बिजली की हानि के बिना तीन-चरण मोटर को एकल-चरण नेटवर्क से जोड़ना
जैसा कि आप जानते हैं, जब एक तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर एकल-चरण नेटवर्क से जुड़ा होता है, तो सामान्य संधारित्र सर्किट के अनुसार: "त्रिकोण" या "स्टार", मोटर शक्ति का उपयोग केवल आधे से किया जाता है (इस्तेमाल की गई मोटर के आधार पर)।
इसके अलावा, लोड के तहत इंजन को शुरू करना मुश्किल है।
प्रस्तावित लेख बिजली के नुकसान के बिना इंजन को जोड़ने की विधि का वर्णन करता है।
विभिन्न शौकिया इलेक्ट्रोमैकेनिकल मशीनों और उपकरणों में, गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। दुर्भाग्य से, रोजमर्रा की जिंदगी में एक तीन-चरण नेटवर्क एक अत्यंत दुर्लभ घटना है, इसलिए शौकिया एक पारंपरिक विद्युत नेटवर्क से उन्हें बिजली देने के लिए एक चरण-स्थानांतरण संधारित्र का उपयोग करते हैं, जो इंजन की शक्ति और शुरुआती विशेषताओं को पूरी तरह से महसूस करने की अनुमति नहीं देता है। मौजूदा ट्रिनिस्टर "फेज-शिफ्टिंग" डिवाइस मोटर शाफ्ट पर शक्ति को और कम करते हैं।
बिजली की हानि के बिना तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर शुरू करने के लिए एक उपकरण के आरेख का एक प्रकार दिखाया गया है चावल। एक.
220/380 वी मोटर की वाइंडिंग एक त्रिकोण में जुड़ी हुई है, और कैपेसिटर सी 1 हमेशा की तरह, उनमें से एक के समानांतर जुड़ा हुआ है। संधारित्र को प्रारंभ करनेवाला L1 द्वारा "मदद" किया जाता है, जो एक अन्य वाइंडिंग के समानांतर जुड़ा होता है। संधारित्र C1 के समाई के एक निश्चित अनुपात के साथ, प्रारंभ करनेवाला L1 का अधिष्ठापन और भार शक्ति, लोड की तीन शाखाओं पर वोल्टेज के बीच एक चरण बदलाव प्राप्त करना संभव है, ठीक 120 ° के बराबर।
पर चावल। 2अंजीर में दिखाए गए डिवाइस के लिए वेक्टर वोल्टेज आरेख। 1, प्रत्येक शाखा में विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार R के साथ। सदिश रूप में रेखीय धारा I, धाराओं Iz और Ia के बीच के अंतर के बराबर है, और निरपेक्ष मान में यह मान if√3 से मेल खाती है, जहाँ if=I1=I2=I3=Ul/R चरण भार धारा है, Ul=U1=U2=U3=220 V - नेटवर्क का लाइन वोल्टेज। 
संधारित्र C1 पर एक वोल्टेज Uc1=U2 लगाया जाता है, इसके माध्यम से धारा Ic1 के बराबर होती है और चरण में वोल्टेज से 90 ° आगे होती है।
इसी तरह, वोल्टेज UL1=U3 को प्रारंभ करनेवाला L1 पर लागू किया जाता है, इसके माध्यम से वर्तमान IL1 वोल्टेज से 90 ° पीछे रहता है।
यदि धाराओं के निरपेक्ष मान Ic1 और IL1 समान हैं, तो उनका वेक्टर अंतर, समाई और अधिष्ठापन के सही विकल्प के साथ, Il के बराबर हो सकता है।
धाराओं Ic1 और IL1 के बीच चरण बदलाव 60° है, इसलिए वैक्टर Il, Ic1 और IL1 का त्रिभुज समबाहु है, और उनका निरपेक्ष मान Ic1=IL1=Il=If√3 है। बदले में, चरण लोड करंट यदि \u003d P / ZUL, जहां P कुल भार शक्ति है।
