3 фазный двигатель в однофазной сети: Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть, от теории к практике

Содержание

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.

Фазосдвигающий конденсатор

Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.

В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной. Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.

Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = k*I / U,

где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).

Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.

Пусковой конденсатор

Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься. Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.

Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.

Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.

Двигатель с пусковой обмоткой

Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую. Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.

Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.

Подключить 3х фазный двигатель в однофазную сеть

Из всех видов электропривода наибольшее распространение получили асинхронные двигатели. Они неприхотливы в обслуживании, нет щеточно-коллекторного узла. Если их не перегружать, не мочить и периодически обслуживать или менять подшипники, то он прослужит почти вечность. Но есть одна проблема — большинство асинхронных двигателей, которые вы можете купить на ближайшей барахолке, трёхфазные, так как предназначены для использования на производстве. Несмотря на тенденцию к переходу на трёхфазное электроснабжение в нашей стране, подавляющее большинство домов до сих пор с однофазным вводом. Поэтому давайте разбираться, как выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной и трехфазной сети.

Что такое звезда и треугольник у электродвигателя

Для начала давайте разберемся, какими бывают схемы подключения обмоток. Известно, что у односкоростного трёхфазного асинхронного электродвигателя есть три обмотки. Они соединяются двумя способами, по схемам:

Такие способы соединения характерны для любых видов трёхфазной нагрузки, а не только для электродвигателей. Ниже изображено, как они выглядят на схеме:

Питающие провода подключаются к клеммной колодке, которая расположена в специальной коробке. Её называют брно или борно. В неё выведены провода от обмоток и закреплены на клеммниках. Сама коробка снимается с корпуса электродвигателя, как и клеммники, расположенные в ней.

В зависимости от конструкции двигателя в брно может быть 3 провода, а может быть и 6 проводов. Если там 3 провода — то обмотки уже соединены по схеме звезды или треугольника и, при необходимости, перекоммутировать их быстро не получится, для этого нужно вскрывать корпус, искать место соединения, разъединять его и делать отводы.

Если в брно 6 проводов, что встречается чаще, то вы можете в зависимости от характеристик двигателя и напряжения питающей сети (об этом читайте далее) соединить обмотки так, как посчитаете нужным. Ниже вы видите брно и клеммники, которые в него устанавливаются. Для 3-проводного варианта в клеммнике будет 3 шпильки, а для 6-проводного — 6 шпилек.

К шпилькам начала и концы обмоток подключаются не просто «как попало» или «как удобно», а в строго определенном порядке, таким образом, чтобы одним набором перемычек вы могли соединить и треугольник, и звезду. То есть начало первой обмотки над концом третьей, начало второй концом первой и начало третьей над концом второй.

Таким образом, если вы установите перемычки на нижние контакты клеммника в линию — получаете соединение обмоток звездой, а установив три перемычки вертикально параллельно друг другу — соединение треугольником. На двигателях «в заводской комплектации» в качестве перемычек используются медные шинки, что удобно использовать для подключения — не нужно гнуть проволочки.

Кстати, на крышках брна электродвигателя часто наносят соответствие расположения перемычек этим схемам.

Подключение к трёхфазной сети

Теперь, когда мы разобрались как подключаются обмотки, давайте разберемся как они подключаются к сети.

Двигатели с 6 проводами позволяют переключать обмотки для разных питающих напряжений. Так получили распространение электродвигатели с питающими напряжениями:

Причем большее напряжение для схемы подключения звездой, а меньшее — для треугольника.

Дело в том, не всегда трёхфазная сеть имеет привычное напряжение в 380В. Например, на кораблях встречается сеть с изолированной нейтралью (без нуля) на 220В, да и в старых советских постройках первой половины прошлого века и сейчас иногда встречается сеть 127/220В. В то время как сеть с линейным напряжением 660В встречается редко, чаще на производстве.

Об отличиях фазного и линейного напряжения вы можете прочитать в соответствующей статье на нашем сайте: https://samelectrik.ru/linejnoe-i-faznoe-napryazhenie.html.

Итак, если вам нужно подключить трехфазный электродвигатель к сети 380/220В, осмотрите его шильдик и найдите питающее напряжение.

Электродвигатели на шильдике которых указано 380/220 можно подключить только звездой к нашим сетям. Если вместо 380/220 написано 660/380 — подключайте обмотки треугольником. Если вам не повезло и у вас старый двигатель 220/127 — здесь нужен либо понижающий трансформатор, либо однофазный частотный преобразователь с трёхфазным выходом (3х220). Иначе подключить его к трём фазам 380/220 не получится.

Самый худший вариант — это когда номинальное напряжение двигателя с тремя проводами с неизвестной схемой соединения обмоток. В этом случае нужно вскрывать корпус и искать точку их соединения и, если это возможно, и они соединены по схеме треугольника — переделывать в схему звезды.

С подключением обмоток разобрались, теперь поговорим о том какие бывают схемы подключения трехфазного электродвигателя к сети 380В. Схемы показаны для контакторов с катушками с номинальным напряжением 380В, если у вас катушки на 220В — подключайте их между фазой и нулем, то есть второй провод к нулю, а не к фазе «B».

Электродвигатели почти всегда подключаются через магнитный пускатель (или контактор). Схему подключения без реверса и самоподхвата вы видите ниже. Она работает таким образом, что двигатель будет вращаться только тогда, когда нажата кнопка на пульте управления. При этом кнопка выбирается без фиксации, т.е. замыкает или размыкает контакты пока удерживается в нажатом положении, как те, что используются в клавиатурах, мышках и дверных звонках.

Принцип работы этой схемы: при нажатии кнопки «ПУСК» начинает протекать ток через катушку контактора КМ-1, в результате якорь контактора притягивается и силовые контакты КМ-1 замыкаются, двигатель начинает работать. Когда вы отпустите кнопку «ПУСК» — двигатель остановится. QF-1 – это автоматический выключатель, который обесточивает и силовую цепь и цепь управления.

Если вам нужно чтобы вы нажали кнопку и вал начал вращаться — вместо кнопки ставьте тумблер или кнопку с фиксацией, то есть контакты которой после нажатия остаются замкнутыми или разомкнутыми до следующего нажатия.

Но так делают нечасто. Гораздо чаще электродвигатели пускают с пультов с кнопками без фиксации. Поэтому к предыдущей схеме добавляется еще один элемент — блок-контакт пускателя (или контактора), подключенный параллельно кнопке «ПУСК». Такая схема может использоваться для подключения электровентиляторов, вытяжек, станков и любого другого оборудования, механизмы которого вращаются только в одном направлении.

Принцип работы схемы:

Когда автоматический выключатель QF-1 переводят во включенное состояние на силовых контактах контактора и цепи управления появляется напряжение. Кнопка «СТОП» — нормально замкнутая, т.е. её контакты размыкаются, когда на неё нажимают. Через «СТОП» подаётся напряжение на нормально-разомкнутую кнопку «ПУСК», блок-контакт и в конечном итоге катушку, поэтому когда вы на неё нажмёте, то цепь управления катушкой обесточится и контактор отключится.

На практике в кнопочном посте каждая кнопка имеет нормально-разомкнутую и нормально-замкнутую пару контактов, клеммы которых расположены на разных сторонах кнопки (см. фото ниже).

Когда вы нажимаете кнопку «ПУСК», ток начинает протекать через катушку контактора или пускателя КМ-1 (на современных контакторах обозначается, как A1 и A2), в результате его якорь притягивается и замыкаются силовые контакты КМ-1. КМ-1.1 – это нормально-разомкнутый (NO) блок-контакт контактора, при подаче напряжения на катушку он замыкается одновременно с силовыми контактами и шунтирует кнопку «ПУСК».

После того как вы отпустите кнопку «ПУСК» — двигатель продолжит работать, так как ток на катушку контактора теперь подаётся через блок-контакт КМ-1.1.

Это и называется «самоподхват».

Основная сложность, которая возникает у новичков в понимании этой базовой схемы, состоит в том, что не сразу становится понятно, что кнопочный пост располагается в одном месте, а контакторы в другом. При этом КМ-1.1, который подключается параллельно кнопке «ПУСК», на самом деле может находится и за десяток метров.

Если вам нужно чтобы вал электродвигателя вращался в обе стороны, например, на лебедке или другом грузоподъёмном механизме, а также разных станках (токарный и пр.) — используйте схему подключения трехфазного двигателя с реверсом.

Кстати эту схему часто называют «реверсивная схема пускателя».

Реверсивная схема подключения – это две нереверсивных схемы с некоторыми доработками. КМ-1.2 и КМ-2.2 — то нормально-замкнутые (NC) блок-контакты контакторов. Они включены в цепь управления катушкой противоположного контактора, это так называемая «защита от дурака», она нужна чтобы не произошло межфазного КЗ в силовой цепи.

Между кнопкой «ВПЕРЁД» или «НАЗАД» (их назначение такое же, что в предыдущей схеме у «ПУСК») и катушкой первого контактора (КМ-1) подключается нормально-замкнутый (NC) блок-контакт второго контактора (КМ-2). Таким образом, когда включается КМ-2 — нормально-замкнутый контакт размыкается соответственно и КМ-1 уже не включится, даже если вы нажмёте «ВПЕРЁД».

И наоборот, NC от КМ-2 установлен в цепь управления КМ-1, чтобы предотвратить одновременное их включение.

Чтобы запустить двигатель в противоположном направлении, то есть включить второй контактор, нужно отключить действующий контактор. Для этого нажимаете на кнопку «СТОП», и цепь управления двумя контакторами обесточивается, и уже после этого нажимайте на кнопку запуска в противоположном направлении вращения.

Это нужно, чтобы не допустить короткого замыкания в силовой цепи. Обратите внимание на левую часть схемы, отличия подключения силовых контактов КМ-1 и КМ-2 состоят в порядке подключения фаз. Как известно для смены направления вращения асинхронного двигателя (реверса) нужно поменять местами 2 из 3 фаз (любые), здесь поменяли местами 1 и 3 фазу.

В остальном работа схемы аналогична предыдущей.

Кстати на советских пускателях и контакторах были совмещенные блок-контакты, т.е. один из них был замкнутым, а второй разомкнутым, в большинстве современных контакторов нужно устанавливать сверху приставку блок-контактов, в которой есть 2-4 пары дополнительных контактов как раз для этих целей.

Подключение к однофазной сети

Для подключения трёхфазного электродвигателя 380В к однофазной сети 220В чаще всего используется схема с фазосдвигающими конденсаторами (пусковыми и рабочими). Без конденсаторов двигатель может и запустится, но только без нагрузки, и придется при запуске крутануть его вал от руки.

Проблема состоит в том, что для работы АД нужно вращающееся магнитное поле, которое нельзя получить от однофазной сети без дополнительных элементов. Но подключив одну из обмоток через дроссель, можно сдвинуть фазу напряжения до -90˚ а с помощью конденсатора на +90˚ относительно фазы в сети. Подробнее вопрос сдвига фаз мы рассматривали в статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Чаще всего для сдвига фаз используют именно конденсаторы, а не дроссели. Таким образом получают не вращающееся, а эллиптическое. В результате вы теряете около половины мощности от номинала. Однофазные АД работают при таком включении лучше, за счет того, что у них обмотки изначально рассчитаны и расположены на статоре для такого подключения.

