Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Как переделать трехфазный двигатель на однофазный.

Двигатель
Как переделать трехфазный двигатель на однофазный - Реверс Расчет величины емкостей Принципы использования комплексного метода Как подключить через конденсаторы Использование электролитов

Результатом является быстрый запуск двигателя без пускового конденсатора и заметное увеличение крутящего момента, которое ощущается при торможении шкива на валу двигателя.

Содержание

Как переделать с трехфазного двигателя в однофазный + видео обзор

Если у вас есть трехфазный двигатель, вы знаете, что это недешевое удовольствие. Поэтому если вам приходится использовать однофазный двигатель, то о покупке нового вы задумаетесь только в том случае, если не знаете, как собрать электродвигатель в домашних условиях. Мы расскажем, как можно своими руками переделать электродвигатель с 380 на 220 вольт.

Для преобразования подходят маломощные электродвигатели 380 В: до 3 кВт. Теоретически, мощные двигатели также могут быть перемонтированы. Однако это потребует дополнительной установки отдельного выключателя в панели управления и специальной проводки. И эта работа теряет смысл, если вдруг выясняется, что входной кабель не выдерживает такой нагрузки.

Даже если ваша сеть работает в тяжелых условиях и вам удалось преобразовать двигатель мощностью 3 кВт с 380 на 220 вольт, вы будете разочарованы, когда впервые запустите его в работу. Начало будет трудным. Вы будете думать, что усилия были напрасны. Поэтому при переоборудовании выбирайте энергосберегающие модели.

Этапы переделки

Чтобы преобразовать двигатель 380 В в двигатель 220 В, сначала открутите крышку двигателя и посмотрите, сколько концов обмоток статора находится снаружи. Их может быть 6 или 3. Если 6, то можно изменить форму соединения: Если это была звезда, вы можете изменить ее на треугольник и наоборот.

Если есть только 3 конца, это означает, что обмотки уже соединены внутри корпуса в форме звезды или треугольника (всего 6 концов, соответствующих клеммам, и их будет 3, так как на каждую клемму приходится по 2 конца). В этом случае вам придется отказаться от старой договоренности.

Соединение обмоток

Независимо от того, является ли источник питания трехфазным или однофазным, обмотки статора могут быть подключены любым способом (подробнее о способах подключения электродвигателей):

Обмотки обычно соединяются в звезду, если двигатель питается от сети 380 В. Это обеспечивает более плавный запуск, хотя при этом теряется треть мощности. С другой стороны, соединение треугольником рекомендуется, если двигатель будет работать с напряжением 220 вольт. Пусковые токи не такие высокие, как при трехфазном питании. С другой стороны, он имеет ту же мощность, что и соединение звездой, когда двигатель подключен к 380 вольтам.

Схему см. ниже. Разница в том, что в первом случае все стартеры соединяются, образуя трехконечную звезду. Во втором конец одной обмотки соединяется с началом следующей обмотки, образуя трехконечную форму (треугольник).

Расчет конденсаторов

Когда концы обмоток соединяются, образуя звезду или треугольник, в местах соединения образуются три точки. В этих точках расположены терминалы. Когда на них подается напряжение 380 вольт, на каждую из них подается одна фаза. Но наша задача — запитать только 1 фазу с напряжением 220 вольт и ноль с теми же 3 контактами. Это можно сделать своими руками, компенсировав недостающее трехфазное питание с помощью конденсаторов. Пусковой конденсатор активен только в течение времени пуска, в то время как рабочий конденсатор активен постоянно.

Для обеспечения правильного запуска и работы электродвигателя емкость конденсаторов должна быть правильно рассчитана. Для конденсатора выбега это зависит от схемы подключения. Если это звезда, то формула работает:

Как переделать с трехфазного двигателя в однофазный

Если это дельта, то тип преобразуется в:

Как переделать с трехфазного двигателя в однофазный

Cp — требуемая емкость рабочего конденсатора. U — напряжение сети (220 вольт). I — сила тока, которая определяется по формуле:

Как переделать с трехфазного двигателя в однофазный

P — мощность, U — напряжение мы уже знаем, ƞ — КПД, косинус «фи» — коэффициент мощности. Все эти значения можно найти в техническом паспорте вашего трехфазного двигателя.

Рассчитать емкость пускового конденсатора (Cp) просто: умножьте Cp на 1,5 или 2. Если Cp = 50 мкФ, то Cp находится между 75 и 100 мкФ. Попеременно вставляйте то один, то другой конденсатор и каждый раз запускайте двигатель. Прислушайтесь к рабочему шуму: если гула нет, все в порядке.

