Трехфазный двигатель в однофазной сети. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В: схемы и рекомендации

Как правильно подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220В. Какие схемы используются для подключения. Какие конденсаторы нужны для запуска и работы. Как рассчитать емкость конденсаторов. На что обратить внимание при подключении.

Основные способы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Существует несколько основных схем подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети 220В:

• С использованием пускового и рабочего конденсаторов
• С применением только рабочего конденсатора
• С преобразователем однофазного тока в трехфазный

Наиболее распространенным и простым является способ с применением конденсаторов. Рассмотрим его подробнее.

Схема подключения с пусковым и рабочим конденсаторами

Данная схема позволяет получить высокий пусковой момент и обеспечивает стабильную работу двигателя. Принцип работы заключается в следующем:

1. При запуске подключаются параллельно пусковой и рабочий конденсаторы, создающие необходимый сдвиг фаз для запуска двигателя.
2. После разгона двигателя пусковой конденсатор отключается, остается только рабочий.

Преимущества данной схемы:

• Высокий пусковой момент
• Стабильная работа двигателя
• Возможность регулировки рабочих характеристик подбором емкости конденсаторов

Как рассчитать емкость конденсаторов для подключения трехфазного двигателя?

Емкость конденсаторов рассчитывается исходя из мощности двигателя:

• Емкость рабочего конденсатора (мкФ) = Мощность двигателя (кВт) x 60
• Емкость пускового конденсатора = 2-3 x емкость рабочего

Например, для двигателя мощностью 1,1 кВт:

• Рабочий конденсатор: 1,1 x 60 = 66 мкФ
• Пусковой конденсатор: 66 x 2,5 = 165 мкФ

Рекомендуется выбирать ближайшее большее стандартное значение емкости.

Какие конденсаторы использовать для подключения трехфазного двигателя?

Для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети рекомендуется использовать следующие типы конденсаторов:

• Рабочие — пленочные или бумажные конденсаторы на напряжение 400-450В
• Пусковые — электролитические конденсаторы на напряжение 450В

Важно выбирать конденсаторы с запасом по напряжению. Для сети 220В подойдут конденсаторы на 400-450В.

На что обратить внимание при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети?

При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети 220В необходимо учитывать следующие моменты:

• Мощность двигателя снижается примерно на 30-40% от номинальной
• Необходимо правильно рассчитать и подобрать емкость конденсаторов
• Желательно использовать тепловое реле для защиты двигателя от перегрузки
• Направление вращения меняется переключением выводов конденсатора
• Запуск производится без нагрузки на валу

Соблюдение этих рекомендаций позволит обеспечить нормальную работу трехфазного двигателя от однофазной сети 220В.

Преимущества и недостатки работы трехфазного двигателя от однофазной сети

Использование трехфазного двигателя в однофазной сети имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

• Возможность использовать имеющийся трехфазный двигатель
• Более высокий КПД по сравнению с однофазными двигателями
• Меньшие габариты и вес при той же мощности

Недостатки:

• Снижение мощности двигателя на 30-40%
• Необходимость использования конденсаторов
• Более сложная схема подключения
• Возможны проблемы при пуске под нагрузкой

Поэтому решение об использовании трехфазного двигателя в однофазной сети должно приниматься с учетом конкретных условий применения.

Часто задаваемые вопросы о подключении трехфазных двигателей к однофазной сети

Можно ли подключить трехфазный двигатель напрямую к однофазной сети?

Нет, прямое подключение невозможно. Необходимо использовать конденсаторы или преобразователь для создания сдвига фаз и вращающегося магнитного поля.

Какую мощность будет развивать трехфазный двигатель при работе от однофазной сети?

Мощность снижается примерно на 30-40% от номинальной. Например, двигатель на 1,5 кВт будет развивать около 1 кВт.

Нужно ли защитное устройство при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети?

Да, рекомендуется использовать тепловое реле для защиты от перегрузки, так как двигатель работает в нерасчетном режиме.

Как изменить направление вращения трехфазного двигателя при питании от однофазной сети?

Направление вращения меняется переключением выводов конденсатора на другую обмотку двигателя.