Типовые схемы подключения двигателя без реверса для схем звезды или треугольника вы видите ниже.

Резистор на схеме ниже нужен для разрядки конденсаторов, так как после отключения питания на его выводах останется напряжение и вас может ударить током.

Ёмкость конденсатора для подключения трёхфазного двигателя к однофазной сети вы можете выбрать исходя из таблицы ниже. Если вы наблюдаете сложный и затяжной запуск — зачастую нужно увеличить пусковую (а иногда и рабочую) ёмкость.

Или посчитать по формулам:

Если двигатель мощный или запускается под нагрузкой (например, в компрессоре) — нужно подключить и пусковой конденсатор.

Чтобы упростить включение вместо кнопки «РАЗГОН» используют «ПНВС». Это кнопка для запуска двигателей с пусковым конденсатором. У неё три контакта, на два из них подключается фаза и ноль, а через третий – пусковой конденсатор. На лицевой панели расположено две клавиши — «ПУСК» и «СТОП» (как на автоматах АП-50).

Когда вы включаете двигатель и нажимаете первую клавишу до упора, замыкаются три контакта, после того как двигатель раскрутился, и вы отпускаете «ПУСК», средний контакт размыкается, а два крайних остаются замкнутыми, из цепи выводится пусковой конденсатор. При нажатии кнопки «СТОП» все контакты разомкнуться. Схема подключения при этом почти аналогична.

Подробно о том, что такое и как правильно подключить ПНВС, вы можете посмотреть в следующем видео:

Схема подключения электродвигателя 380В к однофазной сети 220В с реверсом изображена ниже. За реверс отвечает переключатель SA1.

Обмотки двигателя 380/220 соединяют треугольником, а у двигателей 220/127 – звездой, так чтобы напряжение питания (220 вольт) соответствовало номинальному напряжению обмоток. Если всего три выхода, а не шесть, то вы не сможете изменять схемы подключения обмоток без вскрытия. Здесь есть два варианта:

  1. Номинальное напряжение 3х220В — вам повезло, и используйте приведенные выше схемы.
  2. Номинальное напряжение 3х380В — вам меньше повезло, так как двигатель может плохо запускать или вообще не запускаться если подключать его в сеть 220В, но стоит попробовать, возможно работать будет!

Но при подключении электродвигателя 380В на 1 фазу 220В через конденсаторы есть одна большая проблема — потери мощности. Они могут достигать 40-50%.

Главным и действенным способом подключения без потери мощности является использование частотника. Однофазные частотные преобразователи выдают на выходе 3 фазы с линейным напряжением 220В без нуля. Таким образом вы можете подключать двигатели до 5 кВт, для большей мощности просто очень редко встречаются преобразователи, способные работать с однофазным вводом. В этом случае вы не только получите полную мощность двигателя, но и сможете полноценно регулировать его обороты и реверсировать его.

Теперь вы знаете, как подключить трехфазный двигатель на 220 и 380 Вольт, а также что для этого нужно. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться в вопросе!

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт. Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства. Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Из множества созданных схем специалистами для монтажа асинхронного двигателя практически используют два метода.

  • Схема звезды.
  • Схема треугольника.

Названия схем даны по методу подключения обмоток в питающую сеть. Чтобы на электродвигателе определить, по какой схеме он подключен, необходимо посмотреть указанные данные на металлической табличке, которая установлена на корпусе двигателя.

Даже на старых образцах моторов можно определить метод соединения статорных обмоток, а также напряжение сети. Эта информация будет верна, если двигатель уже был в эксплуатации, и никаких проблем в работе нет. Но иногда нужно произвести электрические измерения.

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше. Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки. Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В. Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде. Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме. При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой. Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

Представим худший вариант выполненного подключения обмоток, когда на заводе не обозначены выводы проводов, сборка схемы проведена во внутренней части корпуса мотора, и наружу выведен один кабель. В этом случае необходимо разобрать электродвигатель, снять крышки, разобрать внутреннюю часть, разобраться с проводами.

Метод определения фаз статора

После разъединения выводных концов проводов применяют мультиметр для измерения сопротивления. Один щуп подключают к любому проводу, другой подносят по очереди ко всем выводам проводов, пока не найдется вывод, принадлежащий к обмотке первого провода. Аналогично поступают на остальных выводах. Нужно помнить, что обязательна маркировка проводов, любым способом.

Если в наличии нет мультиметра или другого прибора, то используют самодельные пробники, сделанные из лампочки, проводов и батарейки.

Полярность обмоток

Чтобы найти и определить полярность обмоток, необходимо применить некоторые приемы:

  • Подключить импульсный постоянный ток.
  • Подключить переменный источник тока.

Оба способа действуют по принципу подачи напряжения на одну катушку и его трансформации по магнитопроводу сердечника.

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом. В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу. Для 3-й обмотки опыт повторяют.

Путем изменения выводов на другую обмотку при включении батарейки определяют, насколько правильно сделана маркировка концов обмоток статора.

Проверка переменным током

Две любые обмотки включают параллельно концами к мультиметру. На третью обмотку включают напряжение. Смотрят, что показывает вольтметр: если полярность обеих обмоток совпадает, то вольтметр покажет величину напряжения, если полярности разные, то покажет ноль.

Полярность 3-й фазы определяют путем переключения вольтметра, изменения положения трансформатора на другую обмотку. Далее, производят контрольные измерения.

Схема звезды

Этот тип схемы подключения трехфазного двигателя образуется путем соединения обмоток в разные цепи, объединенные нейтралью и общей точкой фазы.

Такую схему создают после того, как проверена полярность обмоток статора в электромоторе. Однофазное напряжение на 220В через автомат подают фазу на начала 2-х обмоток. К одной врезают в разрыв конденсаторы: рабочие и пусковые. На третий конец звезды подводят нулевой провод питания.

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

Для схемы запуска емкость повышают в 3 раза. В работе мотора при нагрузке нужно контролировать величину токов обмоток измерениями, корректировать емкость конденсаторов по средней нагрузке привода механизма. В противном случае произойдет, перегрев устройства, пробой изоляции.

Подключение мотора в работу хорошо делать через выключатель ПНВС, как показано на рисунке.

В нем уже сделана пара контактов замыкания, которые вместе подают напряжение на 2 схемы путем кнопки «Пуск». Во время отпускания кнопки цепь разрывается. Такой контакт применяют для запуска цепи. Полное отключение питания делают, нажав на «Стоп».

Схема треугольника

Схемы подключения трехфазного двигателя треугольником является повтором прошлого варианта в запуске, но имеет отличие методом включения обмоток статора.

Токи, проходящие в них, больше значений цепи звезды. Рабочие емкости конденсаторов нуждаются в повышенных номинальных емкостях. Они рассчитываются по формуле:

С = (4800 · I) / U

Правильность выбора емкостей также вычисляют по отношению токов в катушках статора путем измерения с нагрузкой.

Двигатель с магнитным пускателем

Трехфазный электродвигатель работает через магнитный пускатель по аналогичной схеме с автоматическим выключателем. Такая схема имеет дополнительно блок включения и выключения, с кнопками Пуск и Стоп.

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится. Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск. Выключить питание можно кнопкой Стоп.

В результате, 3-фазный электромотор можно подключать к сети трехфазного напряжения совершенно разными методами, которые выбираются по модели и типу устройства, условиям эксплуатации.

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

Здесь показан автомат защиты, который выключает напряжение питания электромотора при чрезмерной нагрузке по току, и по короткому замыканию. Автоматический защитный выключатель – это простой 3-полюсный выключатель с тепловой автоматической характеристикой нагруженности.

Для примерного расчета и оценки нужного тока тепловой защиты, необходимо мощность по номиналу двигателя, рассчитанного на работу от трех фаз, увеличить в два раза. Номинальная мощность указывается на металлической табличке на корпусе мотора.

Такие схемы подключения трехфазного двигателя вполне могут работать, если нет других вариантов подключения. Длительность работы нельзя прогнозировать. Это тоже самое, если скрутить алюминиевый провод с медным. Никогда не знаешь, через какое время скрутка сгорит.

При применении схемы подключения трехфазного двигателя нужно аккуратно выбрать ток для автомата, который должен быть на 20% больше тока работы мотора. Свойства тепловой защиты выбрать с запасом, чтобы при запуске не сработала блокировка.

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание.

Асинхронные трехфазные двигатели, а именно их, из-за широкого распространения, часто приходится использовать, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку. Обмотки могут быть соединены по схеме "звезда" (концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение) или "треугольник" (концы одной обмотки соединены с началом другой).

В распределительной коробке контакты обычно сдвинуты – напротив С1 не С4, а С6, напротив С2 – С4.

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети по его обмоткам в разный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. При включении двигателя в однофазную сеть, вращающий момент, способный сдвинуть ротор, не создается.

Среди разных способов подключения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой – подключение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Частота вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как и при его включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о мощности, потери которой достигают значительных величин. Точные значения потери мощности зависят от схемы подключения, условий работы двигателя, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Ориентировочно, трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные электродвигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, однако большинство из них справляются с этой задачей вполне удовлетворительно – если не считать потери мощности. В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети – 220/127, 380/220 и т.д. Наиболее распространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В – для "звезды", 220 – для "треугольника). Большее напряжение для "звезды", меньшее – для "треугольника". В паспорте и на табличке двигателей кроме прочих параметров указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и возможность ее изменения.

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть подключены как "треугольником" (на 220В), так и "звездой" (на 380В). При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему "треугольник", поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении "звездой".

Табличка Б информирует, что обмотки двигателя подсоединены по схеме "звезда", и в распределительной коробке не предусмотрена возможность переключить их на "треугольник" (имеется всего лишь три вывода). В этом случае остается или смириться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме "звезда", или, проникнув в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме "треугольник".

Начала и концы обмоток (различные варианты)

Самый простой случай, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме "треугольник". В этом случае нужно просто подсоединить токоподводящие провода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если в двигателе обмотки соединены "звездой", и имеется возможность изменить ее на "треугольник", то этот случай тоже нельзя отнести к сложным. Нужно просто изменить схему подключения обмоток на "треугольник", использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит сложнее, если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания об их принадлежности к определенной обмотке и обозначения начал и концов. В этом случае дело сводится к решению двух задач (Но прежде чем этим заниматься, нужно попробовать найти в Интернете какую-либо документацию к электродвигателю. В ней может быть описано к чему относятся провода разных цветов.):

  • определению пар проводов, относящихся к одной обмотке;
  • нахождению начала и конца обмоток.

Первая задача решается "прозваниванием" всех проводов тестером (замером сопротивления). Если прибора нет, можно решить её с помощью лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся провода в цепь последовательно с лампочкой. Если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Таким способом определяются три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) относящихся к трем обмоткам.

