Come collegare un motore trifase a una rete monofase. Come selezionare e calcolare correttamente la capacità di un condensatore per un motore trifase

Vedremo come è collegato un motore trifase rete monofase, fornire consigli per il funzionamento dell'unità. Nella maggior parte dei casi, le persone desiderano variare la velocità o la direzione di rotazione. Come farlo? Abbiamo descritto vagamente in precedenza come collegare un motore trifase a 230 volt, ora occupiamoci dei dettagli.

Schema standard per il collegamento di un motore trifase a una rete monofase

Il processo di collegamento di un motore trifase a 230 volt è semplice. Di solito il ramo porta un'onda sinusoidale, la differenza è di 120 gradi. Si forma uno sfasamento uniforme, garantendo una rotazione regolare campo elettromagnetico statore. Il valore effettivo di ciascuna onda è di 230 volt. Ciò ti consentirà di collegare un motore trifase a una presa domestica. Trucco da circo: ottieni tre onde sinusoidali usandone una. Lo sfasamento è di 120 gradi.

In pratica, questo può essere fatto con l'aiuto di speciali sfasatori. Non quelli utilizzati dai percorsi delle guide d'onda ad alta frequenza, ma filtri speciali formati da elementi passivi, meno spesso attivi. Gli appassionati di problemi preferiscono utilizzare un vero condensatore. Se gli avvolgimenti del motore sono collegati in un triangolo, formando un unico anello, otteniamo sfasamenti di 45 e 90 gradi, sufficienti almeno per un funzionamento instabile dell'albero:

Schema di collegamento per un motore trifase con commutazione dell'avvolgimento a triangolo

Un avvolgimento viene alimentato con la fase presa. I fili rilevano la differenza di potenziale.
Il secondo avvolgimento è alimentato da un condensatore. Si forma uno sfasamento di 90 gradi rispetto al primo.
Sul terzo, a causa delle tensioni applicate, si forma un'oscillazione leggermente simile ad una sinusoide con uno spostamento di altri 90 gradi.

In totale, il terzo avvolgimento è sfasato di 180 gradi rispetto al primo. La pratica dimostra che il layout è sufficiente per funzionare normalmente. Naturalmente, il motore a volte “si blocca”, diventa molto caldo, la potenza diminuisce e l’efficienza ne risente. Gli utenti si inseriscono quando sono connessi motore asincrono A rete trifase escluso.

Dalle sfumature puramente tecniche, aggiungiamo: sul corpo del dispositivo è riportato uno schema del corretto layout del cablaggio. Più spesso decora l'interno dell'involucro che nasconde il blocco, oppure è disegnato nelle vicinanze su una targhetta. Utilizzando lo schema come guida, capiremo come collegare un motore elettrico a 6 fili (una coppia per ogni avvolgimento). Quando la rete è trifase (spesso chiamata 380 volt), gli avvolgimenti sono collegati a stella. Si forma un unico punto comune alle bobine, dove è collegato il neutro (zero elettrico del circuito convenzionale). Le fasi vengono fornite alle altre estremità. Risulta tre, in base al numero di avvolgimenti.

È chiaro come gestire un triangolo per collegare un motore trifase da 230 volt. Inoltre, forniamo un'immagine raffigurante:

Schema collegamento elettrico avvolgimenti
Un condensatore funzionante che ha lo scopo di creare la corretta distribuzione di fase.
Un condensatore di avviamento che facilita la rotazione dell'albero alle velocità iniziali. Successivamente viene scollegato dal circuito con un pulsante e scaricato con una resistenza di shunt (per sicurezza e per essere pronti ad un nuovo ciclo di avvio).

Collegamento di un motore trifase da 230 volt con un triangolo

L'immagine mostra: l'avvolgimento A è eccitato a 230 volt. In C viene fornito con uno sfasamento di 90 gradi. A causa della differenza di potenziale, i capi dell'avvolgimento B generano una tensione spostata di 90 gradi. I contorni sono lontani dalla sinusoide familiare ai fisici scolastici. Il condensatore di avviamento e il resistore di shunt sono stati omessi per semplicità. Riteniamo che la posizione sia ovvia da quanto sopra. Questa tecnica garantirà almeno il normale funzionamento del motore. Utilizzando la chiave, il condensatore di avviamento viene chiuso, eseguendo un avviamento, scollegato dalla fase e scaricato tramite uno shunt.

È giunto il momento di dirlo: la capacità indicata dal disegno 100 µF viene praticamente scelta tenendo conto:

Velocità di rotazione dell'albero.
Potenza del motore.
Carichi posizionati sul rotore.

È necessario selezionare un condensatore sperimentalmente. Secondo la nostra figura, la tensione degli avvolgimenti B e C sarà la stessa. Ti ricordiamo: il tester mostra il valore reale. Le fasi della tensione saranno diverse, la forma d'onda dell'avvolgimento B non è sinusoidale. Il valore effettivo mostra: alle spalle viene trasmessa la stessa potenza. Fornisce un funzionamento meno stabile dell'installazione. Il motore si riscalda meno, l'efficienza del motore è ottimizzata. Ogni avvolgimento è formato reattanza induttiva, che influenza anche lo sfasamento tra tensione e corrente. Ecco perché è importante scegliere valore corretto contenitori. È possibile ottenere condizioni operative ideali del motore.

