Démarrage d'un moteur électrique 380v à partir d'un réseau 220v. Moteur triphasé dans un réseau monophasé

Calcul des condensateurs pour le fonctionnement triphasé moteur à induction en mode monophasé

Pour allumer un moteur électrique triphasé (qu'est-ce qu'un moteur électrique) dans un réseau monophasé, les enroulements du stator peuvent être connectés en étoile ou en triangle.

La tension secteur est amenée au début de deux phases. Au début de la troisième phase et à l'une des pinces de réseau, un condensateur de travail 1 et un condensateur déconnecté (de démarrage) 2 sont connectés, ce qui est nécessaire pour augmenter le couple de démarrage.

Capacité de démarrage du condensateur

C p \u003d C p + C o,

Où C p est la capacité de travail,
C o - capacité commutable.

Après le démarrage du moteur, le condensateur 2 est éteint.

la capacité de travail moteur à condensateur pour une fréquence de 50 Hz est déterminée par les formules :

pour le circuit de la fig. un: C p \u003d 2800 I nom / U;
pour le circuit de la fig. b: C p \u003d 4800 I nom / U;
pour le circuit de la fig. c: C p \u003d 1600 I nom / U;
pour le circuit de la fig. g: C p \u003d 2740 I nom / U,

où C p - capacité de travail à charge nominale, uF;
je nomme - courant nominal phases du moteur, A ;
U - tension secteur, V.

La charge d'un moteur avec un condensateur ne doit pas dépasser 65-85% de la puissance nominale indiquée sur la plaque signalétique d'un moteur triphasé.

Si le moteur est démarré sans charge, la capacité de démarrage n'est pas nécessaire - la capacité de travail sera en même temps la capacité de démarrage. Dans ce cas, le circuit de commutation est simplifié.

Lors du démarrage du moteur sous une charge proche du couple nominal, il est nécessaire d'avoir une capacité de démarrage C p \u003d (2,5 ÷ 3) C p.

Le choix des condensateurs se fait selon les rapports :

pour le circuit de la fig. un, b: U k \u003d 1,15 U;
pour le circuit de la fig. c: U k \u003d 2,2 U;
pour le circuit de la fig. g: U k \u003d 1,3 U,

où U to et U sont les tensions sur le condensateur et dans le réseau.

Les principales données techniques de certains condensateurs sont données dans le tableau.

Si un moteur électrique triphasé raccordé à un réseau monophasé n'atteint pas la vitesse nominale, mais se bloque à basse vitesse, augmenter la résistance de la cage du rotor en tournant les bagues de court-circuit ou augmenter l'entrefer en rectifiant le rotor de 15 à 20 %.

Dans le cas où il n'y a pas de condensateurs, des résistances peuvent être utilisées, qui sont allumées selon les mêmes schémas que pour le démarrage du condensateur. Les résistances sont allumées au lieu de démarrer les condensateurs (il n'y en a pas qui fonctionnent).

La résistance (Ω) d'une résistance peut être déterminée par la formule

Où R- résistance de la résistance ;
κ et je- la multiplicité du courant de démarrage et courant de ligne en mode triphasé.

Un exemple de calcul de la capacité de travail d'un condensateur pour un moteur

Déterminez la capacité de travail du moteur AO 31/2, 0,6 kW, 127/220 V, 4,2/2,4 A, si le moteur est allumé selon le schéma illustré à la fig. a, et la tension secteur est de 220 V. Démarrage du moteur sans charge.

1. Capacité de travail

C p \u003d 2800 x 2,4 / 220 ≈ 30 uF.

2. La tension sur le condensateur avec le circuit sélectionné

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

Selon le tableau, nous sélectionnons trois condensateurs MBGO-2 de 10 microfarads chacun avec une tension de fonctionnement de 300 V. Connectez les condensateurs en parallèle.

Il est souvent nécessaire dans le ménage ou lors de travaux de réparation de connecter un moteur électrique triphasé à un réseau 220 volts. Ces appareils fonctionnent à partir de Mais, comme vous le savez, dans la plupart des maisons, le réseau d'alimentation ne dispose que de 220V. Comment connecter un moteur électrique triphasé à un réseau 220V ? Nous l'apprenons grâce à notre article.

Comment connecter un moteur triphasé à un réseau monophasé

Prenons l'exemple d'une machine à coudre. Bien sûr, il n'y aura aucun problème en usine avec la connexion. Mais pour travailler dans réseau monophasé Il faut ajuster un peu le moteur. Par exemple, modifiez le schéma de connexion d'enroulement d'une forme d'étoile à un triangle. Bien sûr, la polarité doit être respectée. Grâce à cette modification, il sera possible de connecter un moteur électrique triphasé à un réseau 220V.

La puissance du moteur de la machine à coudre est 0,4kW. Si vous pouvez acheter des condensateurs de démarrage métal-papier MBTT, MBGO ou MBGO avec une capacité de 50 ou 100 microfarads et une tension de fonctionnement de 450 à 600, le démarrage ne posera aucun problème. Cependant, ils peuvent être trop chers. Par conséquent, il est préférable de rechercher des solutions alternatives "bon marché" au problème.

Cela peut être une connexion à court terme d'un condensateur électrolytique supplémentaire. Cela ne devrait fonctionner que deux ou trois secondes, pas plus. Après tout, son travail n'est nécessaire que pour démarrer le moteur électrique. Ensuite ce dernier fonctionnera en mode biphasé et perdra jusqu'à la moitié de la puissance. Cependant, son stock peut être fourni. Soit dit en passant, la même perte de puissance sera observée lorsque vous travaillez avec un condensateur déphaseur.

