Üç fazlı bir motor için bir kapasitörün kapasitansı nasıl seçilir ve hesaplanır

Güç ekipmanının tek fazlı bir ağa (220V) bağlanması çoğunlukla kapasitif yöntemle yapılır. Bu durumda, sürücünün gerçekleştirildiği üç fazlı bir motor için kapasitörlerin nasıl seçileceğini bilmeniz gerekir. Onlardan bir başlangıç devresi monte edilerek gerekli tork ve faz dengesizliği oluşturulur. Bu yazıda, bir asenkron elektrik motoru için olası bağlantı şemalarının yanı sıra kapasitans hesaplama ve seçme konularını kısaca ele almaya çalışacağız.

- stator
- Rotor

Üç fazlı motor nedir?

Elektrik enerjisini termal enerjiye dönüştüren çoğu güç ünitesi asenkron makinelerdir. Herhangi bir üç fazlı motoru sökerseniz, etkileşimi üzerine tüm çalışmalarının inşa edildiği iki temel bileşeni olduğu anlaşılır.

stator

Bu, dairesel bir şekle sahip olan motorun sabit kısmıdır - içi boş bir silindir. Yuvarlak bir çelik kütük döndürülerek yapılmış, kabaca söylemek gerekirse, katı olmadığı hemen açıklığa kavuşturulmalıdır. Stator, metali büyük ölçüde ısıtabilen yüzey Foucault akımlarının oluşumunu engelleyen halka plakalardan (manyetik devre) alınır. İç çapta, içine tel sargının yerleştirildiği uzunlamasına oluklar vardır. Çoğu standart motor üç fazlıdır, yani üç stator sargısına sahiptirler (her faz için bir tane). Geometrik olarak, her sargı/faz diğerine göre 120° kaydırılır. Böyle bir hesaplama, faz terminallerine 380V'luk bir voltaj uygulandığında, sargılarda dönen bir manyetik alanın uyarılmasına izin verir.

Rotor

Bu, tahrik miline yapısal olarak entegre edilmiş hareketli (dönen) bir parçadır. Ayrıca yığılmış bir lamel çekirdeğe (manyetik devre) sahiptir, ancak statordan farklı olarak, sargılar için oluklar dış çapta bulunur. Dahası, yalnızca işlevsel bir bakış açısıyla sargılar olarak adlandırılabilirler, çünkü gerçekte bunlar belirli bir çapta bakır çubuklardır ve tel demetleri (bobinler) değildir.

Her iki tarafta çubuklar, bir tür sincap kafesi oluşturan halka şeklindeki sınırlama plakalarına bağlanır. Bu düzenleme en yaygın olanıdır ve "kısa devre rotoru" olarak adlandırılır. Voltaj uygulandığında ayrıca bir manyetik alan vardır, ancak statordan biraz daha düşük bir dönme hızına (asenkron) sahiptir. Bu fark kayma olarak adlandırılır ve yaklaşık %2...10'dur. Bu sayede alanlar arasında şaftın çalışma frekansında dönmesine neden olan bir EMF (elektromotor kuvvet) indüklenir.

Üç fazlı bir motor tek fazlı bir ağa nasıl bağlanır?

Varsayılan olarak 120 ° kaydırılan fazlara sahip olduğu için üç çalışma sargısı olan bir motoru çalıştırmak mümkündür. Sadece bir faza voltaj uygularsanız, bu durumda eşdeğer çok yönlü manyetik alanların ortaya çıktığı tek fazlı 220V motora benzer şekilde kesinlikle hiçbir şey olmayacaktır. Formel olarak bunun için, bir kayma yaratmak ve gerekli ivmeyi kazanmak için çalışmaya en az bir aşama daha dahil edilmelidir. 220V voltajlı bir ağa bağlantı, çoğunlukla ek bir devre aracılığıyla gerçekleştirilir - bir çalışma ve başlatma kapasitörleri devresi.

Bir yıldız (solda) ve bir delta (sağda) ile bağlandığında genel başlatma devresi şöyle görünecektir:

Elektrik faturalarından tasarruf etmek için okuyucularımız Elektrik Tasarruf Kutusu'nu tavsiye ediyor. Aylık ödemeler, koruyucuyu kullanmadan öncekinden %30-50 daha az olacaktır. Reaktif bileşeni ağdan kaldırır, bunun sonucunda yük ve bunun sonucunda akım tüketimi azalır. Elektrikli cihazlar daha az elektrik tüketerek ödeme maliyetini düşürür.

