да се включи отново, за да започне отново.

Можете да свържете електрически мотор към 220V мрежа, всяка, дори трифазна. Някои от тях обаче може да не работят добре. Пример е двойна клетка ротор с катерица MA. Но ако превключващата верига е изпълнена правилно и необходимите параметри на кондензаторите са правилно избрани, работният процес ще бъде отличен. Например асинхронните двигатели A, AO2, APN, AO, AOL и UAD са добри варианти.

Минуси на трите метода на свързване

Недостатъците на горните пътища са следните:

Четвърти начин

Можете да премахнете тези недостатъци, като използвате следния метод. Как да свържете трифазен електродвигател към мрежа 220V?

AT трифазно напрежениевсяка крива е изместена с една трета спрямо другата.

Тъй като честотата на мрежата е петдесет херца, периодът ще бъде двадесет микросекунди. Тогава неговата трета ще бъде 6,666 ... микросекунди. Да вземем еднофазно синусоидално напрежение при 220V и 50 Hertz. Ако го прекарате през веригата за забавяне за една трета от периода, получавате изместено напрежение, което ще бъде равно на оригинала по амплитуда и честота. Ако се прекара и през същата верига на забавяне, тогава ще се получи изместено напрежение с още една трета от периода.

Не знам как да се свържа трифазен двигателв еднофазна мрежа? Схемата трябва да бъде проучена от вас възможно най-подробно. И изглежда така.

Механизмът включва захранване и положителен поляритет на трансформатора. Захранването се състои от втората намотка на трансформатора, токоизправителен мост и стабилизатор. Генераторът е сглобен в третата намотка на трансформатора, резистора и диодния токоизправител. Ценеровият диод предпазва входовете на частта от случайно увеличение над допустимото напрежение, т.е. повече от дванадесет волта. Частта съдържа правоъгълен импулсен шейпер. Резултатът е правоъгълни импулсипри петдесет херца положителна полярност.

При трансформиране могат да се прилагат три монофазни или специални със сърцевина под формата на пръчки. Обединете се отделни елементитрябва да е в подредба звезда-звезда.

Заключение

По този начин решението на въпроса как да свържете трифазен електродвигател към 220V мрежа е възможно по няколко начина. Някои от тях са по-трудни за изпълнение, но процесът ще върви по-добре. Други методи са по-прости, но не и без недостатъци.

Има ситуации, когато трябва да свържете електрически уред по различен начин, отколкото е записано в паспорта му. Например, често се изисква свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа, което, въпреки че намалява мощността му, понякога е напълно оправдано. Има основни схеми за включване на такива електродвигатели, които се използват широко и успешно в практиката. Има и някои нюанси, които помагат за решаването на неочаквани трудности, свързани с липсата на определени материали.

Изчисляване на кондензатори
Модели на кондензатори
Данни за двигателя
- Реверс в еднофазна мрежа

Работа на трифазен двигател в еднофазна мрежа

За правилното разбиране на задачата трябва ясно да разберете принципа, по който работят трифазните електродвигатели. С три намотки, изместени една спрямо друга на 120 градуса, те са в идеални условия: магнитното поле се върти равномерно около обиколката, създавайки движеща сила без никакви резки или вълни. След подаване на напрежение към веригата се появява начален въртящ момент и роторът започва да се върти до работна скорост.

Трифазният ток може да бъде представен като три еднофазни вериги, също изместени един спрямо друг на 120 градуса. Ясно е защо двигателят ще работи без трептения: когато роторът се върти на всяка трета, той се „взема“ от следващата фаза, която го „придружава“ за още една трета от оборота. И в резултат се получава пълен оборот.

Но сега стана необходимо да се включи такъв апарат на една фаза. Ако просто го вземете и приложите такова напрежение към всеки две намотки, тогава нищо няма да се случи. В една от намотките на статора ще има пулсиращо магнитно поле, което не влияе на нищо друго. Няма стартов момент, няма и въртящ момент - двигателят само ще загрее. Но сега, знаейки принципа на работа на такива машини, е лесно да се разбере какво е необходимо. Необходимо е да се използват и трите намотки, докато трябва да има фазово изместване.

Свързването на трифазен двигател към еднофазна мрежа се извършва съгласно най-често срещаната схема - със стартов кондензатор. Този метод ви позволява да използвате и трите намотки, както и да създадете необходимото фазово изместване.

