Как правильно подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220В. Какие схемы подключения существуют. Как рассчитать емкость конденсаторов. Какие меры безопасности нужно соблюдать при подключении.
Способы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети
Существует несколько основных способов подключения трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети 220В:
- С использованием пускового конденсатора
- С применением рабочего и пускового конденсаторов
- По схеме Штейнмеца
- С помощью частотного преобразователя
Каждый из этих способов имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.
Подключение трехфазного двигателя с пусковым конденсатором
Это наиболее простой и распространенный способ. Принцип работы заключается в создании искусственной третьей фазы с помощью конденсатора.
Схема подключения выглядит следующим образом:
- Две обмотки двигателя подключаются напрямую к сети 220В
- Третья обмотка подключается через пусковой конденсатор
- Параллельно конденсатору устанавливается кнопка пуска
При запуске кнопка замыкается, подключая пусковой конденсатор. После выхода на рабочий режим кнопка размыкается, и двигатель работает на двух фазах.
Расчет емкости пускового конденсатора
Для расчета емкости пускового конденсатора используется формула:
C = 2800 * I / U
Где:
- C — емкость конденсатора в мкФ
- I — номинальный ток двигателя в А
- U — напряжение сети в В
Например, для двигателя мощностью 1,5 кВт с номинальным током 3,4 А емкость пускового конденсатора составит:
C = 2800 * 3,4 / 220 = 43 мкФ
Схема с рабочим и пусковым конденсаторами
Данная схема позволяет улучшить пусковые характеристики двигателя и повысить его КПД в рабочем режиме.
Принцип подключения:
- Рабочий конденсатор меньшей емкости включается постоянно
- Пусковой конденсатор большей емкости подключается только на время пуска
- После выхода на рабочий режим пусковой конденсатор отключается
Емкость рабочего конденсатора обычно составляет 20-30% от емкости пускового. Например, если пусковой 50 мкФ, то рабочий 10-15 мкФ.
Преимущества схемы с двумя конденсаторами
- Улучшенные пусковые характеристики двигателя
- Повышенный КПД в рабочем режиме
- Возможность запуска двигателя под нагрузкой
- Более плавный пуск и меньшие пусковые токи
Подключение по схеме Штейнмеца
Схема Штейнмеца позволяет создать искусственную трехфазную систему из однофазной сети с помощью конденсатора и дросселя.
Принцип работы:
- Две обмотки подключаются напрямую к сети
- Третья обмотка через конденсатор и дроссель
- Конденсатор и дроссель подбираются так, чтобы создать сдвиг фаз 120°
Преимущество схемы Штейнмеца — возможность длительной работы двигателя с нагрузкой до 70-80% от номинальной.
Расчет элементов схемы Штейнмеца
Емкость конденсатора (мкФ) и индуктивность дросселя (Гн) рассчитываются по формулам:
C = 3300 / U
L = U / (2 * π * f * I)
Где U — напряжение сети, f — частота сети, I — номинальный ток двигателя.
Использование частотного преобразователя
Частотный преобразователь позволяет запитать трехфазный двигатель от однофазной сети без потери мощности. Принцип работы:
- Преобразователь выпрямляет однофазное напряжение
- Затем формирует трехфазное напряжение нужной частоты
- Двигатель подключается к выходу преобразователя
Преимущества использования ЧП:
- Сохранение полной мощности двигателя
- Плавный пуск и регулировка скорости
- Защита двигателя от перегрузок
- Энергосбережение при работе с переменной нагрузкой
Однако стоимость частотного преобразователя довольно высока, что ограничивает его применение.
Меры безопасности при подключении
При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Использовать автоматический выключатель соответствующего номинала
- Обеспечить надежное заземление двигателя и корпуса оборудования
- Применять конденсаторы, рассчитанные на соответствующее напряжение
- Не превышать допустимую нагрузку на двигатель
- Регулярно проверять состояние изоляции обмоток
Несоблюдение правил безопасности может привести к поражению электрическим током или выходу двигателя из строя.