Заключение

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В позволяет использовать его возможности при отсутствии трехфазного питания. При правильном подборе схемы и расчете конденсаторов можно обеспечить стабильную работу двигателя с незначительным снижением мощности. Однако необходимо учитывать особенности такого подключения и соблюдать меры безопасности.

Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть

1. Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть.

2. Общие сведения

Всякий
асинхронный трехфазный двигатель
рассчитан на два номинальных напряжения
трехфазной сети 380 /220 — 220/127 и т. д.
Наиболее часто встречаются двигатели
380/220В.
Переключение двигателя с
одного напряжения на другое производится
подключением обмоток «на звезду» — для
380 В или на «треугольник» — на 220 В.
Если
у
двигателя
имеется
колодка
подключения,
имеющая
6
выводов
с
установленными
перемычками,
следует
обратить
внимание
в
каком
порядке
установлены перемычки.
Если
у двигателя отсутствует колодка и
имеются 6 выводов — обычно они собраны в
пучки по 3 вывода. В одном пучке собраны
начала обмоток, в другом концы (начала
обмоток на схеме обозначены точкой).
В
данном случае «начало» и «конец» понятия условные, важно лишь чтобы
направления намоток совпадали, т. е. на
примере «звезды» нулевой точкой могут
быть как начала, так и концы обмоток, а в
«треугольнике» — обмотки должны быть
соединены последовательно, т. е. конец
одной с началом следующей. Для
правильного
подключения
на
«треугольник» нужно определить выводы
каждой обмотки, разложить их попарно и
подключить по след. Схеме (рис). Если
развернуть эту схему, то будет видно, что
катушки подключены «треугольником».
Если
у двигателя имеется только 3
вывода, следует разобрать двигатель:
снять крышку со стороны колодки и в
обмотках
найти
соединение
трёх
обмоточных проводов (все остальные
провода соединены по 2). Соединение
трёх проводов является нулевой точкой
звезды. Эти 3 провода следует разорвать,
припаять к ним выводные провода и
объединить их в один пучок. Таким
образом мы имеем уже 6 проводов,
которые нужно соединить по схеме
треугольника.
Трехфазный
двигатель вполне успешно
может работать и в однофазной сети, но
ждать от него чудес при работе с
конденсаторами
не
приходится.
Мощность в самом лучшем случае будет
не более 70% от номинала, пусковой
момент сильно зависит от пусковой
емкости,
сложность подбора рабочей
емкости при изменяющейся нагрузке.
Трехфазный двигатель в однофазной сети
это компромисс, но во многих случаях это
является единственным выходом.
Существуют
формулы для расчета емкости
рабочего
конденсатора,
но
они
не
корректными по следующим причинам:
1. Расчет производится на номинальную
мощность, а двигатель редко работает в
таком режиме и при недогрузке двигатель
будет греться из-за лишней емкости рабочего
конденсатора и как следствие увеличенного
тока в обмотке.
2.
Номинальная
емкость
конденсатора
указанная на его корпусе отличается от
фактической + /- 20%, что тоже указано на
конденсаторе. А если измерять емкость
отдельного конденсатора, она может быть в
два раза большей или на половину меньшей.
Поэтому
лучше подбирать емкость к
конкретному двигателю и под конкретную
нагрузку, измеряя ток в каждой точке
треугольника,
стараясь
максимально
выравнить
его
подбором
емкости.
Поскольку однофазная сеть
имеет напряжение 220 В, то двигатель
следует
подключать
по
схеме
«треугольник».
Для
запуска
ненагруженного двигателя можно обойтись
только рабочим конденсатором.
Направление
вращения двигателя зависит от
подключения конденсатора (точка а) к
точке б или в.
Практически ориентировочную ёмкость
конденсатора можно определить по формуле:
C (мкФ) = P (Вт) /10,
где C – ёмкость конденсатора , P – номинальная
мощность двигателя.
Включение
двигателей с оборотами выше
1500 об/мин, либо нагруженных в момент
пуска, затруднено. В таких случаях следует
применить пусковой конденсатор, ёмкость
которого зависит от нагрузки двигателя,
подбирается
экспериментально
и
ориентировочно может быть от равной
рабочему конденсатору до в 1,5 – 2 раза
большей.
В
дальнейшем,
для
понятности,
все что относится к работе
будет зеленого цвета, все что относится к
пуску будет красного, что к торможению
синего.
Включать
пусковой конденсатор в
простейшем случае можно при помощи
нефиксированной
кнопки.
Для
автоматизации пуска двигателя можно
применить реле тока.
Т.
к. конденсатор остаётся заряженным и в
момент повторного запуска двигателя, между
контактами возникает довольно сильная дуга
и серебряные контакты свариваются, не
отключая пусковой конденсатор после пуска
двигателя. Чтобы этого не происходило,
следует контактную пластинку пускового реле
изготовить из графитовой или угольной щётки
(но не из медно-графитовой, т. к. она тоже
залипает).
Также необходимо отключить
тепловую защиту этого реле, если мощность
двигателя превышает номинальную мощность
реле.