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) несколько сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой не годится из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

К концам одной обмотки (например, A) подключается батарейка, к концам другой (например, B) – стрелочный вольтметр. Теперь, если разорвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в ту или иную сторону. Затем необходимо подключить вольтметр к обмотке С и проделать ту же операцию с разрывом контактов батарейки. При необходимости меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) нужно добиться того, чтобы стрелка вольтметра качнулась в ту же сторону, как и в случае с обмоткой В. Таким же образом проверяется и обмотка А – с батарейкой, подсоединенной к обмотке C или B.

В итоге всех манипуляций должно получиться следующее: при разрыве контактов батарейки с любой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одной и той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону). Теперь остается пометить выводы одного пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого – как концы (А2, В2, С2) и соединить их по необходимой схеме – "треугольник" или "звезда" (если напряжение двигателя 220/127В).

Извлечение недостающих концов. Пожалуй, самый сложный случай – когда двигатель имеет соединение обмоток по схеме "звезда", и нет возможности переключить ее на "треугольник" (в распределительную коробку выведено всего лишь три провода – начала обмоток С1, С2, С3) (см. рисунок ниже). В этом случае для подключения двигателя по схеме "треугольник" необходимо вывести в коробку недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Чтобы сделать это, обеспечивают доступ к обмотке двигателя, сняв крышку и, возможно, удалив ротор. Отыскивают и освобождают от изоляции место спайки. Разъединяют концы и припаивают к ним гибкие многожильные изолированные провода. Все соединения надежно изолируют, крепят провода прочной нитью к обмотке и выводят концы на клеммный щиток электродвигателя. Определяют принадлежность концов началам обмоток и соединяют по схеме "треугольник", подсоединив начала одних обмоток к концам других (С1 к С6, С2 к С4, С3 к С5). Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка. Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. Поэтому если нет должной квалификацией, возможно, не останется ничего иного, как подключить трехфазный двигатель по схеме "звезда", смирившись со значительной потерей мощности.

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Обеспечение пуска. Пуск трехфазного двигателя без нагрузки можно осуществлять и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электродвигатель имеет какую-то нагрузку, он или не запустится, или будет набирать обороты очень медленно. Тогда для быстрого пуска необходим дополнительный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только на время пуска двигателя (2-3 сек, пока обороты не достигнут примерно 70% от номинальных), затем пусковой конденсатор нужно отключить и разрядить.

Удобен запуск трехфазного двигателя с помощью особого выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными – пока не будет нажата кнопка "стоп".

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту ("фазе") подсоединена третья фазная обмотка.

Направлением вращения можно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному тумблеру, соединенному двумя своими контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения тумблера двигатель будет вращаться в одну или другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, позволяющая осуществлять удобное управление трехфазным двигателем.

Подключение по схеме "звезда". Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.

Конденсаторы. Необходимая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы подключения обмоток двигателя и других параметров. Для соединения "звездой" емкость рассчитывается по формуле:

Для соединения "треугольником":

Где Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ, I – ток в А, U – напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

Где Р – мощность электродвигателя кВт; n – КПД двигателя; cosф – коэффициент мощности, 1.73 – коэффициент, характеризующий соотношение между линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике величину емкости рабочего конденсатора при подсоединении "треугольником" можно посчитать по упрощенной формуле C = 70•Pн, где Pн – номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя необходимо около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. Если её значение оказалось больше, чем требуется при данных условиях работы, двигатель будет перегреваться. Если емкость оказалась меньше требуемой, выходная мощность электродвигателя будет слишком низкой. Имеет резон подбирать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с малой емкости и постепенно увеличивая её значение до оптимального. Если есть возможность, лучше подобрать емкость измерением тока в проводах подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть наиболее близким. Замеры следует производить при том режиме, в котором двигатель будет работать.

При определении пусковой емкости исходят, прежде всего, из требований создания необходимого пускового момента. Не путать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Если по условиям работы пуск электродвигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость обычно принимается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен. В этом случае схема включения упрощается и удешевляется. Для такого упрощения и главное удешевления схемы, можно организовать возможность отключения нагрузки, например, сделав возможность быстро и удобно изменять положение двигателя для ослабления ременной передачи, или сделав для ременной передачи прижимной ролик, например, как у ременного сцепления мотоблоков.

Пуск под нагрузкой требует наличия дополнительной емкости (Сп) подключаемой на время запуска двигателя. Увеличение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при некотором определенном ее значении момент достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному результату: пусковой момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя под нагрузкой близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть, если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора должна быть 80-160 мкФ, что даст пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Но если двигатель имеет небольшую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как писалось выше, его вообще может не быть.

Пусковые конденсаторы работают непродолжительное время (всего несколько секунд за весь период включения). Это позволяет использовать при запуске двигателя наиболее дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Отметим, что у двигателя подключенного к однофазной сети через конденсатор, работающего без нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, идет ток на 20-30% превышающий номинальный. Поэтому, если двигатель используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора следует уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько поменьше, отчасти из-за возможности подбора оптимальной емкости, подсоединяя дополнительные или отключая ненужные, последние можно использовать в качестве пусковых. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, исходя из того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле: Cобщ = C1 + C1 + . + Сn.

В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Много уже писано-переписано в различных изданиях о включении трехфазного электродвигателя в однофазную сеть. И, тем не менее, иногда проблемы при решении такой задачи возникают у многих. Так как я за свою жизнь решил такую задачу не один десяток раз, думаю, что имею право поделится своим опытом и уверен, что многие найдут что-то новое и неожиданное в этом набившем оскомину вопросе.

Итак, в однофазную сеть напряжением 220 В электро двигатели 660/380 В я никогда не включал и вообще не знаю, возможно ли такое включение.

С решением такой же задачи для электродвигателя 380/220 В проблем не существует. Обычно, применяемые в промышленности и сельском хозяйстве электродвигатели соединены в «звезду». Необходимо открыть борно электродвигателя. Если есть в наличии все 6 проводов (выводов обмоток), надо рассоединить 3 провода, соединенны вместе, и принять их, например, за «начала» обмоток. Три других провода будут «концами».

Если в борне находятся отдельные 3 провода, а соединенных вместе 3-х проводов нет, значит — стопроцентная гарантия того, что электродвигатель подвергался перемотке. В этом случае необходимо вскрыть переднюю и заднюю крышки электродвигателя, снять ротор, найти соединение 3-х проводов на статоре, рассоединить их, припаять к ним удлиняющие провода, заизолировать места пайки и вывести эти провода в борно, приняв их, например, за «начала».

Далее необходимо вызвонить все 3 обмотки, не забывая, где «начало», а где «конец» обмотки (лучше их промаркировать). Потом надо соединить в борне обмотки в «треугольник» и вывести провода из борна электродвигателя. Вышеперечисленные операции изображены на рис.1.

Особенно важно не ошибаться с «началами» и «концами» обмоток (иначе электродвигатель работать не будет).

Рис 2:  Схема с пускателем ПНВС

На рис.2 изображена всем известная схема с пускателем ПНВС, применяемым в стиральных машинах. Остановимся лишь на «мелочах». При неимении ПНВС, можно легко обойтись и без него, применив автомат, рубильник… и обычную кнопку с нормально разомкнутыми контактами. При включении электродвигателя в работу сначала необходимо нажать кнопку и, не отпуская ее, включить автомат (рубильник). Когда вал электродвигателя наберет обороты, кнопку надо отпустить. Можно обойтись и без автомата (рубильника). В этом случае сначала нажать кнопку, а затем включить в сетевую розетку вилку со шнуром, идущим к электродвигателю.

А теперь о самом интересном — о пусковом и рабочем конденсаторах. Сразу отмечу, что всем известный расчет номиналов емкости пускового и рабочего конденсаторов, указанный и в [1], я давно воспринимаю, как очень и очень ориентировочный. Не согласен я и с тем. что конденсаторы, используемые в качестве фазосдвигающих элементов при включении 3-фазных электродвигателей в однофазную сеть, — слабое звено в пусковом устройстве. Я включил десятки 3-фазных электродвигателей в однофазную сеть, причем в качестве пусковых практически всегда использовал электролитические конденсаторы без каких-либо «прибамбасов» на рабочее напряжение 350…450 В. Работают они как миленькие, многие годы.

Электролитов у каждого валом со старых телевизоров, их габариты сравнительно небольшие.
Не согласен я и с «литературной фразой» [1] о том, что предельной мощностью конденсаторного электродвигателя общего назначения принимается номинальная мощность 1,5 кВт. Не так давно я включил в однофазную сеть 3-фазный электродвигатель мощностью более 4кВт/1500 об./мин. (шильдик на электродвигателе отсутствовал, но габариты электродвигателя 4 кВт/1500 об./ мин. я прекрасно себе представляю, ведь включал я такие электродвигатели в однофазную сеть не единожды и, кстати, без проблем). Данный электродвигатель установлен на пилораме. Так вот, без нагрузки данный электродвигатель легко запускался при применении пускового электролитического конденсатора (вернее, батареи конденсаторов) емкостью 600 мкФ. Но когда на шкив электродвигателя был надет ремень, электродвигатель разгоняться не захотел. Когда я добавил батарею конденсаторов емкостью еще 600 мкФ (общая емкость пускового конденсатора стала равняться 1200 мкФ), электродвигатель стал нормально включаться и набирать обороты при накинутом на шкив ремне.

Здесь следует немного остановиться. Очень часто бывает, что применение рабочего конденсатора совсем не обязательно, так как мощности на валу переделанного электродвигателя вполне хватает. Если это не так. без рабочего конденсатора не обойтись. Хорошо, если есть под рукой неполярные конденсаторы требуемой емкости и на нужное рабочее напряжение. Но очень часто их нет. Вот здесь и поможет схема включения двух электролитических конденсаторов, как одного неполярного, изображенная на рис. 1 в статье [1] или на рис.1 в моей статье [2] (в данной статье такое включение показано на рис.3). Не стоит сомневаться в работоспособности и надежности этой схемы. Проверено на практике неоднократно. Кстати, повышение мощности электродвигателя при применении рабочего конденсатора видно «на глаз» при работе на все той же пилораме.

Рис 3: Схема включения двух электролитических конденсаторов.

Дам еще один очень простой и эффективный совет, позволяющий максимально точно подобрать емкость рабочего конденсатора, о котором я нигде не читал в литературе. Вот здесь уже точно репутация всем известной формулы Ср=66хРном пострадает.

Итак, способ подбора емкости рабочего конденсатора следующий. При работе электродвигателя, который включен по схеме, изображенной на рис.1, необходимо измерить напряжение на обмотке, к которой подключен рабочий конденсатор, а затем на двух других обмотках. Если напряжение на рабочем конденсаторе будет больше, чем на обмотках, необходимо уменьшить емкость рабочего конденсатора, если будет меньше — увеличить.
Асинхронный электродвигатель 220/127 В в однофазную сеть 220 В можно включить на «звезду» (рис.3).