Gördüğünüz gibi, hem birinci hem de ikinci durumda, üç sargıdan ikisi doğrudan tek fazlı bir 220V ağına bağlanır. Üçüncü faz, bir ara kapasitör devresi aracılığıyla önceki iki fazdan birine geri döndürülür: C bağımlı - ana / çalışma ve C p - başlatma için. İkincisi SA anahtarıyla paralel olarak bağlanır. İkincisi normalde açık kontaklara sahiptir ve düğmenin aşırı konumu sabit değildir - akımın başlangıç kondansatöründen akması için basılı tutulması gerekir.

Paralel tanklar neden kullanılır?

Bir zamanlar fizik derslerinde esnemeyen herhangi bir kişi, üç fazlı bir motorun maksimum enerji tüketiminin tam olarak çalıştırıldığı anda, dönüş hızı 0'dan nominale yükseldiğinde gözlemlendiğini hatırlamalıdır. Güç ne kadar büyük olursa, bu tepe elektrik tüketimi o kadar yüksek olur. Mantıksal sonucun takip ettiği - 220V'da çalışmayı destekleyecek kapasite, başlamak için büyük olasılıkla yeterli değildir. Bu nedenle, motoru moda getirmek için, hesaplamaya göre, çalışan motora göre yaklaşık olarak iki katına çıkması gerekir.

Başlattıktan sonra, optimum hıza ulaşıldığında (nominalin en az %70'i), SA düğmesi bırakılarak başlatma kapasitörleri kapatılır. Bu yapılmalıdır, aksi takdirde büyük bir toplam kapasitans, ciddi bir faz dengesizliğine ve sargıların aşırı ısınmasına neden olur.

Motor gücü düşükse veya ciddi bir yük altında çalışmıyorsa, büyük olasılıkla çalışma devresinden başlamak mümkün olacaktır.

Kapasitans nasıl hesaplanır ve bir kapasitör nasıl seçilir

Tek fazlı bir ağda üç fazlı bir motorun çalıştırılması ve çalıştırılması için kapasite seçme konusunun gücüne, anma (faz) akımına ve voltajına bağlı olduğu açıktır. Hesaplama genellikle aşağıdaki formüllerle yapılır:

Bu denklemde iki miktar vardır:

U - tek fazlı bir ağdaki voltaj (220V);
I N - anma veya faz akımı, A.

Her iki bağlantı şeması, aşağıdaki çizimlerde görülebileceği gibi, farklı doğrusal ve faz özellikleri değerleri verir:

Sargılar arasındaki gerekli akımı kıskaçlar veya formüller kullanarak hesaplayabilirsiniz. Her iki seçenek de karmaşık görünüyorsa, ampirik bir ilişki yoluyla bir kapasitör hesaplayabilir ve seçebilirsiniz: 100 W güç başına 7 mikrofarad.

Başlangıç kapasitörlerine gelince, bunların seçimi, başlangıçtaki en yüksek tüketimi karşılamak için kapasitenin çalışanlarınkinden daha yüksek olması gerektiği beklentisiyle yapılır. Farklı kaynaklar, orantı katsayısının farklı değerlerini gösterir: 1.5'ten 3'e. Pratikte, artışı ikiye katlama önerisi en sık kullanılır.

Ardından, kapasitörleri alabilir ve yerleşime devam edebilirsiniz. Motor çalıştırmayı düzenlemek için kağıt (MBGP, KBP, MBGO), elektrolitik veya metalize polipropilen (SVV) modeller kullanılır. Birincisi, kural olarak, büyük ve ucuzdur, ancak küçük bir kapasiteye sahip nispeten büyük boyutlara sahiptirler, bu da onları tüm pilleri toplamaya zorlar. Elektrolitik modeller, kontrol devresinde, hasarı veya arızası kapasitörün tahrip olmasına yol açacak diyot elemanlarının ve dirençlerin kullanılmasını gerektirir. UHV modelleri daha moderndir ve bu nedenle pratikte analoglarda bulunan dezavantajlara sahip değildirler. Kapasitif blokların şekli kare veya yuvarlak (varil) olarak üretilebilir.

Ayrıca, hesaplamaya göre, tek fazlı 220V ağdan yaklaşık 1,15 kat daha yüksek olması gereken kapasitörün çalışma voltajını da seçmelisiniz. Daha küçük değerlerin blokların dayanıklılığı üzerinde ve daha büyük olanların montajın boyutları üzerinde olumsuz bir etkisi vardır.