L'inconvénient de la méthode et la solution au problème

Beaucoup de gens savent que dans un réseau à courant alternatif, un condensateur électrolytique chauffe très rapidement. L'électrolyte qu'il contient bout et explose. La pratique a montré que cela peut se produire en une période de dix à quinze secondes. Mais si ce condensateur est allumé pendant seulement une seconde et demie, en utilisant une petite résistance, l'appareil ne sera pas endommagé, car il n'aura tout simplement pas le temps de se réchauffer.

À machines à laver pour une courte durée, le bouton PNVS est utilisé. Il est à trois volets. Deux d'entre eux ont une fixation et un s'en passe. En raison du dernier contact, le condensateur s'allume et cesse de fonctionner après l'arrêt du pressage.

La tension sur les condensateurs électrolytiques doit être d'au moins 450V. Par conséquent, la capacité peut être collectée à partir de plusieurs condensateurs placés dans un boîtier de protection. Un tel schéma de connexion a prouvé sa viabilité dans la pratique. Certes, les expériences n'ont été réalisées qu'avec une puissance inférieure à un kW. Pour les moteurs plus puissants, il sera très probablement nécessaire d'inclure une petite résistance de limitation de courant avec le condensateur avec la puissance de dissipation nécessaire.

Deuxième voie

Considérez comment un moteur électrique triphasé asynchrone avec un rotor à cage d'écureuil est connecté dans un réseau monophasé.

En pratique, même lorsque Le Meilleur Choix capacité du condensateur déphaseur, le couple ne dépassera pas trente-cinq pour cent de la valeur nominale. Cela est dû au fait que le courant circulant dans un enroulement est déphasé par rapport aux autres enroulements. Par conséquent, un autre composant est créé dans le champ magnétique du stator, en plus de celui qui fait tourner le rotor dans la direction requise.

Le composant formé tourne dans le côté opposé et ralentit le rotor, réduisant le couple sur l'arbre et gaspillant de l'énergie en chauffant les fils conventionnels et magnétiques du moteur. Mais si vous éteignez l'enroulement, le couple augmentera à quarante et un pour cent. Et si vous changez la direction du courant et que vous le reconnectez, il augmentera encore plus et pourra atteindre jusqu'à cinquante-huit pour cent.

Comment améliorer encore le processus

Cette optimisation du processus n'est pas seulement possible en changeant le sens de rotation du composant. Il s'avère également la compensation des champs d'autres enroulements qui coïncident en direction et ne participent pas à la rotation rotative. Le démarrage du moteur s'améliorera également lors de l'utilisation de deux condensateurs déphaseurs.

Leurs capacités doivent être les mêmes. Ces indicateurs sont calculés à l'aide d'une formule spéciale. Ils sont testés en mesurant la tension aux bornes des enroulements et devraient donner à peu près les mêmes résultats.

Des tensions égales peuvent être connectées en parallèle opposé avec une ligne pointillée.

Comment connecter un moteur triphasé à un réseau 220 Volt

Les radioamateurs doivent souvent utiliser les moteurs en question. Il faut donc absolument qu'ils sachent brancher un moteur électrique triphasé sur un réseau 220V. On sait déjà que pour cela il n'est pas nécessaire d'avoir réseau triphasé. Il est préférable de connecter le troisième enroulement avec un condensateur déphaseur.

Pour un fonctionnement normal du moteur, ils changent en tenant compte du nombre de tours. En pratique, cette condition est très difficile à remplir. Ils sortent de la situation en deux étapes: le moteur est allumé avec la capacité de démarrage et en même temps celui qui fonctionne est laissé. En mode manuel, il passe au travail.

Le condensateur est utilisé uniquement de type papier, et son tension de fonctionnement doit être supérieure à une fois et demie la tension secteur. Le circuit d'inversion d'un moteur avec démarrage par condensateur est assez simple. Lorsque l'interrupteur est actionné, le moteur change de sens de rotation. Mais vous devez connaître les caractéristiques de fonctionnement de ces moteurs. Si l'appareil est inactif à travers l'enroulement, le courant circulera de vingt à quarante pour cent de plus que le courant nominal. Par conséquent, lors d'un fonctionnement avec une charge, la capacité de fonctionnement doit être réduite. Si le moteur est surchargé, il s'arrêtera et le condensateur de démarrage devra être rallumé pour redémarrer.

Vous pouvez connecter un moteur électrique à un réseau 220V, n'importe lequel, même triphasé. Cependant, certains d'entre eux peuvent ne pas fonctionner correctement. Un exemple est une double cage rotor à cage d'écureuil MA. Mais si le circuit de commutation est exécuté correctement et que les paramètres nécessaires des condensateurs sont correctement sélectionnés, le flux de travail sera excellent. Par exemple, les moteurs asynchrones A, AO2, APN, AO, AOL et UAD sont de bonnes options.

Inconvénients des trois méthodes de connexion

Les inconvénients des chemins ci-dessus sont les suivants :

Quatrième voie

Vous pouvez éliminer ces défauts en utilisant la méthode suivante. Comment connecter un moteur électrique triphasé à un réseau 220V ?

À tension triphasée chaque courbe est décalée d'un tiers par rapport à l'autre.

