Подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети: схемы, расчеты, рекомендации

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220В. Какие схемы соединения обмоток использовать. Как рассчитать емкость конденсаторов. Какие особенности учесть при подключении.

Особенности подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети 220В является довольно распространенной задачей. Такая необходимость может возникнуть в следующих случаях:

• Отсутствие трехфазной сети в месте установки оборудования
• Желание использовать имеющийся трехфазный двигатель
• Экономия на покупке специального однофазного двигателя

Однако при таком подключении необходимо учитывать ряд важных особенностей:

1. Мощность двигателя снижается примерно на 30-40% по сравнению с номинальной
2. КПД двигателя уменьшается до 60-70%
3. Требуется правильный подбор и расчет пусковых и рабочих конденсаторов
4. Необходимо обеспечить достаточный пусковой момент
5. Возможен повышенный нагрев двигателя

Несмотря на эти ограничения, при грамотном подходе трехфазный двигатель может успешно работать от однофазной сети. Рассмотрим основные способы такого подключения.

Схемы соединения обмоток трехфазного двигателя

Для работы от однофазной сети 220В обмотки трехфазного двигателя можно соединить двумя основными способами:

Соединение «звездой»

При соединении «звездой»:

• Начала обмоток соединяются в общую точку
• На свободные концы подается напряжение
• Напряжение на каждой обмотке в √3 раз меньше, чем линейное
• Обеспечивается более плавный пуск
• Используется для двигателей на 380/220В

Соединение «треугольником»

При соединении «треугольником»:

• Конец одной обмотки соединяется с началом следующей
• Напряжение прикладывается непосредственно к обмоткам
• Обеспечивается больший пусковой момент
• Используется для двигателей на 220/127В

Выбор схемы соединения зависит от номинального напряжения двигателя и требуемых характеристик.

Расчет емкости конденсаторов для подключения трехфазного двигателя

Для создания вращающегося магнитного поля в однофазной сети используются конденсаторы. Различают пусковые и рабочие конденсаторы.

Расчет емкости рабочего конденсатора

Емкость рабочего конденсатора можно рассчитать по формулам:

• Для соединения «звездой»: C = 2800 * I / U
• Для соединения «треугольником»: C = 4800 * I / U

Где:

• C — емкость конденсатора в мкФ
• I — номинальный ток двигателя в А
• U — напряжение сети (220В)

Расчет емкости пускового конденсатора

Емкость пускового конденсатора обычно принимают в 2-3 раза больше рабочего. Пусковой конденсатор необходим для создания большего пускового момента при запуске двигателя.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Типовая схема подключения включает следующие элементы:

• Автоматический выключатель
• Пусковой и рабочий конденсаторы
• Кнопка пуска для подключения пускового конденсатора
• Обмотки двигателя

Алгоритм запуска:

1. Включается автоматический выключатель
2. Нажимается и удерживается кнопка пуска (2-3 секунды)
3. После разгона двигателя кнопка отпускается, пусковой конденсатор отключается
4. Двигатель продолжает работу с рабочим конденсатором

Рекомендации по выбору конденсаторов

При выборе конденсаторов для подключения трехфазного двигателя следует учитывать:

• Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400-450В
• Лучше использовать металлобумажные или пленочные конденсаторы
• Не рекомендуется применять электролитические конденсаторы
• При отсутствии нужной емкости можно соединять конденсаторы параллельно
• Желательно использовать конденсаторы с допуском емкости ±5%

Особенности эксплуатации трехфазного двигателя в однофазной сети

При эксплуатации трехфазного двигателя от однофазной сети необходимо учитывать следующие моменты:

• Не допускать длительной работы на холостом ходу
• Контролировать нагрев двигателя, не допуская перегрева
• При необходимости обеспечить принудительное охлаждение
• Не перегружать двигатель, учитывая снижение мощности
• Периодически проверять состояние конденсаторов

При правильном подборе схемы и конденсаторов трехфазный двигатель может достаточно долго и надежно работать от однофазной сети. Однако для ответственных применений рекомендуется все же использовать специализированные однофазные двигатели.

Возможные проблемы при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети

При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети могут возникнуть следующие проблемы:

• Двигатель не запускается или запускается с трудом
• Повышенный шум и вибрация при работе
• Быстрый нагрев двигателя
• Недостаточная мощность на валу
• Выход из строя конденсаторов

Для устранения этих проблем можно попробовать следующие меры:

1. Проверить правильность расчета и подбора конденсаторов
2. Убедиться в исправности конденсаторов
3. Проверить соответствие схемы соединения обмоток
4. Уменьшить нагрузку на валу двигателя
5. Обеспечить лучшее охлаждение двигателя

Если проблемы не удается устранить, возможно, следует рассмотреть вариант замены на специализированный однофазный двигатель.

Заключение

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети — технически возможная, но не всегда оптимальная задача. При правильном подходе такое решение может быть вполне работоспособным. Однако необходимо учитывать снижение мощности, КПД и повышенный нагрев двигателя. Для ответственных применений рекомендуется все же использовать специализированные однофазные двигатели или преобразователи частоты.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети — советы электрика

Подключение трехфазного двигателя к однофазной электрической сети

remontoni.guru > Электрика > Подключение трехфазного двигателя к однофазной электрической сети

У домашнего мастера может появиться необходимость подключить асинхронный электродвигатель к обычной электрической сети.

Обратите внимание

Но в бытовой электрической сети имеется всего одна фаза, а для питания асинхронного двигателя нужна трехфазная сеть.

Чтобы выйти из данной ситуации, существует несколько вариантов подключения включение трехфазного двигателя в однофазную сеть как с использованием конденсаторов, так и без них.

Схемы подключения и принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Существуют две стандартные схемы подключения асинхронного электродвигателя, это «треугольник» и «звезда». Эти два способа подключения имеют свои особенности:

• При включении электродвигателя по схеме «звезда» токи в обмотках будут сравнительно небольшими, что позволяет ему выдерживать длительные нагрузки.
  При этом мотор выдаёт не очень большой крутящий момент;
• При включении электродвигателя по схеме «треугольник» токи в обмотках будут максимальными, поэтому он выдаёт большой крутящий момент на валу и его можно использовать под большой нагрузкой. Однако для работы на протяжении длительного времени ему требуется хорошее охлаждение.

Асинхронный электромотор имеет три обмотки, на каждую из которых, в трехфазной сети, подаётся отдельная фаза. В трехфазной сети фазы смещены на 120 градусов, то есть за оборот на треть окружности отвечает отдельная фаза. Благодаря этому магнитное поле равномерно перемещается по кругу, и вращение электродвигателя происходит плавно, без пульсаций.

При подключении такого электродвигателя к обычной бытовой электрической сети в одной обмотке появится пульсирующее электромагнитное поле, которое не сможет создать крутящий момент. Чтобы трехфазный электродвигатель смог работать нужно сместить фазы на его обмотках.

Конденсаторные схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Чтобы обеспечить необходимый для пуска мотора сдвиг фаз можно использовать конденсатор. Такая схема подключения трехфазного электромотора является самой распространённой из-за своей простоты.

Расчёт ёмкости

В зависимости от того по какой схеме подключён ваш электродвигатель «звезда» или «треугольник» оптимальная ёмкость будет разной.

При подключении по схеме «звезда» ёмкость рассчитывается по формуле: C=2800*I/U;

Если двигатель включён по схеме «треугольник» ёмкость определяется по такой формуле: C=4800*I/U.

Где U – напряжение двухфазной сети в вольтах.

I – штатный ток фазы.

Штатный ток фазы можно измерить при помощи токоизмерительных клещей или найти в технических характеристиках вашего мотора.

Ток фазы можно рассчитать по формуле: I=P/(1.73*U*η*cos(ф)).

Где P – мощность электромотора кВт;

η – коэффициент полезного действия асинхронного двигателя;

cos(ф) – коэффициент мощности. Его можно найти на табличке двигателя или в его паспорте.

На практике иногда используется упрощённая формула для расчёта ёмкости при подключении по схеме «треугольник»: С=66*Р, где Р – мощность электромотора в киловаттах. Хотя расчёты по данной формуле могут давать небольшую погрешность, но это не сильно влияет на работу двигателя.

Если пуск двигателя осуществляется под нагрузкой необходимо на время запуска электродвигателя подключить пусковую ёмкость. Его ёмкость должна быть в 2,5 – 3 раза больше ёмкости рабочего

.

Определить, правильно ли вы определили ёмкость можно по результатам работы электромотора. В том случае, если ёмкость больше оптимальной температура мотора будет слишком высокой, и он может выйти из строя. При низкой ёмкости электродвигатель не сможет развить достаточную мощность.

Важно

Можно подбирать конденсаторы, включив сначала небольшую ёмкость и увеличивая их ёмкость, пока ваш электродвигатель не начнёт развивать требуемую мощность. При таком способе подбора ёмкости будет нелишним контролировать ток в обмотках при помощи измерительных клещей.

Измерение тока нужно проводить в рабочем режиме работы мотора.

Выбор конденсаторов

Обычно, для подключения асинхронного электромотора к однофазной сети используют металлобумажные конденсаторы МБГП, МПГО, МБГО или КБП. Единственным их недостатком

являются то, что они имеют сравнительно большие габариты при небольшой ёмкости.

Сейчас можно купить металлизированные полипропиленовые конденсаторы модели СВВ, которые при большой ёмкости имеют маленькие размеры. Этот тип имеет высокую надёжность и хорошо зарекомендовал себя в работе.

Помимо ёмкости, следует также обратить внимание на напряжение, на которое они рассчитаны. Покупать конденсатор, рассчитанный на большое напряжение, не стоит из-за их высокой стоимости и больших габаритов.

Если подключить конденсаторы, рассчитанные на напряжение меньше действующего, то они очень быстро выйдут из строя. Максимальное напряжение должно быть в 1,5 – 2 раза выше чем напряжение электрической сети.

Например, для бытовой сети 220 вольт напряжение конденсатора должно быть больше 1,5*220= 330 вольт, а лучше выбирать конденсаторы, рассчитанные на 400 – 450 вольт.

Если вы не можете найти конденсатор нужной ёмкости, то можете соединить параллельно несколько конденсаторов меньшей ёмкости. При параллельном соединении ёмкости складываются. Например, чтобы получить ёмкость 20 микрофарад нужно соединить параллельно два конденсатора по 10 микрофарад.

Бесконденсаторные схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Существует несколько схем, как подключить трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторов. При использовании таких схем можно сэкономить на покупке достаточно дорогих конденсаторов, однако они достаточно сложны и намного менее популярны по сравнению с ёмкостными схемами.

Обычно в бесконденсаторных схемах используются симисторы и они требуют тщательной отладки и подгонки.

Одна из таких схем была напечатана в журнале «Сигнал» номер 4 за 1999 год. В этой схеме симистор служит для сдвига тока по фазе, в одной из обмоток, на величину от 50 до 70 градусов и тем самым обеспечивает необходимых для пуска крутящий момент. Для сдвига фаз имеется RC-цепочка. Подбирая сопротивление в данной цепочке, можно получить напряжение, сдвинутое на требуемый угол.

Динистор играет роль ключевого элемента в данной схеме. Когда напряжение на фазосдвигающей цепочке достигнет требуемого уровня, динистор подключит RC цепочку к выводу симистора и включит его. Таким образом, напряжение, сдвинутое по фазе на нужный угол, поступит на электродвигатель. При подключении электромотор в данной схеме включён по схеме «треугольник».

Заключительные моменты

Что ещё следует знать о том, как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть:

• Подключить трехфазный электромотор к однофазной сети достаточно и многие инженеры и домашние умельцы предлагают свои новаторские схемы;
• Несмотря на наличие множества разнообразных схем, они не могут обеспечить стопроцентное использование мощности мотора из-за потерь электроэнергии при преобразовании напряжения. Трехфазный электродвигатель в однофазной сети работает с большими затратами электроэнергии и пониженным коэффициентом полезного действия;
• Мощность трехфазного электромотора при подключении к однофазной сети снижается до 70-80 % от номинальной;
• Использование оборудования с таким приводом на протяжении длительного времени не экономически невыгодна из-за больших затрат энергии;
• Этот способ можно применять для подключения оборудования на короткий промежуток времени;
• Чтобы заставить электромотор вращаться в обратную сторону нужно подключить пусковой конденсатор к другой обмотке;
• Подключать асинхронный электромотор следует к трехфазной сети. Если такой возможности нет, нужно купить инверторный преобразователь. Хотя такой преобразователь стоит достаточно дорого, при длительной эксплуатации он окупит себя.
• Для бытовых нужд лучше подойдёт однофазный мотор. Он дешевле в работе и способен справиться с возложенными на него обязанностями.

Источник: https://remontoni.guru/elektrika/podklyuchenie-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-elektricheskoj-seti.html

Подключение трёхфазного двигателя в однофазную сеть

В статье пойдет речь о подключении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть 220 вольт.

Двигатели бывают синхронные и асинхронные. Тип и прочие параметры двигателя указываются на шильдике. Основное техническое отличие синхронного от асинхронного заключается в следующем.

Синхронный двигатель сохраняет свои обороты до последнего. То есть, когда он не справляется с нагрузкой он просто встает.

