Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике
В домашнем хозяйстве иногда возникает необходимость запустить 3х фазный асинхронный электродвигатель (АД). При наличии 3х фазной сети это не составляет трудностей. При отсутствии 3х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в схему конденсаторы.
Конструктивно АД состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора. На статоре в пазах укладываются обмотки. Обмотка статора представляет собой трёхфазную обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 эл. градусов. Концы и начала обмоток выводятся в соединительную коробку. Обмотки образуют пары полюсов. От числа пар полюсов зависит номинальная частота вращения ротора двигателя. Большинство общепромышленных двигателей имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. АД с большим числом пар полюсов имеют низкий КПД, больше габариты, поэтому используются редко. Чем больше пар полюсов, тем меньше частота вращение ротора двигателя.
Общепромышленые АД выпускаются с рядом стандартных скоростей вращения ротора: 300, 1000, 1500, 3000 об/мин.
Ротор АД представляет собой вал, на котором находится короткозамкнутая обмотка. В АД малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями отливают короткозамкнутые кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины. В машинах большой мощности обмотку выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамкнутыми кольцами при помощи сварки.
При включении АД в 3ф сеть по обмоткам по очереди в разный момент времени начинает идти ток. В один период времени ток проходит по полюсу фазы А, в другой по полюсу фазы В, в третий по полюсу фасы С. Проходя через полюса обмоток, ток поочередно создает вращающее магнитное поле, которое взаимодействует с обмоткой ротора и заставляет его вращаться, как бы подталкивая его в разных плоскостях в разный момент времени.
Если включить АД в 1ф сеть, вращающий момент будет создаваться только одной обмоткой.
Действовать на ротор такой момент будет в одной плоскости. Такого момента не достаточно, чтоб сдвинуть и вращать ротор. Чтобы создать сдвиг фазы тока полюса, относительно питающей фазы, применяют фазосдвигающие конденсаторы рис.1.
Рис.1
Конденсаторы можно применять любых типов, кроме электролитических. Хорошо подходят конденсаторы типа МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17. Некоторые данные конденсаторов приведены в таблице 1.
Если необходимо набрать определенную емкость, то конденсаторы следует соединить параллельно.
Основные электрические характеристики АД приводятся в паспорте рис.2.
Рис.2
Из паспорта видно, что двигатель трехфазный, мощностью 0,25 кВт, 1370 об/мин, есть возможность менять схему соединения обмоток. Схема соединения обмоток «треугольник» при напряжении 220В, «звезда», при напряжении 380В ,соответственно ток 2,0/1,16А.
Схема соединения «звезда» изображена на рис.3. При таком включении к обмоткам электродвигателя между точками АВ (линейное напряжение Uл) подводится напряжение в раза больше напряжения между точками АО (фазное напряжение Uф).
Рис.3 Схема подключения «звезда».
Таким образом линейное напряжение в раза больше фазного напряжения: . При этом фазный ток Iф равен линейному току Iл.
Рассмотрим схему соединения «треугольник» рис. 4:
Рис.4 Схема соединения «треугольник»
При таком соединении линейное напряжение UЛ равное фазному напряжению Uф., а ток в линии Iл в раза больше фазного тока Iф: .
Таким образом если АД рассчитан на напряжение 220/380 В, то для его подключения к фазному напряжению 220 В используется схема соединения обмоток статора «треугольник». А для подключения к линейному напряжению 380 В – соединение «звезда».
Для пуска данного АД от однофазной сети напряжением 220В нам следует включить обмотки по схеме «треугольник», рис.5.
Рис.5 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник»
Схема соединение обмоток в выводной коробке показана на рис. 6
Рис.6 Соединение в выводной коробке ЭД по схеме «треугольник»
Чтобы подключить электродвигатель по схеме «звезда» необходимо две фазные обмотки подключить непосредственно в однофазную сеть, а третью – через рабочий конденсатор Ср к любому из проводов сети рис.
6.
Соединение в выводной коробке для схемы «звезда» изображено на рис. 7.
Рис.7 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «звезда»
Схема соединение обмоток в выводной коробке показана на рис. 8
Рис.8 Соединение в выводной коробке ЭД по схеме «звезда»
Емкость рабочего конденсатора Ср для данных схем рассчитывается по формуле:
,
где Iн— номинальный ток, Uн— номинальное рабочее напряжение.
В нашем случае, для включения по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора Cр = 25 мкФ.
Рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1.15 раз больше номинального напряжения питающей сети.
Для пуска АД не большой мощности обычно достаточно рабочего конденсатора, но при мощности более 1.5 кВт двигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применить еще пусковой конденсатор Сп . Емкость пускового конденсатора должна быть в 2.5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.
Схема соединения обмоток электродвигателя, соединенных по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсаторов Сп представлена на рис. 9.
Рис.9 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсатов
Схема соединения обмоток двигателя «звезда» с применением пусковых конденсаторов представлена на рис. 10.
Рис.10 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «звезда» с применением пусковых конденсаторов.