Comme la fréquence du secteur est de cinquante hertz, la période sera de vingt microsecondes. Ensuite, sa troisième sera de 6,666 ... microsecondes. Prenons une tension sinusoïdale monophasée à 220V et 50 Hertz. Si vous le faites passer à travers le circuit de retard pendant un tiers de la période, vous obtenez une tension décalée, qui sera égale en amplitude et en fréquence à l'original. S'il est également passé à travers le même circuit de retard, alors une tension décalée sera obtenue par un autre tiers de la période.

Je ne sais pas comment me connecter moteur triphasé dans un réseau monophasé ? Le schéma doit être étudié par vous avec autant de détails que possible. Et ça ressemble à ça.

Le mécanisme comprend une alimentation électrique et une polarité positive sur le transformateur. L'alimentation se compose du deuxième enroulement du transformateur, d'un pont redresseur et d'un stabilisateur. Le générateur est assemblé dans le troisième enroulement du transformateur, de la résistance et du redresseur à diode. La diode zener protège les entrées de la pièce d'une augmentation accidentelle au-dessus de la tension admissible, c'est-à-dire supérieure à douze volts. La pièce contient un générateur d'impulsions rectangulaire. La sortie est impulsions rectangulairesà cinquante Hertz de polarité positive.

Lors de la transformation, trois monophasés ou spéciaux avec un noyau en forme de tiges peuvent être appliqués. Unir éléments individuels doit être dans un arrangement étoile-étoile.

Conclusion

Ainsi, la solution à la question de savoir comment connecter un moteur électrique triphasé à un réseau 220V est possible de plusieurs manières. Certains d'entre eux sont plus difficiles à mettre en œuvre, mais le processus ira mieux. D'autres méthodes sont plus simples, mais non sans inconvénients.

Il existe des situations où vous devez connecter un appareil électrique d'une manière différente de celle indiquée dans son passeport. Par exemple, il est souvent nécessaire de raccorder un moteur triphasé à un réseau monophasé, ce qui, bien que réduisant sa puissance, est parfois tout à fait justifié. Il existe des schémas de base pour allumer de tels moteurs électriques, qui sont largement et avec succès utilisés dans la pratique. Il existe également certaines nuances qui aident à résoudre les difficultés inattendues liées au manque de certains matériaux.

Calcul des condensateurs
Modèles de condensateurs
Données moteur
- Inverse dans un réseau monophasé

Fonctionnement d'un moteur triphasé dans un réseau monophasé

Pour une bonne compréhension de la tâche, vous devez comprendre clairement le principe de fonctionnement des moteurs électriques triphasés. Avec trois enroulements décalés les uns des autres de 120 degrés, ils sont dans des conditions idéales : le champ magnétique tourne uniformément autour de la circonférence, créant une force motrice sans à-coups ni ondulations. Après avoir appliqué une tension au circuit, un couple de démarrage apparaît et le rotor commence à tourner jusqu'à la vitesse de fonctionnement.

Le courant triphasé peut être représenté par trois circuits monophasés, également décalés l'un de l'autre de 120 degrés. On comprend pourquoi le moteur fonctionnera sans à-coups: lorsque le rotor tourne tous les tiers, il est «récupéré» par la phase suivante, qui «l'accompagne» pendant un autre tiers de tour. Et en conséquence, un tour complet est obtenu.

Mais maintenant, il est devenu nécessaire d'allumer un tel appareil en une seule phase. Si vous le prenez et appliquez une telle tension à deux enroulements, rien ne se passera. Dans l'une des bobines du stator, il y aura un champ magnétique pulsé qui n'affecte rien d'autre. Il n'y a pas de couple de démarrage, pas de couple non plus - le moteur ne fera que chauffer. Mais maintenant, connaissant le principe de fonctionnement de telles machines, il est facile de comprendre ce qui est nécessaire. Il est nécessaire d'utiliser les trois enroulements, alors qu'il doit y avoir un déphasage.

La connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé s'effectue selon le schéma le plus courant - avec un condensateur de démarrage. Cette méthode vous permet d'utiliser les trois enroulements, ainsi que de créer le déphasage nécessaire.

Les enroulements d'un moteur électrique triphasé peuvent être mis en marche selon deux schémas principaux : une étoile et un triangle. En fonction de cela, la connexion du condensateur diffère également.

Il serait possible de se débrouiller avec un seul condensateur, mais le plus souvent, les moteurs électriques ont une sorte de charge, ce qui signifie qu'une capacité supplémentaire sera nécessaire pour les démarrer. Par conséquent, il est nécessaire d'inclure brièvement un élément capacitif supplémentaire dans le circuit - condensateur de démarrage.

Calcul des condensateurs

Il est clair que le premier condensateur traversant ne peut pas être connecté au circuit de démarrage. Si la capacité est plus que nécessaire, le moteur électrique chauffera, si elle est inférieure, il ne fonctionnera pas de manière stable. Il existe des calculs spéciaux pour trouver les valeurs souhaitées.

I - courant de phase du stator. Il est préférable de le mesurer avec des pinces ou, si cela n'est pas possible, vous pouvez prendre les valeurs spécifiées sur la plaque signalétique - une étiquette sur le châssis du moteur.

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La capacité du condensateur de démarrage est tirée du calcul de l'esclave 2–3 C.