Совет

У асинхронного двигателя до какого-то критического момента обороты будут снижаться постепенно, затем лавинообразно и только потом произойдет полная остановка.

Подключение трёхфазного двигателя в трёхфазную сеть

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Давайте разберемся, когда это возможно. Асинхронные трёхфазные двигатели чаще всего выпускаются на два напряжения — 220/380 вольт. Реже встречаются двигатели 220/127 и 380/660. Двигатели, которые изготовлены только на одно напряжение, теоретически могут быть переделаны посредством несложных манипуляций, но об этом речь пойдет в отдельной статье.

Здесь мы рассмотрим непосредственно подключение и теорию, почему это возможно.

Схема обмоток двигателя. Соединение обмоток двигателя

Наиболее распространенными схемами соединения обмоток трёхфазного асинхронного двигателя являются звезда и треугольник.

Звезда треугольник — что мощнее?

Этот вопрос довольно часто можно встретить в сети. На самом деле мощность одинаковая, если схема соответствует своему напряжению, но есть один нюанс. Помните, я говорил, что асинхронные двигатели теряют обороты, если перестают справляться с нагрузкой? Так вот схема соединения «звезда» подвержена этому эффекту сильнее.

Отсюда есть еще один вывод. У такой схемы меньший пусковой ток, следовательно, сниженный пусковой момент, и как вывод, такое соединение можно использовать, чтобы снизить пусковой ток и перегрузки во время запуска. В другой статье я рассмотрю ещё несколько вариантов плавного пуска. Здесь на этом останавливаться не будем.

Начало и конец обмотки

Рано или поздно, если вы работаете или собираетесь работать с двигателями, вы столкнетесь с таким понятием, как начало и конец обмотки. Открою вам маленький секрет, это абсолютно условное понятие. То есть начало может быть концом и наоборот. Запутал?  Ничего, сейчас распутаю.

Если совсем просто, то ток должен протекать по обмоткам двигателя в определенном направлении. Если одна из обмоток включена задом наперед, то возникает своеобразное магнитное короткое замыкание, то есть одна обмотка работает в обратном направлении по отношению к двум другим.

Несложно понять, что мощность такого двигателя мало того, что упадет в три раза (ведь две обмотки будут взаимоисключающими), так если такой двигатель ещё каким-то образом раскрутить, то токи магнитного короткого замыкания будут нагревать двигатель до недопустимой температуры, и он вскоре сгорит.

Таким образом получается, что выводы обмоток от которых ток протекает или к которым возвращается можно назвать хоть концами, хоть началами, главное, чтобы они были одноименными. И если мы назовем вывод с ЛЮБОЙ стороны обмотки началом, то другая сторона автоматически будет называться концом.

Абсолютно без разницы (для переменного тока), какой из выводов обмотки будет концом, а какой началом. И теперь любые обмотки в которых магнитный поток будет совпадать, должны будут маркироваться согласно нашему принятому условно направлению.

Поэтому дальше, когда я буду говорить начало обмотки или её конец, понимайте, что это лишь одноимённые концы трёх обмоток и совершенно неважно, будут это концы или начало, главное сам принцип. Начало это один вывод обмотки, а конец — другой.

Схема соединения обмоток звезда

В этом случае начала обмоток соединяются в одну точку, а на свободные концы подается напряжение.  Особенность такой схемы заключается в том, что напряжение подается как-бы на две обмотки. Посмотрите на схему.

Другими словами, возможность соединения звезда-треугольник были придуманы для того, чтобы можно было питать двигатель двумя напряжениями линейным (380 вольт) и фазным (220 вольт). Во втором случае, имеется возможность разогнать двигатель на низком значении тока, а затем переключить его в нормальный режим.

А из этого можно сделать вывод, что схема соединения выбирается не с бухты-барахты, а с того, какое напряжение мы подведем к двигателю.

Схема соединения обмоток треугольник

В такой схеме «начало» одной обмотки подключается к концу второй обмотки, следом включается третья, которая подключается к первой. Графически это похоже на треугольник. В этой схеме напряжение прикладывается непосредственно к обмотке. На рисунке показано, как будет протекать ток по обмоткам, если мы подключим только одну фазу. Теперь мы можем вернуться к главному вопросу:

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Конденсаторное включение двигателя

Если вы еще не знаете, то ток в индуктивности отстает от напряжения, а в конденсаторе наоборот опережает. Именно на этом свойстве и было придумано подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети. Задача заключается в том, чтобы создать в двигателе круговое магнитное поле.

За счёт правильного подбора ёмкости конденсатора и имеющейся индуктивности двигателя задается смещение тока относительно напряжения. А магнитный поток создает именно ток.

 Поэтому для подключения трехфазного асинхронного двигателя чаще всего используется метод конденсаторного включения, который полностью рассмотрен здесь.

Включение двигателя через частотный преобразователь

Очень хороший метод, но дорогостоящий. Частотный преобразователь позволит получить полную мощность от двигателя, поскольку может получать из одной фазы все три.

В этом способе есть одна особенность: вы получаете трёхфазную сеть 220 вольт. Таким образом, если у вас двигатель 220/380 Δ/Y, то вам надо будет его соединить по схеме «треугольник».

Приятным бонусом будет то, что вы сможете регулировать обороты в широких пределах.

Что ещё надо знать про подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Конденсаторный метод, хоть и хорош, но имеет один недостаток. Поскольку напряжение мы получаем достигая баланса между ёмкостным и индуктивным током, это влечёт за собой определённые потери. Таким образом, теряется около 30% мощности двигателя.

Хотя можно получить и 100% и даже больше, вызвав перегрузку и добавив рабочие конденсаторы, но тогда надо будет контролировать температуру двигателя и вовремя его отключить, или сделать термореле, которое автоматически будет отключать двигатель при достижении какой-то заданной критической температуры.

Ну вот наверное и всё. На этом откланиваюсь.

С наилучшими пожеланиями, Я!

Источник: http://potomstvennyjmaster.100ms.ru/rubrik-site/sovetyi/podklyuchenie-tryokhfaznogo-dvigatelya-220v. html

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети: схемы соединения обмоток и конденсаторы, емкость, реверс

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной цепи может потребоваться просто потому, что другого нет под рукой, или нужно сэкономить, или просто захотелось смастерить что-то своими руками из старых запасов.

Тем более асинхронники (это практически все 3-фазные электромоторы, могущие встретиться на жизненном пути Самоделкина) имеют одно очень важное конструкционное преимущество: у них нет электрических щёток — лишней расходной детали.

380в — это напряжение между фазами в трёхфазной цепи (линейное), а 220в — напряжение между фазой и нулём (фазное) в той же самой цепи.

В обычной однофазной цепи: дома, на даче или в гараже есть только два провода — ноль и фаза; сейчас в новых постройках появился защитный ноль (заземление) — провод жёлто-зелёного цвета, он подходит к «рогам» розетки, его в расчёт не принимаем, о заземлении разговор совсем другой.

Возникает вопрос о том, где взять недостающие фазы.

Обратите внимание

Применение фазорасщепителя или инвертора (устройство, преобразующее однофазный электрический ток в трёхфазный) рассматривать не будем, не стоит принимать во внимание и индукционный с помощью катушек индуктивности способ сдвига фаз. Пойдём другим путём, ёмкостным — подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор. Этот метод является самым простым и оптимальным, легким в реализации.

То, что имеется сам трёхфазный электродвигатель, ясно по умолчанию, нужно только определить схему подключения его обмоток и как подключить двигатель 380 на 220.

Для этого надо вскрыть клеммную коробку электродвигателя и если в ней только три клеммы, стало быть, обмотки статора соединены звездой и для переделки на треугольник, а когда на шильдике движка указано рабочее напряжение 380 В, то это нужно, придётся открывать заднюю крышку мотора, искать выводы обмоток, переключать их. Тут рекомендуется позвать опытного электрика.

В коробке шесть клемм, расположенных двумя рядами — по три штуки в каждом. Рассмотрим возможные варианты

1. Три клеммы ОДНОГО ряда соединены между собой — звезда.
2. МЕЖДУРЯДНОЕ соединение клемм попарно — треугольник.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

• 380В — только треугольник.
• 380В/220В — треугольник или звезда.
• 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Нужно иметь в виду, что при соединении треугольником на обмотку попадает напряжение в 1,7 раза больше, чем при соединении звездой, а значит и реализуемая мощность будет выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это как раз наш случай — не стоит пользоваться полярными, имеющими плюсовой и минусовой контакты (анод и катод) конденсаторами.

Но при необходимости эту проблему обойти можно путём использования диодного моста или двух полярных конденсаторов, объединённых в один соединением одноимённых контактов, но тут опять лучше позвать опытного электрика.

Существует формула потребной ёмкости рабочего конденсатора, но рассчитав по ней, равно потребуется проверять работу устройства на практике. Если есть какие-то конденсаторы лучше сразу перейти к методу вдумчивого подбора, но именно вдумчивого, а не совсем бездумного. Конденсаторы должны быть неполярными, обладать одинаковым рабочим напряжением никак не менее 300 В, но лучше 400 В и выше.

• Рабочее напряжение конденсаторов должно быть ОДИНАКОВЫМ, иначе тот, где оно меньше, выйдет из строя.

Начните со значения 30 микрофарад (μF) на 1 киловатт паспортной мощности мотора при соединении обмоток статора звездой, при треугольнике можно пробовать с 50−70 μF.

Электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки) должен запуститься и набрать обороты не особо нагреваясь, продолжительная работа на холостом ходу нежелательна, двигатель может сгореть.

Если холостой запуск происходит нормально, без перегрева и запаха гари, то рабочий конденсатор подобран, на нём и будет работать, подключайте нагрузку и продолжайте испытания уже в рабочем состоянии.

А если подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор происходит сразу под серьёзной нагрузкой? Тут потребуется стартовый конденсатор, его ёмкость нужно начинать подбирать со значений в полтора раза больше, чем рабочий.

Пример: рабочий 60 μF, тогда стартовый первоначально ставим на 90 μFи, если нормального запуска нет, то добавляем ёмкость пусковой цепи конденсаторов (примерная ёмкость пусковой цепи составляет до трёх рабочей, в нашем примере до 180 μF). После выхода на рабочие обороты пусковые конденсаторы выключаются, остаётся только рабочий.

Цепи рабочего и пускового конденсаторов параллельны, в каждую можно поставить отдельный выключатель.

В бытовой сети не нужно использовать устройства мощностью более 3 квт — сработает защита или сгорит проводка.

Подсчет итоговой ёмкости

При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений.

Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF.

Всё зависит от типа их соединения между собой.

Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.

Реверс

Для изменения направления вращения ротора нужно переключить ёмкостную цепь на другой провод или клемму коробки электродвигателя. На одну клемму подаётся фаза, на другую ноль, включение конденсаторной группы производим к третьей. Теперь при подключении второго провода конденсатора к фазе мотор крутится в одну сторону, к нулю — в другую.

Этого достаточно, чтобы разобраться в том как подключить трёхфазный двигатель на 220, но если всё получилось и вроде работает правильно крутит, не греется, не горит окончательно убедиться в правильности собранной схемы поможет нехитрая и в этом случае необязательная проверка. Во время работы с постоянной, одинаковой нагрузкой с помощью токоизмерительных клещей померьте токи в фазном, нулевом и конденсаторном проводах. В идеале они должны быть равны между собою, если и есть небольшие различия (процентов 30), то это не идеал, но всё-таки хорошо.

А исправляется различие токов просто — путём изменения ёмкости рабочего конденсатора. Нужно не делать резких движений и не сжечь обмотку, установив слишком большую ёмкость рабочего конденсатора.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/dvigateli/shema-podklyucheniya-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoy-seti. html

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Автор: admin, 31 Мар 2013

В этой статье рассмотрим подключение трёхфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего конденсатора, а также расчёт ёмкости пускового и рабочего конденсаторов, подключение трёхфазного двигателя «звездой» и «треугольником».

 Самый простой пуск трёхфазного двигателя в однофазной цепи возможен с помощью фазосдвигающего конденсатора, включённого в третью обмотку двигателя. КПД(коэффициент полезного действия) двигателя в этом случае будет около 60% (по сравнению с трёхфазным включением).

Важно

При пуске маломощного асинхронного электродвигателя ( до 500 Вт), или при пуске двигателя без нагрузки на его вал, можно ограничится использованием только, так называемого, рабочего конденсатора.

При пуске более мощных двигателей нужно использовать ещё и пусковой конденсатор, необходимый для разгона двигателя.

Схема включения двигателя в однофазную сеть

Подключение трёхфазного двигателя

В схеме обозначено:

• FU1, FU2 — предохранители.
• S1 — двухполюсный выключатель.
• S2 — переключатель направления движения вала двигателя (реверс).
• S3 — кнопка подключения пускового конденсатора (разгон двигателя).
• Сп — пусковой конденсатор.
• Ср — рабочий конденсатор.
• R1 — разрядный резистор.
• М — электродвигатель.

После включения выключателя S1 необходимо сразу нажать кнопку S3, после разгона двигателя (2-3 сек) кнопку отпустить.

