220v ネットワークから電気エンジン 380v を始動します。 単相ネットワークの三相モーター

三相運転用コンデンサの計算 誘導電動機単相モードで

単相ネットワークで三相電気モーター (電気モーターとは) をオンにするには、固定子巻線をスターまたはデルタに接続できます。

主電源電圧は、2 つのフェーズの最初にもたらされます。 第3フェーズの開始点とネットワーククランプの1つに、作動コンデンサ1と切断された(始動)コンデンサ2が接続されます。これは、始動トルクを増加させるために必要です。

コンデンサの開始容量

C p \u003d C p + C o、

ここで、C p は作業容量です。
C o - 切り替え可能な容量。

エンジンを始動した後、コンデンサ2をオフにします。

作業能力 コンデンサーモーター周波数 50 Hz の場合、次の式によって決定されます。

図の回路の場合。 a:C p \u003d 2800 I nom / U;
図の回路の場合。 b:C p \u003d 4800 I nom / U;
図の回路の場合。 c:C p \u003d 1600 I nom / U;
図の回路の場合。 g:C p \u003d 2740 I nom / U、

どこで C p - 定格負荷での動作容量、uF;
私は - 定格電流エンジンフェーズ、A;
U - 電源電圧、V.

コンデンサ付きモーターの負荷は、三相モーターの銘板に示されている定格電力の 65 ~ 85% を超えてはなりません。

エンジンが無負荷で始動する場合、始動静電容量は必要ありません - 作動静電容量は同時に始動静電容量になります。 この場合、スイッチング回路が簡素化される。

定格トルクに近い負荷でエンジンを始動する場合、始動容量C p \u003d(2.5÷3)C pが必要です。

コンデンサの選択は、比率に従って行われます。

図の回路の場合。 a、b:U k \u003d 1.15 U;
図の回路の場合。 c:U k \u003d 2.2 U;
図の回路の場合。 g:U k \u003d 1.3 U、

ここで、U to と U は、コンデンサとネットワークの電圧です。

一部のコンデンサの主な技術データを表に示します。

単相ネットワークに接続された三相電気モーターが定格速度に達せず、低速で動かなくなる場合は、短絡リングを回してローター ケージの抵抗を増やすか、ローターを研磨してエア ギャップを増やします。 15〜20%。

コンデンサがない場合は、抵抗器を使用できます。抵抗器は、コンデンサの起動と同じスキームに従ってオンになります。 コンデンサを起動する代わりに、抵抗器がオンになります(動作しているものはありません)。

抵抗器の抵抗値 (Ω) は、次の式で求めることができます。

どこ R- 抵抗抵抗;
κ - 始動電流の多重度と ライン電流三相モードで。

モーター用コンデンサの使用容量の計算例

図に示す図に従ってエンジンがオンになっている場合、エンジン AO 31/2、0.6 kW、127/220 V、4.2/2.4 A の作業容量を決定します。 a、主電源電圧は 220 V です。負荷なしでエンジンを始動します。

1.作業能力

C p \u003d 2800 x 2.4 / 220 ≈ 30 uF。

2.選択した回路のコンデンサの電圧

U k \u003d 1.15 x U \u003d 1.15 x 220 \u003d 253 V.

表に従って、動作電圧が 300 V で、それぞれ 10 マイクロファラッドの 3 つの MBGO-2 コンデンサを選択します。コンデンサを並列に接続します。

多くの場合、家庭内または修理作業中に、三相電気モーターを 220 ボルトのネットワークに接続する必要があります。 これらのデバイスはから動作しますが、ご存知のように、ほとんどの家では電源ネットワークは 220V しかありません。 三相電気モーターを 220V ネットワークに接続する方法は? 私たちは記事からそれについて学びます。

三相モーターを単相ネットワークに接続する方法

ミシンの例を考えてみましょう。 もちろん工場での接続も問題ありません。 でも働くには 単相ネットワークモーターを少し調整する必要があります。 たとえば、巻線接続方式を星形から三角形に変更します。 もちろん極性には注意が必要です。 この変更により、3 相電気モーターを 220V ネットワークに接続できるようになります。

ミシンモーターのパワーは 0.4kW. 50または100マイクロファラッドの静電容量と450から600の動作電圧を持つ開始金属紙コンデンサMBTT、MBGOまたはMBGOを購入できる場合、開始に問題はありません。 ただし、それらは高すぎる可能性があります。 したがって、問題に対する代替の「安価な」解決策を探すことをお勧めします。

これは、追加の電解コンデンサの短期間の接続である可能性があります。 2 ~ 3 秒しか機能しないはずです。 結局のところ、彼の仕事は電気モーターを始動するためだけに必要です。 その後、後者は 2 フェーズ モードで機能し、最大で半分の電力を失います。 ただし、在庫はご用意できます。 ちなみに、移相コンデンサを使用すると、同じ電力損失が観察されます。

