Трифазен мотор в еднофазна мрежа. Трифазна схема на свързване на двигателя

Има ситуации в живота, когато е необходимо да се включи някакво промишлено оборудване в обичайната мрежа за електрозахранване вкъщи. Съществува и проблем с броя на проводниците. За машини, предназначени за работа в заводи, обикновено има три заключения, а понякога и четири. Какво да правим с тях, къде да ги свържете? Тези, които се опитаха да опитат различни варианти, бяха убедени, че двигателите просто не искат да се въртят. Може ли еднофазно свързване на трифазен двигател? Да, можете да постигнете ротация. За съжаление, в този случай спадът на мощността е почти неизбежен, но в някои ситуации това е единственият изход.

волтаж трифазна мрежа и тяхното съотношение

За да разберете как да свържете трифазен мотор към обикновен изход, трябва да разберете как напрежението в индустриалната мрежа корелира. Добре известни стойности на напреженията - 220 и 380 волта. Преди това имаше 127 V, но през 50-те години този параметър беше изоставен в полза на по-висок. Откъде идват тези "магически числа"? Защо не 100, 200 или 300? Изглежда, че кръглите числа са по-лесни за изчисляване.

По-голямата част от индустриалното електрическо оборудване е проектирано за свързване към трифазна мрежа променлив ток. Напрежението на всяка фаза по отношение на неутралния проводник е 220 волта, точно както в домашен контакт. Откъде произхождат 380 V? Това е много просто, достатъчно е да се разгледа един триъгълник с равновесие с ъгли от 60, 30 и 30 градуса, което представлява векторна диаграма на напреженията. Дължината на най-дългата страна ще бъде равна на дължината на бедрото, умножена по cos 30 °. След прости изчисления може да се провери, че 220 х cos 30 ° = 380.

Трифазен двигател

Не всички видове индустриални мотори могат да работят от една фаза. Най-често срещаните от тях са "работни коне", които съставляват по-голямата част от електрическите машини във всяко предприятие - асинхронни машини с капацитет от 1-1,5 kVA. Как функционира този трифазен двигател в трифазната мрежа, за която е проектиран?

Изобретателят на това революционно устройство е руският учен Михаил Озипович Доливо-Доброволски. Този изключителен електроинженер е бил поддръжник на теорията за трифазна мрежа за доставки, която в наши дни се е превърнала в доминираща. Асинхронен двигател трифазни работи по принципа на индуциране на токове от статорни намотки към затворени проводници на ротора. В резултат на потока им през къси намотки във всяко от тях се образува магнитно поле, което взаимодейства със статорните линии. Това води до въртящ момент, който води до кръгово движение на оста на двигателя.

Намотките са разположени под ъгъл от 120 °, така че въртящото се поле, произведено от всяка фаза, последователно избутва всяка магнетизирана страна на ротора.

Триъгълник или звезда?

Трифазен мотор в трифазна мрежа може да бъде превключен по два начина - със или без неутрален проводник. Първият метод се нарича "звезда", в този случай всяка от намотките е под фазово напрежение (между фазата и нула), равна на 220 V. Схемата за свързване на трифазен "триъгълник" двигател приема серийно свързване на три намотки и захранване с линейно (380 V) напрежение на превключващите възли. Във втория случай двигателят ще произведе голяма мощност приблизително 1,5 пъти.

Как да включа мотора в обратната посока?

Контролът на трифазния мотор може да приеме необходимостта от промяна на посоката на въртене към обратното, т.е. обратното. За да постигнете това, просто трябва да размените два проводника от три.

За удобство при смяна на веригата в клемната кутия на мотора се осигуряват мостове, обикновено изработени от мед. За да включите "звездата" внимателно свържете трите изходни проводника на намотките. "Триъгълник" е малко по-трудно, но с него ще се справи с всеки електротехник със средна квалификация.

Фазово-превключващи капацитети

Така че понякога възниква въпросът как да се свърже трифазен мотор към нормален домашен контакт. Ако просто се опитате да свържете два проводника към щепсела, той няма да се върти. За да може въпросът да излезе, трябва да симулирате фазата, като преместите приложеното напрежение под някакъв ъгъл (за предпочитане 120 °). Този ефект може да бъде постигнат чрез прилагане на фаза-превключващ елемент. Теоретично това може да бъде индуктивност и дори съпротивление, но по-често се включва трифазен мотор в еднофазна мрежа, използвайки електрически капацитет (кондензатори), означена на схеми с латинската буква C.