Расчёт элементов схемы включения двигателя

Ёмкость рабочего конденсатора для данной схемы (соединение обмоток электродвигателя «треугольником») рассчитывается по следующей формуле:

Ср = 4800*I/U,  где

Ср — ёмкость рабочего конденсатора в мкФ;
I — ток электродвигателя, А;
U — сетевое напряжение(220 В).

При соединении обмоток электродвигателя «звездой» ёмкость рабочего конденсатора определяется по формуле:

Ср = 2800*I/U , обозначения те же.

Если неизвестен ток электродвигателя, но известна мощность, то ток можно рассчитать по формуле:

I = P/(√3*U*ɳ*cosφ) , где

P — мощность электродвигателя, Вт;
ɳ — КПД электродвигателя;
cosφ — коэффициент мощности.

Приблизительно можно принять ɳ=0,6, cosφ = 0,8. Тогда формула упростится и примет вид:

I = P/(0,83*U).

Ёмкость пускового конденсатора должна быть в 2-3 раза больше ёмкости рабочего.

Нужную ёмкость конденсатора можно собрать из нескольких, имеющихся в наличии конденсаторов, как это сделать описано здесь. Лучше всего применять металлобумажные или плёночные конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов не ниже 300В.

  В некоторых статьях предлагают использовать электролитические конденсаторы, соединив пару конденсаторов минусовыми выводами и зашунтировав их диодами.

Я не рекомендую этого делать, так как при выходе из строя диода (при его электрическом пробое), через электролитический конденсатор потечёт переменный ток и он скорее всего взорвётся из-за нагрева.

Совет

Разрядный резистор R1 служит для разряда пускового конденсатора после его отключения. Можно обойтись и без него, но тогда следует помнить, что на устройстве может остаться опасное напряжение, даже после его выключения. Можно взять резистор сопротивлением 0,5 — 1 мОм, на мощность рассеяния не ниже 0,5 Вт.

Все выключатели и предохранители должны выдерживать рабочий ток электродвигателя.

Советы: лучше всего использовать соединение «треугольником», при соединении обмоток «звездой» значительная часть мощности двигателя теряется.

На шильдике двигателя указывается схема соединения обмоток, возможность её изменения и  рабочее напряжение обмоток. Например:  ∆/Ү  220/380 обозначает, что обмотки электродвигателя могут быть подсоединены либо «треугольником» на 220 В, либо «звездой» на напряжение 380В.

Обозначение Ү  380 — говорит о том, что обмотки подсоединены по схеме «звезда» и рассчитаны на 380 В и в распредкоробку двигателя выведено всего три провода. Тут придётся подключать по схеме «звезда», потеряв мощность.

Можно конечно залезть внутрь двигателя и вывести недостающие концы в распредкоробку, но это работа уже для специалиста.

Ёмкость рабочего конденсатора (в мкФ) можно приблизительно рассчитать умножив мощность двигателя (в кВт) на 100. Ёмкость пускового конденсатора можно уменьшить, подобрав экспериментальным путём.

Если вам помогла эта статья, то вы можете поделиться ей со своими друзьями, нажав кнопки социальных сетей, расположенные ниже.

Источник: https://elektricvdome.ru/podklyuchenie-tryokhfaznogo-dvigatelya/

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть — советы электрика

Подсоединение трехфазного двигателя в однофазную сеть

1. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор
2. Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя
3. Расчёт конденсатора для трёхфазного двигателя

Довольно часто возникает необходимость в нестандартном подключении какого-либо электроприбора, применительно к конкретным условиям. Среди возможных вариантов следует выделить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, широко применяемое в бытовых условиях. Данная схема вполне оправдывает себя, несмотря на некоторое снижение мощности подключаемого оборудования.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор

Подключить трехфазный двигатель к сети с напряжением 220 вольт довольно просто. В стандартной ситуации, в каждой фазе имеется собственная синусоида. Между ними существует фазовый сдвиг, составляющий 120 градусов. За счет этого обеспечивается плавное вращение в статоре электромагнитного поля.

Каждая волна обладает амплитудой 220 вольт, что и дает возможность подключения трехфазного двигателя к обычной сети.

Получение трех синусоид из одной фазы происходит с помощью обычного конденсатора, при условии соединения обмоток двигателя треугольником.

Обратите внимание

Объединенные в единое кольцо, они позволяют получать сдвиг по фазе в 45 и 90 градусов, вполне достаточный для не слишком активной работы вала.

Применение конденсатора позволяет достичь мощности двигателя при одной фазе примерно 50-60% от этого же показателя для трех фаз. Однако данная схема подходит не ко всем электродвигателям, поэтому следует выбирать наиболее подходящую модель, например, серии АПН, АО, А, АО2 и другие.

Одним из условий использования конденсатора является необходимость изменения его емкости в соответствии с количеством оборотов.

Практическое выполнение этого условия представляет серьезную проблему, поэтому управление двигателем выполняется в двухступенчатом варианте.

Во время запуска подключается сразу два конденсатора, один из которых отключается после разгона. Остается только рабочий, продолжающий функционировать.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя

Пусковой конденсатор должен примерно в 2-2,5 раза превышать емкость рабочего конденсатора. Расчетное напряжение этих устройств обычно в 1,5 раза превышает напряжение сети.

Для сетей 220 вольт наилучшим вариантом будут конденсаторы МБПГ, МБГО, МБГЧ, рабочее напряжение которых составляет 500 вольт и более.

Важно

Если конденсаторы включаются лишь на короткое время, возможно применение в схеме электролитических устройств, таких как КЭ-2, К50-3, ЭГЦ-М с минимальным напряжением 450 вольт.

Между собой конденсаторы соединяются последовательно, через минусовые выводы. Далее в схему добавляется резистор, сопротивлением 200-300 Ом, убирающий оставшийся электрический заряд с конденсаторов.

Расчёт конденсатора для трёхфазного двигателя

Нормальная работа трехфазного электродвигателя с пуском через конденсатор зависит от ряда условий. Одним из них является изменение емкости устройства в соответствии с числом оборотов двигателя. Это достигается за счет двухступенчатого управления, состоящего из двух конденсаторов – пускового и рабочего.

Во время пуска происходит замыкание контактов, после чего нажимается кнопка разгона. После того как набрано достаточное количество оборотов, кнопку следует отпустить. Рассчитать емкость рабочего конденсатора можно по следующей формуле: Ср = 4800х I/U.

где Ср является емкостью устройства в мкФ, I – сила тока, потребляемого двигателем в амперах, U – напряжение электрической сети в вольтах. Данная формула подходит при соединении обмоток двигателя методом треугольника.

Если же обмотки двигателя соединены звездой, применяется формула Ср = 2800х I/U .

Таким образом, подключение трехфазного двигателя к однофазной сети имеет свои особенности. Например, емкость пускового и рабочего конденсатора должна соответствовать мощности подключаемого двигателя.

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Собираемся рассмотреть, как производится подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, дать рекомендации по управлению агрегатом. Чаще люди хотят варьировать скорость вращения или направление. Как это сделать? Описывали размыто ранее, как подключить трехфазный двигатель на 230 вольт, теперь озаботимся деталями.

Стандартная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Процесс подключения трехфазного двигателя к напряжению 230 вольт прост. Обычно ветка несет синусоиду, разница составляет 120 градусов.

Формируется фазовый сдвиг, равномерный, обеспечивает плавность вращения электромагнитного поля статора. Действующее значение каждой волны составляет 230 вольт. Это позволит подключить трехфазный двигатель к домашней розетке.

Фокус цирковой: получить три синусоиды, используя одну. Сдвиг фаз равен 120 градусов.

На практике означенное сделать можно, заручившись помощью специальных приборов фазовращателей.

Не тех, что используются высокочастотными трактами волноводов, а специальных фильтров, сформированных пассивными, реже активными элементами. Любители заморочкам предпочитают применение заправского конденсатора.

Если обмотки двигателя соединить треугольником, сформировав единое кольцо, получим сдвиги фаз 45 и 90 градусов, хватает худо-бедно для неуверенной работы вала:

Схема подключения трехфазного двигателя коммутацией обмоток треугольником

1. На одну обмотку подается фаза розетки. Провода цепляют разницу потенциалов.
2. Вторая обмотка запитывается конденсатором. Формируется сдвиг фаз 90 градусов относительно первой.
3. На третьей за счет приложенных напряжений образуется слабо похожее на синусоиду колебание со сдвигом еще на 90 градусов.

Итого, третья обмотка отстоит от первой по фазе на 180 градусов. Показывает практика, расклада хватает нормально работать. Разумеется, двигатель иногда «залипает», сильно греется, мощность падает, хромает КПД. Пользователи мирятся, когда подключение асинхронного двигателя к трехфазной сети исключено.

Из чисто технических нюансов добавим: схема правильной раскладки проводов приводится на корпусе прибора. Чаще украшает внутреннюю сторону кожуха, скрывающего колодку, либо вычерчена неподалеку на шильдике.

Руководствуясь схемой, поймем, как подключить электродвигатель с 6 проводами (по паре на каждую обмотку). Когда сеть трёхфазная (часто называют 380 вольт), обмотки соединяются звездой.

Совет

Образуется одна общая катушкам точка, куда стыкуется нейтраль (условный схемный электрический нуль). На прочие концы подаются фазы. Получается три — по числу обмоток.

Как обращаться с треугольником для подключения трехфазного двигателя на 230 вольт, понятно. Дополнительно приводим рисунок, изображающий:

• Схему электрического соединения обмоток.
• Рабочий конденсатор, служащий цели создания правильного распределения фаз.
• Пусковой конденсатор, облегчающий раскрутку вала на начальных оборотах. В последующем отключается от схемы кнопкой, разряжается шунтирующим резистором (для безопасности и пребывания в готовности к новому циклу пуска).

Подключение трехфазного двигателя 230 вольт треугольником

Картинка показывает: обмотка А находится под напряжением 230 вольт. На С подается со сдвигом фаз 90 градусов. Благодаря разности потенциалов, концы обмотки В формируют напряжение, сдвинутое на 90 градусов. Очертания далеки привычной школьным физикам синусоиде.

Опущены в целях упрощения пусковой конденсатор, шунтирующий резистор. Считаем, расположение очевидно из сказанного выше. Подобная методика худо-бедно позволит добиться от двигателя нормальной работы.

Клавишей пусковой конденсатор замыкается, осуществляя пуск, отключается от фазы, разряжается шунтом.

Источник: http://electricremont.ru/podsoedinenie-trehfaznogo-dvigatelya-v-odnofaznuyu-set.html

Подключение трёхфазного двигателя в однофазную сеть

В статье пойдет речь о подключении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть 220 вольт.

Двигатели бывают синхронные и асинхронные. Тип и прочие параметры двигателя указываются на шильдике. Основное техническое отличие синхронного от асинхронного заключается в следующем.

Синхронный двигатель сохраняет свои обороты до последнего. То есть, когда он не справляется с нагрузкой он просто встает.

У асинхронного двигателя до какого-то критического момента обороты будут снижаться постепенно, затем лавинообразно и только потом произойдет полная остановка.

Подключение трёхфазного двигателя в трёхфазную сеть

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Давайте разберемся, когда это возможно. Асинхронные трёхфазные двигатели чаще всего выпускаются на два напряжения — 220/380 вольт. Реже встречаются двигатели 220/127 и 380/660. Двигатели, которые изготовлены только на одно напряжение, теоретически могут быть переделаны посредством несложных манипуляций, но об этом речь пойдет в отдельной статье.

Здесь мы рассмотрим непосредственно подключение и теорию, почему это возможно.

Схема обмоток двигателя. Соединение обмоток двигателя

Наиболее распространенными схемами соединения обмоток трёхфазного асинхронного двигателя являются звезда и треугольник.

Звезда треугольник — что мощнее?

Этот вопрос довольно часто можно встретить в сети. На самом деле мощность одинаковая, если схема соответствует своему напряжению, но есть один нюанс. Помните, я говорил, что асинхронные двигатели теряют обороты, если перестают справляться с нагрузкой? Так вот схема соединения «звезда» подвержена этому эффекту сильнее.

Отсюда есть еще один вывод. У такой схемы меньший пусковой ток, следовательно, сниженный пусковой момент, и как вывод, такое соединение можно использовать, чтобы снизить пусковой ток и перегрузки во время запуска. В другой статье я рассмотрю ещё несколько вариантов плавного пуска. Здесь на этом останавливаться не будем.

Начало и конец обмотки

Рано или поздно, если вы работаете или собираетесь работать с двигателями, вы столкнетесь с таким понятием, как начало и конец обмотки. Открою вам маленький секрет, это абсолютно условное понятие. То есть начало может быть концом и наоборот. Запутал?  Ничего, сейчас распутаю.

Если совсем просто, то ток должен протекать по обмоткам двигателя в определенном направлении. Если одна из обмоток включена задом наперед, то возникает своеобразное магнитное короткое замыкание, то есть одна обмотка работает в обратном направлении по отношению к двум другим.

Несложно понять, что мощность такого двигателя мало того, что упадет в три раза (ведь две обмотки будут взаимоисключающими), так если такой двигатель ещё каким-то образом раскрутить, то токи магнитного короткого замыкания будут нагревать двигатель до недопустимой температуры, и он вскоре сгорит.