この方法の欠点と問題の解決策

多くの人は、交流ネットワークでは電解コンデンサが非常に急速に熱くなることを知っています。 その中の電解質が沸騰して爆発します。 練習では、これが 10 秒から 15 秒の間に発生する可能性があることが示されています。 ただし、小さな抵抗を使用してこのコンデンサを1.5秒だけオンにすると、ウォームアップする時間がないため、デバイスが損傷することはありません。

洗濯機短時間は、PNVS ボタンが使用されます。 三叉です。 そのうちの 2 つは固定されており、1 つは固定されていません。 最後の接触により、コンデンサはオンになり、押付けが停止すると動作しなくなります。

電解コンデンサの電圧は少なくとも 450V でなければなりません。 したがって、静電容量は、保護ボックスに配置された複数のコンデンサから収集できます。 このような接続スキームは、実際にその実行可能性を証明しています。 確かに、実験は1 kW未満の電力でのみ実行されました。 より強力なモーターの場合、ほとんどの場合、必要な電力を消費するコンデンサに小さな電流制限抵抗を含める必要があります。

第二の方法

かご型回転子を備えた非同期三相電気モーターが単相ネットワークにどのように接続されているかを考えてみましょう。

実際には、いつでも 最良の選択位相シフト コンデンサの静電容量を超えると、トルクは公称値の 35% を超えません。 これは、1 つの巻線を流れる電流が他の巻線に対して位相がずれているためです。 したがって、ローターを必要な方向に回転させる成分に加えて、別の成分が固定子磁場に作成されます。


形成されたコンポーネントが回転します 反対側ローターの速度を落とし、シャフトのトルクを減らし、モーターの従来の磁気ワイヤーを加熱することでエネルギーを浪費します。 ただし、巻線をオフにすると、トルクは 41% に増加します。 そして、電流の方向を変えて再接続すると、電流はさらに増加し​​、最大 58% に達する可能性があります。

プロセスをさらに改善する方法

このプロセスの最適化は、コンポーネントの回転方向を変更することによってのみ可能になるわけではありません。 また、方向が一致し、回転回転に関与しない他の巻線のフィールドの補償もわかります。 2 つの移相コンデンサを使用すると、エンジンの始動も改善されます。

それらの容量は同じでなければなりません。 このような指標は、特別な式を使用して計算されます。 それらは巻線間の電圧を測定することによってテストされ、ほぼ同じ結果を示すはずです。


等しい電圧は、破線で逆並列に接続できます。

三相モーターを 220 ボルトのネットワークに接続する方法

無線アマチュアは、問題のモーターを使用しなければならないことがよくあります。 したがって、三相電気モーターを 220V ネットワークに接続する方法を絶対に知っておく必要があります。 このために必要ではないことはすでに知られています 三相ネットワーク. 3 番目の巻線を移相コンデンサに接続することをお勧めします。

エンジンの通常の動作では、回転数を考慮して変化します。 実際には、この条件を満たすのは非常に困難です。 彼らは2段階の方法で状況から抜け出します。エンジンは始動容量でオンになり、同時に稼働中のエンジンはそのままになります。 手動モードでは、作業に切り替わります。


コンデンサーは紙タイプのみ使用しており、 動作電圧電源電圧の 1.5 倍以上にする必要があります。 コンデンサ始動でモーターを逆転させる回路は非常に単純です。 スイッチを入れるとモーターの回転方向が変わります。 しかし、そのようなエンジンの動作の特徴を知る必要があります。 デバイスが巻線を介してアイドル状態の場合、電流は定格電流よりも 20 ~ 40% 多く流れます。 したがって、負荷をかけて動作させる場合は、動作容量を減らす必要があります。 モーターが過負荷になるとシャットダウンし、再始動するには始動コンデンサーを再びオンにする必要があります。

電気モーターを 220V ネットワークに接続することができます。 ただし、一部はうまく動作しない場合があります。 例はダブルケージです かご型ローター MA。 しかし、スイッチング回路が正しく実行され、コンデンサの必要なパラメータが正しく選択されていれば、ワークフローは優れたものになります。 たとえば、非同期モーター A、AO2、APN、AO、AOL、および UAD は適切なオプションです。

3つの接続方法の短所

上記のパスの欠点は次のとおりです。

第四の方法

次の方法を使用して、これらの欠点を解消できます。 三相電気モーターを 220V ネットワークに接続する方法は?