Пусковые конденсаторы Сп подключают параллельно рабочим конденсаторам при помощи кнопки КН на время 2-3 с. При этом скорость вращения ротора электродвигателя должна достигнуть 0.7…0.8 от номинальной скорости вращения.
Для запуска АД с применением пусковых конденсаторов удобно применять кнопку рис.11.
Рис.11
Конструктивно кнопка представляет собой трехполюсный выключатель, одна пара контактов которого замыкается, когда кнопка нажата. При отпускании контакты размыкаются, а остальная пара контактов остается включенной, до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп.
Средняя пара контактов выполняет функцию кнопки КН (рис.9, рис.10), через которую подключают пусковые конденсаторы, две остальных пары работают как выключатель.
Может оказаться так, что в соединительной коробке электродвигателя концы фазных обмоток выполнены внутри двигателя. Тогда АД можно подключить только по схемам рис.7, рис. 10, в зависимости от мощности.
Существует еще схема соединения обмоток статора трехфазного электродвигателя — неполная звезда рис. 12. Выполнение соединения по данной схеме возможно, если начала и концы фазных обмоток статора выведены в соединительную коробку.
Рис.12
Подключать ЭД по такой схеме целесообразно, когда необходимо создать пусковой момент, превышающий номинальный. Такая необходимость возникает в приводах механизмов с тяжелыми условиями пуска, при пуске механизмов под нагрузкой. Следует отметить, что результирующий ток в питающих проводах превышает номинальный ток на 70-75%. Это необходимо учитывать при выборе сечения провода для подключения электродвигателя
Емкость рабочего конденсатора Ср для схемы рис.
12 рассчитывается по формуле:
.
Емкости пусковых конденсаторов должны быть в 2.5-3 раза больше емкости Ср. Рабочее напряжение конденсаторов в обеих схемах должно быть в 2.2 раза больше номинального напряжения.
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого следует взять любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоединить его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1 ,а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их С2 и С5, а начало и конец третьей — С3 и С6.
Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигатели согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим электродвигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.
Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке следует поменять местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки необходимо вернуть в первоначальное положение и теперь уже выводы С2 и С5 поменяйте местами. То же самоё сделайте; в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов обмоток строго придерживайтесь правил техники безопасности.
В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.
Для изменения направления вращения ротора АД, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис.5), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Чтобы изменить направление вращения АД, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис.7), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V).
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний, шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор.
Во всех случаях необходимо осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, и смазать их.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети
Большинство электрооборудования оснащается 3-х фазными двигателями асинхронного типа. При минимальном техническом обслуживании они надежно работают в течение длительного времени. Для нормального функционирования им не требуется совместное использование дорогих и сложных приборов. Эти двигатели нашли широкое применение среди населения, особенно в частном секторе. Однако, большинство домовладений питается от обычной сети на 220 вольт. Поэтому многим хозяевам приходится решать проблему, как выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети.
Технически это вполне возможно, достаточно лишь базовых знаний электротехники. Кроме того, нужно знать все о самом двигателе, прежде чем приступать к решению задачи, как подключить 380 вольт к сети на 220.
Содержание
Общие правила
Прежде чем подключить электродвигатель, нужно обязательно уточнить его номинал. Если напряжение превысит расчетное – наступит перегрев обмоток, если оно будет низким – его не хватит для запуска.
Данное значение присутствует в маркировке, чаще всего в двух показателях верхнего и нижнего пределов: 660/380, 380/220 и 220/127 вольт.
Номинал должен совпадать со схемой, по которой выполнено соединение обмоток. Подключение «звезда» объединяет их концы в одной точке, а фазы соединяются с выводами катушек. Здесь используется больший номинал напряжения, отмеченный в маркировке. По схеме «треугольник» выполняется последовательное соединение концов между собой. Образуется полностью замкнутый контур. В данном случае уже используется меньшее значение напряжения. Подключение агрегатов выполняется разными способами, в том числе и смешанным.
Решая, как подключить трехфазный двигатель на 220 вольт, следует помнить, что его нельзя просто взять и подключить к обычной сети.
Вал не будет вращаться поскольку отсутствует переменное поле, поочередно воздействующее на ротор. Проблема разрешается путем смещения тока и напряжения в обмотках фаз. Для получения желаемого результата, выполняется подключение двигателя через конденсатор, из-за которого напряжение начинает отставать до минус 90 градусов.
В любом случае полноценно сместить напряжение и сделать 380 вольт из 220 не удастся, поэтому его КПД составит от 30 до 50% в зависимости от схемы подключения обмоток.
В таких режимах двигатель включается только под нагрузкой, а периоды холостого хода сокращаются до минимума. Несоблюдение правил приведет агрегат к выходу из строя.
Как устроен трехфазный асинхронный двигатель
В свою конструкцию электродвигатель на 380 вольт включает короткозамкнутый ротор. В этом случае какие-либо электрические контакты между статором и ротором полностью исключаются. Они не требую щеток и коллекторов, которые в обычных двигателях изнашиваются с высокой интенсивностью.
Этим деталям нужны регулярное техническое обслуживание и периодическая замена.