Fai girare il motore al contrario

Tensione trifase 380 volt

In caso di collegamento a tre fasi, la modifica del senso di rotazione dell'albero è garantita dalla corretta commutazione del segnale. Vengono utilizzati contattori speciali (tre pezzi). 1 per fase. Nel nostro caso solo un circuito è soggetto a commutazione. Inoltre (guidati dalle dichiarazioni del guru) è sufficiente scambiare due fili qualsiasi. Che si tratti dell'alimentatore, del punto di connessione del condensatore. Controlliamo la regola prima di dare istruzioni ai lettori. I risultati sono dimostrati dalla seconda figura, che mostra schematicamente i diagrammi che mostrano la distribuzione delle fasi del caso indicato.

Quando si creano i diagrammi, abbiamo assunto: l'avvolgimento C è collegato in serie a un condensatore, che conferisce alla tensione un aumento di fase positivo. Secondo il diagramma vettoriale, per mantenere l'equilibrio sull'avvolgimento C deve essere segno negativo rispetto alla tensione principale. D'altra parte, il condensatore e la bobina B sono collegati in parallelo. Un ramo fornisce un aumento positivo della tensione (condensatore), l'altro della corrente. Come in un circuito oscillante parallelo, le correnti derivate fluiscono praticamente all'interno il lato opposto. Tenendo conto di quanto sopra, abbiamo adottato la legge di sfasamento della sinusoide rispetto all'avvolgimento C.

I diagrammi mostrano: i massimi, secondo il diagramma, bypassano gli avvolgimenti in senso antiorario. La revisione precedente mostrava un contesto simile: la rotazione avviene in una direzione diversa. Si scopre che quando si cambia la polarità dell'alimentazione, l'albero ruota nella direzione opposta. Non disegneremo la distribuzione dei campi magnetici; riteniamo inutile ripeterci.

Più precisamente, tali cose consentiranno il calcolo di programmi informatici speciali. La spiegazione è stata data sulle dita. Si scopre che i praticanti hanno ragione: cambiando la polarità dell'alimentazione, la direzione del movimento dell'albero verrà invertita. Sicuramente un'affermazione simile vale nel caso di collegamento di un condensatore con un ramo di un altro avvolgimento. Per chi è affamato di grafici dettagliati, consigliamo di studiare pacchetti software specializzati come il gratuito Electronics Workbench. Nell'applicazione, inserisci un numero qualsiasi di punti di controllo, monitora le leggi dei cambiamenti di correnti e tensioni. Coloro che amano prendersi gioco del proprio cervello avranno l'opportunità di visualizzare lo spettro dei segnali.

Prenditi la briga di impostare correttamente l'induttanza degli avvolgimenti. Naturalmente, il carico che impedisce l'avvio contribuisce all'influenza. È difficile tenere conto delle perdite con tali programmi. I professionisti consigliano di evitare di concentrarsi sull'affilatore specificato e di selezionare sperimentalmente i valori del condensatore (empiricamente). Pertanto, lo schema di collegamento esatto di un motore trifase è determinato dalla struttura e dallo scopo previsto. Diciamo tornio differirà dal tritapane per i carichi di sviluppo.

Condensatore di avviamento motore trifase

Più spesso, un motore trifase deve essere collegato a una rete monofase utilizzando un condensatore di avviamento. Questo aspetto riguarda soprattutto i modelli potenti, motori sotto carico significativo all'avvio. In questo caso aumenta la reattanza intrinseca che dovrà essere compensata mediante condensatori. È più facile scegliere di nuovo sperimentalmente. È necessario montare un supporto sul quale sia possibile effettuare l'accensione “a caldo” ed escludere i singoli contenitori dal circuito.

Evitate di aiutare il motore ad avviarsi con la mano, come dimostrano i meccanici “esperti”. Basta trovare il valore della batteria al quale l'albero ruota vigorosamente e, mentre gira, iniziare a rimuovere i condensatori dal circuito uno per uno. Mentre ci sarà un set al di sotto del quale il motore non gira. Gli elementi selezionati costituiscono la capacità iniziale. E la correttezza della tua scelta deve essere monitorata utilizzando un tester: la tensione nei bracci degli avvolgimenti sfasati (nel nostro caso C e B) dovrebbe essere la stessa. Ciò significa che viene erogata una potenza approssimativamente uguale.

Motore trifase con condensatore di avviamento

Per quanto riguarda stime e preventivi, la capacità della batteria aumenta con l'aumentare della potenza e della velocità. E se parliamo del carico, all’inizio ha un grande impatto. Quando l'albero gira, nella maggior parte dei casi vengono superati piccoli ostacoli per inerzia. Più massiccio è l'albero, maggiore è la possibilità che il motore non “noti” la difficoltà che si è verificata.

Si prega di notare che un motore asincrono è solitamente collegato tramite interruttore automatico. Dispositivo che arresta la rotazione quando la corrente supera un certo valore. Ciò non solo protegge le spine della rete locale dalla bruciatura, ma salva anche gli avvolgimenti del motore quando l'albero è bloccato. In questo caso, la corrente aumenterà notevolmente e il funzionamento del dispositivo verrà interrotto. L'interruttore è utile anche quando si seleziona la capacità nominale richiesta. Testimoni oculari affermano che se un motore trifase è collegato a una rete monofase tramite condensatori troppo deboli, il carico aumenta notevolmente. Se hai un motore potente, questo è molto importante, perché anche in modalità normale il consumo supera quello nominale di 3-4 volte.