Выбор оптимальной схемы подключения
Какую схему подключения выбрать? Это зависит от нескольких факторов:
- Мощность двигателя
- Характер нагрузки
- Режим работы (кратковременный или длительный)
- Требования к пусковым характеристикам
- Бюджет
Для маломощных двигателей до 1 кВт подойдет простая схема с пусковым конденсатором. Для более мощных рекомендуется схема с двумя конденсаторами или схема Штейнмеца. При необходимости регулировки скорости оптимальным выбором будет частотный преобразователь.
Практические рекомендации по подключению
При самостоятельном подключении трехфазного двигателя к однофазной сети рекомендуется:
- Внимательно изучить паспортные данные двигателя
- Правильно рассчитать емкость конденсаторов
- Использовать качественные комплектующие
- Надежно изолировать все соединения
- Проверить работу двигателя на холостом ходу перед подключением нагрузки
- При необходимости обратиться к квалифицированному электрику
Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить надежную и безопасную работу двигателя от однофазной сети.
Подключение асинхронного двигателя к однофазной цепи
Тема сьогоднішнього огляду – підключення трифазного двигуна в однофазну мережу і, відповідно, застосування силової установки як однофазного агрегату. Існує дві принципові схеми включення: з пусковим блоком, або з постійно працює пусковий ємністю. Другий варіант, коли використовується пускова ємність, вважається кращим.
При конденсаторном включення у формуванні обертового магнітного поля приймають участь всі три обмотки, які за допомогою ємності (С), індуктивності (L) і активного опору (R) створюють не симетричну систему струмів. Варто відзначити, що підключення 3х фазного двигуна в однофазну мережу за допомогою конденсатора має свої особливості. Наприклад, після запуску одна з фаз одночасно з опором відключається від ланцюга, і тоді установка переходить на однофазний режим роботи, в якому обмотки статора потрапляє з обертового поля в пульсуюче.
Схеми підключення асинхронних установок в побутову мережу
Трапляється так, що потрібно забезпечити включення трифазного двигуна в однофазну мережу 220 В.
Для цього, в першу чергу, переставляємо перемички висновків обмоток так, щоб вийшла схема «трикутник». Це найбільш оптимальна схема при з’єднанні з однофазною мережею, що дозволяє досягти 70% потужності від номінального значення.
Два дроти мережі 220В під’єднуються безпосередньо до двох контактів в розподільній коробці. Залишився третій провід приєднується через конденсатор до будь-якого з означених проводів 220В або аналогічним клем в коробці.
Як згадувалося вище, запуск трифазного двигуна від однофазної мережі варто проводити через конденсатор, особливо, якщо установка функціонує в навантаженому режимі. Якщо не застосовувати зовнішню ємність, використовуючи тільки внутрішній конденсатор, двигун або не запуститься, або буде дуже довго набирати необхідні оберти.
Пускові ємності потрібні на час розгону двигуна, поки обороти не наберуть близько 70% від номінального значення. Весь процес займає 2-3 секунди, після чого конденсатори відключаються.
Підкреслимо, що для зручності пуск асинхронного двигуна від однофазної мережі організовують за допомогою вимикача: при натиснутій кнопці відбувається замикання пари контактів, подається стартовий імпульс.
При відпусканні кнопки, контакти розмикаються, а інші залишаються включеними до моменту натискання другої кнопки «стоп».
Чи можна організувати реверсивне обертання при підключенні мотора до однофазної мережі? Так, але напрямок буде залежати від того, до якого з контактів приєднана фазна обмотка. Напрямок задається за допомогою під’єднання через конденсатор тумблера, який, в свою чергу, з’єднується з обмотками номер один і два. Завдяки двухпозиционному тумблеру можна змусити обертатися двигун в будь-яку з сторін: вліво або вправо.
