Трехфазный асинхронный мотор может быть применен для работы от однофазовой сети. В данном случае таковой мотор включают как конденсаторный по одной из схем набросок 1.
Значение рабочей емкости Сраб (мкФ) при частоте переменно¬го тока 50 Гц можно приблизительно найти по одной из формул: для схемы, изображенной:
на рисунке 1 а), Cpa6 ≈ 2700 I1/ Uc;
на рисунке 1 б), Cpa6 ≈ 2800 I1/ Uc;
на рисунке 1 в), Cpa6 ≈ 4800 I1/ Uc;
где I1 — номинальный (фазный) ток в обмотке статора, А;
Uс — напряжение однофазовой сети, В.
При подборе рабочей емкости нужно смотреть за тем, дабы ток в фазных обмотках статора при установившемся режиме работы не превосходил номинального значения.
Набросок 1. Схемы соединения обмотки статора трехфазного асинхронного мотора при включении его в однофазовую сеть
Если запуск мотора происходит при значимой нагрузке на валу, то параллельно рабочей емкости Сраб следует включить пусковую емкость:
В данном случае пусковой момент становится равным номинальному. По мере надобности предстоящего роста пускового момента следует принять еще большее значение пусковой емкости (Сп ≤ 8Сра6).
Огромное значение для надежной работы асинхронного мотора в качестве конденсаторного имеет верный выбор конденсатора по напряжению.
Следует подразумевать, что габариты и цена конденсаторов определяются не только лишь их емкостью, но и рабочим напряжением. Потому выбор конденсатора с огромным «запасом» по напряжению ведет к неоправданному повышению габаритов и цены установки, а включение конденсаторов на напряжение, превышающее допустимое рабочее напряжение, приводит к досрочному выходу из строя конденсаторов, а поэтому, и всей установки.
При определении напряжения на конденсаторе при включении мотора по одной из рассмотренных схем нужно подразумевать следующее: при включении мотора по схеме набросок 1, а) напряжение на конденсаторе равно Uк ≈ 1,3 UС, а при включении мотора по схемам набросок 1, б) и в это напряжение равно Uк ≈ 1,15 Uc.
Пример 1. Найти значение рабочей емкости Сраб, нужной для работы трехфазного асинхронного мотора типа АВ052-4 от однофазовой сети напряжением: Uc = 220 В.
Номинальные данные мотора: Рном = 80 Вт, напряжение 220 / 380 В, ток сети I1ном = 0,56/0,32 А.
Решение. Напряжение сети 220 В соответствует соединению обмотки статора в треугольник, потому принимаем схему включения мотора в однофазовую сеть по набросок 1, в).
Номинальный (фазный) ток статора I1 = 0,32 А.
Рабочая емкость: Срa6 = 4800 • 0,32/220 = 6,98 мкФ.
При всем этом рабочее напряжение конденсатора Uк ≈ 1,15 • 220 = 250 В.
Принимаем в качестве Сраб батарею из 2-ух параллельно соединенных конденсаторов типа КБГ—МН емкостью по 4 мкФ каждый (емкость батареи 8 мкФ) на рабочее напряжение 600 В.
При использовании трехфазного мотора в однофазовом конденсаторном режиме его нужная мощность обычно не превосходит 70–80 % номинальной мощности, а при однофазовом режиме без рабочей емкости нужная мощность мотора не превосходит 60 % его номинальной мощности.
Трёхфазный мотор в однофазовой сети
Трёхфазные движки применяются для циркулярок, заточки разных материалов, станков для сверления и т.п.
Имеется много вариантов пуска трёхфазных движков в однофазовой сети, но самый действенный, это подключение третьей обмотки через фазосдвигающий кондесатор. Необходимо учесть, что конденсатор сдвигает фазу третьей обмотки на 90 градусов, между первой и 2-ой фазами сдвиг очень мал, электромотор начинает терять мощность около 40 — 50% на включении обмоток по схеме треугольника.
Для того, дабы Электродвигатель с конденсаторным запуском работал отлично, необходимо дабы ёмкость конденсатора изменялась в зависимоти от количества оборотов. На самом деле этого достигнуть достаточно тяжело, так как движком обычно управляют двухступенчатым методом, поначалу активируют с пусковым конденсатором (при помощи огромных пусковых токов), а после того как движок разгонится его отсоединяют и остаётся только рабочий (рис.1).