Cependant, tout de même, la meilleure option il y aura une sélection supplémentaire des conteneurs requis à titre expérimental. Ce tableau vous aidera :

La tension des condensateurs doit être 1,5 fois au-dessus de la tension secteur. Cela est dû au fait que 220 V est la tension effective, mais le condensateur sera affecté par la tension d'amplitude complète. Et c'est 2 fois plus élevé que l'actuel. C'est environ 1,4. Un calcul mathématique simple aide à voir: 220 * 1,4 \u003d 308 V. Eh bien, si vous considérez qu'il y a rarement exactement 220 dans la prise, le plus souvent la tension flotte dans un sens et dans l'autre, alors vous devez prendre un plus grand évaluer.

Modèles de condensateurs

Il est bien sûr préférable d'utiliser des condensateurs papier-métal. S'il n'y a pas de conteneurs adaptés, ils sont recrutés parmi plusieurs éléments. Mais que se passe-t-il s'il n'y a pas de métal-papier? Est-il acceptable d'utiliser électrolytique?

Pour les condensateurs de travail - certainement pas. Les récipients électrolytiques sont polaires, c'est-à-dire qu'ils sont destinés à courant continu, et lors de la connexion, il est important de respecter la polarité. Dans le secteur, ou avec une mauvaise connexion, ils explosent simplement, éclaboussant le papier et l'électrolyte tout autour.

Mais il y a aussi quelques astuces. Que faire s'il n'y a que des électrolytes et que vous devez démarrer le moteur électrique ici et maintenant ? Le plus circuits simples transformer un élément polaire en un élément non polaire :

Connectez-vous avec des fils négatifs. Il convient de rappeler qu'avec une telle connexion, leur capacité totale sera deux fois inférieure (si les valeurs sont les mêmes, vous pouvez simplement diviser par deux).

Mais dans notre chaîne il y a courants élevés, il est donc préférable d'utiliser une autre connexion :

Appliqué ci-contre - connexion parallèle, par conséquent, vous devez calculer correctement la capacité résultante. Les diodes sont également sélectionnées pour le courant et la tension.

Si le moteur fonctionne sur une machine puissante, il est préférable de prendre des éléments en métal-papier. Les électrolytes sont utilisés pour la capacité de démarrage, mais ici, il est important de ne pas exagérer le bouton de démarrage.

Données moteur

À quoi devez-vous faire attention lors du raccordement de moteurs électriques triphasés à un réseau monophasé :

la puissance utile est réduite à 70-80%;
à des valeurs de fonctionnement de 380/220, Ỵ / Δ, il est nécessaire de se connecter à une phase avec un triangle. Lorsqu'il est connecté en étoile, il n'y aura pas de puissance maximale;
si une seule valeur est indiquée sur la plaque signalétique - 380V, étoile, alors vous devrez démonter le moteur afin de passer en triangle, ce qui n'est pas très pratique. Si possible, il vaut mieux chercher un autre moteur.

Inverse dans un réseau monophasé

Pour inverser un moteur triphasé connecté à un réseau monophasé, vous devez commuter le condensateur de démarrage sur un autre enroulement. Il est nécessaire de le faire avec la tension d'alimentation coupée et de ne l'allumer qu'après l'arrêt complet du rotor. C'est le schéma d'inversion le plus simple.

Il existe d'autres solutions à ce problème, mais elles sont plus complexes et coûteuses.

Comme on peut le voir ci-dessus, les asynchrones triphasés sont assez polyvalents voiture électrique. Ils ont fait leurs preuves dans le travail, ils peuvent être activés différemment de ce qui est écrit dans le passeport et, selon la version, ils peuvent également fonctionner dans diverses conditions.

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Pour désactiver le condensateur de démarrage, vous pouvez utiliser un relais supplémentaire K1, l'interrupteur à bascule SA1 n'est alors pas nécessaire et le condensateur s'éteint automatiquement (Fig. 5).

Lorsque le bouton SB1 est enfoncé, le relais K1 est activé et la paire de contacts K1.1 allume le démarreur magnétique KM1, et K1.2 - le condensateur de démarrage C p. Le démarreur magnétique KM1 est autobloquant avec son propre paire de contacts KM 1.1 et les contacts KM 1.2 et KM 1.3 connectent le moteur électrique au réseau.

Le bouton "Démarrer" est maintenu enfoncé jusqu'à ce que le moteur soit complètement accéléré, puis relâché. Le relais K1 se désexcite et désactive le condensateur de démarrage, qui est déchargé à travers la résistance R2. Dans le même temps, le démarreur magnétique KM 1 reste allumé et alimente le moteur électrique en mode de fonctionnement.

Pour arrêter le moteur, appuyez sur le bouton "Stop". Dans un dispositif de démarrage amélioré selon le schéma de la Fig. 5, vous pouvez utiliser un relais de type MKU-48 ou similaire.

L'utilisation de condensateurs électrolytiques dans les circuits de démarrage des moteurs

Lors de la mise en marche du triphasé moteurs électriques asynchrones dans un réseau monophasé, en règle générale, des condensateurs en papier ordinaires sont utilisés. La pratique a montré qu'au lieu de condensateurs en papier volumineux, des condensateurs à oxyde (électrolytique) peuvent être utilisés, qui sont plus petits et plus abordables en termes d'achat.

Le schéma de remplacement d'un condensateur en papier ordinaire est donné à la fig. 6.

