Возможность изменения схемы соединения обмоток нужна для того, чтобы один и тот же двигатель мог эксплуатироваться в электросетях с различным напряжением.
Подключение электродвигателя 380 на 220 Вольт с конденсатором
Рассмотрим вначале, почему считается, что двигатель питается напряжением 380 вольт. Имеют счастье быть три фазы по 220 вольт. Простейшие вопросы заставляют уплывать новичков, отсутствие знания теории порождает возникновение ошибок практических. Искренне благодарим энтузиастов, забросавших Ютуб обучающими роликами, без столь богатого материала сложно дать дельные советы планирующим осуществить подключение электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором. Приступим к реализации теории на практике.
Подобные двигатели называются трехфазными. Отличаются кучей преимуществ перед типичными бытовыми, широко используются промышленностью. Достоинства касаются большой мощности, КПД. Именно в трехфазных двигателях удаётся обойтись без пусковых обмоток, конденсаторов при наличии соответствующего питания. Конструкции удается исключить лишние элементы. Пускозащитное реле холодильника, четко следящее за целостностью, временем работы пусковой обмотки. Трехфазным двигателям доморощенные ухищрения не нужны.
Простой пример работы трех фаз
Почему так происходит? Наличием трех фаз удается создать внутри статора вращающееся электромагнитное поле без дополнительных ухищрений. Давайте посмотрим рисунок. Простоты ради, показан ротор, снабженный двумя полюсами, статор содержит по катушке на фазу переменного тока. Конфигурации типичных двигателей 380 вольт более сложная, упрощение не помешает пояснить суть процессов, протекающих внутри.
Рисунок синим показывает отрицательно заряженные поля, красным – положительные. В начальный момент статор лишен знака, три катушки белые. Ротор в нашем предположении изготовлен из постоянных магнитов, окрашен и пребывает в произвольном положении. Полюса всего два. Далее двигаемся согласно эпюрам:
- Первая картинка наградила фазу В отрицательным знаком, две другие заряжены слегка положительно (приблизительно треть амплитуды), схематично показано бледным розовым цветом. Положительный полюс ротора сместился к катушке В. Слабое положительное поле А-С притянуло южный полюс ротора. Поскольку уровень заряда одинаков, центр полюса – ровно посередине.
- В следующий момент времени (спустя 60 градусов, 3,3 мс) южный полюс появляется на фазе А статора. Ротор проворачивается на 60 градусов вдоль часовой стрелки. Слабые отрицательные поля фаз В, С удерживают между собой положительный полюс ротора.
- В данный момент времени северный полюс статора располагается на фазе С, ротор продолжает вращение еще на 60 градусов. Дальнейшая картина должна быть понятна.
В результате правильного распределения трех фаз поле статора вращается, увлекая ротор. Частота оборотов не совпадает с сетевыми 50 Гц. Обмоток статоре больше, количество полюсов ротора иное. В придачу имеется явление проскальзывания в зависимости от амплитуды напряжения, многих других факторов. Нюансы используются регулировать скорости вращения вала двигателя. Вплотную достигли разгадки вопроса напряжения 380 вольт. Сформировано тремя фазами с действующим значением напряжения 220 вольт (как в розетке). Взять разницу меж любыми двумя в произвольный момент времени, величина превышает указанное значение.
Запуск трехфазного двигателя 380 В от домашней сети
Во-первых, нужно знать, как производится электрическая коммутация обмоток. Обычно корпус двигателя снабжен защитным кожухом, скрывающим электрическую разводку. Нужно снять щит, приступить к изучению схемы. Чаще рядом показана схема электрических соединений. Чтобы запуск произвести трехфазной сетью, применяется коммутация типа “звезда”. Концы трех обмоток имеют одну общую точку, называемую нейтралью, противоположная сторона снабжается фазами. Одна на каждую обмотку. Получается распределение поля, рассмотренное выше.
Объединение обмотки двигателя треугольником
Подключая асинхронный двигатель 380 на 220 Вольт, потрудитесь коммутацию изменить. Пригодится электрическая схема, приводимая шильдиком корпуса. Согласно рисунку, обмотки двигателя объединяются треугольником. Каждая на обоих концах объединяется с другой. Давайте посмотрим, что получается. Чем отличается методика от штатного использования оборудования. Для простоты на рисунке показываем схему включения конденсатора. Выглядит так:
- Напряжение сети 220 В приложено к обмотке С.