Обратите внимание

Таким образом получается, что выводы обмоток от которых ток протекает или к которым возвращается можно назвать хоть концами, хоть началами, главное, чтобы они были одноименными. И если мы назовем вывод с ЛЮБОЙ стороны обмотки началом, то другая сторона автоматически будет называться концом.

Абсолютно без разницы (для переменного тока), какой из выводов обмотки будет концом, а какой началом. И теперь любые обмотки в которых магнитный поток будет совпадать, должны будут маркироваться согласно нашему принятому условно направлению.

Поэтому дальше, когда я буду говорить начало обмотки или её конец, понимайте, что это лишь одноимённые концы трёх обмоток и совершенно неважно, будут это концы или начало, главное сам принцип. Начало это один вывод обмотки, а конец — другой.

Схема соединения обмоток звезда

В этом случае начала обмоток соединяются в одну точку, а на свободные концы подается напряжение.  Особенность такой схемы заключается в том, что напряжение подается как-бы на две обмотки. Посмотрите на схему.

Другими словами, возможность соединения звезда-треугольник были придуманы для того, чтобы можно было питать двигатель двумя напряжениями линейным (380 вольт) и фазным (220 вольт). Во втором случае, имеется возможность разогнать двигатель на низком значении тока, а затем переключить его в нормальный режим.

А из этого можно сделать вывод, что схема соединения выбирается не с бухты-барахты, а с того, какое напряжение мы подведем к двигателю.

Схема соединения обмоток треугольник

В такой схеме «начало» одной обмотки подключается к концу второй обмотки, следом включается третья, которая подключается к первой. Графически это похоже на треугольник. В этой схеме напряжение прикладывается непосредственно к обмотке. На рисунке показано, как будет протекать ток по обмоткам, если мы подключим только одну фазу. Теперь мы можем вернуться к главному вопросу:

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Конденсаторное включение двигателя

Если вы еще не знаете, то ток в индуктивности отстает от напряжения, а в конденсаторе наоборот опережает. Именно на этом свойстве и было придумано подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети. Задача заключается в том, чтобы создать в двигателе круговое магнитное поле.

За счёт правильного подбора ёмкости конденсатора и имеющейся индуктивности двигателя задается смещение тока относительно напряжения. А магнитный поток создает именно ток.

 Поэтому для подключения трехфазного асинхронного двигателя чаще всего используется метод конденсаторного включения, который полностью рассмотрен здесь.

Включение двигателя через частотный преобразователь

Очень хороший метод, но дорогостоящий. Частотный преобразователь позволит получить полную мощность от двигателя, поскольку может получать из одной фазы все три.

В этом способе есть одна особенность: вы получаете трёхфазную сеть 220 вольт. Таким образом, если у вас двигатель 220/380 Δ/Y, то вам надо будет его соединить по схеме «треугольник».

Приятным бонусом будет то, что вы сможете регулировать обороты в широких пределах.

Что ещё надо знать про подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Конденсаторный метод, хоть и хорош, но имеет один недостаток. Поскольку напряжение мы получаем достигая баланса между ёмкостным и индуктивным током, это влечёт за собой определённые потери. Таким образом, теряется около 30% мощности двигателя.

Хотя можно получить и 100% и даже больше, вызвав перегрузку и добавив рабочие конденсаторы, но тогда надо будет контролировать температуру двигателя и вовремя его отключить, или сделать термореле, которое автоматически будет отключать двигатель при достижении какой-то заданной критической температуры.

Ну вот наверное и всё. На этом откланиваюсь.

С наилучшими пожеланиями, Я!

Источник: http://potomstvennyjmaster.100ms.ru/rubrik-site/sovetyi/podklyuchenie-tryokhfaznogo-dvigatelya-220v.html

Как включить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть 2

Часто, в работе электрика необходимо включить трехфазный двигатель в однофазную сеть.

Как правильно переключить асинхронный двигатель без потери мощности

Трехфазный асинхронный двигатель может работать от однофазной сети как однофазный с пусковым элементом или как однофазный конденсаторный с постоянно включенной рабочей емкостью. Применение двигателя в качестве конденсаторного предпочтительнее.

Рис. 1.

Схемы включения в однофазную сеть трехфазных двигателей с тремя выводами:
а — схема с пусковым сопротивлением, б, в — схемы с рабочей емкостью

Если принять за 100 % мощность трехфазного двигателя, обозначенную на его щитке, то при однофазном включении двигатель может развить 50-70 % этой мощности, а при использовании в качестве конденсаторного — 70-85 % и более. Еще одно преимущество конденсаторного двигателя заключается в том, что отсутствует специальное пусковое устройство, которое необходимо при однофазной схеме для отключения пусковой обмотки после разгона двигателя.

Рис. 2.

Схемы включения в однофазную сеть трехфазных двигателей с шестью выводами:
а — схема с пусковым сопротивлением, б, в — схемы с рабочей емкостью

Схему включения на рисунках надо выбирать с учетом напряжения сети и номинального напряжения двигателя. Например, при трех выведенных концах обмотки статора (рис. 1) двигатель может быть использован в сети, напряжение которой равно номинальному напряжению двигателя.

При шести выводных концах обмотки двигатель имеет два номинальных напряжения: 127/220 В, 220/380 В. Если напряжение сети равно большему номинальному напряжению двигателя, т.е. Uc = 220 В при номинальном напряжении 127/220 В или UC = 380 В при номинальном напряжении 220/380 В и т.д.

, то надо пользоваться схемами, приведенными на рис. 1, а, б. При напряжении сети, равном меньшему номинальному напряжению двигателя, следует применять схему, показанную на рис. 1, в.

В этом случае при однофазном включении значительно уменьшается мощность двигателя, поэтому целесообразно применять схемы с рабочей емкостью.

Расчет конденсатора для включения трехфазный электродвигатель в однофазную сеть

Рабочая емкость СР(мкФ) для каждой схемы должна иметь определенное значение и может быть подсчитана, исходя из напряжения однофазной сети Uc и номинального тока Iф в фазе трехфазного двигателя: Ср=kIф/Uc где k — коэффициент, зависящий от схемы включения. При частоте 50 Гц для схем по рис. 1, б и 2, б можно принять k=2800; для схемы по рис. 1, в — k=4800; для схемы по рис. 2, в — k=1600.

Напряжение на конденсаторе Uk также зависит от схемы включения и напряжения сети. Для схем по рис. 1, б, в оно может быть принято равным напряжению сети; для схемы по рис. 2, б — Uk = 1,15Uc; для схемы по рис. 2, e-Uk=2Uc.

Номинальное напряжение конденсатора должно быть равно или несколько больше расчетного значения.

Важно

Необходимо помнить, что конденсаторы после отключения длительное время сохраняют напряжение на своих зажимах и создают при прикосновении к ним опасность поражения человека электрическим током.

Опасность поражения тем выше, чем больше емкость и выше напряжение на включенном в схему конденсаторе. При ремонте или отладке двигателя необходимо после каждого отключения конденсатор разрядить.

Для защиты от случайного прикосновения в процессе эксплуатации двигателя конденсаторы должны быть жестко закреплены и ограждены.

Пусковое сопротивление Rn определяют опытным путем, используя регулируемое сопротивление (реостат).

Если необходимо получить увеличенный момент при пуске двигателя, то параллельно рабочему конденсатору включают пусковой. Его емкость обычно подсчитывают по формуле Сп=(от 2,5 до 3) Ср, где Ср — емкость рабочего конденсатора. Пусковой момент при этом получается близким к номинальному моменту трехфазного двигателя.

Источник: https://100uslug.com/kak-vklyuchit-trexfaznyj-elektrodvigatel-v-odnofaznuyu-set/

Как включить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 в. Использование электродвигателей. | ДелайСам.Ру

Иногда в распоряжении домашнего мастера оказывается трехфазный двигатель той или иной мощности. В зависимости от его мощности можно сделать точильный станок, привод для гаражных ворот, привод для самодельной бетономешалки, и так далее.

Одной из задач при использовании такого двигателя является его подключение к сети, как правило — однофазной, 220 вольт. Напомним, что трехфазный двигатель как правило рассчитан на 380 вольт и подключение к 3-х фазной сети, поскольку имеет 3 обмотки.

Поэтому что бы заставить его крутиться, приходится прибегать к дополнительным ухищрениям.

Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть, наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность развиваемая двигателем в этом случае составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении.

Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА.

В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.

Совет

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов.

На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем.

При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1

Рис. 1 Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 в., где

С р — рабочий конденсатор;

С п — пусковой конденсатор;

П1 — пакетный выключатель

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку \»Разгон\». После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2..2,5 раза больше емкости рабо

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В – пошаговое руководство

Одна из причин подключение трехфазного двигателя к однофазной цепи заключается в том, что подача электрической энергии на промышленные объекты и для бытовых нужд кардинально отличается.

Для промышленного производства электротехнические предприятия изготавливают электродвигатели с трехфазной системой питания и для запуска двигателя нужно иметь 3 фазы.

Что делать, если вы приобрели двигатели для промышленного производства, а нужно подключить к домашней розетке? Некоторые умелые специалисты, с помощью нехитрых электрических схем, приспосабливают электромотор к однофазной сети.

• Схема подключения обмоток
• Устройство электродвигателя
• Как рассчитать емкость конденсатора
• Необходимые материалы
• Параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Схема подключения обмоток

Чтобы разобраться человеку, впервые столкнувшемуся с подобной проблемой, необходимо знать, как устроен трехфазный двигатель. Если открыть коммутационную крышку, то можно увидеть колодку и присоединенными к клеммам провода, их количество будет равно 6.

Трехфазный электродвигатель имеет три обмотки и соответственно 6 выводов, они имеют начало и конец, и соединяются в электрические конфигурации под названием – «звезда и треугольник».

, но большинстве случаев стандартная коммутация формируется в «звезду», так как соединение в «треугольник» ведет за собой потерю мощность, но возрастают обороты двигателя. Бывает так, что провода находятся в произвольном положении и не подключены к разъемам или вообще нет клеммы. В таком случае необходимо воспользоваться прибором тестером или омметром.

Нужно прозвонить каждый провод и найти пару, это и будут три обмотки двигателя. Далее соединяем в конфигурацию «звезда» следующим образом: начало-конец-начало. Зажимаем три провода под одну клемму. Остаться должно  три вывода, вот к ним и будет происходить дальнейшая коммутация.

Важно знать: в бытовой сети организована однофазная система питания или – «фаза и ноль». Эту конфигурация нужно использовать для подключения двигателя. С начало один провод от электромотора подключаем к любому проводу сети, потом, ко второму концу обмотки подключаем сетевой провод и туда же один конец конденсаторного блока.

Остается свободными последний провод от двигателя и неподключенный контакт набора конденсаторов, их соединяем и схема запуска трехфазного двигателя в однофазную сеть готова. Графически их можно изобразить следующим образом:

• А, В, С — линии 3-х фазной цепи.
• Ф и О – фаза и ноль.
• С – конденсатор.

В промышленном производстве используется 3-х фазная система подачи напряжения. Согласно стандартам ПУЭ все шины сети маркируются буквенными значениями и имеют соответствующий цвет:

А – желтый.

В – зеленый.

С – красный.

Примечательно то, что независимо от расположений фаз, в электроустановках, шина «В», с зеленым цветом, должна быть всегда посредине. Внимание! Межфазовое напряжение измеряется специальным прибором, прошедшим госпроверку и рабочим, имеющим соответствующую группу допуска. В идеале межфазное напряжение составляет – 380 вольт.

Устройство электродвигателя

Чаще всего нам в руки попадают электромоторы с трехфазной асинхронной схемой работы. Что собой представляет двигатель? Это вал, на котором впрессован короткозамкнутый ротор, на краях которого находятся подшипники скольжения.

Статор изготавливается из трансформаторной стали, с большой магнитной проницаемостью, цилиндрической формы с продольными канавками для укладки провода и поверхностным изолирующим слоем.

По специальной технологии, провода обмоток укладываются в каналы статора и изолируются от корпуса. Симбиоз статора и ротора и называется – электродвигатель асинхронного типа.

Как рассчитать емкость конденсатора

Чтобы запустить 3-х фазный двигатель от бытовой сети необходимо произвести некоторые манипуляции с конденсаторными блоками. Для запуска электродвигателя без «нагрузки», нужно подобрать  емкость конденсатора исходя из формулы 7-10 мФ на 100 Вт мощности двигателя.

Если вы внимательно присмотритесь к боковой части электромотора, то найдете его паспорт, где и указана мощность агрегата. Например: если двигатель имеет мощность 0,5 кВт, то емкость конденсатора должна составлять 35 – 50 мФ.

Надо отметить то, что конденсаторы используются только «постоянные», ни в коем случае «электролитические». Обратите внимание на надписи, которые находятся на боковой части корпуса, они говорят о емкости конденсатора, измеряемые в микрофарадах, и напряжение, на которое они рассчитаны.

Блок пусковых конденсаторов собирается именно по такой формуле. Использования двигателя, как силового агрегата: подсоединить его к водяной помпе или использовать как циркулярную пилу, необходим добавочный блок конденсаторов. Эта конструкция называется – рабочим блокам конденсаторов.

