Фазировка двигателя. Фазировка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: пошаговое руководство

Как правильно выполнить фазировку асинхронного двигателя. Какие шаги необходимо предпринять для определения выводов обмоток. Почему важно соблюдать правильную последовательность фаз при подключении двигателя.

Содержание

Что такое фазировка асинхронного двигателя и зачем она нужна

Фазировка асинхронного двигателя — это процесс определения начал и концов обмоток статора и их правильного подключения к трехфазной сети. Правильная фазировка необходима для обеспечения нормальной работы двигателя, так как при неправильном подключении фаз возможны следующие проблемы:

  • Вращение двигателя в противоположную сторону
  • Перегрев обмоток из-за несимметричной нагрузки
  • Повышенная вибрация и шум
  • Снижение КПД и мощности двигателя
  • Повышенный износ подшипников

Поэтому перед первым запуском асинхронного двигателя или после его ремонта обязательно нужно выполнить правильную фазировку.

Подготовка к фазировке асинхронного двигателя

Прежде чем приступать непосредственно к фазировке, необходимо выполнить следующие подготовительные действия:


  1. Внимательно осмотреть двигатель на предмет видимых повреждений.
  2. Проверить сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса.
  3. Убедиться, что вал двигателя свободно проворачивается вручную.
  4. Подготовить необходимые инструменты и приборы — мультиметр, индикаторную отвертку, изоляционные материалы.
  5. Обеспечить безопасные условия работы — отключить питание, вывесить предупреждающие таблички.

Только после этого можно переходить непосредственно к процедуре фазировки двигателя.

Определение выводов обмоток асинхронного двигателя

Первый этап фазировки — это определение выводов обмоток статора. Для этого используется следующая методика:

  1. С помощью мультиметра прозвоните все выводы двигателя попарно. Выводы, между которыми есть сопротивление, принадлежат одной обмотке.
  2. Измерьте сопротивление каждой обмотки. Они должны быть примерно одинаковыми.
  3. Определите начало и конец каждой обмотки с помощью индикаторной отвертки или специального фазоуказателя.
  4. Промаркируйте выводы в соответствии с принятыми обозначениями: C1-C4, C2-C5, C3-C6.

Правильное определение выводов — важнейший этап, от которого зависит корректность дальнейшей фазировки.


Подключение обмоток двигателя по схеме «звезда» или «треугольник»

После определения выводов обмоток нужно соединить их по схеме «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питающей сети и паспортных данных двигателя.

Схема «звезда»:

  • Соедините вместе концы обмоток C4, C5, C6
  • К выводам C1, C2, C3 подключите фазы питающей сети

Схема «треугольник»:

  • Соедините C1-C6, C2-C4, C3-C5
  • К точкам соединения подключите фазы питающей сети

Выбор схемы соединения критически важен для обеспечения номинального режима работы двигателя.

Проверка правильности чередования фаз

После подключения обмоток необходимо проверить правильность чередования фаз. Для этого используются следующие методы:

  1. С помощью специального указателя последовательности фаз
  2. По направлению вращения вала двигателя при кратковременном включении
  3. По показаниям вольтметра, подключенного между фазами

При неправильном чередовании фаз двигатель будет вращаться в обратную сторону. В этом случае нужно поменять местами любые две фазы питающей сети.


Особенности фазировки двигателей большой мощности

При фазировке мощных асинхронных двигателей (свыше 100 кВт) необходимо учитывать ряд дополнительных факторов:

  • Повышенные требования к точности измерений из-за малого сопротивления обмоток
  • Необходимость использования специальных приборов высокого класса точности
  • Важность учета температурной поправки при измерении сопротивления обмоток
  • Повышенные меры безопасности из-за высокого напряжения питания

Фазировку таких двигателей рекомендуется выполнять только опытным специалистам с соответствующей квалификацией.