Предупреждение. Конденсаторы должны быть сделаны из бумаги. MBGP или MBGO подходят для самостоятельного восстановления двигателя. Если вы не можете найти конденсатор нужной емкости, соедините несколько параллельно.

Сборка по схеме

На схеме выше показано, как правильно подключить обмотку статора с конденсаторами и сетевыми проводами 220 В своими руками. В одной из точек треугольника или звезды параллельно подключите накопительные элементы (предусмотрите ключ для ручного отключения входного конденсатора после разгона). Затем они включаются либо в фазе, либо против нуля, это не имеет значения. От него зависит только направление вращения вала.

Как поменять направление вращения

Если направление нужно изменить только один раз, это можно сделать на этапе преобразования. Для этого достаточно поменять местами две обмотки статора. Та же цель достигается переключением ветви конденсатора с нуля на фазу или наоборот. Однако если вам необходимо часто реверсировать трехфазный двигатель, преобразованный в электродвигатель, вам понадобится переключатель. Если вы подключите двигатель в соответствии со следующей схемой, вам не придется менять обмотки каждый раз, когда вы захотите изменить направление вращения вала.

В жизни бывают моменты, когда необходимо подключить какое-либо промышленное оборудование к обычной бытовой электросети. В связи с этим возникает проблема количества проводов. Машины, предназначенные для промышленного использования, обычно имеют три провода, но иногда они имеют четыре. Что с ними делать, куда их подключать? Любой, кто пробовал разные версии, знает, что моторы не хотят вращаться. Возможно ли подключение однофазного трехфазного двигателя? Да, их можно заставить вращаться. К сожалению, в этом случае снижение мощности примерно в два раза неизбежно, но в некоторых случаях это единственное решение.

Однако запуск трехфазного двигателя без конденсатора от однофазной сети возможен благодаря использованию двухходовых выключателей, работающих через короткие промежутки времени.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Прочтите информацию о рабочем напряжении на заводской табличке:

  • 380 В — только треугольник.
  • 380 В/220 В — треугольник или звезда.
  • 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Обратите внимание, что при соединении треугольником напряжение, подаваемое на обмотку, в 1,7 раза выше, чем при соединении звездой, что означает, что доступная мощность выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это наш случай — не рекомендуется использовать полюсные конденсаторы, имеющие положительные и отрицательные контакты (анод и катод). Однако при необходимости эту проблему можно обойти, используя диодный мост или два полюсных конденсатора, объединенных соединением контактов на одной стороне, но опять же лучше проконсультироваться с опытным электриком.

Существует формула для необходимой емкости рабочего конденсатора, но если вы используете этот тип, необходимо проверить работу устройства на практике. Если конденсаторы доступны, лучше сразу перейти к методу тщательного подбора, но будьте осторожны и не будьте полностью безрассудны. Конденсаторы должны быть неполярными и иметь одинаковое рабочее напряжение не менее 300 В, но предпочтительно 400 В или более.

  • Рабочее напряжение конденсаторов должно быть одинаковым, иначе конденсатор с более низким напряжением выйдет из строя.

Правила подбора конденсаторов

Начните со значения 30 микрофарад (мкФ) на 1 кВт номинальной мощности двигателя для соединения звездой, а для соединения треугольником можно попробовать 50-70 мкФ. Двигатель, работающий на холостом ходу (без нагрузки), должен запускаться и разгоняться, не перегреваясь. Если холостой ход нормальный, без перегрева и запаха гари, значит, рабочий конденсатор выбран, он исправен, подключите нагрузку и продолжите испытание в рабочем режиме.

Но что произойдет, если двигатель 380 В к 220 В будет подключен через конденсатор, который сразу же окажется сильно нагруженным? В этом случае необходим пусковой конденсатор, емкость которого в полтора раза больше емкости рабочего конденсатора. Пример: Если рабочий конденсатор равен 60 мкФ, то сначала необходимо установить пусковой конденсатор на 90 мкФ, а если он не запускается должным образом, то необходимо увеличить емкость пусковой цепи (емкость пусковой цепи приблизительно равна трем рабочим конденсаторам, в нашем примере до 180 мкФ). После достижения рабочей скорости пусковые конденсаторы отключаются, и остается только рабочий конденсатор. Цепи рабочего и пускового конденсаторов соединены параллельно и могут быть оснащены отдельным выключателем.

Не рекомендуется использовать устройство мощностью более 3 кВт в бытовой сети — это может привести к срабатыванию защиты или перегоранию проводки.