दूसरे शब्दों में, यदि संधारित्र C1 की धारिता और प्रारंभ करनेवाला L1 का अधिष्ठापन इस प्रकार चुना जाता है कि जब उन पर 220 V का वोल्टेज लगाया जाता है, तो उनके माध्यम से धारा Ic1=IL1=P/(√3 के बराबर होगी) Ul)=P/380, में दिखाया गया है चावल। एक L1C1 सर्किट फेज शिफ्ट के सटीक पालन के साथ लोड को तीन-चरण वोल्टेज प्रदान करेगा।
तालिका एक
| पी, डब्ल्यू | IC1=IL1,A | सी1, यूएफ | एल1, एच |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.26 | 3.8 | 2.66 |
| 200 | 0.53 | 7.6 | 1.33 |
| 300 | 0.79 | 11.4 | 0.89 |
| 400 | 1.05 | 15.2 | 0.67 |
| 500 | 1.32 | 19.0 | 0.53 |
| 600 | 1.58 | 22.9 | 0.44 |
| 700 | 1.84 | 26.7 | 0.38 |
| 800 | 2.11 | 30.5 | 0.33 |
| 900 | 2.37 | 34.3 | 0.30 |
| 1000 | 2.63 | 38.1 | 0.27 |
| 1100 | 2.89 | 41.9 | 0.24 |
| 1200 | 3.16 | 45.7 | 0.22 |
| 1300 | 3.42 | 49.5 | 0.20 |
| 1400 | 3.68 | 53.3 | 0.19 |
| 1500 | 3.95 | 57.1 | 0.18 |
पर टैब। एकवर्तमान मान Ic1=IL1 दिए गए हैं। संधारित्र C1 की समाई और विशुद्ध रूप से सक्रिय भार की कुल शक्ति के विभिन्न मूल्यों के लिए प्रारंभ करनेवाला L1 का अधिष्ठापन।
इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में वास्तविक भार में एक महत्वपूर्ण आगमनात्मक घटक होता है। नतीजतन, रैखिक धारा 20...40 डिग्री के क्रम के कुछ कोण φ द्वारा सक्रिय लोड करंट के साथ चरण में पिछड़ जाती है।
इलेक्ट्रिक मोटर्स के नेमप्लेट पर, यह आमतौर पर इंगित किया गया कोण नहीं है, लेकिन इसकी कोसाइन - प्रसिद्ध कोस, रैखिक वर्तमान के सक्रिय घटक के अनुपात के बराबर इसके पूर्ण मूल्य के बराबर है।
में दिखाए गए डिवाइस के भार के माध्यम से बहने वाले वर्तमान का आगमनात्मक घटक चावल। एक, लोड के सक्रिय प्रतिरोधों के साथ समानांतर में जुड़े कुछ प्रेरक Ln से गुजरने वाली धाराओं के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है (चित्र 3ए), या, समान रूप से, C1, L1 और नेटवर्क तारों के समानांतर।
से चावल। 3 बीयह देखा जा सकता है कि चूंकि प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से वर्तमान समाई के माध्यम से वर्तमान में एंटीफेज है, इसलिए इंडक्टर्स एलएच चरण-स्थानांतरण सर्किट की कैपेसिटिव शाखा के माध्यम से वर्तमान को कम करता है और अपरिवर्तनीय एक के माध्यम से बढ़ता है। इसलिए, फेज-शिफ्टिंग सर्किट के आउटपुट पर वोल्टेज के चरण को बनाए रखने के लिए, कैपेसिटर C1 के माध्यम से करंट को कॉइल के माध्यम से बढ़ाया और घटाया जाना चाहिए।
एक आगमनात्मक घटक के साथ लोड के लिए वेक्टर आरेख अधिक जटिल हो जाता है। इसका टुकड़ा, जो आवश्यक गणना करने की अनुमति देता है, में दिया गया है चावल। चार.