Підключення за схемою «зірка» і підбір ємності конденсаторів
У цьому блоці буде розглянута схема підключення асинхронного двигуна в однофазну мережу з напругою 220В. Але, відразу варто зазначити, що таке поєднання можливе за умови, коли обмотка трифазного електродвигуна розрахована на напругу 220/127В. В іншому механізм з’єднання проводів відповідає такому для схеми «трикутник».
Куди важливіше підібрати правильну ємність конденсатора.
Наведемо дві формули розрахунку для двох схем відповідно, але спочатку розшифровка позначень.
Ср – ємність конденсатора, вимірювана микрофарадами.
U – напруга мережі у вольтах.
I – сила струму в амперах.
Имеем две формулы для двух схем. Для схемы «треугольник» Ср = 4800* I/ U. Для схемы «звезда» формула выглядит так Ср = 2800* I/ U. Как узнать значение силы тока (I) для конкретного двигателя? Сила тока определяется по формуле I=P/(1,73*U*n*cosф), где P – это мощность установки в киловаттах, 1,73 – коэффициент соотношения фазных и линейных токов, cosф – коэффициент мощности, n – коэффициент полезного действия установки.
Конденсаторне включення трифазного асинхронного двигуна в однофазну мережу часто розраховують за так званим спрощеним формулам, відштовхуючись від того, що на кожні 100 Вт потужності двигуна необхідно 7 мкФ електроємності.
Те, наскільки точно підібрані параметри, вийде визначити тільки у процесі експлуатації системи.
Якщо параметри ємності значно вище характеристик двигуна, в процесі роботи мотор буде перегріватися. Якщо ж виявиться, що ємності конденсатора недостатньо, це позначиться на підсумковій потужності установки.
Варто організувати підключення асинхронного двигуна до однофазної мережі методом підбору ємності конденсатора від малої до великої.
Вибір типу конденсатора
Ми вже з’ясували, що асинхронні двигуни можна підключити до однофазної мережі. Визначили, що найкраще це робити через конденсатор. Залишається визначити тип ємнісного елемента.
Бажано застосовувати один і той же тип ємностей для робочої і пусковий версії. Найчастіше в справу йдуть паперові «кондери» в металевому корпусі:
На корпусе этих элементов указываются параметры: рабочее напряжение и емкость. У бумажных версий есть недостаток – громоздкость. Можно применять электролитические емкости, но тогда в схему придется добавить резисторы и диоды.
Совсем другое дело самые новые версии емкостей под названием полипропиленовые «кондеры» типа СВВ.
Они отлично себя зарекомендовали в сетях, напряжением 400-450 В. Именно такой тип емкостей мы рекомендуем брать тем, кто решил подключить асинхронный двигатель к однофазной сети 220 В. Кстати, про напряжение… К этому параметру также следует отнестись внимательно. Переплачивать з слишком большой запас нет никакого смысла. Напряжение конденсатора должно составлять 1,15 от напряжения сети, однако, желательно выбирать конденсаторы напряжением не менее 300В. Скажем, если на корпусе бумажной «бочки» указано 180 В, это означает, что она подойдет для работы в сети 90-120В.
Подведем итог. Заставить работать трехфазный асинхронный двигатель в однофазном режиме можно при условии подбора пускового конденсатора с правильными параметрами. Как это сделать, мы рассказали выше.
Улучшенная схема подключения трёхфазного электродвигателя к однофазной сети 220 В. « ЭлектроХобби
Улучшенная схема подключения трёхфазного электродвигателя к однофазной сети 220 В. « ЭлектроХоббиБлог Принципиальные Cхемы
Поскольку трёхфазные асинхронные электродвигатели довольно широко распространены и имеют определённые преимущества, они очень часто используются на практике.
Но, к сожалению, не всегда имеется возможность запитать его от трёхфазного источника. В этом случае поможет небольшая собранная схема. Как Вы должны знать, у трёхфазного электропитания значение напряжений его фаз относительно друг друга сдвинуты на 120 градусов и напряжение между ними равно 380 В. Если, это представить в замедленном времени, то получится нечто похожее на перетекание максимального значения между этими тремя проводами. Если подключить к таким проводам три катушки и их собрать в треугольник, то будет создаваться вращающееся электромагнитное поле. Благодаря ему, и работает электродвигатель.