三相電圧各曲線は、他の曲線と比較して 3 分の 1 ずれています。

電源周波数は 50 ヘルツなので、周期は 20 マイクロ秒になります。 その 3 番目は 6.666 ... マイクロ秒になります。 220V および 50 ヘルツの単相正弦波電圧を考えてみましょう。 周期の 3 分の 1 の間遅延回路を通過すると、シフトされた電圧が得られ、振幅と周波数が元の電圧と等しくなります。 これも同じ遅延回路を通過すると、さらに 3 分の 1 の期間でシフトされた電圧が得られます。

接続方法がわからない 三相モーター単相ネットワークで? スキームは、できるだけ詳細に検討する必要があります。 そして、それはこのように見えます。


メカニズムには、トランスの電源と正極性が含まれます。 電源は、トランスの 2 次巻線、整流器ブリッジ、安定器で構成されています。 発電機は、変圧器、抵抗、ダイオード整流器の 3 番目の巻線に組み込まれています。 ツェナー ダイオードは、許容電圧、つまり 12 ボルトを超える偶発的な上昇から部品の入力を保護します。 この部品には方形パルス整形器が含まれています。 出力は 矩形パルス 50 ヘルツの正極性で。

変形するときは、棒の形をしたコアを持つ3つの単相または特別なものを適用できます。 団結する 個々の要素星と星の配置にする必要があります。

結論

したがって、三相電気モーターを220Vネットワークに接続する方法の問題に対する解決策は、いくつかの方法で可能です。 それらのいくつかは実装がより困難ですが、プロセスはより良くなります. 他の方法はより簡単ですが、欠点がないわけではありません。

パスポートに記載されている方法とは異なる方法で電化製品を接続する必要がある場合があります。 たとえば、三相モーターを単相ネットワークに接続する必要があることがよくあります。これは、電力を削減しますが、時にはかなり正当化されます。 このような電気モーターをオンにするための基本的なスキームがあり、実際に広く成功裏に使用されています。 特定の資料の不足に関連する予期しない問題を解決するのに役立ついくつかのニュアンスもあります。

  • コンデンサの計算
  • コンデンサのモデル
  • エンジンデータ
    • 単相ネットワークのリバース

単相ネットワークにおける三相モーターの動作

タスクを正しく理解するには、三相電気モーターが動作する原理を明確に理解する必要があります。 3 つの巻線が互いに 120 度ずれているため、理想的な状態になります。磁場は円周上で均一に回転し、ジャークやリップルのない駆動力を生み出します。 回路に電圧を印加すると、起動トルクが発生し、回転子が動作速度まで回転し始めます。

三相電流は次のように表すことができます 単相回路、互いに 120 度ずれています。 エンジンがぎくしゃくせずに作動する理由は明らかです。ローターが 3 分の 1 ごとに回転すると、次のフェーズによって「ピックアップ」され、さらに 3 分の 1 回転するまで「付随」します。 その結果、フルターンが得られます。

しかし今では、そのような装置を1つの段階でオンにする必要がありました。 それを取り、そのような電圧を任意の2つの巻線に適用すると、何も起こりません. 固定子コイルの 1 つには、他に影響を与えない脈動磁場があります。 始動トルクもトルクもありません - エンジンはウォームアップするだけです。 しかし、今では、そのような機械の動作原理を知っているので、何が必要かを簡単に理解できます。 3 つの巻線すべてを使用する必要がありますが、位相シフトが必要です。

三相モーターを単相ネットワークに接続することは、最も一般的な方式 - 始動コンデンサー - に従って実行されます。 この方法では、必要な位相シフトを作成するだけでなく、3 つの巻線すべてを使用することができます。

三相電気モーターの巻線は、スターとトライアングルの 2 つの主なスキームに従ってオンにすることができます。 これに応じて、コンデンサの接続も異なります。

1つのコンデンサでうまくいく可能性がありますが、ほとんどの場合、電気モーターには何らかの負荷がかかっているため、始動するには追加の静電容量が必要になります。 したがって、回路に追加の容量要素を簡単に含める必要があります- 始動コンデンサ.

コンデンサの計算

出くわす最初のコンデンサを始動回路に接続できないことは明らかです。 容量が必要以上に多いと電動機が発熱し、少ないと安定して動作しません。 目的の値を見つけるための特別な計算があります。


私 - 固定子の相電流。 トングで測定するのが最善ですが、これが不可能な場合は、ネームプレート(エンジンフレームのタグ)に指定されている値を取ることができます。

電気代を節約するなら、読者のおすすめは「節電BOX」です。 毎月の支払いは、セーバーを使用する前よりも 30 ~ 50% 少なくなります。 これにより、ネットワークから無効なコンポーネントが削除され、その結果、負荷が削減され、その結果、消費電流が削減されます。 電化製品は消費電力が少なく、支払いコストが削減されます。