कुल रेखीय धारा I यहाँ दो घटकों में विघटित होती है: सक्रिय Ilcosφ और प्रतिक्रियाशील Ilsinφ।
संधारित्र C1 और कुंडल L1 के माध्यम से धाराओं के आवश्यक मूल्यों को निर्धारित करने के लिए समीकरणों की एक प्रणाली को हल करने के परिणामस्वरूप:
IC1sin30° + IL1sin30° = Ilcosφ, IC1cos30° - IL1cos30° = Ilsinφ, 
हम इन धाराओं के निम्नलिखित मान प्राप्त करते हैं:
IC1 = 2/√3⋅Ilsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Ilcos(φ+30°)।
विशुद्ध रूप से सक्रिय भार (φ=0) के साथ, सूत्र पहले प्राप्त परिणाम Ic1=IL1=Il देते हैं।
पर चावल। 5धाराओं के अनुपात की निर्भरता Ic1 और IL1 से Il को cosφ पर दिया जाता है, इन सूत्रों द्वारा गणना की जाती है
0.85...0.9 के बराबर cosφ के विशिष्ट मूल्यों के लिए समान अनुपात का उपयोग सटीकता की एक अच्छी डिग्री के साथ किया जा सकता है।
तालिका 2
| पी, डब्ल्यू | आईसी1, ए | आईएल1,ए | सी1, यूएफ | एल1, एच |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 0.35 | 0.18 | 5.1 | 3.99 |
| 200 | 0.70 | 0.35 | 10.2 | 2.00 |
| 300 | 1.05 | 0.53 | 15.2 | 1.33 |
| 400 | 1.40 | 0.70 | 20.3 | 1.00 |
| 500 | 1.75 | 0.88 | 25.4 | 0.80 |
| 600 | 2.11 | 1.05 | 30.5 | 0.67 |
| 700 | 2.46 | 1.23 | 35.6 | 0.57 |
| 800 | 2.81 | 1.40 | 40.6 | 0.50 |
| 900 | 3.16 | 1.58 | 45.7 | 0.44 |
| 1000 | 3.51 | 1.75 | 50.8 | 0.40 |
| 1100 | 3.86 | 1.93 | 55.9 | 0.36 |
| 1200 | 4.21 | 2.11 | 61.0 | 0.33 |
| 1300 | 4.56 | 2.28 | 66.0 | 0.31 |
| 1400 | 4.91 | 2.46 | 71.1 | 0.29 |
| 1500 | 5.26 | 2.63 | 76.2 | 0.27 |
पर टैब। 2संधारित्र C1 और प्रारंभ करनेवाला L1 के माध्यम से बहने वाली धाराओं IC1, IL1 के मान भार की कुल शक्ति के विभिन्न मूल्यों पर दिए गए हैं, जिनका उपरोक्त मान cosφ = 3/2 है।
ऐसे चरण-स्थानांतरण सर्किट के लिए, कैपेसिटर MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 का उपयोग कम से कम 250 V के वोल्टेज के लिए कम से कम 600 V या MBGCH, K42-19 के ऑपरेटिंग वोल्टेज के लिए किया जाता है।
पुराने ट्यूब टीवी से रॉड के आकार के बिजली ट्रांसफार्मर से चोक बनाना सबसे आसान है। 220 वी के वोल्टेज पर ऐसे ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग का नो-लोड करंट आमतौर पर 100 एमए से अधिक नहीं होता है और लागू वोल्टेज पर गैर-रेखीय निर्भरता होती है।
यदि चुंबकीय सर्किट में 0.2 ... 1 मिमी के क्रम का अंतराल पेश किया जाता है, तो वर्तमान में काफी वृद्धि होगी, और वोल्टेज पर इसकी निर्भरता रैखिक हो जाएगी।
टीसी ट्रांसफार्मर की मेन वाइंडिंग को जोड़ा जा सकता है ताकि उन पर रेटेड वोल्टेज 220 वी (पिन 2 और 2 के बीच जम्पर), 237 वी (पिन 2 और 3 के बीच जम्पर) या 254 वी (पिन 3 और 3 के बीच जम्पर) हो। ") . मुख्य वोल्टेज अक्सर पिन 1 और 1" पर लागू होता है। कनेक्शन के प्रकार के आधार पर, घुमावदार परिवर्तन का अधिष्ठापन और वर्तमान।
पर टैब। 3ट्रांसफार्मर टीसी-200-2 की प्राथमिक वाइंडिंग में करंट का मान तब दिया जाता है जब चुंबकीय सर्किट में विभिन्न अंतरालों पर और घुमावदार वर्गों के अलग-अलग स्विचिंग पर इसे 220 वी का वोल्टेज लगाया जाता है।
डेटा मैपिंग टैब। 3 और 2हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि निर्दिष्ट ट्रांसफार्मर को चरण-स्थानांतरण मोटर सर्किट में लगभग 300 से 800 डब्ल्यू की शक्ति के साथ स्थापित किया जा सकता है और, अंतराल और घुमावदार स्विचिंग सर्किट का चयन करके, आवश्यक वर्तमान मान प्राप्त करें।
नेटवर्क के इन-फेज या एंटी-फेज कनेक्शन और ट्रांसफार्मर के लो-वोल्टेज (उदाहरण के लिए, गरमागरम) वाइंडिंग के आधार पर इंडक्शन भी भिन्न होता है।