Намотките на трифазен електродвигател могат да бъдат включени по две основни схеми: звезда и триъгълник. В зависимост от това се различава и връзката на кондензатора.

Би било възможно да се мине с един кондензатор, но най-често електрическите двигатели имат някакъв товар, което означава, че ще е необходим допълнителен капацитет, за да ги стартирате. Следователно е необходимо за кратко да включите допълнителен капацитивен елемент във веригата - стартов кондензатор.

Изчисляване на кондензатори

Ясно е, че първият срещнат кондензатор не може да бъде свързан към стартовата верига. Ако капацитетът е повече от необходимия, електродвигателят ще се нагрее, ако е по-малък, няма да работи стабилно. Има специални изчисления за намиране на желаните стойности.

I - фазов ток на статора. Най-добре е да го измерите с клещи или, ако това не е възможно, можете да вземете стойностите, посочени на табелката - етикет на рамката на двигателя.

За да спестите сметки за електричество, нашите читатели препоръчват Electricity Saving Box. Месечните плащания ще бъдат с 30-50% по-малко, отколкото са били преди използването на спасителя. Той премахва реактивния компонент от мрежата, в резултат на което натоварването и в резултат на това консумацията на ток намалява. Електрическите уреди консумират по-малко електроенергия, намалявайки разходите за нейното плащане.

Капацитетът на стартовия кондензатор се взема от изчислението на 2–3 C slave.

Въпреки това, все едно, най-добрият вариантще има допълнителен избор на необходимите контейнери експериментално. Тази таблица ще помогне:

Напрежението на кондензаторите трябва да бъде 1,5 пътинад мрежовото напрежение. Това се дължи на факта, че 220V е ефективното напрежение, но кондензаторът ще бъде повлиян от пълното амплитудно напрежение. И е 2 пъти по-висок от сегашния. Това е приблизително 1,4. Просто математическо изчисление помага да се види: 220 * 1,4 \u003d 308 V. Е, ако смятате, че рядко има точно 220 в контакта, най-често напрежението плава в едната посока и в другата, тогава трябва да вземете по-голямо стойност.

Модели на кондензатори

Най-добре е, разбира се, да използвате хартиено-метални кондензатори. Ако няма подходящи контейнери, те се набират от няколко елемента. Но какво ще стане, ако няма метално-хартиени? Приемливо ли е да се използва електролит?

За работещи кондензатори - определено не. Електролитните контейнери са полярни, тоест те са за постоянен ток, а при свързване е важно да се спазва полярността. В електрическата мрежа или при грешно свързване те просто експлодират, разпръсквайки хартия и електролит навсякъде.

Но има и някои трикове. Какво да направите, ако има само електролити и трябва да стартирате електрическия мотор точно тук и сега? Повечето проста схемаза превръщане на полярен елемент в неполярен:

Свържете се с отрицателни контакти. Струва си да запомните, че при такава връзка общият им капацитет ще бъде два пъти по-малък (ако стойностите са еднакви, тогава можете просто да разделите на две).

Но в нашата верига има големи токове, така че е по-добре да използвате друга връзка:

Прилага се срещу - паралелна връзка, следователно трябва да изчислите правилно получения капацитет. Диодите също са избрани за ток и напрежение.

Ако двигателят ще работи на мощна машина, тогава е по-добре да вземете елементи от метална хартия. За стартовия капацитет се използват електролити, но тук е важно да не прекалявате с бутона за стартиране.

Данни за двигателя

Какво трябва да обърнете внимание при свързване на трифазни електродвигатели към еднофазна мрежа:

полезната мощност е намалена до 70-80%;
при работни стойности от 380/220, Ỵ / Δ, е необходимо да се свържете към една фаза с триъгълник. Когато е свързан в звезда, няма да има максимална мощност;
ако на табелката е посочена само една стойност - 380V, звезда, тогава ще трябва да разглобите двигателя, за да преминете към триъгълник, което не е много удобно. Ако е възможно, по-добре е да потърсите друг двигател.

Реверс в еднофазна мрежа

За да обърнете трифазен двигател, свързан към еднофазна мрежа, трябва да превключите стартовия кондензатор към друга намотка. Необходимо е да направите това с отстранено захранващо напрежение и да го включите само след пълно спиране на ротора. Това е най-простата схема за обръщане.