Подсчет итоговой ёмкости

Когда конденсаторы соединены параллельно, их емкость суммируется, но когда они соединены последовательно, общая емкость меньше, поэтому сумма взаимных значений равна. Если два одинаковых конденсатора соединены параллельно, общая емкость удваивается, но если они соединены последовательно, общая емкость уменьшается вдвое. То есть, сумма емкостей двух 100-микрофарадных конденсаторов может быть либо 200 мкФ, либо 50 мкФ, в зависимости от того, как они подключены.

Например, сумма параллельно включенных конденсаторов 60 мкФ и 90 мкФ дает 150 мкФ и 36 мкФ последовательно. Это можно использовать творчески, выбирая из того, что есть в наличии, или покупая дешевле.

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) немного сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровое устройство не подходит из-за инерционности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

Таблица 2

P, W IC1, A IL1, A C1, мФ L1, Gn
100 0.35 0.18 5.1 3.99
200 0.70 0.35 10.2 2.00
300 1.05 0.53 15.2 1.33
400 1.40 0.70 20.3 1.00
500 1.75 0.88 25.4 0.80
600 2.11 1.05 30.5 0.67
700 2.46 1.23 35.6 0.57
800 2.81 1.40 40.6 0.50
900 3.16 1.58 45.7 0.44
1000 3.51 1.75 50.8 0.40
1100 3.86 1.93 55.9 0.36
1200 4.21 2.11 61.0 0.33
1300 4.56 2.28 66.0 0.31
1400 4.91 2.46 71.1 0.29
1500 5.26 2.63 76.2 0.27

В таблице 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор C1 и индуктор L1 при различных мощностях полной нагрузки, при указанном выше значении cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используются конденсаторы MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 с рабочим напряжением не менее 600 В или MBGCh, K42-19 с напряжением не менее 250 В.

Дроссель можно легко сделать из стержневого трансформатора старого телевизора с трубкой. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и нелинейно зависит от приложенного напряжения.

При зазоре 0,2. 1 мм ток значительно увеличивается, а его зависимость от напряжения становится линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть подключены таким образом, чтобы номинальное напряжение составляло 220 В (мост между клеммами 2 и 2′), 237 В (мост между клеммами 2 и 3′) или 254 В (мост между клеммами 3 и 3′). Напряжение сети обычно подается на клеммы 1 и 1′. В зависимости от типа соединения изменяются индуктивность и ток обмотки.

В таблице 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при напряжении 220 В на разных расстояниях от магнитопровода и в разных секциях обмотки.

Сравнение данных таблиц 3 и 2 позволяет предположить, что этот трансформатор может быть установлен в цепи двигателя со сдвигом фаз от 300 до 800 Вт и что требуемое значение тока может быть достигнуто выбором зазора и схемы соединения обмоток.

Индуктивность также изменяется в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтной обмоток трансформатора (например, свечи накаливания).

В рабочем состоянии максимальный ток может быть немного выше номинального. В этом случае целесообразно снять все вторичные обмотки трансформатора для облегчения теплового режима; часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики блока, на котором работает электродвигатель.

Таблица 3

Зазор между магнитными сердечниками, мм Ток обмотки, А, при подключении выводов к напряжению, В
220 237 254
0.2 0.63 0.54 0.46
0.5 1.26 1.06 0.93
1 2.05 1.75

В таблице 4 приведены первичные номинальные токи трансформаторов различных телевизоров и приблизительные мощности двигателей, для которых рекомендуется использовать фазосдвигающий LC-трансформатор при максимально возможной нагрузке двигателя.

Таблица 4

Трансформатор Номинальный ток, A Мощность двигателя, Вт
TS-360M 1.8 600. 1500
TS-330K-1 1.6 500. 1350
ST-320 1.6 500. 1350
ST-310 1.5 470. 1250
TSA-270-1, TSA-270-2, TSA-270-3 1.25 400. 1250
PTC250, PTC250-1, PTC250-2, PTC250-2M, PTC250-2P 1.1 350. 900
TS-200K 1 330. 850
TS-200-2 0.95 300. 800
Ц-180, Ц-180-2, Ц-180-4, Ц-180-2С 0.87 275. 700

При более низких нагрузках необходимый сдвиг фаз уже не поддерживается, но поведение при запуске улучшается по сравнению с использованием одного конденсатора.

Экспериментальные испытания проводились как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

В режиме активной нагрузки в каждое устройство цепи нагрузки (см. рис. 1) были включены две параллельно соединенные лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, что соответствовало общей мощности 400 Вт. Согласно таблице 1, емкость конденсатора C1 составила 15 мкФ. Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) выбраны из соображений, обеспечивающих требуемый ток 1,05 А. Ток измеряется в трансформаторе.