L'alternance positive du courant alternatif passe par la chaîne VD1, C2, et la négative VD2, C2. Sur cette base, les condensateurs à oxyde peuvent être utilisés avec tension admissible deux fois plus petit que pour les condensateurs conventionnels de même capacité.

Par exemple, si un condensateur en papier pour une tension de 400 V est utilisé dans un circuit pour un réseau monophasé avec une tension de 220 V, alors lors de son remplacement selon le schéma ci-dessus, un condensateur électrolytique pour une tension de 200 V peut être utilisé.

Inclusion d'un moteur triphasé dans un réseau monophasé à l'aide de condensateurs électrolytiques

Le schéma de connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé à l'aide de condensateurs électrolytiques est illustré à la Fig. 7.

Dans le schéma ci-dessus, SA1 est le commutateur de sens de rotation du moteur, SB1 est le bouton d'accélération du moteur, les condensateurs électrolytiques C1 et C3 sont utilisés pour démarrer le moteur, C2 et C4 sont utilisés pendant le fonctionnement.

Sélection des condensateurs électrolytiques dans le circuit de la fig. 7 est mieux fait avec une pince ampèremétrique. Les courants sont mesurés aux points A, B, C et l'égalité des courants à ces points est obtenue par une sélection progressive des capacités des condensateurs. Les mesures sont effectuées avec un moteur chargé dans le mode dans lequel il est censé fonctionner.

Les diodes VD1 et VD2 pour un réseau 220 V sont sélectionnées avec une tension maximale admissible inverse d'au moins 300 V. Le courant direct maximal de la diode dépend de la puissance du moteur. Pour les moteurs électriques jusqu'à 1 kW, les diodes D245, D245A, D246, D246A, D247 avec un courant continu de 10 A conviennent.

Avec une puissance moteur plus importante de 1 kW à 2 kW, il faut prendre des diodes plus puissantes avec le courant direct correspondant ou en mettre un peu moins diodes puissantes en parallèle, en les installant sur des radiateurs.

Il faut faire attention au fait que lorsque la diode est surchargée, sa panne peut se produire et traverser le condensateur électrolytique courant alternatif ce qui pourrait le faire surchauffer et exploser.

Intégration de puissants moteurs triphasés dans un réseau monophasé

Le circuit de condensateur pour connecter des moteurs triphasés à un réseau monophasé vous permet d'obtenir pas plus de 60% de la puissance nominale du moteur, tandis que la limite de puissance de l'appareil électrifié est limitée à 1,2 kW. Ce n'est clairement pas suffisant pour le fonctionnement d'une raboteuse électrique ou d'une scie électrique, qui devrait avoir une puissance de 1,5 ... 2 kW. Le problème dans ce cas peut être résolu en utilisant un moteur électrique plus gros, par exemple 3...4 kW. Ces types de moteurs sont conçus pour une tension de 380 V, leurs enroulements sont connectés par une "étoile", et il n'y a que 3 sorties dans la boîte à bornes.

L'inclusion d'un tel moteur dans un réseau 220 V entraîne une diminution de la puissance nominale du moteur de 3 fois et de 40% lorsqu'il fonctionne dans un réseau monophasé. Cette réduction de puissance rend le moteur inutilisable, mais peut être utilisé pour faire tourner le rotor au ralenti ou avec une charge minimale. La pratique montre que la plupart de les moteurs électriques accélèrent en toute confiance jusqu'à la vitesse nominale, et dans ce cas courants de démarrage ne pas dépasser 20 A.

Raffinement d'un moteur triphasé

Le moyen le plus simple de mettre en service un puissant moteur triphasé est de le convertir en un fonctionnement monophasé, tout en recevant 50% de la puissance nominale. Passer le moteur en mode monophasé demande un petit raffinement.

S'ouvrir boîte à bornes et déterminez de quel côté du couvercle du carter du moteur les fils de bobinage s'adaptent. Desserrez les vis fixant le couvercle et retirez-le du carter du moteur. Trouvez la jonction des trois enroulements en un point commun et soudez un conducteur supplémentaire avec une section correspondant à la section du fil d'enroulement au point commun. La torsion avec un conducteur soudé est isolée avec du ruban électrique ou un tube en PVC, et une sortie supplémentaire est tirée dans la boîte à bornes. Après cela, le couvercle du boîtier est installé en place.

Le circuit de commutation du moteur électrique dans ce cas aura la forme illustrée à la Fig. huit.

Lors de l'accélération du moteur, la connexion en étoile des enroulements est utilisée avec la connexion du condensateur déphaseur Sp. En mode de fonctionnement, un seul enroulement reste connecté au réseau, et la rotation du rotor est maintenue en pulsant champ magnétique. Après avoir commuté les enroulements, le condensateur Sp est déchargé à travers la résistance Rp. Le fonctionnement du schéma présenté a été testé avec un moteur de type AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 tr/min), installé sur une machine à bois artisanale, et a montré son efficacité.

Détails

Dans le circuit de commutation des enroulements du moteur, un interrupteur de paquet pour un courant de fonctionnement d'au moins 16 A doit être utilisé comme appareil de commutation SA1, par exemple, un interrupteur de type PP2-25 / N3 (bipolaire avec neutre, pour un courant de 25 A). L'interrupteur SA2 peut être de n'importe quel type, mais pour un courant d'au moins 16 A. Si l'inversion du moteur n'est pas nécessaire, alors cet interrupteur SA2 peut être exclu du circuit.