Все детали устройства собраны в литом корпусе (7). Основные элементы состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. Основой статора служит сердечник (3). Для его изготовления применяется высококачественная электротехническая сталь, в состав которой входят железо и кремний. Именно они придают материалу необходимые магнитные свойства.
Листовая конструкция статора позволяет избежать появления вихревых токов Фуко, создаваемых переменным магнитным полем. Дополнительную изоляцию листов создает специальный лак, нанесенный с обеих сторон. Таким образом, проводимость в сердечнике полностью исключается, остаются лишь его магнитные свойства.
В пазы сердечника укладываются три медные обмотки (2), с проводниками, защищенными эмалью. Между собой они расположены под углами 120 градусов. Концы обмоток выводятся и размещаются в клеммной коробке, расположенной внизу двигателя.
Ротор закрепляется на валу (1) и свободно вращается внутри статора.
Между ними остается минимальный зазор – от 0,5 до 3 мм, чтобы повысить КПД. В сердечнике ротора (5) также использована электротехническая сталь. Однако в его пазах установлены не обмотки, а короткозамкнутые проводники, расположенные в виде беличьего колеса. Поэтому данный элемент именно так и называется.
В состав беличьего колеса входят продольные проводники, имеющие электрическую и механическую связь с кольцами, расположенными в торцах конструкции. В мощных двигателях все элементы изготавливаются из меди.
Способы и схемы подключения
При необходимости, подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть может выполняться разными способами. При этом, нужно учитывать характеристики и особенности самого агрегата, тип нагрузки, ожидаемый результат и другие факторы. Основным способом считается подключение электродвигателя через конденсатор с точно подобранными параметрами. Однако, при его отсутствии можно использовать другие рабочие схемы, чтобы из 220 вольт условно создать 380.
Без конденсаторов
Схема подключения трехфазного электродвигателя к 220 В может обойтись и без емкостных элементов. Вместо них следует воспользоваться полупроводниковыми – транзисторными или динисторными ключами. Излишние потери мощности сокращаются до минимума. Конденсатор, используемый в схеме, обеспечивает работу пускового устройства, а не запуск самого двигателя.
Одна из таких схем – «треугольник» (рис. 1) – используется для запуска маломощных агрегатов с низкими оборотами, до 1500 в минуту. Порядок ее работы будет следующий:
- На ввод подается напряжение и проводники соединяются с двумя точками двигателя.
- Третья точка подключается к цепочке R-C, задающей время открытия ключа.
- Бегунок сопротивлений R1 и R2 перемещается, выполняя тем самым, регулировку интервала сдвига.
- После полной зарядки конденсатора сигнал с динистора VS1 открывает симистор VS
Более мощные агрегаты с высокими оборотами до 3000 в минуту используют такое же пусковое устройство, но подключаются по схеме «звезда» (рис.
2).
Данные схемы подключения трехфазного двигателя на 220 хотя и считаются рабочими, на практике почти не используются. Основными причинами являются значительные потери мощности агрегата и необходимость точных настроек транзисторного ключа. Более надежными вариантами считаются подключения на 220в через конденсатор или с помощью частотного преобразователя.
С конденсаторами
Наибольшее распространение в домашних условиях получила схема подключения двигателя через конденсатор. Запуск осуществляется с помощью двух элементов – пускового и рабочего. Пусковой конденсатор необходим лишь на короткое время, увеличивая за счет дополнительной емкости сдвиг напряжения в нужной обмотке. В результате, создается нужное усилие, обеспечивающее пуск асинхронного двигателя.
На рисунке представлены схемы подключения звезда и треугольник. В обоих случаях, независимо от схемы, подача напряжения от 220 вольт для пуска осуществляется через точки подключения L и N. К ним подключаются две обмотки, а третья тоже соединяется с однофазной линией через кнопочные переключатели SA1 и SA2.
С их помощью выполняется коммутация конденсаторов С1 и С2, включенных параллельно.
На практике схема запуска от однофазной сети работает следующим образом:
- Нажатая кнопка ПУСК приводит в движение две пары контактов SA1 и SA Далее в обмотках начинается течение тока.
- Отпущенная пусковая кнопка оставляет контакт SA2 в замкнутом положении. От него фаза со смещением подается через конденсатор С1. Одновременно происходит размыкание контакта SA1, отключающего пусковой конденсатор С2.
- Пусковой ток возвращается к номинальному значению, и работа двигателя продолжается в обычном режиме.
Однако, такая схема подключения электродвигателя обеспечивает лишь одностороннее вращение ротора. Для того чтобы вал начал вращаться в другую сторону, потребуется изменение точек подключения или использование функции реверса.
Используя пускатель
Если изначально известно, что агрегат обладает значительными нагрузками – пусковой и рабочей – рекомендуется подключить электродвигатель с 380 на 220 вольт с использованием контактора или магнитного пускателя.
Использование пусковых устройств повышает надежность коммутации, а в ходе эксплуатации защищает устройство от возможных аварий.
Включение производится простым нажатием пусковой кнопки. В результате, наступает замыкание цепи, управляющей катушкой пускового устройства. Напряжение поступает к пусковому конденсатору Спуск.