Измеренные напряжения U1, U2 и U3 в цепях нагрузки отличались на 2,3 В, что подтверждает высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты также проводились с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором AOL22-43F, мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, расстояние между витками и соединение обмоток которого были выбраны из условия получения тока 0,7 А.

Результатом является быстрый запуск двигателя без пускового конденсатора и заметное увеличение крутящего момента, которое ощущается при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, трудно провести более объективный тест, так как практически невозможно подвергнуть двигатель нормальной механической нагрузке в любительских условиях.

Следует отметить, что фазосдвигающая цепь представляет собой последовательный колебательный контур, настроенный на 50 Гц (для версии только с активной нагрузкой), и не должна подключаться к сети без нагрузки.

Поэтому гораздо эффективнее осуществлять реверс двигателя через выключатель с двумя парами контактов с противоположной логикой. Это может быть тумблер или поворотный переключатель, который устанавливается в схему вместо обычной кнопки:

Однофазное подключение для трехфазного двигателя: обзор способов

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Среди кустарных изделий часто встречаются станки и приспособления для обработки дерева, заточки инструментов, сверления отверстий и дробления слитков, работающие от асинхронных электродвигателей от бытовой сети 220 вольт.

По сути, это вторая жизнь этих продуктов. Они были изначально разработаны для использования на промышленных предприятиях и работают от трехфазного переменного напряжения 380 вольт.

Относительная простота конструкции, надежность в работе, удобное управление электромеханической цепью и длительный срок службы при соблюдении условий эксплуатации делают эти двигатели привлекательными для мастеров.

Электродвигатель самодельного- деревообрабатывающего токарного станка

Однако при модификации схемы и подключении двигателя к однофазной сети возникает множество технических трудностей, и конечный результат часто разочаровывает и не соответствует ожиданиям энтузиаста DIY.

Почему это так, объясняется в этой статье, а как учесть особенности трехфазной конструкции для оптимального переподключения, вы прочтете в продолжении. Для этого вы можете подписаться на рассылку новостей сайта. Форма находится в правой колонке страницы.

Как устроен и работает трехфазный двигатель

Конструкция

Электродвигатель состоит из двух отдельных частей:

  1. неподвижный статор,
  2. вращающийся ротор.

Они механически соединены подшипниками, разделенными очень маленьким рабочим зазором.

Двигатель можно перевести в однофазный режим работы, просто изменив схему подключения статора, не трогая ротор. Поэтому мы не будем касаться дизайна.

Статор выполнен в виде корпуса, на котором закреплен магнитопровод:

  • магнитный сердечник,
  • Три одинаковые обмотки, симметрично расположенные на расстоянии 120 O и имеющие намоточные катушки,
  • выходные клеммы.

Конструкция статора трехфазного электродвигателя

Провода обмотки выведены на винтовые клеммы для подключения к внешнему источнику питания. В некоторых моделях часть соединений может быть скрыта внутри корпуса, а один общий проводник выводится на клеммную колодку. Этот метод иногда используется для двигателей со звездообразными обмотками. Второй тип соединения называется дельта-соединением.

Способы соединения обмоток для трехфазных электродвигателей

Начало каждой обмотки определяется производителем как C1, C2, C3 или H1, H2, H3, а их концы — как C4, C5, C6 или K1, K2, K3. Также часто встречаются и другие заводские обозначения, особенно для поздних моделей или иностранных двигателей.

Силовой кабель для подключения к цепи заделан в клеммную колодку. Обычно он оснащен перемычками для изменения соединения обмоток, но может быть изготовлен и без перемычек, как показано на фото.

Принцип работы

Он рассматривается на примере соединения звезды, так как отличительные признаки, особые свойства треугольника, не важны. Чтобы понять происходящие здесь процессы, их можно игнорировать.

Формы синусоид векторов напряжений и токов в асинхронном двигателе

На каждую обмотку (разнесенную на 120 градусов) подается свое фазное напряжение. В их симметричной системе эти векторы разделены одинаковым углом.

Применяемый ЭЭД создает симметричные синусоидальные токи в обмотках, которые имеют малое активное сопротивление и равное индуктивное сопротивление и повторяют форму векторов напряжения.

Особенности работы трехфазного двигателя от однофазного напряжения

У мастера-самоучки нет трех фаз напряжения, ему приходится довольствоваться одной. Если к одной обмотке подключена только одна, то теоретически ротор может быть размотан. Но это не имеет смысла: механическая мощность слишком мала для выполнения какой-либо значимой работы.

Также не имеет смысла подавать одинаковое напряжение на все три обмотки. Необходимо превратить одну фазу в три, или хотя бы в две. Для этого устанавливается инвертор.