Типичные ошибки при фазировке асинхронных двигателей

При выполнении фазировки асинхронных двигателей часто допускаются следующие ошибки:

  • Неправильное определение выводов обмоток из-за невнимательности
  • Ошибки в маркировке выводов, приводящие к неверному подключению
  • Неверный выбор схемы соединения обмоток («звезда» или «треугольник»)
  • Игнорирование проверки правильности чередования фаз
  • Нарушение правил техники безопасности при работе с электрооборудованием

Чтобы избежать этих ошибок, необходимо строго следовать инструкциям и проявлять предельную внимательность на всех этапах фазировки.

Проверка работы двигателя после фазировки

После завершения фазировки необходимо выполнить проверку работы двигателя:

  1. Провести пробный пуск на холостом ходу
  2. Проверить направление вращения вала
  3. Измерить токи в фазах — они должны быть симметричными
  4. Проконтролировать уровень вибрации и шума
  5. Измерить нагрев обмоток и подшипников

Если все параметры в норме, двигатель можно вводить в эксплуатацию. При обнаружении отклонений необходимо выявить и устранить их причину.


Фазировка | Электротехнический журнал

Главная » Библиотека » Энциклопедия

Фазировка — согласование электрических фаз между собой по полярности и направлению чередования при подключении. Правильно сфазированные обмотки соединяются в звезду и треугольник. (См. Схемы электрических соединений нейтралей электрических машин). Под фазировкой, в обычном смысле слова, понимают подключение трёх-фазного источника питания к трёх-фазному потребителю, где принципиально важно соблюдение чередования фаз. Например, при неправильном подключении трёх-фазных электродвигателей, они начинают вращение в обратную сторону, что приводит к нарушению технологического цикла, в котором используются эти электродвигатели в качестве приводов.

Содержание

Виды фазировки

  • Фазировка линии.
  • Фазировка трансформаторов.
  • Фазировка генераторов.
  • Фазировка кабеля.
  • Фазировка электродвигателя.

Фазировка электроаппарата (машины)

Фазировкой электроаппарата или электрической машины называют правильное соединение обмоток трёх-фазного электроаппарата между собой для обеспечения правильного функционала. Так, например, фазировкой системы освещения называют правильно сфазированное подключение осветительных приборов к трёх-фазной осветительной сети для обеспечения симметрии нагрузки, работы осветительного прибора на нужном уровне напряжения и т.д.

При сборе схемы подключения трёх-фазного генератора неправильная фазировка его обмоток между собой приведёт к тому, что  токи между обмотками будут достигать значений близких к значениям токов короткого замыкания. Трехфазный генератор состоит из трёх разных обмоток, сдвинутых относительно друг друга на угол 120 градусов. Соответственно, для совместной работы их нужно сфазировать.

При подключении таких потребителей к трёхфазной сети, как ламп, электрических печей и другой активной нагрузки фазировка не важна. Однако, при подключении к трехфазной сети групп таких электроприборов следует выполнить некоторые мероприятия, которые можно отнести к фазировке. Так, при подключении линии освещения к трёхфазному источнику питания (трансформатору 10/0. 4кВ, например) важно распределить нагрузку по фазам равномерно, иначе получится так называемый перекос мощности, который негативно сказывается на сети в целом, важно так же подключить осветительный прибор на фазное напряжение, так как при подключении их на линейное напряжение они попросту выйдут из строя.

Фазировка электроаппарата (машины) с сетью

Фазировкой самих обмоток электрических машин (фазировка выводов генератора, трансформатора и т.д.) далеко не исчерпываются задачи, стоящие при включении в сеть электрооборудования, так как правильно сфазированный сам аппарат или электрическую машину нужно еще сфазировать с сетью, к которой он или она присоединяется. Задача фазировки состоит в том, что нужно не только исключить короткие замыкания при соединении двух источников тока, но и не допустить между ними уравнительных токов, а в отношении электродвигателей — обеспечить необходимое направление вращения.