E qualche parola su come stimare in anticipo la corrente di avviamento. Diciamo che devi collegare un motore asincrono 230 con una potenza di 4 kW. Ma questo avviene in tre fasi. Nel caso del cablaggio standard, la corrente scorre attraverso ciascuno di essi separatamente. Per noi tutto questo si sommerà. Pertanto, dividiamo coraggiosamente la potenza per la tensione di rete e otteniamo 18 A. È chiaro che senza carico è improbabile che tale corrente venga consumata, ma per un funzionamento stabile del motore a piena capacità, è necessario un interruttore automatico di straordinaria potenza . Per quanto riguarda un semplice test, un dispositivo da 16 ampere andrà benissimo. C'è anche la possibilità che il lancio avvenga senza incidenti.

Ci auguriamo che i lettori ora sappiano come collegare un motore trifase rete domestica a 230 volt. Resta da aggiungere a ciò che le capacità di un appartamento standard non superano, in termini di potenza erogata al consumatore, circa 5 kW. Ciò significa che è semplicemente pericoloso accendere il motore sopra descritto a casa. Tieni presente che anche le smerigliatrici raramente sono più potenti di 2 kW. Allo stesso tempo, il motore è ottimizzato per il funzionamento in una rete monofase da 220 volt. In poche parole, i dispositivi troppo potenti non solo causeranno lo sfarfallio delle luci, ma molto probabilmente provocheranno altre situazioni di emergenza. Nella migliore delle ipotesi, spegnerà le spine, nel peggiore dei casi, il cablaggio prenderà fuoco.

Con questo salutiamo e vogliamo sottolineare: la conoscenza della teoria a volte è utile per i professionisti. Soprattutto quando si tratta di tecnologie potenti che possono causare danni considerevoli.

Capitolo: Consigli utili

A volte disponibile tuttofare domestico Risulta essere un motore trifase di una potenza o dell'altra. A seconda della sua potenza, puoi realizzare un'affilatrice, un'unità per porte da garage, guidare per una betoniera fatta in casa e così via. Uno dei compiti quando si utilizza un motore di questo tipo è collegarlo alla rete, solitamente monofase, 220 volt. Ricordiamo che un motore trifase è solitamente progettato per 380 volt e collegato a una rete trifase, poiché dispone di 3 avvolgimenti. Pertanto, per farlo girare, devi ricorrere a trucchi aggiuntivi.

Tra in vari modi lanciando motori elettrici trifase in una rete monofase, il più semplice si basa sul collegamento del terzo avvolgimento tramite un condensatore di sfasamento. La potenza utile sviluppata dal motore in questo caso è pari al 50...60% della sua potenza nel funzionamento trifase. Non tutti i motori elettrici trifase, però, funzionano bene se collegati ad una rete monofase. Tra questi motori elettrici possiamo evidenziare, ad esempio, quelli con rotore a doppia gabbia di scoiattolo della serie MA. A questo proposito, quando si scelgono motori elettrici trifase per il funzionamento in una rete monofase, si dovrebbe dare la preferenza ai motori delle serie A, AO, AO2, APN, UAD, ecc.

Per il normale funzionamento di un motore elettrico con avviamento a condensatore, è necessario che la capacità del condensatore utilizzato vari a seconda della velocità. In pratica, questa condizione è piuttosto difficile da soddisfare, quindi viene utilizzato il controllo del motore a due stadi. Quando si avvia il motore, vengono collegati due condensatori e, dopo l'accelerazione, un condensatore viene disconnesso e rimane solo il condensatore funzionante.

Se, ad esempio, la scheda tecnica del motore elettrico indica che la sua tensione di alimentazione è 220/380, allora il motore è collegato ad una rete monofase secondo lo schema mostrato in Fig. 1

Riso. 1 Diagramma schematico collegamento di un motore elettrico trifase a una rete a 220 V, dove

C p - condensatore funzionante;

C p - condensatore di avviamento;

P1 - cambio di pacchetto

Dopo aver acceso l'interruttore batch P1, i contatti P1.1 e P1.2 si chiudono, dopodiché è necessario premere immediatamente il pulsante \\\"Accelerazione\\\". Dopo aver guadagnato velocità, il pulsante viene rilasciato. L'inversione del motore elettrico viene effettuata cambiando la fase sul suo avvolgimento con l'interruttore a levetta SA1.

La capacità del condensatore di avviamento Cn viene selezionata 2...2,5 volte più capacità condensatore funzionante. Questi condensatori devono essere progettati per una tensione pari a 1,5 volte la tensione di rete. Per una rete a 220 V, è meglio utilizzare condensatori come MBGO, MBPG, MBGCh con una tensione operativa di 500 V e superiore. Soggetto a inclusione a breve termine come condensatori di avviamentoÈ inoltre possibile utilizzare condensatori elettrolitici dei tipi K50-3, EGC-M, KE-2 con una tensione operativa di almeno 450 V.

Per una maggiore affidabilità, i condensatori elettrolitici sono collegati in serie, collegando insieme i loro conduttori negativi, e deviati con il resistore R1 con una resistenza di 200...300 Ohm

Il resistore R1 è necessario per \\\"drenare\\\" la carica elettrica rimanente sui condensatori. La capacità totale dei condensatori collegati sarà (C1+C2)/2.