Ток, протекающий по катушке К1, вызывает замыкание контактов К1.1 и К1.2. Контакты К1.1 замыкают линию, питающую двигатель, а контакты 1.2 осуществляют шунтирование пусковой кнопки, возвращая ее в отключенное положение. После этого, цепь, питающая пусковой конденсатор, оказывается разомкнутой. С помощью этого устройства очень просто сделать из 220 вольт 380, превратив трехфазное устройство в однофазный агрегат.
С реверсом
Наличие функции реверса имеет большое значение при подключении трехфазного двигателя, когда приходится создавать 380 вольт из 220. За счет прямого и обратного вращения вала возможности агрегата значительно увеличиваются.
Для решения этой задачи существуют специальные схемы, последовательно выполняющие чередующиеся изменения напряжения на обмотках. Благодаря им, проблема, как сделать реверс, решается довольно легко и не представляет особых сложностей.
Простейший эффективный реверс осуществляется посредством коммутатора, в котором установлены две пары контактов противоположного действия. Стандартная кнопка заменяется тумблером или поворотным выключателем. Для создания рабочей схемы реверсивного подключения асинхронного двигателя потребуются магнитные пускатели КМ1 и КМ2, а также трехкнопочная станция с двумя контактами нормально разомкнутыми и одним нормально замкнутым.
Последовательность работы реверсивной схемы:
- Вначале включаются автоматические предохранители силовой линии и управляющей цепи. Ток подается к трехкнопочному выключателю и магнитным пускателям, клеммы которых разомкнуты в исходном положении.
- После нажатия кнопки ВПЕРЕД ток поступает к катушке электромагнита 1-го контактора.
Он выполняет притяжение якоря, где расположены силовые контакты. Одновременно, цепь управления 2-го контактора обрывается, и кнопка РЕВЕРС оказывается отключенной. - Вращение вала начинается в основном направлении.
- Нажатая кнопка СТОП прерывает подачу тока в цепь управляющей обмотки. Электромагнит уже не удерживает якорь. Он отпускается и вызывает размыкание силовых контактов. Одновременно происходит замыкание контакта, блокирующего кнопку РЕВЕРС, и она готова к работе.
- После нажатия на РЕВЕРС начнутся те же самые процессы, но уже в цепи 2-го контактора. Вращение вала будет противоположным от основного направления.
Он выполняет притяжение якоря, где расположены силовые контакты. Одновременно, цепь управления 2-го контактора обрывается, и кнопка РЕВЕРС оказывается отключенной.Звезда треугольник
Прежде чем рассматривать, как подключить электродвигатель 380 на 220 данным способом, следует еще раз вспомнить его конструкцию. Основными элементами являются статор с тремя обмотками и ротор. После подачи напряжения вокруг обмоток создается поле, воздействующее на ротор и вызывающее вращение.
Обмотки статора в условиях конденсаторного подключения соединяются разными способами:
- Схема «звезда». Концы обмоток сходятся вместе в одной точке. У специалистов она известна как ноль или нейтраль. Подача трехфазного напряжения осуществляется к началу обмоток, в точки a, b, c.
- Схема «треугольник». Концы обмоток соединяются между собой последовательно. Напряжение поступает к местам соединения – точкам a, b, c.
Концы обмоток сходятся вместе в одной точке. У специалистов она известна как ноль или нейтраль. Подача трехфазного напряжения осуществляется к началу обмоток, в точки a, b, c.Думая, как подключить электродвигатель 380 на 220 В, многие не до конца понимают, какая схема лучше. Каждая из них имеет свои особенности. Подключение треугольником способствует более мягкому пуску и требует меньших пусковых токов. Однако, в дальнейшем, агрегат не может развить расчетной мощности. «Звезда», наоборот, развивает мощность до паспортной, но в момент пуска токи очень высокие, требующие специальных мер по предотвращению негативных последствий. Кроме того, каждая схема требует разного питающего напряжения.
Оптимизировать запуск и дальнейшую работу после подключения электродвигателя на 220в позволила схема «звезда-треугольник», соединившая в себе оба варианта.
Для такой схемы потребовалось дополнительное оборудование:
- Защитный автомат Q1, имеющий встроенную тепловую защиту.
- Контакторы (К1, К2, К3), оборудованные дополнительными контактами.
- Реле времени КТ4.
- Предохранитель F1.
- Кнопка СТОП S1.
- Кнопка ПУСК S2.
- Трехфазный электромотор М1.
Данная схема работает в следующем порядке:
- Нажатием кнопки S2 обеспечивается поступление тока на катушку К1. Происходит замыкание силовых и нормально разомкнутого контакта. Последний вводит в действие самоподхват кнопки ПУСК. Одновременно ток подается на катушку реле времени. Далее, после замыкания контактора К3, двигатель запускается по схеме «звезда».
- Через определенное время контакт реле времени размыкается, и катушка К3 становится обесточенной. Второй контакт К4 через установленное время замыкается, перенаправив питание в катушку К2. После этого, трехфазный двигатель в однофазной сети будет работать по схеме «треугольник».