L'inconvénient du schéma proposé pour connecter un puissant moteur électrique triphasé à un réseau monophasé peut être considéré comme la sensibilité du moteur aux surcharges. Si la charge sur l'arbre atteint la moitié de la puissance du moteur, la vitesse de rotation de l'arbre peut diminuer jusqu'à ce qu'il s'arrête complètement. Dans ce cas, la charge est retirée de l'arbre du moteur. L'interrupteur est d'abord déplacé vers la position «Accélération», puis vers la position «Travail», après quoi ils continuent à travailler.

Afin d'améliorer les caractéristiques de démarrage des moteurs, en plus du condensateur de démarrage et de fonctionnement, une inductance peut également être utilisée, ce qui améliore l'uniformité de la charge de phase.

Parmi les différentes méthodes de démarrage des moteurs électriques triphasés dans un réseau monophasé, la plus courante consiste à connecter le troisième enroulement à travers un condensateur déphaseur. Puissance requise développé par le moteur dans ce cas est de 50 ... 60% de sa puissance en connexion triphasée. Cependant, tous les moteurs électriques triphasés ne fonctionnent pas bien lorsqu'ils sont connectés à un réseau monophasé. Parmi de tels moteurs électriques, on peut distinguer, par exemple, une double section d'un rotor à cage d'écureuil de la série MA. À cet égard, lors du choix de moteurs électriques triphasés pour un fonctionnement dans un réseau monophasé, la préférence doit être donnée aux moteurs des séries A, AO, AO2, APN, UAD, etc.

Pour le fonctionnement normal d'un moteur électrique avec un démarrage par condensateur, il est nécessaire que la capacité du condensateur utilisé varie en fonction du nombre de tours. En pratique, cette condition est assez difficile à remplir, par conséquent, une commande de moteur à deux étages est utilisée. Lors du démarrage du moteur, deux condensateurs sont connectés et après l'accélération, un condensateur est déconnecté et il ne reste que le condensateur de travail.

1.2. Calcul des caractéristiques et des pièces du moteur électrique.

Si, par exemple, dans le passeport du moteur électrique, sa tension d'alimentation est de 220/380, alors le moteur est connecté à un réseau monophasé selon le schéma illustré à la Fig. une

Schéma de raccordement d'un moteur électrique triphasé à un réseau 220 V

C p - condensateur de travail;
C p - condensateur de démarrage;
P1 - commutateur de paquet

Après avoir allumé l'interrupteur de paquet P1, les contacts P1.1 et P1.2 se ferment, après quoi vous devez immédiatement appuyer sur le bouton «Accélération». Après une série de tours, le bouton est relâché. Le moteur est inversé en commutant la phase sur son enroulement avec l'interrupteur SA1.

La capacité du condensateur de travail Cp dans le cas de la connexion des enroulements du moteur dans un «triangle» est déterminée par la formule:

, où

U - tension du réseau, V

Et dans le cas de la connexion des enroulements du moteur en «étoile», il est déterminé par la formule:

, où
Cp est la capacité du condensateur de travail en uF ;
I est le courant consommé par le moteur électrique en A ;
U - tension du réseau, V

Le courant consommé par le moteur électrique dans les formules ci-dessus, avec une puissance connue du moteur électrique, peut être calculé à partir de l'expression suivante :

, où
P - puissance motrice en W, indiquée dans son passeport;
h - efficacité;
cosj est le facteur de puissance ;
U - tension du réseau, V

La capacité du condensateur de démarrage Sp est choisie 2..2.5 fois plus de capacité condensateur de travail. Ces condensateurs doivent être dimensionnés pour 1,5 fois la tension secteur. Pour un réseau 220 V, il est préférable d'utiliser des condensateurs de type MBGO, MBPG, MBGCH avec une tension de fonctionnement de 500 V et plus. Dans des conditions d'activation de courte durée, les condensateurs électrolytiques des types K50-3, EGC-M, KE-2 avec une tension de fonctionnement supérieure à 450 V peuvent également être utilisés comme condensateurs de démarrage. Pour une plus grande fiabilité, les condensateurs électrolytiques sont connectés à leur tour, reliant leurs bornes négatives les unes aux autres, et shuntés avec des diodes (Fig. 2)

Schéma de connexion des condensateurs électrolytiques à utiliser comme condensateurs de démarrage.

La capacité totale des condensateurs connectés sera (C1 + C2) / 2.

En pratique, la valeur des capacités des condensateurs de travail et de démarrage est choisie en fonction de la puissance du moteur selon le tableau. une

Tableau 1. La valeur des capacités des condensateurs de travail et de démarrage d'un moteur électrique triphasé dépend de sa puissance lorsqu'il est connecté à un réseau 220 V.

Il convient de souligner que pour un moteur électrique avec un condensateur de démarrage en mode ralenti, un courant circule 20 ... 30% supérieur au courant nominal à travers l'enroulement alimenté par le condensateur. A cet égard, si le moteur est souvent utilisé en mode sous-chargé ou au ralenti, alors dans ce cas la capacité du condensateur Cp doit être réduite. Il peut arriver que lors d'une surcharge le moteur électrique freine, puis pour le démarrer, le condensateur de démarrage soit reconnecté, supprimant complètement la charge ou la réduisant au minimum.