В быту наиболее распространённым электропитанием является 220 В. Оно образовано между двумя проводами — фазой и нулём. Если в трёхфазном напряжение «бегало» между тремя проводами, то в однофазное питание такого эффекта не даст. Да и куда девать ещё один контакт от электродвигателя (ведь у асинхронных электродвигателей имеется 3 провода для подключения и плюс ещё земля). Вы должны помнить из основ электротехники, что конденсаторы умеют делать сдвиг по фазе.
Всю схему условно поделим на две части. Первая осуществляет включение и выключение по средствам простой схемы магнитного пускателя. Нажав на кнопку ПУСК, мы замыкаем цепь и пускатель срабатывает, становясь на самозахват (его контактом, что находится под кнопкой ПУСКА), тем самым подав напряжение на вторую часть схемы. Следовательно, кнопкой СТОП, эта схема выключается. Пр — это предохранитель (с ним будет надёжней). Вторая часть электрической схемы подключения трехфазного электродвигателя к однофазной сети представлена конденсаторами разгона (С2), работы (С1), шунтирующим резистором (R1 = 470 кОм), переключателем направления вращения и кнопкой разгона. Итак, конденсатор C1 служит для создания эффекта трёхфазной сети, а для чего нужен С2 и R1?
У асинхронных двигателей есть один недостаток, это «тяжкий» начальный момент запуска (а в нашем случае ещё и с пониженным напряжением).
При определённой нагрузке на валу электродвигателя, просто подав на него напряжение, у него не хватит сил для разгона (будет гудеть и нагреваться). Для того чтобы избежать подобного явления и был введён ещё один конденсатор (С2) задача которого вывести электродвигатель на нормальный режим работы. Разгон нужен в течение небольшого промежутка времени (около 4-8 сек). Для упрощения и удобства была запараллелена кнопка «разгона» с кнопкой «ПУСК» (понадобится спаренная кнопка). Для включения схемы необходимо нажать ПУСК и подержать его до тех пор, пока электродвигатель наберёт нужные обороты. Так как емкости оставляют некоторый заряд на себе после снятия напряжения, что может поразить Вас, был введён резистор R1, задача которого разряд С2. С1 разрядится через обмотку двигателя.
И последнее, что можно сказать, это о возможности менять направление вращение нашего электродвигателя. Если знаете или помните, то для изменения направления вращения трёхфазного электродвигателя требуется всего лишь поменять два провода местами.
В нашей схеме подключения трёхфазного электродвигателя к однофазной сети нужно перебросить только контакт конденсатора на второй питающий провод. Для этого в схеме стоит переключатель (Направление). На этом тема, схема подключения электродвигателя (3 фазный) к однофазной сети, окончена.
Видео по этой теме:
P.S. Не забывайте, что подключая трёхфазный электродвигатель, рассчитанный на напряжение питания 380 В. к сети 220 В., естественно будет потеряна мощность. Она будет примерно равняться 50 — 60% от номинальной мощности.
Поиск по сайту
Меню разделов
ac — Подключение трехфазного электродвигателя к однофазному источнику питания
Задан вопрос
Изменено 1 год, 4 месяца назад
Просмотрено 197 раз
\$\начало группы\$
Я хотел бы знать, какой самый дешевый и простой способ подключить трехфазный асинхронный двигатель переменного тока мощностью 2,2 кВт к однофазному источнику питания 230 В.
Кроме того, как в этой настройке можно запускать и останавливать двигатель? Будут ли нужны защитные устройства?
