तीन-चरण मोटर के लिए संधारित्र के समाई का चयन और गणना कैसे करें
बिजली उपकरण को एकल-चरण नेटवर्क (220V) से कनेक्ट करना अक्सर कैपेसिटिव विधि द्वारा किया जाता है। इस मामले में, आपको यह जानना होगा कि तीन-चरण मोटर के लिए कैपेसिटर का चयन कैसे करें, जिससे ड्राइव किया जाता है। उनमें से एक प्रारंभिक सर्किट इकट्ठा किया जाता है, जिससे आवश्यक टोक़ और चरण असंतुलन पैदा होता है। इस लेख में, हम एक एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर के लिए संभावित कनेक्शन योजनाओं के साथ-साथ कैपेसिटेंस की गणना और चयन के मुद्दों पर संक्षेप में विचार करने का प्रयास करेंगे।
- स्टेटर
- रोटार
तीन चरण मोटर क्या है?
अधिकांश बिजली इकाइयाँ जो विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं, अतुल्यकालिक मशीनें हैं। यदि आप किसी भी तीन-चरण मोटर को अलग करते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि इसके दो प्रमुख घटक हैं, जिनके परस्पर क्रिया पर इसका सारा कार्य निर्मित होता है।
स्टेटर
यह मोटर का निश्चित भाग होता है, जिसका एक कुंडलाकार आकार होता है - एक खोखला सिलेंडर। यह तुरंत स्पष्ट किया जाना चाहिए कि यह ठोस नहीं है, मोटे तौर पर बोल रहा है, एक गोल स्टील को खाली करके बनाया गया है। स्टेटर को कुंडलाकार प्लेटों (चुंबकीय सर्किट) से भर्ती किया जाता है, जो तथाकथित सतह फौकॉल्ट धाराओं के गठन से बचा जाता है, जो धातु को बहुत गर्म कर सकता है। आंतरिक व्यास पर अनुदैर्ध्य खांचे होते हैं जिसमें तार घुमावदार रखा जाता है। अधिकांश मानक मोटर्स तीन-चरण हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास तीन स्टेटर वाइंडिंग हैं (प्रत्येक चरण के लिए एक)। ज्यामितीय रूप से, प्रत्येक घुमावदार/चरण 120 डिग्री से दूसरों के सापेक्ष ऑफसेट होता है। इस तरह की गणना की अनुमति देता है, जब 380V का वोल्टेज चरण टर्मिनलों पर लगाया जाता है, घुमावदार चुंबकीय क्षेत्र को घुमाने के लिए उत्तेजित करता है।
रोटार
यह एक जंगम (घूर्णन) हिस्सा है, जो संरचनात्मक रूप से ड्राइव शाफ्ट के साथ एकीकृत है। इसमें एक स्टैक्ड लैमेलर कोर (चुंबकीय सर्किट) भी होता है, लेकिन स्टेटर के विपरीत, वाइंडिंग के लिए खांचे बाहरी व्यास पर स्थित होते हैं। इसके अलावा, उन्हें केवल कार्यात्मक दृष्टिकोण से वाइंडिंग कहा जा सकता है, क्योंकि वास्तव में वे एक निश्चित व्यास के तांबे की छड़ें हैं, न कि तार के बंडल (कॉइल)।
दोनों तरफ, सलाखों को कुंडलाकार सीमित प्लेटों से जोड़ा जाता है, जिससे किसी प्रकार की गिलहरी का पिंजरा बनता है। यह व्यवस्था सबसे आम है और इसे "शॉर्ट-सर्किट रोटर" कहा जाता है। जब वोल्टेज लगाया जाता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र भी होता है, लेकिन इसमें स्टेटर की तुलना में थोड़ी कम घूर्णी गति (अतुल्यकालिक) होती है। इस अंतर को स्लिप कहा जाता है और यह लगभग 2...10% होता है। इसके लिए धन्यवाद, खेतों के बीच एक ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) प्रेरित होता है, जो शाफ्ट को ऑपरेटिंग आवृत्ति पर घुमाने का कारण बनता है।
तीन-चरण मोटर को एकल-चरण नेटवर्क से कैसे जोड़ा जाए?