Вторые контакты на К2 и К3 обеспечивают электрическую блокировку – предотвращают одновременное включение контакторов К2 и К3. Эту защиту рекомендуется продублировать механической блокировкой, не указанной на рисунке.
Трехфазный асинхронный двигатель — на что обратить внимание до его подключения
Новые агрегаты стоят довольно дорого, поэтому многие предпочитают покупать их с рук, после того, как они побывали в эксплуатации. Чаще всего, документы отсутствуют, поэтому, перед тем как подключить электродвигатель с 380 В на 1 фазу, нужно проверить его состояние. Такая проверка поможет избежать дальнейших проблем, сократит время наладочных работ, предотвратит возможные аварии и травматизм.
Механическое состояние статора и ротора, что может мешать работе двигателя
В состав неподвижного статора входят три компонента: основной корпус и две боковые крышки, соединенные между собой шпильками. До того, как подключить асинхронный двигатель, следует проверить зазоры между деталями и затяжку гаек на шпильках.
Все детали статора должны как можно плотнее прилегать друг к другу. Внутри него установлены подшипники, в которых вращается вал ротора. Его следует покрутить вручную, проверить, чтобы не было биений в посадочных местах. Проверить наличие посторонних шумов, не задевает ли ротор за статор. Точно так же определяется явное заклинивание, не вызывающее сомнений.
Такую же проверку нужно сделать на холостом ходу после того как двигатель в однофазную сеть уже включен. Чтобы получить максимально полную картину внутреннего состояния, рекомендуется сделать полную разборку статора, выполнить промывку и смазку роторных подшипников.
Электрические характеристики статорных обмоток, как проверять схему сборки
Все показатели и основные значения указываются производителем в табличке, закрепленной на корпусе агрегата. Прежде чем включить двигатель в однофазной сети, нужно проверить, по какой схеме подключены обмотки. Иногда случается, что предыдущий владелец ее изменил, и она не совпадает с табличными данными.
В некоторых случаях отсутствует и сама табличка. В этом случае рекомендуется заглянуть в клеммник, и посмотреть, по какой схеме выполнено подключение движка. В нем сосредоточены шесть концов, подключенные к клеммам так, как изображено на рисунке. Ручное переключение со звезды на треугольник и обратно выполняется путем перестановки перемычек.
Электрические методики проверки схемы и сборки обмоток
Нередко встречаются движки, собранные не по комбинированной схеме, а либо «звездой» или «треугольником». Поэтому в клеммной коробке расположено не 6 концов, а лишь 4 – 3 фазы и 0. Перед тем, как переделать электродвигатель, нужно проверить фактическую схему подключения.
Иногда встречаются экземпляры, у которых отсутствует заводская маркировка, а провода не соединены с клеммами и просто выведены наружу. Поэтому, еще до пуска электродвигателя 380 В нужно прозвонить каждый провод, определить принадлежность и промаркировать. Для этого используется мультиметр или тестер, установленный в положение омметра.
Первый щуп устанавливается на любой вывод, а второй – на один из 5-ти концов, что остались. Если прибор покажет короткое замыкание, следовательно, оба конца – от одной обмотки. Остальные выводы проверяются аналогично.
Еще до включения в сеть следует установит где конец и начал каждой обмотки. Эта процедура проводится с использованием вольтметра и батарейки. К любому концу подключается минус этой батарейки, а плюсом следует коснуться другого вывода. В цепи возникает токовый импульс, наводящий ЭДС в двух других обмотках. Наведенное напряжение проверяется вольтметром на предмет полярности. Начало обмотки соответствует положительным показаниям. При замыкании стрелка движется вправо, а после размыкания – в левую сторону. После маркировки рекомендуется провести контрольную проверку – сделать подачу импульса к поочередно к следующим обмоткам.
Другой метод проверки: концы двух произвольных обмоток замыкаются параллельно. Далее, к ним подключаем вольтметр. К оставшейся обмотке подается переменное напряжение.
Если прибор показывает соответствие напряжения и наведенной ЭДС, значит у концов одна полярность, и они принадлежат к одной обмотке. При нулевом показании концы меняются, и делается повторный замер.
Перед тем как делать подключение 380 вольт на 220, нужно проверить изоляцию обмоток. С этой целью используется мегаомметр с напряжением на выходе 1000 В. Чтобы получить точный результат, замеры проводятся всем трем обмоткам, а также между корпусом и каждой обмоткой. Если показания более 0,5 Мом – статор считается исправным. Иначе, может потребоваться его ремонт или профилактическая сушка с помощью теплого сухого воздуха. Следует учесть, что данный способ не годится для определения межвитковых замыканий обмоток. Для этого нужен мультиметр в режиме омметра, чтобы проанализировать и сравнить величину активных сопротивлений во всех цепочках.
Как подобрать конденсаторы
Для подключения агрегата с 380В на 220 используются конденсаторы. Данные элементы должны быть только бумажными или пусковыми, с номинальным напряжением, равным или превышающим сетевое напряжение.
На практике такое превышение составляет не менее чем в два раза.