Запускают двигатель и путем последовательного или параллельного подсоединения подбирают емкость конденсатора так, чтобы звук от электромотора исходил самый тихий, но есть более точным метод подборки емкости.

Для выверенного подбора конденсатора необходимо иметь прибор под названием – магазин емкостей. Экспериментируя с разными комбинациями подключения, добиваются одинакового значения напряжения между всеми тремя обмотками. Затем считывают емкость и подбирают нужный конденсатор.

Необходимые материалы

В процессе подключения 3-х фазного двигателя в однофазную сеть понадобятся некоторые материалы и приборы:

• Набор конденсаторов с разными номиналами или «магазин емкостей».
• Электрические провода, типа ПВ-2,5.
• Вольтметр или тестер.
• Переключатель на 3 положения.

Под рукой должны находиться элементарные инструменты: индикатор напряжение, диэлектрические пассатижи, изоляционная лента, крепеж.

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Конденсатор относится к электронным деталям и при разных комбинациях коммутации, его номинальные значения могут меняться.

Параллельное соединение:

Последовательное соединение:

Следует отметить, что при параллельном соединении конденсаторов емкости будут складываться, но при этом напряжение уменьшится и наоборот последовательный вариант дает увеличение напряжения и уменьшение емкости.

В заключение можно сказать, что безвыходных положений нет, надо только приложить немного старания и результат не заставит себя ждать. Электротехника познавательная и полезная наука.

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть, смотрите инструкцию в следующем видео:

Источник: //dachniki.guru/dom/elektrika/kak-podklyuchit-trehfaznyj-elektrodvigatel-v-set-220.html

Как подключить электродвигатель 380в на 220в

Бывает, что в руки попадает трехфазный электродвигатель. Именно из таких двигателей изготавливают самодельные циркулярные пилы, наждачные станки и разного рода измельчители.

В общем, хороший хозяин знает, что можно с ним сделать. Но вот беда, трехфазная сеть в частных домах встречается очень редко, а провести ее не всегда бывает возможным.

Но есть несколько способов подключить такой мотор к сети 220в.

Следует понимать, что мощность двигателя при таком подключении, как бы вы ни старались — заметно упадет. Так, подключение «треугольником» использует только 70% мощности двигателя, а «звездой» и того меньше — всего 50%.

В связи с этим двигатель желательно иметь помощнее.

Важно! Подключая двигатель, будьте предельно осторожны. Делайте все не спеша. Меняя схему, отключайте электропитание и разряжайте конденсатор электролампой. Работы производите как минимум вдвоем.

Итак, в любой схеме подключения используются конденсаторы. По сути, они выполняют роль третьей фазы.

Благодаря ему, фаза к которой подключен один вывод конденсатора, сдвигается ровно настолько, сколько необходимо для имитации третьей фазы.

Притом что для работы двигателя используется одна емкость (рабочая), а для запуска, еще одна (пусковая) в параллель с рабочей. Хотя не всегда это необходимо.

Например, для газонокосилки с ножом в виде заточенного полотна, достаточно будет агрегата 1 кВт и конденсаторов только рабочих, без надобности емкостей для запуска. Обусловлено это тем, что двигатель при запуске работает на холостом ходу и ему хватает энергии раскрутить вал.

Если взять циркулярную пилу, вытяжку или другое устройство, которое дает первоначальную нагрузку на вал, то тут без дополнительных банок конденсаторов для запуска не обойтись.

Кто-то может сказать: «а почему не подсоединить максимум емкости, чтобы мало не было?» Но не все так просто. При таком подключении мотор будет сильно перегреваться и может выйти из строя.

Не стоит рисковать оборудованием.

Важно! Какой бы емкости ни были конденсаторы, их рабочее напряжение должно быть не ниже 400в, в противном случае они долго не проработают и могут взорваться.

Рассмотрим сначала как подключается трехфазный двигатель в сеть 380в

Трехфазные двигатели бывают, как с тремя выводами — для подключения только на «звезду», так и с шестью соединениями, с возможностью выбора схемы ― звезда или треугольник. Классическую схему можно видеть на рисунке. Здесь на рисунке слева изображено подключение звездой. На фото справа, показано как это выглядит на реальном брне мотора.

Видно, что для этого необходимо установить специальные перемычки на нужные вывода. Эти перемычки идут в комплекте с двигателем. В случае когда имеется только 3 вывода, то соединение в звезду уже сделано внутри корпуса мотора. В таком случае изменить схему соединения обмоток попросту невозможно.

Некоторые говорят, что так делали для того, чтобы рабочие не воровали агрегаты по домам для своих нужд.  Как бы там ни было, такие варианты двигателей, можно с успехом использовать для гаражных целей, но мощность их будет заметно ниже, чем соединенных треугольником.

Схема подключения 3-х фазного двигателя в сеть 220в соединенного звездой

Как видно, напряжение 220в распределяется на две последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.

Максимальной мощности двигателя на 380в в сети 220в можно достичь, только используя соединение в треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность. Схема подключения такого электродвигателя изображено на рисунке 1.

Рис. 1                                                                                             

На рис.2, изображено брно с клеммой на 6 выводов для возможности подключения треугольником. На три получившихся вывода, подается: фаза, ноль и один вывод конденсатора. От того, куда будет подключен второй вывод конденсатора ― фаза или ноль, зависит направление вращения электродвигателя.

На фото: электродвигатель только с рабочими конденсаторами без емкостей для запуска.

Если на вал будет начальная нагрузка, необходимо использовать конденсаторы для запуска. Они соединяются в параллель с рабочими, используя кнопку или переключатель на момент включения.

Как только двигатель наберет максимальные обороты, емкости для запуска должны быть отключены от рабочих. Если это кнопка, просто отпускаем ее, а если выключатель, то отключаем.

Дальше двигатель использует только рабочие конденсаторы. Такое соединение изображено на фото.

Как подобрать конденсаторы для трехфазного двигателя, используя его в сети 220в

Первое, что нужно знать ― конденсаторы должны быть неполярными, то есть не электролитическими. Лучше всего использовать емкости марки ― МБГО. Их с успехом использовали в СССР и в наше время. Они прекрасно выдерживают напряжение, скачки тока и разрушающее воздействие окружающей среды.

Также они имеют проушины для крепления, помогающие без проблем расположить их в любой точке корпуса аппарата. К сожалению, достать их сейчас проблематично, но существует множество других современных конденсаторов ничем не хуже первых. Главное, чтобы, как уже говорилось выше, рабочее напряжение их не было меньше 400в.

Расчет конденсаторов. Емкость рабочего конденсатора.

Чтобы не обращаться к длинным формулам и мучить свой мозг, есть простой способ расчета конденсатора для двигателя на 380в. На каждые 100 Вт (0,1 кВт) берется — 7 мкФ. Например, если двигатель 1 кВт, то рассчитываем так: 7 * 10 = 70 мкФ. Такую емкость в одной банке найти крайне трудно, да и дорого. Поэтому чаще всего емкости соединяют в параллель, набирая нужную емкость.

Емкость пускового конденсатора

Это значение берется из расчета в 2-3 раза больше, чем емкость рабочего конденсатора. Следует учитывать, что эта емкость берется в сумме с рабочей, то есть для двигателя 1 кВт рабочая равна 70 мкФ, умножаем ее на 2 или 3, и получаем необходимое значение. Это 70-140 мкФ дополнительной емкости — пусковой. В момент включения она соединяется с рабочей и в сумме получается — 140-210 мкФ.

Особенности подбора конденсаторов

Конденсаторы как рабочие, так и пусковые можно подбирать методом от меньшего к большему. Так подобрав среднюю емкость, можно постепенно добавлять и следить за режимом работы двигателя, чтобы он не перегревался и имел достаточно мощности на валу. Также и пусковой конденсатор подбирают добавляя, пока он не будет запускаться плавно без задержек.

Кроме указанного выше типа конденсатора — МБГО, можно использовать тип — МБГЧ, МБГП, КГБ и тому подобные.

Реверс

Иногда возникает необходимость менять направление вращения электродвигателя. Такая возможность есть и у двигателей на 380в, используемых в однофазной сети. Для этого нужно сделать так, чтобы конец конденсатора, подключенный к отдельной обмотке, оставался неразрывным, а другой мог перебрасываться с одной обмотки, где подключен «ноль», к другой где — «фаза».

Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».

Более подробно можно увидеть на рисунке.

Источник: //bouw.ru/article/kak-podklyuchity-elektrodvigately-380v-na-220v

Схемы подключения трехфазного двигателя. К 3-х и 1-о фазной сети

Схемы подключения трехфазного двигателя — двигатели, рассчитанные на работу от трехфазной сети, имеют производительность гораздо выше, чем однофазные моторы на 220 вольт.

Поэтому, если в рабочем помещении проведены три фазы переменного тока, то оборудование необходимо монтировать с учетом подключения к трем фазам. В итоге, трехфазный двигатель, подключенный к сети, дает экономию энергии, стабильную эксплуатацию устройства.

Не нужно подключать дополнительные элементы для запуска. Единственным условием хорошей работы устройства является безошибочное подключение и монтаж схемы, с соблюдением правил.

Схемы подключения трехфазного двигателя

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

1. Схема звезды.
2. Схема треугольника.

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

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

Схемы подключения трехфазного двигателя звездой дают возможность плавного запуска мотора, но мощность оказывается меньше номинального значения на 30%. Поэтому по мощности схема треугольника остается в выигрыше.

Существует особенность по нагрузке тока. Сила тока резко увеличивается при запуске, это отрицательно сказывается на обмотке статора. Возрастает выделяемое тепло, которое губительно воздействует на изоляцию обмотки.

Это приводит к нарушению изоляции, и поломке электродвигателя.

Много европейских устройств, поставленных на отечественный рынок, имеют в комплекте европейские электродвигатели, действующие с напряжением от 400 до 690 В.

Такие 3-фазные моторы необходимо монтировать в сеть 380 вольт отечественного напряжения только по треугольной схеме обмоток статора. В противном случае моторы сразу будут выходить из строя. Российские моторы на три фазы подключаются по звезде.

Изредка производится монтаж схемы треугольника для получения от двигателя наибольшей мощности, применяемой в специальных видах промышленного оборудования.

Изготовители сегодня дают возможность подключать трехфазные электромоторы по любой схеме. Если в монтажной коробке три конца, то произведена заводская схема звезды. А если есть шесть выводов, то мотор можно подключать по любой схеме.

При монтаже по звезде нужно три вывода начал обмоток объединить в один узел. Остальные три вывода подать на фазное питание напряжением 380 вольт. В схеме треугольника концы обмоток соединяют последовательно по порядку между собой.

Фазное питание подсоединяется к точкам узлов концов обмоток.

Проверка схемы подключения мотора

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

Метод определения фаз статора

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

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

Полярность обмоток

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

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

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

Как проверить полярность обмоток батарейкой и тестером

На контакты одной обмотки подключают вольтметр с повышенной чувствительностью, который может отреагировать на импульс. К другой катушке быстро присоединяют напряжение одним полюсом.

В момент подключения контролируют отклонение стрелки вольтметра. Если стрелка двигается к плюсу, то полярность совпала с другой обмоткой. При размыкании контакта стрелка пойдет к минусу.

Для 3-й обмотки опыт повторяют.

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

Проверка переменным током

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

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

Схема звезды

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

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

Величину емкости конденсаторов (рабочих) определяют по эмпирической формуле:

С = (2800 · I) / U

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

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

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

Схема треугольника

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

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

С = (4800 · I) / U

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

Двигатель с магнитным пускателем

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

Одна фаза, нормально замкнутая, соединенная с мотором, подключается к кнопке Пуск. При ее нажатии контакты замыкаются, ток идет к электромотору. Необходимо учитывать, что при отпускании кнопки Пуск, клеммы разомкнутся, питание отключится.

Чтобы такой ситуации не произошло, магнитный пускатель дополнительно оборудуют вспомогательными контактами, которые называют самоподхватом. Они блокируют цепь, не дают ей разорваться при отпущенной кнопке Пуск.

Выключить питание можно кнопкой Стоп.

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

Подключение мотора от автомата

Общий вариант такой схемы подключения выглядит как на рисунке:

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

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

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

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

Если для примера, двигатель на 1,5 киловатта, наибольший ток 3 ампера, то автомат нужен минимум на 4 ампера. Преимуществом этой схемы соединения мотора является низкая стоимость, простое исполнение и техобслуживание. Если электродвигатель в одном числе, и работает полную смену, то есть следующие недостатки:

1. Нельзя отрегулировать тепловой ток сработки автоматического выключателя. Чтобы защитить электромотор, ток защитного отключения автомата устанавливают на 20% больше рабочего тока по номиналу мотора. Ток электродвигателя нужно через определенное время замерять клещами, настраивать ток тепловой защиты. Но у простого автоматического выключателя нет возможности настроить ток.
2. Нельзя дистанционно выключить и включить электродвигатель.

Похожие темы:

Источник: //electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/skhemy-podkliucheniia-trekhfaznogo-dvigatelia/

Как подключить электродвигатель 380В на 220В

В жизни бывают ситуации, когда нужно запустить 3-х фазный асинхронный электродвигатель от бытовой сети. Проблема в том, что в вашем распоряжении только одна фаза и «ноль».