14. Способы пуска ад в ход

Схемы
пуска
двигателей
в
ход
должны
предусматривать создание большого пускового
момента при небольшом пусковом токе и,
следовательно, при небольшом падении напряжения
при пуске. При этом может требоваться плавный
пуск, повышенный пусковой момент и т. д.
На практике применяются следующие способы
пуска:
— непосредственное присоединение к сети — прямой
пуск;
— понижение напряжения при пуске;
— включение сопротивления в цепь ротора в
двигателях с фазовым ротором.

15. Прямой пуск

применяется для двигателей с
короткозамкнутым ротором. Для этого они
проектируются так, чтобы пусковые токи,
протекающие в обмотке статора, не создавали
больших механических усилий в обмотках и не
приводили к их перегреву. Но при прямом пуске
двигателей большой мощности в сети могут
возникать недопустимые, более 15%, падения
напряжения, что приводит к неустойчивой работе
пусковой аппаратуры (дребезжание), подгоранию
контактов и практически к невозможности пуска.
Такие
явления могут быть в маломощной
сети или при большом удалении от
подстанции пускаемого двигателя.
В момент включения асинхронного двигателя
к электросети в цепи обмоток статора
появляется большой пусковой ток. Он в 5-7
раз выше номинального тока асинхронного
двигателя.
При
малой
инерционности
применяемого
механизма
скорость
асинхронного двигателя довольно быстро
увеличивается до установленного значения,
а большой ток спадает, достигая значения
нормальной нагрузке электродвигателя.
В
подобных условиях пусковая сила тока не
представляет
особой
опасности
для
асинхронного двигателя, так как он быстро
спадает и не может создать чрезмерного
перегрева обмоток машин. Но этот большой
бросок тока в электроцепи асинхронного
двигателя влияет на питающую электросеть
и при слабой мощности последней данное
влияние легко может отобразиться в
значительных
колебаниях
напряжения
электросети. Хотя при современных мощных
энеросистемах и электросетях асинхронные
двигатели с короткозамкнутым ротором,
обычно, пускаются на полное напряжение.
Существует
несколько вариантов снижения
напряжения в момент пуска асинхронного
двигателя. Для асинхронных двигателей,
функционирующих при соединении статорной
обмотки
треугольником,
у
которых
напряжение приравнивается напряжению
электросети, вполне может быть использован
запуск непосредственным переключением
статорной обмотки со звезды на треугольник.
Во
время
подключения
асинхронного
двигателя к электросети переключатель
ставят в положение «звезда», при котором
статорная обмотка асинхронного двигателя
оказывается соединенной по схеме «звезда».
В
данном варианте напряжение на
статоре
двигателя
снижается.
Уменьшается и сила тока в фазных
обмотках асинхронного двигателя. При
соединении статорных обмоток двигателя
звездой
линейный
ток
будет
приравниваться фазному, а во время
соединения треугольником он больше
фазного. Поэтому, использование метода
пуска
асинхронного
двигателя
переключением обмотки статора со
звезды на треугольник дает снижение
пускового тока в 3 раза.
Как только ротор асинхронного двигателя
наберёт обороты и разгонится до скорости,
близкой к номинальной, можно осуществить
переключение статорной обмотки в положение
«треугольник». Появившийся при этом некоторый
бросок тока невелик и особо не влияет на работу
электросети. Хотя описанный вариант запуска
имеет весомый недостаток. Уменьшение фазного
напряжения в 3 раза при запуске несёт за собой
понижение пускового момента в 3 раза,
поскольку
пусковой
момент
асинхронного
двигателя прямо пропорционален квадрату
напряжения. Это уменьшение пускового момента
значимо ограничивает использование данного
варианта запуска для асинхронных двигателей,
что включаются под нагрузкой.
Уменьшение
напряжения при пуске
асинхронного двигателя может быть
осуществлено
при
помощи
автотрансформатора или реактора. В
данном
случае
пусковой
ток
асинхронного двигателя, измеренный на
выходе автотрансформатора, снижается
в несколько раз. Сила тока, измеренная
на
входе
автотрансформатора,
сниженная по сравнению с пусковым
током электродвигателя при прямом
подключении
электродвигателя
в
электросеть.
Смысл
в
том,
что
в
понижающем
автотрансформаторе первичная сила тока в
несколько раз меньше вторичной силы тока,
поэтому снижение пускового тока при
автотрансформаторном запуске составляет
довольно значительное понижение. Таким
образом,
автотрансформаторный
запуск
работает 3-мя ступенями. На первой ступени
к
электродвигателю
подключают
напряжение, которое равно 50-70% от
номинального значения; на второй ступени,
где электрический трансформатор служит
реактором,
электрическое
напряжение
составляет около 70-80% от номинального
напряжения.
Поскольку использование автотрансфор-матора
дает снижение пускового тока в несколько раз.
Автотрансформаторный метод пуска АД, как и
иные варианты запуска, основанные на снижении
подаваемого
напряжения,
протекает
с
уменьшением пускового момента. С точки зрения
пусковых
моментов
и
пусковых
токов,
автотрансформаторный
вариант
запуска
выгоднее
реакторного,
поскольку
при
одинаковом снижении напряжения тока пуска
при реакторном методе запуска снижается в
U’1/U1н раз, а при автотрансформаторном
варианте запуска – в (U’1/U1н)2 раз. Но
трудность пусковой операции и высокая цена
системы заметно ограничивают использование
автотрансформаторного
метода
запуска
асинхронных двигателей