Решая задачу, как подключить конденсатор к электродвигателю, следует максимально точно подобрать емкость. В идеале, фактические показатели должны совпадать с расчетными. Известно, что подключение конденсатора с такими параметрами позволит лучше всего оптимизировать сдвиг векторов напряжения и тока относительно друг друга. В результате, улучшится пусковой момент и общие показатели КПД агрегата.
Если же нет возможности найти элемент с расчетной емкостью, то можно использовать несколько таких конденсаторов, соединенных параллельно. В сумме их емкости должны составлять требуемое значение. В этом случае схема с конденсатором представляет собой сборный конденсаторный блок.
| Мощность 3х-фазного двигателя, кВт | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,2 |
| Емкость рабочего конденсатора Ср , мкф, min | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 230 |
| Емкость пускового конденсатора (Сп), мкф, min | 80 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 |
Все элементы, которые нужно подключать в группе, должны быть однотипными, с одинаковой частотой и номинальным напряжением.
Ориентировочные параметры приведены в таблице. Если же в ней отсутствуют нужные параметры, их можно определить по формулам:
- При подключении 3-х фазных устройств звездой – Сраб = (2800 х I)/U
- При подключении двигателя в сеть 220 В треугольником – Сраб = (4800 х I)/U
Здесь I – является силой тока, проходящего через обмотки, U – напряжением сети. Емкость конденсатора определяется путем умножения полученного результата на два.
Меры безопасности при подключении трехфазного двигателя напоминание
Существую общие правила, требующие соблюдения при решении задачи, как из 220 сделать 380 вольт для асинхронного двигателя на 380 В:
- Все подключения выполняются только с использованием отдельного автоматического выключателя.
- Решать задачу по двигателю 380 вольт, как подключить и опробовать его, должны люди, прошедшие специальное обучение. Всегда помнить о мерах электробезопасности.
- При наладочных работах под напряжением нужно пользоваться разделительным трансформатором.
Использование специального защищенного инструмента позволит не только быстро запустить двигатель, но и полностью обезопасить специалиста.
Видеоинструкция
Что произойдет, если вы подключите двигатель 3-Φ к однофазной сети?
Как следует из названия, трехфазный асинхронный двигатель должен быть подключен к трем фазам (линиям) для правильной работы, при этом каждая фаза действует как обратный путь для тока из трех фаз.
Но что, если нам нужно, чтобы трехфазный двигатель работал от однофазной сети? Что ж, Ответ 1: Нет: Нельзя и 2: Да! Ты можешь.
- Связанный пост: Как запустить трехфазный асинхронный двигатель от однофазного источника питания?
Если вы напрямую подключаете однофазный источник питания к трехфазному асинхронному двигателю, ниже приведены результаты для различных сценариев:
Если двигатель остановлен:
Двигатель вообще не запускается и остается неподвижным нет равномерного крутящего момента и RMF (вращающегося магнитного поля) в однофазной системе питания. Вот почему однофазные двигатели не запускаются самостоятельно. В этом случае двигатель может начать дымить и гореть из-за большой величины тока в короткозамкнутых пазах обмотки ротора. Если имеется надлежащая схема защиты, тепловое реле, предохранитель или автоматический выключатель могут отключить двигатель от источника питания.
Если двигатель работает:
Если двигатель запускается и работает из-за фазовращателя, частотно-регулируемого привода или пусковых/рабочих конденсаторов в одной из катушек, двигатель будет продолжать работать, но с меньшей выходной мощностью и эффективностью, чем а также гул и вибрация.
Если вы все еще хотите запустить мотор:
Вы можете сделать это, используя конденсатор фазовращателя (в соответствии с номинальным значением) в одной из последовательных обмоток (чаще всего в соединении треугольником), или вращающийся фазоинвертор, или самые последние и надежные частотно-регулируемые приводы (VFD). Вручную вы можете покрутить двигатель (после подключения трехфазного двигателя 400 В к однофазному 230 В), и он будет работать в этом направлении, но с меньшим КПД, мощностью и крутящим моментом. Это возможно только в том случае, если двигатель рассчитан как на однофазное, так и на трехфазное питание (звезда/треугольник). Система питания 400В/230В.
Похожие сообщения:
- Что происходит с 3-фазным двигателем, когда 1 из 3 фаз потерян?
- Что происходит с трехфазным двигателем при потере двух из трех фаз?
В заключение, вы не можете запустить двигатель 3-Φ на двигателе 1-Φ без какого-либо фазовращателя, такого как конденсатор.
Если это так, двигатель выйдет из строя из-за чрезмерного тока при отсутствии защиты, в противном случае сработают защитные автоматические выключатели. Если вы все же хотите управлять трехфазным двигателем от однофазного источника питания, вы должны использовать частотно-регулируемый привод, фазовращатель / преобразователь или просто конденсатор, который используется для создания разности фаз (конденсатор используется для той же цели, что и в потолочный вентилятор).