Что делать в такой ситуации? Можно ли подключить мотор с тремя фазами к однофазной сети?

Если с умом подойти к работе, все реально. Главное — знать основные схемы и их особенности.

Конструктивные особенности

Перед тем как приступать к работе, разберитесь с конструкцией АД (асинхронный двигатель).

Устройство состоит из двух элементов — ротора (подвижная часть) и статора (неподвижный узел).

Статор имеет специальные пазы (углубления), в которые и укладывается обмотка, распределенная таким образом, чтобы угловое расстояние составляло 120 градусов.

Обмотки устройства создают одно или несколько пар полюсов, от числа которых зависит частота, с которой может вращаться ротор, а также другие параметры электродвигателя — КПД, мощность и другие параметры.

При включении асинхронного мотора в сеть с тремя фазами, по обмоткам в различные временные промежутки протекает ток.

Создается магнитное поле, взаимодействующее с роторной обмоткой и заставляющее его вращаться.

Другими словами, появляется усилие, прокручивающее ротор в различные временные промежутки.

Если подключить АД в сеть с одной фазой (без выполнения подготовительных работ), ток появится только в одной обмотке.

Создаваемого момента будет недостаточно, чтобы сместить ротор и поддерживать его вращение.

Вот почему в большинстве случаев требуется применение пусковых и рабочих конденсаторов, обеспечивающих работу трехфазного мотора. Но существуют и другие варианты.

Как подключить электродвигатель с 380 на 220В без конденсатора?

Как отмечалось выше, для пуска ЭД с короткозамкнутым ротором от сети с одной фазой чаще всего применяется конденсатор.

Именно он обеспечивает пуск устройства в первый момент времени после подачи однофазного тока. При этом емкость пускового устройства должна в три раза превышать этот же параметр для рабочей емкости.

Для АД, имеющих мощность до 3-х киловатт и применяемых в домашних условиях, цена на пусковые конденсаторы высока и порой соизмерима со стоимостью самого мотора.

Следовательно, многие все чаще избегают емкостей, применяемых только в момент пуска.

По-другому обстоит ситуация с рабочими конденсаторами, использование которых позволяет загрузить мотор на 80-85 процентов его мощности. В случае их отсутствия показатель мощности может упасть до 50 процентов.

Тем не менее, бесконденсаторный пуск 3-х фазного мотора от однофазной сети возможен, благодаря применению двунаправленных ключей, срабатывающих на короткие промежутки времени.

Требуемый момент вращения обеспечивается за счет смещения фазных токов в обмотках АД.

Сегодня популярны две схемы, подходящие для моторов с мощностью до 2,2 кВт.

Интересно, что время пуска АД от однофазной сети ненамного ниже, чем в привычном режиме.

Основные элементы схемы — симисторы и симметричный динистры. Первые управляются разнополярными импульсами, а второй — сигналами, поступающими от полупериода питающего напряжения.

Схема №1.

Подходит для электродвигателей на 380 Вольт, имеющих частоту вращения до 1 500 об/минуту с обмотками, подключенными по схеме треугольника.

В роли фазосдвигающего устройства выступает RC-цепь. Меняя сопротивление R2, удается добиться на емкости напряжения, смещенного на определенный угол (относительно напряжения бытовой сети).

Выполнение главной задачи берет на себя симметричный динистор VS2, который в определенный момент времени подключает заряженную емкость к симистору и активирует этот ключ.

Схема №2.

Подойдет для электродвигателей, имеющих частоту вращения до 3000 об/минуту и для АД, отличающихся повышенным сопротивлением в момент пуска.

Для таких моторов требуется больший пусковой ток, поэтому более актуальной является схема разомкнутой звезды.

Особенность — применение двух электронных ключей, замещающих фазосдвигающие конденсаторы. В процессе наладки важно обеспечить требуемый угол сдвига в фазных обмотках.

Делается это следующим образом:

• Напряжение на электродвигатель подается через ручной пускатель (его необходимо подключить заранее).
• После нажатия на кнопку требуется подобрать момент пуска с помощью резистора R

При реализации рассмотренных схем стоит учесть ряд особенностей:

• Для эксперимента применялись безрадиаторные симисторы (типы ТС-2-25 и ТС-2-10), которые отлично себя проявили. Если использовать симисторы на корпусе из пластмассы (импортного производства), без радиаторов не обойтись.
• Симметричный динистор типа DB3 может быть заменен на KP Несмотря на тот факт, что KP1125 сделан в России, он надежен и имеет меньше переключающее напряжение. Главный недостаток — дефицитность этого динистора.

Как подключить через конденсаторы

Для начала определитесь, какая схема собрана на ЭД. Для этого откройте крышку-барно, куда выводятся клеммы АД, и посмотрите, сколько проводов выходит из устройства (чаще всего их шесть).

Обозначения имеют следующий вид: С1-С3 — начала обмотки, а С4-С6 — ее концы. Если между собой объединяются начала или концы обмоток, это «звезда».

Сложнее всего обстоят дела, если с корпуса просто выходит шесть проводов. В таком случае нужно искать на них соответствующие обозначения (С1-С6).

Чтобы реализовать схему подключения трехфазного ЭД к однофазной сети, требуются конденсаторы двух видов — пусковые и рабочие.

Первые применяются для пуска электродвигателя в первый момент. Как только ротор раскручивается до нужного числа оборотов, пусковая емкость исключатся из схемы.

Если этого не происходит, возможные серьезные последствия вплоть до повреждения мотора.

Главную функцию берут на себя рабочие конденсаторы. Здесь стоит учесть следующие моменты:

• Рабочие конденсаторы подключаются параллельно;
• Номинальное напряжение должно быть не меньше 300 Вольт;
• Емкость рабочих емкостей подбирается с учетом 7 мкФ на 100 Вт;
• Желательно, чтобы тип рабочего и пускового конденсатора был идентичным. Популярные варианты — МБГП, МПГО, КБП и прочие.

Если учитывать эти правила, можно продлить работу конденсаторов и электродвигателя в целом.

Расчет емкости должен производиться с учетом номинальной мощности ЭД.  Если мотор будет недогружен, неизбежен перегрев, и тогда емкость рабочего конденсатора придется уменьшать.

Если выбрать конденсатор с емкостью меньше допустимой, то КПД электромотора будет низким.

Помните, что даже после отключения схемы на конденсаторах сохраняется напряжение, поэтому перед началом работы стоит производить разрядку устройства.

Также учтите, что подключение электродвигателя мощностью от 3 кВт и более к обычной проводке запрещено, ведь это может привести к отключению автоматов или перегоранию пробок. Кроме того, высок риск оплавления изоляции.

Чтобы подключить ЭД 380 на 220В с помощью конденсаторов, действуйте следующим образом:

• Соедините емкости между собой (как упоминалось выше, соединение должно быть параллельным).
• Подключите детали двумя проводами к ЭД и источнику переменного однофазного напряжения.
• Включайте двигатель. Это делается для того, чтобы проверить направление вращения устройства. Если ротор движется в нужном направлении, каких-либо дополнительных манипуляций производить не нужно. В ином случае провода, подключенные к обмотке, стоит поменять местами.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы звезда.

С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы треугольник.

Как подключить с реверсом

В жизни бывают ситуации, когда требуется изменить направление вращения мотора. Это возможно и для трехфазных ЭД, применяемых в бытовой сети с одной фазой и нулем.

Для решения задачи требуется один вывод конденсатора подключать к отдельной обмотке без возможности разрыва, а второй — с возможностью переброса с «нулевой» на «фазную» обмотку.

Для реализации схемы можно использовать переключатель с двумя положениями.

К крайним выводам подпаиваются провода от «нуля» и «фазы», а к центральному — провод от конденсатора.

Как подключить по схеме «звезда-треугольник» (с тремя проводами)

В большей части в ЭД отечественного производства уже собрана схема звезды. Все, что требуется — пересобрать треугольник.

Главным достоинством соединения «звезда/треугольник» является тот факт, что двигатель выдает максимальную мощность.

Несмотря на это, в производстве такая схема применяется редко из-за сложности реализации.

Чтобы подключить мотор и сделать схему работоспособной, требуется три пускателя.

К первому (К1) подключается ток, а к другому — обмотка статора. Оставшиеся концы подключаются к пускателям К3 и К2.

Далее обмотка последнего пускателя (К2) объединяется с оставшимися фазам для создания схемы «треугольник».

Когда к фазе подключается пускатель К3, остальные концы укорачиваются, и схема преобразуется в «звезду».

Учтите, что одновременное включение К2 и К3 запрещено из-за риска короткого замыкания или выбиванию АВ, питающего ЭД.

Чтобы избежать проблем, предусмотрена специальная блокировка, подразумевающая отключение одного пускателя при включении другого.

Принцип работы схемы прост:

• При включении в сеть первого пускателя, запускается реле времени и подает напряжение на третий пускатель.
• Двигатель начинает работу по схеме «звезда» и начинает работать с большей мощностью.
• Через какое-то время реле размыкает контакты К3 и подключает К2. При этом электродвигатель работает по схеме «треугольник» со сниженной мощностью. Когда требуется отключить питание, включается К1.

Итоги

Как видно из статьи, подключить электродвигатель трехфазного тока в однофазную сеть без потери мощности реально.

При этом для домашних условий наиболее простым и доступным является вариант с применением пускового конденсатора.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:

Источник: //ElektrikExpert.ru/kak-podklyuchit-elektrodvigatel-380v-na-220v.html

Схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 соединение и мощность цепи

2017-04-07 Электротехнологии Наталья С 5663

Широко применяемые на производствах электродвигатели асинхронные соединяют «треугольником» или «звездой». Первый тип в основном используют для моторов продолжительного пуска и работы.

Совместное подключение применяют для пуска высокомощных электродвигателей. Подключение «звезда» используют в начале пуска, переходя затем на «треугольник».

Применяется также схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 вольт.

Разновидностей моторов много, но для всех, главной характеристикой является напряжение, подаваемое на механизмы, и мощность самих двигателей.

При подключении к 220в на мотор действуют высокие пусковые токи, снижающие его срок эксплуатации. В промышленности редко используют соединение треугольником Мощные электродвигатели подключают «звездой».

Для перехода со схемы подключения электродвигателя 380 на 220 есть несколько вариантов, каждый из которых отличается преимуществами и недостатками.

Переподключение с 380 вольт на 220

Очень важно понимать, как подключается трехфазный электродвигатель к сети 220в. Чтобы трехфазный двигатель подключить к 220в, заметим, что у него есть шесть выводов, что соответствует трем обмоткам. При помощи тестера провода прозванивают, чтобы найти катушки. Их концы соединяем по два – получается соединение «треугольник» (и три конца).

Для начала, два конца сетевого провода (220 в) подключаем к любым двум концам нашего «треугольника». Оставшийся конец (оставшаяся пара скрученных проводов катушки) подсоединяется к концу конденсатора, а оставшийся провод конденсатора также соединяется с одним из концов сетевого провода и катушек.

От того, выберем мы один или другой, будет зависеть в какую сторону начнет вращаться двигатель. Проделав все указанные действия, запускаем двигатель, подав на него 220 в.

Электромотор должен заработать. Если этого не произошло, или он не вышел на требуемую мощность, необходимо вернуться на первый этап, чтобы поменять местами провода, т.е. переподключить обмотки.

Если при включении, мотор гудит, но не крутиться, требуется дополнительно установить (через кнопку) конденсатор. Он будет в момент пуска давать двигателю толчок, заставляя крутиться.

:

: Как подключить электродвигатель с 380 на 220

Прозванивание, т.е. измерение сопротивления, проводится тестером. Если такой отсутствует, воспользоваться можно батарейкой и обычной лампой для фонарика: в цепь, последовательно с лампой, подсоединяют определяемые провода. Если концы одной обмотки найдены – лампа загорается.

Труднее гораздо найти определить начало и концы обмоток. Без вольтметра со стрелкой не обойтись.

Подсоединить потребуется к обмотке батарейку, а к другой — вольтметр.

Разрывая контакт провода с батарейкой, наблюдают, отклоняется ли стрелка и в какую сторону. Те же действия проводят с оставшимися обмотками, изменяя, если нужно, полярность. Добиваются чтобы отклонялась стрелка в ту же сторону, что при первом измерении.

Схема звезда-треугольник

В отечественных моторах часто «звезда» собрана уже, а треугольник требуется реализовать, т.е. подключить три фазы, а из оставшихся шести концов обмотки собрать звезду. Ниже дан чертеж, чтобы разобраться было легче.

Главным плюсом соединения трехфазной цепи звездой считают то, что мотор вырабатывает наибольшую мощность.

Тем не менее, подобное соединение «любят» любители, но не часто применяют на производствах, поскольку схема подключения сложная.

Чтобы она работала необходимо три пускателя:

К первому из них –К1 с одной стороны подключается обмотка статора, с другой – ток. Оставшиеся концы статора соединяют с пускателями К2 и К3, а затем для получения «треугольника» к фазам подключаются и обмотка с К2.

Подключив в фазу К3, незначительно укорачивают оставшиеся концы для получения схемы «звезда».

