Как из трехфазного двигателя сделать однофазный. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, сохранив его полную мощность. Какие компоненты нужны для такого подключения. Как рассчитать параметры схемы. На что обратить внимание при реализации.

Проблема подключения трехфазных двигателей к однофазной сети

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в промышленности и бытовой технике благодаря своей надежности и высокой эффективности. Однако их применение в домашних условиях часто ограничено отсутствием трехфазной сети. Традиционные схемы подключения к однофазной сети с использованием конденсаторов имеют существенный недостаток — потерю до 50% мощности двигателя.

Основные проблемы при таком подключении:

• Снижение выходной мощности на 30-50%
• Ухудшение пусковых характеристик, особенно под нагрузкой
• Повышенный нагрев обмоток из-за несимметричной нагрузки фаз
• Снижение КПД и перегрев двигателя

Существует ли способ подключить трехфазный двигатель к однофазной сети без этих недостатков? Да, такой метод есть, и он позволяет сохранить полную мощность двигателя.

Принцип работы схемы без потери мощности

Ключевая идея заключается в создании искусственной трехфазной системы напряжений с помощью реактивных элементов — конденсатора и дросселя. Рассмотрим принцип работы такой схемы:

1. Обмотки двигателя соединяются треугольником
2. Параллельно одной обмотке подключается конденсатор
3. Параллельно другой обмотке подключается дроссель (катушка индуктивности)
4. При правильном выборе параметров C и L создается сдвиг фаз 120° между напряжениями на обмотках

Таким образом формируется симметричная трехфазная система напряжений, питающая двигатель в штатном режиме. Это позволяет сохранить его номинальную мощность и характеристики.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Рассмотрим принципиальную схему подключения:

Основные элементы схемы:

• M — трехфазный асинхронный двигатель
• C1 — фазосдвигающий конденсатор
• L1 — фазосдвигающий дроссель
• QF1 — автоматический выключатель
• KM1 — магнитный пускатель

Обмотки двигателя соединены треугольником. Конденсатор C1 подключен параллельно одной обмотке, дроссель L1 — параллельно другой. Это создает необходимый сдвиг фаз для формирования симметричной трехфазной системы.

Расчет параметров схемы

Для корректной работы схемы необходимо правильно рассчитать емкость конденсатора и индуктивность дросселя. Основные формулы для расчета:

• Емкость конденсатора: C = 3180 / P (мкФ), где P — мощность двигателя в Вт
• Индуктивность дросселя: L = 1000U² / (2πfP) (Гн), где U — напряжение сети, f — частота сети

Пример расчета для двигателя мощностью 1 кВт:

• C = 3180 / 1000 = 31,8 мкФ
• L = 1000 * 220² / (2 * 3,14 * 50 * 1000) = 0,31 Гн

На практике емкость и индуктивность подбираются экспериментально для получения оптимальных характеристик.

Практические рекомендации по реализации схемы

При реализации схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности следует учитывать несколько важных моментов:

1. Используйте конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока
2. Дроссель должен быть рассчитан на номинальный ток двигателя
3. Обеспечьте надежное охлаждение конденсатора и дросселя
4. Используйте автоматический выключатель с тепловой и электромагнитной защитой
5. Для повышения надежности рекомендуется применять магнитный пускатель

Важно также учитывать, что данная схема не подходит для двигателей с переключением обмоток звезда-треугольник. Обмотки должны быть постоянно соединены треугольником.

Преимущества и недостатки метода

Рассмотрим основные плюсы и минусы данного способа подключения трехфазного двигателя:

Преимущества:

• Сохранение полной мощности двигателя
• Улучшенные пусковые характеристики
• Симметричная нагрузка на обмотки
• Снижение нагрева двигателя
• Повышение КПД и срока службы

Недостатки:

• Более сложная схема по сравнению с обычным конденсаторным включением
• Необходимость точного расчета и подбора компонентов
• Повышенные требования к качеству конденсатора и дросселя
• Возможность возникновения резонансных явлений

Несмотря на некоторые сложности, данный метод позволяет максимально эффективно использовать трехфазные двигатели в условиях однофазной сети.

Альтернативные способы питания трехфазных двигателей

Помимо рассмотренного метода, существуют и другие способы подключения трехфазных двигателей к однофазной сети:

• Использование преобразователей частоты
• Применение статических фазорасщепителей
• Ротационные фазорасщепители
• Электронные фазорасщепители на основе микроконтроллеров

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор конкретного способа зависит от мощности двигателя, режима работы, требований к энергоэффективности и других факторов.

Заключение

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности — эффективный способ расширить возможности применения промышленных двигателей в бытовых условиях. Несмотря на некоторую сложность реализации, данный метод позволяет полностью раскрыть потенциал трехфазных машин.

Для успешного применения этой схемы необходимо:

• Правильно рассчитать параметры конденсатора и дросселя
• Использовать качественные компоненты
• Обеспечить надежную защиту и охлаждение
• Учитывать особенности конкретного двигателя

При соблюдении всех рекомендаций вы сможете эффективно использовать трехфазные двигатели в условиях однофазной сети, сохранив их номинальную мощность и характеристики.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Здравствуйте,  дорогие читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.

А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.

Как быть в данной ситуации?

Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.

Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.

Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.

Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье.

 

 

Выбор емкости конденсаторов

1. Выбор емкости рабочего конденсатора

Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:

Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).

Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.

Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.

При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.

2. Выбор емкости пускового конденсатора

Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.

Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?

Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.

Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.

В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.

Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.

Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.

Выбор типа конденсаторов

Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.

Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.

Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Кое-что я нашел у себя в запасе.

Практически все они имеют прямоугольную форму.

На самом корпусе можно увидеть их параметры:

• емкость (мкФ)
• рабочее напряжение (В)

Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».

Также вместо бумажных конденсаторов  можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.

Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!

У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).

Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.

Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.

Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.

В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.

 

 

Выбор напряжения конденсаторов

Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.

Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.

Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).

Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов  для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).

Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.

Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).

 

Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.

Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).

Данные двигателя АОЛ 22-4:

Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.

Определим емкость рабочего конденсатора:

Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).

Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.

Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.

Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники

, собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.

Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).

При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.

Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.

Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.

Эксперимент завершился УДАЧНО!!!

И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!

При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора  практически равна номинальной.

Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.

Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.

Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.

P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Как Из Трехфазного Двигателя Сделать Однофазный ~ AUTOTEXNIKA.RU

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Асинхронные трехфазные двигатели, часто из-за их широкого использования, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электронных градусов проложены проводники обмоток, начало и конец которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) отображаются в разъединительной коробке. Обмотки могут быть подключены по схеме. «звезда» (концы обмоток соединены друг с другом, напряжение питания подается на их источник) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

В распределительной коробке контакты обычно смещены. напротив С1, не С4, а С6, напротив С2. C4.

При подключении трехфазный мотор В трехфазную сеть через ее обмотки в разные моменты времени попеременно начинает течь, создавая спин-магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. Когда двигатель подключен к однофазной сети, крутящий момент, способный перемещать ротор, не создается.

Три способа подключения трехфазных двигателей к однофазной сети являются более распространенными. подключение третьего контакта через конденсатор сдвига фаз.

Скорость трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается практически такой же, как и при включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о власти, потеря которой достигает значительных значений. Четкие значения потерь мощности зависят от схемы подключения, критерия работы двигателя, емкости фазосдвигающего конденсатора. Примерно трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные двигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, но большинство из них вполне удовлетворительно. за исключением потери силы. Главным для работы в однофазных сетях являются асинхронные двигатели с роторно-ячеистым ротором (A, AO2, AOL, APS и др.).

Трехфазные асинхронные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети. 220/127, 380/220 и т. Д. D. Чаще встречаются двигатели с рабочим напряжением обмоток 380 / 220В (380 В. Для «звезды»220. для «треугольник). Больше напряжения для «звезды», меньше всего. за «треугольник», В паспорте и паспортной табличке двигателя, помимо прочих характеристик, указывается рабочее напряжение обмоток, схема их подключения и возможность его настройки.

этикетирование И отмечает, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольник» (при 220 В) и «звезда» (на 380В). Когда включено три фазы однофазный двигатель лучше использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель теряет меньше мощности, чем при подключении «звезда»,

Вывеска B. сообщает, что обмотки двигателя подключены по схеме «звезда»и распределительная коробка не позволяет им переключаться «треугольник» (только три вывода). В этом случае он остается или может терпеть большие потери мощности, подключая двигатель к цепи. «звезда»или, проникнув в обмотку двигателя, попробуйте доказать недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник»,

Начало и конец обмоток (разные варианты)

Наиболее распространенный случай, когда существующий двигатель 380 / 220В уже подключен «треугольник», В идеале, вам нужно сделать, как вы можете видеть из подключения трехфазного двигателя. В этом случае просто подключите провода питания, рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам. двигатель согласно электрической схеме.

Если обмотки двигателя подключены «звезда»и вы можете изменить это «треугольник», то этот случай также нельзя квалифицировать как сложный. Вам просто нужно изменить схему подключения на «треугольник»используя перемычку.

Определение начала и конца обмоток. Ситуация усложняется, если в распределительной коробке проложить 6 проводов, без указания их принадлежности к определенной обмотке и маркировки начала и конца. Чтобы открыть дверь, нужно сделать проволоку из провода Ford Focus, чтобы открыть капот. В этом случае все сводится к решению двух проблем (но прежде чем попытаться это сделать, вам нужно найти в Интернете некоторую документацию по двигателю. Он может описывать провода разных цветов.):

• определение пар проводов, подключенных к одной и той же обмотке;
• найти начало и конец обмоток.

Первая проблема решена. «звонкий» все провода с тестером (измерение сопротивления). Если у вас нет устройства, вы можете решить его, используя лампу от фонарика и батарейки, последовательно подключая существующие провода к цепи с лампой. Если последний загорается, это означает, что два проверенных конца принадлежат одной и той же обмотке. Таким образом, определены три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже), которые относятся к трем обмоткам.

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) немного сложнее и требует батареи и вольтметра со стрелкой. Цифра не хороша из-за инерции. Порядок определения концов и начала обмоток показан на рисунках 1 и 2.

К концам одной обмотки (например, И) аккумулятор подключен к другому концу (например, B.) набрать вольтметр. Теперь, если вы сломаете лидерство И с батареей стрелка вольтметра будет качаться в одном или другом направлении. Как открыть машину без ключа. Вам нужно сделать Форд Фокус, чтобы открыть дверь. В этом видео я покажу, как подключить трехфазный двигатель к выходу. Трехфазная работа двигателя. Поверните двигатель, как видно из. Затем нужно подключить вольтметр к обмотке ИЗ и выполнить ту же операцию с неисправной батареей. При необходимости полярность обмотки меняется ИЗ (вращая концы C1 и C2), убедитесь, что стрелка вольтметра качается в том же направлении, что и обмотка В. Обмотка проверяется аналогично. И. с аккумулятором, подключенным к обмотке С или B..

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети.

Мы считаем общение три фазы асинхронный двигатель в один этап сеть треугольника.

Как легко, быстро, легко подключить двигатель 380. 220

Как подключить асинхронный три фазы электродвигатель в один этап цепь. нравится делать римейк изумруда.

Все манипуляции должны приводить к следующему: когда контакты аккумулятора отсоединены от любой из обмоток двумя другими, должен появиться электрический потенциал той же полярности (стрелка устройства поворачивается в одну сторону). Теперь осталось отметить выводы одного луча как начала (A1, B1, C1) и выводы другого. как концы (A2, B2, C2) и соедините их при необходимости. «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220 / 127В).

Удаление пропущенных концов. Пожалуй, самый сложный случай. когда у двигателя есть схема подключения «звезда»и нет возможности переключить его «треугольник» (Только три провода вставлены в распределительную коробку. Начало обмоток C1, C2, C3) (см. Рисунок ниже). В этом случае подключите мотор по схеме «треугольник» необходимо положить в коробку недостающие концы обмоток C4, C5, C6.

к делать это обеспечивает доступ к обмотке двигателя путем снятия крышки и, возможно, снятия ротора. Найдите и отпустите место сцепления. Концы отсоединены и припаяны гибкими многожильными изоляционными проводами. Все соединения надежно изолированы, провода надежно прикреплены к обмотке, а концы подаются на клеммную пластину двигателя. Концы принадлежат началу обмоток и соединены по схеме «треугольник»подключив начало некоторых обмоток к концам других (от С1 до С6, от С2 до С4, от С3 до С5). Работа над отсутствующими целями требует определенных навыков. Обмотки двигателя могут содержать более одного припоя, что нелегко понять. Поэтому, если он не квалифицирован надлежащим образом, не может быть ничего, кроме подключения трехфазного двигателя согласно схеме. «звезда»смирился со значительной потерей власти.

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Запускать. Запуск трехфазного двигателя без нагрузки также можно выполнить с рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если двигатель имеет некоторую нагрузку, он либо не запустится, либо начнет вращаться очень медленно. Затем для быстрого запуска требуется дополнительный пусковой конденсатор Sp (расчет емкости конденсатора описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только при запуске двигателя (2-3 секунды, пока скорость не достигает приблизительно 70% от номинальной), затем пусковой конденсатор должен быть отключен и разряжен.

Запуск трехфазного двигателя удобно осуществлять с помощью специального переключателя, одна пара контактов которого замыкается нажатием кнопки. После освобождения некоторые контакты открываются, а другие остаются включенными. пока кнопка не нажата «Стоп»,

Задний ход. Направление вращения двигателя зависит от того, какой контакт («фаза») третья фаза обмотки подключена.

Направление вращения можно контролировать, подключив последний через конденсатор к двухпозиционному переключателю, соединенному двумя его контактами с первой и второй обмотками. Вы также можете сделать генератор из трехфазного генератора. В зависимости от положения переключателя двигатель будет вращаться в одном или другом направлении.

На рисунке ниже показана схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, которая позволяет удобно управлять трехфазным двигателем.

Схема подключения «звезда». Аналогичная схема подключения трехфазного двигателя к сети 220 В используется для двигателей, в которых обмотки рассчитаны на 220/127 В.