始動コンデンサの容量は、2〜3 Cスレーブの計算から取得されます。

しかし、それでも、 最良の選択肢実験的に必要なコンテナの追加の選択があります。 この表は次のことに役立ちます。


コンデンサの電圧は 1.5倍電源電圧を超えています。 これは、220V が実効電圧であるという事実によるものですが、コンデンサは全振幅電圧の影響を受けます。 しかも現在の2倍。 これは約 1.4 です。 簡単な数学的計算は、220 * 1.4 \u003d 308 Vを確認するのに役立ちます。まあ、コンセントに220が正確にあることはめったにないと考えると、ほとんどの場合、電圧は一方向と他方向に変動するため、より大きな値を取る必要があります価値。

コンデンサのモデル

もちろん、紙金属コンデンサを使用するのが最善です。 適切なコンテナーがない場合は、いくつかの要素から採用されます。 しかし、金属製の紙がない場合はどうなるでしょうか。 電解液を使用してもよいですか?

動作中のコンデンサの場合 - 絶対にありません。 電解容器は極性があります。 直流、および接続するときは、極性を守ることが重要です。 AC 主電源で、または接続が間違っていると、単に爆発し、紙と電解液が飛び散ります。

しかし、いくつかのトリックもあります。 電解質しかなく、今すぐ電気モーターを始動する必要がある場合はどうすればよいですか? 最も 簡単な回路極性要素を非極性要素に変換するには:

負のリードに接続します。 このような接続では、合計容量が 2 分の 1 になることを覚えておく価値があります (値が同じ場合は、単純に 2 で割ることができます)。

しかし、私たちのチェーンには 大電流、別の接続を使用することをお勧めします。


反対に適用 - 並列接続したがって、結果の静電容量を正しく計算する必要があります。 ダイオードは、電流と電圧にも選択されます。

エンジンが強力なマシンで実行される場合は、金属紙の要素を使用することをお勧めします。 電解質は始動容量に使用されますが、ここでは始動ボタンを無理にしないことが重要です。

エンジンデータ

三相電気モーターを単相ネットワークに接続する際に注意すべきこと:

  • 有効電力は70〜80%に減少します。
  • 380/220、Ỵ/Δの動作値では、三角形で1つのフェーズに接続する必要があります。 スターに接続されている場合、最大電力はありません。
  • 銘板に 380V、スターの 1 つの値のみが示されている場合、三角形に切り替えるにはエンジンを分解する必要がありますが、これはあまり便利ではありません。 可能であれば、別のエンジンを探すことをお勧めします。

単相ネットワークのリバース

単相ネットワークに接続された三相モーターを逆転させるには、始動コンデンサを別の巻線に切り替える必要があります。 供給電圧を取り除いた状態でこれを行う必要があり、ローターが完全に停止した後にのみオンにします。 これは最も単純な反転方式です。

この問題には他にも解決策がありますが、より複雑で費用がかかります。

上記からわかるように、三相非同期は非常に用途が広い 電気自動車. それらは機能していることが証明されており、パスポートに記載されているものとは異なる方法でオンにすることができ、バージョンによってはさまざまな条件で機能することもできます。

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始動コンデンサをオフにするには、追加のリレーK1を使用できます。SA1トグルスイッチは不要で、コンデンサは自動的にオフになります(図5)。

SB1ボタンを押すと、リレーK1が作動し、接点ペアK1.1がKM1磁気スターターをオンにし、K1.2 - 始動コンデンサーC p. KM1磁気スターターはそれ自体で自己ロックします コンタクトペア KM 1.1、接点 KM 1.2 および KM 1.3 は、電気モーターをネットワークに接続します。

エンジンが完全に加速するまで「スタート」ボタンを押し続け、その後放します。 リレー K1 は、抵抗 R2 を介して放電される始動コンデンサの電源を切ってオフにします。 同時に、KM 1 磁気スターターはオンのままで、動作モードで電気モーターに電力を供給します。

モーターを停止するには、「停止」ボタンを押します。 図5の方式による改良された始動装置では、MKU-48タイプなどのリレーを使用できます。

モーター始動回路における電解コンデンサーの使用

三相投入時 非同期電気モーター単相ネットワークでは、原則として、通常の紙コンデンサが使用されます。 実践では、かさばる紙コンデンサの代わりに、より小型で購入しやすい酸化物 (電解) コンデンサを使用できることが示されています。

通常の紙コンデンサを交換するためのスキームを図に示します。 6.