Если надавить на кнопку SB1 (её можно снять со стиральной машины — пускатель ПНВС-10 УХЛ2) электромотор М начинает набирать оброты, когда он разгонится кнопку отпускают. SB1.2 размыкается, a SB1.1 и SB1.3 остаются в замкнутом состоянии. Их размыкают, дабы приостановить движок. Бывает такое, что SB 1.2 в кнопке не отходит, в таком случае положите под него шайбу таким макаром, дабы он отошёл. Дабы соединить обмотки электродвигателя по схеме «треугольник» ёмкость С2 (рабочего конденсатор) определим при помощи формулы:
С2=4800 I/Uгде I — ток, потребляемый движком, А;U — напряжение сети, В.Ток, который потребляет электродвигатель, можно измерить амперметром либо применять формулу:
где Р — мощность электромтора, Вт;U — напряжение сети, В;n— КПД ; cos? — коэффициент мощности
Ёмкость С1 (пускового конденсатор) необходимо выбирать в 2 — 2.5 раза больше рабочего на большой нагрузке на вал, их допустимые напряжения должны быть в 1.5 раза больше напряжения сети. В нашём случае более наилучшие конденсаторы это МГБО, МБГП, МБГЧ, у каких рабочее напряжение 500 В и больше.
Пусковые конденсаторы необходимо будет зашунтировать при помощи резистора R1 сопротивлением 200 — 500 кОм, через него выходит остаток электрического заряда.
Реверсировать электромотор необходимо при помощи переключения фазы на его обмотке переключателем SA1 (рис. 1) типа ТВ1 — 4.
На холостом ходу по питаемой через конденсаторы по обмотке протекает ток па 20 — 40% больше номинального. Потому уменьшайте ёмкость конденсатора С2 если мотор будет нередко работать в недогруженом режиме либо на холостм ходу. Для активации мотора с мощностью 1,5 кВт будет довольно применять рабочий конденсатор ёмкостью 100 мкф, а пусковой — 60 мкФ. Ёмкости рабочих и пусковых конденсаторов зависят от мощности самого мотора, эти значения представлены в таблице, которая указана выше.
Лучше естественно применять бумажные конденсаторы в роли пусковых, но если таковой способности у вас нет, то можно в качестве кандидатуры применять оксидные, т.е. электролитические. На рис. 2 показано как создавать подмену картонных конденсаторов на электролитические. Положительная полуволна переменного тока протекает через цепь VD1C1, а отрицательная — через VD2C2, по это причине электролиты можно применять с наименьшим допустимым напряжением, чем для картонных конденсаторов. Для картонных конденсаторов необходимо напряжение 400 В и поболее, то для электролита полностью хватает 300 — 350 В, по той причине, что он проводит только одну полуволну переменного тока и потому к нему прикладывается только половина напряжения, для четкой надежности он должен держать амплитудное напряжение однофазовой сети, это около 300 В. Этот расчет аналогичен расчету картонных конденсаторов.
Схема для включения трёхфазного мотора в однофазовую сеть, используя электролитические конденсаторы показана на рис. 3. Дабы подобрать подходящую емкость картонных и оксидных конденсаторов, идеальнее всего измерить ток в точках а, в, с — эти токи в неотклонимом порядке должны быть равны между собой при хорошей нагрузке на вал электродвигателя. Диоды VD1, VD2 подбирайте с оборотным напряжением не меньше 300 В и 1пр. мах=10А. Если мощность дыижка больше, то диоды устанавливайте на теплоотводы, по два в плече, в неприятном случае может случиться пробой диодов и через оксидный конденсатор побежит переменный ток, после этого, спустя незначительно времени электролит вероятнее всего нагреется и разорвётся. Электролитические конденсаторы в роли рабочих применять не рекомендуется, так как долгий проход через них больших токов, обычно приводит к их нагреву и взрыву. Лучше используйте их для пусковых.
В случае если ваш трехфазный электромотор будет употребляться на динамических (больших) нагрузках на вал, лучше используйте схему подключения пусковых конденсаторов с помощью токового реле, которое будет при огромных нагрузках на вал автоматом включать и выключать пусковые конденсаторы (рис.3).
Во время подключения обмоток трехфазного электродвигателя в однофазовую сеть при помощи схемы, которая представлена на рис. 4, мощность электромотора составляет 75% от номинальной мощности в трехфазном режиме, это означает утраты составляют около 25%, так как обмотки А и В подключены противофазно на всё напряжение 220 В, напряжение вращения определяется включением обмотки С. Фазирование обмоток изображено в виде точек.