Для того чтобы изменить направление вращения электродвигателя, достаточно поменять местами на его зажимах любые две фазы. Действительно, для электродвигателя важно только направление вращения, а оно сохраняется при трех вариантах присоединения (a-a, b-b, c-c; a-b, b-c, c-a; a-c, b-a, c-b), но изменяется на обратное, если в любом из этих вариантов поменять местами любые две фазы.

Трансформаторы могут иметь равные вторичные напряжения, одинаковые группы соединения обмоток и, значит, могут работать параллельно, но они могут  быть не сфазированы. Задача фазировки трансформаторов на параллельную работу состоит в том, чтобы их сфазировать их вывода «а» с  «a», «b» c «b» и «с» c «c», иначе возникнет уравнительные ток, равный или близкий к току короткого замыкания.

Проверка фазировки

Проверку фазировки проводят:

  • Индикатором напряжения. При совпадении фаз одного напряжения, например А-А, потенциал между сфазированными фазами будет близок к нулю.
  • Вольт-ампер-фазометром. ВАФ (Вольт-ампер-фазометр) показывает угол в градусах между фазами. Соответственно, по векторной диаграмме можно определить совпадающие фазы.
  • Фазоуказателем. Фазоуказатель показывает направление вращения векторов трёхфазной системы. Применяется при фазировке электродвигателей. Фазоуказатель не показывает соответствие фаз.

Причины нарушения фазировки

  1. Брак на заводе изготовителе. Ошибка маркировки выводов электрического аппарата.
  2. Человеческий фактор, ошибка при монтаже, ремонте муфт кабелей или ошиновки и т.д.
  3. Объединение разных участков сети, которые раньше работали от разных трансформаторов, вторичные напряжения которых по-разному сфазированы.

См. также

  • Схемы соединения нейтралей.
  • Линейное напряжение.
  • Фазное напряжение.

Ссылки и примечания

  • Е.А. Каминский. Звезда и треугольник. Библиотека электромонтёра. Москва, 1961 год.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Комментарии0 Поделиться:

Загрузка …

Как делается фазировка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Содержание

  1. Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Конструктивные особенности и области применения
  2. Подписка на рассылку
  3. Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя и сопутствующие вопросы
  4. Подготовка асинхронного электродвигателя к включению
  5. Определение начала и конца обмотки
  6. Выбор схемы подключения электродвигателя
  7. Подключение асинхронного электродвигателя
  8. Схема прямого включения асинхронного электродвигателя
  9. Схема реверсивного включения электродвигателя
  10. Вывод
  11. Трехфазный асинхронный двигатель
  12. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  13. Конструкция асинхронного электродвигателя
  14. Принцип работы. Вращающееся магнитное поле
  15. Концепция вращающегося магнитного поля
  16. Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток
  17. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя
  18. Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора
  19. Звезда и треугольник
  20. Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя
  21. Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента
  22. Управление асинхронным двигателем
  23. Прямое подключение к сети питания
  24. Нереверсивная схема
  25. Реверсивная схема
  26. Плавный пуск асинхронного электродвигателя
  27. Частотное управление асинхронным электродвигателем
  28. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором
  29. Конструкция АДФР
  30. Фазный ротор
  31. Статор АДФР
  32. Обозначение выводов вторичных обмоток трехфазного АДФР
  33. Пуск АДФР
  34. Видео

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Конструктивные особенности и области применения

Подписка на рассылку

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором состоит из двух основных элементов: статора (представляет собой неподвижную, внешнюю часть электродвигателя) и ротора (подвижная, расположенная внутри статора часть электрической машины). Каждый из этих элементов состоит, в свою очередь, из сердечника и обмотки. Обмотку статора, которую подключают к сети, можно считать первичной, а обмотку ротора — вторичной.

Сердечник статора собирается из совокупности листов, изготовленных из электротехнической стали и покрытых специальным лаком. Так уменьшаются потери на вихревые токи. В открытых пазах сердечника укладываются трехфазные обмотки, расположенные симметрично под углом 120 градусов.