In pratica, i valori di capacità dei condensatori di lavoro e di avviamento vengono selezionati in base alla potenza del motore secondo la tabella. 1

Alimentazione trifase

motore, kW 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2

Capacità minima

condensatore funzionante

Media, µF 40 60 80 100 150 230

Capacità minima

condensatore di avviamento

Media, µF 80 120 160 200 250 300

È da notare che in un motore elettrico con avviamento a condensatore a vuoto, nell'avvolgimento alimentato attraverso il condensatore circola una corrente superiore del 20...30% rispetto a quella nominale. A questo proposito, se il motore viene spesso utilizzato in modalità sottocarico o al minimo, in questo caso la capacità del condensatore Cp dovrebbe essere ridotta. Può succedere che durante un sovraccarico il motore elettrico si arresti, quindi per avviarlo si ricollega il condensatore di avviamento, togliendo del tutto il carico o riducendolo al minimo.

La capacità del condensatore di avviamento Cn può essere ridotta quando si avviano i motori elettrici a al minimo o con un carico leggero. Per accendere, ad esempio, un motore elettrico AO2 con una potenza di 2,2 kW a 1420 giri al minuto, è possibile utilizzare un condensatore funzionante con una capacità di 230 μF e un condensatore di avviamento - 150 μF. In questo caso, il motore elettrico si avvia con sicurezza con un piccolo carico sull'albero.

L'uso di condensatori elettrolitici nei circuiti di avviamento dei motori elettrici

Quando si collegano motori elettrici asincroni trifase a una rete monofase, di norma vengono utilizzati normali condensatori di carta. La pratica ha dimostrato che invece di ingombranti condensatori di carta, è possibile utilizzare condensatori all'ossido (elettrolitici), che sono di dimensioni più piccole e più convenienti da acquistare. Nella figura è mostrato uno schema di sostituzione equivalente per la carta convenzionale.

La semionda positiva della corrente alternata passa attraverso la catena VD1, C1 e la semionda negativa VD2, C2. Sulla base di ciò, puoi utilizzare condensatori all'ossido con tensione consentita due volte inferiore rispetto ai condensatori convenzionali della stessa capacità. Ad esempio, se in un circuito per una rete monofase con una tensione di 220 V viene utilizzato un condensatore di carta con una tensione di 400 V, quando lo si sostituisce, secondo lo schema sopra, è possibile utilizzare un condensatore elettrolitico con a tensione di 200 V. Nel diagramma sopra, le capacità di entrambi i condensatori sono le stesse e sono selezionate allo stesso modo del metodo per selezionare i condensatori di carta per il dispositivo di avviamento.

Schema schematico del collegamento di un motore trifase a una rete monofase mediante condensatori elettrolitici.

Nello schema sopra, SA1 è l'interruttore della direzione di rotazione del motore, SB1 è il pulsante di accelerazione del motore, i condensatori elettrolitici C1 e C3 vengono utilizzati per avviare il motore, C2 e C4 vengono utilizzati durante il funzionamento.

Selezione dei condensatori elettrolitici nel circuito mostrato in Fig. 7 è meglio farlo utilizzando pinze amperometriche. Le correnti vengono misurate nei punti A, B, C e l'uguaglianza delle correnti in questi punti viene ottenuta selezionando gradualmente le capacità dei condensatori. Le misurazioni vengono effettuate con il motore caricato nella modalità in cui è previsto il suo funzionamento. I diodi VD1 e VD2 per una rete a 220 V sono selezionati con una tensione inversa massima consentita di almeno 300 V. La corrente diretta massima del diodo dipende dalla potenza del motore. Per i motori elettrici con una potenza fino a 1 kW, sono adatti i diodi D245, D245A, D246, D246A, D247 con una corrente continua di 10 A. Con una potenza del motore maggiore da 1 kW a 2 kW, è necessario prenderne di più potenti diodi con la corrente continua corrispondente, oppure usarne leggermente meno diodi potenti in parallelo, installandoli sui radiatori.

È necessario prestare ATTENZIONE al fatto che se il diodo è sovraccarico, potrebbe verificarsi un guasto e fluire attraverso il condensatore elettrolitico AC, che potrebbe surriscaldarsi ed esplodere.

Collegamento di potenti motori trifase a una rete monofase.

Il circuito di condensatori per il collegamento di motori trifase a una rete monofase consente di ottenere non più del 60% della potenza nominale dal motore, mentre il limite di potenza del dispositivo elettrificato è limitato a 1,2 kW. Ciò chiaramente non è sufficiente per azionare una piallatrice o una sega elettrica, che dovrebbero avere una potenza di 1,5...2 kW. Il problema in questo caso può essere risolto utilizzando un motore elettrico di potenza maggiore, ad esempio con una potenza di 3...4 kW. I motori di questo tipo sono progettati per una tensione di 380 V, i loro avvolgimenti sono collegati a stella e la scatola morsettiera contiene solo 3 terminali. Il collegamento di un tale motore a una rete a 220 V comporta una riduzione della potenza nominale del motore di 3 volte e del 40% quando funziona in una rete monofase. Questa riduzione di potenza rende il motore inadatto al funzionamento, ma può essere utilizzato per far girare il rotore al minimo o con un carico minimo. La pratica lo dimostra maggior parte i motori elettrici accelerano con sicurezza alla velocità nominale e, in questo caso correnti di avviamento non superare i 20 A.