La capacité du condensateur de démarrage Sp peut être réduite lors du démarrage des moteurs électriques en Ralenti ou avec une petite charge. Pour allumer par exemple le moteur AO2 puissance 2.2 kW à 1420 tr/min, vous pouvez utiliser un condensateur de travail d'une capacité de 230 microfarads et un condensateur de démarrage de 150 microfarads. Dans ce cas, le moteur électrique démarre en toute confiance avec une petite charge sur l'arbre.

1.3. Unité universelle portable pour le démarrage de moteurs électriques triphasés d'une puissance d'environ 0,5 kW à partir d'un réseau 220 V.

Pour démarrer des moteurs électriques de différentes séries, d'une puissance d'environ 0,5 kW, à partir d'un réseau monophasé sans inversion, vous pouvez assembler une unité de démarrage universelle portable (Fig.3)

Schéma d'une unité universelle portable pour le démarrage de moteurs électriques triphasés d'une puissance d'environ 0,5 kW à partir d'un réseau 220 V sans inversion.

Lorsque le bouton SB1 est enfoncé, le démarreur magnétique KM1 est activé (l'interrupteur SA1 est fermé) et avec son propre système de contact KM 1.1, KM 1.2 connecte le moteur électrique M1 au réseau 220 V. Immédiatement avec cela, le 3ème groupe de contact KM 1.3 ferme le bouton SB1. Après une accélération complète du moteur, l'interrupteur SA1 désactive le condensateur de démarrage C1. Le moteur est arrêté en appuyant sur le bouton SB2.

1.3.1. Détails.

L'appareil utilise un moteur électrique A471A4 (AO2-21-4) d'une puissance de 0,55 kW à 1420 tr/min et un démarreur magnétique de type PML, conçu pour un courant alternatif avec une tension de 220 V. Les boutons SB1 et SB2 sont appariés de type PKE612. L'interrupteur T2-1 est utilisé comme interrupteur à bascule SA1. Dans l'appareil résistance fixe R1 est un fil de type PE-20 et la résistance R2 est de type MLT-2. Condensateurs C1 et C2 de type MBGCH pour une tension de 400 V. Le condensateur C2 est constitué de condensateurs en parallèle de 20 microfarads 400 V. Lampe HL1 type KM-24 et 100 mA.

Le dispositif de démarrage est monté dans un boîtier en fer mesurant 170x140x50 mm (Fig. 4)

1 - corps
2 - poignée de transport
3 - lampe de signalisation
4 - interrupteur de déconnexion du condensateur de démarrage
5 - Boutons "Démarrer" et "Arrêter"
6 - prise électrique modifiée
7 - panneau avec prises de connexion

Sur le panneau du haut Le boîtier contient les boutons « Démarrer » et « Arrêter » - une lampe de signalisation et un interrupteur pour éteindre le condensateur de démarrage. Sur le panneau avant du boîtier de l'appareil se trouve un connecteur pour connecter le moteur électrique.

Schéma d'un dispositif de démarrage avec déconnexion automatique du condensateur de démarrage.

Lorsque le bouton SB1 est enfoncé, le relais K1 est activé et la paire de contacts K1.1 allume le démarreur magnétique KM1 et K1.2 - le condensateur de démarrage Sp. Le démarreur magnétique KM1 lui-même est bloqué à l'aide de sa propre paire de contacts KM 1.1, et les contacts KM 1.2 et KM 1.3 connectent le moteur électrique au réseau. Le bouton "Démarrer" est maintenu enfoncé jusqu'à ce que le moteur soit complètement accéléré, puis relâché. Le relais K1 se désexcite et désactive le condensateur de démarrage, qui est déchargé à travers la résistance R2. A ce moment, le démarreur magnétique KM 1 reste allumé et alimente le moteur électrique en mode de fonctionnement. Pour arrêter le moteur, appuyez sur le bouton "Stop". Dans un dispositif de démarrage amélioré selon le schéma de la Fig. 5, vous pouvez utiliser un relais de type MKU-48 ou similaire.

2. L'introduction de condensateurs électrolytiques dans les circuits de démarrage des moteurs électriques.

Lors de la mise sous tension de moteurs électriques asynchrones triphasés dans un réseau monophasé, de simples condensateurs en papier sont généralement utilisés. Mais la pratique a montré qu'au lieu de condensateurs en papier massifs, des condensateurs à oxyde (électrolytiques) peuvent être utilisés, qui ont les dimensions les plus petites et sont plus abordables en termes d'achat. Un circuit de remplacement équivalent pour un condensateur papier conventionnel est illustré à la fig. 6

Schéma de remplacement d'un condensateur papier (a) par un condensateur électrolytique (b, c).

L'alternance positive du courant alternatif passe par la chaîne VD1, C2, et la négative VD2, C2. Sur cette base, il est possible d'utiliser des condensateurs à oxyde avec une tension admissible moitié moins faible que pour les condensateurs conventionnels de même capacité. Par exemple, si un condensateur en papier pour une tension de 400 V est utilisé dans un circuit pour un réseau monophasé avec une tension de 220 V, alors lors de son remplacement, selon le schéma ci-dessus, un condensateur électrolytique pour une tension de 200 V peut être utilisé.Dans le schéma ci-dessus, les capacités des deux condensateurs sont similaires et sont sélectionnées de la même manière que les condensateurs en papier de la méthode de sélection pour le dispositif de démarrage.

2.1. L'inclusion d'un moteur triphasé dans un réseau monophasé avec l'introduction de condensateurs électrolytiques.

Le schéma de connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé avec l'introduction de condensateurs électrolytiques est illustré à la Fig. 7.