तीन कार्यशील वाइंडिंग के साथ मोटर शुरू करना संभव है क्योंकि इसमें डिफ़ॉल्ट रूप से 120 ° से चरण स्थानांतरित हो जाते हैं। यदि आप केवल एक चरण में वोल्टेज लागू करते हैं, तो एकल-चरण 220V मोटर के साथ सादृश्य से बिल्कुल कुछ नहीं होगा, जहां इस मामले में समकक्ष बहुआयामी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होते हैं। औपचारिक रूप से, इसके लिए काम में कम से कम एक और चरण शामिल किया जाना चाहिए ताकि एक बदलाव हो सके और आवश्यक गति प्राप्त हो सके। 220V के वोल्टेज वाले नेटवर्क से कनेक्शन अक्सर एक अतिरिक्त सर्किट के माध्यम से किया जाता है - काम करने और कैपेसिटर शुरू करने का एक सर्किट।
एक स्टार (बाएं) और एक डेल्टा (दाएं) से जुड़े होने पर सामान्य प्रारंभिक सर्किट इस तरह दिखेगा:
बिजली के बिलों को बचाने के लिए, हमारे पाठक बिजली बचत बॉक्स की सलाह देते हैं। सेवर का उपयोग करने से पहले की तुलना में मासिक भुगतान 30-50% कम होगा। यह नेटवर्क से प्रतिक्रियाशील घटक को हटा देता है, जिसके परिणामस्वरूप लोड और, परिणामस्वरूप, वर्तमान खपत कम हो जाती है। विद्युत उपकरण कम बिजली की खपत करते हैं, इसके भुगतान की लागत को कम करते हैं।
जैसा कि आप देख सकते हैं, पहले और दूसरे दोनों मामलों में, तीन में से दो वाइंडिंग सीधे एकल-चरण 220V नेटवर्क से जुड़े होते हैं। तीसरा चरण कैपेसिटर के एक मध्यवर्ती सर्किट के माध्यम से पिछले दो में से एक में वापस लूप किया जाता है: सी गुलाम - मुख्य / काम करने वाला और सी पी - शुरू करने के लिए। दूसरा SA कुंजी के माध्यम से समानांतर में जुड़ा हुआ है। उत्तरार्द्ध में सामान्य रूप से खुले संपर्क होते हैं, और बटन की चरम स्थिति तय नहीं होती है - वर्तमान संधारित्र के माध्यम से प्रवाह करने के लिए, इसे नीचे रखा जाना चाहिए।
समानांतर टैंक का उपयोग क्यों किया जाता है?