Имеющиеся в продаже инверторные модули, использующие сложные схемы, обширные алгоритмы и микропроцессорную технологию для данного типа преобразования, в настоящее время специально не рассматриваются. Это совсем другая тема.

Можно преобразовывать напряжение из одной фазы в другую:

  1. Конденсаторные сборки,
  2. газовые приборы,
  3. меняя полярность напряжения,
  4. сложная комбинация конденсаторов, индукторов и балансировки токов в фазах.

Принципы работы конденсаторных сборок

Конденсаторы с металлической оболочкой MBGP, MBGO, KBG и другие подобные типы с напряжением 400 вольт и выше лучше всего подходят для использования в цепях переменного тока. Они используются для накопления определенной емкости путем параллельного подключения.

Конденсаторы для запуска двигателя

Использование электролитических типов крайне нежелательно из-за риска взрыва при нагревании. В качестве альтернативы можно использовать специальные соединительные цепи, которые учитывают полярность протекающего через них тока и ограничивают его амплитуду. Но это сложно и не очень надежно.

Использование конденсатора для запуска двигателя основано на предсказании угла тока, протекающего через конденсатор, по отношению к вектору приложенного напряжения на девяносто градусов. В этом случае текущий угол не достигает оптимального значения до 30 O.

Принципы работы дроссельных устройств

В индуктивном сопротивлении ток отстает от вектора напряжения на такой же угол.

Векторные диаграммы тока и напряжения

В обоих случаях результатом является сектор, окрашенный в желтый цвет, в котором отсутствует оптимальное вращение вектора. Это влияет на возникновение уравновешивающих моментов, вызывающих торможение, и снижает механическую мощность.

Сами дроссели не производятся промышленным способом в окончательном виде для запуска двигателя. Они должны быть изготовлены, и необходимо выполнить определенный объем работ по расчету, сборке и регулировке. Это под силу не всем мастерам.

Принципы изменения полярности входного напряжения

Поясним это на примере двух обмоток в схеме соединения звезда с разделенным нейтральным проводником, к которым поочередно прикладывается вектор напряжения, но разной полярности.

Подача напряжений разной полярности в две разнесенные по углу обмотки

Схему см. ниже. Разница в том, что в первом случае все стартеры соединяются, образуя трехконечную звезду. Во втором конец одной обмотки соединяется с началом следующей обмотки, образуя трехконечную форму (треугольник).

Рассмотрим сначала как подключается трехфазный двигатель в сеть 380в.

Трехфазные двигатели выпускаются с тремя проводниками для соединения звездой, а также с шестью проводниками для соединения треугольником или звездой. Классическая схема показана на рисунке. На рисунке слева показано соединение звездой. На рисунке справа показано, как это выглядит на реальном рычаге двигателя.

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Вы можете видеть, что специальные перемычки должны быть установлены на нужные клеммы. Эти перемычки входят в комплект поставки двигателя. Если имеется только 3 контакта, то соединение звездой уже выполнено в корпусе двигателя. В этом случае невозможно изменить подключение обмотки.

Некоторые говорят, что это делается для того, чтобы рабочие не украли их из дома для собственного пользования. Однако эти версии двигателей могут успешно использоваться для гаражных целей, но их выходная мощность значительно ниже, чем при соединении треугольником.

Схема подключения 3-х фазного двигателя в сеть 220в соединенного звездой.

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Как видите, напряжение 220 В распределяется на две последовательно соединенные обмотки, каждая из которых рассчитана на это напряжение. Поэтому теряется почти вдвое больше энергии, но такой двигатель может использоваться во многих приложениях с низким энергопотреблением.

Максимальная мощность двигателя 380 В в сети 220 В может быть достигнута только при соединении треугольником. Помимо минимальной потери мощности, скорость вращения двигателя также остается неизменной. Здесь каждая обмотка используется для своего рабочего напряжения и, соответственно, мощности. Схема подключения такого электродвигателя показана на рисунке 1.

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

На рисунке 2 показан брно с 6-полюсной клеммой для подключения треугольником. Фаза, нулевая точка и провод конденсатора подключаются в получившиеся три провода. Направление вращения электродвигателя зависит от того, подключен ли второй провод конденсатора к фазе или к нулю.

На фото: Электродвигатель только с рабочими конденсаторами, без пусковых конденсаторов.

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Если вал предварительно нагружен, необходимо использовать пусковые конденсаторы. Они подключаются параллельно рабочим конденсаторам и активируются с помощью кнопки или выключателя. Когда двигатель достигнет максимальной скорости, пусковые конденсаторы должны быть отсоединены от рабочих конденсаторов. Если это кнопка, просто отпустите ее, а если это переключатель, отсоедините его. В этом случае двигатель использует только рабочие конденсаторы. Это соединение можно увидеть на рисунке.