24. Прямой пуск двигателя от маломощной сети.

В
маломощной сети условия пуска
двигателя
ухудшаются
для
самого
двигателя,
ухудшается
работа
уже
включенных
двигателей
и
ламп
накаливания,
поэтому
должны
быть
ограничения по мощности двигателя в
зависимости от вида нагрузки сети и
количества
пусков
двигателя.
Существуют
следующие
ограничения
мощности
двигателя.
Трансформатор, питающий чисто силовую сеть:
20% мощности трансформатора при частых
пусках; 30% мощности трансформатора при
редких
пусках.
Трансформатор имеет смешанную нагрузку: 4%
мощности трансформатора при частых пусках; 8%
мощности трансформатора при редких пусках.
Электростанция малой мощности — 12% мощности
электростанции.
В маломощных сетях следует ограничивать число
пусков сравнительно мощных двигателей, при
затруднении их пуска по возможности отключать
другие двигатели.

26. Пуск при пониженном напряжении.

Этот
способ пуска применяется для
двигателей средней и большой мощности
при ограниченной мощности сети

Как включить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 в. Использование электродвигателей. » Электродвигатели. Статьи по ремонту. Схемы включения

»» Домашняя страница »» Ремонт двигателей »» Каталог двигателей »» Схемы включения »» Схемы регуляторов »» Видео заметки »» Теория