交流電流の正の半波は、チェーン VD1、C2、および負の VD2、C2 を通過します。 これに基づいて、酸化物コンデンサを使用できます 許容電圧同じ容量の従来のコンデンサの 2 分の 1 のサイズです。

たとえば、電圧400 Vの紙コンデンサが電圧220 Vの単相ネットワークの回路で使用されている場合、上記のスキームに従って交換すると、電圧200 Vの電解コンデンサ起動装置です。

電解コンデンサを使用した単相ネットワークへの三相モーターの組み込み

電解コンデンサを使用して三相モーターを単相ネットワークに接続するためのスキームを図7に示します。

上図でSA1はエンジン回転方向スイッチ、SB1はエンジン加速ボタン、電解コンデンサC1とC3はエンジン始動用、C2とC4は運転時に使用します。

図の回路における電解コンデンサの選択。 7はクランプメーターで行うのが最適です。 電流はポイント A、B、C で測定され、これらのポイントでの電流の均等化は、コンデンサ容量の段階的な選択によって達成されます。 測定は、エンジンが動作することになっているモードで負荷をかけた状態で実行されます。

220 V ネットワーク用のダイオード VD1 および VD2 は、少なくとも 300 V の逆方向最大許容電圧で選択されます。ダイオードの最大順方向電流はモーター電力に依存します。 1 kWまでの電気モーターには、10 Aの直流のダイオードD245、D245A、D246、D246A、D247が適しています。

1 kW から 2 kW の大きなエンジン出力では、対応する順方向電流でより強力なダイオードを使用するか、少し少なくする必要があります。 強力なダイオードそれらをラジエーターに取り付けることにより、並行して。

注意が必要 ダイオードが過負荷になると、そのブレークダウンが発生し、電解コンデンサを流れる可能性があるという事実に 交流電流過熱して爆発するおそれがあります。

単相ネットワークに強力な三相モーターを組み込む

三相モーターを単相ネットワークに接続するためのコンデンサ回路では、モーターから定格電力の 60% 以下しか得られませんが、電化デバイスの電力制限は 1.2 kW に制限されています。 これは、1.5 ... 2 kWの電力が必要な電気かんなまたは電気のこぎりの操作には明らかに十分ではありません。 この場合の問題は、例えば 3...4 kW のより大きな電気モーターを使用することで解決できます。 これらのタイプのモーターは380 Vの電圧用に設計されており、それらの巻線は「スター」で接続されており、端子ボックスには3つの出力しかありません。

このようなエンジンを220 Vネットワークに含めると、単相ネットワークで動作する場合、エンジンの定格出力が3倍、40%減少します。 この電力の低下により、モーターは使用できなくなりますが、ローターをアイドル状態または最小負荷で回転させるために使用できます。 練習はそれを示しています たいていの電気モーターは自信を持って公称速度まで加速します。この場合、 始動電流 20Aを超えないようにしてください。

三相モーターの改良

強力な三相モーターを運転に移す最も簡単な方法は、定格電力の 50% を受けながら単相運転に変換することです。 モーターを単相モードに切り替えるには、少し調整が必要です。

開く 端子箱モータ ハウジング カバーのどちら側から巻線リード線が収まるかを確認します。 カバーを固定しているネジを緩め、エンジン ハウジングから取り外します。 共通点で3つの巻線の接合部を見つけ、巻線ワイヤの断面に対応する断面を持つ追加の導体を共通点にはんだ付けします。 はんだ付けされた導体によるツイストは、電気テープまたは PVC チューブで絶縁され、追加の出力が端子ボックスに引き込まれます。 その後、ハウジングカバーを所定の位置に取り付けます。

この場合の電動機のスイッチング回路は、図1のような形になります。 8。

モーターの加速中、巻線のスター接続は、位相シフトコンデンサSpの接続とともに使用されます。 動作モードでは、1 つの巻線のみがネットワークに接続されたままになり、ローターの回転は脈動によって維持されます。 磁場. 巻線を切り替えた後、コンデンサ Sp は抵抗 Rp を介して放電されます。 提示されたスキームの動作は、自家製の木工機械に取り付けられたAIR-100S2Y3タイプのエンジン(4 kW、2800 rpm)でテストされ、その有効性が示されました。

詳細

モーター巻線のスイッチング回路では、少なくとも16 Aの動作電流用のパッケージスイッチをスイッチングデバイスSA1として使用する必要があります。たとえば、PP2-25 / N3タイプのスイッチ(ニュートラル付きの2極、 25 A の電流の場合)。 SA2スイッチは任意のタイプにすることができますが、少なくとも16 Aの電流用です。エンジンのリバースが必要ない場合は、このSA2スイッチを回路から除外できます。

強力な三相電気モーターを単相ネットワークに接続するための提案された方式の欠点は、過負荷に対するモーターの感度と考えることができます。 シャフトの負荷がエンジン出力の半分に達すると、シャフトの回転速度が完全に停止するまで低下する可能性があります。 この場合、負荷はモーターシャフトから取り除かれます。 スイッチは最初に「加速」位置に移動し、次に「作業」位置に移動してから、さらに作業を続けます。

