Bagaimana memilih dan menghitung kapasitansi kapasitor untuk motor tiga fase

Menghubungkan peralatan listrik ke jaringan fase tunggal (220V) paling sering dilakukan dengan metode kapasitif. Dalam hal ini, Anda perlu tahu cara memilih kapasitor untuk motor tiga fase, dari mana drive dilakukan. Sirkuit awal dirakit dari mereka, menciptakan torsi yang diperlukan dan ketidakseimbangan fase. Pada artikel ini, kami akan mencoba mempertimbangkan secara singkat masalah penghitungan dan pemilihan kapasitansi, serta kemungkinan skema koneksi untuk motor listrik asinkron.

- stator
- Rotor

Apa itu motor tiga fasa?

Sebagian besar unit daya yang mengubah energi listrik menjadi energi panas adalah mesin asinkron. Jika Anda membongkar motor tiga fase apa pun, menjadi jelas bahwa ia memiliki dua komponen utama, di mana semua pekerjaannya dibangun.

stator

Ini adalah bagian tetap dari motor, yang memiliki bentuk annular - silinder berongga. Harus segera diklarifikasi bahwa itu tidak padat, secara kasar, dibuat dengan memutar baja bulat kosong. Stator direkrut dari pelat cincin (sirkuit magnetik), yang menghindari pembentukan apa yang disebut arus Foucault permukaan, yang dapat sangat memanaskan logam. Pada diameter bagian dalam ada alur memanjang di mana belitan kawat ditempatkan. Kebanyakan motor standar adalah tiga fase, artinya mereka memiliki tiga belitan stator (satu untuk setiap fase). Secara geometris, setiap belitan/fase diimbangi relatif terhadap yang lain sebesar 120°. Perhitungan seperti itu memungkinkan, ketika tegangan 380V diterapkan ke terminal fase, untuk membangkitkan medan magnet yang berputar di belitan.

Rotor

Ini adalah bagian bergerak (berputar), terintegrasi secara struktural dengan poros penggerak. Ini juga memiliki inti pipih bertumpuk (sirkuit magnetik), tetapi tidak seperti stator, alur untuk belitan terletak pada diameter luar. Selain itu, mereka hanya dapat disebut belitan dari sudut pandang fungsional, karena pada kenyataannya mereka adalah batang tembaga dengan diameter tertentu, dan bukan bundel (gulungan) kawat.

Di kedua sisi, jeruji dihubungkan ke pelat pembatas berbentuk cincin, membentuk semacam sangkar tupai. Susunan ini adalah yang paling umum dan disebut "rotor hubung singkat". Ketika tegangan diterapkan, ada juga medan magnet, tetapi memiliki kecepatan rotasi yang sedikit lebih rendah (asinkron) daripada stator. Perbedaan ini disebut slip dan sekitar 2...10%. Berkat itu, EMF (gaya gerak listrik) diinduksi di antara medan, yang menyebabkan poros berputar pada frekuensi operasi.

Bagaimana cara menghubungkan motor tiga fase ke jaringan satu fase?

Memulai motor dengan tiga belitan kerja dimungkinkan karena fasenya digeser 120 ° secara default. Jika Anda menerapkan tegangan hanya pada satu fase, maka sama sekali tidak ada yang akan terjadi dengan analogi dengan motor 220V fase tunggal, di mana dalam hal ini medan magnet multiarah yang setara muncul. Secara formal, untuk ini, setidaknya satu fase lagi harus dimasukkan dalam pekerjaan untuk menciptakan pergeseran dan mendapatkan momentum yang diperlukan. Koneksi ke jaringan dengan tegangan 220V paling sering dilakukan melalui sirkuit tambahan - sirkuit kapasitor yang bekerja dan memulai.

Rangkaian awal umum ketika terhubung dengan bintang (kiri) dan delta (kanan) akan terlihat seperti ini:

Untuk menghemat tagihan listrik, pembaca kami merekomendasikan Kotak Hemat Listrik. Pembayaran bulanan akan menjadi 30-50% lebih sedikit daripada sebelum menggunakan penghemat. Ini menghilangkan komponen reaktif dari jaringan, akibatnya beban dan, akibatnya, konsumsi arus berkurang. Peralatan listrik mengkonsumsi lebih sedikit listrik, mengurangi biaya pembayarannya.