Конденсаторы. Конденсаторные конденсаторы необходимы для работы трехфазный мотор в однофазной сети зависит от цепи обмоток двигателя и других параметров. Подключить «звезда» Мощность рассчитывается по формуле:

Подключить «треугольник»:

Где когда-либо. Емкость рабочего конденсатора в микрофарадах, I. ток в А, напряжение сети В в токе рассчитывается по формуле:

Где R. кВт. мощность двигателя; КПД двигателя; cosph. коэффициент мощности, 1,73. коэффициент, характеризующий связь между линейным и фазовым токами. Конденсатор такой емкости можно собрать у аналогичных рабочих трехфазных двигателей. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на паспортной табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике значение силы рабочий конденсатор при подключении «треугольник» можно рассчитать по упрощенной формуле C = 70Pn, где Pn. Номинальная мощность двигателя в кВт. Согласно этой формуле, для каждых 100 Вт мощности двигателя требуется около 7 микроконденсаторов емкостной емкости.

Правильный выбор емкости конденсатора проверяется по результатам работы двигателя. Из обмоток двигателя известно, на какой переменный ток подается однофазный ток. Если его значение превышает требуемое при указанных условиях эксплуатации, двигатель будет перегреваться. Если мощность меньше требуемой, мощность двигателя будет слишком низкой. Рекомендуется выбрать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с небольшой мощности и постепенно увеличивая ее значение до оптимального. Если возможно, лучше выбрать емкость путем измерения тока в проводных сетях, подключенных к сети, и в рабочем конденсаторе, таком как клеммы. Текущее значение должно быть ближайшим. Измерения следует производить в режиме, в котором будет работать двигатель.

При определении пусковой мощности, прежде всего, предъявляются требования к созданию необходимого пускового момента. Не путайте конденсатор стартера с конденсатором стартера конденсатора. На диаграммах начальная емкость равна сумме емкостей рабочего (Cp) и пускового (Cn) конденсаторов.

Если двигатель запускается без нагрузки в рабочих условиях, то пусковая емкость обычно считается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не требуется. В этом случае схема переключения упрощается и удешевляется. Чтобы упростить это и, что наиболее важно, снизить стоимость цепи, можно организовать отключение нагрузки, например, путем обеспечения возможности быстрого и удобного реверсирования двигателя для ослабления ременной передачи, или путем изготовления зажима для ремня, такого в качестве ременной муфты.

Запуск под нагрузкой требует наличия дополнительной мощности (Cn), подключенной во время запуска двигателя. Увеличение отключенной мощности приводит к увеличению начального крутящего момента, и при определенном фиксированном значении крутящий момент достигает своего максимального значения. Дальнейшее увеличение мощности приводит к противоположному результату: пусковой крутящий момент начинает уменьшаться.

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

Пусковые конденсаторы не работают долго (всего несколько секунд в течение всего периода запуска). Это позволяет вам использовать на старте двигатель самый дешевый пусковые Электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Обратите внимание, что двигатель подключен к однофазная сеть через конденсатор, который работает без нагрузки, ток, на 20-30% превышающий номинальный ток, протекает через обмотку, подаваемую через конденсатор. Поэтому, если двигатель используется в режиме недогрузки, емкость рабочего конденсатора должна быть уменьшена. Как сделать генератор самостоятельно из двигателя. Двигатель приятный. Но тогда, если двигатель запускается без пускового конденсатора, двигатель может понадобиться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько меньших, отчасти из-за возможности выбора оптимальной емкости, подключения дополнительных или отключения ненужных, последний можно использовать в качестве пусковых конденсаторов. Необходимое количество микрофарад получается при подключении нескольких конденсаторов параллельно, исходя из того, что общая емкость для параллельного подключения рассчитывается по формуле: C_все = C.₁ С₁ ИЗ_N.

Обычно рабочие используют металлические бумажные или пленочные конденсаторы (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCH, BGT, SVV-60). Допустимое напряжение должно быть как минимум в 1,5 раза больше напряжения сети.

Источник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: «треугольник», или «звезда», мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.

Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.

На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.

К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.

Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.

При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.

Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.

Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

Таблица 1

P, Вт	IC1=IL1, A	C1, мкФ	L1, Гн
100	0.26	3.8	2.66
200	0.53	7.6	1.33
300	0.79	11.4	0.89
400	1.05	15.2	0.67
500	1.32	19.0	0.53
600	1.58	22.9	0.44
700	1.84	26.7	0.38
800	2.11	30.5	0.33
900	2.37	34.3	0.30
1000	2.63	38.1	0.27
1100	2.89	41.9	0.24
1200	3.16	45.7	0.22
1300	3.42	49.5	0.20
1400	3.68	53.3	0.19
1500	3.95	57.1	0.18

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.

Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°.

На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.

Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.

Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.

В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° — IL1cos30° = Iлsinφ,

получаем следующие значения этих токов:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.

На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.

Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.

Таблица 2

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

В табл. 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.

В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.

Сопоставление данных табл. 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.

Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.

Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

Таблица 3

Зазор в магнитопроводе, мм	Ток в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В
	220	237	254
0.2	0.63	0.54	0.46
0.5	1.26	1.06	0.93
1	—	2.05	1.75

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

Таблица 4

Трансформатор	Номинальный ток, A	Мощность двигателя, Вт
ТС-360М	1.8	600…1500
ТС-330К-1	1.6	500…1350
СТ-320	1.6	500…1350
СТ-310	1.5	470…1250
ТСА-270-1, ТСА-270-2, ТСА-270-3	1.25	400…1250
ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М, ТС-250-2П	1.1	350…900
ТС-200К	1	330…850
ТС-200-2	0.95	300…800
ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4, ТС-180-2В	0.87	275…700

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.

Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис. 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл. 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.

Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.

В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

Как переделать электродвигатель с 380 на 220

Если у вас есть трехфазный электродвигатель, вы знаете, что это недешевое удовольствие. Поэтому при необходимости использовать однофазный мотор, мысль о покупке нового оборудования посетит вас только тогда, когда вы не знаете, как сделать электродвигатель в домашних условиях. Мы расскажем, как переделать электрический двигатель с 380 на 220 Вольт своими руками.

Что можно переделывать

Для переделки подойдут маломощные электродвигатели 380 Вольт: до 3 кВт. Теоритически переподключаются и мощные моторы. Но это дополнительно повлечет за собой установку отдельного автомата в электрощите и проведение специальной проводки. И эти работы теряют смысл, если вдруг обнаруживается, что такую нагрузку не потянет вводной кабель.

Даже если ваша сеть держит высокие нагрузки, и вам удалось переделать двигатель от 3 кВт с 380 на 220 Вольт, вы огорчитесь при первом его пуске в ход. Запуск будет тяжелым. Вы решите, что труд был напрасным. Поэтому если переделывать, то именно маломощные модели.

Этапы переделки

Чтобы переделать электродвигатель с 380 Вольт на 220 сначала откиньте крышку мотора, чтобы посмотреть, сколько снаружи концов у статорных намоток. Их может быть 6 или 3. Если 6, то есть возможность поменять схему соединения: если была «звезда», можно перейти на «треугольник», и наоборот.

Если конца всего 3, значит, внутри короба намотки уже соединяются либо «звездой», либо «треугольником» (всего 6 концов, которые попарно объединяются клеммами, их и будет 3, так как на каждую клемму – 2 конца). В таком случае придется оставить прежнюю схему.

Внимание! Если вы решили поменять схему соединения статорных обмоток с тремя концами снаружи, то придется своими руками вскрыть корпус мотора. Это трудоемко, но возможно.

Соединение обмоток

Неважно, каков источник питания, трехфазный или однофазный, соединять статорные намотки можно любым из способов (можете прочитать подробнее про способы подключения электродвигателей):

• Звезда;
• Треугольник.

Звездой обычно соединяют намотки, если двигатель будет питаться от сети 380 В. Благодаря этому пуск становится плавным, хотя теряется треть мощности. Треугольник же рекомендуется при запитывании от 220 Вольт. Пусковые токи при этом не так высоки по сравнению с теми, что возникают от трехфазного питания. Зато мощность равна той, что дает «звездное» соединение, если мотор подключен к 380 В.

Схемы посмотрите ниже. Разница в том, что в первом случае соединяются все начала так, что получается трехконечная звезда. А во втором – конец одной обмотки соединяется с началом следующей так, что образуется фигура с тремя вершинами (треугольник).

Расчет конденсаторов

Когда концы намоток соединяют звездой или треугольником, образуется 3 места, где они стыкуются. На этих местах ставят клеммы. При питании от 380 Вольт на каждую из них подают фазу. Но наша задача, имея те же 3 контакта, подать лишь 1 фазу 220 Вольт и нуль. Это можно реализовать своими руками, компенсировав отсутствие трехфазного питания конденсаторами. Пусковой будет активным только на время запуска, а рабочий – постоянно.

Чтобы электрический двигатель хорошо запускался и работал, нужно правильно подобрать емкость конденсаторов. У рабочего накопителя она зависит от схемы соединения. Если это звезда, то работает формула:

Если треугольник, то формула преобразует свой вид:

Ср – искомая емкость рабочего накопительного элемента. U – напряжение в сети (220 Вольт). I – сила тока, которую находят по формуле:

Р – мощность, U – уже известное нам напряжение, ƞ – КПД, косинус «фи» — коэффициент мощности. Все эти значения можно посмотреть в техническом паспорте от вашего трехфазного мотора.

Расчет емкости пускового конденсатора (Сп) прост: умножьте Ср на 1,5 или 2. Если Ср=50 мкФ, то Сп будет от 75 до 100 мкФ. Поочередно ставьте то одну емкость, то другую, запуская каждый раз мотор. По звуку хода слушайте: если нет гула, то все в порядке.

Внимание! Конденсаторы обязательно должны быть бумажными. Для переделки двигателя своими руками хорошо идут МБГП или МБГО. Если не нашли накопителя нужной емкости, то соедините несколько штук параллельно.

Сборка по схеме

Схема выше показывает, как правильно соединить своими руками намотки статора с конденсаторами и проводами сети 220 В.  К одной из вершин треугольника или звезды нужно подключить накопительные элементы параллельно друг другу (предусмотрите ключ для ручного отключения пускового накопителя после разгона). Затем их выводят либо на фазу, либо на ноль: неважно. От этого будет зависеть только направление вращения вала.

Как поменять направление вращения

Если поменять направление нужно только 1 раз, то это можно сделать еще на стадии переделки. Для этого достаточно поменять местами любые две обмотки статора. Той же цели достигает перекидывание ветки конденсаторов с нуля на фазу, или наоборот. Но если вам нужно часто реверсировать трехфазный переделанный мотор, необходим переключатель. Собрав электродвигатель по схеме ниже, вы освободите себя от смены намоток каждый раз, когда нужно задать обратное направление вращения вала.

В переделке трехфазного электрического двигателя под однофазную сеть своими руками нет ничего трудного. Наибольшую сложность составит только расчет емкости рабочего конденсатора и экспериментальный подбор емкости из подсчитанного диапазона для пускового накопителя. Но и это становится легко, если вы не потеряли технический паспорт, а под рукой есть калькулятор.

Ещё по теме:
— Схемы подключения асинхронного и синхронного однофазных двигателей
— Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы
— Реверсивная схема подключения электродвигателя
— Плавный пуск электродвигателя своими руками
—В чем разница асинхронного и синхронного двигателей
— Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками
— Как проверить электродвигатель
— Ремонт электродвигателей

Как правильно подключить трехфазных двигатель к однофазной сети

Бывают ситуации, когда нужно подключить электроприбор не так, как записано в его паспорте. К примеру, часто требуется подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, что, хотя и снижает его мощность, иногда бывает вполне оправданным. Существуют основные схемы включения таких электродвигателей, которые широко и успешно применяются на практике. Также есть и некоторые нюансы, помогающие решать неожиданные трудности, связанные с отсутствием тех или иных материалов.

Работа такого двигателя в однофазной сети

Для правильного понимания поставленной задачи нужно четко представлять, по какому принципу работают трехфазные электродвигатели. Имея три обмотки, смещенные на 120°, они находятся в идеальных условиях: магнитное поле равномерно вращается по окружности, создавая движущую силу без каких-либо рывков и пульсаций. После подачи в схему напряжения, появляется пусковой момент, и ротор начинает раскручиваться до рабочих оборотов.

Работа трехфазного двигателя

Трехфазный ток можно представить как три однофазные схемы, также смещенные друг относительно друга на 120°. Понятно, почему двигатель будет работать без рывков: при повороте ротора на каждую треть, он «подхватывается» следующей фазой, которая «провожает» его еще на треть оборота. И как результат получается полный оборот.

Но вот возникла необходимость включения такого аппарата на одной фазе. Если просто взять, и на любые две обмотки подать такое напряжение, то ничего не произойдет. В одной из катушек статора будет пульсирующее магнитное поле, никак не влияющее ни на что больше. Пускового момента нет, крутящего тоже – двигатель будет только нагреваться. Но теперь, зная принцип работы таких машин, несложно понять, что нужно. Необходимо задействовать все три обмотки, при этом должно быть смещение по фазам.

Подключение такого типа двигателя к однофазной сети производится по самой распространенной схеме – с пусковым конденсатором. Такой метод позволяет задействовать все три обмотки, а также создать необходимый сдвиг по фазам.

Обмотки электродвигателя можно включить по двум основным схемам: звезда и треугольник. В зависимости от этого различается и подключение конденсатора.

Можно было бы обойтись и одним конденсатором, но чаще всего электродвигатели имеют какую-то нагрузку, а значит, чтобы их запустить, нужна будет дополнительная емкость. Поэтому в цепь нужно кратковременно включить дополнительный емкостной элемент – пусковой конденсатор.

Расчет конденсаторов

Понятно, что к цепи запуска нельзя подключать первый попавшийся конденсатор. Если емкость будет больше чем нужно, электродвигатель будет греться, если меньше – не будет устойчиво работать. Существуют специальные расчеты для нахождения нужных значений.