- переменный ток
- трехфазный
- асинхронный двигатель
- однофазный
- электрический
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Соединение Штейнмеца, вероятно, самое дешевое и простое, но оно позволяет двигателю обеспечивать только 70% его номинальной мощности. См.: 3-фазный двигатель, работающий от одной фазы с использованием соединения треугольником Штейнмец
Питание двигателя через частотно-регулируемый привод (VFD) позволяет двигателю обеспечивать номинальную мощность, а также обеспечивает регулируемую скорость. Это может быть проще, а стоимость может быть меньше, чем любая другая альтернатива, кроме соединения Штейнмеца.
То, что проще всего, в некоторой степени зависит от опыта человека, выполняющего преобразование.
То, что дешевле, зависит от желания и способности найти и использовать детали, которые используются, и какие материалы можно получить дешево.
Для получения дополнительной информации об альтернативных методах см.: Преобразование однофазного в трехфазное
ЧРП обеспечивает пуск и останов, а также защиту от перегрузки двигателя и замыкания на землю в линиях двигателя. Для подачи питания на частотно-регулируемый привод потребуется автоматический выключатель или другие средства отключения, а также защита параллельных цепей. Перед покупкой частотно-регулируемого привода рекомендуется скачать и прочитать руководство.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
сети — Почему трехфазное напряжение 440В, если только однофазное 230В?
Это еще более странно. Если у вас есть 220 В, ваши 3 фазы на самом деле только 381 В, потому что треугольники.
Они не имеют ничего общего друг с другом
Стандарт «220В» — это совершенно другая электрическая система, чем «440В». Они идут от разных трансформаторов и обслуживают разные нагрузки.
На практике 220В не получаются из 440В, они не получаются от одних и тех же трансформаторов. Предположим, у вас есть пекарня и зал игровых автоматов рядом друг с другом. Они будут брать питание от разных трансформаторов; один не может использовать мощность, предназначенную для другого.
Таким образом, это произвольно. Они могли так же легко превратить «440В» в 600В, как это делается в Канаде.
С таким же успехом вы можете спросить: «Почему в автомобилях 12 В, а в самолетах 28 В?» — потому что кто-то выбрал это.
Тем не менее, OP спрашивает о системе, отличной от мема.
Мем про США
Упоминается 440V, что делает его американским.
Электричество США началось с 100В. Но Томас Эдисон хотел увеличить мощность системы без замены проводки, поэтому Эдисон попросил картель лампочек изготовить для них лампы на 105 В. Дав некоторое время всем старым 100-вольтовым лампочкам, чтобы они естественным образом перегорели, Эдисон увеличил выходную мощность генератора до 105 В. А позже сделал еще один скачок на 110В. А потом проиграл войну токов .
Чтобы не менять все лампочки, Тесла настроил выход переменного тока так, чтобы лампочки зажигались одинаково; создание 110 В переменного тока RMS . Это когда мощность была продана в массы, так что «110/220/440В» стало частью национального словаря . У энергетических компаний было еще несколько ударов с небольшой помпой, и на самом деле сейчас мощность составляет 120/240/480 В, и так было со времен войны.
Таким образом, «440 В» означает 480 вольт переменного тока, всегда предлагается в 3-фазном исполнении, треугольником или звездой (277 В от пика до центральной нейтрали).
«220 В» означает 240 вольт переменного тока, предлагается либо как однофазный центральный ответвитель 120/240 В, либо как 3-фазный. Трехфазное питание предлагается либо как «дикая ветвь» (однофазный отвод от центра, плюс дополнительная фаза 240 В вдали от двух фаз и 208 В от нейтрали)… или 240 В предлагается в виде простого треугольника. Это довольно бесполезно как «звезда», потому что напряжение звезды будет 138 В, и ничто не использует это.
В Бразилии есть гибрид, где дают 220В «звезда». Это достаточно близко к 240 В для работы трехфазных машин на 240 В. Между тем, напряжение «звездой» составляет 127 В, что достаточно близко к 120 В для использования обычных приборов. Очень умный.
Вопрос про Европу
230В это стандартное европейское напряжение. Европейское напряжение поставляется потребителю в виде 3-х фазной «звезды».