Има и други решения на този проблем, но те са по-сложни и скъпи.

Както може да се види от горното, трифазните асинхронни са доста гъвкави електрически автомобили. Те са се доказали в работата, могат да бъдат включени по различен начин от написаното в паспорта, а също така, в зависимост от версията, могат да работят в различни условия.

Добавете сайт към отметките

За да изключите стартовия кондензатор, можете да използвате допълнително реле K1, тогава няма нужда от превключвател SA1 и кондензаторът ще се изключи автоматично (фиг. 5).

При натискане на бутона SB1 се активира релето K1 и контактната двойка K1.1 включва магнитния стартер KM1, а K1.2 - стартовия кондензатор C p. Магнитният стартер KM1 се самозаключва със собствен контактна двойка KM 1.1, а контактите KM 1.2 и KM 1.3 свързват електродвигателя към мрежата.

Бутонът "Старт" се държи натиснат, докато двигателят се ускори напълно, след което се отпуска. Реле K1 дезактивира и изключва стартовия кондензатор, който се разрежда през резистор R2. В същото време магнитният стартер KM 1 остава включен и осигурява захранване на електродвигателя в работен режим.

За да спрете двигателя, натиснете бутона "Стоп". В подобрено стартово устройство съгласно схемата на фиг. 5 можете да използвате реле от типа MKU-48 или подобно.

Използването на електролитни кондензатори в схеми за стартиране на двигатели

При включване на трифазен асинхронни електродвигателив еднофазна мрежа, като правило, се използват обикновени хартиени кондензатори. Практиката показва, че вместо обемисти хартиени кондензатори могат да се използват оксидни (електролитни) кондензатори, които са по-малки и по-достъпни като цена за покупка.

Схемата за подмяна на обикновен хартиен кондензатор е дадена на фиг. 6.

Положителната полувълна на променлив ток преминава през веригата VD1, C2 и отрицателната VD2, C2. Въз основа на това могат да се използват оксидни кондензатори допустимо напрежениедва пъти по-малък, отколкото при конвенционалните кондензатори със същия капацитет.

Например, ако хартиен кондензатор за напрежение 400 V се използва във верига за еднофазна мрежа с напрежение 220 V, тогава при смяната му съгласно горната схема, електролитен кондензатор за напрежение 200 V може да се използва.пусково устройство.

Включване на трифазен двигател в еднофазна мрежа с помощта на електролитни кондензатори

Схемата за свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа с помощта на електролитни кондензатори е показана на фиг. 7.

В горната диаграма SA1 е превключвателят за посока на въртене на двигателя, SB1 е бутонът за ускорение на двигателя, електролитните кондензатори C1 и C3 се използват за стартиране на двигателя, C2 и C4 се използват по време на работа.

Избор на електролитни кондензатори във веригата на фиг. 7 се прави най-добре с измервателна клеща. Токовете се измерват в точки A, B, C и равенството на токовете в тези точки се постига чрез поетапно избиране на капацитета на кондензатора. Измерванията се извършват при натоварен двигател в режима, в който той трябва да работи.

Диодите VD1 и VD2 за мрежа от 220 V се избират с обратно максимално допустимо напрежение най-малко 300 V. Максималният ток на диода в права посока зависи от мощността на двигателя. За електродвигатели до 1 kW са подходящи диоди D245, D245A, D246, D246A, D247 с постоянен ток 10 A.

При по-голяма мощност на двигателя от 1 kW до 2 kW, трябва да вземете по-мощни диоди със съответния преден ток или да поставите малко по-малко мощни диодипаралелно, като ги монтирате на радиатори.

Трябва да се обърне внимание на факта, че когато диодът е претоварен, може да настъпи разбивка и да тече през електролитния кондензатор променлив токкоето може да доведе до прегряване и експлозия.

Включване на мощни трифазни двигатели в еднофазна мрежа

Кондензаторната верига за свързване на трифазни двигатели към еднофазна мрежа ви позволява да получите не повече от 60% от номиналната мощност от двигателя, докато ограничението на мощността на електрифицираното устройство е ограничено до 1,2 kW. Това очевидно не е достатъчно за работата на електрическо ренде или електрически трион, който трябва да има мощност от 1,5 ... 2 kW. Проблемът в този случай може да бъде решен чрез използване на по-голям електродвигател, например 3...4 kW. Тези типове двигатели са проектирани за напрежение от 380 V, техните намотки са свързани със "звезда" и има само 3 изхода в клемната кутия.