Il modo più semplice per trasferire un potente motore trifase in modalità operativa è convertirlo in una modalità operativa monofase, ricevendo il 50% della potenza nominale. Il passaggio del motore alla modalità monofase richiede una leggera modifica. Apertura scatola terminale e determinare su quale lato del coperchio dell'alloggiamento del motore si adattano i cavi dell'avvolgimento. Svitare i bulloni che fissano il coperchio e rimuoverlo dall'alloggiamento del motore. Trova il punto in cui i tre avvolgimenti sono collegati a un punto comune e salda un conduttore aggiuntivo con una sezione corrispondente alla sezione trasversale del filo dell'avvolgimento al punto comune. La torsione con un conduttore saldato viene isolata con nastro isolante o un tubo di cloruro di polivinile e il terminale aggiuntivo viene inserito nella morsettiera. Successivamente, il coperchio dell'alloggiamento viene sostituito.

Durante l'accelerazione del motore, viene utilizzata una connessione a stella degli avvolgimenti con la connessione di un condensatore di sfasamento Sp. Nella modalità operativa, solo un avvolgimento rimane collegato alla rete e la rotazione del rotore viene mantenuta pulsante campo magnetico. Dopo aver commutato gli avvolgimenti, il condensatore Cn viene scaricato attraverso il resistore Rð. Il funzionamento del circuito presentato è stato testato con un motore di tipo AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 giri/min) installato su una macchina per la lavorazione del legno fatta in casa e ha dimostrato la sua efficacia.

Uno svantaggio dello schema proposto per il collegamento di un potente motore elettrico trifase a una rete monofase può essere considerato la sensibilità del motore ai sovraccarichi. Se il carico sull'albero raggiunge la metà della potenza del motore, la velocità di rotazione dell'albero potrebbe diminuire fino all'arresto completo. In questo caso, il carico viene rimosso dall'albero motore. L'interruttore viene prima spostato nella posizione \\\"Accelerazione\\\", quindi nella posizione \\\"Lavoro\\\" e si prosegue con il lavoro successivo.

Pubblicato con il permesso dell'autore.

Metodi per collegare un motore trifase a una rete monofase

Tre avvolgimenti di un motore asincrono sono inseriti nelle cave dello statore con uno spostamento di 120°. I terminali di questi avvolgimenti vengono portati nella scatola di giunzione. Le estremità degli avvolgimenti sono collegate secondo uno schema a stella o a triangolo. In una rete trifase, il campo elettromagnetico dello statore fa ruotare il rotore.

Motore elettrico asincrono trifase

Se lo stesso motore elettrico è collegato ad una rete monofase, il rotore non ruoterà, poiché non esiste un campo elettromagnetico con uno spostamento di 120°. Il massimo opzione semplice Per creare un campo magnetico rotante è necessario utilizzare un condensatore di sfasamento. Con questo collegamento la velocità del rotore rimane praticamente invariata, ma la potenza scende dal 30 al 50%. schemi diversi connessioni.

Nelle reti monofase a 220 V vengono utilizzati motori elettrici asincroni dei marchi A, AO2, AOL, APN e altri con una tensione operativa di 380/220 V e 220/127 V. Il primo numero è indicato per l'avvolgimento “a stella”. schema di collegamento, e il secondo per il “delta”. In genere, i motori elettrici vengono utilizzati in una configurazione “delta”, che presenta perdite di potenza inferiori rispetto a una configurazione “a stella”.

Se gli avvolgimenti sono collegati a stella e sono disponibili solo 3 terminali per il collegamento, sono disponibili due scelte. Il primo è quando si collega il motore ad una rete monofase così com'è, con una notevole perdita di potenza in una configurazione a stella. Oppure si smonta il motore elettrico e si commuta il circuito di avvolgimento a “triangolo” con una perdita di potenza del 30%.

I motori elettrici con una tensione di esercizio di 220/127 V "stella" - "triangolo" sono assemblati solo per "stella" (220 V), poiché su "triangolo" (127 V) gli avvolgimenti si bruceranno. Se gli avvolgimenti sono collegati in un circuito a triangolo per un motore 380/220 V, non resta che collegare i condensatori di lavoro e di avviamento. Quando si collega il circuito a una "stella", è possibile commutarlo facilmente con i ponticelli su un circuito a "triangolo" (lo schema di collegamento è indicato all'interno del coperchio della scatola di connessione).

Schemi per il collegamento di un motore trifase a una rete monofase

La connessione più produttiva di un motore trifase a una rete monofase avverrà secondo lo schema del “triangolo”, in cui viene mantenuto il 70% della potenza utile del motore elettrico. Qui, due terminali degli avvolgimenti sono collegati alla rete a 220 V e il restante terzo è collegato tramite un condensatore a qualsiasi terminale della rete.

Collegamento di un motore asincrono a una morsettiera

Il motore elettrico può essere avviato al minimo senza carico con una capacità di lavoro o sotto carico. Qui l'avvio sotto carico sarà più difficile, quindi durante l'avvio collegare un condensatore di avviamento aggiuntivo per 2 - 3 secondi.