Ротор представляет собой вал, опирающийся на подшипники, на котором укреплены сердечник и обмотки. Сердечник ротора также выполнен из набора штампованных листов. Обмотка ротора изготовлена из медных или алюминиевых стержней (размещенных в пазах его сердечника), концы которых соединены накоротко с кольцами. Это и есть короткозамкнутая роторная обмотка, внешний вид которой напоминает беличье колесо (рис. 1).

Принцип работы двигателя данного типа состоит в следующем. После подачи напряжения на обмотку статора появляется магнитный поток. Он изменяется с частотой, равной частоте используемого переменного тока. Из-за сдвига потоков в обмотках по времени и в пространстве результирующее поле получается вращающимся. Оно индуцирует ЭДС в проводниках ротора. В результате чего возникают токи, которые взаимодействуют с этим полем. Их взаимодействие создает пусковой момент. Ротор начинает вращаться в направлении вращающегося поля, но с другой частотой. Величину, характеризующуюся относительную разность этих частот, называют скольжением.

Трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель получил наибольшее распространение среди машин подобного типа благодаря своим качествам и конструктивным особенностям:

Вместе с тем асинхронный двигатель с короткозамкнутым контуром имеет и существенные недостатки:

Асинхронные электродвигатели бывают различного технологического и конструктивного исполнения. В частности, электродвигатели АИР являются унифицированными для общепромышленных целей. Электродвигатель асинхронный трехфазный АИР имеет разные модификации. АИР представляет собой электродвигатель асинхронный трехфазный, характеристики которого аналогичны параметрам двигателей типа 5АМ, 5АИ, АМУ, 7АИ. Его устанавливают на вентиляторах, насосах, компрессорах и других электромеханических установках.

Источник

Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя и сопутствующие вопросы

Трехфазный асинхронный электродвигатель и подключение его к электрической сети часто вызывает массу вопросов. Поэтому в нашей статье мы решили рассмотреть все нюансы, связанные с подготовкой к включению, определением правильного способа подключения и, конечно, разберём возможные варианты схем включения двигателя. Поэтому не будем ходить вокруг да около, а сразу приступим к разбору поставленных вопросов.

Подготовка асинхронного электродвигателя к включению

На самом первом этапе нам следует определиться с типом двигателя, который мы собрались подключать. Это может быть трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором, двух- или однофазный двигатель, а может быть и вовсе синхронная машина.

Помочь в этом может бирка на электродвигателе, на которой указана нужная информация. Иногда это можно сделать чисто визуально — так как мы рассматриваем подключение трехфазных электрических машин, то двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет коллектора, а машина с фазным ротором имеет таковой.

Определение начала и конца обмотки

Трехфазный асинхронный электродвигатель имеет шесть выводов. Это три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец.

Для правильного подключения мы должны определить начало и конец каждой обмотки. Существует множество вариантов того, как это сделать — мы остановимся на наиболее простых из них, применимых в домашних условиях.

Выбор схемы подключения электродвигателя

Практически любой асинхронный электродвигатель имеет два варианта подключения – это звезда или треугольник. В первом случае обмотки подключаются на фазное напряжение, во втором на линейное напряжение.

Электродвигатель асинхронный трехфазный и подключение звезда–треугольник зависит от особенностей обмотки. Обычно оно указано на бирке двигателя.

Подключение асинхронного электродвигателя

Электродвигатель асинхронный трехфазный и схема подключения зависят от ваших потребностей. Наиболее распространенным вариантом является схема прямого включения, для двигателей, подключенных схемой «треугольника», возможна схема включения на «звезде» с переходом на «треугольник», при необходимости возможен вариант реверсивного включения.

В нашей статье мы рассмотрим наиболее популярные схемы прямого включения и прямого включения с возможностью реверса.

Схема прямого включения асинхронного электродвигателя

В предыдущих главах мы подключили обмотки двигателя, и вот теперь пришло время включения его в сеть. Двигатели должны включаться в сеть при помощи магнитного пускателя, который обеспечивает надежное и одновременное включение всех трех фаз электродвигателя.