- На обмотку А напряжение приходит через рабочий конденсатор в состоянии сдвига фаз на 90 градусов.
- На обмотке В действует разница меж указанными напряжениями.
Посмотрим эпюры: как будет выглядеть практически. Сдвиг фаз неравномерный. Меж пиками, по которым построены эпюры, отложено 90 и 45 градусов. Вследствие этого вращение в принципе лишено возможностей быть равномерным. Форма фазы обмотки В отличается от синусоидальной. Запуск трехфазного двигателя сетью 220 вольт сопровождается наличием потерь энергии. Процесс возможен. Происходит часто явление, называемое залипанием. Неправильная форма поля внутри статора бессильна раскрутить статор.
Схема подключения двигателя несколько упрощена, отличается от норм исполнения чертежей проектной документации. Наглядность рисунка очевидна. Конденсатор схемы рабочий, встречается пусковой. Нужен усилить вращающий момент на начальном этапе. Любой асинхронный двигатель при старте потребляет больше тока, на первое движение тратится много энергии. Конденсатор обычно присоединяется параллельно рабочему, включается в цепь нажатием специальной кнопки. Например, предлагается пометить, как Ускорение.
Когда вал наберет обороты, емкость пусковая становится ненужной, снижается сопротивление движению вала. Отпуская кнопку Ускорение, исключаем элемент из сети. Чтобы пусковая емкость разрядилась (вольтаж способен достигать 300 В), закоротим на значительной величины сопротивление, через которое в рабочем состоянии ток не пойдет. Постепенно электроны компенсируются, опасность поражения исчезнет. Возникает простой вопрос – как подобрать рабочую, пусковую емкости? Подключение электродвигателя 380 В на 220 В непростая задача. Давайте рассмотрим ответ.
Сразу же оговоримся, что оптимальный вариант подключение электрического двигателя, работающего на 380В, к трехфазной сети. Это обеспечит и номинальную мощность прибора, и номинал вращения, отсюда и эффективность работы агрегата. Поэтому любое вмешательство в параметры создает условия снижения качества эксплуатации.
Схемы подключения
В основном подключение электрического двигателя к однофазной сети производится при соединении двух питающих проводов по схеме или треугольник, или звезда. В первом случае выходная мощность мотора будет отличаться от номинальной (то есть, при трехфазном подключении) на 30%. Во втором, на 50%. То есть, схема треугольник в данном случае является эффективной.
Из электродвигателя торчат три провода. Так вот фаза питающего провода подключается к одному из них, ноль к другому. А вот третий провод подключается к схеме через конденсатор.
Внимание! Вращение вала электродвигателя в ту или другую сторону зависит от того, к какому проводу будет подключен конденсатор: к фазе или к нулю. Чтобы изменить направление вращения, необходимо просто перебросить провода.
И третий параметр – это частота вращения. Так вот он от номинального не отличается. То есть, если электродвигатель вращается, к примеру, 1280 об/мин от трехфазной сети, то при подсоединении его к однофазной сети он будет вращаться с той же частотой.
Как выбрать конденсатор
Есть несколько нюансов, которые касаются количества подсоединяемых конденсаторов.
- Если мощность электромотора не превышает 1,5 кВт, то в схему можно устанавливать один рабочий конденсатор.
- Если же двигатель сразу при пуске работает под нагрузкой или его мощность превышает 1,5 кВт, тогда в схему придется установить два конденсатора: рабочий и пусковой. Оба элемента в схему вставляются параллельно. При этом последний будет работать только при запуске мотора, после чего он автоматически отключается.
По сути, схема подключения электродвигателя запитана на кнопку «Пуск» и на тумблер отключения питания. Чтобы запустить мотор, необходимо нажать на кнопку «Пуск» и удерживать ее до полного включения двигателя. Это можно контролировать даже на слух.
Подключение трехфазного двигателя в сеть 220В через конденсатор.
Иногда есть необходимость, чтобы электродвигатель работал то в ту, то в другую сторону. Это тоже несложная схема, в которую необходимо установить дополнительный тумблер переключения направления вращения ротора.
Один конец тумблера (основной) запитывается на конденсатор, второй на ноль, третий на фазу. Если при такой схеме подключения мотор набирает слабо обороты, или его мощность снижается, то придется установить дополнительно пусковой конденсатор.
