Достаточно нередко для каких-то хозяйственных нужд нужна внедрение трехфазного электродвигателя (к примеру, в качестве привода для эл. наждака, циркулярной пилы, бетономешалки и т. д). Понятно, что трехфазные электродвигатели рассчитаны и созданы для работы в трехфазной сети и далековато не всегда в распоряжении домашнего мастера бывает необходимое напряжение ~ 380 В, ведь в подавляющем большинстве личные дома и, тем паче квартиры подключены к питающей сети ~ 220В.
Есть различные методы включения трехфазного электродвигателя в однофазовую сеть ~ 220 В, самым обычным и довольно надежным из которых является использование фазосдвигающего конденсатора в схеме подключения его обмоток. Само название "фазосдвигающий конденсатор" гласит само за себя: он сдвигает ток по фазе на 90°, создавая в нем двухфазный крутящийся магнитный поток, который, фактически и вызывает вращение вала электродвигателя.
На схеме ниже показано подключение фазосдвигающих конденсаторов к обмоткам, соединенным в "звезду" и "треугольник", но, следует учитывать, что для понижения утрат мощности электродвигателя еще целесообразнее применять соединение обмоток электродвигателя по схеме "треугольник".
Схемы подключения трехфазных электродвигателей с разными соединениями обмоток к однофазовой сети
Стоит увидеть, что для пуска любого электродвигателя нужна б́ольшая емкость конденсатора, чем для его работы (когда мотор уже "набрал" обороты). Потому, на схеме ниже общая емкость "разбита" на два конденсатора: Сп — конденсатор с дополнительной емкостью для запуска электродвигателя и Ср — основной конденсатор с рабочей емкостью. В случае применения электродвигателя маленький мощности (до 1 кВт) полностью возможно обойтись" только рабочей емкостью Ср, исключив из схемы конденсатор Сп.
Схема подключения трехфазного электродвигателя к однофазовой сети
Резистор R включен в схему в качестве сопротивления для разрядки конденсаторов Сп и Ср, для этого подойдет резистор с сопротивлением 300 Ом. Для конфигурации направления вращения вала электродвигателя, в схеме предусмотрен переключатель переключатель SA.
Для расчета ёмкости рабочего конденсатора можно пользоваться формулой:
С раб = 4800 • I / U, мкФ – для движков с обмотками, соединенными "треугольником"
С раб = 2800 • I / U, мкФ – для движков с обмотками, соединенными "звездой"
Это самый четкий и более желательный метод расчета ёмкости рабочего конденсатора, но для его применения следует знать значение тока I в цепи мотора, т. е. потребуются дополнительные измерения. Зная номинальную мощность электродвигателя, высчитать ёмкость рабочего конденсатора можно так-же по формуле:
С раб = 66·Рном, мкФ, Рном тут — номинальная мощность электродвигателя
Говоря проще, для обычной работы трёхфазного мотора в сети ~ 220 В рабочий конденсатор обязан иметь ёмкость, близкую к 7 мкФ на каждые 0,1 кВт его паспортной мощности.
Определившись с емкостью рабочего конденсатора, можно найти необходимое ее значение для пускового конденсатора: она должна быть приблизительно в 2,5-3 раза больше рабочего емкости рабочего конденсатора.
Конденсаторы рабочей емкости следует применять следующих типов: МБГЧ, КГБ, БГТ с рабочим напряжением, превосходящим сетевое напряжение приблизительно в 1,5 раза. Дабы набрать подходящую емкость, можно соединить (спаять) конденсаторы параллельно: тогда их общая емкость будет равна суммарной. Пусковую емкость тоже идеальнее всего набрать из конденсаторов этих типов, но при краткосрочном пуске (менее 2-3 сек) можно применять электролитические, типов КЭ-2, К50-3, ЭГЦ-М с рабочим напряжением более 450 в.
В заключение стоит сказать, что при включении трехфазного электродвигателя в однофазовую сеть ~220 В следует иметь ввиду неизбежную утрату его мощности. Если частота вращения миниатюризируется совершенно некординально в этом режиме, то утрата мощности может составлять 50% от номинальной. Потому, лучше в сеть ~ 220 В включать электродвигатели с обмотками, соединенными "треугольником"- в однофазовой сети они в состоянии развить до 75% от собственной номинальной мощности.