Включването на такъв двигател в мрежа 220 V води до намаляване на номиналната мощност на двигателя с 3 пъти и с 40% при работа в еднофазна мрежа. Това намаляване на мощността прави двигателя неизползваем, но може да се използва за въртене на ротора на празен ход или с минимално натоварване. Практиката го показва повечето отелектрически двигатели уверено ускорява до номинална скорост и в този случай стартови токовене надвишава 20 А.

Усъвършенстване на трифазен двигател

Най-лесният начин да прехвърлите мощен трифазен двигател в работа е да го преобразувате в еднофазен режим, като същевременно получавате 50% от номиналната мощност. Превключването на двигателя в монофазен режим изисква малко усъвършенстване.

отвори клемна кутияи определете от коя страна на капака на корпуса на двигателя пасват проводниците на намотката. Разхлабете винтовете, закрепващи капака, и го извадете от корпуса на двигателя. Намерете кръстовището на трите намотки в обща точка и запоете допълнителен проводник със сечение, съответстващо на напречното сечение на намотката към общата точка. Усукването със запоен проводник е изолирано с електрическа лента или PVC тръба и допълнителен изход се изтегля в клемната кутия. След това капакът на корпуса се монтира на място.

Превключващата верига на електродвигателя в този случай ще има формата, показана на фиг. осем.

По време на ускорението на двигателя се използва свързването на намотките в звезда със свързването на фазоизместващия кондензатор Sp. В режим на работа само една намотка остава свързана към мрежата, а въртенето на ротора се поддържа чрез пулсиране магнитно поле. След превключване на намотките кондензаторът Sp се разрежда през резистора Rp. Работата на представената схема беше тествана с двигател тип AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 об / мин), инсталиран на домашно изработена дървообработваща машина, и показа своята ефективност.

Подробности

В превключващата верига на намотките на двигателя трябва да се използва пакетен превключвател за работен ток от най-малко 16 A като превключващо устройство SA1, например превключвател тип PP2-25 / N3 (двуполюсен с неутрален, за ток от 25 A). Превключвателят SA2 може да бъде от всякакъв тип, но за ток най-малко 16 A. Ако не се изисква реверс на двигателя, тогава този превключвател SA2 може да бъде изключен от веригата.

Недостатъкът на предложената схема за свързване на мощен трифазен електродвигател към еднофазна мрежа може да се счита за чувствителността на двигателя към претоварване. Ако натоварването на вала достигне половината от мощността на двигателя, тогава скоростта на въртене на вала може да намалее, докато спре напълно. В този случай товарът се отстранява от вала на двигателя. Превключвателят първо се премества в позиция „Ускорение“, а след това в позиция „Работа“, след което продължават по-нататъшната работа.

За да се подобрят стартовите характеристики на двигателите, в допълнение към стартовия и работния кондензатор може да се използва и индуктивност, което подобрява равномерността на фазовото натоварване.

Сред различните методи за стартиране на трифазни електродвигатели в еднофазна мрежа, по-често срещаният се основава на свързване на третата намотка чрез фазово изместващ кондензатор. Необходима мощностразработен от двигателя в този случай е 50 ... 60% от мощността му в трифазна връзка. Не всички трифазни електродвигатели обаче работят добре, когато са свързани към еднофазна мрежа. Сред такива електродвигатели може да се разграничи, например, с двойна секция на ротор с катерица от серията MA. В тази връзка, при избора на трифазни електродвигатели за работа в еднофазна мрежа, трябва да се даде предпочитание на двигатели от серията A, AO, AO2, APN, UAD и др.

За нормална работа на електродвигател с кондензаторен старт е необходимо капацитетът на използвания кондензатор да варира в зависимост от броя на оборотите. На практика това условие е доста трудно за изпълнение, поради което се използва двустепенно управление на двигателя. При стартиране на двигателя се свързват два кондензатора, а след ускорение единият кондензатор се изключва и остава само работният кондензатор.

1.2. Изчисляване на характеристиките и частите на електродвигателя.