В основном небольшие двигатели соединены звездой «Y». В случае соединения треугольником конденсатор может быть подключен к свободной ветви, так как фаза подключается к первой клемме, нейтральная верхняя вторая клемма. Если вы хотите изменить направление или вращение двигателя, вы можете просто изменить фазу на другую клемму и подключить конденсатор к новой свободной ветви треугольника.
Метод статических конденсаторов используется для двигателей малого диапазона. В методе запуска конденсатора с пусковым конденсатором пусковой конденсатор подключается параллельно свободной ветви соединения треугольником (фаза и нейтраль подключаются к трем клеммам, поэтому третья свободна).
Когда двигатель запускается, пусковой конденсатор отключается, а рабочий конденсатор все еще подключен (обратите внимание, что рабочий конденсатор не является обязательным).
Имейте в виду, что описанный выше метод не подходит для постоянной работы двигателя, поскольку он сокращает срок службы двигателя, поскольку в такой конфигурации активны только две фазы (из трех). Кроме того, КПД двигателя может быть снижен на 1/3 rd до 2/3 rd ). Например, КПД и выходная мощность трехфазного двигателя мощностью 5 кВт (6,7 л.с.) будут снижены с 3,33 кВт (4,46 л.с.) до 1,66 кВт (2,22 л.с.). Короче говоря, работа трехфазного двигателя от однофазной сети с помощью статического конденсатора применима только для временных применений.
Похожие сообщения:
- Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем
Значение пускового конденсатора как фазовращателя можно рассчитать по следующей формуле.
C = 1950 x (I e / U e ) x CosΦ 9где :
- C = емкость конденсатора в мкФ
- I e = Номинальный ток
- U e = номинальное напряжение
- В = 1-Φ Напряжение
- CosΦ = коэффициент мощности
- л.с. = мощность двигателя в л.с.
- P = Мощность в кВт
- f
Как правило,
- Значение фазовращателя для двигателя в качестве пускового конденсатора = пусковой конденсатор = 50-100 мкФ на л.с. или 746 Вт.
- Значение фазовращателя для двигателя в качестве рабочего конденсатора = 12-16 мкФ на л.с. или 746 Вт.
Показывает, что значение рабочего конденсатора в микрофарадах в 4-5 раз меньше значения пускового конденсатора. Имейте в виду, что вы можете использовать только неполяризованные конденсаторы, предназначенные для переменного тока, и номинал должен быть на 5-20% выше, чем напряжение питания двигателя.
Похожие сообщения:
- Что произойдет, если мы неправильно подключим полярный конденсатор?
- Что произойдет, если аккумулятор подключен к сети переменного тока?
- Что происходит с аккумулятором при подключении проводов с обратной полярностью
- Что происходит, когда линия переменного тока касается линии постоянного тока?
- Почему трехфазное питание? Почему не 6, 12 или больше для силовой передачи?
- Если 1-фазное питание 230 В, почему 3-фазное 400 В, а не 690 В?
- Преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой
- Значения трехфазного тока в трехфазной системе
- Соединение звездой (Y): значения трехфазной мощности, напряжения и тока
- Соединение треугольником (Δ): 3-фазная мощность, значения напряжения и тока
- Как подключить трехфазный распределительный щит 400 В? МЭК и Великобритания
- Установка трехфазной электропроводки в доме – NEC и IEC
URL скопирован
Показать полную статью
Связанные статьи
Кнопка «Вернуться к началу»
Как преобразовать трехфазный двигатель в однофазный
» Каталог домашней электропроводки
» Руководство по электропроводке в жилых помещениях
» Нужна помощь по электрике? Получите быстрый ответ! Спросите электрика
Варианты преобразования трехфазного двигателя: однофазный вращающийся преобразователь фазы, электродвигатели и частотно-регулируемые приводы VFD. |
| |||||
Электрика Вопрос: У меня есть немецкий деревообрабатывающий станок, который приводится в действие трехфазным двигателем 380 В мощностью 3 кВт, 50 Гц, 6,3 А.
Я наводил справки о том, как питать этот двигатель от однофазной сети 240 В, и буду рад любым советам по вариантам, которые, по моему мнению, у меня есть.- Машина поставляется с отдельным трансформатором. Первичная обмотка рассчитана на 3 фазы 220 В, 9,73 А, а вторичная — на 3 фазы 380 В, 5,32 А. 50-60 Гц Деревообрабатывающий станок был куплен в Германии, поэтому я предполагаю, что этот трансформатор был куплен, когда станок был перевезен в США.
- Первое мнение, которое я получил, заключалось в том, чтобы вытянуть 480 В и подать его на частотно-регулируемый привод мощностью 5 кВт. Тогда я смогу ограничить напряжение до 380 В и настроить частоту до 50 Гц. Можно ли тянуть 480В от панели 240В бытового типа? Будет ли частотно-регулируемый привод 480 В 5 кВт чем-то вроде нестандартного привода и будет ли он дорогим?
- Вторым вариантом может быть замена трансформатора на однофазный, чтобы изменить однофазное питание 240 В на однофазное питание 380 В. Затем это будет питать VDF мощностью 5 кВт, чтобы изменить питание на 380 В, 3 фазы. Возможно ли это и безопасно ли это?