Если понадобится изменить направление вращения вала электродвигателя, необходимо поменять местами два любых провода, идущих к «треугольнику» (рис.2) или на «звезду» (рис.3).
Если необходим реверсивный электродвигатель, необходимо применить переключатель, как это, например, показано на рис.4.

Рис 4: Схема реверсивного подключение трехфазного двигателя к однофазной цепи.

Хочу отметить, что высокооборотистые 3-фазные электродвигатели включить в однофазной сети сложнее, чем низкооборотистые. Электродвигатель 2,2 кВт/3000 об./мин. я включал легко, а вот электродвигатель 3 кВт/3000 об./мин., фазосдвигающими конденсаторами мне включить не удалось Правда, это было давно. Сейчас, когда на голове довольно много седых волос, может быть и включил бы.

И, наконец, последнее. Когда я был совсем молодым и красивым, увидел старинную книгу «Справочник сельского электрика». В данном справочнике предлагалось вместо пускового конденсатора использовать активное сопротивление (отрезок высокоомно-го нихрома со спирали электрической печки). Предоставлялся даже расчет сопротивления данного резистора в зависимости от мощности электродвигателя. Я попробовал и «О, чудо!», включил в однофазную сеть напряжением 220 В 3-фазный электродвигатель 380/ 220 В мощностью 3 кВт на 3000 об./мин., который не мог включить фазосдвигающими конденсаторами. Буквально через 2 года после армии все мои попытки повторить это чудо закончились безрезультатно.

Литература
1 Коломойцев К.В. Еще раз о надежном запуске асинхронного электродвигателя. — Электрик, №9-10, 2006 г.
2. Маньковский А Н. О включении электродвигателей в однофазную сеть. — Электрик, №1, 2004 г.

 

Pабота трехфазного двигателя в однофазной сети

электроника для дома

В радиолюбительском практике  очень часто используются  3-фазные электродвигатели. Но для их питания совсем необязательно наличие трехфазной сети. О некоторых вариантах запуска электродвигателей, включенных в однофазную сеть, читатели узнают ниже.

 

Наиболее простым способом запуска 3-фазного двигателя является раскручивание ротора с помощью шнура длиной около метра, предварительно намотанного на вал. Такой способ неудобен и применяется там, где двигатель запускается без нагрузки.

При наличии двух одинаковых пли близких по мощности электродвигателей один из них можно использовать в качестве генератора «сдвинутой» фазы. Делается это следующим образом. Двигатели включаются по схеме, изображенной на рис. 1. Один из двигателей запускают, например, первым способом и после разгона оставляют включенным в сеть. Второй двигатель легко запускается при включении рубильника Вк2. Эта схема может быть использована там, где установлено несколько двигателей. Любой работающий двигатель позволяет получить «сдвинутую фазу» для другого двигателя, который требуется включить.

Рис. 1

Наиболее эффективный способ пуска электродвигателя—это подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор.

Для нормальной работы двигателя с конденсаторным пуском емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. Поскольку это условие трудно выполнимо, на практике управление двигателем производят двухступенчато. Включают двигатель с расчетной (пусковой) емкостью конденсатора, а после его разгона пусковой конденсатор отключают, оставляя рабочий (см. рис. 2). Пусковой конденса-

Рис. 2

тор отключается центробежными выключателями, вручную или специальными схемами (см. «Радио» № 11, 1969 г.). Рабочая емкость конденсатора для 3-фазного двигателя определяется по формуле

если обмотки соединены по схеме «звезда» (рис. 2, а), или


если обмотки соединены по схеме «треугольник» (рис. 2, б). При известной мощности электродвигателя, ток можно определить из выражения

где Р — мощность двигателя, указанная в паспорте (на щитке), вт;

U — напряжение сети, в;

cos φ — коэффициент мощности;

η — к. п. д.

Емкость пускового конденсатора определяется из соотношения

В целях упрощения расчета приводится таблица выбора емкости конденсатора в зависимости от схемы соединения обмоток при напряжении сети 220 в.

Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза больше напряжения сети, а конденсатор обязательно бумажным. В качестве пусковых могут быть использованы и электролитические конденсаторы с рабочим напряжением 450 в (схема соединения на рис. 3). При таком включении корпус конденсаторов находится под напряжением, поэтому его нужно изолировать. Электролитические конденсаторы могут работать только кратковременно.

Рис. 3

Для электродвигателя с конденсаторным пуском существует очень простая схема реверсирования. При переключении переключателя Вк1(рис. 2) двигатель меняет направление вращения.

Эксплуатация двигателей с конденсаторным пуском имеет некоторые особенности. При работе электродвигателя вхолостую по обмотке,

Мощность ЭЛ. двиг., паспортная, Вт

Емкость конденсатора при соединений обмоток электродвигателя в

звезду

треу

голь

ник

звезду

треу

голь

ник

рабочая, мкф.

пусковая,

мкф

10

0,6

1,0

1,8

3,0

15

0,9

1, 5

2,7

4,5

20

1,2

2,0

3,6

6,0

25

1.5

2,5

4,5 ,

7,5

30

1,8

3,0

5,4

9,0

40

2,4

4,0

7,2

12

50

3,0

5,0

9,0

15

60

3,6

6,0

10,8

18

70

4,2

7,0

12,6

21

80

4 ,8

8,0

14,4

24

90

5,4

9,0

16,2

27

100

6,0

10,4

18

31,2

120

7,2

12,4

21,6

37

180

11

18

22

55

250

15

25

45

75

270

16

27

49

81

300

18

31

54

93

400

24

40

72

120

500

30

50

90

150

600

36

60

108

180

800

48

8 0

144

240

1000

60

104

180

312

 

питаемой через конденсатор, протекает ток на 20—40% больше номинального. Поэтому при работе двигателя с недогрузкой нужно уменьшать рабочую емкость.

На отключенном пусковом конденсаторе остается электрический заряд, поэтому для разряда его нужно за-шунтировать резистором 150— 200 ком.

При перегрузке двигатель может остановиться, для его запуска необходимо снова включить пусковой конденсатор.

Инж. В. ПОЦЕЛУЕВ, РАДИО № 11 1970 г.

Читайте также : Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

 


3-фазный двигатель в однофазной сети

3-фазный двигатель в однофазной сети 3-фазный двигатель в однофазной сети      Предлагаемый регулятор частоты вращения электродвигателя выполнен по принципу, описанному в [1]. При работе двигателя через заданное число полуволн сетевого напряжения производится пропуск в подаче напряжения, что снижает обороты двигателя. Нижний предел запуска получается при 6 следующих подряд рабочих полуволнах. Количество пропущенных после этого полуволн может составлять, например, 58, тогда частота вращения снижается до 20 об/мин, правда, при значительной неравномерности вращения вала. Соединение обмоток двигателя звездой или треугольником не имеет значения, а мощность подключаемого двигателя требует только выбора необходимых (по номинальному току) диодов и тиристора. Принципиальное отличие данного устройства заключается в том, что управление включением обмоток двигателя выполнено без микроконтроллера.
     Работа устройства  проверялась на двигателе КД-6-4 (220 В, 50 ГЦ, 1400 об/мин, 6 Вт) от лентопротяжного механизма катушечного магнитофона, а также на 3-фазном 4-полюсном асинхронном двигателе 120 Вт (приводе бытового заточного станка) с фазосдвигающим конденсатором 4 мкФ х 500 В.
     На одновибраторе DA1 (рис.1) выполнен детектор "нуля". Выделение момента прохождения сетевого напряжения через ноль обеспечивается двумя светодиодами, выполняющими функцию стабилитрона с напряжением стабилизации 2,9 В. Питание светодиодов осуществляется через выпрямитель на диодах VD1…VD4. Если напряжение сети становится ниже порога открывания последовательно включенных светодиодов, то делитель R1-R2 устанавливает сигнал на выводе 2 DA1 меньше 1/3 напряжения питания микросхемы. Этот момент является сигналом для запуска одновибратора, который обеспечивает на выходе прямоугольные импульсы с частотой 50 Гц синхронно с моментом перехода селевого напряжения через ноль, что снижает уровень помех при включении и выключении обмоток двигателя.
     В [2] подробно описана схема запуска и чтения CMOS EEPROM памяти 64 х 16 бит с использованием восьмиразрядного регистра КР1533ИР23, но в предложенной схеме генератор на микросхеме КР1006ВИ1 заменен детектором "нуля" на этой же микросхеме, обеспечивающей на выходе импульсы с частотой 50 Гц. Основное отличие в том, что считываемые данные с вывода 4 микросхемы DD2 для управления двигателем поступают на вход D3 микросхемы DD1. Резистор R5 обеспечивает в момент включения источника питания и до завершения команды установки чтения нулевой ячейки памяти уровень логического "0" на выходе Q3 DD1. Это важно, так как до начала чтения данных из памяти вывод 4 DD2 находится в третьем Z-состоянии.
     Для последовательного чтения всей памяти начальная команда READ "0110" формируется 8-разрядным регистром DD1, который работает в режиме приема и передачи последовательной информации и переключается синхронно с положительным перепадом на тактовом входе "C" сигналом от детектора "нуля". Тактируемые триггеры в DD1 соединены последовательно. Сразу после включения источника питания они имеют на выходах высокий уровень, если на вход не подан уровень "0". Для заданной команды чтения вход D4 заземлен, а на вход D7 кратковременно (только в начальный момент) через цепочку С3-R9-VD5 подается сигнал низкого уровня. На выходах DD1 получается код "0110", который сдвигается с каждым тактовым сигналом. При этом обеспечивается полное соответствие рекомендуемой последовательности сигналов для подготовки чтения нулевой ячейки памяти.
     Дальнейшая подача тактовых импульсов от детектора  обеспечивает последовательное побитное чтение ячеек памяти, пока не будет достигнуто чтение нулевого бита последней ячейки памяти. Дальше процесс чтения ячеек памяти циклически повторяется. Это свойство характерно для микросхемы памяти 93LC46 I/P CCM ф. Microchip в корпусе DIP8. Небольшую партию микросхем производства 1997 года, приобретенную по случаю, я использую в своих конструкциях до настоящего времени. При разработке использовались описания аналогичных микросхем других производителей, а свойство циклического просмотра всей памяти было экспериментально обнаружено программным путем на программаторе. Возможно, и другие микросхемы памяти указанного производителя обладают указанным свойством. Найти в Интернете описание микросхемы мне не удалось, хотя есть предположение, что об этом там ничего не сказано.
     Если читаемый бит содержит "1", то на выходе Q3 DD1 в следующем такте импульса от детектора на протяжении одного полупериода сетевого напряжения будет присутствовать уровень "1", являющейся сигналом для открывания тиристора. Для увеличения тока на управляющем электроде тиристора можно подключить параллельно оставшиеся свободными входы и выходы триггеров микросхемы DD1.
     Задержка сигнала (со входа на выход) для триггеров микросхемы DD1 составляет 38 нс, а сигнал, подаваемый на вход DI микросхемы DD2 должен приходить раньше тактового сигнала (на входе SK) не менее чем на 200 нс. Учитывая, что возможна подача тактового сигнала трапецеидальной формы, необходимую задержку обеспечивает интегрирующая цепочка R8-C4. Наличие задержки оказалось критичным к сопротивлению резистора R5 (при сопротивлении R5 20 кОм схема запускалась только после многократного включения питания).
     Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, показаны на рис. 2. Выбор частоты вращения двигателя задается записью соответствующих кодов в ячейки памяти микросхемы DD2, что не требует знаний и навыков программирования, когда для указанных целей применяется микроконтроллер. Для программирования микросхемы памяти можно использовать простейший программатор из [3].
     Литература
     1. В.Мельник. 3-х фазный двигатель в однофазной сети. - Радиомир, 2004, №10, С.19.
     2. В.Мельник. Работа с CMOS EEPROM памятью без микроконтроллера. - Радиокомпоненты, 2007,  №2, С.46.
     3. В.Мельник. Программатор EEPROM памяти для ПК. - Радиомир, 2006, №11, С.37.
     Рис.1

     Рис.2


meet beautiful russian brides

Особенности подключения 3-ех фазного двигателя к однофазной сети

Случаются такие ситуации, когда требуется осуществить подключения 3-ех фазного двигателя к сети 220В. В этих случаях не стоит теряться, так как сделать это довольно-таки просто. 