अधिकतम करंट ऑपरेशन में रेटेड करंट से थोड़ा अधिक हो सकता है। इस मामले में, थर्मल शासन को सुविधाजनक बनाने के लिए, ट्रांसफार्मर से सभी माध्यमिक वाइंडिंग को हटाने की सलाह दी जाती है, कम वोल्टेज वाइंडिंग के हिस्से का उपयोग उस उपकरण के स्वचालन सर्किट को बिजली देने के लिए किया जा सकता है जिसमें इलेक्ट्रिक मोटर संचालित होती है।
टेबल तीन
| गैप इन चुंबकीय सर्किट, मिमी |
नेटवर्क वाइंडिंग में करंट, ए, जब कनेक्टिंग वोल्टेज की ओर जाता है, V |
||
|---|---|---|---|
| 220 | 237 | 254 | |
| 0.2 | 0.63 | 0.54 | 0.46 |
| 0.5 | 1.26 | 1.06 | 0.93 |
| 1 | - | 2.05 | 1.75 |
पर टैब। चारविभिन्न टीवी के ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग की धाराओं के नाममात्र मूल्य और मोटर शक्ति के अनुमानित मूल्य जिसके साथ चरण-स्थानांतरण एलसी सर्किट का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, की गणना अधिकतम संभव भार के लिए की जानी चाहिए बिजली की मोटर।
तालिका 4
| ट्रांसफार्मर | नाममात्र वर्तमान, ए |
शक्ति इंजन, W |
|---|---|---|
| TS-360M | 1.8 | 600...1500 |
| TS-330K-1 | 1.6 | 500...1350 |
| एसटी-320 | 1.6 | 500...1350 |
| एसटी-310 | 1.5 | 470...1250 |
| टीएसए-270-1, टीएसए-270-2, टीएसए-270-3 |
1.25 | 400...1250 |
| टीएस-250, टीएस-250-1, टीएस-250-2, TS-250-2M, TS-250-2P |
1.1 | 350...900 |
| टीएस-200K | 1 | 330...850 |
| टीएस-200-2 | 0.95 | 300...800 |
| टीएस-180, टीएस-180-2, टीएस-180-4, TS-180-2V |
0.87 | 275...700 |
एक छोटे भार के साथ, आवश्यक चरण बदलाव अब बनाए नहीं रखा जाएगा, लेकिन एकल संधारित्र का उपयोग करने की तुलना में शुरुआती प्रदर्शन में सुधार होगा।
प्रायोगिक सत्यापन विशुद्ध रूप से सक्रिय भार और इलेक्ट्रिक मोटर दोनों के साथ किया गया था।
डिवाइस के प्रत्येक लोड सर्किट में शामिल 60 और 75 डब्ल्यू की शक्ति के साथ दो समानांतर-जुड़े गरमागरम लैंप द्वारा सक्रिय लोड फ़ंक्शन किए गए थे। (अंजीर देखें। 1), जो के अनुसार 400 W की कुल शक्ति के अनुरूप है टैब। एकसंधारित्र C1 की समाई 15 माइक्रोफ़ारड थी। ट्रांसफार्मर TC-200-2 (0.5 मिमी) के चुंबकीय सर्किट में अंतर और घुमावदार कनेक्शन योजना (237 V के लिए) को 1.05 A की आवश्यक धारा प्रदान करने के कारणों के लिए चुना गया था। .
लोड सर्किट पर मापा गया वोल्टेज U1, U2, U3 एक दूसरे से 2...3 V से भिन्न होता है, जिसने तीन-चरण वोल्टेज की उच्च समरूपता की पुष्टि की।
400 W की शक्ति के साथ गिलहरी-पिंजरे रोटर AOL22-43F के साथ तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के साथ भी प्रयोग किए गए। उन्होंने कैपेसिटर C1 के साथ 20 माइक्रोफ़ारड की क्षमता के साथ काम किया (वैसे, जब इंजन केवल एक चरण-स्थानांतरण संधारित्र के साथ चल रहा था) और एक ट्रांसफार्मर के साथ, जिसमें से वाइंडिंग के अंतराल और कनेक्शन का चयन किया गया था 0.7 ए की धारा प्राप्त करने की शर्त।
नतीजतन, एक शुरुआती संधारित्र के बिना इंजन को जल्दी से शुरू करना संभव था और इंजन शाफ्ट पर चरखी को ब्रेक करते समय महसूस किए गए टोक़ में काफी वृद्धि हुई।
दुर्भाग्य से, अधिक वस्तुनिष्ठ जांच करना मुश्किल है, क्योंकि शौकिया परिस्थितियों में इंजन पर एक सामान्यीकृत यांत्रिक भार प्रदान करना लगभग असंभव है।
यह याद रखना चाहिए कि फेज-शिफ्टिंग सर्किट एक श्रृंखला ऑसिलेटरी सर्किट है जिसे 50 हर्ट्ज (विशुद्ध रूप से सक्रिय लोड विकल्प के लिए) की आवृत्ति के लिए ट्यून किया गया है, और इस सर्किट को लोड के बिना नेटवर्क से नहीं जोड़ा जा सकता है। 