Що се отнася до приложенията на дросели, това е трудно поради сложността на определяне на тяхната стойност (ако тя не е посочена на тялото на устройството). За да измерите стойността на L, ви е необходимо специално устройство или схема, сглобена за тази цел. Освен това изборът на наличните дросели обикновено е ограничен. Обаче експериментално може да бъде избран всеки фазово-превключващ елемент, но това е проблематичен бизнес.

Какво се случва, когато двигателят е включен? Една от точките на кръстовище се подава нула, другата - фазата и третата - определено напрежение, изместено от някакъв ъгъл по отношение на фазата. Също така е ясно за лаятата, че работата на двигателя няма да бъде пълна по отношение на механичната мощност на вала, но в някои случаи самото завъртане е достатъчно. Въпреки това, дори при стартиране могат да възникнат някои проблеми, например липсата на първоначален въртящ момент, който да може да премества ротора от мястото си. Какво да направя в този случай?

Стартов кондензатор

В момента на стартиране на вала са необходими допълнителни усилия за преодоляване на инерционните сили и триенето на почивката. За да се увеличи въртящия момент, трябва да се монтира допълнителен кондензатор, който е свързан към веригата само в момента на стартиране и след това е изключен. За тези цели най-добрият вариант е да използвате бутона за затваряне без да фиксирате позицията. Схемата за свързване на трифазния мотор със стартовия кондензатор е дадена по-долу, тя е проста и разбираема. Когато напрежението се натисне, натиснете бутона "Старт" и стартов кондензатор ще доведе до допълнително фазово изместване. След като двигателят не е натиснат до необходимата скорост, бутонът може да бъде (и дори да е необходимо) да бъде освободен и само работната мощност остава във веригата.

Изчисляване на стойностите на капацитета

Така че, за да включим трифазен мотор в еднофазна мрежа, е необходима допълнителна схема на свързване, която освен бутона за старт включва два кондензатора. Тяхната стойност трябва да бъде известна, в противен случай системата няма да работи. Първо, ние определяме количеството електрически капацитет, необходим, за да може роторът да се премести от мястото си. С паралелно включване, това е сумата:

C = Cm + Cp, където:

От началото на стартиране на допълнителното изключване след излитане;

C p е работен кондензатор, осигуряващ въртене.

Нуждаем се и от стойността на номиналния ток I n (това е указано на табелката, прикрепена към двигателя от фабриката). Този параметър може да се определи и с помощта на проста формула:

I n = P / (3 х U), където:

U напрежение, когато е свързано със "звезда" - 220 V, а ако "триъгълник", тогава 380 V;

P - мощността на трифазен двигател, понякога в случай на загуба на плаката, се определя от окото.

Така зависимостта на необходимата работна сила се изчислява по формулите:

С p = Cp = 2800 I n / U - за "звезда";

С p = 4800 I n / U - за "триъгълника";

Стартовият кондензатор трябва да е повече от 2-3 пъти по-голям от работния кондензатор. Мярката е микрофарда.

Има много прост начин за изчисляване на капацитета: C = P / 10, но тази формула дава поредността на числото, а не неговата стойност. Все пак, ще трябва да се дрънкаме във всеки случай.

Защо се нуждая от удобство

Показаният по-горе изчислителен метод е приблизителен. Първо, номиналната стойност, посочена върху тялото на електрическия капацитет, може да се различава значително от действителната стойност. На второ място, хартиени кондензатори (обикновено не евтини) често се използват в миналото и те, както всички останали обекти, подлежат на стареене, което води до още по-голямо отклонение от този параметър. Трето, токът, който ще се консумира от двигателя, зависи от големината на механичното натоварване на вала и следователно може да бъде оценен само експериментално. Как да направите това?

Ще ви трябват малко търпение. В резултат на това може да се получи доста голям комплект кондензатори, свързани паралелно и последователно. Основното - след края на работата, всичко е правилно фиксирано, така че залепените краища не падат от вибрациите, излъчвани от двигателя. И тогава няма да е излишно да анализираме отново резултата и евентуално да опростим дизайна.