Как включить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 в. Использование электродвигателей. Как включить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 в. Использование электродвигателей. 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. 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 Нажмите на картинку чтобы увеличить 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 рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют резистором R1 с сопротивлением 200…300 Ом Резистор R1 необходим для «стекания» оставшегося электрического заряда на конденсаторах. Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2. На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по табл. 1 Мощность трехфазного двигателя, кВт 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2 Минимальная емкость рабочего конденсатора Ср, мкФ 40 60 80 100 150 230 Минимальная емкость пускового конденсатора Ср, мкФ 80 120 160 200 250 300 Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20. ..30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума. Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой — 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного дана на рисунке. Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С1, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. Например, если в схеме для однофазно сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства. Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов. Нажмите на картинку чтобы увеличить В приведенной схеме, SA1 — переключатель направления вращения двигателя, SB1 — кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются длч пуска двигателя, С2 и С4 — во время работы. Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы. Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть. Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности эликтрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например, с мощностью 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А. Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место. Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность. Нажмите на картинку чтобы увеличить   Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала врлоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу. Как включить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть без перемотки Как правильно запустить трёхфазный электродвигатель в однофазной сети? Асинхронные двигатели: методы подключения расчет. Универсальный преобразователь однофазного тока в трёхфазный. Асинхронный электродвигатель в качестве генератора

» ПРИМЕРЫ ИЗ ВИБРОДИАГНОСТИКИ. Рассмотрены методики диагностики вентиляторов и электродвигателей на примере технологического оборудования мукомольного комбината. Виброобследования проводились на Нижегор … » Электрическая схема пуска трехфазного электродвигателя Трехфазный электродвигатель при пуске контактами магнитного пускателя подключается к трёхфазной сети переменного тока напряжением 380 вольт. На рис 1. показан вариант схемы пуска с пита …

© 2007-2008

Используются технологии uCoz

Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем – В трехфазном асинхронном двигателе максимальный крутящий момент не зависит от сопротивления ротора, а скольжение, при котором оно возникает, увеличивается вместе с ротором сопротивление. Такой чистый результат невозможен в однофазном асинхронном двигателе, поскольку поле обратного вращения снижает напряжение, доступное для создания поля прямого вращения, тем самым уменьшая прямой крутящий момент, а также крутящий момент обратного поля уменьшает чистый доступный крутящий момент. В результате максимальный крутящий момент однофазного асинхронного двигателя уменьшается по мере увеличения сопротивления двигателя, а скольжение при максимальном крутящем моменте увеличивается.

Вследствие наличия обратного поля характеристики однофазного двигателя во всех отношениях несколько уступают характеристикам трехфазного двигателя при том же типоразмере. Он имеет более низкий максимальный крутящий момент при более высоком скольжении и больших потерях. Кроме того, он потребляет больше вольт-ампер и ватт из-за их потребления в обратно вращающемся поле. Даже потери в меди в статоре выше в однофазном двигателе, так как для передачи всего тока требуется одна обмотка. Все это приводит к более низкому КПД и более высокому нагреву однофазных двигателей. Следовательно, для заданной мощности и скорости однофазный двигатель должен иметь больший размер корпуса, чем трехфазный двигатель. Кроме того, однофазный двигатель также требует вспомогательной обмотки. Несмотря на эти факторы, стоимость однофазного асинхронного двигателя мощностью в доли киловатта сравнима со стоимостью его трехфазного аналога благодаря большему объему производства. Фактически стандартная бытовая электросеть рассчитана только на однофазные нагрузки.

Сравнение производительности и стоимости и выбор однофазных асинхронных двигателей:

Как и для других двигателей, выбор однофазного асинхронного двигателя для данного применения определяется такими факторами, как первоначальная стоимость, эксплуатационные расходы, производительность, вес и размер, а также другие конкретные требования к приложениям, при этом производительность и стоимость являются двумя важными факторами. Поскольку высокая производительность связана с высокой стоимостью, разработчику приложений приходится искать компромисс между этими двумя факторами.

С точки зрения стоимости двигатель с расщепленной фазой сопротивления имеет самую низкую стоимость, двигатель с постоянными конденсаторами идет дальше, а двигатель с двухзначным конденсатором имеет самую высокую цену. Типичные области применения этих двигателей перечислены ниже. Здесь следует отметить, что четкого разграничения в двигательном применении не существует, и всегда обнаруживается определенное совпадение в применении.

Сопротивление Двухфазный двигатель:

Имеет низкий пусковой ток и умеренный пусковой момент. Он используется для легко запускаемых нагрузок, и типичные области применения включают вентиляторы, пилы, шлифовальные машины, воздуходувки, центробежные насосы, офисное оборудование, стиральные машины и т. д. Они обычно доступны в диапазоне от 1/20 до 1/2 кВт.