Ако, например, в паспорта на електродвигателя захранващото му напрежение е 220/380, тогава двигателят е свързан към еднофазна мрежа съгласно схемата, показана на фиг. един

Схема за свързване на трифазен електродвигател към мрежа 220 V

C p - работен кондензатор;
C p - стартов кондензатор;
P1 - пакетен превключвател

След включване на пакетния превключвател P1, контактите P1.1 и P1.2 се затварят, след което трябва незабавно да натиснете бутона „Ускорение“. След набор от обороти, бутонът се освобождава. Двигателят се реверсира чрез превключване на фазата на намотката му с ключ SA1.

Капацитетът на работния кондензатор Cp в случай на свързване на намотките на двигателя в „триъгълник“ се определя по формулата:

, където

U - мрежово напрежение, V

А в случай на свързване на намотките на двигателя в „звезда“, тя се определя по формулата:

, където
Cp е капацитетът на работния кондензатор в uF;
I е токът, консумиран от електродвигателя в A;
U - мрежово напрежение, V

Токът, консумиран от електродвигателя в горните формули, при известна мощност на електродвигателя, може да се изчисли от следния израз:

, където
P - мощността на двигателя във W, посочена в неговия паспорт;
h - ефективност;
cosj е факторът на мощността;
U - мрежово напрежение, V

Капацитетът на стартовия кондензатор Sp се избира 2..2.5 пъти повече капацитетработен кондензатор. Тези кондензатори трябва да бъдат номинални за 1,5 пъти мрежовото напрежение. За мрежа от 220 V е по-добре да използвате кондензатори от типа MBGO, MBPG, MBGCH с работно напрежение 500 V и по-високо. При условие на краткотрайно включване като стартови кондензатори могат да се използват и електролитни кондензатори от типа K50-3, EGC-M, KE-2 с работно напрежение над 450 V. За по-голяма надеждност електролитните кондензатори са свързани на свой ред, свързвайки техните отрицателни клеми един с друг и шунтирани с диоди (фиг. 2)

Схема на свързване на електролитни кондензатори за използване като стартови кондензатори.

Общият капацитет на свързаните кондензатори ще бъде (C1 + C2) / 2.

На практика стойността на капацитета на работните и стартовите кондензатори се избира в зависимост от мощността на двигателя съгласно табл. един

Маса 1.Стойността на капацитета на работните и стартовите кондензатори на трифазен електродвигател зависи от неговата мощност при свързване към мрежа от 220 V.

Трябва да се подчертае, че при електрически двигател с кондензатор, стартиран в режим на празен ход, ток протича с 20 ... 30% по-висок от номиналния ток през намотката, захранвана през кондензатора. В тази връзка, ако двигателят често се използва в режим на недостатъчно натоварване или празен ход, тогава в този случай капацитетът на кондензатора Cp трябва да бъде намален. Може да се случи, че по време на претоварване електрическият мотор спира, след което, за да го стартирате, стартовият кондензатор се свързва отново, премахвайки товара напълно или го намалява до минимум.

Капацитетът на стартовия кондензатор Sp може да бъде намален при стартиране на електродвигатели с на празен ходили с малък товар. За да включите например мотор AO2 мощност 2.2 kW при 1420 об / мин, можете да използвате работен кондензатор с капацитет 230 микрофарада и начален - 150 микрофарада. В този случай електродвигателят стартира уверено с малко натоварване на вала.

1.3. Преносим универсален блок за стартиране на трифазни електродвигатели с мощност около 0,5 kW от мрежа 220 V.

За да стартирате електродвигатели от различни серии, с мощност около 0,5 kW, от еднофазна мрежа без обръщане, можете да сглобите преносим универсален стартов блок (фиг. 3)

Схема на преносим универсален блок за стартиране на трифазни електродвигатели с мощност около 0,5 kW от мрежа 220 V без реверс.

При натискане на бутона SB1 се активира магнитният стартер KM1 (превключвателят SA1 е затворен) и със собствената си контактна система KM 1.1, KM 1.2 свързва електрическия мотор M1 към мрежата 220 V. Веднага с това, 3-та контактна група KM 1.3 затваря бутона SB1. След пълно ускорение на двигателя превключвателят SA1 изключва стартовия кондензатор C1. Двигателят се спира с натискане на бутон SB2.

1.3.1. Подробности.