Soprattutto per questo tipo di avviamento del motore viene utilizzato un pulsante con ulteriori contatti di sezionamento. Se installi un interruttore a levetta a due posizioni sugli avvolgimenti del motore elettrico, puoi cambiare la direzione di rotazione del rotore. Se gli avvolgimenti del motore elettrico sono assemblati in una configurazione a stella, la capacità di lavoro viene calcolata utilizzando la formula:

Cp = 2800 I/U,

nel caso di un triangolo

Cp = 4800 I/U, qui la capacità operativa Cp è in microfarad, la corrente è in ampere e la tensione è in volt.

I = P/(1,73 U n cosf),

dove P è la potenza del motore elettrico indicata in targa, cosф è il fattore di potenza indicato anche in targa, 1,73 è il rapporto tra corrente lineare e di fase, n è il rendimento del motore anch'esso indicato in targa.

Puoi semplificare il calcolo utilizzando la formula:

C = 70Pn, Pн - potenza del motore elettrico in kW.

Questa formula mostra che per ogni 100 W di potenza del motore vengono aggiunti circa 7 microfarad di capacità del condensatore. Una regolazione più precisa della capacità del condensatore di lavoro viene eseguita durante il funzionamento. Una capacità elevata causerà il surriscaldamento del motore elettrico, mentre una capacità ridotta ridurrà la potenza.

Schemi di collegamento per un motore trifase da una rete monofase con avviamento e inversione pesanti

Per selezionare la modalità operativa ottimale del motore elettrico per un determinato carico, è necessario selezionare la capacità di lavoro e misurare la corrente di ciascun avvolgimento utilizzando una pinza amperometrica. Le correnti di tutti gli avvolgimenti dovrebbero essere il più vicine possibile. Con questa selezione della capacità di lavoro, il motore elettrico funzionerà con il minimo rumore e la massima potenza per un dato carico.

Il motore si avvia più difficile sotto carico, quindi per tale avvio è necessario collegare il condensatore di avviamento C. Tipicamente la capacità iniziale è 2-3 volte maggiore della capacità lavorativa. Ad esempio, per una capacità di lavoro di 50 µF, selezionare Release nell'intervallo 100 - 150 µF.

Il valore della capacità di avviamento dipende dalla dimensione del carico; per un carico grande, si sceglie che il rilascio sia grande e per carichi piccoli la capacità di avviamento può essere assente. Il motore elettrico si avvia in un breve periodo di 2 - 3 secondi, quindi per l'avviamento vengono utilizzati condensatori elettrolitici, progettati specificamente per l'avviamento dei motori elettrici.

La capacità di lavoro Cp è installata con una riserva di tensione nell'intervallo 350 - 400 V. Per collegare motori elettrici trifase, vengono utilizzati condensatori dei marchi MBG, MBGO, KGB, K75-12 in una versione metallo-carta.

Di tutti i metodi di connessione sviluppati da numerosi ricercatori motore elettrico asincrono in pratica se ne utilizzano più spesso due, detti metodi:

1. stelle;

2. triangolo.

Entrambi utilizzano l'avviamento a condensatore, che differisce per la base degli elementi disponibile.

Il nome di ciascun metodo è dato dal metodo di collegamento degli avvolgimenti dello statore alla rete. Il loro diagramma è già stato mostrato qui :. Puoi scoprire come sono assemblati in un particolare motore utilizzando una piastra montata sull'alloggiamento.

Di solito, anche sui modelli più vecchi, è possibile smontare il metodo di collegamento degli avvolgimenti e la tensione di rete per la quale sono progettati. Tali informazioni possono essere attendibili se il motore è già stato testato in funzione e non ci sono reclami al riguardo. Ma, anche in questo caso, è necessario effettuare delle misurazioni elettriche.

Come verificare lo schema di collegamento degli avvolgimenti del motore elettrico

Cominciamo con una cattiva opzione per l'installazione degli avvolgimenti dello statore, quando le loro estremità non sono contrassegnate in fabbrica e l'assemblaggio zero per il circuito a stella viene realizzato all'interno dell'alloggiamento e viene estratto con un nucleo comune. Dovrai smontare il case, rimuovere i coperchi, smontare le connessioni interne e instradare i cavi.

Determinazione delle fasi dello statore

Dopo di che. Quando le estremità dei fili vengono disconnesse, viene utilizzato un ohmmetro. Una delle sue sonde è collegata a un filo arbitrario e l'altra trova la sua estremità in base alle letture dell'ohmmetro. Fate lo stesso con le altre fasi. Non dimenticare di etichettarli o contrassegnarli in modo accessibile.

Invece di un ohmmetro, puoi utilizzare comparatori fatti in casa costituiti da una batteria con una lampadina e fili.

Determinazione della polarità dell'avvolgimento

Per trovare estremità posizionate in modo identico, si consiglia di utilizzare uno dei due metodi:

1. dare un impulso DC;

2. collegamento di una sorgente di tensione CA.

Entrambe queste opzioni funzionano alimentandosi tensione elettrica su un avvolgimento e trasformandolo nel resto attraverso il circuito magnetico del nucleo.

Metodo di prova utilizzando batteria e voltmetro CC

Il principio di funzionamento è mostrato in figura.

Un voltmetro CC sensibile, in grado di rispondere alla comparsa di un impulso, dovrebbe essere collegato ai terminali di uno degli avvolgimenti. La tensione viene applicata brevemente all'altro avvolgimento con un determinato polo, ad esempio più.