モータの始動特性を改善するために、始動コンデンサと運転コンデンサに加えて、インダクタンスも使用できます。これにより、相負荷の均一性が向上します。

単相ネットワークで三相電気モーターを始動するさまざまな方法の中で、より一般的な方法は、移相コンデンサを介して 3 番目の巻線を接続することに基づいています。 必要な電力この場合、エンジンによって開発されたのは、三相接続でその出力の50 ... 60%です。 ただし、すべての三相電気モーターが単相ネットワークに接続されたときにうまく機能するわけではありません。 そのような電気モーターの中で、たとえば、MAシリーズのかご形ローターの二重セクションを選ぶことができます。 この点で、単相ネットワークで動作するために三相電気モーターを選択する場合、A、AO、AO2、APN、UADなどのシリーズのエンジンを優先する必要があります。

コンデンサ始動の電動機を正常に動作させるには、使用するコンデンサの静電容量を回転数に応じて変える必要があります。 実際には、この条件を満たすのは非常に難しいため、2 段階のエンジン制御が使用されます。 モーター始動時は2個のコンデンサーを接続し、加速後は1個のコンデンサーを外して作動中のコンデンサーのみを残します。

1.2. 電気モーターの特性と部品の計算。

たとえば、電気モーターのパスポートで、その電源電圧が220/380の場合、エンジンは図1に示すスキームに従って単相ネットワークに接続されます。 1

三相電気モーターを 220 V ネットワークに接続するためのスキーム

C p - 動作コンデンサ;
C p - 始動コンデンサ;
P1 - パッケージ スイッチ

パッケージスイッチP1をオンにした後、接点P1.1とP1.2が閉じます。その後、すぐに「加速」ボタンを押す必要があります。 一連の回転の後、ボタンが離されます。 モーターは、スイッチ SA1 で巻線の位相を切り替えることによって反転します。

モーター巻線を「三角形」に接続する場合の動作コンデンサCpの容量は、次の式で決まります。

、 どこ

U - ネットワーク電圧、V

また、モーター巻線を「スター」に接続する場合は、次の式で決定されます。

、 どこ
Cp は uF 単位の動作コンデンサの静電容量です。
I は電気モーターによって消費される電流 (A) です。
U - ネットワーク電圧、V

上記の式で電気モーターが消費する電流は、電気モーターの既知の電力を使用して、次の式から計算できます。

、 どこ
P - パスポートに記載されている W 単位のモーター出力。
h - 効率;
cosj は力率です。
U - ネットワーク電圧、V

始動コンデンサ Sp の容量は 2..2.5 倍に選択されます。 より多くの容量ワーキングコンデンサ。 これらのコンデンサは、主電源電圧の 1.5 倍の定格でなければなりません。 220 V ネットワークの場合、動作電圧が 500 V 以上の MBGO、MBPG、MBGCH タイプのコンデンサを使用することをお勧めします。 短期間のスイッチオンの条件下では、動作電圧が450 Vを超えるK50-3、EGC-M、KE-2タイプの電解コンデンサも始動コンデンサとして使用できます.信頼性を高めるために、電解コンデンサは順番に接続し、負端子を互いに接続し、ダイオードでシャントします (図 2)

始動コンデンサ用電解コンデンサの接続図です。

接続されたコンデンサの合計静電容量は (C1 + C2) / 2 になります。

実際には、作業コンデンサと始動コンデンサの容量の値は、表に従ってモーターの電力に応じて選択されます。 1

表1。三相電動機の作動コンデンサと始動コンデンサの静電容量の値は、220 V ネットワークに接続したときの電力に依存します。

アイドルモードで始動するコンデンサを備えた電気モーターの場合、コンデンサを介して供給される巻線を流れる定格電流よりも20 ... 30%高い電流が流れることを強調する必要があります。 この点に関して、エンジンが低負荷モードまたはアイドリングで頻繁に使用される場合、この場合、コンデンサCpの静電容量を減らす必要があります。 過負荷時に電気モーターがブレーキをかけ、それを始動するために、始動コンデンサーが再び接続され、負荷が完全に取り除かれるか、負荷が最小限に抑えられることがあります。

始動コンデンサ Sp の静電容量は、電気モーターの始動時に次のように減らすことができます。 アイドリングまたは負荷が小さい。 モーター AO2 などのスイッチを入れるには パワー2.2 1420 rpm で kW の場合、容量が 230 マイクロファラッドの作業用コンデンサと、最初の容量が 150 マイクロファラッドのコンデンサを使用できます。 この場合、電気モーターはシャフトにわずかな負荷がかかるだけで確実に始動します。