 

На рисунке указаны возможные типы подключения таких двигателей: треугольником и звездой. 

 

Вращение ротора – основное движение двигателя. Оно происходит за счет того, что по 3-ем его обмоткам в разные периоды времени течет ток, который создает движение магнитного поля, которое и влияет на ротор. В случае же, когда 3 фазный двигатель в однофазной сети подключен, движения ротора не будет происходить, без изменения подключения обмоток. 

Самый простой способ включения  в сеть – это добавить в схему двигателя конденсатор, который будет сдвигать фазы. Подключаться он будет через один из контактов.
В этом случае частота вращения двигателя останется без изменений, а вот мощность двигателя упадет приблизительно на 40%. 

 

 

В данных схемах подключения указаны еще и пусковые конденсаторы, которые дают возможность быстро запустить двигатель, а также кнопка включения этого конденсатора. Она нужна только на время включения двигателя. После того, как он достигнет максимальных оборотов, конденсатор потребуется обесточить и разрядить нажатием на кнопку. 

Запуск возможно осуществить и без применения пускового конденсатора. Как правило, мощность двигателя не должна превышать в этом случае 1кВт.

 

Подбор конденсаторов

Ср просто подбирается так: на каждые 100Вт двигателя приходится 7мФ конденсатора. 

Самым простым способом подобрать Сп будет умножение емкости Ср на 2. Следовательно, если емкость Ср составила 100мФ, то емкость Сп будет 200мФ. На практике, применяются емкости в этом случае от 100мФ до 200мФ, что не будет ошибкой.

Использовать можно несколько конденсаторов меньших емкостей, соединенных параллельно. Это даст возможность поэкспериментировать с емкостями и обойтись подручными материалами. 

Пусковой конденсатор можно купить самый дешевый, ввиду того, что работать он будет лишь несколько секунд при включении двигателя. Рабочие конденсаторы можно использовать металлопленочные или металлобумажные. 

3-фазный двигатель в однофазной сети | em_system

Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.

Фазосдвигающий конденсатор

Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.

В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной. Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.

Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = k*I / U,

где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).

Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.

Пусковой конденсатор

Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься. Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.

Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.

Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.

Двигатель с пусковой обмоткой

Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую. Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.

Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.

Благодарю за внимание!

Если информация была полезной для Вас - подписывайтесь на канал, чтобы не пропусть другие интересные и полезные статьи!

Что такое трехфазный двигатель и как он работает?

Трехфазные двигатели (также численно обозначаемые как трехфазные двигатели) широко используются в промышленности и стали рабочей лошадкой многих механических и электромеханических систем из-за их относительной простоты, проверенной надежности и длительного срока службы. Трехфазные двигатели являются одним из примеров типа асинхронного двигателя, также известного как асинхронный двигатель, который работает на принципах электромагнитной индукции. Хотя существуют также однофазные асинхронные двигатели, эти типы асинхронных двигателей реже используются в промышленных приложениях, но широко используются в бытовых приложениях, таких как пылесосы, компрессоры холодильников и кондиционеры, из-за использования однофазных двигателей. фаза переменного тока в домах и офисах.В этой статье мы обсудим, что такое трехфазный двигатель, и опишем, как он работает. Чтобы получить доступ к другим ресурсам о двигателях, обратитесь к одному из наших других руководств по двигателям, посвященным двигателям переменного тока, двигателям постоянного тока, асинхронным двигателям, или к более общей статье о типах двигателей. Полный список статей о моторах можно найти в разделе статей по теме.

Что такое трехфазное питание?

Чтобы понять трехфазные двигатели, полезно сначала понять трехфазную мощность.

При производстве электроэнергии переменный ток (AC), создаваемый генератором, имеет характеристику, состоящую в том, что его амплитуда и направление меняются со временем.Если графически отображать амплитуду по оси y и время по оси x, соотношение между напряжением или током в зависимости от времени будет напоминать синусоидальную волну, как показано ниже:

Рисунок 1 - Однофазный переменный ток

Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

Электроэнергия, подаваемая в дома, является однофазной, это означает, что имеется один токоведущий провод плюс нейтраль и заземление. В трехфазном питании, которое используется в промышленных и коммерческих условиях для запуска более крупного оборудования, которое требует большей мощности, есть три проводника электрического тока, каждый из которых работает с разностью фаз 120 o 2π / 3. радианы друг от друга.Если рассматривать графически, каждая фаза будет выглядеть как отдельная синусоида, которая затем объединяется, как показано на изображении ниже:

Рисунок 2 - Трехфазное электрическое питание со сдвигом фаз 120
o между каждой фазой

Изображение предоставлено: teerawat chitprung / Shutterstock.com

Трехфазные двигатели питаются от электрического напряжения и тока, которые генерируются как трехфазная входная мощность и затем используются для выработки механической энергии в виде вращающегося вала двигателя.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазные двигатели - это тип двигателя переменного тока, который является конкретным примером многофазного двигателя. Эти двигатели могут быть асинхронными двигателями (также называемыми асинхронными двигателями) или синхронными двигателями. Двигатели состоят из трех основных компонентов - статора, ротора и корпуса.

Статор состоит из ряда пластин из легированной стали, вокруг которых намотана проволока, образуя индукционные катушки, по одной катушке на каждую фазу источника электроэнергии.Катушки статора питаются от трехфазного источника питания.

Ротор также содержит индукционные катушки и металлические стержни, соединенные в цепь. Ротор окружает вал двигателя и представляет собой компонент двигателя, который вращается для выработки механической энергии на выходе двигателя.

Корпус двигателя удерживает ротор с валом двигателя на комплекте подшипников для уменьшения трения вращающегося вала. Корпус имеет торцевые крышки, которые удерживают подшипниковые опоры и вентилятор, прикрепленный к валу двигателя, который вращается при вращении вала двигателя.Вращающийся вентилятор втягивает окружающий воздух снаружи корпуса и заставляет воздух проходить через статор и ротор для охлаждения компонентов двигателя и рассеивания тепла, которое генерируется в различных катушках из-за сопротивления катушки. Кожух также обычно имеет выступающие механические ребра снаружи, которые служат для дальнейшего отвода тепла в наружный воздух. Торцевая крышка также обеспечит место для электрических соединений для трехфазного питания двигателя.

Как работает трехфазный двигатель?

Трехфазные двигатели работают по принципу электромагнитной индукции, который был открыт английским физиком Майклом Фарадеем еще в 1830 году.Фарадей заметил, что когда проводник, такой как катушка или проволочная петля, помещается в изменяющееся магнитное поле, в проводнике возникает наведенная электродвижущая сила или ЭДС. Он также заметил, что ток, протекающий в проводнике, таком как провод, будет генерировать магнитное поле и что магнитное поле будет изменяться, когда ток в проводе изменяется по величине или направлению. Это выражается в математической форме, связывая ротор электрического поля со скоростью изменения магнитного потока во времени:

Эти принципы составляют основу для понимания того, как работает трехфазный двигатель.

На рисунке 3 ниже показан закон индукции Фарадея. Обратите внимание, что наличие ЭДС зависит от движения магнита, которое приводит к изменению магнитного поля.

Рисунок 3 - Принцип электромагнитной индукции

Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

Для асинхронных двигателей, когда статор питается от трехфазного источника электроэнергии, каждая катушка генерирует магнитное поле, полюса которого (северный или южный) меняют положение, когда переменный ток колеблется в течение полного цикла.Поскольку каждая из трех фаз переменного тока сдвинута по фазе на 120 o , магнитная полярность трех катушек не все идентичны в один и тот же момент времени. Это условие приводит к тому, что статор производит так называемое RMF или вращающееся магнитное поле. Поскольку ротор находится в центре катушек статора, изменяющееся магнитное поле статора индуцирует ток в катушках ротора, что, в свою очередь, приводит к возникновению противоположного магнитного поля, создаваемого ротором. Поле ротора стремится выровнять свою полярность относительно поля статора, в результате к валу двигателя прикладывается чистый крутящий момент, и он начинает вращаться, пытаясь выровнять свое поле.Обратите внимание, что в трехфазном асинхронном двигателе нет прямого электрического соединения с ротором; магнитная индукция вызывает вращение двигателя.

В трехфазных асинхронных двигателях ротор стремится поддерживать соосность с RMF статора, но никогда не достигает этого, поэтому асинхронные двигатели также называют асинхронными. Явление, которое заставляет скорость ротора отставать от скорости RMF, известно как скольжение, что выражается как:

, где N r - скорость ротора, а N s - синхронная скорость вращающегося поля (RMF) статора.

Синхронные двигатели работают аналогично асинхронным двигателям, за исключением того, что в случае синхронного двигателя поля статора и ротора синхронизированы, так что RMF статора заставляет ротор вращаться с точно такой же скоростью вращения (в синхронизация - значит, скольжение равно 0). Дополнительные сведения о том, как это сделать, см. В статьях о реактивных двигателях и бесщеточных двигателях постоянного тока. Обратите внимание, что синхронные двигатели, в отличие от асинхронных двигателей, не нуждаются в питании от сети переменного тока.

Контроллеры двигателей для 3-фазных двигателей

Скорость, создаваемая трехфазным двигателем переменного тока, является функцией частоты источника переменного тока, поскольку она является источником RMF в обмотках статора. Поэтому некоторые контроллеры двигателей переменного тока работают, используя вход переменного тока для генерации модулированной или управляемой частоты на входе двигателя, тем самым управляя скоростью двигателя. Другой подход, который можно использовать для управления скоростью двигателя, - это изменение скольжения (описанное ранее).Если скольжение увеличивается, скорость двигателя (то есть скорость ротора) уменьшается.

Чтобы узнать больше о подходах к управлению двигателями, просмотрите нашу статью о контроллерах двигателей переменного тока.