Важно: недопустимо одновременно включать К3 и К2, чтобы не произошло короткое замыкание, которое может приводить к отключению автомата мотора электрического. Во избежание этого, применяют электроблокировку. Работает это так: при включении одного из пускателей, другой отключается, т.е. его контакты размыкаются.

Как работает схема

При включении К1 с помощью реле времени включается К3. Мотор трехфазный, включенный по схеме «звезда» работает с большей мощностью, чем обычно. После некоторого времени, размыкаются контакты реле К3, но запускается К2. Теперь схема работы мотора — «треугольник», а мощность его становится меньше.

Когда требуется отключение питания, запускается К1. Схема повторяется при последующих циклах.

Очень сложное соединение требует навыков и не рекомендуется к реализации новичками.

Другие подключения электродвигателя

Схем несколько:

1. Более часто, чем вариант описанный, применяется схема с конденсатором, который поможет значительно уменьшить мощность. Одни из контактов рабочего конденсатора подключается к нулю, второй – к третьему выходу мотора электрического. В результате имеем агрегат малой мощности (1,5 Вт). При большой мощности двигателя, в схему потребуется внесение пускового конденсатора. При однофазном подключении он просто компенсирует третий выход.
2. Асинхронный мотор несложно соединить звездой или треугольником при переходе с 380в на 220. У таких моторов обмоток три. Чтобы изменить напряжение, необходимо выходы, идущие к вершинам соединений, поменять местами.
3. При подключении электромоторов, важно тщательно изучить паспорта, сертификаты и инструкции, потому что в импортных моделях встречается часто «треугольник», адаптированный под наши 220В. Такие моторы при игнорировании этого и включении «звездой, просто сгорают. Если мощность более 3 кВт, к бытовой сети мотор нельзя. Чревато это коротким замыканием и даже выход из строя автомата УЗО.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Ротор, подключенного к трехфазной цепи трехфазного двигателя, вращается благодаря магнитному полю, создаваемом током, идущим в разное время по разным обмоткам.

Но, при подключении такого двигателя к цепи однофазной, не возникает вращающий момент, который мог бы вращать ротор.

Наиболее простым способом подключения двигателей трехфазных к однофазной цепи является подсоединение его третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Включенные в однофазную сеть такой мотор имеет такую же частоту вращения, как при работе от трехфазной сети. Но о мощности нельзя сказать этого: ее потери значительны и зависят они от емкости конденсатора фазосдвигающего, условия работы мотора, выбранной схемы подключения. Потери на ориентировочно достигают 30-50%.

Цепи могут быть двух — , трех-, шестифазными, но наиболее применяемыми являются трехфазные. Под трехфазной цепью понимают совокупность цепей электрических с одинаковой частотой синусоидальной ЭДС, которые отличаются по фазе, но создаются общим источником энергии.

Если нагрузка в фазах одинакова, цепь является симметричной. У трехфазных несимметричных цепей – она разная. Полная мощность складывается из активной мощности трехфазной цепи и реактивной.

Хотя большинство двигателей справляется с работой от однофазной сети, но хорошо работать могут не все. Лучше других в этом смысле двигатели асинхронные, которые рассчитаны на напряжение 380/220 В (первое — для звезды, второе – треугольника).

Это рабочее напряжение всегда указывают в паспорте и на прикрепленной к двигателю табличке. Также там указана схема подключения и варианты ее изменения.

Если присутствует «А», это свидетельствует о том, что использоваться может как схема «треугольник», так и «звезда». «Б» сообщает о том, что подключены обмотки «звездой» и не могут быть соединены по – другому.

Получится в результате должно: при разрыве контактов обмотки с батареей, электрический потенциал той же полярности (т.е. отклонение стрелки происходит в ту же сторону) должен появляться на двух оставшихся обмотках. Выводы начала (А1, В1, С1) и конца (А2, В2, С2) помечают и подсоединяют по схеме.

Использование магнитного пускателя

Применение схемы подключения электродвигателя 380 через пускатель хорошо тем, что пуск производить можно дистанционно. Преимущество пускателя перед рубильником (или другим устройством) в том, что пускатель можно разместить в шкафу, а в рабочую зону вынести элементы управления, напряжение и токи при этом минимальны, следовательно, провода подойдут меньшего сечения.

Помимо этого, подключение с использованием пускателя обеспечивает безопасность в случае, если «пропадает» напряжение, поскольку при этом происходит размыкание силовых контактов, когда же напряжение вновь появится, пускатель без нажатия пусковой кнопки его не подаст на оборудование.

Схема подключения пускателя асинхронного двигателя электрического 380в:

На контактах 1,2,3 и пусковой кнопке 1 (разомкнутой) напряжение присутствует в начальный момент. Затем оно подается через замкнутые контакты этой кнопки (при нажатии на «Пуск») на контакты пускателя К2 катушки, замыкая ее. Катушкой создается магнитное поле, сердечник притягивается, контакты пускателя замыкаются, приводя в движение мотор.

Одновременно с этим происходит замыкание контакта NO, с которого подается фаза на катушку через кнопку «Стоп». Получается, что, когда отпускают кнопку «Пуск», цепь катушки остается замкнутой, как и силовые контакты.

Нажав «Стоп», цепь разрывают, возвращая размыкая силовые контакты. С питающих двигатель проводников и NO исчезает напряжение.

: Подключение асинхронного двигателя. Определение типа двигателя.

Интересные материалы:

Источник: //motocarrello.ru/jelektrotehnologii/1502-shemy-podkljuchenija-trehfaznogo-jelektrodvigatelja.html

Параллельные и трехфазные системы VE.Bus [Victron Energy]

В этом руководстве объясняются детали проектирования, установки и настройки трехфазных и параллельных систем. Это относится к компонентам, использующим VE.Bus, например, MultiPlus, Quattro и некоторым более крупным инверторам Phoenix.

ВАЖНО:

Предупреждение

Параллельные и многофазные системы сложны.Мы не поддерживаем и не рекомендуем неподготовленным и / или неопытным установщикам работать с системами такого размера.

Victron может провести специальное обучение по этим системам для дистрибьюторов через их региональных менеджеров по продажам. На Victron Professional -> Online Training доступны теоретические и практические видео по продвинутому обучению, а также экзамены на компетенцию для трехфазной и параллельной установки и ввода в эксплуатацию. Для доступа к нему вам потребуется учетная запись установщика на Victron Professional.

Все это следует учитывать перед попыткой проектирования или установки.

Сначала получите опыт работы с небольшими системами. Если вы новичок в Victron, начните с более простых конструкций, чтобы ознакомиться с необходимым обучением, необходимым оборудованием и программным обеспечением.

Также рекомендуется нанять установщика, имеющего опыт работы с этими более сложными системами Victron, как для проектирования, так и для ввода в эксплуатацию.

Максимальный размер системы

Трехфазные системы

При использовании наших Quattros 15 кВА максимальный размер системы составляет 180 кВА трехфазной системы.Которая затем состоит из четырех блоков на каждой из трех фаз: всего 12 блоков.

При использовании моделей меньшего размера на каждой из трех фаз может быть параллельно подключено не более пяти блоков: всего 15 блоков. Например, при использовании Quattros 10 кВА максимальный размер системы составляет 150 кВА трехфазной системы.

Однофазные системы

Это то же самое, что и выше, но для каждой фазы:

Электропроводка постоянного и переменного тока

Кластер VE.Bus поддерживает единый «глобальный» статус для SoC, постоянного и постоянного тока.Каждое соединение постоянного тока (на каждом Multi / Quattro и на каждой батарее) должно быть соединено вместе с одной шиной постоянного тока. Не создавайте , а не системы с разделенными батареями на нескольких (разделенных) структурах шины постоянного тока, подключенных к подмножествам блоков Multi / Quattro в кластере. Это будет , а не .

Также будьте осторожны при выборе размера кабеля аккумулятора и перемычек между элементами / батареями.

Для параллельных блоков: проводка постоянного и переменного тока должна быть симметричной по фазе: используйте одинаковую длину, тип и поперечное сечение для каждого блока в фазе.Чтобы упростить это, используйте шину или силовую стойку до и после инвертора / зарядных устройств. Кроме того, приложите одинаковый крутящий момент ко всем соединениям.

Что касается предохранителей переменного тока, каждое устройство необходимо предохранять индивидуально. Обязательно используйте предохранители одного типа на каждом блоке из-за одинакового сопротивления. Рассмотрите возможность использования предохранителей с механическим подключением.

Что касается предохранителей постоянного тока, каждое устройство необходимо предохранять индивидуально. Обязательно используйте предохранители одного типа на каждом блоке из-за одинакового сопротивления.

Для предохранителей и защиты как постоянного, так и переменного тока обратитесь к руководству по эксплуатации для получения подробной информации и рекомендуемых характеристик.

Остерегайтесь чередования фаз между инвертором и входом переменного тока. При подключении с чередованием, отличным от программирования Multis, система не принимает входную сеть и работает только в режиме инвертора. Если подключено устройство GX, оно будет сигнализировать о чередовании фаз. В этом случае поменяйте местами две фазы, чтобы исправить это, или перепрограммируйте блоки, чтобы они соответствовали чередованию проводов.

Примечание. Не допускайте завышения размеров кабеля переменного тока. Использование очень толстых кабелей имеет отрицательные побочные эффекты.

• Техническая подготовка: В параллельной системе переменный ток должен равномерно распределяться по всем параллельно подключенным устройствам. Когда сопротивление в кабелях очень низкое, небольшая разница в сопротивлении приводит к большой относительной разнице.
  Это приводит к плохому распределению тока.
  Преувеличенный пример:

  • Используя 2 блока (A и B) параллельно и очень качественную кабельную разводку, можно достичь общего сопротивления для Unit_A, равного 0.0001 Ом и полное сопротивление для Unit_B 0,0002 Ом. Это приводит к тому, что Unit_A пропускает в два раза больше тока, чем Unit_B, хотя разница в сопротивлении очень мала.

  • Используя те же 2 блока параллельно с плохой кабельной разводкой переменного тока, можно получить общее сопротивление для Unit_A 15 Ом и полное сопротивление для Unit_B 16 Ом. Это приводит к гораздо лучшему распределению тока (Unit_A будет пропускать в 1,066 раз больше тока, чем Unit_A), даже если абсолютная разница в сопротивлении намного больше, чем в предыдущем примере (1 Ом против 0.0001 Ом).

Для блоков в 3-фазной конфигурации: Наши продукты были разработаны для трехфазной конфигурации типа звезда (Y). В звездообразной конфигурации все нейтрали соединены, так называемая «распределенная нейтраль». Мы не поддерживаем конфигурацию дельта (Δ). Конфигурация «треугольник» не имеет распределенной нейтрали и приведет к тому, что некоторые функции инвертора не будут работать должным образом.

Между всеми устройствами должна поддерживаться непрерывная, непрерывная отрицательная связь

VE.Автобус не изолирован от линейки MultiPlus и Quattros.

Поэтому очень важно предотвратить повреждение коммуникационных карт, чтобы отрицательная клемма аккумулятора Quattro оставалась непрерывной между устройствами, пока подключен кабель VE.Bus, который соединяет несколько устройств.

Если блоки должны быть изолированы на обоих полюсах или требования к местной проводке требуют двухполюсной изоляции для каждого блока, кабели связи должны быть удалены в первую очередь, И соответствующие знаки безопасности должны четко объяснить это.

Двухполюсная изоляция системы разрешена (а иногда и требуется) при условии, что на стороне подключения батареи шины постоянного тока и Multis / Quattros остаются с постоянным отрицательным полюсом между собой.

Теория и справочная информация

Далее поясняется проводка:

Проводка связи

• Все блоки должны быть последовательно подключены к кабелю VE.Bus (RJ-45 cat5). Последовательность для этого не важна.Не используйте терминаторы в сети VE.Bus.

• Датчик температуры можно подключить к любому устройству в системе. Для большой аккумуляторной батареи можно подключить несколько датчиков температуры. Система будет использовать тот, у которого самая высокая температура, для определения температурной компенсации.

Работа при отказе в обрыве на многофазных асинхронных двигателях

Аннотация

В последние несколько лет многофазные машины были признаны привлекательной альтернативой традиционным трехфазным.Это связано с их полезностью в той нише, где требуется снижение общей мощности на фазу и, в основном, высокая общая надежность системы и возможность использования многофазной машины в неисправных условиях. Электромобиль и железнодорожная тяга, полностью электрические корабли, электрические самолеты или системы ветроэнергетики являются примерами современных реальных приложений, использующих многофазные машины, большинство из которых используют возможность продолжения работы в неисправных условиях.Среди доступных многофазных машин симметричные пятифазные индукционные машины, вероятно, являются одними из наиболее часто рассматриваемых многофазных машин в недавних исследованиях. Однако другие многофазные машины также использовались в последние несколько лет в связи с разработкой более мощных микропроцессоров. В этой главе анализируется поведение обычных n-фазных машин (n любое нечетное число больше 3) при неисправной работе (с учетом наиболее распространенной неисправной работы, то есть обрыва фазы).Затем полученные результаты будут конкретизированы для 5-фазного случая, где будут представлены некоторые результаты моделирования и экспериментов, чтобы показать поведение всей системы в исправных и неисправных условиях. Глава будет организована следующим образом. Во-первых, анализируются различные неисправности многофазной машины. Подробно описаны и объяснены условия неисправности, а также указана заинтересованность многофазной машины в управлении неисправностями. Затем изучается влияние короткого замыкания на обрыв в модели машины.Рассматривается типичная n-фазная машина, где n любое нечетное число больше трех. Затем анализ конкретизируется для 5-фазной машины, в которой состояние короткого замыкания обрыва фазы управляется с использованием различных методов управления, и полученные результаты сравниваются. Наконец, выводы представлены в последнем разделе главы.