कोई भी व्यक्ति जो एक समय में भौतिकी के पाठों में जम्हाई नहीं लेता था, उसे याद रखना चाहिए कि तीन-चरण मोटर की अधिकतम ऊर्जा खपत ठीक उसी समय देखी जाती है, जब इसे शुरू किया जाता है, जब घूर्णी गति 0 से नाममात्र तक बढ़ जाती है। बिजली की खपत जितनी अधिक होगी, यह चरम बिजली की खपत उतनी ही अधिक होगी। जिससे तार्किक निष्कर्ष निकलता है - 220V पर संचालन का समर्थन करने वाली क्षमता शुरू करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए, मोटर को मोड में लाने के लिए, गणना के अनुसार, इसे काम करने वाले के सापेक्ष लगभग दोगुना होना चाहिए।
शुरू करने के बाद, जब इष्टतम गति (नाममात्र का कम से कम 70%) तक पहुंच जाती है, तो एसए बटन जारी करके शुरुआती कैपेसिटर बंद कर दिए जाते हैं। यह किया जाना चाहिए, अन्यथा एक बड़ी कुल समाई एक गंभीर चरण असंतुलन और वाइंडिंग के अधिक गरम होने का कारण बनेगी।
यदि मोटर की शक्ति कम है या यह गंभीर भार के तहत काम नहीं करता है, तो सबसे अधिक संभावना है कि यह काम करने वाले सर्किट से शुरू करके प्राप्त करना संभव होगा।
कैपेसिटेंस की गणना कैसे करें और कैपेसिटर कैसे चुनें
यह स्पष्ट है कि एकल-चरण नेटवर्क में तीन-चरण मोटर को शुरू करने और संचालित करने के लिए क्षमता चुनने का मुद्दा इसकी शक्ति, रेटेड (चरण) वर्तमान और वोल्टेज पर निर्भर करता है। गणना आमतौर पर निम्नलिखित सूत्रों के माध्यम से की जाती है:
इस समीकरण में दो मात्राएँ हैं:
- यू - एकल-चरण नेटवर्क (220V) में वोल्टेज;
- मैं एन - रेटेड या चरण वर्तमान, ए।
दोनों कनेक्शन योजनाएं रैखिक और चरण विशेषताओं के विभिन्न मान देती हैं, जैसा कि निम्नलिखित चित्रों में देखा जा सकता है:
आप क्लैंप का उपयोग करके या फ़ार्मुलों का उपयोग करके वाइंडिंग के बीच आवश्यक वर्तमान की गणना कर सकते हैं। यदि दोनों विकल्प जटिल लगते हैं, तो आप एक अनुभवजन्य निर्भरता के माध्यम से एक संधारित्र की गणना और चयन कर सकते हैं: प्रति 100 डब्ल्यू शक्ति में 7 माइक्रोफ़ारड।
कैपेसिटर शुरू करने के लिए, उनका चयन इस उम्मीद के साथ किया जाता है कि स्टार्टअप पर पीक खपत को कवर करने के लिए क्षमता श्रमिकों की तुलना में अधिक होनी चाहिए। विभिन्न स्रोत आनुपातिक गुणांक के विभिन्न मूल्यों को इंगित करते हैं: 1.5 से 3 तक। व्यवहार में, वृद्धि को दोगुना करने की सिफारिश का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है।
इसके बाद, आप कैपेसिटर उठा सकते हैं और लेआउट के साथ आगे बढ़ सकते हैं। इंजन स्टार्ट को व्यवस्थित करने के लिए पेपर (एमबीजीपी, केबीपी, एमबीजीओ), इलेक्ट्रोलाइटिक या मेटलाइज्ड पॉलीप्रोपाइलीन (एसवीवी) मॉडल का उपयोग किया जाता है। पूर्व, एक नियम के रूप में, बड़े पैमाने पर और सस्ते होते हैं, लेकिन उनके पास एक छोटी क्षमता के साथ अपेक्षाकृत बड़े आयाम होते हैं, जो उन्हें पूरी बैटरी इकट्ठा करने के लिए मजबूर करता है। इलेक्ट्रोलाइटिक मॉडल को नियंत्रण सर्किट में डायोड तत्वों और प्रतिरोधों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिसके नुकसान या विफलता से संधारित्र का विनाश होगा। यूएचवी मॉडल अधिक आधुनिक हैं, और इसलिए उनके पास व्यावहारिक रूप से कमियां नहीं हैं जो एनालॉग्स में मौजूद हैं। कैपेसिटिव ब्लॉकों का आकार या तो चौकोर या गोल (बैरल) बनाया जा सकता है।
आपको संधारित्र के ऑपरेटिंग वोल्टेज का भी चयन करना चाहिए, जो कि गणना के अनुसार, एकल-चरण 220V नेटवर्क की तुलना में लगभग 1.15 गुना अधिक होना चाहिए। छोटे मूल्यों का ब्लॉकों के स्थायित्व पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, और बड़े - विधानसभा के आयामों पर।