1.3。 220 V ネットワークから約 0.5 kW の電力で三相電気モーターを始動するためのポータブル ユニバーサル ユニット。

反転せずに単相ネットワークから約 0.5 kW の電力でさまざまなシリーズの電気モーターを始動するには、ポータブル ユニバーサル始動ユニットを組み立てることができます (図 3)。

逆方向なしで220 Vネットワークから約0.5 kWの電力で三相電気モーターを始動するためのポータブルユニバーサルユニットのスキーム。

SB1 ボタンを押すと、KM1 磁気スターターが作動し (SA1 スイッチが閉じます)、独自の接点システム KM 1.1 を使用して、KM 1.2 が M1 電気モーターを 220 V ネットワークに接続します。 KM 1.3 はボタン SB1 を閉じます。 モータが完全に加速した後、スイッチ SA1 は始動コンデンサ C1 をオフにします。 SB2ボタンを押すとモーターが停止します。

1.3.1. 詳細。

この装置は、1420 rpmで0.55 kWの電力を持つ電気モーターA471A4(AO2-21-4)と、電圧220 Vの交流用に設計された磁気スタータータイプのPMLを使用しています。ボタンSB1とSB2はペアタイプのPKE612です。 T2-1 スイッチは、SA1 トグル スイッチとして使用されます。 デバイス内 固定抵抗 R1 はワイヤ、タイプ PE-20、抵抗器 R2 はタイプ MLT-2 です。 400 Vの電圧用のMBGCHタイプのコンデンサC1およびC2。コンデンサC2は、20マイクロファラッド400 Vの並列接続されたコンデンサで構成されています。ランプHL1タイプKM-24および100 mA。

始動装置は、170x140x50 mm の鉄製ケースに取り付けられています (図 4)。

1 - ハウジング
2 - キャリングハンドル
3 - シグナルランプ
4 - コンデンサ切断スイッチを起動します
5 – 「開始」および「停止」ボタン
6 - 改造された電気プラグ
7 - コネクタソケット付きパネル

上で トップパネルハウジングには、「開始」ボタンと「停止」ボタン、つまり信号ランプと始動コンデンサをオフにするスイッチがあります。 装置ハウジングの前面パネルには、電気モーターを接続するためのコネクターがあります。

始動コンデンサをオフにするには、追加のリレーK1を使用できます。SA1トグルスイッチは不要で、コンデンサは自動的にオフになります(図5)


始動コンデンサの自動切断を備えた始動装置のスキーム。

SB1ボタンを押すと、リレーK1が作動し、接点ペアK1.1が磁気スターターKM1をオンにし、K1.2 - 始動コンデンサーSpをオンにします。 磁気スターターKM1自体は、独自の接点ペアKM 1.1を使用してブロックされ、接点KM 1.2およびKM 1.3が電気モーターをネットワークに接続します。 エンジンが完全に加速するまで「スタート」ボタンを押し続け、その後放します。 リレー K1 は、抵抗 R2 を介して放電される始動コンデンサの電源を切ってオフにします。 このとき、KM 1 磁気スターターはオンのままで、動作モードで電気モーターに電力を供給します。 モーターを停止するには、「停止」ボタンを押します。 図5の図による改良された始動装置では、MKU-48タイプまたは類似のリレーを使用できます。

2. 電気モーターの始動回路への電解コンデンサの導入。

単相ネットワークで三相非同期電気モーターをオンにするときは、通常、単純な紙のコンデンサーが使用されます。 しかし、実際には、巨大な紙のコンデンサの代わりに、最小の寸法を持ち、購入の面でより手頃な価格の酸化物(電解)コンデンサを使用できることが示されています。 従来の紙コンデンサの等価交換回路を図 1 に示します。 6

ペーパーコンデンサー(a)を電解コンデンサー(b、c)に置き換えるスキーム。

交流電流の正の半波は、チェーン VD1、C2、および負の VD2、C2 を通過します。 これにより、従来の同容量のコンデンサに比べて許容電圧が半分の酸化物コンデンサを使用することが可能となります。 たとえば、電圧400 Vの紙コンデンサが電圧220 Vの単相ネットワークの回路で使用されている場合、それを交換するとき、上記のスキームに従って、電圧200の電解コンデンサV 使用することができます. 上の図では、両方のコンデンサの静電容量は類似しており、始動装置の紙コンデンサの選択方法と同様に選択されます。