Устройството използва електродвигател A471A4 (AO2-21-4) с мощност 0,55 kW при 1420 rpm и магнитен стартер тип PML, предназначен за променлив ток с напрежение 220 V. Бутоните SB1 и SB2 са сдвоени тип PKE612 . Превключвателят T2-1 се използва като превключвател SA1. В устройството постоянен резистор R1 е проводник, тип PE-20, а резисторът R2 е тип MLT-2. Кондензатори C1 и C2 от типа MBGCH за напрежение 400 V. Кондензатор C2 е съставен от паралелно свързани кондензатори от 20 микрофарада 400 V. Лампа HL1 тип KM-24 и 100 mA.

Стартовото устройство е монтирано в желязна кутия с размери 170x140x50 mm (фиг. 4)

1 - корпус
2 - дръжка за носене
3 - сигнална лампа
4 - ключ за изключване на стартов кондензатор
5 – Бутони “Старт” и “Стоп”.
6 - модифициран електрически щепсел
7 - панел с конекторни гнезда

На горен панелКорпусът съдържа бутони "Старт" и "Стоп" - сигнална лампа и ключ за изключване на стартовия кондензатор. На предния панел на корпуса на устройството има конектор за свързване на електрическия мотор.

За да изключите стартовия кондензатор, можете да използвате допълнително реле K1, тогава няма нужда от превключвател SA1 и кондензаторът ще се изключи автоматично (фиг. 5)

Схема на стартово устройство с автоматично изключване на стартовия кондензатор.

При натискане на бутона SB1 се активира реле K1 и контактната двойка K1.1 включва магнитния стартер KM1, а K1.2 - стартовия кондензатор Sp. Самият магнитен стартер KM1 е блокиран с помощта на собствена контактна двойка KM 1.1, а контактите KM 1.2 и KM 1.3 свързват електрическия мотор към мрежата. Бутонът "Старт" се държи натиснат, докато двигателят се ускори напълно, след което се освобождава. Реле K1 дезактивира и изключва стартовия кондензатор, който се разрежда през резистор R2. По това време магнитният стартер KM 1 остава включен и осигурява захранване на електродвигателя в работен режим. За да спрете двигателя, натиснете бутона "Стоп". В подобрено стартово устройство съгласно диаграмата на фиг. 5 можете да използвате реле от типа MKU-48 или подобно.

2. Въвеждане на електролитни кондензатори в пусковите вериги на електродвигателите.

При включване на трифазни асинхронни електродвигатели в еднофазна мрежа обикновено се използват обикновени хартиени кондензатори. Но практиката показва, че вместо масивни хартиени кондензатори могат да се използват оксидни (електролитни) кондензатори, които имат най-малки размери и са по-достъпни по отношение на покупката. Еквивалентна заместваща схема за конвенционален хартиен кондензатор е показана на фиг. 6

Схема за подмяна на хартиен кондензатор (а) с електролитен (b, c).

Положителната полувълна на променлив ток преминава през веригата VD1, C2 и отрицателната VD2, C2. Въз основа на това е възможно да се използват оксидни кондензатори с допустимо напрежение наполовина по-ниско от конвенционалните кондензатори със същия капацитет. Например, ако хартиен кондензатор за напрежение 400 V се използва във верига за еднофазна мрежа с напрежение 220 V, тогава при смяната му, съгласно горната схема, електролитен кондензатор за напрежение 200 Може да се използва V. В горната диаграма капацитетът на двата кондензатора е подобен и се избира подобно на метода за избор на хартиени кондензатори за стартово устройство.

2.1. Включването на трифазен двигател в еднофазна мрежа с въвеждането на електролитни кондензатори.

Схемата за свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа с въвеждането на електролитни кондензатори е показана на фиг. 7.

Схема за свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа с помощта на електролитни кондензатори.

В горната диаграма SA1 е превключвателят за посоката на въртене на двигателя, SB1 е бутонът за ускорение на двигателя, електролитните кондензатори C1 и C3 се използват за стартиране на двигателя, C2 и C4 се използват по време на работа.