Изготвяне на капацитета на батерията

Ако капитанът няма специални електролитни кърлежи, които позволяват измерване на тока без разрушаване на веригите, след това свържете амперметъра последователно с всеки проводник, който влиза в трифазния мотор. В една еднофазна мрежа общата стойност ще тече и изборът на кондензатори трябва да е насочен към най-еднородното натоварване на намотките. Трябва да се има предвид, че при серийна връзка общият капацитет намалява според закона:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2хлип - и така нататък, и успоредно - напротив, той се прибавя.

Необходимо е също да не забравяме за такъв важен параметър като напрежението, към което е проектиран кондензаторът. То трябва да бъде не по-малко от номиналната стойност на мрежата, но по-добре с марж.

Резистор за разтоварване

Схемата на трифазен двигател, свързан между една фаза и неутрална жица, понякога се допълва с устойчивост. Той служи за да се гарантира, че стартовият кондензатор не натрупва заряд, останал след като машината вече е изключена. Тази енергия може да причини токов удар, не опасен, но изключително неприятен. За да се защитят, е необходимо да свържете резистор успоредно с изходния капацитет (за електротехници това се нарича "маневриране"). Мащабът на съпротивлението му е голям - от половин мегохм до мегохм, но в размер е малък, затова има капацитет на половин мощност. Ако обаче потребителят не се страхува да бъде "притиснат", то без тази част е напълно възможно да се управлява.

Използване на електролити

Както вече беше отбелязано, филмовите или хартиените електрически капацитети са скъпи и те не са толкова лесни за придобиване, колкото бихме искали. Еднофазно свързване на трифазен мотор може да се извърши с евтини и достъпни електролитни кондензатори. В същото време те няма да бъдат много евтини, тъй като те трябва да издържат на 300 V DC. От съображения за безопасност, те трябва да бъдат преместен полупроводников диод, (D 245 и D 248, например), но е полезно да се помни, че променливото напрежение стига до електролита, и на първо място е силно загрява при проникване на тези устройства, а след това се взривят, силен и впечатляващ. Следователно, без крайна необходимост, е по-добре да се използват кондензатори тип хартия, които работят под напрежение, въпреки че са постоянни, дори променливи. Някои майстори напълно признават използването на електролити в стартовите вериги. Поради краткосрочното действие на променливо напрежение върху тях, те може да нямат време да експлодират. По-добре да не експериментирате.

Ако няма кондензатори

Къде ги получават обикновените граждани, които нямат достъп до най-продаваните електрически и електронни части? На бълхите и бълхите. Там лежат внимателно погасени от нечисти (обикновено възрастни) ръце от стари перални машини, телевизори и други уреди извън дома и изграждат битово и промишлено оборудване. Много хора искат тези съветски продукти: продавачите знаят, че ако елементът е необходим, те ще го купят и ако не, те няма да го вземат безплатно. Това се случва, че само най-необходимото (в този случай кондензаторът) просто не е там. И какво трябва да направя? Няма значение! Резисторите ще слязат, но се нуждаят от мощни, за предпочитане керамични и встъклени. Разбира се, идеалната съпротива (активна) фаза не се променя, но в този свят нищо не е перфектно и в нашия случай е добро. Всяко физическо тяло има своя собствена индуктивност, електрическа мощност и съпротивление, независимо дали е малка пепел от прах или огромна планина. Включването на трифазен мотор в изхода става възможно, ако в горните диаграми кондензаторът се замени с импеданс, чиято стойност се изчислява по формулата:

R = (0,86 х U) / kI, където:

kI - текуща стойност за трифазно свързване, A;

U са нашите верни 220 волта.

Кои двигатели са подходящи?

Преди да придобие много пари мотор, който разумно собственик възнамерява да използва като устройство за шлайфане колело, циркуляр, натиснете тренировка или друга полезна домашно устройство не боли да се мисли за неговата приложимост за тази цел. Не всеки трифазен мотор в еднофазна мрежа може да работи изобщо. Например, серия от MA (си накъсо ротор с двойно клетка) следва да бъдат заличени, така че да не трябва да се влача дома значително и безполезна тегло. По принцип е най-добре първо да експериментирате или да поканите опитен човек, например електромеханиката, и да се консултирате с него преди да го купите. Много подходящ трифазен асинхронен двигател серия UAD, APN, AO2, акционерно дружество и, разбира се, и А. Тези кодове са посочени на табелката.