Переделка электродвигателя с 380 на 220 схема

Как подобрать конденсаторы для трехфазного двигателя, используя его в сети 220в.

Прежде всего, конденсаторы должны быть неполярными, т.е. не электролитическими. Лучше всего использовать конденсаторы МБГО, которые успешно применялись в СССР и используются до сих пор. Они хорошо выдерживают напряжение, скачки тока и вредные воздействия окружающей среды.

Они также имеют монтажные отверстия, которые позволяют легко установить их в любом месте устройства. К сожалению, в наши дни их трудно найти, но есть много других современных конденсаторов, которые так же хороши, как и старые. Главное, как уже говорилось, чтобы их рабочее напряжение было не менее 400 В.

Расчет конденсаторов. Емкость рабочего конденсатора.

Чтобы не составлять длинные формулы и не ломать голову, существует простой способ расчета конденсатора для двигателя 380 В. На 100 Вт (0,1 кВт) приходится 7 мкФ. Если мощность двигателя составляет, например, 1 кВт, необходимо рассчитать следующим образом: 7 * 10 = 70 мкФ. Такую должность в банке найти крайне сложно и дорого. Поэтому конденсаторы обычно соединяются параллельно для достижения необходимой емкости.

Емкость пускового конденсатора.

Это значение определяется исходя из величины, в 2-3 раза превышающей емкость рабочего конденсатора. Обратите внимание, что эта емкость является суммой рабочих емкостей, т.е. для двигателя мощностью 1 кВт рабочая емкость составляет 70 мкФ, умножьте ее на 2 или 3 и получите требуемое значение. Это соответствует дополнительной емкости 70-140 мкФ, первоначальной емкости. При активации она объединяется с рабочей емкостью, и общая емкость составляет 140-210 мкФ.

Особенности подбора конденсаторов.

Конденсаторы, как рабочие, так и пусковые, можно выбирать по методу от наименьшего к наибольшему. Если вы выбрали средний конденсатор, вы можете постепенно добавлять все больше и больше конденсаторов и следить за работой двигателя, чтобы убедиться, что он не перегревается и имеет достаточно мощности на валу. Пусковой конденсатор также подбирается путем добавления дополнительных конденсаторов до тех пор, пока запуск не станет плавным и без задержек.

Кроме вышеупомянутого типа конденсатора MBGO, также могут использоваться MBGC, MBGP, KGB и подобные.

В таблице 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор C1 и индуктор L1 при различных мощностях полной нагрузки, при указанном выше значении cosφ = √3/2.

Схема подключения обмоток «треугольник»

Недостатком такой схемы в трехфазной системе является то, что в обмотках и кабелях индуктируются большие токи. Это может привести к повреждению электрооборудования. В сети 220 В это не является проблемой. И если задуматься, как подключить асинхронный двигатель 380 В к 220 В, то ответ очевиден — только с помощью соединения треугольником. Чтобы выполнить соединение по этой схеме, нужно соединить начало каждого витка с концом предыдущего. Источник питания должен быть подключен к вершинам получившегося треугольника.

Чтобы преобразовать двигатель 380 В в двигатель 220 В, сначала открутите крышку двигателя и посмотрите, сколько концов обмоток статора находится снаружи. Их может быть 6 или 3. Если 6, то можно изменить форму соединения: Если это была звезда, вы можете изменить ее на треугольник и наоборот.

Если есть только 3 конца, это означает, что обмотки уже соединены внутри корпуса в форме звезды или треугольника (всего 6 концов, соответствующих клеммам, и их будет 3, так как на каждую клемму приходится по 2 конца). В этом случае вам придется отказаться от старой договоренности.

Предупреждение. Если вы хотите изменить соединение обмоток статора с тремя концами снаружи, необходимо открыть корпус двигателя руками. Это требует времени, но выполнимо.

Соединение обмоток

Независимо от того, является ли источник питания трехфазным или однофазным, обмотки статора могут быть подключены любым способом (подробнее о способах подключения электродвигателей):

Обмотки обычно соединяются в звезду, если двигатель питается от сети 380 В. Это обеспечивает более плавный запуск, хотя при этом теряется треть мощности. С другой стороны, соединение треугольником рекомендуется, если двигатель будет работать с напряжением 220 вольт. Пусковые токи не такие высокие, как при трехфазном питании. С другой стороны, он имеет ту же мощность, что и соединение звездой, когда двигатель подключен к 380 вольтам.