2.1. 電解コンデンサの導入による単相ネットワークへの三相モーターの組み込み。

電解コンデンサを導入して三相モーターを単相ネットワークに接続するためのスキームを図7に示します。

電解コンデンサを使用して三相モーターを単相ネットワークに接続するためのスキーム。

上図で、SA1はモーターの回転方向スイッチ、SB1はモーターの加速ボタン、電解コンデンサーC1とC3はモーターの始動に使用され、C2とC4は動作中に使用されます。

図の回路における電解コンデンサの選択。 7 は、電流クランプを使用して作成するのが最適です。 電流はポイントA、B、Cで決定され、これらのポイントでの電流は、コンデンサ容量の段階的な選択方法によって等しくなります。 測定は、エンジンがその動作を意味するモードでロードされた状態で実行されます。 220 V ネットワーク用のダイオード VD1 および VD2 は、300 V を超える非常に許容可能な逆電圧で選択されます。ダイオードの最大順方向電流は、モーターの電力に依存します。 1 kW までの電気モーターの場合、10 A の直流のダイオード D245、D245A、D246、D246A、D247 が適しています. 1 kW から 2 kW の大きなモーター出力では、適切なラジエーターに取り付けて、いくつかの小さなダイオードを並列に配置します。

支払われるべき 注意ダイオードに過負荷がかかると、ダイオードが破壊し、電解コンデンサに交流電流が流れ、発熱や爆発を引き起こす可能性があります。

3. 単相ネットワークに強力な三相エンジンを組み込む。

三相モーターを単相ネットワークに接続するためのコンデンサ回路を使用すると、モーターから定格電力の 60% 未満を得ることができますが、電化デバイスの電力制限は 1.2 kW に制限されます。 これは、1.5 ... 2 kWの電力が必要な電気かんなや電気のこぎりの操作には明らかに十分ではありません。 この場合の問題は、たとえば3 ... 4 kWの出力を持つ、より大きな出力の電気モーターを導入することで解決できます。 このタイプのエンジンは 380 V の電圧用に設計されており、その巻線は「スター」で接続されており、端子ボックスには 3 つの出力しかありません。 このようなモーターを220 Vネットワークに含めると、単相ネットワークで動作する場合、モーターの定格電力が3倍、40%減少します。 このような出力の低下により、エンジンは運転に適さなくなりますが、ローターをアイドル状態または低負荷で回転させるために使用できます。 実際には、ほとんどの電気モーターが自信を持って定格速度まで加速することが示されています。この場合、始動電流は 20 A を超えません。

3.1. 三相モーターの改造。

定格電力の 50% を受けながら、単相動作モードに変換すると、強力な三相モーターを動作モードに移行しやすくなります。 モーターを単相モードに切り替えるには、その改良が必要です。 端子ボックスを開き、モータ ハウジング カバーのどちら側から巻線リード線がはまるかを判断します。 カバーを固定しているボルトを緩め、モーターハウジングから取り外します。 場所を探す 3台接続巻線を共通点に接続し、巻線の断面に適した断面を持つ追加の導体を共通点にはんだ付けします。 はんだ付けされた導体によるツイストは、電気テープまたは PVC チューブで絶縁され、追加の出力が端子ボックスに引き込まれます。 その後、ハウジングカバーを所定の位置に取り付けます。

この場合の電動機のスイッチング回路は、図1のような形になります。 8。


単相ネットワークに含めるために三相電動機の巻線を切り替える方式。

モーターの加速中、巻線のスター接続は、位相シフトコンデンサSpの接続とともに使用されます。 動作モードでは、1 つの巻線のみがネットワークに接続されたままになり、ローターの回転は脈動磁場によってサポートされます。 巻線を切り替えた後、コンデンサ Sp は抵抗 Rp を介して放電されます。 提示されたスキームの動作は、自家製の木工機械に取り付けられたAIR-100S2Y3タイプのエンジン(4 kW、2800 rpm)でテストされ、その有効性が示されました。

3.1.1. 詳細。

モーター巻線のスイッチング回路では、スイッチング デバイス SA1 として、16 A を超える動作電流用のパッケージ トグル スイッチを使用する必要があります。たとえば、PP2-25 / N3 タイプのトグル スイッチ (2 極ニュートラルで、25 A の電流の場合)。 SA2 トグル スイッチは任意のタイプにすることができますが、16 A を超える電流用です。モーターの逆転が必要ない場合は、この SA2 トグル スイッチを回路から除外できます。

強力な三相電気モーターを単相ネットワークに接続するための提案された方式の欠点は、過負荷に対するモーターの感度と考えることができます。 シャフトの負荷がモーターの出力の半分に達すると、シャフトの回転速度が完全に停止するまで減速する可能性があります。 この場合、負荷はモーターシャフトから取り除かれます。 トグルスイッチは、まず「加速」位置に移動し、その後「作業」位置に移動し、その後の作業を続けます。