Seperti yang Anda lihat, dalam kasus pertama dan kedua, dua dari tiga belitan terhubung langsung ke jaringan 220V fase tunggal. Fase ketiga dilingkarkan kembali ke salah satu dari dua yang sebelumnya melalui sirkuit perantara kapasitor: C slave - main / working dan C p - untuk start. Yang kedua terhubung secara paralel melalui kunci SA. Yang terakhir memiliki kontak yang biasanya terbuka, dan posisi tombol yang ekstrem tidak tetap - agar arus mengalir melalui kapasitor awal, itu harus ditekan.

Mengapa tangki paralel digunakan?

Siapa pun yang pada suatu waktu tidak menguap dalam pelajaran fisika harus ingat bahwa konsumsi energi maksimum motor tiga fase diamati tepat pada saat dimulai, ketika kecepatan rotasi meningkat dari 0 ke nominal. Semakin tinggi daya, semakin tinggi konsumsi listrik puncak ini. Dari mana kesimpulan logis berikut - kapasitas yang akan mendukung operasi pada 220V kemungkinan besar tidak cukup untuk memulai. Oleh karena itu, untuk membawa motor ke mode, menurut perhitungan, itu harus kira-kira dua kali lipat relatif terhadap yang bekerja.

Setelah memulai, ketika kecepatan optimal tercapai (setidaknya 70% dari nominal), kapasitor awal dimatikan dengan melepaskan tombol SA. Ini harus dilakukan, jika tidak, kapasitansi total yang besar akan menyebabkan ketidakseimbangan fase yang serius dan belitan yang terlalu panas.

Jika daya motor rendah atau tidak bekerja di bawah beban serius, maka kemungkinan besar akan mungkin untuk bertahan dengan memulai melalui sirkuit kerja.

Cara menghitung kapasitansi dan memilih kapasitor

Jelas bahwa masalah memilih kapasitas untuk memulai dan mengoperasikan motor tiga fase dalam jaringan fase tunggal tergantung pada daya, arus pengenal (fase) dan tegangannya. Perhitungan biasanya dilakukan melalui rumus berikut:

Ada dua besaran dalam persamaan ini:

U - tegangan dalam jaringan fase tunggal (220V);
I N - arus pengenal atau fase, A.

Kedua skema sambungan tersebut memberikan nilai karakteristik linier dan fasa yang berbeda, seperti terlihat pada ilustrasi berikut:

Anda dapat menghitung arus yang diperlukan antara belitan menggunakan klem atau menggunakan rumus. Jika kedua opsi tampak rumit, maka Anda dapat menghitung dan memilih kapasitor melalui ketergantungan empiris: 7 mikrofarad per 100 W daya.

Sedangkan untuk kapasitor starter, pemilihannya dilakukan dengan harapan kapasitasnya harus lebih tinggi dari kapasitas pekerja untuk menutupi konsumsi puncak saat start-up. Sumber yang berbeda menunjukkan nilai koefisien proporsional yang berbeda: dari 1,5 hingga 3. Dalam praktiknya, rekomendasi untuk menggandakan peningkatan paling sering digunakan.

Selanjutnya, Anda dapat mengambil kapasitor dan melanjutkan dengan tata letak. Untuk mengatur start mesin, digunakan model kertas (MBGP, KBP, MBGO), electrolytic atau metallized polypropylene (SVV). Yang pertama, sebagai suatu peraturan, sangat besar dan murah, tetapi mereka memiliki dimensi yang relatif besar dengan kapasitas kecil, yang memaksa mereka untuk mengumpulkan seluruh baterai. Model elektrolit memerlukan penggunaan elemen dioda dan resistansi dalam rangkaian kontrol, kerusakan atau kegagalan yang akan menyebabkan kehancuran kapasitor. Model UHV lebih modern, dan oleh karena itu mereka praktis tidak memiliki kekurangan yang ada dalam analog. Bentuk blok kapasitif dapat diproduksi baik persegi atau bulat (barel).

Anda juga harus memilih tegangan operasi kapasitor, yang, menurut perhitungan, harus sekitar 1,15 kali lebih tinggi daripada di jaringan 220V fase tunggal. Nilai yang lebih kecil memiliki dampak negatif pada daya tahan balok, dan yang lebih besar - pada dimensi rakitan.