Схему см. ниже. Разница в том, что в первом случае все стартеры соединяются, образуя трехконечную звезду. Во втором конец одной обмотки соединяется с началом следующей обмотки, образуя трехконечную форму (треугольник).

Расчет конденсаторов

Когда концы обмоток соединяются, образуя звезду или треугольник, в местах соединения образуются три точки. В этих точках расположены терминалы. Когда на них подается напряжение 380 вольт, на каждую из них подается одна фаза. Но наша задача — запитать только 1 фазу с напряжением 220 вольт и ноль с теми же 3 контактами. Это можно сделать своими руками, компенсировав недостающее трехфазное питание с помощью конденсаторов. Пусковой конденсатор активен только в течение времени пуска, в то время как рабочий конденсатор активен постоянно.

Для обеспечения правильного запуска и работы электродвигателя емкость конденсаторов должна быть правильно рассчитана. Для конденсатора выбега это зависит от схемы подключения. Если это звезда, то формула работает:

Если это дельта, то тип преобразуется в:

Cp — требуемая емкость рабочего конденсатора. U — напряжение сети (220 вольт). I — сила тока, которая определяется по формуле:

P — мощность, U — напряжение, что мы уже знаем, ? — КПД, косинус «фи» — коэффициент мощности. Все эти значения можно найти в техническом паспорте вашего трехфазного двигателя.

Рассчитать емкость пускового конденсатора (Cp) просто: умножьте Cp на 1,5 или 2. Если Cp = 50 мкФ, то Cp находится между 75 и 100 мкФ. Попеременно вставляйте то один, то другой конденсатор и каждый раз запускайте двигатель. Прислушайтесь к рабочему шуму: если гула нет, все в порядке.

Подключение двигателя с помощью частотного преобразователя

Этот метод одновременно является самым простым, самым передовым и самым дорогим. Однако если вам нужна функциональность электропривода, вы не пожалеете о потраченных деньгах. Стоимость простейшего частотного преобразователя составляет около 6 000 рублей. Но с его помощью несложно подключить двигатель 380 к 220 В. Однако важно выбрать правильную модель. Прежде всего, необходимо обратить внимание на то, к какой сети разрешено подключаться устройству. Во-вторых, обратите внимание на то, сколько у него выходов.

Для обычного домашнего использования преобразователь частоты должен быть подключен к однофазной сети. При этом выходы должны быть трехфазными. Рекомендуется внимательно прочитать инструкцию по эксплуатации, чтобы избежать ошибок при подключении, иначе мощные транзисторы устройства могут перегореть.

Использование конденсаторов

Для двигателя мощностью до 1500 Вт можно установить только один конденсатор — рабочий. Чтобы рассчитать его мощность, используйте формулу:

I — рабочий ток, U — напряжение, P — мощность двигателя.

Для упрощения расчета можно поступить и по-другому: На каждые 100 Вт мощности требуется 7 мкФ емкости. Таким образом, для двигателя мощностью 750 Вт требуется 52-55 мкФ (чтобы найти правильный сдвиг фаз, нужно немного поэкспериментировать).

Если конденсатор нужной емкости отсутствует, имеющиеся конденсаторы необходимо соединить параллельно в соответствии со следующей формулой:

Пусковой конденсатор необходим при использовании двигателей мощностью более 1,5 кВт. Пусковой конденсатор активен только в первые несколько секунд, чтобы дать ротору «толчок». Он подключается параллельно с ходовым конденсатором через кнопку. Другими словами, он используется для самого сильного фазового сдвига. Это единственный способ подключения двигателя 380 к 220 через конденсаторы.

Использование бегущего конденсатора, по сути, является достижением третьей фазы. Первые два используются в качестве нейтрали и фазы, которая уже есть в сети. С подключением двигателя проблем быть не должно, главное — спрятать конденсаторы, желательно в герметичный, прочный корпус. Если один элемент выходит из строя, он может взорваться и нанести ущерб другим. Напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В.

Трехфазные двигатели выпускаются с тремя проводниками для соединения звездой, а также с шестью проводниками для соединения треугольником или звездой. Классическая схема показана на рисунке. На рисунке слева показано соединение звездой. На рисунке справа показано, как это выглядит на реальном рычаге двигателя.

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Вид трехфазного двигателя разрезе

Бывают ситуации, когда электрический прибор необходимо подключить способом, не указанным в инструкции по эксплуатации. Например, часто приходится подключать трехфазный двигатель к однофазной сети, что снижает мощность устройства, но в некоторых случаях допустимо. Существуют основные схемы подключения этих двигателей, которые успешно и широко используются на практике. Есть также некоторые нюансы, которые помогают решить неожиданные трудности, связанные с отсутствием определенных материалов.