Сводка

В этой статье представлено краткое обсуждение того, что такое трехфазные двигатели и как они работают. Чтобы узнать больше о двигателях, ознакомьтесь с нашими соответствующими статьями, перечисленными ниже. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https://kebblog.com/how-a-3-phase-ac-induction-motor-works/
  2. https://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/15848/Three-Phase-Electric-Power-Explained.aspx
  3. http://www.oddparts.com/oddparts/acsi/defines/poles.htm
  4. http://www.gohz.com/how-to-determine-the-pole-number-of-an-induction-motor
  5. https://www.elprocus.com/induction-motor-types-advantages/
  6. https: // www.intechopen.com/books/electric-machines-for-smart-grids-applications-design-simulation-and-control/single-phase-motors-for-household-applications
  7. https://www.worldwideelectric.net/resource/construction-ac-motors/

Прочие изделия для двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

Руководство по питанию (одно-, разделенное и трехфазное)

Для электрически ненастроенных, трехфазная и однофазная мощность могут рассматриваться по тем же принципам, что и механическая мощность.Несмотря на различия, у них есть одна общая черта - они передают мощность с помощью давления и потока. Обсуждая электрическую мощность, давление относится к силе, а поток - к скорости.

Вы рассчитываете мощность, передаваемую через однофазную и трехфазную сети, следующим образом: давление, умноженное на расход, или сила, умноженная на скорость.

Когда дело доходит до механической мощности, люди используют несколько разных терминов вместо слов «сила» и «скорость». Например, термины «фут-фунты» и «фунты на квадратный дюйм» описывают силу.Между тем, термины «скорость вращения» и «галлоны в минуту» относятся к скорости.

Что касается электроэнергии, то терминология становится более ограниченной. Например, только один термин «напряжение» описывает силу. Между тем, только два термина - «ток» и «амперы» - описывают скорость.

В прошлые десятилетия стандартом подачи электроэнергии был постоянный ток (DC), при котором мощность текла в одном направлении. В современном мире стандартом подачи электроэнергии является переменный ток (AC), при котором поток энергии имеет переменное направление.

Стандарт мощности был изменен с постоянного тока на переменный, поскольку последний обеспечивает более эффективную подачу энергии на большие длины и расстояния. Частота переменного тока различается в зависимости от страны:

  • 60 Герц (циклов в секунду) - частота переменного тока в США.
  • 50 Гц (циклов в секунду) - частота переменного тока во многих других странах.

В механической мощности уравнение мощности представляет собой произведение фут-фунта (давления) и скорости вращения (скорости).В электроэнергетике уравнение мощности представляет собой произведение напряжения (силы) на ток (расход).

В домашних условиях наиболее часто используемая силовая цепь состоит из однофазной двухпроводной сети переменного тока (AC), которая питает все, от компьютеров и бытовой техники до телевизоров, фенов и вентиляторов. Большинство установок имеют два провода - нейтральный и силовой. Электропитание проходит между двумя проводами, начиная с провода питания.

Что такое однофазный (двух- или двухфазный) и трехфазный?

Различия между однофазными, двухфазными и трехфазными системами сводятся к их конфигурациям, которые определяют уровень напряжения, подаваемого на оборудование на принимающей стороне.Чем тяжелее груз, тем выше требования.

Что такое однофазное питание?

Однофазная трехпроводная система - это система распределения питания переменного тока, которая экономит материал проводов в однофазной системе. Для распределительного трансформатора требуется только одна фаза на стороне питания. Трансформатор, который питает трехпроводную распределительную систему, содержит однофазную первичную входную обмотку.

В США и других округах есть разные уровни стандартного напряжения.В США стандартное однофазное напряжение составляет 120 В. Во многих других регионах стандартное однофазное напряжение составляет 230 В. Оба состоят из одного провода напряжения - 120 В или 230 В - и одного нейтрального провода.

Что такое двухфазное питание?

Двойная фаза - также известная как разделенная фаза - в основном то же самое, что и однофазная. Двойная фаза состоит из переменного тока (AC) с двумя проводами. В Соединенных Штатах типичная система электропитания в домах состоит из двух силовых проводов на 120 В - фазы A и фазы B, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов.Многие предпочитают этот подход за его гибкость.

В нагрузках с низким энергопотреблением, таких как освещение, телевизор, стереосистема и компьютерная периферия, питание подается от одной из двух цепей питания на 120 В. В нагрузках, которые используют большое количество энергии, таких как стиральная машина, посудомоечная машина, кондиционер и обогреватели, одна силовая цепь 240 В действует как источник питания.

Что такое трехфазное питание?

Трехфазное питание - это силовая цепь, состоящая из трехпроводной цепи переменного тока.Большинство коммерческих зданий в Соединенных Штатах имеют трехфазную цепь питания. Схема питания обычно состоит из четырех проводов - 208 Y / 120 В - расположение считается наиболее плотным и гибким.

По сравнению с однофазным, трехфазный источник питания обеспечивает большую мощность - в 1,732 раза больше, чем однофазная - при том же токе:

  • В нагрузках с низким энергопотреблением, таких как освещение, телевидение, радио, компьютер и сканер, питание может подаваться от любой из трех однофазных цепей питания на 120 В.
  • Для нагрузок со средней мощностью, таких как водонагреватели и осушители воздуха, питание может подаваться от любой из трех однофазных цепей питания на 208 В.
  • Нагрузки, требующие больших объемов энергии, включая обогреватели, кондиционеры и тяжелое гаражное оборудование, питаются от одной трехфазной цепи питания 208 В.

На большинстве промышленных предприятий США используются трехфазные четырехпроводные схемы питания, так как эта схема - 480 Y / 277 В - является самой плотной и мощной.По сравнению с трехфазным двигателем на 208 В трехфазный на 480 В обеспечивает значительно больший источник питания с таким же током или с пониженным на 43% током. Преимущества этой установки заключаются в следующем:

  • Снижение затрат на строительство благодаря меньшим размерам электрических устройств и схем.
  • Снижение затрат на электроэнергию за счет сохранения электрических токов, которые преобразуются в тепло, а не теряются.

Если учесть задействованное мощное оборудование, трехфазные системы ответственны за самые невероятные достижения в области архитектурной инженерии, которых когда-либо достигало человечество.

Разница между энергосистемой США и Европы

Энергетические системы в Северной Америке, Великобритании, континентальной Европе и Океании различаются.

Европейская энергосистема

В Европе в большинстве энергосистем используются трехфазные сети 230 В / 400 В. Основное исключение из этого правила - на фермах и в сельских деревнях, где для получения электроэнергии используются однофазные установки. Исключение связано с тем, что в сельской местности обычно имеется доступ только к одному высоковольтному проводу.

В Соединенном Королевстве федеральный закон требует, чтобы на строительных площадках электроинструменты и переносные фонари подавались через системы с центральным отводом напряжением 55 В. Подобные устройства используются с оборудованием на 110 В, для которого не требуется нейтральный провод. Цель здесь - снизить вероятность поражения электрическим током, который часто представляет собой серьезную угрозу на открытом воздухе, особенно в сырые и дождливые дни.

Одна из самых распространенных строительных машин в США.K. - переносной трансформатор, особенно тот, который преобразует энергию между однофазными 240 В и 110 В. Электропитание на строительных площадках обеспечивается напрямую через генераторные установки. Одним из дополнительных преимуществ такой компоновки является то, что лампы накаливания на 110 В - типичные для этой установки - имеют нити накаливания, которые более прочны и лучше приспособлены для выполняемой работы, чем нити нити ламп на 240 В.

В антиподном содружестве, которое предпочитает недорогие варианты, электрические сети обеспечивают однопроводные линии передачи с заземлением (SWER) для удаленных нагрузок.

Североамериканская энергосистема

Для жилых домов и небольших коммерческих объектов в США и Канаде трехпроводные однофазные системы являются наиболее распространенным источником электроэнергии. Установка позволяет работать двумя способами:

  • 120 В между нейтралью
  • 240 В от линии к линии

Первый из них подает питание на стандартные розетки и заземленные светильники. В более тяжелом оборудовании, таком как холодильники, духовки, посудомоечные машины, обогреватели и другие приборы, требующие более мощных источников энергии, используется второе.

Положение о коммутации управляющих двухфазных цепей. Обратный провод не имеет защиты автоматического выключателя. Таким образом, нейтральный провод должен использоваться исключительно цепями питания противоположной линии. Нейтраль может совместно использоваться двумя цепями противоположных линий, если имеется перемычка для подключения двух выключателей, поскольку это позволяет обоим срабатывать одновременно, а также предотвращает прохождение 120 В по цепям 240 В. В исключительном варианте терминологии 220 В называется однофазным в Соединенных Штатах, но не за рубежом.

Какие основные различия существуют между двухфазной и трехфазной электросетью?

В зданиях, где используются трехфазные источники питания, инженеры разработали электрические системы, обеспечивающие балансировку нагрузок. Это позволяет избежать дисбаланса в течение дня, поскольку разные стороны используют легкие, средние и тяжелые грузы. Инженеры также применили тот же принцип к источникам питания, которые они распределяют по разным зданиям.

В Великобритании на одну фазу подается нейтраль при токах до 100А для отдельных объектов.В Германии и других странах Европы каждая недвижимость получает три фазы и нейтраль. Однако в Германии номинал предохранителя ниже, и он перетасовывается, чтобы предотвратить влияние, которое повышенные нагрузки могут оказать на первую фазу.

В США и Канаде часто наблюдается высокий уровень предложения дельты. В этой схеме одна обмотка имеет центральный отвод, что позволяет использовать три разных уровня напряжения. Основное назначение этого источника питания, подключенного по схеме треугольника, - обеспечить питание двигателей большой мощности, которым требуется вращающееся поле.

Однофазные нагрузки

За исключением систем с высоким перепадом треугольника, однофазная нагрузка может работать между любыми двумя фазами. Когда однофазные нагрузки распределяются по фазам системы, это сохраняет баланс нагрузок и создает более управляемую ситуацию для проводников. В сбалансированной системе звезды, состоящей из трех фаз и четырех проводов, три проводника и нейтраль системы имеют однородное напряжение.

Когда питающий трансформатор получает обратные токи из домов и зданий потребителей, эти токи совместно делят нейтральный провод.Если все возвращающие нагрузки равномерно распределены по каждой из трех фаз, нейтральный провод будет пропускать обратный ток, равный нулю. Однако использование мощности трансформатора может оказаться неэффективным, если вторичная сторона трансформатора имеет несимметричную фазную нагрузку.

Если в нейтрали питания возникает разрыв, напряжение между фазой и нейтралью не сохраняется. Более низкое напряжение будет на фазах с более высокими нагрузками, а более высокое напряжение будет на фазах с более низкими нагрузками.

Несбалансированные нагрузки

В трехфазной системе, где токи в проводах под напряжением не равны или не образуют идеального фазового угла 120 градусов, нагрузка несимметрична, поскольку потери мощности выше, чем в сбалансированной системе.