1. Введение

Многофазные машины были признаны в последние несколько лет привлекательной альтернативой обычным трехфазным.Это связано с их полезностью в той нише приложений, где требуется снижение общей мощности на фазу, а также высокая общая надежность системы и возможность использования многофазной машины в неисправных условиях. Электромобиль и железнодорожная тяга, полностью электрические корабли, электрические самолеты или системы ветроэнергетики являются примерами современных реальных приложений, использующих многофазные машины, большинство из которых используют возможность продолжения работы в неисправных условиях.Среди доступных многофазных машин симметричные пятифазные индукционные машины, вероятно, являются одними из наиболее часто рассматриваемых многофазных машин в недавних исследованиях. Однако другие многофазные машины также использовались в последние несколько лет в связи с разработкой более мощных микропроцессоров. В этой главе анализируется поведение типовых машин n -фазных ( n — любое нечетное число больше 3) при неисправной работе (учитывая наиболее частую неправильную работу, т.е.е. обрыв фазы). Затем полученные результаты будут конкретизированы для 5-фазного случая, где будут представлены некоторые результаты моделирования и экспериментов, чтобы показать поведение всей системы в исправных и неисправных условиях.

Раздел будет организован следующим образом:

Сначала анализируются различные неисправности многофазной машины. Подробно описаны и объяснены условия неисправности, а также указана заинтересованность многофазной машины в управлении неисправностями. Затем изучается влияние короткого замыкания на обрыв в модели машины.Рассматривается типовая машина с фазами n , где n — любое нечетное число больше трех. Затем анализ конкретизируется для 5-фазной машины, в которой состояние короткого замыкания обрыва фазы управляется с использованием различных методов управления, и полученные результаты сравниваются. Наконец, выводы представлены в последнем разделе главы.

2. Неисправности в электромеханических многофазных приводах

Электропривод — это электромагнитное оборудование, подверженное различным электрическим и механическим неисправностям, которые, в зависимости от его характера и особых характеристик системы, могут привести к ненормальной работе или отключению.Чтобы расширить использование электроприводов в критически важных для безопасности и востребованных приложениях, настоятельно необходима разработка экономичных, прочных и надежных систем. Этот вопрос в последнее время стал одной из последних проблем в области проектирования электроприводов [1]. Следовательно, отказоустойчивость, которую можно определить как способность обеспечивать надлежащее отслеживание заданной скорости или крутящего момента в электроприводе в ненормальных условиях, была рассмотрена в трехфазных электроприводах с учетом различных подходов к проектированию и исследованиям, включая резервное оборудование. и крупногабаритные конструкции, ведущие к эффективным и жизнеспособным, но дорогостоящим решениям, устраняющим неисправности.Отказоустойчивость трехфазных приводов при различных типах неисправностей — это жизнеспособная и зрелая область исследований, в которой производительность привода и возможности управления гарантируются за счет дополнительного оборудования [1]. Однако это не относится к области многофазных приводов, несмотря на большее количество фаз, которыми обладает многофазная машина, что способствует более высокой отказоустойчивости по сравнению с обычными трехфазными приводами. Многофазные приводы не нуждаются в дополнительном электрическом оборудовании для управления работой после отказа, требуя только надлежащих методов управления после отказа для продолжения работы [2].Поэтому они идеальны для тяговых и аэрокосмических применений по соображениям безопасности или на морских ветряных электростанциях, где корректирующее обслуживание может быть затруднено в плохих погодных условиях [3-6].

Рисунок 1.

Типы неисправностей пятифазного привода.

Неисправности в электромеханическом приводе также можно классифицировать в зависимости от характера (электрического или механического), местоположения или влияния, которое они оказывают на систему в целом (обратите внимание, что различные типы неисправностей могут привести к одинаковому ненормальному поведению машины).Наиболее распространенная классификация неисправностей электроприводов определяет три основные группы неисправностей, которые могут возникнуть в электроприводе. Преобразователь мощности, электронные датчики (тока, температуры, скорости и напряжения) и электрическая машина определяют основные неисправности в электроприводе, как показано на рисунке 1. Эти неисправности подробно описаны ниже.

1. Неисправности электрических машин, которые могут быть вызваны электрическими или механическими проблемами / нагрузками и подразделяются следующим образом [7-11]:

2. Неисправности статора: обрыв или короткое замыкание одного или нескольких статоров фазные обмотки.Эти виды неисправностей возникают из-за механического повреждения соединений, вызванного нарушением изоляции, экстремальных электрических условий эксплуатации (высокие температуры в сердечнике статора или обмоток, пусковые напряжения, работа при повышенном или пониженном напряжении, электрические разряды, несбалансированное напряжение статора) или несоответствующие условия окружающей среды (загрязнение, загрязнение масла и влаги) [10-12], что приводит к межвитковым замыканиям [12], коротким замыканиям между обмотками статора [13] и различным фазам обмоток [10-11], что может привести к дальнейшему размыканию -фазные замыкания одной или нескольких фазных обмоток [14-15].

3. Неисправности ротора: короткое замыкание обмотки возбуждения ротора, сломанные стержни ротора и трещины на концевых кольцах ротора. Они вызваны электрическими (короткое замыкание обмоток ротора) или механическими (сломанные стержни и трещины в кольцах ротора). Эти типы неисправностей возникают из-за термического напряжения (работа привода в условиях перегрузки и несбалансированной нагрузки), электромагнитного напряжения, производственных проблем, динамического напряжения от крутящего момента вала, условий окружающей среды и усталости механических частей [10-11].

4. Неравномерность воздушного зазора из-за проблем со статическим или динамическим эксцентриситетом.Эксцентриситет вызван производственными и конструктивными ошибками, которые создают неравномерный воздушный зазор между статором и ротором, что приводит к несбалансированным радиальным силам и возможному контакту ротор-статор [10]. Статический эксцентриситет появляется, когда положение неравенства воздушного зазора фиксировано, тогда как динамический эксцентриситет возникает, когда центр ротора не выровнен должным образом в центре вращения, а положение воздушного зазора не вращается одинаково.

5. Неисправности подшипников, которые в основном вызваны ошибками сборки (несоосность подшипников), которые приводят к тому, что вибрация подшипников оказывается на валу [16].

6. Неисправности изогнутого вала, аналогичные неисправностям динамического эксцентриситета [10]. Эти неисправности появляются, когда происходит силовой дисбаланс или несоосность нагрузки машины, что приводит к вибрации машины и дальнейшему ее отказу [11].

Статистически наиболее распространенными неисправностями в электрических машинах являются отказы подшипников, неисправности обмотки статора, поломка стержня ротора, неисправности вала и муфты, трещины на концевых кольцах ротора и эксцентриситет воздушного зазора [7-9], приводящие к несимметричные токи и напряжения статора, появление определенных гармоник в фазных токах, общие колебания и уменьшение крутящего момента, вибрация машин, шум, перегрев и снижение КПД [10-11].

1. Неисправности датчика. Электрические приводы обычно включают в себя датчики скорости, напряжения и тока для целей управления и защиты (Рисунок 1). В случае многофазного привода стандартные методы FOC и прогнозирующего управления требуют измерения скорости и не менее n-1 (для n -фазного привода) измерений тока, чтобы гарантировать надлежащее поведение управления. В случае ненормальной работы датчика, несуществующие или неточные сигналы могут снизить производительность системы или привести к полному отказу привода [17-20].Неисправности датчиков в основном анализировались для трехфазных приводов, и недавние работы также рассматривали этот тип неисправностей для многофазного случая [21-23]. Обратите внимание, что в зависимости от неисправного датчика (т. Е. Напряжения, тока или скорости в промежуточном контуре) эффект от обычного трехфазного или многофазного привода в основном одинаков. В любом случае, анализ такого рода неисправностей в основном сосредоточен на работе только с одним неисправным датчиком из-за малой вероятности неисправности более чем одного датчика [24], что может включать неисправности датчиков тока и скорости, которые являются наиболее важными в электрические приводы.Основная причина этого заключается в том, что высокопроизводительные приводы основаны на контроллерах с обратной связью скорости и тока и, следовательно, на датчиках скорости и тока. Любое изменение или систематическая ошибка в измеряемых величинах может привести к мгновенным потребляемым управляющим воздействиям мощности, подвергая всю систему возможному электрическому напряжению [17].

2. Неисправности преобразователя мощности. Наиболее распространенные типы неисправностей в электроприводах связаны с преобразователем мощности [

Однофазный фотоэлектрический инвертор, подключенный к сети с частичным затенением (фотоэлектрическая ячейка на основе уравнения, P&O и dP / dV MPPT)

Это Демонстрационная модель PLECS иллюстрирует подключенную к сети систему солнечных панелей с усиленной передней частью и задней частью с однофазным инвертором.Повышающий преобразователь предназначен для работы панели с максимальной мощностью (MPP). Алгоритм отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) реализован для повышения производительности солнечной панели в условиях частичного затенения. Кроме того, инвертор работает с внешним контуром напряжения для управления напряжением промежуточного контура и синхронным регулятором для поддержания единичного коэффициента мощности.

Модель фотоэлектрической системы

Для реализации подстроки PV используется эквивалентная модель с одним диодом.Уравнение, определяющее ток, генерируемый устройством, имеет следующий вид:

I _m = I _PV — I ₀ {e ^{[(V + R _s I) / (V _t a)]} — 1}

, где I _pv — ток, генерируемый светом, падающим на блок, I ₀ — обратный ток насыщения или утечки диода, V — напряжение на клеммах, R _s — эквивалентное последовательное сопротивление, I — ток на клеммах, V _t — тепловое напряжение, а a — коэффициент идеальности диода.

Фотоэлектрический модуль состоит из трех последовательно соединенных подстрок. Каждая подстрока имеет обходной диод. Предполагается, что солнечное излучение (вход G) и температура (вход T) одинаковы для каждой подстроки. В случае частичного затенения освещенность каждой подстроки неодинакова, что снижает величину тока, генерируемого затененной подстрокой. В отсутствие байпасного диода это может вызвать обратный ток и рассеивание мощности в затемненных ячейках. Шунтирующий диод позволяет разнице между током, генерируемым заштрихованными и незатененными подстроками, проходить через байпасный диод и предотвращает обратный ток и рассеивание мощности в заштрихованных ячейках.

Фотоэлектрические блоки, смоделированные в этой модели, соответствуют массиву из трех параллельно соединенных солнечных модулей KC200GT с 54 последовательно соединенными солнечными элементами в каждом модуле KC200GT.

Преобразователь постоянного тока в постоянный

Повышающий преобразователь управляет солнечной панелью на MPP. Реализованы два алгоритма MPPT: возмущение и наблюдение (P&O) и инкрементная проводимость (INC). Алгоритм P&O или INC может быть выбран из «MPP-контроллера» в подсистеме «DC / DC Controller».

Эти алгоритмы MPPT изменяют опорные напряжения для увеличения выходной мощности солнечной панели. Поскольку алгоритм изменяет опорное напряжение за пределами MPPT, мощность уменьшается. Это уменьшение мощности определяется и опорное напряжение изменяется в направлении, противоположном.

В условиях частичного затенения возникают множественные локальные точки максимальной мощности (LMPP), как видно на графике выше. Эти LMPP являются результатом работы байпасных диодов в фотоэлектрическом модуле.Если алгоритм MPPT одноступенчатый применяются, в зависимости от исходного опорного напряжения, контроллер может получить в ловушку LMPPs, который не является глобальной точкой максимальной мощности (GMPP). Вторая ступень требуется для работы преобразователя на GMPPT. Сканирование напряжения выполняется во всем диапазоне напряжений фотоэлектрической системы, и записывается напряжение, при котором вырабатывается максимальная мощность. Это сканирование диапазона напряжений может быть включено в качестве второго этапа для контроллера для работы преобразователя в GMPPT.

Контроллер DC / DC состоит из трехуровневой структуры с вложенными контурами. Контроллер MPP образует внешний контур и генерирует заданное значение напряжения для контроллера напряжения. Контур напряжения используется для управления напряжением входного конденсатора повышающего преобразователя. Контур напряжения генерирует заданное значение тока для внутреннего контура тока. Этот регулятор тока используется для регулирования тока индуктора. Выходной сигнал токовой петли используется для определения рабочего цикла повышающего преобразователя.

Преобразователь постоянного / переменного тока

Выход повышающего преобразователя подключен к стороне постоянного тока однофазного инвертора напряжения (VSI) через конденсатор промежуточного контура. VSI регулируется вложенной схемой управления с внешним контуром напряжения и внутренним контуром тока.

Внешний контур напряжения используется для управления напряжением промежуточного контура и поддержания напряжения на желаемом уровне.