Двигатель с конденсаторным пуском:

Этот двигатель имеет высокий пусковой момент и поэтому используется для тяжелых пусковых нагрузок, таких как компрессоры, конвейеры, насосы, некоторые станки, холодильное оборудование и оборудование для кондиционирования воздуха и т. д. Это наиболее часто используемый асинхронный двигатель и доступен в размерах до 6 кВт.

Двигатель с постоянным конденсатором:

Он имеет высокий пусковой момент, но немного ниже, чем у двигателя с конденсаторным пуском, в результате компромисса между пусковыми и рабочими характеристиками и стоимостью конденсатора. Из-за постоянного конденсатора он имеет лучший коэффициент мощности и КПД, а также более тихую и плавную работу. Он используется как для легкого, так и для тяжелого пуска нагрузки. Фактически в современной практике потолочные вентиляторы, циркуляторы воздуха и воздуходувки используют этот тип двигателя.

Двигатель с двумя конденсаторами:

Он сочетает в себе преимущества двигателей с конденсаторным пуском и двигателей с постоянными конденсаторами и используется для нагрузок с трудным пуском. В то же время он обеспечивает высокий коэффициент мощности и КПД в условиях эксплуатации. Типичными областями применения являются холодильники, компрессоры и накопители.

Двигатель с экранированными полюсами:

Это дешевый двигатель с низким пусковым моментом, низким коэффициентом мощности и КПД во время работы. Он доступен в небольших размерах до 1/20 кВт. Он обычно используется для вентиляторов всех видов (особенно настольных вентиляторов), увлажнителей, торговых автоматов, фотокопировальных машин, рекламных дисплеев и т. д.

Как настроить драйверы переменного тока (инверторы) для запуска однофазных и трехфазных двигателей переменного тока

Сегодня использование драйверов переменного тока в промышленности очень важно. Эти драйверы используются для управления скоростью электродвигателей переменного тока и крутящим моментом двигателя

Преимуществами драйверов являются:

1. Потребителями электроэнергии в промышленности преимущественно являются двигатели. Эти двигатели являются потребителем реактивной мощности в дополнение к потреблению активной мощности. уровень потребления напряжения, а также стоимость потребления реактивной мощности для поставщика энергии. Для устранения вышеуказанных моментов потребуется добавление конденсатора к шине потребления. Но использование инвертора устраняет необходимость в конденсаторе.
2. Ток обычно достигает 5-7-кратного номинального тока двигателя в момент прямого пуска электродвигателей. Это действие вызывает увеличение расхода энергии, разрушение двигателя, выход из строя подшипника и муфты электродвигателя. Использование привода в долгосрочной перспективе приведет к экономии энергии и отсутствию затрат на техническое обслуживание оборудования.
3. Для запуска двигателей потребуется защитное и управляющее оборудование. Но эти аксессуары не требуются при использовании инвертора.
4. Снижение частоты вращения двигателя на 20 процентов снижает потребление электроэнергии почти на 50% и приводит к снижению затрат на электроэнергию. Таким образом, согласно вышеизложенному, использование инверторов представляется необходимым. Но в нынешних условиях в отрасли существует множество видов инверторов.

В соответствии с их приложениями и различными затратами на покупку, нам нужно знать способ их корректировки и приложения для использования из видов продуктов с различными брендами. Во всех этих брендах есть общие настройки, но они имеют разные грамматические коды. Мы также можем настроить и применить другие драйверы переменного тока, освоив конкретную марку и принципы ее регулирования. Поэтому в этой статье мы настроим подобные кейсы.

Режим выбора инверторов

При выборе инвертора впечатляют многие факторы, помимо информации о мощности электродвигателя и номинальном токе.

Тип применения двигателей, включая легкие или тяжелые нагрузки, непосредственное соединение с нагрузкой или коробкой передач, постоянный крутящий момент или переменный крутящий момент нагрузки — это факторы, которые помогут нам определить тип инверторов.

Следует отметить, что эта информация будет доступна у создателей инверторов, и в зависимости от нашего типа пользователя мы можем выбрать пропорциональный инвертор.