Емкость конденсатора
Есть несколько параметров устанавливаемых в электродвигатель конденсаторов, которые придется рассчитывать под необходимый номинал мощности мотора. И один из них – это емкость. Чтобы ее определить, можно воспользоваться несколькими формулами.
- Формула: C=2800x(I/U) – если схема подключения треугольник. И C=480x(I/U) – если звезда. При этом «I» — это сила тока, которую можно замерить электрическими клещами, «U» — это напряжение в сети переменного тока.
- Формула: C=66xP, где «P» – мощность движка.
Есть более простой вариант определения емкости, в нем присутствует соотношение – на каждые 1,0 кВт мощности необходимо присоединять 70 мкФ. Кстати, в данном случае приходится именно подбирать.
Поэтому рекомендуется использовать конденсаторы разной емкости. Подключая их в схему, производится запуск движка, который должен работать корректно. Если необходимо уменьшить или увеличить емкость, то добавляется или уменьшается один из конденсаторов.
Внимание! При сборке схемы, необходимо проверять силу тока в обмотках. Она должна быть меньше, чем номинал данного показателя.
Что касается емкости пускового конденсатора, то он должен быть в 2,5-3,0 раза больше, чем у рабочего.
Пример подбора конденсаторов по емкости
- Схема подключения – треугольник.
- Сила тока электродвигателя – 3 А (указывается и на бирке прибора, и в паспорте).
Теперь данные подставляем в формулу: C=4800*(3/220)=65 мкФ. Конечно, такого конденсатора нет, но его можно заменить несколькими, соединенными параллельно между собой. К примеру, 10 штук по 6 мкФ, и один 5 мкФ. При этом емкость пускового прибора будет находиться в диапазоне 160-200 мкФ.
Обратите внимание, что этот расчет делается на номинальную мощность мотора. Поэтому если электрический агрегат будет работать без нагрузки, то будет все время греться. Поэтому стоит продумать ситуацию, для чего можно просто снизить емкость установленного блока конденсаторов.
Но это не значит, что при соединении по схеме треугольника двигатель будет выдавать в 3 раза большую мощность, при питании от номинального для этой схемы напряжения двигатель будет выдавать свою номинальную мощность.
Схема подключения электродвигателя звезда
Cоединение трёхфазного электродвигателя схемой подключения звездой, то на начало обмоток подают трехфазное напряжение, концы статорных обмоток соединяют в одной точке нейтральной, нулевой. Более высокое напряжение питания — 660В для двигателей 380/660 и 380В для двигателей 220/380, рабочие и пусковые токи будут ниже. Однако при этом невозможно достичь паспортной мощности электродвигателя.
Преимущества схемы подключения 380В, 660В:
- Максимальный КПД мотора
- Более надежная работа двигателя
- Допускается не длительная перегрузка
Схема подключения электрического двигателя треугольник
При подключении двигателя с короткозамкнутым/фазным ротором треугольником конец одной статорной обмотки последовательно соединяется с началом следующей. Данный тип подключения при запуске имеет высокую силу тока и тяжелую пусковую нагрузку, что может привести к пробою изоляции.
Преимущества схемы подключения 220Вольт, 380Вольт:
- Рабочая мощность соответствует паспортной
- Улучшенное тяговое усилие
- Маломощные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети питания 220 В через пусковые и рабочие конденсаторы. Паспортная мощность мотора ниже на 30%
Комбинированный тип подключения трехфазного асинхронного электродвигателя
Комбинированный тип подключения — электродвигатель 380/660В подключают звездой с напряжением треугольника — 380В. Пуск двигателя плавный, низкие пусковые токи. Переключение между схемами автоматически, вручную с помощью магнитного пускателя, пускового реле, пакетного переключателя. В случае с мощными электромоторами (начиная с 5,5/3000) важно обеспечить плавный пуск без перегрузок и дальнейшую работу на максимальной мощности. Комбинированная схема подключения асинхронного двигателя обезопасит мотор от высоких пусковых токов и обеспечит паспортную мощность двигателя. Запуск по схеме «звезда / треугольник» подходит для моторов с большими маховыми массами, у которых при номинальной скорости сразу набрасывается нагрузка. Схемы подключения скачать pdf. Актуально для техпроцессов с пропорциональным возрастанием нагрузки на вал — насосы, вентиляторы, пилы, компрессоры.