Пример расчетов для конденсатора

I – фазный ток статора. Его лучше всего измерить клещами, либо, если нет такой возможности, можно взять значения, указанные на шильде – бирке на станине двигателя.

Емкость пускового конденсатора берется из расчета 2–3 Сраб.

Однако все равно, лучшим вариантом будет дополнительный подбор нужных емкостей экспериментальным путем. В этом поможет таблица:

По напряжению конденсаторы должны быть в 1,5 раза выше напряжения сети. Это обусловлено тем, что 220В – это действующее напряжение, но ведь на конденсатор будет воздействовать полное, амплитудное напряжение. А оно в 2 выше действующего. Это приблизительно 1,4. Несложный математический подсчет помогает увидеть: 220*1,4=308 В. Ну а если учесть, что в розетке редко бывает ровно 220, чаще всего напряжение плавает в одну и другую сторону, то нужно брать большее значение.

Модели конденсаторов

Лучше всего использовать металлобумажные конденсаторы. Если нет подходящих по емкости, их набирают из нескольких элементов. Но что, если нет и металлобумажных? Допустимо ли использование электролитических?

Для рабочих конденсаторов – однозначно нет. Электролитические емкости полярные, то есть, они для постоянного тока, и при подключении важно соблюдать полярность. В сети переменного тока, или при неправильном соединении, они попросту взрываются, забрызгивая бумагой и электролитом все окружающее пространство.

Но есть и свои хитрости. Что делать, если есть только электролиты, а запустить электродвигатель нужно прямо здесь и сейчас? Самая простая схема для превращения полярного элемента в неполярный:

Соединять необходимо отрицательными выводами. При этом стоит помнить, что при таком соединении их суммарная емкость будет в два раза ниже (если значения одинаковые, то можно просто разделить на два).

Но в нашей цепи присутствуют большие токи, поэтому предпочтительнее использовать другое соединение:

Применяется встречно – параллельное соединение, следовательно, нужно правильно посчитать результирующую емкость. Диоды также выбираются по току и напряжению.

Если двигатель будет работать на мощном станке, тогда подойдут металлобумажные элементы. Для пусковой емкости используют электролиты, но здесь важно не передержать кнопку пуска.

Данные двигателя

На что стоит обратить внимание при включении в однофазную сеть 3ех фазных электродвигателей:

• полезная мощность снижается до 70–80%,
• при рабочих значениях 380/220,Ỵ/Δ, подключать на одну фазу нужно треугольником. При соединении звездой не будет максимальной мощности,
• если на шильде указано только одно значение – 380В, звезда, тогда придется двигатель разбирать, чтобы сделать переключение на треугольник, что не совсем удобно. При возможности стоит поискать другой двигатель.

Реверс в однофазной сети

Чтобы сделать реверс такого двигателя, подключенного к однофазной сети, нужно пусковой конденсатор переключить на другую обмотку. Делать это необходимо при снятом напряжении питания, и включать его только после полной остановки ротора. Это самая простая схема реверсирования.

Существуют и другие варианты решения этой проблемы, но они более сложные и дорогостоящие.

Как видно из вышесказанного, трехфазные асинхронники – это довольно универсальные электрические машины. Они хорошо зарекомендовали себя в работе, их можно включать не так, как записано в паспорте, а также в зависимости от варианта исполнения, могут работать в самых разных условиях.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Большинство электрооборудования оснащается 3-х фазными двигателями асинхронного типа. При минимальном техническом обслуживании они надежно работают в течение длительного времени. Для нормального функционирования им не требуется совместное использование дорогих и сложных приборов. Эти двигатели нашли широкое применение среди населения, особенно в частном секторе. Однако, большинство домовладений питается от обычной сети на 220 вольт. Поэтому многим хозяевам приходится решать проблему, как выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети.

Технически это вполне возможно, достаточно лишь базовых знаний электротехники. Кроме того, нужно знать все о самом двигателе, прежде чем приступать к решению задачи, как подключить 380 вольт к сети на 220.

Общие правила

Прежде чем подключить электродвигатель, нужно обязательно уточнить его номинал. Если напряжение превысит расчетное – наступит перегрев обмоток, если оно будет низким – его не хватит для запуска.

Данное значение присутствует в маркировке, чаще всего в двух показателях верхнего и нижнего пределов: 660/380, 380/220 и 220/127 вольт.

Номинал должен совпадать со схемой, по которой выполнено соединение обмоток. Подключение «звезда» объединяет их концы в одной точке, а фазы соединяются с выводами катушек. Здесь используется больший номинал напряжения, отмеченный в маркировке. По схеме «треугольник» выполняется последовательное соединение концов между собой. Образуется полностью замкнутый контур. В данном случае уже используется меньшее значение напряжения. Подключение агрегатов выполняется разными способами, в том числе и смешанным.

Решая, как подключить трехфазный двигатель на 220 вольт, следует помнить, что его нельзя просто взять и подключить к обычной сети. Вал не будет вращаться поскольку отсутствует переменное поле, поочередно воздействующее на ротор. Проблема разрешается путем смещения тока и напряжения в обмотках фаз. Для получения желаемого результата, выполняется подключение двигателя через конденсатор, из-за которого напряжение начинает отставать до минус 90 градусов.

В любом случае полноценно сместить напряжение и сделать 380 вольт из 220 не удастся, поэтому его КПД составит от 30 до 50% в зависимости от схемы подключения обмоток.

В таких режимах двигатель включается только под нагрузкой, а периоды холостого хода сокращаются до минимума. Несоблюдение правил приведет агрегат к выходу из строя.

Как устроен трехфазный асинхронный двигатель

В свою конструкцию электродвигатель на 380 вольт включает короткозамкнутый ротор. В этом случае какие-либо электрические контакты между статором и ротором полностью исключаются. Они не требую щеток и коллекторов, которые в обычных двигателях изнашиваются с высокой интенсивностью. Этим деталям нужны регулярное техническое обслуживание и периодическая замена.

Все детали устройства собраны в литом корпусе (7). Основные элементы состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. Основой статора служит сердечник (3). Для его изготовления применяется высококачественная электротехническая сталь, в состав которой входят железо и кремний. Именно они придают материалу необходимые магнитные свойства.

Листовая конструкция статора позволяет избежать появления вихревых токов Фуко, создаваемых переменным магнитным полем. Дополнительную изоляцию листов создает специальный лак, нанесенный с обеих сторон. Таким образом, проводимость в сердечнике полностью исключается, остаются лишь его магнитные свойства.

В пазы сердечника укладываются три медные обмотки (2), с проводниками, защищенными эмалью. Между собой они расположены под углами 120 градусов. Концы обмоток выводятся и размещаются в клеммной коробке, расположенной внизу двигателя.

Ротор закрепляется на валу (1) и свободно вращается внутри статора. Между ними остается минимальный зазор – от 0,5 до 3 мм, чтобы повысить КПД. В сердечнике ротора (5) также использована электротехническая сталь. Однако в его пазах установлены не обмотки, а короткозамкнутые проводники, расположенные в виде беличьего колеса. Поэтому данный элемент именно так и называется.

В состав беличьего колеса входят продольные проводники, имеющие электрическую и механическую связь с кольцами, расположенными в торцах конструкции. В мощных двигателях все элементы изготавливаются из меди.

Способы и схемы подключения

При необходимости, подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть может выполняться разными способами. При этом, нужно учитывать характеристики и особенности самого агрегата, тип нагрузки, ожидаемый результат и другие факторы. Основным способом считается подключение электродвигателя через конденсатор с точно подобранными параметрами. Однако, при его отсутствии можно использовать другие рабочие схемы, чтобы из 220 вольт условно создать 380.

Без конденсаторов

Схема подключения трехфазного электродвигателя к 220 В может обойтись и без емкостных элементов. Вместо них следует воспользоваться полупроводниковыми – транзисторными или динисторными ключами. Излишние потери мощности сокращаются до минимума. Конденсатор, используемый в схеме, обеспечивает работу пускового устройства, а не запуск самого двигателя.

Одна из таких схем – «треугольник» (рис. 1) – используется для запуска маломощных агрегатов с низкими оборотами, до 1500 в минуту. Порядок ее работы будет следующий:

• На ввод подается напряжение и проводники соединяются с двумя точками двигателя.
• Третья точка подключается к цепочке R-C, задающей время открытия ключа.
• Бегунок сопротивлений R1 и R2 перемещается, выполняя тем самым, регулировку интервала сдвига.
• После полной зарядки конденсатора сигнал с динистора VS1 открывает симистор VS

Более мощные агрегаты с высокими оборотами до 3000 в минуту используют такое же пусковое устройство, но подключаются по схеме «звезда» (рис. 2).

Данные схемы подключения трехфазного двигателя на 220 хотя и считаются рабочими, на практике почти не используются. Основными причинами являются значительные потери мощности агрегата и необходимость точных настроек транзисторного ключа. Более надежными вариантами считаются подключения на 220в через конденсатор или с помощью частотного преобразователя.

С конденсаторами

Наибольшее распространение в домашних условиях получила схема подключения двигателя через конденсатор. Запуск осуществляется с помощью двух элементов – пускового и рабочего. Пусковой конденсатор необходим лишь на короткое время, увеличивая за счет дополнительной емкости сдвиг напряжения в нужной обмотке. В результате, создается нужное усилие, обеспечивающее пуск асинхронного двигателя.

На рисунке представлены схемы подключения звезда и треугольник. В обоих случаях, независимо от схемы, подача напряжения от 220 вольт для пуска осуществляется через точки подключения L и N. К ним подключаются две обмотки, а третья тоже соединяется с однофазной линией через кнопочные переключатели SA1 и SA2. С их помощью выполняется коммутация конденсаторов С1 и С2, включенных параллельно.

На практике схема запуска от однофазной сети работает следующим образом:

• Нажатая кнопка ПУСК приводит в движение две пары контактов SA1 и SA Далее в обмотках начинается течение тока.
• Отпущенная пусковая кнопка оставляет контакт SA2 в замкнутом положении. От него фаза со смещением подается через конденсатор С1. Одновременно происходит размыкание контакта SA1, отключающего пусковой конденсатор С2.
• Пусковой ток возвращается к номинальному значению, и работа двигателя продолжается в обычном режиме.

Однако, такая схема подключения электродвигателя обеспечивает лишь одностороннее вращение ротора. Для того чтобы вал начал вращаться в другую сторону, потребуется изменение точек подключения или использование функции реверса.

Используя пускатель

Если изначально известно, что агрегат обладает значительными нагрузками – пусковой и рабочей – рекомендуется подключить электродвигатель с 380 на 220 вольт с использованием контактора или магнитного пускателя.

Использование пусковых устройств повышает надежность коммутации, а в ходе эксплуатации защищает устройство от возможных аварий.

Включение производится простым нажатием пусковой кнопки. В результате, наступает замыкание цепи, управляющей катушкой пускового устройства. Напряжение поступает к пусковому конденсатору Спуск.

Ток, протекающий по катушке К1, вызывает замыкание контактов К1.1 и К1.2. Контакты К1.1 замыкают линию, питающую двигатель, а контакты 1.2 осуществляют шунтирование пусковой кнопки, возвращая ее в отключенное положение. После этого, цепь, питающая пусковой конденсатор, оказывается разомкнутой. С помощью этого устройства очень просто сделать из 220 вольт 380, превратив трехфазное устройство в однофазный агрегат.

С реверсом

Наличие функции реверса имеет большое значение при подключении трехфазного двигателя, когда приходится создавать 380 вольт из 220. За счет прямого и обратного вращения вала возможности агрегата значительно увеличиваются. Для решения этой задачи существуют специальные схемы, последовательно выполняющие чередующиеся изменения напряжения на обмотках. Благодаря им, проблема, как сделать реверс, решается довольно легко и не представляет особых сложностей.

Простейший эффективный реверс осуществляется посредством коммутатора, в котором установлены две пары контактов противоположного действия. Стандартная кнопка заменяется тумблером или поворотным выключателем. Для создания рабочей схемы реверсивного подключения асинхронного двигателя потребуются магнитные пускатели КМ1 и КМ2, а также трехкнопочная станция с двумя контактами нормально разомкнутыми и одним нормально замкнутым.

Последовательность работы реверсивной схемы:

• Вначале включаются автоматические предохранители силовой линии и управляющей цепи. Ток подается к трехкнопочному выключателю и магнитным пускателям, клеммы которых разомкнуты в исходном положении.
• После нажатия кнопки ВПЕРЕД ток поступает к катушке электромагнита 1-го контактора. Он выполняет притяжение якоря, где расположены силовые контакты. Одновременно, цепь управления 2-го контактора обрывается, и кнопка РЕВЕРС оказывается отключенной.
• Вращение вала начинается в основном направлении.
• Нажатая кнопка СТОП прерывает подачу тока в цепь управляющей обмотки. Электромагнит уже не удерживает якорь. Он отпускается и вызывает размыкание силовых контактов. Одновременно происходит замыкание контакта, блокирующего кнопку РЕВЕРС, и она готова к работе.
• После нажатия на РЕВЕРС начнутся те же самые процессы, но уже в цепи 2-го контактора. Вращение вала будет противоположным от основного направления.

Звезда треугольник

Прежде чем рассматривать, как подключить электродвигатель 380 на 220 данным способом, следует еще раз вспомнить его конструкцию. Основными элементами являются статор с тремя обмотками и ротор. После подачи напряжения вокруг обмоток создается поле, воздействующее на ротор и вызывающее вращение.

Обмотки статора в условиях конденсаторного подключения соединяются разными способами:

• Схема «звезда». Концы обмоток сходятся вместе в одной точке. У специалистов она известна как ноль или нейтраль. Подача трехфазного напряжения осуществляется к началу обмоток, в точки a, b, c.
• Схема «треугольник». Концы обмоток соединяются между собой последовательно. Напряжение поступает к местам соединения – точкам a, b, c.