Nel momento in cui viene applicato l'impulso, si osserva la lettura del voltmetro: l'ago può deviare in direzione positiva o negativa. Il suo movimento verso il più fa sì che le polarità di entrambi gli avvolgimenti coincidano (apertura del contatto - freccia verso il meno). La procedura si ripete per il terzo avvolgimento.

Viene eseguita la modifica dell'avvolgimento per collegare la batteria verifica di controllo corretta etichettatura.

Metodo di prova della tensione CA

Due avvolgimenti arbitrari sono collegati in parallelo con le loro estremità collegate a un voltmetro e il terzo viene alimentato con tensione da un trasformatore. Monitorare le letture del voltmetro: se le polarità di entrambi gli avvolgimenti coincidono, il voltmetro visualizzerà il valore della sorgente EMF e, se c'è una violazione, zero.

Modificando la posizione del trasformatore su un altro avvolgimento e commutando i circuiti del voltmetro, viene controllata la polarità della terza fase, quindi viene eseguita una misurazione di controllo.

Schema di lancio stellare

È fornito da uno schema di collegamento dell'avvolgimento che utilizza tre circuiti diversi: fasi collegate da un punto comune, il neutro.

Il circuito viene assemblato dopo aver controllato la polarità del collegamento degli avvolgimenti statorici all'interno del motore. Tensione bifase 220 volt passante interruttore automatico fornito all'inizio di due avvolgimenti diversi. I condensatori sono inseriti nello spazio in uno di essi: avviamento e funzionamento.

Lo zero dell'alimentatore è collegato al terzo terminale della stella.

La capacità dei condensatori di lavoro è selezionata secondo la formula empirica:

Schiavo C = (2800· I)/U.

Per il circuito di avviamento questo valore viene aumentato di 2–3 volte. Mentre il motore funziona sotto carico, i rapporti di corrente negli avvolgimenti dovrebbero essere controllati mediante misurazioni e i condensatori di funzionamento dovrebbero essere regolati in relazione ai carichi medi dell'azionamento. In caso contrario, si verificherà il surriscaldamento dell'apparecchiatura, con conseguente invecchiamento dell'isolamento.

È conveniente collegare il motore elettrico al funzionamento attraverso la progettazione di un interruttore speciale, precedentemente realizzato lavatrici con una centrifuga tipo Riga.

Qui è già incorporata una coppia di contatti normalmente aperti, che fornisce contemporaneamente tensione a due circuiti collegati in parallelo premendo il pulsante Start. Inoltre, quando si rilascia questo pulsante, una catena viene rotta. Questo contatto viene utilizzato per il circuito di trigger.

Un'interruzione generale dell'alimentazione viene eseguita premendo il pulsante Stop.

Modello di lancio a triangolo

Ripete l'algoritmo dello schema precedente in termini di avviamento, ma differisce nel modo in cui sono collegati gli avvolgimenti dello statore.

Le correnti che vi circolano superano i valori dei circuiti a stella. I condensatori di funzionamento richiedono valori più grandi. Si calcolano utilizzando la seguente espressione:

Schiavo C = (4800 · I)/U.

La corretta selezione dei condensatori è determinata anche dal rapporto delle correnti negli avvolgimenti dello statore mediante misurazioni di controllo sotto carico.

Come è noto, per avviare un motore elettrico trifase(ED) s rotore a gabbia di scoiattolo da una rete monofase, un condensatore viene spesso utilizzato come elemento di sfasamento. In questo caso, la capacità del condensatore di avviamento dovrebbe essere molte volte maggiore della capacità condensatore funzionante. Per i motori elettrici più spesso utilizzati in ambito domestico (0,5...3 kW), il costo dei condensatori di avviamento è paragonabile al costo di un motore elettrico. Pertanto è auspicabile evitare l'uso di costosi condensatori di avviamento che funzionano solo per un breve periodo. Allo stesso tempo, l’utilizzo di lavoratori costantemente attivi condensatori di sfasamento possono essere considerati adeguati, poiché consentono di caricare il motore al 75...85% della sua potenza quando è collegato a 3 fasi (senza condensatori, la sua potenza è ridotta di circa il 50%).

Una coppia abbastanza sufficiente per avviare i motori elettrici indicati da una rete monofase 220 V/50 Hz può essere ottenuta sfasando le correnti negli avvolgimenti di fase del motore elettrico, utilizzando a questo scopo interruttori elettronici bidirezionali, che vengono ruotati acceso ad una certa ora.

Sulla base di ciò, per lanciare motori elettrici trifase da una rete monofase, l'autore ne ha sviluppati e debuggati due circuiti semplici. Entrambi gli schemi sono stati testati su motori elettrici con una potenza di 0,5...2,2 kW e hanno dimostrato risultati molto positivi buoni risultati(il tempo di avvio non è molto più lungo rispetto alla modalità trifase). I circuiti utilizzano triac controllati da impulsi di diverse polarità e un dinistore simmetrico, che genera segnali di controllo durante ogni semiciclo della tensione di alimentazione.

Primo schema (Fig. 1) progettato per avviare motori elettrici con velocità di rotazione nominale uguale o inferiore a 1500 giri al minuto, i cui avvolgimenti sono collegati a triangolo. Questo schema era basato sul diagramma, che è stato semplificato al limite. In questo circuito, un interruttore elettronico (triac VS1) garantisce uno spostamento di corrente nell'avvolgimento “C” di un certo angolo (50...70°), che fornisce una coppia sufficiente.