Избор на електролитни кондензатори във веригата на фиг. 7 се създава най-добре с помощта на токови клещи. Токовете се определят в точки A, B, C и токовете в тези точки са равни по метода на поетапния избор на капацитета на кондензатора. Измерванията се извършват при натоварен двигател в режима, в който се предвижда неговата работа. Диодите VD1 и VD2 за мрежа от 220 V се избират с много допустимо обратно напрежение над 300 V. Максималният ток в посока на диода зависи от мощността на двигателя. За електродвигатели до 1 kW са подходящи диоди D245, D245A, D246, D246A, D247 с постоянен ток 10 A. При по-голяма мощност на двигателя от 1 kW до 2 kW е необходимо да се вземат големи диоди с подходящ прав ток, или да поставите няколко по-малки диода паралелно, като ги монтирате към радиаторите.

Трябва да се плати ВНИМАНИЕ!фактът, че когато диодът е претоварен, може да възникне разбивка и през електролитния кондензатор ще тече променлив ток, което може да доведе до неговото нагряване и експлозия.

3. Включване на мощни трифазни двигатели в еднофазна мрежа.

Кондензаторната верига за свързване на трифазни двигатели към еднофазна мрежа ви позволява да получите по-малко от 60% от номиналната мощност от двигателя, докато ограничението на мощността на електрифицираното устройство е ограничено до 1,2 kW. Това очевидно не е достатъчно за работата на електрическо ренде или електрически трион, чиято мощност трябва да бъде 1,5 ... 2 kW. Проблемът в този случай може да бъде решен чрез въвеждане на електродвигател с по-голяма мощност, например с мощност 3 ... 4 kW. Този тип двигатели са проектирани за напрежение 380 V, техните намотки са свързани със "звезда", а клемната кутия съдържа само 3 изхода. Включването на такъв двигател в мрежа 220 V води до намаляване на номиналната мощност на двигателя с 3 пъти и с 40% при работа в еднофазна мрежа. Такова намаляване на мощността прави двигателя неподходящ за работа, но може да се използва за въртене на ротора на празен ход или с ниско натоварване. Практиката показва, че повечето електрически двигатели уверено ускоряват до номинална скорост и в този случай стартовите токове не надвишават 20 A.

3.1. Модификация на трифазен двигател.

По-лесно е да прехвърлите мощен трифазен двигател в работен режим, ако той бъде преработен в еднофазен режим на работа, като същевременно получава 50% от номиналната мощност. Превключването на двигателя в монофазен режим изисква неговото усъвършенстване. Клемната кутия се отваря и се определя от коя страна на капака на корпуса на двигателя пасват проводниците на намотките. Развийте болтовете, закрепващи капака, и го извадете от корпуса на двигателя. Намерете място връзки на 3намотки към обща точка и запоете към общата точка допълнителен проводник с напречно сечение, подходящо за напречното сечение на намотката. Усукването със запоен проводник е изолирано с електрическа лента или PVC тръба и допълнителен изход се изтегля в клемната кутия. След това капакът на корпуса се монтира на място.

Превключващата верига на електродвигателя в този случай ще има формата, показана на фиг. осем.

Схема на превключване на намотките на трифазен електродвигател за включване в еднофазна мрежа.

По време на ускорението на двигателя се използва свързването на намотките в звезда със свързването на фазоизместващия кондензатор Sp. В режим на работа само една намотка остава свързана към мрежата, а въртенето на ротора се поддържа от пулсиращо магнитно поле. След превключване на намотките кондензаторът Sp се разрежда през резистора Rp. Работата на представената схема беше тествана с двигател тип AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 rpm), инсталиран на домашно изработена дървообработваща машина и показа своята ефективност.

3.1.1. Подробности.

В превключващата верига на намотките на двигателя, като превключващо устройство SA1, трябва да използвате пакетен превключвател за работен ток над 16 A, например превключвател тип PP2-25 / N3 (двуполюсен с неутрална, за ток от 25 A). Превключвателят SA2 може да бъде от всякакъв тип, но за ток над 16 A. Ако не се изисква реверс на двигателя, тогава този превключвател SA2 може да бъде изключен от веригата.

Недостатъкът на предложената схема за свързване на мощен трифазен електродвигател към еднофазна мрежа може да се счита за чувствителността на двигателя към претоварване. Ако натоварването на вала достигне половината от мощността на двигателя, тогава може да настъпи намаляване на скоростта на въртене на вала до пълното му спиране. В този случай товарът се отстранява от вала на двигателя. Превключвателят първо се прехвърля в положение „Ускорение“, а по-късно в положение „Работа“ и продължава следващата работа.