Совместные настройки в разных инверторах

• Настройка выходной частоты инвертора : выходная частота от инверторов к двигателям варьируется от 0 до 400 Гц в большинстве инверторов. При настройке этой частоты мы задаем ее рабочую частоту инверторам из спецификации двигателя. Эта частота составляет 50 Гц в наиболее потребляемых электродвигателях в электроэнергетике Ирана.

Конечно, в некоторых ситуациях мы можем отдавать двигателю до 20% этой частоты, а именно 60 Гц. Мы должны обратиться к техническому описанию двигателя и его производителю, чтобы увеличить частоту с этой степени. В некоторых электродвигателях фирмы Сименс она может быть отдана двигателю до 90 Гц в указанном интервале.

Необходимо учитывать, что увеличение выходной частоты до 50 Гц приводит к увеличению выходного напряжения инвертора. Это напряжение обычно для трехфазного потребителя в электросети Ирана (380-400 вольт). Выходное напряжение нельзя повышать на более высоких частотах. Это приведет к нагреву ядра двигателя. Таким образом, в этой работе необходимо соблюдать необходимые меры предосторожности.

•  Время учета ( Время разгона ) : время разгона – это время, которое прошло от низкой частоты (минимум) до регулируемой пользователем частоты (максимум). Например, если минимальная частота равна 0 Гц, а максимальная частота составляет 50 Гц, а Acc= 5 с, для достижения заданной частоты потребуется 5 секунд. В выборе этого времени нужно быть осторожным. Потому что уменьшение этого времени до определенного предела может вызвать ошибку перегрузки по току.
•  Время замедления ( Время торможения ) : время торможения равно времени остановки инвертора, которое будет точно противоположно времени разгона.

Первая точка : Настройки разгона и торможения, а именно ускорение или замедление, могут быть линейными или криволинейными.

Вторая точка : в некоторых производителях инверторов есть второе и третье время разгона и торможения. Следовательно, максимальное или минимальное значение может быть достигнуто в несколько разных моментов времени.

Третья точка : если скорость торможения меньше, чем значение по умолчанию для быстрой остановки, у нас может быть ошибка перегрузки по току или перенапряжения. . Поэтому нам нужно будет использовать внешний динамический тормозной резистор, чтобы предотвратить это и быстрое замедление при относительно больших нагрузках. Это будет подробно объяснено в разделе об остановке приводов.

Способы применения инверторов

Обычно может использоваться от инверторов несколькими способами:

1. С клавиатуры инвертора (или в режиме клавиатуры), в этом методе порядок запуска инвертора, ускорение и замедление, а также поворот двигателя влево или вправо будут выполняться с клавиатуры или клавиатуры.
2. 2. Выполните описанные выше действия через клеммы управления инвертора. То есть они часто отделены от силовых клемм.
3. 3. Используйте сетевую платформу, которая обычно дает команды через ПЛК и сетевое соединение с инвертором.

Режимы регулировки выходной частоты

Управление драйверами обычно может осуществляться в отношении выбранных режимов несколькими способами:

1. 1. Через клавиатуру устройства: 1. как упоминалось ранее, этот режим используется для запуска порядок, ускорение, замедление и левый или правый поворот двигателя инвертором.
2. 2. Через клеммы управления: один ватт осуществляется с использованием аналогового входа инвертора 0-10 В постоянного тока с помощью потенциометра, обычно 10 кОм.

3. 3. Через аналоговый вход 4-20 мА: этот режим обычно используется при управлении скоростью насосов и вентиляторов с помощью ПИД-регулятора. Датчик, который выдает 4-20 мА, в основном представляет собой нагнетательный контур.
4. 4. Через цифровые входные клеммы вверх и вниз: в этом методе сначала должен быть запущен инвертор, а затем цифровые входы, которые определяет пользователь, используются для ускорения (вверх) и замедления (вниз).
5. 5. Изменение выходной частоты по сети
6. 6. Изменение частоты через цифровые входы в виде многоскоростного режима: этот метод в основном использует три шага скачкообразной перестройки частоты. Которые можно переключать с одной частоты на другую в соответствии с потребностями пользователя и заказом на предопределенные входы.