Самые более надёжные,удобные и комфортные при работе с трехфазными электродвигателями резисторно-индуктивноемкостные преобразователи однофазовой сети 220 Вольт в трехфазную сеть, с токами в фазах до 4 ампер и сдвигом напряжений в фазах приверно 120 градусов. Эти устройства универсальны, инсталлируются они в жестяном корпусе и позволяют подсоединять трехфазные электромоторы мощностью до 2,5 килловатт в однофазовую сеть 220 Вольт практически без утрат мощности.
В преобразователе используем дроссель с воздушным зазором. Его устройство представлено на рис. 6. Если верно подобраны R, С и соотношения витков в секциях обмотки дросселя, то таковой преобразователь даёт нормальную долгосрочную работу электромоторов, это независимо от их черт и уровня нагрузки на вал. Заместо индуктивности представлено индуктивное сопротивление XL, так как его легче измерить, обмотка дросселя последними выводами через амперметр подсоединяется к напряжению 100 — 220 Вольт, частотой 50 Герц, наряду с вольтметром. Индуктивное сопротивление (активным сопротивлением можно пренебречь) определяется отношением напряжения в вольтах к току в амперах XL=U/J.
Конденсатор С1 должен жержать напряжение не меньше 250 Вольт, а конденсатор С2 — не меньше чем 350 Вольт. Если вы используете конденсаторы КБГ, МБГ-4, то в таком случае напряжение будет соответствовать номиналу, который указан на маркировке, а конденсаторы МБГП, МБГО при посоединении к цепи переменного тока должны быть с двухкратным припасом напряжения. Резистор R1 должен быть рассчитан на ток до ЗА, это означает на мощность около 700 Вт (наматывается никелево-хромовая проволока поперечником 1,3 — 1,5 мм на фарфоровой трубке с движущейся скобой, которая позволяет получать нужное сопротивление для разных мощностей электродвигателя). Резистор непременно должен быть защищен от перегрева и ограждён от других компонент, токоведущих частей, также от вероятного конакта человека с ним. Железное шасси корпуса в неотклонимом порядке нужно заземлить.
Сечение магнитопровода дросселя должно составлять S=16 — 18cm2, поперечник провода d=l,3 — 1,5 мм, общее число витков W=600 — 700. Форма магнитопровода и марка стали могут быть хоть какими, главное держать в голове о воздушном зазоре (это даст для вас возможность изменять индуктивное сопротивление), которое устанавливаем с помощью винтов (рис. 6). Для того дабы избежать сильного дребезжания дросселя, необходимо между Ш-об-разными половинами магнитопровода проложить древесный брусок и зажать винтами. В роли дросселя подходят силовые трансформаторы от ламповых цветных телевизоров с мощностью 270 — 450 Ватт. Обмотка дросселя в целом делается в виде одиной катушки, которая имеет три секции и четыре вывода. Если вы будете применять сердечник с неизменным воздушным зазором, то для вас придется изготавливать пробную катушку,которая не имеет промежных отводов, выполнить дроссель с примерным зазором, подключить в сеть и измерить XL. XL нужно отмотать либо домотать ещё малость витков. Выясните нужное количество витков, мотайте нужную катушку, разделите каркас на секции в отношении W1:W2:W3=1:1:2. Итак, если у нас общее колисество витков равно 600, то из этого исходит Wl =W2= 150, a W3=300. Для того дабы поднять выходную мощность преобразователя и не допустить при всем этом несиметрии напряжений, нужно поменять значения XL, Rl, Cl, С2, которые отталкиваются от того,что токи в фазах А, В, С должны быть равными при номинальной нагрузке на вал электромотора. В режиме недогрузки электродвигателя несимметрия напряжений фаз не представляет какой или угрозы, в этом случае если больший из токов фаз не будет превосходить номинальный ток электродвигателя. Для пересчета характеристик преобразователя на иную мощность применяется формула:
С1 = 80РС2 = 40РRl = 140/PXL = 110/PW = 600/ РS = 16Pd = 1,4P
где P — это мощность преобразователя (в киловаттах), а мощность мотора по паспорту — это является его мощностью на самом валу электродвигателя. В этом случае если КПД (т.е. коэффициент полезного деяния) электродвигателя для вас неизвестен, то в таком случае его можно считать в среднем около 75 — 80%.