Il dispositivo di sfasamento è un circuito RC. Modificando la resistenza R2, si ottiene una tensione sul condensatore C, che viene spostata rispetto alla tensione di alimentazione di un certo angolo. Un dinistor simmetrico VS2 viene utilizzato come elemento chiave nel circuito. Nel momento in cui la tensione sul condensatore raggiunge la tensione di commutazione del dinistor, collegherà il condensatore carico al terminale di controllo del triac VS1 e accenderà questo interruttore di alimentazione bidirezionale.

Il secondo circuito (Fig. 2) è destinato all'avviamento di motori elettrici con una velocità di rotazione nominale di 3000 giri al minuto, nonché ai meccanismi di comando di motori elettrici con un elevato momento di resistenza durante l'avviamento. In questi casi è necessaria una coppia di avviamento notevolmente maggiore. Pertanto, è stato utilizzato uno schema di collegamento a "stella aperta" per gli avvolgimenti EM (Fig. 14, c), che fornisce la massima coppia di avviamento. In questo circuito, i condensatori di sfasamento sono sostituiti da due chiavi elettroniche Un interruttore è collegato in serie con l'avvolgimento della fase “A” e crea al suo interno un “induttivo” (in ritardo)

spostamento di corrente, il secondo è collegato in parallelo all'avvolgimento della fase “B” e crea in esso uno spostamento di corrente “capacitivo” (avanzato). Ciò che viene preso in considerazione qui è che gli avvolgimenti EM stessi sono spostati nello spazio di 120 gradi elettrici l'uno rispetto all'altro.

Impostare consiste nel selezionare l'angolo di spostamento ottimale delle correnti negli avvolgimenti di fase, al quale l'EM si avvia in modo affidabile. Questo può essere fatto senza l'uso di dispositivi speciali. Viene eseguito come segue.

La tensione viene fornita al motore elettrico da un avviatore “manuale” di tipo push PNVS-10, attraverso il polo centrale del quale è collegata una catena di sfasamento. I contatti del polo centrale vengono chiusi solo quando viene premuto il pulsante “Start”.

Premendo il pulsante “Start”, ruotando il trimmer resistenza R2, si seleziona la coppia di avviamento richiesta. Questo è ciò che fai quando imposti il circuito mostrato in Fig.2.

Quando si configura un circuito Fig.1 A causa del passaggio di grandi correnti di avviamento, il motore elettrico ronza e vibra fortemente per qualche tempo (prima di girare). In questo caso, è meglio modificare gradualmente il valore di R2 quando viene tolta la tensione, quindi, applicando brevemente la tensione, verificare come si avvia l'EM. Se l'angolo di spostamento della tensione è lungi dall'essere ottimale, l'ED ronza e vibra molto forte. Quando si avvicina all'angolo ottimale, il motore “cerca” di ruotare in una direzione o nell'altra e con l'angolo ottimale si avvia abbastanza bene.

L'autore ha eseguito il debug del circuito mostrato in Fig.1, su ED 0,75 kW 1500 giri/min e 2,2 kW 1500 giri/min, e il circuito mostrato in figura 2, su motore elettrico 2,2 kW 3000 giri/min.

Allo stesso tempo, è stato sperimentalmente stabilito che è possibile selezionare in anticipo i valori di R e C della catena di sfasamento corrispondenti all'angolo ottimale. Per fare ciò è necessario collegare una lampada a incandescenza da 60 W in serie con un interruttore (triac) e accenderla su una rete ~220 V. Modificando il valore di R, è necessario impostare la tensione sulla lampada 1 70 V (per il circuito Fig. 1) e 1 00 V (per il circuito Fig. 2). Queste tensioni sono state misurate da uno strumento indicatore del sistema magnetoelettrico, sebbene la forma della tensione ai capi del carico non sia sinusoidale.

Va notato che angoli di spostamento di corrente ottimali possono essere raggiunti con varie combinazioni di valori di R e C della catena di sfasamento, vale a dire Modificando il valore della capacità del condensatore, dovrai selezionare il valore della resistenza corrispondente.

Dettagli

Gli esperimenti sono stati condotti con triac TS-2-10 e TS-2-25 senza radiatori. Hanno funzionato molto bene in questo schema. È inoltre possibile utilizzare altri triac con controllo bipolare per le correnti operative corrispondenti e la classe di tensione non inferiore a 7. Quando si utilizzano triac importati in una custodia di plastica, è necessario installarli sui radiatori.

Il dinistor DB3 simmetrico può essere sostituito con il KR1125 domestico. Ha una tensione di commutazione leggermente inferiore. Forse è meglio così, ma questo dinistor è molto difficile da trovare in vendita.

I condensatori C sono non polari, progettati per tensione operativa almeno 50 V (meglio - 100 V). È inoltre possibile utilizzare due condensatori polari collegati uno dopo l'altro in serie (nel circuito Fig.2 il loro valore nominale dovrebbe essere 3,3 µF ciascuno).

L'aspetto dell'azionamento elettrico del trinciaerba con il circuito di avviamento descritto e il motore da 2,2 kW 3000 giri/min è mostrato in foto 1.

V.V. Burloko, Moriupol

Letteratura

1. // Segnale. - 1999. - N. 4.

2. S.P. Fursov Uso di trifase

motori elettrici nella vita di tutti i giorni. - Chisinau: Cartaa

Moldovenske, 1976.