Пускатель в свою очередь управляется кнопочным постом – те самые кнопки «Пуск» и «Стоп» в одном корпусе.

Обратите внимание! Вместо автомата вполне возможно применение предохранителей. Только их номинальный ток должен соответствовать номинальному току двигателя. А также должен учитывать пусковой ток, который у разных типов двигателей колеблется от 6 до 10 крат от номинального.

Обратите внимание! Подключение фазных выводов к контактам пускателя и автомата не имеют значения. Если после первого пуска мы определим, что вращение неправильное, мы сможем легко его изменить. Цепь заземления двигателя подключается помимо всех коммутационных аппаратов.

Теперь рассмотрим более сложную схему вторичных цепей. Для этого нам, прежде всего, как на видео, следует определиться с номинальными параметрами катушки пускателя. Она может быть на напряжение 220В или 380В.

Схема реверсивного включения электродвигателя

Распространенным вариантом подключения асинхронного электродвигателя является вариант с использованием реверса. Такой режим может потребоваться в случаях, когда необходимо изменять направление вращения двигателя в процессе эксплуатации.

Вывод

Способы подключения асинхронного трехфазного электродвигателя зависят от типа двигателя, схемы его соединения и задач, которые стоят перед нами. Мы привели лишь самые распространенные схемы подключения, но существуют и еще более сложные варианты. Особенно это касается асинхронных машин с фазным ротором, которые имеют функцию торможения.

Источник

Трехфазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Конструкция асинхронного электродвигателя

Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

,

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.

Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток

Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике. В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике. Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током

Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя

По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.

Короткозамкнутый ротор «беличья клетка» наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)

Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться. На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях. Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля. Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.

Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора

Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n2 меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n1.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2

Трехфазный ток (разница фаз 120°)

Звезда и треугольник

Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.

Теперь изменим схему соединения на «треугольник», линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы «треугольник» будет в три раза больше линейного тока схемы «звезда». А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:

S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.

Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме «звезда», подключение данного электродвигателя по схеме «треугольник» может привести к его поломке.

Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме «треугольник», то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.

Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя

Но прежде чем приступать непосредственно к подключению, давайте разберем, какое электрооборудование нам для этого необходимо. Прежде всего, это автоматический выключатель, номинальный ток которого соответствует, либо немного выше номинального тока электродвигателя.

Следующим коммутационным аппаратом является уже упоминавшийся нами пускатель. В зависимости он номинального тока пускатели разделяются на изделия 1, 2 и т. д. до 8-ой величины. Для нас важно, чтобы номинальный ток пускателя был не меньше, чем номинальный ток электродвигателя.

Пускатель управляется при помощи кнопочного поста. Он может быть двух видов. С кнопками «Пуск» и «Стоп» и с кнопками «Вперед», «Стоп» и «Назад». Если у нас не используется реверс, то нам необходим кнопочный пост на две кнопки и наоборот.

Кроме указанных аппаратов нам потребуется кабель соответствующего сечения. Так же желательно, но не обязательно, установка амперметра хотя бы на одну фазу, для контроля тока двигателя.
Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
НачалоКонец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фазаU1U2
вторая фазаV1V2
третья фазаW1W2
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
первая фазаU
вторая фазаV
третья фазаW
точка звезды (нулевая точка)N
Соединение в треугольник (число выводов 3)
первый выводU
второй выводV
третий выводW
Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
НачалоКонец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фазаC1C4
вторая фазаC2C5
третья фазаC3C6
Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
первая фазаC1
вторая фазаC2
третья фазаC3
нулевая точка0
Соединение треугольником (число выводов 3)
первый выводC1
второй выводC2
третий выводC3

Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента

Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети с помощью фазосдвигаюших элементов. При этом электродвигатель будет работать либо в режиме однофазного двигателя с пусковой обмоткой (рисунок а, б, г) либо в режиме конденсаторного двигателя с постоянно включенным рабочим конденсатором (рисунок в, д, е).

Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети

Схемы приведенные на рисунке «а», «б», «д» применяются, когда выведены все шесть концов обмотки. Электродвигатели с соединением обмоток согласно схемам «а», «б», «г» практически равноценны двигателям, которые спроектированы как однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Номинальная мощность при этом состовляет 40-50% от мощности в трехфазном режиме, а при работе с рабочим конденсатором 75-80%.

Емкость рабочего конденсатора при частоте тока 50 Гц для схем «в», «д», «е» примерно рассчитывается соответственно по формулам:

Управление асинхронным двигателем

Прямое подключение к сети питания

Использование магнитных пускателей позволяет управлять асинхронными электродвигателями путем непосредственного подключения двигателя к сети переменного тока.

С помощью магнитных пускателей можно реализовать схему:

Использование теплового реле позволяет осуществить защиту электродвигателя от величин тока намного превышающих номинальное значение.

Нереверсивная схема
Реверсивная схема

Недостатком прямой коммутации обмоток асинхронного электродвигателя с сетью является наличие больших пусковых токов, во время запуска электродвигателя.

Плавный пуск асинхронного электродвигателя

В задачах, где не требуется регулировка скорости электродвигателя во время работы для уменьшения пусковых токов используется устройство плавного пуска.

Устройство плавного пуска защищает асинхронный электродвигатель от повреждений вызванных резким увеличением потребляемой энергии во время пуска путем ограничения пусковых токов. Устройство плавного пуска позволяет обеспечить плавный разгон и торможение асинхронного электродвигателя.

Устройство плавного пуска дешевле и компактнее частотного преобразователе. Применяется там, где регулировка скорости вращения и момента требуется только при запуске.

Частотное управление асинхронным электродвигателем

Для регулирования скорости вращения и момента асинхронного двигателя используют частотный преобразователь. Принцип действия частотного преобразователя основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.

Скалярное управление асинхронным двигателем с датчиком скорости

Векторное управление используется в задачах, где требуется независимо управлять скоростью и моментом электродвигателя (например, лифт), что, в частности, позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменяющемся моменте нагрузки. При этом векторное управление является самым эффективным управлением с точки зрения КПД и увеличения времени работы электродвигателя.

Среди векторных методов управления асинхронными электродвигателями наиболее широкое применение получили: полеориентированное управление и прямое управление моментом.

Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем по датчику положения ротора

Полеориентированное управление позволяет плавно и точно управлять параметрами движения (скоростью и моментом), но при этом для его реализации требуется информация о направлениии вектора потокосцепления ротора двигателя.

Прямое управление моментом имеет простую схему и высокую динамику работы, но при этом высокие пульсации момента и тока.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

До широкого распространения частотных преобразователей асинхронные двигатели средней и большой мощности делали с фазным ротором. Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором (АДФР) обычно применяли в устройствах с тяжелыми условиями пуска, например в качестве крановых двигателей переменного тока, или же для привода устройств, требующих плавного регулирования частоты вращения.

Конструкция АДФР

Фазный ротор

Конструктивно фазный ротор представляет из себя трехфазную обмотку (аналогичную обмотки статора) уложенную в пазы сердечника фазного ротора. Концы фаз такой обмотки ротора обычно соединяются в «звезду», а начала подключают к контактным кольцам, изолированным друг от друга и от вала. Через щетки к контактным кольцам обычно присоединяется трехфазный пусковой или регулировочный реостат. Асинхронные двигатели с фазным ротором имеют более сложную конструкцию, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, однако обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.

Фазный ротор

Статор АДФР

Статор асинхронного двигателя с фазным ротором по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Обозначение выводов вторичных обмоток трехфазного АДФР

Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
НачалоКонец
Открытая схема (число выводов 6)
первая фазаK1K2
вторая фазаL1L2
третья фазаM1M2
Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
первая фазаK
вторая фазаL
третья фазаM
точка звезды (нулевая точка)Q
Соединение в треугольник (число выводов 3)
первый выводK
второй выводL
третий выводM
Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение вывода
Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
первая фазаР1
вторая фазаР2
третья фазаР3
нулевая точка0
Соединение треугольником (число выводов 3)
первый выводР1
второй выводР2
третий выводР3

Пуск АДФР

Пуск двигателей с фазным ротором производится с помощью пускового реостата в цепи ротора.