Подключение трехфазного мотора к однофазовой сети через частотный преобразователь
Фактически вся генерируемая электроэнергия в мировом хозяйстве трехфазная. В быту, где в огромных мощностях нет особенной необходимости, для безопасности людей, простоты управления и удешевления применяется однофазовая сеть. Что делать, если при определенных обстоятельствах появляется необходимость приспособить однополюсную штепсельную розетку для питания техники, рассчитанной на трехфазное напряжение? Скажем, для подключения циркулярной пилы, насоса, наждачного либо сверлильного станка.
Сначала, нужно уточнить какого рода сама нагрузка. Электродвигатели бывают неизменного/переменного токаи, в то же время, делятся на синхронные/асинхронные. При всем этом на втором различии основываетсяэлектромагнитный принцип появления вращения, а неизменный/переменный тип тока применяется для работы электродвигателя.
Таким макаром, мотор неизменного тока полностью может быть асинхронным. Тогда довольно конвертировать напряжение 220 В переменного тока в 380 В неизменного тока.
Схема подключения его очень обычная:
Читая чертёж слева вправо, лицезреем, что имеется однофазовая сеть с переменным током. Приведение напряжения 220 к 380 В осуществляется при помощи повышающего трансформатора и мостового выпрямителя. Это делается методом выбора соответственного соотношения обмоток каждой стороны модифицирующего трансформатора.
При монтаже выпрямителя нужно учитывать полярность на выходе. Есть риск разрушить конденсатор и считайте, повезёт, если этим дело ограничится. Схема мостового выпрямителя, более пользующаяся популярностью, по ней выполнена практически все выпущенные трансформаторные блоки питания. Трудно? Есть много других методов подключения.
Схема регулирования трёхфазного мотора, присоединенного в однофазовую сеть через частотный преобразователь
- UZ –частотник;
- L — фаза;
- N — нулевая фаза;
- u, v, w — выводы для включения электродвигателя.Реле времени:K1 — запуск электродвигателя;
- K2 — реверс;
- K3, K4 – II и III скорости.
Принцип построения всех преобразователей частоты однообразный. Поначалу средством выпрямителя преобразовывается напряжение переменноевпостоянное. Дальше управляемым приводом создаются разно частотные импульсы.
Импульсы, распределенные по трем фазам асинхронного мотора, порождают крутящееся магнитоэлектрическое поле статора. Регулировка частотным преобразователем может осуществляться или с его съемной панели, или при помощи аналоговых входов.
Существует несколько методов подключения фаз мотора. Традиционные варианты соединения фаз: «звезда» и треугольник». «Звезда» — это соединение, при коем концы фазных обмоток соединяются в один узел. Подключение фаз в «треугольник», это когда конец одной фазы является началом следующей.
Но самым распространённым методом плавного запуска асинхронного мотора считается вариант «звезда-треугольник».
Схема подключения трехфазного мотора к 220В через преобразователя частоты по принципу «звезда – треугольник»
Для уменьшения пусковых токов и момента (P движка больше 5 кВт) нередко применяется комбинированный метод.
При пуске напряжение на статор подаётся по принципу «звезда», по мере разгона мотора до номинального значения скорости, питание переключается на «треугольник». В схеме задействовано реле времени, выполняющее переключение. При всем этом на нём выставляется длительность разгона, дабы движок успел набрать обороты по номиналу.
Заключение
Пусковые токи асинхронных движков очень огромные и, если не делать запуск плавным, их величина на теоретическом уровне может достигать значений токов КЗ. Случается, она приравнивается 90% от номинала мотора. Схема подключения трехфазного мотора к 220 В по принципу «звезда-треугольник» — это один из действенных методов плавного запуска со понижением напряжения, достоинства которого состоят в высочайшем пусковом моменте, понижении пускового тока, повышении КПД, широком спектре регулирования скорости,полном диапазоне интегрированных защит привода.