Общие параметры в настройках драйвера

1. 1. Время разгона и время торможения
2. 2. Выходная мощность двигателя
3. 3. Номинальное напряжение двигателя
4. 4. Номинальная частота двигателя
5. 5. Количество полюсов двигателя

Подсветка: выходной ток в большем количестве инверторов для регулировки мощности двигателя устанавливается по предположению. Но он может быть изменен пользователем.

Способ остановки водителей

Обычно его можно отрегулировать несколькими способами:

1. 1. Замедление до останова: в этой функции замедление выполняется через настройку времени Dec Time.
2. 2. Свободный ход до остановки или остановка выбегом: этот режим обычно используется при тяжелых нагрузках с высокой инерцией и собственной тяжестью груза останавливает двигатель.
3. ТОРМОЗ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ДЛЯ ОСТАНОВА: этот режим обычно используется при больших нагрузках с использованием динамического тормозного сопротивления для торможения. Принцип действия следующий: интеллектуальный переключатель подключает полученную энергию от двигателя к тормозному резистору, как только прекратится подача от инвертора к двигателю. Поэтому мы можем остановить двигатель быстрее, чем в режиме Dec Time. Значения и характеристики тормозного резистора доступны в каталоге устройств в зависимости от модели инвертора и его мощности.

Регулировка пускового момента (Увеличение крутящего момента )

Эта работа в приводах переменного тока в основном возможна двумя способами:

1. 1. Автоматическая регулировка пускового момента4:

   В этом режиме производительности используются постоянные нагрузки, которым необходим статический крутящий момент, и инвертор применяет к двигателю постоянное отношение напряжения к частоте (v/f). Что его производительность довольно линейна. Например, если инвертор при напряжении 400 вольт воздействует на двигатель с частотой 50 Гц, его отношение будет 400/50=8. Например, это отношение для напряжения 200 вольт равно 25 Гц, а 200/25=8. Следовательно , в обоих случаях отношение напряжения к частоте постоянно.

   2. 2. Ручная регулировка пускового момента необходим высокий пусковой момент в начальный момент движения для больших нагрузок. Таким образом, в этих случаях мы можем выполнить эту работу в процентах для получения большего потока, что приводит к высокому крутящему моменту. В некоторых драйверах переменного тока проценты приложенного напряжения и частоты можно изменять и предоставлять пользователю. Эта регулировка удобна для тяжелых нагрузок, начинающихся с низкой частоты (в начале), путем установки более высокого процента напряжения.
   Настройка параметров защиты

   Эти параметры установлены по умолчанию в большинстве инверторов переменного тока. Но некоторые требуют пользовательской настройки, и здесь мы отмечаем некоторые из них:

   1. 1. Контроль фаз на входе и выходе инвертора
   2. 2. Процент уровня перегрузки от регулируемого тока двигателя
   3. 3. Настройка времени защиты от перегрузки по току

   Важное примечание : при настройке электродвигателей с приводом переменного тока мы должны обратить внимание на то, что конечное напряжение в инверторах, подаваемое на двигатель, равно входному напряжению источника питания. Следовательно, если подать на вход инвертора трехфазное напряжение 380 В, то в итоге получим выходное напряжение 380 В. Входное напряжение в драйверах однофазного и трехфазного переменного тока составляет 230 В. Тогда со временем будет доступ к трем фазам с напряжением 230 В. Таким образом, мы должны заметить конечное напряжение в сборке двигателя.

   Применение частотно-регулируемых приводов ( VFD ) в компании Sima Foulad Jahan
   1. 1. Для регулирования скорости и плавного пуска четырех электродвигателей после площадных ножниц мощностью 7,5 киловатт.
   2. 2. Для управления одним предвалковым электродвигателем мощностью 5 киловатт.
   3. 3. Для управления одним хвостовым выключателем мощностью 7,5 кВ.
   4. 4. Для регулирования скорости и плавного хода электродвигателей кранов продольного и поперечного перемещения в Сима Фулад Джахан в количестве 15 и мощностью 2,2 и 1,1 кВт.
   5. 5. Для регулирования скорости одной иглы печи мощностью 7,5 кВт.
   6. 6. Для регулировки скорости и плавного пуска валковой пушки перед разливом пять электромоторов мощностью 55 киловатт.