Schéma de connexion d'un moteur triphasé à un réseau monophasé à l'aide de condensateurs électrolytiques.

Sélection des condensateurs électrolytiques dans le circuit de la fig. 7 est mieux créé en utilisant des pinces ampèremétriques. Les courants sont déterminés aux points A, B, C et les courants à ces points sont égaux par la méthode de sélection pas à pas des capacités des condensateurs. Les mesures sont effectuées avec le moteur chargé dans le mode dans lequel son fonctionnement est prévu. Les diodes VD1 et VD2 pour un réseau 220 V sont sélectionnées avec une tension inverse très admissible de plus de 300 V. Le courant direct maximal de la diode dépend de la puissance du moteur. Pour les moteurs électriques jusqu'à 1 kW, conviennent les diodes D245, D245A, D246, D246A, D247 avec un courant continu de 10 A. Avec une puissance moteur plus importante de 1 kW à 2 kW, il est nécessaire de prendre de grosses diodes avec un courant adapté courant direct, ou mettre plusieurs diodes plus petites en parallèle en les installant sur les radiateurs.

Devrait être payé ATTENTION que lorsque la diode est surchargée, sa panne peut se produire et un courant alternatif traversera le condensateur électrolytique, ce qui peut entraîner son échauffement et son explosion.

3. Inclusion de puissants moteurs triphasés dans un réseau monophasé.

Le circuit de condensateur pour connecter des moteurs triphasés à un réseau monophasé vous permet d'obtenir moins de 60% de la puissance nominale du moteur, tandis que la limite de puissance de l'appareil électrifié est limitée à 1,2 kW. Ce n'est évidemment pas suffisant pour le fonctionnement d'une raboteuse électrique ou d'une scie électrique, qui doit avoir une puissance de 1,5...2 kW. Le problème dans ce cas peut être résolu en introduisant un moteur électrique de plus grande puissance, par exemple avec une puissance de 3 ... 4 kW. Ce type de moteurs est conçu pour une tension de 380 V, leurs enroulements sont reliés par une "étoile" et la boîte à bornes ne contient que 3 sorties. L'inclusion d'un tel moteur dans un réseau 220 V entraîne une diminution de la puissance nominale du moteur de 3 fois et de 40% lorsqu'il fonctionne dans un réseau monophasé. Une telle diminution de puissance rend le moteur inadapté au fonctionnement, mais peut être utilisé pour faire tourner le rotor au ralenti ou avec une faible charge. La pratique montre que la plupart des moteurs électriques accélèrent en toute confiance jusqu'à la vitesse nominale et, dans ce cas, les courants de démarrage ne dépassent pas 20 A.

3.1. Modification d'un moteur triphasé.

Il est plus facile de transférer un moteur triphasé puissant en mode de fonctionnement s'il est converti en mode de fonctionnement monophasé, tout en recevant 50% de la puissance nominale. Passer le moteur en mode monophasé nécessite son raffinement. La boîte à bornes est ouverte et il est déterminé à partir de quel côté du couvercle du carter du moteur les fils d'enroulement s'adaptent. Dévissez les boulons de fixation du couvercle et retirez-le du carter du moteur. Trouver un endroit connexions de 3 enroulements à un point commun et souder au point commun un conducteur supplémentaire de section adaptée à la section du fil de bobinage. La torsion avec un conducteur soudé est isolée avec du ruban électrique ou un tube en PVC, et une sortie supplémentaire est tirée dans la boîte à bornes. Après cela, le couvercle du boîtier est installé en place.

Le circuit de commutation du moteur électrique dans ce cas aura la forme illustrée à la Fig. huit.

Schéma de commutation des enroulements d'un moteur électrique triphasé pour inclusion dans un réseau monophasé.

Lors de l'accélération du moteur, la connexion en étoile des enroulements est utilisée avec la connexion du condensateur déphaseur Sp. En mode de fonctionnement, un seul enroulement reste connecté au réseau, et la rotation du rotor est soutenue par un champ magnétique pulsé. Après avoir commuté les enroulements, le condensateur Sp est déchargé à travers la résistance Rp. Le fonctionnement du schéma présenté a été testé avec un moteur de type AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 tr/min) installé sur une machine à bois artisanale et a montré son efficacité.

3.1.1. Détails.

Dans le circuit de commutation des enroulements du moteur, en tant qu'appareil de commutation SA1, vous devez utiliser un interrupteur à bascule pour un courant de fonctionnement supérieur à 16 A, par exemple un interrupteur à bascule de type PP2-25 / N3 (bipolaire avec neutre, pour un courant de 25 A). L'interrupteur à bascule SA2 peut être de n'importe quel type, mais pour un courant supérieur à 16 A. Si l'inversion du moteur n'est pas requise, alors cet interrupteur à bascule SA2 peut être exclu du circuit.

L'inconvénient du schéma proposé pour connecter un puissant moteur électrique triphasé à un réseau monophasé peut être considéré comme la sensibilité du moteur aux surcharges. Si la charge sur l'arbre atteint la moitié de la puissance du moteur, une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre peut se produire jusqu'à son arrêt complet. Dans ce cas, la charge est retirée de l'arbre du moteur. L'interrupteur à bascule est d'abord transféré en position «Accélération», puis en position «Travail», et continue les travaux suivants.