Трёхфазный мотор — в однофазовую сеть
Статьи
Создатель Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 29.8k. Размещено 10 марта Обновлено 19 ноября
Пожалуй, более распространённый и обычный метод подключения трехфазного электродвигателя в однофазовую сеть при отсутствии питающего напряжения ~ 380 в – это метод с применением фазосдвигающего конденсатора, через который запитывается 3-я обмотка электродвигателя. Перед тем, как подключать трехфазный электродвигатель в однофазовую сеть удостоверьтесь, что его обмотки соединены «треугольником» (см. рис. ниже, вариант 2), т. к. конкретно это соединение даст малые утраты мощности 3х-фазного мотора при включении его в сеть ~ 220 в.
Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным в однофазовую сеть с таковой схемой соединения обмоток может составлять до 75% его номинальной мощности. При всем этом частота вращения мотора фактически не отличается от его частоты при работе в трёхфазном режиме.
На рисунке показаны клеммные колодки электродвигателей и надлежащие им схемы соединения обмоток. Но, выполнение клеммной коробки электродвигателя может отличаться от показанного ниже – заместо клеммных колодок, в коробке может размещаться два разделённых пучка проводов (по три в каждом).
Эти пучки проводов представляют собой «начала» и «концы» обмоток мотора. Их нужно «прозвонить», дабы поделить обмотки друг от друга и соединить по подходящей нам схеме «треугольник» – последовательно, когда конец одной обмотки соединяется с началом другой т. д (С1-С6, С2-С4, С3-С5).
При включении трёхфазного электродвигателя в однофазовую сеть, в схему «треугольник» добавляются пусковой конденсатор Сп, который применяется краткосрочно (только для пуска) и рабочий конденсатор Ср.
В качестве кнопки SB для пуска эл. мотора маленький мощности (до 1,5 кВт) можно применять обыденную кнопку «Запуск», используемую в цепях управления магнитных пускателей.
Для движков большей мощности стоит поменять её на коммутационный аппарат помощнее — напр, автомат. Единственным неудобством в данном случае будет необходимость ручного отключения конденсатора Сп автоматом после того как электродвигатель наберёт обороты.
Таким макаром, в схеме реализована возможность двухступенчатого управления электродвигателем, понижая общую ёмкость конденсаторов при «разгоне» мотора.
Если мощность мотора невелика (до 1 кВт), то запустить его можно будет и без пускового конденсатора, оставив в схеме только рабочий конденсатор Ср.
Высчитать ёмкость рабочего конденсатора можно формулой:
- С раб = 4800 • I / U, мкФ – для движков, включенных в однофазовую сеть с соединением обмоток «треугольник».
- С раб = 2800 • I / U, мкФ – для движков, включенных в однофазовую сеть с соединением обмоток «звезда».
Это более четкий метод, требующий, но, измерения тока в цепи электродвигателя. Зная номинальную мощность мотора, для определения ёмкости рабочего конденсатора лучше пользоваться следующей формулой:
С раб = 66·Р ном, мкФ, где Р ном — номинальная мощность мотора.
Упростив формулу, можно сказать, что для работы трёхфазного электродвигателя в однофазовой сети, ёмкость конденсатора на каждые 0,1 кВт его мощности должна составлять около 7 мкФ.
Так, для мотора мощностью 1,1 кВт ёмкость конденсатора должна составлять 77 мкФ. Такую ёмкость можно набрать несколькими конденсаторами, соединёнными вместе параллельно (общая ёмкость в данном случае будет равна суммарной), используя следующие типы: МБГЧ, БГТ, КГБ с рабочим напряжением, превосходящим напряжение в сети в 1,5 раза.
Рассчитав ёмкость рабочего конденсатора можно найти ёмкость пускового — она должна превосходить ёмкость рабочего в 2-3 раза. Использовать конденсаторы для пуска следует тех-же типов, что и рабочие, в последнем случае и при условии очень краткосрочного пуска можно применить электролитические — типов К50-3, КЭ-2, ЭГЦ-М, рассчитанных на напряжение более 450 в.