Электродвигатель относится к особому классу, когда речь идет о трехфазных нагрузках. Трехфазный асинхронный двигатель, применяемый в различных отраслях промышленности, обеспечивает высокую скорость и пусковой момент. Трехфазные двигатели, известные своей эффективностью, превосходят однофазные двигатели аналогичного номинала и напряжения.Трехфазный двигатель, требующий меньшего количества обслуживания и относительно низкую стоимость, служит дольше и меньше вибрирует, чем однофазный.

Трехфазные системы часто также обеспечивают питание электрического освещения, электрических котлов и других нагрузок резистивного отопления. По всей Европе к трехфазному питанию подходят бытовые электроплиты и отопительные приборы. Вы также можете подключить нагреватели между нейтралью и фазой, в которых отсутствует трехфазный доступ. В местах, где трехфазное питание недоступно, конфигурация с расщепленной фазой позволяет получить доступ к удвоенному значению напряжения для тяжелых нагрузок.

Двухфазная система использует два напряжения переменного тока, разделенных фазовым сдвигом на 90 градусов. Некоторые из первых общественных кондиционеров, а также самые первые генераторы на Ниагарском водопаде работали на двухфазных системах. Трансформатор Скотт-Т может использоваться для соединения двухфазных систем с трехфазными системами. Двухфазные системы в значительной степени были заменены трехфазными системами, но некоторые остатки двухфазных все еще существуют.

Какие бывают трехфазные конфигурации? Цепи звезда (Y) и треугольник (Δ)

Трехфазные цепи бывают двух конфигураций - звезда (Y) и треугольник (Δ).В звездообразной конфигурации используются три, а иногда и четыре провода, в то время как в треугольной конфигурации используются только три провода. В звездообразных конфигурациях дополнительный четвертый провод обычно заземляется и предлагается в качестве нейтрали.

Ни трехпроводный, ни четырехпроводный варианты не учитывают заземляющий провод, который проходит по линиям передачи с целью защиты от неисправностей. В нормальных условиях заземляющий провод даже не пропускает ток.

При одновременном использовании однофазной и трехфазной нагрузки вступает в силу четырехпроводная конфигурация "звезда".Примером этого может быть случай, когда источник питания питает свет, а также обогреватели. В местах, где муфты потребителей имеют общую нейтраль и имеют разное количество фазных токов, результирующие токи передаются по общей нейтрали.

Дельта соединяет обмотку между разными фазами в трехфазной конфигурации. Звезда соединяет каждую обмотку в источнике питания между фазой и нейтралью. В этих конфигурациях будет работать один трехфазный или три однофазных трансформатора.

В системе с открытым треугольником, также известной как V-система, конфигурация состоит из двух трансформаторов. Если трансформатор выходит из строя или становится злокачественным в замкнутом треугольнике, который состоит из трех однофазных трансформаторов, этот треугольник может работать как разомкнутый треугольник. Два трансформатора в разомкнутом треугольнике не только проводят ток для своих соответствующих фаз, но и пропускают ток третьей фазы.

Для того, чтобы система треугольника обнаруживала паразитные токи, необходимо заземление.Зигзагообразный трансформатор часто защищает дельта-конфигурацию от скачков напряжения. Зигзагообразный трансформатор возвращает токи короткого замыкания на землю.

Как проверить трехфазное напряжение

Чтобы иметь трехфазное электрическое питание, у вас должна быть установка с тремя проводами подключения для передачи. Электроэнергетические компании Северной Америки вырабатывают трехфазные токи, которые передают энергию по электрическим сетям, и это снабжает энергией города, поселки и пригороды на всей территории Соединенных Штатов и Канады.

В жилых домах и небольших офисных зданиях однофазное питание является наиболее распространенным источником энергии. На стадионах и промышленных предприятиях трехфазное питание является стандартным источником питания. Две схемы подключения трансформаторов, работающих от трехфазного тока, известны как треугольник и звезда. Между ними есть небольшая разница в напряжении, и все зависит от проводки.

Шаги, необходимые для проверки напряжения на двигателе, легко выполнить:

  • Выключите выключатель на двигателе.Снимите винты, которыми крышка крепится к разъединителю, и отложите крышку в сторону.
  • Переместите мультиметр на переменное напряжение. Присоединяемые провода зонда к следующим выводам подключаются - общий и вольтный. Если мультиметр имеет функцию автоматического выбора диапазона, переходите к следующему шагу. Если нет, выберите диапазон напряжения, который превышает предполагаемое напряжение.
  • Проверьте внутреннюю часть распределительной коробки на двигателе. Должно быть два набора проводов. Однажды набор должен включать три входящих провода, а другой должен состоять из трех исходящих проводов.
  • Подводимые провода должны быть подключены к клемме со следующими тремя символами - L1, L2 и L3. В качестве альтернативы терминал может перечислить их как Line 1, Line 2 и Line 3.
  • Выходящие провода следует присоединить к клемме со следующими тремя символами - T1, T2 и T3. В качестве альтернативы терминал может указать их как «Нагрузка 1», «Нагрузка 2» и «Нагрузка 3».
  • Из трех фаз тока каждая фаза проходит по проводу и обозначена входом и выходом соответствующим номером.Например, L3 и T3 представляют третью фазу.
  • Испытайте L и T попарно с помощью щупов мультиметра. Поместите щуп на L1 и L2, затем посмотрите на отображение напряжения. Повторите этот шаг с комбинацией L1 и L3, а затем L2 и L3. Напряжение для каждой из этих пар должно быть одинаковым.
  • Когда вы запускаете этот тест на парах T - T1 и T2, T1 и T3, а также T2 и T3 - напряжение для каждой пары должно быть нулевым.
  • Включите выключатель.Еще раз проверьте пары T. Напряжение для каждой пары должно быть таким же, как для пар L.

Если у вас есть свободная клемма нейтрали, проверьте однофазное напряжение между ней и L1. Повторите тест между нейтралью и L2 и нейтралью и L3. Тестируемое здесь напряжение должно составлять половину от того, что выходит для пар линий.

Во вращающемся преобразователе фаз одна фаза трехфазного тока может иметь другое напряжение, чем остальные две. В условиях нагрузки, которые связаны с работающими двигателями, напряжение будет изменяться, но этого следовало ожидать.

Когда вы проводите проверку напряжения, внимательно следите за тем, что вы делаете, и не позволяйте себе отвлекаться. Проведение этих тестов может быть опасным.

На некоторых двигателях выключатель такой же, как выключатель. Следовательно, переключение разъединителя в положение «включено» фактически приведет к включению двигателя.

Дополнительная информация об электроэнергетике

В сегодняшнем мире высоких технологий и высоких технологий доступ к электроэнергии в любое время и в любых условиях не является роскошью.Это обязательно. Global Electronic Services выполняет сервисные работы на полном спектре промышленной электроники, двигателей и другого высокомощного оборудования. Мы рекомендуем вам оставаться в курсе событий в области электроэнергетики на благо вашей компании.

Запросить цену

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Преимущества трехфазной системы питания перед однофазной системой

Трехфазная система выработки, передачи и распределения энергии очень распространена во всем мире из-за существенных преимуществ перед однофазной и другими многофазными системами системы.

Однофазная система

Синусоидальное переменное напряжение , имеющее определенный период времени и частоту, генерируемое однообмоточным генератором переменного тока в качестве напряжения источника, известно как однофазная система питания . Цепь, питаемая этими напряжениями, называется однофазной цепью переменного тока. Другими словами, цепь A содержит один переменный ток, а напряжение идентифицируется как цепь 1-Φ.

Трехфазная система

Система содержит более одной фазы, известную как многофазная система или многофазная система .Система 3-Ф содержит три фазы , имеющие одинаковую частоту, где существует фиксированный угол 120 ° между напряжениями источника, генерируемыми генератором переменного тока, имеющим три обмотки. Точно так же существует разность углов 90 ° между двумя фазами в двухфазной системе питания.

Ключевые преимущества системы 3-Φ перед системой 1-Φ

Многофазный или трехфазный источник питания имеет следующие преимущества перед однофазной системой электроснабжения.

  1. Для передачи определенной мощности на определенное расстояние при заданном номинальном напряжении трехфазной системе требуется меньше проводникового материала по сравнению с однофазной системой.
  2. Размер машины, работающей от трехфазной системы, меньше, чем у машины, работающей от однофазного напряжения и имеющей такую ​​же номинальную выходную мощность.
  3. В трехфазной системе питания меньшее падение напряжения происходит от источника к точкам нагрузки.
  4. Трехфазное питание создает однородное вращающееся магнитное поле, поэтому трехфазные двигатели проще по конструкции, имеют небольшие размеры и могут запускаться автоматически с плавной работой.
  5. Многофазная система вырабатывает мощность с постоянной скоростью в нагрузке.
  6. Трехфазная система может передавать больше мощности по сравнению с однофазной системой.
  7. КПД устройств и приборов с трехфазным питанием выше, чем у машин с однофазным питанием.
  8. Трехфазные машины дешевле и эффективнее.
  9. Трехфазная система обеспечивает постоянную мощность, в то время как однофазная система обеспечивает пульсирующую мощность, что приводит к плавной и безвибрационной работе машины 3-Φ по сравнению с машинами 1-Φ с шумом и вибрацией.
  10. Номинальную мощность машин можно увеличить, увеличив количество фаз в системе.
  11. Трехфазная машина с таким же номиналом занимает меньше места по сравнению с однофазной машиной.
  12. Однофазное питание может быть получено от трехфазного источника питания для работы однофазных машин. Трехфазная машина не может работать от однофазного напряжения питания.
  13. Трехфазный источник питания может быть легко преобразован в однофазный источник питания, в то время как для преобразования однофазного источника питания в трехфазное питание требуется сложная система. выключить.В случае трехфазного повреждения одной линии, две другие линии обеспечивают питание других подключенных к ним точек однофазной нагрузки.
  14. Многофазный или трехфазный двигатель обеспечивает равномерный крутящий момент, в то время как однофазные двигатели (кроме коллекторных двигателей) обеспечивают пульсирующий крутящий момент.
  15. Трехфазные двигатели запускаются автоматически, а однофазные двигатели не запускаются автоматически.
  16. Если размер рамы трехфазного генератора переменного тока, двигателя или трансформатора такой же, как у однофазного двигателя, генератора переменного тока или трансформатора, выходная мощность трехфазных машин будет выше, чем у однофазной машины.
  17. Многофазный генератор переменного тока может быть легко соединен в пару и работать в параллельном режиме по сравнению с однофазными генераторами переменного тока, имеющими пульсирующую реакцию якоря.
  18. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока от источника 3-Ф составляет 4%, а коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока от источника 1-Ф составляет 48%. Следовательно, стоимость преобразователя для выпрямленного постоянного тока из источника 3-Ф меньше, чем у преобразователя, используемого для выпрямленного постоянного напряжения из источника 1-Ф, из-за меньшего количества фильтров, используемых в выпрямлении системы питания 3-Ф.
  19. Трехфазные двигатели имеют лучший коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.

Связанный пост: Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

На следующих рисунках показана равномерная мощность, вырабатываемая при единичном коэффициенте мощности трехфазным источником питания, когда мощность, производимая однофазной машиной, пульсирует .