- Третьим вариантом является подача однофазного напряжения 240 В от панели к частотно-регулируемому приводу мощностью 5 кВт, преобразование питания в 3-фазное 240 В, 50 Гц, а затем с помощью трансформатора изменить питание на 380 В, 3 фазы, 50 Гц.
- Четвертым вариантом может быть поворотный фазовращатель. это сработает, но я не смогу настроить HZ в соответствии с двигателем.
- Я хотел бы использовать частотно-регулируемый привод, поскольку я могу изменить частоту, чтобы она соответствовала двигателю. Также я понимаю, что жесткий запуск не будет проблемой, как с поворотным преобразователем фазы. Однако я не уверен, где лучше всего разместить ЧРП, перед трансформатором или после него? Любая потенциальная проблема с тем, куда идет VFD?
- Если трансформатор можно будет переключить на однофазный, изменятся ли его свойства или производительность?
Возможно ли это и безопасно ли это? Я знаю об этом предмете достаточно, чтобы быть опасным.
Я буду использовать квалифицированного электрика. Любая помощь будет принята с благодарностью. Спасибо, что нашли время.
Этот вопрос по электропроводке поступил от Мартина из Аппервилля, штат Вирджиния.
Ответ Дэйва:
Мартин, спасибо за вопрос по электропроводке.
Варианты переоборудования 3-фазного двигателя
Чтобы принять решение о том, как преобразовать машину для работы с другим напряжением и фазой, было бы хорошо определить все варианты, а затем определить наилучший процесс преобразования.
Машина, подлежащая переоборудованию
- Ограничены ли электрические функции машины только двигателем и выключателем «Старт-Стоп», или есть другие компоненты или электронные компоненты, которым требуется питание?
- Если двигатель является единственным электрическим устройством, которое должно быть запитано, мы можем сосредоточиться на стоимости замены двигателя на двигатель с такими же характеристиками, но с доступной мощностью в месте, где будет установлена машина.
Вращающийся фазовращатель
- Вращающийся фазовращатель определенно следует рассмотреть, и он может быть не таким дорогим, как замена двигателя.
- Я лично устанавливал такое оборудование для питания коммерческих трехфазных двигателей, когда мощность была ограничена одной фазой.
Электродвигатели и частотно-регулируемые приводы
- Мой опыт работы с частотно-регулируемыми приводами связан с промышленными приложениями, где основной целью является экономия энергии.
- Установленные частотно-регулируемые приводы использовались для управления скоростью больших двигателей, тем самым снижая потребление энергии.
- Типовой частотно-регулируемый привод является дорогостоящим и может оказаться нецелесообразным для такого отдельного приложения, как это, особенно когда целью является преобразование энергии, а не ее экономия.
Электрическая мощность Краткий обзор переоборудования двигателя
- Замена двигателя может оказаться более практичной и экономичной, если можно найти двигатель с такими же характеристиками и рамой.
- Вращающийся фазовращатель может быть надежным вариантом, когда вторичная выходная мощность соответствует требуемым характеристикам мощности оборудования.
ВАЖНО: Гарантия и поддержка производителя
- Я настоятельно рекомендую проконсультироваться с производителем, чтобы узнать, есть ли у него блок преобразования энергии, или каковы будут его рекомендации.
- Имейте в виду, что изменение спецификаций OEM оборудования, скорее всего, приведет к аннулированию гарантии.
- Обычно, когда оборудование выходит из строя и связываются с представителем производителя, первое, что они выясняют, это то, как было установлено оборудование и соответствует ли источник питания спецификациям, указанным в Руководстве по эксплуатации и установке, которое прилагается к машине.
Базовые схемы электропроводки в доме
Цепи электропроводки в доме и автоматические выключатели
типы и размеры силы тока, используемые в большинстве домов.
Перечень схем электрической панели
Схема электропроводки 240 В
Электропроводка Электрическая розетка 240 В
Домашняя электропроводка включает розетки 110 В и 240 В, а также розетки, которые есть в каждом доме. Посмотрите, как подключены электрические розетки для дома.
Коды электропроводки
Использование тестеров для выявления проблем с электричеством
Тестеры для решения проблем с электричеством
Поиск и устранение неисправностей электропроводки
Типы электрических тестеров
Вам также может быть полезно следующее:
| |||||
youtube.com/embed/QaQFZtOxGQg» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>
| ||||||||
…и многое другое. Будьте осторожны и соблюдайте меры безопасности — никогда не работайте с цепями под напряжением!
Проконсультируйтесь с местным строительным отделом о разрешениях и проверках для всех проектов электропроводки.
Самый безопасный способ проверки электрических устройств и идентификации электрических проводов! Бесконтактный электрический тестер Самый быстрый способ проверить неисправность электропроводки! Тестер розеток  | ||
Это бесконтактный тестер, который я использую для простого определения напряжения в кабелях, шнурах, автоматических выключателях, осветительных приборах, выключателях, розетках и проводах. Просто вставьте конец тестера в розетку, патрон лампы или приложите конец тестера к проводу, который вы хотите проверить. Очень удобный и простой в использовании.style=»clear: left»>