Думая, как подключить электродвигатель 380 на 220 В, многие не до конца понимают, какая схема лучше. Каждая из них имеет свои особенности. Подключение треугольником способствует более мягкому пуску и требует меньших пусковых токов. Однако, в дальнейшем, агрегат не может развить расчетной мощности. «Звезда», наоборот, развивает мощность до паспортной, но в момент пуска токи очень высокие, требующие специальных мер по предотвращению негативных последствий. Кроме того, каждая схема требует разного питающего напряжения.

Оптимизировать запуск и дальнейшую работу после подключения электродвигателя на 220в позволила схема «звезда-треугольник», соединившая в себе оба варианта.

Для такой схемы потребовалось дополнительное оборудование:

• Защитный автомат Q1, имеющий встроенную тепловую защиту.
• Контакторы (К1, К2, К3), оборудованные дополнительными контактами.
• Реле времени КТ4.
• Предохранитель F1.
• Кнопка СТОП S1.
• Кнопка ПУСК S2.
• Трехфазный электромотор М1.

Данная схема работает в следующем порядке:

• Нажатием кнопки S2 обеспечивается поступление тока на катушку К1. Происходит замыкание силовых и нормально разомкнутого контакта. Последний вводит в действие самоподхват кнопки ПУСК. Одновременно ток подается на катушку реле времени. Далее, после замыкания контактора К3, двигатель запускается по схеме «звезда».
• Через определенное время контакт реле времени размыкается, и катушка К3 становится обесточенной. Второй контакт К4 через установленное время замыкается, перенаправив питание в катушку К2. После этого, трехфазный двигатель в однофазной сети будет работать по схеме «треугольник».

Вторые контакты на К2 и К3 обеспечивают электрическую блокировку – предотвращают одновременное включение контакторов К2 и К3. Эту защиту рекомендуется продублировать механической блокировкой, не указанной на рисунке.

Трехфазный асинхронный двигатель – на что обратить внимание до его подключения

Новые агрегаты стоят довольно дорого, поэтому многие предпочитают покупать их с рук, после того, как они побывали в эксплуатации. Чаще всего, документы отсутствуют, поэтому, перед тем как подключить электродвигатель с 380 В на 1 фазу, нужно проверить его состояние. Такая проверка поможет избежать дальнейших проблем, сократит время наладочных работ, предотвратит возможные аварии и травматизм.

Механическое состояние статора и ротора, что может мешать работе двигателя

В состав неподвижного статора входят три компонента: основной корпус и две боковые крышки, соединенные между собой шпильками. До того, как подключить асинхронный двигатель, следует проверить зазоры между деталями и затяжку гаек на шпильках.

Все детали статора должны как можно плотнее прилегать друг к другу. Внутри него установлены подшипники, в которых вращается вал ротора. Его следует покрутить вручную, проверить, чтобы не было биений в посадочных местах. Проверить наличие посторонних шумов, не задевает ли ротор за статор. Точно так же определяется явное заклинивание, не вызывающее сомнений.

Такую же проверку нужно сделать на холостом ходу после того как двигатель в однофазную сеть уже включен. Чтобы получить максимально полную картину внутреннего состояния, рекомендуется сделать полную разборку статора, выполнить промывку и смазку роторных подшипников.

Электрические характеристики статорных обмоток, как проверять схему сборки

Все показатели и основные значения указываются производителем в табличке, закрепленной на корпусе агрегата. Прежде чем включить двигатель в однофазной сети, нужно проверить, по какой схеме подключены обмотки. Иногда случается, что предыдущий владелец ее изменил, и она не совпадает с табличными данными.

В некоторых случаях отсутствует и сама табличка. В этом случае рекомендуется заглянуть в клеммник, и посмотреть, по какой схеме выполнено подключение движка. В нем сосредоточены шесть концов, подключенные к клеммам так, как изображено на рисунке. Ручное переключение со звезды на треугольник и обратно выполняется путем перестановки перемычек.

Электрические методики проверки схемы и сборки обмоток

Нередко встречаются движки, собранные не по комбинированной схеме, а либо «звездой» или «треугольником». Поэтому в клеммной коробке расположено не 6 концов, а лишь 4 – 3 фазы и 0. Перед тем, как переделать электродвигатель, нужно проверить фактическую схему подключения.

Иногда встречаются экземпляры, у которых отсутствует заводская маркировка, а провода не соединены с клеммами и просто выведены наружу. Поэтому, еще до пуска электродвигателя 380 В нужно прозвонить каждый провод, определить принадлежность и промаркировать. Для этого используется мультиметр или тестер, установленный в положение омметра. Первый щуп устанавливается на любой вывод, а второй – на один из 5-ти концов, что остались. Если прибор покажет короткое замыкание, следовательно, оба конца – от одной обмотки. Остальные выводы проверяются аналогично.

Еще до включения в сеть следует установит где конец и начал каждой обмотки. Эта процедура проводится с использованием вольтметра и батарейки. К любому концу подключается минус этой батарейки, а плюсом следует коснуться другого вывода. В цепи возникает токовый импульс, наводящий ЭДС в двух других обмотках. Наведенное напряжение проверяется вольтметром на предмет полярности. Начало обмотки соответствует положительным показаниям. При замыкании стрелка движется вправо, а после размыкания – в левую сторону. После маркировки рекомендуется провести контрольную проверку – сделать подачу импульса к поочередно к следующим обмоткам.

Другой метод проверки: концы двух произвольных обмоток замыкаются параллельно. Далее, к ним подключаем вольтметр. К оставшейся обмотке подается переменное напряжение. Если прибор показывает соответствие напряжения и наведенной ЭДС, значит у концов одна полярность, и они принадлежат к одной обмотке. При нулевом показании концы меняются, и делается повторный замер.

Перед тем как делать подключение 380 вольт на 220, нужно проверить изоляцию обмоток. С этой целью используется мегаомметр с напряжением на выходе 1000 В. Чтобы получить точный результат, замеры проводятся всем трем обмоткам, а также между корпусом и каждой обмоткой. Если показания более 0,5 Мом – статор считается исправным. Иначе, может потребоваться его ремонт или профилактическая сушка с помощью теплого сухого воздуха. Следует учесть, что данный способ не годится для определения межвитковых замыканий обмоток. Для этого нужен мультиметр в режиме омметра, чтобы проанализировать и сравнить величину активных сопротивлений во всех цепочках.

Как подобрать конденсаторы

Для подключения агрегата с 380В на 220 используются конденсаторы. Данные элементы должны быть только бумажными или пусковыми, с номинальным напряжением, равным или превышающим сетевое напряжение. На практике такое превышение составляет не менее чем в два раза.

Решая задачу, как подключить конденсатор к электродвигателю, следует максимально точно подобрать емкость. В идеале, фактические показатели должны совпадать с расчетными. Известно, что подключение конденсатора с такими параметрами позволит лучше всего оптимизировать сдвиг векторов напряжения и тока относительно друг друга. В результате, улучшится пусковой момент и общие показатели КПД агрегата.

Если же нет возможности найти элемент с расчетной емкостью, то можно использовать несколько таких конденсаторов, соединенных параллельно. В сумме их емкости должны составлять требуемое значение. В этом случае схема с конденсатором представляет собой сборный конденсаторный блок.

Мощность 3х-фазного двигателя, кВт	0,4	0,6	0,8	1,1	1,5	2,2
Емкость рабочего конденсатора Ср , мкф, min	40	60	80	100	150	230
Емкость пускового конденсатора (Сп), мкф, min	80	120	160	200	250	300

Все элементы, которые нужно подключать в группе, должны быть однотипными, с одинаковой частотой и номинальным напряжением. Ориентировочные параметры приведены в таблице. Если же в ней отсутствуют нужные параметры, их можно определить по формулам:

• При подключении 3-х фазных устройств звездой – Сраб = (2800 х I)/U
• При подключении двигателя в сеть 220 В треугольником – Сраб = (4800 х I)/U

Здесь I – является силой тока, проходящего через обмотки, U – напряжением сети. Емкость конденсатора определяется путем умножения полученного результата на два.

Меры безопасности при подключении трехфазного двигателя напоминание

Существую общие правила, требующие соблюдения при решении задачи, как из 220 сделать 380 вольт для асинхронного двигателя на 380 В:

• Все подключения выполняются только с использованием отдельного автоматического выключателя.
• Решать задачу по двигателю 380 вольт, как подключить и опробовать его, должны люди, прошедшие специальное обучение. Всегда помнить о мерах электробезопасности.
• При наладочных работах под напряжением нужно пользоваться разделительным трансформатором.

Использование специального защищенного инструмента позволит не только быстро запустить двигатель, но и полностью обезопасить специалиста.

Видеоинструкция

Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт

Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт

 

Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель, а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.

Читаем подробно далее

 

 

Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле

С = 66·Р_ном ,

где С — емкость конденсатора, мкФ,   Р_ном — номинальная мощность электродвигателя, кВт.

То есть можно считать, что на каждые 100 Вт мощности трехфазного электродвигателя требуется около 7 мкФ электрической емкости.

Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:

C_общ = C₁ + C₁ + … + С_n

Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.

В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.

Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.

Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.

Рис 1.   Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»

Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).

 

Рис. 2.   Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»

 

Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью — через рабочий конденсатор (С_р) к любому из двух проводов сети.

Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (С_п). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типаЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.

Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором С_п показана на рис. 3.

 

Рис. 3.   Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором С

_п

 

Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.

Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей — СЗ и С6.

Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.

Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.

При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.

Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).

Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4).

При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.

Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.

 

Рис. 4.   Изменение направления вращения ротора однофазного двигателя переключением пусковой обмотки

 

▷ Работа Трехфазных электродвигателей от однофазной сети

Электродвигатели можно классифицировать по количеству фаз питания. Их можно разделить на однофазные, двухфазные и трехфазные.

Давайте узнаем больше об этом благодаря новой статье Удо, которую он любезно прислал нам несколько дней назад.

Двухфазные двигатели больше не используются. Однофазный двигатель имеет два типа проводки; живой и нейтральный. Эти двигатели работают от однофазного источника питания и имеют одно переменное напряжение.Поскольку они генерируют только переменное, а не вращающееся магнитное поле, для запуска им требуется конденсатор. Однофазные двигатели обычно используются для малых мощностей.

Трехфазные двигатели, с другой стороны, для работы требуют трехфазного источника питания. Эти двигатели приводятся в действие тремя отдельными переменными токами одинаковой частоты, которые достигают пика в разные моменты времени. Трехфазный двигатель имеет три провода под напряжением и иногда нейтраль.

Рис. 1: Детали трехфазного двигателя | изображение: electricalengineeringtoolbox

Трехфазные двигатели обычно имеют мощность на 150% больше, чем их однофазные аналоги.Они самозапускаются, поскольку создают вращающееся магнитное поле. Эти двигатели не создают вибрации и менее шумны, чем однофазные двигатели. К сожалению, большинство конструкций подключено к однофазному питанию.

Хотя в здании часто используется более одной фазы, единовременно может использоваться только одна фаза. Это создает проблемы, когда приложение требует трехфазного двигателя или когда доступен только трехфазный двигатель. К счастью, есть способы, которыми трехфазный двигатель можно «настроить» для работы от однофазного источника питания.

Преобразователь частоты

Самый простой способ — использовать частотно-регулируемый привод (VFD). ЧРП — это электрическое устройство, которое управляет двигателями с регулируемой скоростью. Он состоит из выпрямителя, конденсатора промежуточного контура и инвертора. ЧРП выполняет преобразование мощности трехфазного двигателя в однофазное, выпрямляя каждую пару фаз в постоянный ток, а затем инвертируя постоянный ток в трехфазную выходную мощность. Это не только устраняет пиковый ток во время запуска двигателя, но также позволяет двигателю плавно переходить от нулевой скорости к максимальной.

Рис. 2: Преобразователь частоты | изображение: indiamart

ПЧ

доступны с разной номинальной мощностью для разных двигателей. Все, что вам нужно сделать, это подключить источник питания ко входу частотно-регулируемого привода и подключить трехфазный двигатель к его выходу.

Поворотный фазовый преобразователь

Другой метод работы трехфазного двигателя от однофазного источника питания — это использование вращающегося фазового преобразователя (RPC). Вращающийся фазовый преобразователь — это электрическая машина, которая переводит энергию из одной многофазной системы в другую.

Рис. 4: Подключение схемы преобразования вращающегося фазового преобразователя | изображение: plantengineering

Эти преобразователи генерируют чистые трехфазные сигналы от однофазной сети посредством вращательного движения. RPC намного дороже, чем частотно-регулируемые приводы, поэтому их редко можно использовать для преобразования фазы двигателя.

Рис. 5: Поворотный фазовый преобразователь | изображение: scosarg.com

Перемотка мотора

Последний способ заставить трехфазный двигатель работать от однофазной сети — это перемотка двигателя.Этот метод также известен как однофазное. Он предполагает перемотку электродвигателя с помощью конденсаторов. Трехфазная мощность поступает через три симметричные синусоидальные волны. Эти волны не совпадают по фазе друг с другом на 120 электрических градусов.

Для преобразования трехфазного двигателя две его фазы подключаются к однофазному источнику питания. Фантомная ветвь создается для третьей фазы с помощью конденсаторов. Конденсаторы вызывают смещение на 90 электрических градусов между вспомогательной и основной обмотками.Чтобы ток был сбалансированным, используемые конденсаторы должны быть подходящей емкости для нагрузки. На рисунке ниже показана принципиальная схема преобразования трехфазного в двухфазный режим с использованием однофазного метода.

Вы когда-нибудь запускали трехфазный двигатель? Как все прошло и есть ли у вас советы для нас?

Завод Инжиниринг | Как правильно эксплуатировать трехфазный двигатель при однофазном питании

Итак, вы сказали соседу, что работаете с электрооборудованием, и теперь он думает, что вы можете решить его проблему, потому что он или она купил трехфазный двигатель, который не может работать от однофазной энергии.Когда вас просят переоборудовать этот двигатель, это уже кажется больше проблемой, чем того стоит. Но это не совсем так. Есть несколько способов облегчить этот процесс.

Метод фантомной ноги

Трехфазное питание включает три симметричные синусоидальные волны, которые на 120 электрических градусов не совпадают по фазе друг с другом (см. Рисунок 1). Один из методов преобразования однофазной мощности, который хорошо зарекомендовал себя в течение десятилетий, заключался в подключении двух фаз к входящей однофазной мощности 220 В и создании «фантомного плеча» для третьей фазы с помощью конденсаторов для принудительного смещения между основной и вспомогательной обмотками. .В этом случае смещение составляет 90 электрических градусов.

Для этого метода конденсаторы должны иметь размер, соответствующий нагрузке. В противном случае ток будет несимметричным. Вместо сдвига фазы на 120 градусов, изображенного в нижней половине рисунка 1, неправильное соединение конденсатора и нагрузки может привести к большому отклонению. Чем больше расхождение, тем меньше крутящий момент.

Метод вращающегося фазового преобразователя

Другой жизнеспособный метод — вращающийся фазовый преобразователь (см. Рисунок 2).Например, деревообрабатывающий цех может использовать вращающийся фазовый преобразователь для работы нескольких трехфазных машин от однофазного источника питания. Одним из недостатков является то, что процесс может быть очень дорогостоящим в течение всего времени преобразования фазы вращения, независимо от того, используется ли какое-либо оборудование. Ток может быть сбалансирован, когда работает конкретное оборудование, но если работает несколько машин или все они сильно нагружены, трехфазная мощность — ток и напряжение — резко несбалансирована.

«NEMA Stds.MG 1: Motors and Generators »требует, чтобы двигатели работали от напряжения, сбалансированного в пределах 1%. Если применяется правило 10x (процентный дисбаланс тока может быть в 10 раз больше процентного дисбаланса напряжения) к двигателю, работающему с 1% дисбаланс напряжения, дисбаланс тока может составлять 10%. Это полезно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%. Даже с графиком снижения номинальных характеристик NEMA MG 1 (см. рисунок 3), ни один двигатель не должен работать с таким большим дисбалансом тока.

Метод частотно-регулируемого привода

Преобразователь частоты (VFD) выпрямляет каждую пару фаз в постоянный ток и инвертирует постоянный ток в мощность для трехфазного выхода, что означает, что преобразователь частоты может использоваться с однофазным входом для управления трехфазным двигателем. Поддержка производителей варьируется, и осторожно рекомендуется снизить номинальные характеристики привода на 1, разделенную на квадратный корень из 3 (около 58%). Также обратите внимание, что номинальная мощность частотно-регулируемого привода в л.с. / кВт используется для удобства выбора приводов, поскольку они рассчитываются по току.Например, для двигателя мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) будет использоваться частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с. (11 кВт). Пользователю настоятельно рекомендуется сотрудничать с производителем привода при выборе и настройке частотно-регулируемого привода для этого использования.

Компрессоры, механический цех, деревообрабатывающее оборудование и декоративные фонтаны — хорошие кандидаты для этого метода. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, менять элементы управления и решать проблемы управления скоростью и пусковым крутящим моментом, лучше использовать частотно-регулируемый привод для управления существующим двигателем от однофазного источника питания.Для многих приложений мощностью до 5 л.с. (4 кВт) подходящий частотно-регулируемый привод можно приобрести гораздо дешевле, чем перемотка трехфазного двигателя и обеспечение необходимых элементов управления для его работы.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле покупать, органы управления не требуют замены или модификации, а частотно-регулируемый привод имеет дополнительный бонус в виде регулирования скорости. Лучше всего то, что вам не нужно портить выходные, помогая тому, кто не до конца понимает, что вы делаете.

Чак Юнг (Chuck Yung) — старший специалист по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA). EASA является контент-партнером CFE Media. Отредактировал Крис Вавра, редактор-постановщик CFE Media, [email protected].

ОНЛАЙН экстра

См. Дополнительные статьи EASA по ссылкам ниже.

Обеспечение работы трехфазных станков в однофазном цехе

вопрос:

Большая часть тяжелого оборудования рассчитана на работу от трехфазного источника питания, но существует ряд опций, позволяющих запустить инструменты в вашем однофазном домашнем магазине.

Я подумываю купить бывшее в употреблении промышленное оборудование у местного краснодеревщика, но все машины имеют трехфазные двигатели. Это для моего домашнего магазина, где у меня только однофазное питание. Могу ли я что-нибудь сделать, чтобы преобразовать эти машины для работы от однофазной сети?

Franklin Maeve, Сан-Диего, CA

А:

Большая часть тяжелого оборудования рассчитана на работу от трехфазной электроэнергии, поскольку трехфазные двигатели проще, эффективнее и надежнее, чем однофазные двигатели.К сожалению, трехфазное питание обычно недоступно в жилых районах, но, возможно, стоит проконсультироваться с вашей энергетической компанией. Даже если он доступен, стоимость подключения может быть непомерно высокой.

Если не считать работающего трехфазного источника питания, существует ряд опций, позволяющих получить трехфазный инструмент, работающий от однофазного источника питания. Первый и наиболее очевидный вариант — замена двигателя машины на однофазный. Но это может быть невозможно на некоторых машинах, потому что оригинальный двигатель имеет специальные монтажные кронштейны или приводной вал имеет нестандартную резьбу или шлицы.К сожалению, на настольных пилах довольно часто встречаются специализированные моторы. Если производитель инструмента все еще работает, вы можете получить у него однофазный двигатель.

Подробнее об оборудовании
Модернизируйте свой фуговальный станок с помощью сегментированной режущей головки
Винтажное оборудование: новая жизнь для старого железа
Умный сбор пыли для вашей ленточной пилы

Другой вариант — использовать преобразователь, который позволит вам запускать трехфазную машину на однофазном питании. Преобразователи бывают трех основных типов: статические, поворотные и электронные.

Из трех наименований статический тип является наименее дорогим. Статический преобразователь не имеет движущихся частей и должен быть рассчитан на двигатель, на котором он работает. К сожалению, статический преобразователь снижает доступную мощность двигателя примерно на треть и затрудняет запуск воздушных компрессоров, пылеуловителей, больших ленточных пил и других машин с большими пусковыми нагрузками. Снижение мощности часто не является проблемой и может быть компенсировано снижением скорости подачи или более легкими резами.Но перегрузка или остановка двигателя, подключенного к статическому преобразователю, вызовет разрушительный перегрев как двигателя, так и преобразователя. Трудно запускаемую машину можно запустить, запустив сначала другую слегка нагруженную машину, «холостой ход», который служит электрическим маховиком для запуска второй машины. Избыточный трехфазный двигатель можно использовать в качестве выделенного холостого хода, который работает непрерывно, чтобы улучшить как запуск, так и работу других двигателей, подключенных к статическому преобразователю.

Роторный преобразователь, который выглядит как сверхмощный электродвигатель с прикрепленной сверхразмерной распределительной коробкой, функционирует как двигатель, так и как генератор.Поскольку роторный преобразователь вращается от однофазной энергии, он вырабатывает трехфазную энергию для работы других машин. Более дорогой, чем статический преобразователь, роторный преобразователь стоит около 600 долларов за блок мощностью 3 л.с., но не имеет проблем с запуском и снижением мощности, которые возникают со статическим преобразователем. Если вы планируете иметь несколько трехфазных машин, купите роторный преобразователь хорошего размера, который в долгосрочной перспективе будет более экономичным.

Электронный преобразователь правильнее называть инвертором по техническим причинам, и в большинстве каталогов это устройство указано под этим именем.Электронный инвертор преобразует однофазную мощность в постоянный ток, а затем использует микрочиповые элементы управления для имитации трехфазного переменного тока. Электроника в инверторе позволяет вам управлять скоростью, крутящим моментом и направлением вращения двигателя, а также часто позволяет плавный пуск для постепенного разгона машины. Большая часть дополнительного управления, предлагаемого инвертором, будет потрачена впустую на пилу, но будет большим преимуществом на токарном станке или, возможно, ленточной пиле. Поскольку он должен быть запрограммирован, инвертор обычно предназначен для работы только одной машины, но с некоторыми компромиссами его можно использовать для запуска нескольких инструментов.Цена на инверторы неуклонно снижается в течение последних нескольких лет.

Выбор преобразователя правильного типа и размера и его правильное подключение могут быть сложными. Прежде чем вкладывать деньги в преобразователь или инвертор, вам следует провести небольшое исследование и получить дополнительные советы. Производители преобразователей и инверторов предлагают обширную литературу и консультации по телефону.

Производители преобразователей и инверторов
Все перечисленные ниже компании продают статические или вращающиеся преобразователи или и то, и другое.Только Grainger продает инверторы.

Амери-Фаз Корпорейшн
800-920-1926

Cedarberg Industries
800-328-2279

Grizzly Industrial
800-523-4777
www.grizzly.com

Корпорация GWM
800-437-4273

Kay Industries
800-348-5257
www.kayind.com

MSC Industrial Supply Co.
800-645-7270
www.mscdirect.com

Из Fine Woodworking # 158,
pp. 90-92

Подпишитесь на избиратели сегодня и получите новейшие технологии и практические рекомендации от Fine Woodworking, а также специальные предложения.

Получайте советы по деревообработке, советы экспертов и специальные предложения на почту

×

Однофазные преобразователи в трехфазные

Запатентованная технология в наших вращающихся фазовых преобразователях позволяет нашим партнерам преобразовывать однофазное питание в трехфазное.

Электроэнергия переменного тока — это форма электричества, при которой мощность постоянно меняется в изменяющихся направлениях.С начала 19 века переменного тока используется в домах и на предприятиях. Однако для большинства предприятий и отраслей используется трехфазное питание переменного тока, обеспечиваемое однофазными преобразователями в трехфазные, поскольку оно рассчитано на более мощные нагрузки. Трехфазное питание состоит из 3-х проводов питания, каждый из которых сдвинут по фазе на 120 градусов. Схема «звезда» и «треугольник» используется для поддержания одинаковых нагрузок во вращающемся фазовом преобразователе.

В конфигурации треугольником нейтральный провод не используется.С другой стороны, конфигурация звезды использует как заземляющий, так и нейтральный провод. В однофазной системе с преобразователем трех фаз все три фазы обычно входят в цикл при 120 градусах. Однако, когда они завершат цикл в 360 градусов, каждая фаза будет иметь удвоенное пиковое напряжение. Основное отличие однофазного от трехфазного — постоянство подачи. В однофазном режиме мощность не подается с постоянной скоростью. С другой стороны, трехфазная мощность, обеспечиваемая однофазными преобразователями трехфазных, обеспечивает устойчивый поток мощности, который подается с постоянной скоростью.Это делает трехфазное питание от вращающихся фазовых преобразователей надежным и полностью способным выдерживать более тяжелые нагрузки.

Купите вращающиеся фазовые преобразователи прямо сейчас!

Наш большой выбор роторных фазопреобразователей на продажу действует как роторный электрогенератор. Они могут преобразовывать однофазную мощность в трехфазную. Однофазные преобразователи в трехфазные делают это, используя однофазный двухлинейный источник питания от электросети, создавая третью линию питания.Если у вас есть какие-либо вопросы о фазовых преобразователях, позвоните в нашу команду по телефону (602) 640-0930 или заполните нашу контактную форму для получения поддержки. Phoenix Phase Converters также предлагает большой выбор трехфазных трансформаторов, электрических цепных талей, розеток и однофазных трансформаторов для удовлетворения требований вашего уникального применения.

• Гарантия размера однофазного преобразователя в трехфазный
• Политика возврата всех фазовых преобразователей без вопросов
• Гарантия цен на все преобразователи фазы
• Практически любые электрические потребности, которые у вас есть — просто спросите!

Магазин Наш Магазин

Как работает однофазный преобразователь в трехфазный

Преобразование однофазной электросети в трехфазное электричество возможно с помощью вращающегося фазового преобразователя.Даже в этом случае мало кто действительно понимает, как работает преобразователь однофазного в трехфазный. Свяжитесь со специалистом Phoenix Phase Converterters, чтобы узнать больше о роторных фазовых преобразователях. Чтобы ответить на этот вопрос, важно сначала понять, что такое вращающийся фазовый преобразователь.

Поворотный фазовый преобразователь преобразует однофазную энергию от электросети в трехфазную. Однофазные преобразователи в трехфазные позволяют добиться этого с помощью асинхронного электродвигателя-генератора. Роторные преобразователи фазы объединяют отдельную линию питания от асинхронного электродвигателя-генератора с двумя другими однофазными линиями, а затем вырабатывают мощность переменного тока, которая используется в трехфазных электродвигателях и нагрузках.

Таким образом, вращающиеся фазовые преобразователи

решают проблему преобразования электроэнергии из однофазной в трехфазную в местах, где это может быть слишком дорого или недоступно. Мы предлагаем большой выбор роторных фазопреобразователей, разработанных для всех типов применений. Phoenix Phase Converterters также предлагает большой ассортимент трансформаторов, контакторов и деталей для удовлетворения ваших потребностей. Позвоните нашей команде по телефону (602) 640-0930 или свяжитесь со специалистом онлайн для получения помощи.

Итак, как работают вращающиеся фазовые преобразователи?

Роторные преобразователи фазы играют роль роторного генератора электроэнергии, который преобразует однофазную энергию из электросети в трехфазную.Преобразователь однофазного в трехфазный сам создает третью линию питания, которая объединяется с двумя линиями однофазного питания от поставщика коммунальных услуг. Это позволяет вращающемуся фазовому преобразователю создавать трехфазное питание, которое не только неотличимо от обычного трехфазного питания, но также является более точным, чем трехфазное питание от сетевого источника, когда все линии изменяются на 120 градусов. При правильном размере вращающийся фазовый преобразователь уравновешивает все три выходных напряжения производимой трехфазной мощности по всем подключенным нагрузкам, что делает его гораздо более стабильным вариантом и подходящим для чувствительного к напряжению оборудования, такого как ЧПУ и сварочные аппараты.Если вы ищете доступные способы создания трехфазной мощности, мы рекомендуем приобрести вращающийся фазовый преобразователь. Однофазный преобразователь в трехфазный использует два механизма для выработки трехфазной мощности. Первый механизм, который использует каждый продаваемый фазовый преобразователь, — это панель управления, которая включает в себя схему запуска и работы, которая спроектирована для выработки эффективной и надежной энергии. Высококачественный однофазный преобразователь в трехфазный предназначен для устранения проблем с напряжением в коммерческих приложениях.Второй механизм, который используется для создания надежного источника питания, — это трехфазный двигатель. Этот двигатель разработан для развития третьего канала питания для коммерческих проектов и приложений. В нашем каталоге однофазных преобразователей в трехфазные используются индукционные генераторы для производства трехфазной энергии. В отличие от твердотельного оборудования, однофазные преобразователи в трехфазные позволяют организациям управлять разнообразным оборудованием от одного преобразователя вместо того, чтобы полагаться на несколько фазовых преобразователей.Поскольку однофазные преобразователи в трехфазные не могут регулировать напряжение данного образца электроэнергии, вам потребуется использовать трансформатор для приложений, требующих различных уровней напряжения. С коммерческим трансформатором можно запускать различные части оборудования при разных напряжениях от одного и того же однофазного преобразователя до трехфазного.

Купите наши фазовые преобразователи прямо сейчас!

Как работает цифровой преобразователь фазы?

В дополнение к вращающимся фазовым преобразователям мы также предлагаем цифровые вращающиеся фазовые преобразователи, которые разработаны для обеспечения безопасной и уравновешенной мощности, поскольку наши традиционные фазовые преобразователи вместе с нашим GPX предлагают компьютер, который контролирует и записывает напряжение и производительность в дополнение к управлению. фазовый преобразователь автоматически запускается при обнаружении нагрузки и выключается, чтобы нагрузка автоматически запустилась снова.Скоро будут доступны индивидуальные сборки с тысячами приложений, которые мы сможем отслеживать даже путем обнаружения утечек газа, влажности, движения, звука, света и т. Д. Мы сделали надежный фазовый преобразователь еще более прочным. Конвертер будет работать даже без компьютера. Каждый продаваемый однофазный преобразователь в трехфазный спроектирован таким образом, чтобы исключить простои и повысить производительность. Цифровые преобразователи используют инновационные твердотельные механизмы переключения мощности на протяжении стандартной работы. Наш ассортимент цифровых фазовых преобразователей разработан таким образом, чтобы в стандартном режиме работы практически не было шума.В отличие от других однофазных преобразователей в трехфазные, цифровой фазовый преобразователь будет работать только тогда, когда для вашего оборудования требуется питание. Цифровые преобразователи фазы в нашем каталоге можно запрограммировать с графиком отключения, который соответствует вашим потребностям. В качестве альтернативы, однофазные цифровые преобразователи фазы в трехфазные также предназначены для постоянной активности. Цифровые фазовые преобразователи в нашем каталоге обладают инновационными функциями, такими как Bluetooth, оборудование с возможностью подключения к Интернету и Wi-Fi.Все однофазные преобразователи в трехфазные сконструированы таким образом, чтобы исключить неэффективность из-за простоев. Аппаратные компоненты этого цифрового фазового преобразователя будут постоянно сканировать на предмет потенциальных опасностей, прежде чем они произойдут. Система исправится сама, чтобы исключить простои, вызванные проблемами питания. Посмотрите наш каталог фазопреобразователей на продажу. Мы рекомендуем выбрать систему, которая соответствует спецификациям вашего уникального приложения.

В чем разница между трехфазным питанием по схеме звезды и треугольника?

Электричество используется для электроснабжения организаций и домов по всей стране.Наша система распределения электроэнергии состоит из однофазной и трехфазной сети. Трехфазное соединение осуществляется в трех различных фазах. Каждая фаза состоит из неразличимых выходов частоты и напряжения. Однако выходное напряжение смещено на 120 градусов между двумя фазами.

Конфигурация трехфазного питания по схеме треугольника

Мощность трехфазного переменного тока, вырабатываемая однофазными преобразователями трехфазного тока, расположенными в треугольник или звезду.Электрическая конфигурация треугольником представляет собой трехпроводную схему, используемую в трехфазном электрическом оборудовании. При таком расположении различные трехфазные обмотки идентичны треугольнику.

Этот тип соединения может быть создан путем присоединения одного конца обмотки к начальному концу другой обмотки. Перемычки в трехфазном соединении, производимом однофазным преобразователем в трехфазный, соединены для образования интегрированного треугольного соединения.

Конфигурация трехфазного питания «звезда»

Конфигурация «звезда» предпочтительна в приложениях, требующих подключения всех трех нагрузок к отдельной нейтрали.Этот тип соединения, производимый однофазным преобразователем в трехфазный, имеет четвертый провод, который спроектирован так, чтобы быть нейтральным. Хотя этот дополнительный провод может быть плавающим, он также может быть заземлен.

Нагрузки в соединении звездой неравномерны и имеют форм-фактор, идентичный букве Y. Поскольку это трехфазная четырехпроводная конфигурация, схема может состоять из трех или четырех проводов. Соединения «звезда» стали широко использоваться в последние годы, потому что они включают нейтральный провод, который может обеспечивать как линейные, так и линейные соединения.

Каковы преимущества соединений Delta & Wye?

Если одна обмотка начинает давать сбой в конфигурации треугольника однофазного преобразователя в трехфазный, можно использовать подчиненную обмотку для обеспечения максимального напряжения на всех трех фазах. С другой стороны, неисправная обмотка при соединении звездой вызовет снижение выходного напряжения между фазами вторичных соединений треугольником.

Многие организации могут использовать соединение звездой, потому что оно может предлагать различные напряжения без покупки дополнительных трансформаторов.Во многих случаях этот тип подключения однофазных преобразователей в трехфазные может помочь вам сэкономить деньги. Phoenix Phase Converterters предлагает высококачественные и надежные вращающиеся фазовые преобразователи, отвечающие требованиям вашего приложения. Позвоните нам по телефону (866) 418-9060 или заполните нашу контактную форму, чтобы получить помощь в выборе оборудования.

Продажа доступных однофазных преобразователей в трехфазные

Покупайте преобразователь однофазного в трехфазный с уверенностью.Мы гарантируем, что вы не найдете на рынке роторно-фазового преобразователя по более выгодной цене. Если вы это сделаете, мы превзойдем эту цену на 10%. * Поворотный фазовый преобразователь должен быть новым, такого же размера, иметь такие же характеристики, качество. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом трансформаторов, цифровых фазовых преобразователей, электродвигателей Cobra и фазовых преобразователей с функцией автозапуска. Мы рекомендуем выбирать продукт с надлежащими характеристиками, чтобы соответствовать требованиям вашего приложения. Если вам нужна помощь в выборе продукта, позвоните нашей команде по телефону (602) 640-0930 или свяжитесь с нашей командой через Интернет.

Как преобразовать однофазное питание в трехфазное

Обновлено 15 декабря 2018 г.

Кевин Бек

В Соединенных Штатах большая часть энергии, поступающей в дома людей, является однофазной. Однако электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, является трехфазной. Это идея тех больших линий передачи, которые вы видите прикрепленными к высоким башням — эти линии должны передавать столько напряжения, сколько возможно, на большие расстояния, прежде чем эта мощность будет «отведена» и доставлена ​​в районы при значительно пониженном напряжении.

Однофазного питания достаточно практически для всех бытовых приборов, тогда как промышленные установки с тяжелым оборудованием требуют трехфазного питания. Но что, если вам нужно трехфазное питание, а все, что у вас есть, — это однофазное питание, поступающее в ваш дом?

Трехфазное питание: визуальная аналогия

Представьте себя и двух своих (явно скучающих) друзей, идущих взад и вперед со скоростью 2 метра в секунду (около 4,5 миль в час) по дороге, идущей на север. юг и измеряет 60 метров от конца до конца.Каждый из вас начинает в середине этого пути, идет к северному концу, возвращается к началу, продолжает идти к противоположному концу и снова возвращается к середине, тем самым завершая один 120-метровый «круг» или цикл. Поскольку каждый из вас идёт со скоростью 2 метра в секунду, один путь туда и обратно занимает у каждого человека ровно 60 секунд.

Предположим далее, что в начальной точке «статус» каждого из вас равен нулю. Вы получаете одну единицу статуса за каждый метр, который вы идете на север, и теряете единицу статуса за каждый метр, который вы идете на юг.Таким образом, всякий раз, когда один из вас достигает северного конца пути, этот человек имеет статус 30, в то время как любой, кто делает поворот на южном конце, имеет статус -30. Вы понимаете, что трое из вас могут максимально отделить себя друг от друга, начав с интервалом в 20 секунд, потому что каждая схема занимает 60 секунд, и вас трое, и 60, разделенное на 3, равно 20. Если вы выполните алгебру, вы обнаружите, что когда один из вас максимизировал свой «статус» со значением 30, достигнув северного конца, двое других проходят друг друга на полпути вдоль южного участка, один направляется на север, а другой — на юг, где каждый ходок имеет статус -15.Если вы сложите свои значения статуса вместе в такой момент, они в сумме составят 30 + (-15) + (-15) = 0. Фактически, можно показать, что это сумма всех ваших значений статуса в любое время. равно 0 до тех пор, пока вы втроем точно расставлены, как описано.

Мощность и напряжение в цепях переменного тока

Это предлагает модель того, как выглядит трехфазная электрическая мощность, за исключением того, что «напряжение» заменяется на «состояние», и вместо одного цикла, происходящего каждые 60 секунд, происходит 60 циклов напряжения каждый второй.Кроме того, вместо того, чтобы каждый человек проходил начальную точку дважды в минуту, напряжение проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.

Из-за того, что мощность, ток и напряжение связаны математически, трехфазная мощность остается на постоянном, ненулевом уровне, даже если три отдельных напряжения складываются в ноль в любой момент. Это соотношение:

Здесь P — мощность в ваттах, V — напряжение в вольтах, а R — электрическое сопротивление в единицах, называемых омами. Вы можете видеть, что отрицательные напряжения вносят вклад в мощность, потому что возведение отрицательного числа в квадрат дает положительное значение.Полная мощность в трехфазной системе — это просто сумма мощности трех отдельных значений мощности каждой фазы.

Кроме того, если вы когда-нибудь задавались вопросом, как переменный ток (AC) получил свое название, теперь у вас есть ответ. Напряжение никогда не бывает стабильным ни в однофазных, ни в трехфазных системах, и, как следствие, нет ни тока; они связаны законом Ома: V = IR, где I означает ток в амперах («амперах»).

Однофазное питание: расширение аналогии

Чтобы расширить аналогию «приятель-ходьба-вперед-вперед» на однофазное питание, просто представьте, что двух ваших друзей зовут домой к обеду, пока вы продолжаете идти, и вот оно. у тебя есть это.То есть трехфазное питание — это буквально три однофазных источника питания, взаимно смещенных на треть цикла (или, в тригонометрическом выражении, на 120 градусов). В однофазном источнике питания каждый раз, когда одно напряжение на короткое время становится равным нулю, уменьшается и выходная мощность. Возможно, теперь вы понимаете, почему небольшие приборы, на которые не сильно влияют очень короткие перебои в подаче электроэнергии, могут работать от однофазной энергии, в то время как большие машины, которые работают с высокими уровнями мощности (мощности), не могут; им требуется большой и стабильный источник питания.

Все вышесказанное легче понять, просмотрев график зависимости напряжения от времени для трехфазного источника питания (см. Ресурсы). На этом графике отдельные фазы изображены красными, пурпурными и синими линиями. Их сумма всегда равна нулю, но сумма их квадратов положительна и постоянна. Таким образом, при неизменном значении R мощность P в этих установках также постоянна благодаря соотношению P = V ² / R.

Для однофазной сети нет напряжений для суммирования, а напряжение однофазной сети проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.В эти моменты мощность падает до нуля, но восстанавливается достаточно быстро, так что небольшие светильники, приборы и т. Д. Не испытывают заметных перебоев.

Преобразование однофазного в трехфазное

Если у вас есть трехфазный двигатель в более крупном устройстве, таком как воздушный компрессор промышленного размера, и у вас нет доступа к трехфазному питанию из-за особенностей вашей локальной сети настроен, существуют обходные пути, которые вы можете использовать для правильного включения вашего оборудования. (Один из них — просто заменить трехфазный двигатель однофазным, но это далеко не так умно, как другие решения.)

Доступны многочисленные типы трехфазных преобразователей. Один из них, статический преобразователь , использует тот факт, что, хотя трехфазный двигатель не может запускаться от однофазной мощности, он может продолжать работать от однофазной мощности после запуска. Статический преобразователь делает это с помощью конденсаторов (устройств, которые могут накапливать заряд), что позволяет статическому преобразователю заменять одну из фаз, хотя и неэффективным способом, который гарантированно сокращает эффективный срок службы двигателя.С другой стороны, вращающийся фазовый преобразователь действует как своего рода комбинация заменяющего трехфазного двигателя и независимого генератора. Это устройство включает в себя холостой двигатель, который после того, как он приводится в движение, не вращает движущиеся части в родительских машинах, а вместо этого вырабатывает мощность, так что вся установка может достаточно хорошо имитировать трехфазную систему питания. Наконец, частотно-регулируемый привод (VFD) использует компоненты, называемые инверторами, которые можно использовать для создания переменного тока практически любой желаемой частоты и воспроизведения большинства условий в стандартном трехфазном двигателе.

Ни один из этих конвертеров не идеален, точно так же, как хлебный нож можно использовать для легкой резки мяса. Но хлебный нож лучше, чем ваши голые руки, и поэтому эти преобразователи действительно хорошо иметь под рукой, если вы часто работаете с энергоемким оборудованием и инструментами.

Однофазное и трехфазное питание

От поддержки наших обычных электронных устройств до питания крупных промышленных предприятий, электричество играет важную роль в том, как мы потребляем. Фактически, есть несколько некоммерческих организаций, утверждающих, что электричество следует рассматривать как право человека.Важность электричества стала еще более очевидной в то время, когда люди во всем мире вынуждены оставаться дома из-за пандемии. Но понимание того, как работает электричество, может быть сложной задачей, особенно если у вас нет никаких знаний в этом вопросе. Тем не менее, базовые ноу-хау имеют большие преимущества, которые вы можете использовать в долгосрочной перспективе, особенно если вы ведете домашнее хозяйство или ведете малый бизнес. В этой статье мы сосредоточимся на фазе электричества и ее повседневном применении.Эта статья посвящена тому, чтобы дать вам лучшее понимание однофазной и трехфазной мощности. Не забудьте также проверить наши трехфазные генераторы.

W Что есть фаза в электричестве?

В общем, фаза относится к распределению нагрузки по электричеству. Переменный ток (AC), который питает ваш дом, можно разделить на два типа соединений: однофазный и трехфазный. Однофазное напряжение меньше, и его часто называют «домашним напряжением».«С другой стороны, трехфазное соединение потребляет больше энергии и широко используется на заводах и крупных промышленных предприятиях.

Что такое трехфазное питание: Вт что это?

Трехфазное питание — это пример многофазной системы, которая распределяет три переменных тока по одной и той же цепи. Электросети по всему миру часто используют этот метод для распределения электроэнергии из-за его высокой эффективности и долгосрочной рентабельности. В этой системе питания три проводника обеспечивают переменный ток, каждый с одинаковой амплитудой и частотой напряжения.Разность фаз между проводниками составляет одну треть полного цикла. Это означает, что напряжение на первом проводе достигает своего пика в трети полного цикла после второго проводника и еще в одной трети времени всего цикла перед последним проводником. Вам это кажется сложным? Просто имейте в виду, что выходная трехфазная мощность всегда постоянна и никогда не достигает нуля, и что эта задержанная фаза обеспечивает постоянное распределение мощности на линейную нагрузку. Трехфазная система питания может также создавать магнитное поле с помощью электрической машины, а также создавать другие типы фазовых схем с помощью трансформатора.Имейте в виду, что все три фазы имеют одну и ту же нейтральную ветвь.

Трехфазная система питания обычно состоит из четырех проводов : трех проводов и одного нулевого провода. Расстояние этих проводов друг от друга составляет 120 градусов. Стоит отметить, что нейтральный провод может отсутствовать в какой-нибудь трехфазной системе питания. Назначение этого провода — дать возможность трем другим проводам производить более высокое напряжение, сохраняя при этом способность поддерживать устройства, работающие от однофазной электроэнергии с более низким напряжением.Эта конфигурация называется Дельта. Второй тип конфигурации в трехфазной системе питания называется звездой, для которой нужен провод заземления и нейтральный провод.

Каковы преимущества трехфазного питания?

Теперь, когда у вас есть базовое представление о трехфазном питании, пора взвесить его преимущества. Как упоминалось ранее, трехфазный источник питания обеспечивает более высокую удельную мощность, чем его однофазный аналог, что делает его лучшим вариантом для работы с промышленными нагрузками.Этот тип источника питания также легче балансирует нагрузки, тем самым уменьшая потребность в огромных нейтральных проводах . Это также увеличивает приложение электронной емкости, что приводит к повышению энергоэффективности.

В отличие от однофазного блока питания, трехфазное питание не требует дополнительных двигателей для первоначального запуска, поскольку оно имеет достаточную разность фаз для обеспечения начального крутящего момента. Эта система самозапуска обеспечивает постоянную мощность для более плавной и безвибрационной работы по сравнению с однофазной системой, которая обеспечивает питание в пульсирующем режиме.Это означает уменьшение вибраций, исходящих от двигателя и генератора.

Вы также можете легко преобразовать трехфазный источник питания в однофазный, тогда как выполнение противоположного требует более сложного процесса. Еще одно преимущество — долгосрочная экономическая эффективность. В то время как однофазный источник питания имеет более низкую стоимость ремонта, трехфазный блок более экономичен в долгосрочной перспективе, поскольку не требует дополнительных проводящих материалов и проводки. Это также позволяет сэкономить в долгосрочной перспективе, поскольку для распределения электроэнергии с использованием этой системы не требуются тяжелые медные провода.Наконец, этот тип подключения питания требует меньше места и обеспечивает более высокую выходную мощность по сравнению с увеличением количества фаз в системе.

Пока вы работаете, ознакомьтесь с нашим руководством по удлинителям, кассетным унитазам и тракторам для газонов.

В чем недостатки s 3-х фазного питания?

Хотя трехфазный источник питания может быть лучшей идеей для некоторых случаев использования, есть и недостатки. Электропитание больших промышленных зданий через это соединение может быть сложным, поскольку требует наличия симметричных компонентов, которые используются для работы и анализа.Если что-то пойдет не так, возможно, вам придется потратить больше средств на ремонт и техническое обслуживание, поскольку вам придется менять все компоненты. Также необходимо заменить весь блок питания третьей фазы, если что-то выходит из строя, так как у него общая жила. В результате это может оказаться более дорогостоящим для вас и вызвать длительные сбои в работе. Для сравнения, вам нужно заменить только определенные неисправные компоненты при использовании однофазного источника питания, что, в свою очередь, требует меньших затрат. Резервные блоки для трехфазного трансформатора также могут быть более дорогими.

Кроме того, неисправный трехфазный трансформатор необходимо полностью отключить, включая все его зоны нагрузки, что означает, что восстановление подключения к сети будет затруднено. В отличие от однофазного блока питания, этот трансформатор несовместим с подключением по схеме открытого треугольника для временной эксплуатации. Наконец, трехфазный трансформатор более уязвим для несимметричной нагрузки, которая, в свою очередь, приводит к колебаниям напряжения. Знание этих недостатков важно для того, чтобы вы могли максимально эффективно использовать трехфазный блок питания.

Что такое однофазное питание?

Однофазный источник питания используется для питания жилых домов и малых предприятий, поскольку он несет меньшие нагрузки. Этот тип системы питания изменяет напряжение питания переменного тока и использует нейтральный и фазный провода. Первый распределяет текущую нагрузку, а второй — это место, куда возвращается электричество или ток. Эта система обычно начинается с напряжения 230 В и имеет частоту примерно 50 Гц. В отличие от трехфазного источника питания, однофазная система требует дополнительных цепей для работы и имеет непостоянные уровни напряжения.Если вам нужно запитать небольшие машины, такие как сварочный аппарат MIG , однофазный источник питания более идеален, чем трехфазная система.

Каковы преимущества однофазного источника питания ?

В большинстве жилых помещений используется однофазный источник питания из-за его относительного удобства и простоты. Хотя трехфазная система, возможно, имеет больше преимуществ, чем однофазный двигатель, последний все же имеет свои достоинства, которые стоит учитывать.Если ваша цель — приводить в действие небольшие приборы и машины, такие как безгазовый сварочный аппарат MIG или нагреватель, однофазный двигатель — идеальный вариант. Этот блок питания легкий, простой и понятный. Его также проще установить и он дешевле с точки зрения затрат на распространение в сельской местности. Наконец, этот источник питания обеспечивает оптимальную работу и высокую эффективность передачи, учитывая его низкую текущую пропускную способность.

Каковы недостатки однофазного питания?

Несмотря на свои преимущества, у использования однофазного блока питания все еще есть несколько недостатков, о которых необходимо знать, чтобы предотвратить частые сбои и максимально увеличить его применение.Однофазный двигатель требует больших затрат на изоляцию, так как ему требуется высокое напряжение в системе. Таким образом, хотя трехфазный двигатель может потребовать более высоких затрат на ремонт, чем его однофазный аналог, вы можете потратить больше денег на изоляцию при использовании последнего. В отличие от трехфазного трансформатора, однофазный двигатель также не имеет равномерного крутящего момента, что может повлиять на качество его работы. Однофазный блок питания также более склонен к перегреву и снижению производительности. Кроме того, требуется пускатель двигателя или другая дополнительная схема для первоначального запуска при использовании однофазного двигателя.Наконец, если вам требуются большие нагрузки, вам следует использовать трехфазную систему, поскольку промышленные двигатели не будут работать с однофазным питанием.

Ознакомьтесь с нашими путеводителями по томатным растениям, морской фанере и фонтанам на солнечных батареях.

H ow для обозначения однофазных и трехфазных

Почти все промышленные здания используют трехфазный источник питания, учитывая его эффективность и высокую производительность. Но не все из нас могут сразу определить, какая фазовая мощность у человека.Если вы хотите узнать, какой тип фазной мощности у вас есть, просто найдите электрический распределительный щит, который представляет собой панель, на которой несколько цепей соединены и управляются для прямого подачи электричества. В жилом помещении распределительный щит часто размещают рядом с фасадом дома или кухонным шкафом. Отсюда вы можете определить разницу между однофазным и трехфазным источником питания, учитывая следующие факторы:

Внешние устройства

Однофазные двигатели не запускаются автоматически и часто требуют запуск двигателя для работы, тогда как трехфазные блоки питания могут выполнить первоначальный запуск самостоятельно без необходимости использования каких-либо внешних устройств.

Проводка

Если вы видите два провода, значит, система питания, скорее всего, работает от одной фазы. Эти два провода называются фазой и нейтралью. С другой стороны, трехфазный двигатель требует трехжильных проводов и имеет два типа конфигурации, называемых звездой и треугольником. Четвертый нейтральный провод также может присутствовать в трехфазной системе питания.

Приложение

Другой способ определить разницу между однофазной и трехфазной энергосистемой — это ее применение.Благодаря своей способности переносить большие нагрузки, трехфазный двигатель часто используется в промышленных помещениях, таких как крупные заводы, вышки мобильной связи, центры обработки данных, корабли и самолеты. Напротив, однофазный блок питания применим для малых предприятий и домов.

Электронные нагрузки

В связи с вышеизложенным, одна фаза может выдавать максимум до 1000 Вт мощности, а трехфазная несет электронные нагрузки мощностью более 1000 Вт.

Выходные напряжения

Однофазный источник питания имеет уровень напряжения 230 В.С другой стороны, его трехфазный аналог выдает до 415 В.

Сложность схемы

Один простой способ определить разницу — взглянуть на сложность схемной системы. Конструкция однофазного источника питания часто бывает простой и простой, а конструкция трехфазного источника слишком сложна.

S Однофазные преобразователи в трехфазные

Однофазный источник питания полезен, если вы работаете в домашнем хозяйстве или в малом бизнесе.Но что, если вы решите преобразовать однофазное питание в трехфазную? Этот процесс, хотя и сложный, может быть выполнен с помощью нескольких инструментов. Говоря об инструментах, вы можете попробовать эти не менее важные инструменты, которые вам следует иметь дома: сварочные аппараты с приводом от двигателя и плазменные резаки .

Для электричества существуют разные типы фазовых преобразователей, которые позволяют переключаться с однофазного на трехфазный. Но сначала давайте определимся с фазовым преобразованием.Этот процесс формирует третью линию напряжения, также называемую синусоидальной волной, чтобы трехфазная система питания могла работать в однофазной среде. Это стало возможным благодаря трем наиболее распространенным типам преобразователей, а именно поворотным, статическим и цифровым.

Роторный преобразователь — самый популярный фазовый преобразователь. Проще говоря, этот тип преобразователя запускает оборудование, питаемое от трехфазного источника питания с полной номинальной мощностью от однофазного источника. Требуется панель управления и холостой двигатель или генератор холостого хода.На панели управления есть цепь, которая включает и выключает двигатель на холостом ходу, а также обеспечивает сбалансированные уровни напряжения между фазами. Между тем, холостой двигатель потребляет мощность, не поворачивая движущиеся части в основных машинах, что позволяет ему отражать трехфазный источник питания. Ротационный преобразователь подходит для работы с любыми типами нагрузок, включая резистивные, индуктивные и моторные.

Другой тип фазового преобразователя называется статическим. Трехфазные двигатели этого типа работают от однофазного источника питания, мощность которого составляет две трети лошадиных сил.Он использует конденсаторы для выработки энергии через третью обмотку двигателя при запуске. Как только основная машина или двигатель работает на приемлемом уровне, конденсаторы отсоединяются.

Третий тип — это цифровой преобразователь фазы, в котором используется цифровой сигнальный процессор для выработки третьего напряжения. В сочетании с начальным одиночным напряжением это создает источник питания, работающий на трех фазах.

Сколько стоит переход с однофазного на трехфазный?

Стоимость преобразования однофазного источника питания в трехфазную систему зависит от определенных факторов, включая тип используемого преобразователя, номинальную мощность и метод, которым вы планируете выполнить преобразование.

Роторный фазовый преобразователь мощностью 5 л.с. стоит от 350 до 450 долларов, в то время как вариант на 10 л.с. продается по цене от 650 до 750 долларов. Статический преобразователь намного дешевле, и вы можете найти его менее чем за 100 долларов. Если вы решите нанять профессионального электрика, который будет работать на вас, приготовьтесь потратить в среднем от 7 до 10 долларов на погонный фут. Обязательно наймите надежного подрядчика, который предложит разумную цену без ущерба для качества работы.

Хотя переход с однофазной системы на трехфазный источник питания может быть дорогостоящим вначале, он определенно будет выгоден в долгосрочной перспективе, если вам это нужно.

H Как проверить 3- фазный двигатель

Тестирование трехфазного двигателя должно быть таким же простым, как установка удлинителя или нагревателя отработанного масла , если вы знаете, что правильно шаги. Хотя заманчиво просто заменить двигатель, когда он больше не запускается, издает шум или перегревается, это не всегда хорошая идея с точки зрения затрат. Знание основных методов устранения неполадок пригодится, когда что-то выходит из строя, и избавит вас от дополнительных расходов.

Чтобы правильно диагностировать проблему, важно иметь подходящие инструменты. К ним могут относиться токоизмерительные клещи, осциллографы, универсальные мультиметры и датчики температуры. Если вы будете проводить испытания самостоятельно, а не нанимать подрядчика, вам следует надеть защитное снаряжение , такое как перчатки и заземляющие ремни. Перед началом испытаний отключите двигатель от источника питания вместе с другими машинами и оборудованием, которые не участвуют в диагностике. Затем зашунтируйте проводники на массу и разрядите двигатель.Обязательно ознакомьтесь со спецификациями двигателя, которые могут помочь вам в оценке проблемы с вашим двигателем.

Существуют различные типы диагностических тестов трехфазного двигателя. Часто они начинают с общего осмотра, который проводится путем оценки физического состояния мотора. Это относительно простой процесс выявления проблем по вмятинам, повреждению вала или охлаждающих вентиляторов и пригоревшим следам. Вы должны иметь возможность вращать вал плавно, в противном случае может потребоваться ремонт или замена, особенно для старых двигателей.Более новые, однако, может быть немного сложно повернуть из-за неиспользования, но это следует решить путем некоторой смазки.

После визуального осмотра пора проверить целостность цепи. Эта оценка проверяет сопротивление между корпусом двигателя и землей с помощью мультиметра и помогает предотвратить поражение электрическим током из-за нарушения изоляции. Показание низкого сопротивления, которое в идеале ниже 0,5 Ом, означает, что обе точки электрически соединены друг с другом. Если показание указывает на более высокое сопротивление, что эквивалентно значению выше 0.5 Ом, это означает, что цепь разомкнута и есть проблемы с изоляцией двигателя.

Последующий тест называется тестом источника питания. Эта проверка позволяет убедиться, что источник питания соответствует ожиданиям и техническим характеристикам двигателя. Вы можете провести этот тест, используя мультиметр для проверки напряжения двигателя, а затем сравнить показания с приложенным напряжением, указанным в технических характеристиках двигателя.

После этого теста следующим шагом является оценка непрерывности обмотки двигателя от одной фазы к другой.Эта оценка включает шесть проводов внутри двигателя, а также клеммы с каждой стороны коробки, называемые L1, L2, L3 и T1, T2 и T3. Целью проведения этого теста является оценка состояния источника питания вашего устройства. Он также использует мультиметр.

Другая оценка называется испытанием сопротивления изоляции, при котором сравнивается уровень сопротивления между каждой парой фаз, каждой фазой двигателя и корпусом двигателя. Чтобы провести тест, установите тест изоляции на 500 В, затем установите его на различные комбинации L1, L2 и L3.Затем, используя ту же настройку напряжения, оцените каждый провод от фазы двигателя до корпуса двигателя. Минимальное сопротивление изоляции должно составлять 1 МОм. Двигатель следует заменить, если значение ниже 0,2 МОм.

Заключительная оценка — это тест на работающий усилитель. Это помогает определить, какая мощность вырабатывается для запуска двигателя. Более мощные двигатели должны генерировать больший ток, который измеряется в амперах или амперах. При включенном двигателе оцените ток полной нагрузки или FLA с помощью токоизмерительных клещей.Если показание не соответствует спецификациям, это указывает на проблему с двигателем, и необходимо провести дополнительные диагностические тесты.

Если вы делаете проект своими руками, вас также может заинтересовать наше руководство по преобразованию SAE в метрическую систему, в котором также есть диаграмма.

H ow для преобразования трехфазного источника питания в однофазный 220 В (и зачем вам это нужно)

Вам пригодится базовое понимание того, как преобразовать трехфазный источник питания в однофазный двигатель. в случае, если вы решите настроить нагрузку на вашу электрическую систему.Для этого убедитесь, что главный прерыватель выключен, и что электричество не будет течь по задействованным проводам. При выполнении этой задачи также рекомендуется надевать защитные приспособления, такие как высоковольтные перчатки.

Затем подключите два провода от двигателя к фазовому преобразователю. Затем проложите те же провода от фазового преобразователя к системе питания. Используя концы проводов, соедините входы с выходами. На этом этапе вы должны убедиться, что подключили заземляющий провод от системы питания к винту заземления преобразователя.Вы также должны проложить отдельный провод от фазового преобразователя к винту заземления двигателя. Если у вас есть вольтметр, можно использовать на этом этапе для измерения напряжений между двумя точками.

Перемотка из одной фазы в три фазы — повышение скорости токарного станка

Установка ЧРП.

Я использовал инвертор Yaskawa V1000 (который у меня был под рукой) — однофазный вход 220 В и трехфазный выход 20-400 Гц (настраиваемый) при макс. Этот инвертор может выдать до 4 кВт.

Я установил его для работы в диапазоне от 30 Гц до 125 Гц с внешним потенциометром 2 кОм.

Вы можете получить 1,5 кВт от двигателя 0,55 кВт, но вы не можете получить 1,5 кВт от частотно-регулируемого привода 0,55 кВт — дополнительная мощность должна откуда-то поступать. Учитывая улучшение передачи крутящего момента за счет перехода на трехфазный, я могу фактически получить от этого двигателя до 2,2 кВт — заключительные испытания и нагревание могут ограничить фактическую мощность.

Я прикрутил частотно-регулируемый привод к стене за моим токарным станком над брызговиком, чтобы я мог видеть дисплей выходной частоты.

Я собираюсь добавить тахометр (который еще не прибыл), чтобы показать фактическую скорость вращения шпинделя — в корпусе под полкой над VFD.

Я использовал исходный блок переключателей пуска, останова, переднего и заднего хода для управления частотно-регулируемым приводом и добавил регулировочную головку к крышке переключателя передач.

Мой предыдущий диапазон скоростей был от 170 до 1950 с 6 ступенями редуктора — после модификаций он будет плавно регулироваться от 83 до 3950 об / мин — все еще с редуктором, но изменения должны происходить гораздо реже.

Пример: Моя «любимая» передача = 736 об / мин позволит (после этих модификаций) перейти с 360 об / мин до 1495 об / мин, просто повернув циферблат, — и при этом у меня будет больше мощности и крутящего момента, чем раньше.

Для более тяжелых работ просто уменьшите скорость и увеличьте обороты — как при вождении автомобиля.

Настройка VFD.

В зависимости от вашего частотно-регулируемого привода вам необходимо установить различные параметры, чтобы получить желаемую «кривую» выходного напряжения и частоты, описанную ранее.

Самая простая форма для моей перемотки была бы, как указано выше, 11 вольт при нулевой частоте. Повышение до 220 В при 125 Гц.

Однако мой VFD имеет функцию автонастройки — у него есть два основных метода выбора: —

a) Автонастройка с вращением, при которой разгруженный двигатель раскручивается с различными частотами и профилями напряжения, чтобы «выследить» пределы насыщения и определить наилучшую частоту / «кривая» напряжения

b) Выполняет поиск статического импеданса — но для этого требуются данные с паспортной таблички двигателя для ввода — в частности, необходимо знать номинальный ток в амперах.

В меньшей степени для метода a) в качестве отправной точки также требуются некоторые данные о табличке.

Поскольку мы теперь полностью испортили двигатель относительно его оригинальной паспортной таблички, нам нужно хотя бы придумать какое-то представление о том, какой должна быть паспортная табличка.

Это может быть очень сложно, поэтому я собираюсь быстро поиграть с математикой.

Нам необходимо изобрести новую серию значений «паспортной таблички».

У нас уже есть 220 В и 125 Гц — но мы не знаем ток или коэффициент мощности — для простоты я предполагаю, что коэффициент мощности будет примерно таким же, поэтому нам это действительно не нужно, и мы можем рассчитать ток парочка разных способов.Назовите их «оценками», поскольку мы не собираемся использовать все формулы (поскольку мы не знаем всех данных о моторах — да и в этом нет необходимости).

Если вашему инвертору необходимо «знать» коэффициент мощности, используйте исходное значение или оценку 0,85.

Исходная обмотка двигателя составляла 131 виток на 3-х полюсных сегментах.

Ток двигателя был задан как 3,9А. Нам нужно сначала немного обработать эти данные: —

Во-первых, 3,9А предназначены для запуска и запуска двигателя параллельно — но поскольку они складываются как векторы, мы должны использовать Пифагор (в качестве близкого приближения), и я собираюсь предположить, что пусковая обмотка потребляет вдвое меньше тока, затем (после решения — не показано): — 1.2
(Для тех из вас, кто не знаком с формулами переменного тока — здесь у нас явно странные 1,8 А плюс 3,5 А, равные 3,9 А, а не 5,3 А, которые можно было бы получить с помощью простой арифметики. Поскольку токи не совпадают по фазе с каждым другое.)

Вот почему: —
См. приложение 120119

(Мы также могли бы произвольно выбрать 85% [3,3 А в данном случае] исходной мощности в качестве оценки .)

Таким образом, рабочая обмотка ≈3,5A x 131 = 458,5 ат (ампер • виток)

Нам придется сохранить это значение более 126 витков, но только два полюсных сегмента — раньше было три — так что наш новый ток будет: —

I х 126 х (2 ÷ 3) = 458.5… Решив для I , мы получим 5,45 А

Другой способ получить это — вычислить это на основе нашей прогнозируемой пересмотренной выходной мощности: —

Исходный двигатель был 550 Вт при 1500 об / мин (синхронная скорость) собираюсь поддерживать крутящий момент и запускать его до 125 Гц или 1375 Вт (одинаковый крутящий момент во всем диапазоне оборотов).

Это происходит из 220 x I x √3 = 1375 (мы проигнорировали коэффициент мощности и КПД как одинаковые, и, следовательно, сократимся с обеих сторон уравнения.)

Решая для I , мы получаем 3,6 А (на фазу — помните)

Но, как упоминалось ранее, мы могли бы получить еще 25-30% от двигателя за счет улучшения крутящего момента и приближения к насыщению. .
Это приведет к тому, что наша оценка в Амперах составит от 4,5 до 4,7 А.

Итак, допустим, от 4,5 до 5,5 А.

Если вы наберете слишком большое число, автонастройка выдаст ошибку (поскольку обнаружит, что оно выходит за пределы насыщения) — но не повредит занижать — я набрал 4.5A, и он без проблем настраивался и работал прекрасно, без каких-либо дополнительных корректировок — удачных или хорошо угаданных. См. Следующий рисунок.

Ниже приведен график фактических выходных данных дисплея VFD для вольт, ампер и герц для ненагруженного двигателя (приводной ремень снят = свободный ход) после выполнения автонастройки.
Посмотреть приложение 120120
Как показано в предыдущем посте — вы можете видеть, что выходное напряжение — это прямая линия, оканчивающаяся на 220.3 В при 125 Гц. Если я экстраполирую на ноль герц, я получу точку пересечения на уровне 11,74 В (помните, моя предыдущая оценка была 11 В при 0 Гц. И 220 В при 125 Гц — чертовски близко). Я также ожидал, что будет 94,6 В для 50 Гц. — это было 95,2 В. для 50 Гц.

Для дальнейшего тестирования двигателя оставьте его полностью разряженным и следите за температурой — если он быстро нагревается, вы, вероятно, вышли за пределы насыщения — (где дальнейшее повышение напряжения вызывает значительное увеличение тока и тепла для нет прироста выходной мощности) — снизьте ваши ожидания.

Точно так же вы можете продолжать автонастройку с увеличением значений — когда вы начинаете видеть непропорциональное повышение тока и тепла (или ошибки автонастройки), значит, вы достигли насыщения. Наберите около 5% для запаса прочности.

Я бы порекомендовал построить график, подобный приведенному выше, так как это самый простой способ обнаружить ошибки — я также рекомендовал бы пробежать немного по обе стороны от предполагаемого диапазона — как на графике выше.

Завершенный проект / Результаты.

Как уже упоминалось, моя предыдущая максимальная скорость 1950 об / мин не могла быть достигнута из холодного пуска, и даже при «разогреве» потребовалось целых 10 секунд, чтобы набрать скорость (это больше не приводило к поездке) даже с моим самым легким патрон установлен.

Новая установка — все еще использующая ременной привод и дрянное масло и , мой самый тяжелый 4-кулачковый патрон — сделала это за 2 секунды, установленное на инверторе, и сделала это без особых усилий до безумных 5000 об / мин — я вряд ли когда-нибудь снова туда поеду (по крайней мере, с большой 4-челюстью).

Однако динамическое торможение не могло остановить его за 2 секунды замедления и давало ошибку.

Он может работать с моими обычными меньшими патронами, цанговыми патронами и т. Д.

Он может работать с моим самым тяжелым патроном при 45 Гц, на высшей передаче (6-й) = 1750 об / мин или на 5-й передаче при 110 Гц. = 3360 об / мин

Это связано с ограничением энергии торможения, которая может быть поглощена динамическим тормозом, вызывая аварийный сигнал о перенапряжении шины постоянного тока — вы можете добавить внешний тормозной резистор для отвода тепла, чтобы решить эту проблему (или продлить срок службы замедление).Я не собираюсь беспокоиться, в маловероятных / редких случаях, когда мне может понадобиться превысить 1840 об / мин на 4-м месте с моим большим патроном, я могу просто снизить скорость перед остановкой.

Я повторил тест на 4-й передаче — но теперь я показал 1840 об / мин при 125 Гц. И в любом случае он без особых усилий пробежал его вверх и вниз за 2 секунды.

Его даже можно было перебрасывать прямо вперед и назад — см. Предыдущее видео.
Основываясь на некоторых показаниях мощности сети в сравнении с высокой скоростью / инерцией системы, я бы посчитал, что эта установка теперь способна выталкивать 1.4кВт. почти туда, куда я прикинул.

Снятие показаний с VFD показало в основном 2-4 А при 220 + В = от 750 Вт до 1,5 кВт.

Сильная нагрузка на самый большой патрон на 6-й передаче вызвала высокий пик 6,9 А, который приближается к 2,6 кВт — я бы снова предположил, что мои предыдущие оценки устойчивой максимально возможной выходной мощности 2,2 кВт выполнимы, но я бы не хотел пытаться и добиться этого для непрерывной работы.

Я мог бы получить больше, но мне это не нужно — так что работа сделана.

Некоторые предостережения.

Я бы не рекомендовал делать это на хорошо спроектированном токарном станке с соответствующим приводом (или на любом другом станке), если только вы не убедились или не уверены, что мощность станка определенно недостаточна, а остальная его конструкция может справиться с увеличением производительности .