Это еще более справедливо для промышленного оборудования, работающего в тяжелых условиях. Вне дома или частного дома проблем с трехфазным подключением не возникает. Но как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, если у вас два провода на счетчике?

Штатный способ подключения электродвигателя

Трехфазный двигатель имеет три обмотки, расположенные под углом 120 градусов. На клеммной колодке имеется 3 пары контактов. Они могут быть соединены друг с другом различными способами.

Подсоединение способом «звезда»

Каждая обмотка соединена одним концом с двумя другими обмотками, образуя нейтраль. Другие концы подключаются к трем фазам. Таким образом, на все отдельные пары обмоток подается напряжение 380 В.

Перемычки в распределительной коробке подключаются соответствующим образом, чтобы нельзя было перепутать контакты. При переменном токе отсутствует понятие полярности, поэтому нет разницы, какая фаза подключена к конкретному кабелю.

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Подсоединение способом «треугольник»

При таком типе подключения двигателя конец каждой обмотки соединяется со следующей обмоткой, образуя замкнутый контур, т.е. треугольник. Напряжение 380 В подается на все обмотки.

Поэтому перемычки на клеммной колодке расположены по-разному. Как и в первом способе соединения, полярность как категория отсутствует.

Все контактные группы активируются в разное время в соответствии с определением «сдвига фаз». Поэтому магнитное поле последовательно притягивает ротор и создает постоянный крутящий момент. Так работает электродвигатель при «внутреннем» трехфазном соединении.

Но что делать, если у вас есть электродвигатель в хорошем состоянии, но его нужно подключить к однофазному источнику питания? Не стоит беспокоиться, схема подключения трехфазного двигателя уже давно утвердилась в технике. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов соединения.

Подсоединение трехфазного электродвигателя к электросети 220В (одна фаза)

Подключение трехфазного двигателя

На первый взгляд, работа трехфазного электродвигателя, подключенного к однофазной линии, ничем не отличается от правильного подключения. Ротор вращается почти без потери скорости, нет задержек и рывков, но получить нормальную выходную мощность при таком питании невозможно. Это вынужденная потеря, которую нельзя исправить никаким образом, и с ней необходимо бороться. С учетом схем управления снижение мощности может быть в пределах 25-50%.

При этом потребление энергии такое же, как если бы вы использовали всю мощность. Чтобы найти наиболее эффективный способ, мы рекомендуем вам ознакомиться с различными вариантами подключения.

Конденсаторный способ подключения двигателя

Потому что нам нужно создать именно такой «сдвиг по фазе». Вы можете использовать физические возможности конденсаторов. У нас есть два провода, и мы подключаем их соответственно к двум точкам клеммной колодки.

Остается еще один контакт, на который подается напряжение с одного из уже подключенных контактов. Не напрямую (иначе двигатель не вращался бы), а с помощью конденсаторной цепи.

Используются два конденсатора (так называемые фазосдвигающие устройства). Один конденсатор постоянно включен, другой устанавливается неактивированной кнопкой. Первый конденсатор — это функциональный конденсатор, основная задача которого — имитировать нормальный сдвиг фазы для третьей обмотки.

Второй конденсатор необходим для начального вращения ротора, затем вращается по инерции и постоянно попадает между неправильными «фазами». Пусковой конденсатор не следует оставлять постоянно включенным, поскольку он нарушает относительно стабильную скорость вращения ротора.

Это важно: приведенная выше схема подключения трехфазного двигателя к однофазной системе является лишь теоретической. Для правильной работы необходимо правильно рассчитать емкость всех компонентов и выбрать тип конденсатора.

Формула расчета для «рабочего конденсатора»:

  • Для дельта-соединения C=(4800xI)/U,
  • Для соединения звездой C=(2800xI)/U. Для дельта-соединения C=(2800xI)/U.
  • 4800 и 2800 — это физическая константа, которая не представляет собой единицу измерения,
  • C — результирующее значение емкости в микрофарадах,
  • U — напряжение сети для однофазного подключения. Обычно 220 В,
  • I — нормальное напряжение каждой фазы при правильном подключении. Напряжение должно быть определено при покупке электродвигателя или с помощью клещей. Для этого необходимо хотя бы один раз включить электродвигатель от трех фаз.

Если невозможно определить или измерить трехфазное рабочее напряжение (что часто бывает), мощность может быть определена путем упрощенных расчетов. Значение несколько неточное, но это не сильно влияет на работу двигателя.

  • P — мощность двигателя для трехфазного режима работы. Он указан на заводской табличке.
  • 66 — физическая константа.
  • C — данные о емкости в микрофарадах.
Оцените статью