Приведенное выше объяснение показывает, почему трехфазная система электроснабжения более эффективна, удобна, экономична и надежна по сравнению с однофазной системой электроснабжения.Из-за вышеупомянутых преимуществ трехфазной системы перед однофазной, большинство стран мира выбрали ее вместо однофазной или других многофазных систем.

Похожие сообщения:

Разница между однофазным и трехфазным двигателем -

Когда вы используете устройство, потребляющее электричество, вы обычно видите тип источника питания. Стандартным источником питания для домов и предприятий является источник питания переменного тока.

В каждом источнике питания есть тип электрической фазы, на которую он подразделяется. Две категории - однофазные и трехфазные.

Хотя они обеспечивают электрический ток, однофазный и трехфазный двигатель не одно и то же. Давайте посмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой из них лучше всего подходит для ваших нужд.

Электричество по фазе

Электричество, включенное по фазе, - это ссылка на напряжение существующего провода. Термин «фаза» относится к типу распределительной нагрузки, с которой может справиться провод.

Если используется один провод, он будет иметь большую нагрузку. Если используются три провода, электрическая нагрузка распределяется равномерно. Это существенное различие определяет надежность получаемого вами электрического тока.

Однофазный двигатель

Однофазный двигатель - наиболее распространенный тип, который используется сегодня. В основном он используется для жилых домов и непромышленных предприятий.

Однофазные двигатели переменного тока используют двухпроводную схему. У вас есть фазный провод, по которому проходит ток, и нейтральный провод.Так что, если вы включаете телевизор или один из светильников в доме, вероятно, используется однофазный ток.

Трехфазный двигатель

Трехфазный двигатель вырабатывает электричество, как однофазный двигатель, но распределение нагрузки другое. Он работает с использованием трехпроводных двигателей переменного тока для разделения электричества на разные фазы.

Многие предприятия и производители используют трехфазные двигатели, потому что это снижает потребление электроэнергии и экономит деньги. Системы с трехфазным двигателем также вырабатывают в три раза больше мощности, чем однофазный двигатель, при этом требуется только один дополнительный провод.

Преимущества однофазного питания

Однофазное питание имеет свои преимущества. Опять же, он обеспечивает достаточное количество энергии для жилых домов. Таким образом, он может питать ваш холодильник, телевизор, свет и заряжать ваши устройства.

Конструкция однофазного двигателя также проста. Возможно, наступит время, когда вам нужно будет проверить свой ток. Так что вы сможете понять устройство, если помощь недоступна.

Преимущества трехфазного питания

Предприятия используют трехфазное питание, потому что они могут выдерживать более тяжелую энергетическую нагрузку, а также эффективно ее распределять.Трехфазные двигатели также не требуют дополнительного пускателя, как однофазные двигатели. Это означает, что энергии, вырабатываемой трехфазным двигателем, достаточно для самостоятельного запуска.

Трехфазный источник питания может быть более экономичным в долгосрочной перспективе. Отсутствие материалов, необходимых для передачи и распределения электрического тока, делает его отличным вариантом для предприятий, которым необходимо использовать большое количество электроэнергии.

Правый фазный двигатель - ключ к успеху

Теперь, когда вы знаете разницу между однофазным и трехфазным двигателем, электронные тормоза Ambitech могут помочь выбрать подходящий для ваших нужд.

Если вам нужна помощь с двигателем переменного тока или промышленным оборудованием, позвольте нам помочь. Свяжитесь с нами сегодня, если у вас есть другие вопросы по фазным двигателям.

Что подразумевается под однофазным или трехфазным подключением? - Энергид

Переменный электрический ток, которым питается ваш дом, может подаваться через различные типы подключения:

  • 2-проводное: однофазное подключение
  • 3- или 4-проводное: трехфазное подключение

У каждого типа подключения есть свои преимущества.С однофазной системой легче сбалансировать электрические нагрузки сети. Трехфазное соединение , с другой стороны, больше подходит для потребления здания, которое включает мощные машины (например, помещения самозанятого подрядчика) или лифт, для которого требуется трехфазная система. . Фактически, он может нести в три раза больше мощности .

Как мне узнать, подключен ли мой дом к однофазному или трехфазному соединению?

Достаточно взглянуть на свою сервисную электрическую панель .Вы увидите либо 2, либо 3 или 4 провода.

2-проводное: однофазное подключение

Если это однофазное соединение, в вашу электрическую сервисную панель входят два провода:

  • черный или красный провод под напряжением
  • синий «нейтральный» провод

Эти два провода разделяет разность напряжений 230 В.

3- или 4-проводное: трехфазное подключение

Если это трехфазное соединение, в вашу электрическую сервисную панель входят 3 или 4 провода, в зависимости от того, что ваш электрик смог установить с имеющейся электросетью.

  • три провода под напряжением: черный, красный, коричневый или серый
  • синий «нейтральный» провод

Это позволит ему правильно распределить силовые кабели вашего дома в зависимости от типа подключения для поддержания баланса электрической сети.

В большинстве случаев разница напряжений 230 В, отделяет каждый провод под напряжением от нейтрали, в то время как разница напряжений 400 В между двумя проводами под напряжением.Это позволяет питать как бытовые кабели напряжением 230 В, так и устройства, требующие 400 В (например, автомобильное зарядное устройство).

Обратите внимание, что некоторые дома снабжены трехфазным питанием 3 x 230 В . Напряжение 230 В отделяет каждый провод под напряжением, нейтральный провод отсутствует.

Нужны ли мне специальные розетки, если мое здание подключено по трехфазной схеме?

Да, но только для устройств , которые работают в трехфазном режиме , таких как двигатель лифта или коммерческая печь.Это круглые 4-контактные разъемы + заземление, подключенные к 5 проводам : 3 провода под напряжением + нейтраль + заземление.

Для остальных розеток подходит стандартная модель 2 пин + земля. Эти розетки имеют 2 провода и заземление. : 2 провода под напряжением (трехфазное напряжение 400 В) или 1 провод под напряжением + нейтраль (трехфазное напряжение 230 В).

Нейтральный и заземляющий провода: не путать!

Если ваша электрическая система была установлена ​​правильно, нейтральный провод будет синего цвета .Это дает возможность получить необходимое напряжение между двумя выводами.

Его не следует путать с заземлением желтого и зеленого заземления. Это позволяет передавать электрический ток от неисправного устройства или кабеля на землю, защищая вас от поражения электрическим током.

Можно ли увеличить мощность однофазного подключения или поменять на трехфазное?

При необходимости мощность вашего однофазного подключения может быть увеличена максимум до 63 А.В некоторых конкретных случаях вам действительно может потребоваться переключиться на трехфазный режим, например, если вы хотите, чтобы ваш электромобиль заряжался быстрее.

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Трехфазная система имеет три токоведущих провода, которые подают напряжение 440 В на крупных потребителей. В то время как однофазная система имеет один токоведущий провод, который используется в бытовых целях. Ниже приведены основные преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной системой.

  • Более высокая мощность
    Номинальная мощность, то есть мощность трехфазной машины, почти в 1,5 раза превышает номинальную мощность (мощность) однофазной машины того же размера.
  • Постоянная мощность
    В однофазных цепях подаваемая мощность пульсирует. Даже когда напряжение и ток совпадают по фазе, мощность равна нулю дважды в каждом цикле. В то время как в многофазной системе передаваемая мощность почти постоянна, когда нагрузки находятся в сбалансированном состоянии.
  • Экономика передачи энергии
    Трехфазная система требует только 75% веса проводящего материала от веса, необходимого однофазной системе для передачи такого же количества энергии на фиксированное расстояние при заданном напряжении.
  • Превосходство трехфазных асинхронных двигателей
    Трехфазные асинхронные двигатели имеют широкую область применения в промышленности, поскольку ниже приведены следующие преимущества.

1. Трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися , тогда как однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически. Это означает, что однофазный двигатель не имеет пускового момента и, следовательно, ему необходимы вспомогательные средства для запуска на начальной стадии.

2. Трехфазные асинхронные двигатели имеют на более высокий коэффициент мощности и КПД на , чем у однофазных асинхронных двигателей.

  • Размер и вес генератора переменного тока
    Трехфазный генератор переменного тока имеет небольшие размеры и легкий вес по сравнению с однофазным генератором переменного тока.
  • Требования к меди и алюминию
    Трехфазная система требует меньше меди и алюминия для системы передачи по сравнению с однофазной системой передачи.
  • Частота вибрации
    В трехфазном двигателе частота колебаний меньше по сравнению с однофазным двигателем, поскольку в однофазном двигателе передаваемая мощность зависит от тока и постоянно изменяется.
  • Зависимость
    Однофазная нагрузка может эффективно питаться от трехфазной нагрузки или системы, но трехфазная система не может зависеть или питаться от однофазной системы.
  • Крутящий момент
    В трехфазной системе создается равномерный или постоянный крутящий момент, тогда как в однофазной системе создается пульсирующий крутящий момент.

Руководство | NFCC CPO

Однофазное электричество

Однофазная система является наиболее распространенной и в основном используется в домах, тогда как трехфазная система распространена в промышленных или коммерческих зданиях, где требуются большие нагрузки.

Однофазные системы используют электроэнергию переменного тока (AC), в которой напряжение и ток меняются по величине и направлению циклически, обычно от 50 до 60 раз в секунду.В Великобритании однофазное напряжение составляет 230 вольт.

В электротехнике однофазная электроэнергия относится к распределению с использованием системы, в которой все напряжения источника питания изменяются в унисон.

Проще говоря, однофазное электричество можно рассматривать как каноэ для одного человека. Лопатка входит в воду для передачи энергии, а затем покидает воду до того, как вторая лопасть снова войдет в воду, чтобы передать больше мощности, что приведет к изменению мощности.

Время от времени будет нулевая выходная мощность, а в цикле будет два пиковых выхода мощности, см. Диаграмму ниже.

Рисунок 9: График однофазной мощности

Однофазное распределение используется, когда нагрузки в основном освещают и обогревают, с небольшим количеством крупных электродвигателей. Однофазный источник питания, подключенный к электродвигателю переменного тока, не создает вращающегося магнитного поля; Однофазные двигатели нуждаются в дополнительных цепях для запуска, и такие двигатели редко встречаются с номинальной мощностью выше 10 или 20 кВт.

Специальные однофазные тяговые электрические сети могут работать на частоте 16,67 Гц или других частотах для питания электрических железных дорог.

Трехфазное электричество

Проще говоря, трехфазное электричество можно рассматривать как три однофазных источника электроэнергии, которые подают свою пиковую мощность на расстоянии 120 ° друг от друга.

В качестве аналогии рассмотрим каноэ с тремя гребцами на байдарках, которые гребут на каноэ поочередно. В отличие от одного каноиста, всегда есть выходная мощность и никогда не бывает нулевой выходной мощности, что делает этот источник питания более подходящим для промышленных двигателей и оборудования.

Рисунок 10: График трехфазной мощности

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *