Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220в. Подключение трехфазного электродвигателя 550В к однофазной сети 220В: практическое руководство

alexxlabРазное
Как подключить трехфазный двигатель 550В к бытовой сети 220В. Какие варианты существуют. Что нужно учитывать при выборе схемы подключения. Какое оборудование потребуется для безопасного и эффективного запуска трехфазного двигателя от однофазной сети.

Содержание

Особенности трехфазных электродвигателей 550В

Трехфазные электродвигатели на 550В широко применяются в промышленном оборудовании в Канаде и некоторых других странах. Основные характеристики таких двигателей:

  • Рассчитаны на питание от трехфазной сети переменного тока напряжением 550В
  • Имеют три обмотки статора, сдвинутые на 120 электрических градусов
  • Обеспечивают высокую мощность и КПД при компактных размерах
  • Широко используются в станках, насосах, компрессорах и другом промышленном оборудовании

При попытке подключения такого двигателя напрямую к однофазной сети 220В он не запустится из-за недостаточного напряжения и отсутствия трех фаз. Требуется специальное оборудование для преобразования питания.


Варианты подключения трехфазного двигателя 550В к сети 220В

Существует несколько способов запуска трехфазного двигателя 550В от однофазной сети 220В:

  1. Использование трехфазного повышающего трансформатора и преобразователя фаз
  2. Замена двигателя на однофазный 220В
  3. Применение частотного преобразователя
  4. Использование статического преобразователя фаз

Рассмотрим подробнее каждый из этих вариантов.

Подключение через трансформатор и преобразователь фаз

Данная схема включает следующие основные элементы:

  • Трехфазный повышающий трансформатор 220/550В
  • Преобразователь однофазного тока в трехфазный (ротационный или статический)
  • Коммутационная и защитная аппаратура

Принцип работы:

  1. Однофазное напряжение 220В преобразуется в трехфазное 220В
  2. Трехфазное напряжение 220В повышается трансформатором до 550В
  3. Трехфазное напряжение 550В подается на двигатель

Данный способ позволяет запитать двигатель номинальным напряжением, но требует дорогостоящего оборудования.

Замена двигателя на однофазный 220В

В некоторых случаях возможно заменить трехфазный двигатель 550В на однофазный 220В аналогичной мощности. Преимущества данного метода:


  • Простота подключения
  • Отсутствие дополнительного преобразующего оборудования
  • Низкая стоимость переоборудования

Однако не всегда возможно подобрать подходящий однофазный двигатель, особенно для мощных станков. Кроме того, замена может потребовать доработки крепления и муфты.

Применение частотного преобразователя

Частотный преобразователь позволяет запитать трехфазный двигатель от однофазной сети. Принцип работы:

  1. Однофазное напряжение 220В выпрямляется
  2. Постоянное напряжение преобразуется в трехфазное переменное с регулируемой частотой и амплитудой
  3. Трехфазное напряжение подается на двигатель

Преимущества данного метода:

  • Возможность плавного запуска и регулировки оборотов двигателя
  • Защита двигателя от перегрузок
  • Энергоэффективность

Однако частотные преобразователи имеют ограничения по мощности и достаточно дороги для мощных двигателей.

Использование статического преобразователя фаз

Статический преобразователь фаз позволяет получить трехфазное напряжение из однофазного за счет применения конденсаторов. Основные элементы схемы:


  • Пусковой конденсатор большой емкости
  • Рабочий конденсатор меньшей емкости
  • Пусковое реле

Данный метод позволяет запустить трехфазный двигатель от сети 220В, но со сниженной мощностью (до 70% от номинальной). Подходит для двигателей небольшой мощности.

Выбор оптимального способа подключения

При выборе схемы подключения трехфазного двигателя 550В к сети 220В следует учитывать следующие факторы:

  • Мощность двигателя
  • Режим работы (кратковременный или длительный)
  • Требуемый диапазон регулировки скорости
  • Стоимость переоборудования
  • Возможность замены двигателя

Для мощных промышленных станков оптимальным вариантом обычно является использование трансформатора с преобразователем фаз. Для маломощных двигателей подойдет статический преобразователь или частотный привод.

Меры безопасности при подключении

При работе с электрооборудованием высокого напряжения необходимо строго соблюдать правила электробезопасности:

  • Отключать питание перед началом работ
  • Использовать средства индивидуальной защиты
  • Проверять отсутствие напряжения перед касанием токоведущих частей
  • Заземлять корпуса электрооборудования
  • Применять качественные комплектующие и провода

Работы по подключению трехфазного двигателя 550В к сети 220В рекомендуется доверить квалифицированному электрику.


Заключение

Подключение трехфазного двигателя 550В к однофазной сети 220В — сложная, но решаемая задача. Выбор оптимального способа зависит от конкретных условий. При правильном подходе можно обеспечить надежную работу оборудования даже при отсутствии трехфазной сети требуемого напряжения.


Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220

Нередко в домашнем хозяйстве либо при проведении ремонтных работ возникает необходимость подключения трехфазного электродвигателя в сеть 220 вольт. Наиболее часто в руках пользователей оказываются самые распространенные на сегодняшний день асинхронные устройства, обладающие отличными техническими характеристиками и высокой мощностью. Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 вольт и на что обратить внимание при сборке работоспособной схемы, рассмотрим в данной статье.

Принцип работы трехфазного двигателя асинхронного типа

Асинхронный электродвигатель является техническим устройством, работающим с использованием принципа преобразования электрической энергии переменного тока в механическую. Понятие «асинхронный» можно расшифровать как «не одновременный». У асинхронного двигателя частота вращения магнитного поля статора всегда выше частоты вращения ротора. Питанием данное устройство обеспечивает сеть переменного тока 220 или 380 В.

Устройство асинхронного электродвигателя

Основными составляющими асинхронного электрического двигателя являются неподвижный статор и вращающийся ротор.

Статор имеет цилиндрическое исполнение, его сборка осуществляется с использованием стальных листов. В пазы сердечника укладываются обмотки, выполненные из специального провода. Оси последних сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Концы обмоток могут соединяться разными способами.

Ротор асинхронного электродвигателя может быть либо короткозамкнутым, либо фазным:

  • Первый вариант представляет собой сердечник, изготовленный из листов стали. Его пазы заливаются расплавленным алюминием или медью (в мощных устройствах). Собранный узел конструктивно представляет собой набор стержней с короткозамкнутыми торцевыми кольцами. Такая конструкция носит название «беличья клетка» и является замкнутой накоротко системой обмоток.
  • Фазный ротор оснащается трехфазной обмоткой, аналогичной по исполнению обмотке статора. Как правило, выводы в фазных роторах соединяются так называемой «звездой».

Что такое трехфазный ток

Трехфазная система переменного тока в настоящее время получила наиболее широкое распространение. Данная система представляет собой три электрических цепи, в которых действуют переменные электродвижущие силы одинаковой частоты. Их значения сдвинуты по фазе относительно друг друга на 1/3 периода.

В отдельности каждая цепь носит название фазы, система из трех сдвинутых по фазе переменных токов считается системой трехфазного тока.

Как работает трехфазный двигатель асинхронного типа

При подаче на обмотку статора напряжения в каждой фазе формируется магнитный поток, меняющийся с частотой подаваемого тока. Эти движущиеся магнитные поля сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Результирующий (общий) поток магнитного поля является вращающимся.

При подаче напряжения на обмотки в проводниках мотора возникает электродвижущая сила, на двигателе создается пусковой момент, который поворачивает ротор в направлении движения магнитного поля статора. В процессе работы возникает так называемое скольжение, способствующее стабильному функционированию устройства.

Варианты подключения обмоток асинхронных моторов

Трехфазная обмотка статора электрического двигателя может соединяться «звездой» или «треугольником». В случае с однофазным питанием используется второй вариант. Концы обмоток могут быть соединены как внутри мотора с выводом трех контактных проводов, так и снаружи с выводом шести проводов на распределительную коробку для их соединения в разных вариантах.

Как подключить трехфазный электромотор в сеть 220 В

Трехфазный асинхронный электродвигатель может быть подключен к бытовой электрической сети с напряжением 220 вольт с использованием специальных фазосдвигающих элементов — резисторов, дросселей или конденсаторов. При этом мотор может работать как в однофазном режиме с пусковой обмоткой либо как конденсаторное устройство с постоянно включенным в цепь рабочим конденсатором.

Сдвиг фаз с помощью конденсаторов

Прямое подключение трехфазного двигателя в электросеть 220 вольт не даст ожидаемого эффекта ввиду отсутствия возникновения в моторе необходимого пускового вращающего момента.

Правильным решением является применение специальных пусковых устройств, создающих сдвиг фаз. Без данного условия электромотор не сможет запуститься и не будет способен в течение длительного времени стабильно функционировать под нагрузкой.

Одним из наиболее эффективных и доступных фазосдвигающих элементов является конденсатор. Данная радиотехническая деталь обеспечивает существенное снижение времени входа двигателя в рабочий режим (пусковой конденсатор) и оптимальную нагрузочную способность мотора (рабочий конденсатор).

Схемотехника подключения трехфазных двигателей к однофазной сети

Подключение «звездой» выполняется в соответствии с распространенной схемой соединения обмоток с использованием всех трех цепей. Фазы имеют общую точку (нейтраль).

Схема собирается после проверки полярности подключения обмоток статора внутри электромотора. Напряжение 220 вольт через автоматический выключатель подается на начала двух разных обмоток.

К одной из них в разрыв врезаются конденсаторы — пусковой и рабочий. Ноль электросети подводится к третьему выводу.

Подключение «треугольником» повторяет алгоритм предыдущей схемы в части запуска, но отличается способом соединения обмоток статора. Данный вариант генерирует более высокие токи, поэтому рабочие конденсаторы здесь должны иметь большие номиналы.

Рекомендуемые товары

Артикул: 060-0121

Электродвигатель АИР 132 S6 5,5 кВт*1000 об/мин. (3081)

Уточняйте наличие

Бренд: АИР

Вес (кг): 52

Мощность (кВт): 5,5

Запрос цены

Артикул: 060-1018-1

Электродвигатель АИР 200 М2 37 кВт*3000 об/мин. (1001)

Уточняйте наличие

Бренд: АИР

Вес (кг): 235

Мощность (кВт): 37

Запрос цены

Артикул: 055-vre-fuse-400

Выключатель-разъединитель ВРЭ 400А под предохранители ППН (габ.2) EKF PROxima

Уточняйте наличие

Бренд: EKF

Степень защиты: IP 00

Наименование: Выключатель-разъединитель

Запрос цены

Артикул: 055-SL63-1-16-pro

Выключатель нагрузки 1P 16А ВН-63 EKF PROxima

Уточняйте наличие

Бренд: EKF

Степень защиты: IP 20

Наименование: Выключатель нагрузки

Запрос цены

При подключении «звездой» емкость рабочего конденсатора подбирается по формуле — С = (2800·I)/U (С — емкость конденсатора, I — ток в амперах, U —- напряжение сети в вольтах). В случае с пусковым конденсатором величина увеличивается в 2/3 раза.

Для первого и второго варианта ток рассчитывается следующим образом — I = P/(1,73•U•n•cosф) (Р — мощность двигателя в киловаттах, n — КПД электромотора, cosф — коэффициент мощности). Значения обычно указываются в технической спецификации, паспорте и/или на самом агрегате.

Рабочий и пусковой конденсаторы подбирают, начиная с малой емкости, постепенно увеличивая параметр до оптимальных значений. Для удобства подбора рекомендуется применять несколько элементов с одинаковой емкостью. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным или последовательным соединением конденсаторов.

В первом случае суммарная емкость складывается в соответствии со значением — C1 + C2 + C3 … + Cx. При последовательном соединении общая емкость представляет собой — C1 — C2 — C3 … — Cx (рабочее напряжение при этом увеличивается).

Неполярные конденсаторы с соответствующими для применения в двигателях номиналами стоят недешево. По этой причине имеет смысл воспользоваться более доступными электролитическими элементами.

Допустимо только парное включение электролитов в цепь переменного тока. Плюс или минус одного элемента соединяется с плюсом или минусом другого соответственно. В иных случаях с огромной долей вероятности произойдет разогрев и взрыв емкостей.

Электролитические конденсаторы следует выбирать с напряжением не менее 300-350 вольт. Для безопасности собранную батарею следует поместить в надежную (металлическую) коробку. Параллельно конденсаторам в цепь врезаются ограничители — выпрямительные диоды.

Для подключения трехфазного электродвигателя к сети 220 вольт потребуются следующие комплектующие и инструменты:

Прежде, чем приступать к сборке схемы, следует прозвонить обмотки двигателя на предмет целостности и отсутствия электрических связей между ними, а также проверить диоды и конденсаторы. Делается это с помощью мультиметра.

По окончании сборки на вход подается напряжение и делается пробный запуск электродвигателя. Далее рекомендуется выполнить проверку функционирования мотора на холостом ходу и лишь только затем — под нагрузкой. Необходимо быть предельно осторожным при выполнении работ с подачей питания — электричество небезопасно!

Как включить трехфазный электродвигатель в сеть 220в

Довольно часто бывает нужно включить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть — далеко не везде есть трехфазная проводка, а электродвигатели чаще всего выпускают с расчетом на три фазы.


В контактной коробке трехфазного электродвигателя обычно шесть клемм расположены в два ряда по три, обозначенные С1, С2, СЗ, С4, С5 и С6, как показано на рисунке 1.

Для соединения обмоток электродвигателя в треугольник достаточно соединить между собой клеммы С6, С4 и С5 (иногда эти концы обмоток соединены внутри двигателя, и тогда клемм всего три), а к клеммам С1, С2 и этом для использования в однофазной сети с напряжением 220 В с обмотками, включенными в треугольник, пригодны только электродвигатели с маркировкой 220/380 В. Редко встречающиеся электродвигатели с маркировкой 127/220 В необходимо включать по схеме «звезда» (рис. 1, 6).

Для расчета величины емкости фазосдвигающегося конденсатора есть формулы — поточнее [1] и приближенная [2].
Cp=4800x(l/U)[1]
Сп=66хР [2]
Здесь: С — емкость конденсатора в микрофарадах, I — рабочий ток электродвигателя в амперах, U — рабочее напряжение в вольтах, Р — мощность электродвигателя в киловаттах.

Рабочий ток для подстановки в формулу [1] подсчитывается с учетом характеристик двигателя (к.п.д., cos ф), а формула [2] дает заниженное значение величины емкости и более или менее пригодна для двигателей большой мощности, которые в однофазную сеть включают реже.

Поэтому лучше воспользоваться данными таблицы 1.

На самом деле для обеспечения наилучших условий для работы трехфазного электродвигателя в однофазной сети величина емкости фазозосдвигаю-щего конденсатора зависит от оборотов, но на практике применяется ступенчатое изменение — пуск при большей емкости (пусковой плюс рабочий конденсаторы) и работа при меньшей емкости (рабочий конденсатор)- Величина емкости пускового конденсатора обычно принимается в два раза больше емкости фазосдвигающего конденсатора, но при пуске без нагрузки емкость пускового конденсатора может быть значительно уменьшена.

Схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть показана на рисунке 2, где C1 — пусковой конденсатор, а С2 — рабочий конденсатор. Выкпючатель SA1 служит для включения электродвигателя в сеть, замыкатель Q1 -кнопка для кратковременного включения пускового конденсатора. Резистор R1 предназначен для снижения броска тока на контактах замыкателя Q1.

После включения выключателя SA1 необходимо кратковременно нажать замыкатель Q1, но длительность нажатия должна обеспечить разгон двигателя.

В качестве конденсаторов в этой схегйе необходимо использовать бумажные марок МБГП, МБГЧ, МБГО на рабочее напряжение не менее 400 В. Эти конденсаторы довольно громоздки, поэтому на практике лучше воспользоваться электролитическими конденсаторами, которые имеют значительно меньшие размеры при большой емкости. Но электролитические(полярные) конденсаторы в цепь переменного тока просто Так включать не следует, и один громоздкий и малодоступный бумажный конденсатор заменяют двумя параллельно включенными цепочками из диода и конденсатора таким образом что каждая цепочка проводит ток в одном направлении. При этом рабочее напряжение каждого конденсатора снижается, и в схеме, включенной в сеть с напряжением 220 В, можно использовать электролитические конденсаторы на напряжение 200 В

Подобная схема включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов показана на рисунке 3. Здесь бумажный рабочий конденсатор заменен двумя электролитическими С2 и СЗ, а пусковой — конденсаторами С1 и С4. Можно использовать конденсаторы типов К5-35, К50-20 или ЭТО на напряжение 250 В. В каждой ветви стоит мощный силовой диод, пропускающий ток в одном направлении. Диоды следует использовать с рабочим током порядка 10 А и выше.

Кроме того, в схеме (рис. 3) предусмотрен переключатель SA1, обеспечивающий реверс электродвигателя.

Хотя в таблице 1 даны величины емкости конденсаторов для электродвигателей мощностью до 2,2 кВт, наилучшие результаты получаются при использовании в однофазной сети электродвигателей мощностью до 1,5 кВт.

Для включения в однофазную сеть пригодны трехфазные электродвигатели серий АО, АОЛ, АПН, УАД -то есть далеко не все трехфазные электродвигатели переменного тока.

Как адаптировать трехфазную машину 550 В для работы от сети 220 В в Канаде.

GummyMonster
Подставка H-M — серебряный член