Применяются проволочные и жидкостные реостаты.

Металлические реостаты являются ступенчатыми, и переключение с одной ступени на другую осуществляется либо вручную с помощью рукоятки контроллера, существенным элементом которого является вал с укрепленными на нем контактами, либо же автоматически с помощью контакторов или контроллера с электрическим приводом.

Жидкостный реостат представляет собой сосуд с электролитом, в котором опущены электроды. Сопротивление реостата регулируется путем изменения глубины погружения электродов [3].

Для повышения КПД и снижения износа щеток некоторые АДФР содержат специальное устройство (короткозамкнутый механизм), которое после запуска поднимает щетки и замыкает кольца.

При реостатном пуске достигаются благоприятные пусковые характеристики, так как высокие значения моментов достигаются при невысоких значениях пусковых токов. В настоящее время АДФР заменяются комбинацией асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и частотным преобразователем.

Источник

Видео

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Короткозамкнутый и фазный ротор

Принцип работы асинхронного электродвигателя

Процесс сборки асинхронного двигателя.

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Управление асинхронным двигателем

Боярсков Сергей Геннадьевич Электродвигатель с фазным ротором

Устройство асинхронного электродвигателя

Асинхронный двигатель. Устройство, принцип работы, схемы подключения

Определение начал и концов обмоток электродвигателя , для тупых)

Однофазные электродвигатели

Причины и решения для защиты вашего двигателя

Однажды мой клиент попросил у меня совета, чтобы помочь ему придумать, почему его насос отключается, как только его опускают в навозную жижу .

Я задавал такие вопросы, как:

  1. Вы проверили правильность вращения?
  2. Вы проверили наличие засоров в линии нагнетания?

После проверки этих вещей насос по-прежнему не работает. Он отключится от перегрузок, как только будет введен навоз. Затем я запросил схемы усилителей, но, к сожалению, не получил ответа.

По чистой случайности я должен был приехать на эту станцию ​​на следующей неделе, поэтому решил выяснить, что может быть причиной отключения именно этого насоса. После расследования мы обнаружили, что насос был однофазным. Это приведет к отключению насоса, когда он будет находиться под нагрузкой. Это распространенная проблема, поэтому давайте посмотрим, что такое однофазность и некоторые связанные с ней причины.

Однофазное просто означает, что одно из соединений двигателя не подключено, в результате чего двигатель работает на одной фазе. Однофазное состояние подвергает двигатель чрезмерному дисбалансу напряжения, что часто означает высокие токи и нагрев двигателя. Асинхронные двигатели, предназначенные для работы от одной фазы, используют пусковой или рабочий конденсатор, чтобы гарантировать, что двигатель запускается и работает в правильном направлении.

Трехфазные двигатели полагаются на последовательность фаз источника питания, чтобы обеспечить их запуск и определить их вращение, поэтому, когда подключены только две линии, неизвестно, запустится ли двигатель и в каком направлении он будет вращаться, если это произойдет.

Если однофазный двигатель запускается, он может работать в условиях легкой нагрузки без срабатывания простых выключателей перегрузки или предохранителей. Когда нагрузка двигателя увеличивается, ток может значительно превысить ток полной нагрузки двигателя, или ротор может полностью заблокироваться. В обоих случаях защита двигателя сработает задолго до того, как насос достигнет ожидаемой производительности.

Некоторые из причин однофазного включения:
  1. Повреждены контакты пускателя двигателя
  2. Обрыв предохранителя или обрыв полюса в автоматическом выключателе
  3. Обрыв кабеля из-за перегрева или повреждения соединительного наконечника.
  4. Обрыв соединения в проводке.
  5. Обрыв обмотки в двигателе

Если вы чувствуете, что можете работать в однофазном режиме, обязательно начните с проверки силы тока во всех трех фазах. Вы заметите значительную разницу в силе тока на одной из 3 ног, если это так. Всегда привлекайте квалифицированного электрика для проверки всех условий и соединений.

Моторы могут быть дорогими. Лучше всего принять надлежащие меры предосторожности для защиты двигателя от однофазных условий.

Узнайте о промышленных насосах, которые Hevvy Pumps может предложить для вашего проекта:

  • центробежные насосы
  • Шламовый насос для тяжелых условий эксплуатации
  • погружные насосы
  • дноуглубительные насосы
  • погружные шламовые насосы
  • насос мешалки
  • шламовые насосы
  • промышленные горнодобывающие насосы

Прочтите руководство по обслуживанию шламового насоса, чтобы узнать, как обслуживать шламовый насос для достижения оптимальной производительности. Посмотреть варианты шламовых насосов для США.

Поговорите с Хевви Пампс для получения дополнительной информации.

Дорожный сейф,

Джерри Морроу

ДВИГАТЕЛЬ ОДНОФАЗНЫЙ БАЗОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ | ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ХАБ

Трехфазный двигатель может находиться в ситуации, называемой «однофазной». Однофазное означает, что одна фаза где-то открыта.

Значения тока, показанные на рисунках, относятся к «чистому» однофазному условию с одним двигателем в цепи.

Выше приведен пример вторичной однофазной схемы. Обмотки в двигателе соединены звездой. Когда

имеет место вторичное однофазное соединение, ток в одной фазе падает до нуля ампер, а ток в
двух других фазах увеличивается примерно до 1,73 x 10 = 17,3 ампер.

Сгорели два комплекта фазных обмоток, поскольку двигатель не имел надлежащей защиты от перегрузки. Надлежащая защита двигателя от перегрузки должна иметь устройства защиты от перегрузки во всех трех фазах, рассчитанные на 125 % номинального тока двигателя при полной нагрузке.

Когда где-то в ответвленной цепи питания двигателя во время его работы происходит «обрыв», устройства защиты от перегрузки обнаруживают протекание тока силой 17,3 ампера и заставляют реле размыкать цепь, защищая двигатель от перегорания. (Предоставлено ассоциацией обслуживания электрических аппаратов, Inc.)

Ниже приведен пример вторичной однофазной сети.

Обмотки в двигателе соединены треугольником. Когда возникает вторичная одиночная фаза, ток в одном фазном проводе падает до нуля ампер, а ток в двух других фазных проводах увеличивается примерно до 1,73 x 10 = 17,3 ампер.

Обратите внимание, что ток в одной фазной обмотке двигателя увеличивается до 11,6 ампер, а ток в двух других двухфазных обмотках теперь последовательно имеет ток 5,8 ампер. Перегорает фазная обмотка на 11,6 ампер.

Надлежащая защита двигателя от перегрузки должна иметь устройства перегрузки во всех трех фазах, рассчитанные на 125% номинального тока двигателя при полной нагрузке. Когда где-то в ответвленной цепи, питающей двигатель во время его работы, происходит «размыкание», устройства защиты от перегрузки надлежащего размера обнаруживают протекание тока в 17,3 ампера и заставляют реле размыкать цепь, отключая двигатель от сети и защищая двигатель. от выгорания. (Любезно предоставлено Ассоциацией обслуживания электрических аппаратов, Inc.)

Ничто не может помешать однофазному. Однофазное соединение может быть вызвано такими причинами, как обрыв линии электропередачи, перегорание предохранителя или предохранителя первичной обмотки трансформатора коммунальной службы, разомкнутое соединение, неправильный контакт, разомкнутое соединение, оборванный проводник, сгоревшие открытые контакты в контроллере двигателя, неисправность контакты в выключателе или автоматическом выключателе, обрыв обмотки питающего трансформатора или несоосность.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *