Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети: Ошибка 404 — документ не найден

Содержание

Схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Трехфазные двигатели асинхронного типа широко применяются как в быту, так и в промышленности. Ими оборудованы станки, циркулярные пилы, бетономешалки, компрессоры.

Двигатели, которые применяются в производстве обычно питаются от трехфазной сети, что почти невозможно для обычных людей в домах. Поэтому возникает большая необходимость подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть.

В данной статье я постараюсь как можно более детально описать, как решить данную проблему.

Содержание страницы

Что такое трехфазный двигатель

Итак, из чего же состоит трехфазный двигатель? Основными конструкционными элементами такого типа двигателей является подвижный ротор и неподвижный статор.

В пазы статора проложены проводники трех обмоток, концы которых выводятся в коробку распределения. Для соединения обмотки стартера используются две схемы: звезда (для 380 вольт) и треугольник (для 220 вольт).

В паспорте двигателя находится информация о рабочем напряжении обмоток, а также схемы их подключения. На корпусе также крепятся специальные таблички, на которых указана вся необходимая информация по подключению и характеристикам.

Если трехфазный двигатель подключен в сеть на три фазы, то в таком случае ток проходит по очереди  по всех его обмотках. В результате этого возникает магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться. При подключении такого же двигателя в однофазную сеть, создать необходимый крутящий момент для работы мотора уже не получится.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Схема подключения «Звезда» – это способ, при котором концы обмоток будут соединены в одной «нейтральной» точке. Преимуществом данной схемы является относительно небольшой нагрев корпуса, благодаря чему не обязательно применять его охлаждение, а также разгон двигателя будет достаточно плавным, в следствии чего напряжение будет более стабильным.

Схема подключения «Треугольник» – это способ, при котором обмотки соединяются последовательно (конец одного присоединяется к концу другого). Это позволяет ему работать с максимальной мощностью, поэтому повышается как вращательный момент, так и тяговые способности.

Теоретически можно проводить подключение трехфазного двигателя как схемой «Звезда», так и схемой «Треугольник», но в схеме «Звезда» есть один большой недостаток – это слишком большая потеря мощности, в следствии чего такой мотор может банально не справиться с возлагаемыми на него задачами, хоть и свои плюсы он все же имеет. Мотор со схемой «Треугольник» мощнее в три раза «Звездочного», поэтому он подойдет для решения большинства производственных задач.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

 

Асинхронный трехфазный двигатель обладает шестью выводами, которые представляют собой три обмотки, у которых есть начало и конец. Чтобы правильно подключить двигатель необходимо правильно определить начало и конец каждой из обмоток. Таких вариантов есть достаточно большое количество, поэтому остановлюсь на наиболее популярных, которые применимы в домашних условиях.

Вариант 1

Итак, для определения начала и конца обмотки нам прежде всего нужно определить для каждой из обмоток выводы (определить каждую из обмоток). Для этого нам нужно найти цепь, которая будет между концом и началом обмотки, а помочь нам в этом сможет мультиметр, или если же такого под рукой не найдется, тогда можно применить двухполюсный указатель с функцией определения цепи. При использовании мультиметра один его конец подключаем к одному выводу, а другим концом мультиметра касаемся поочередно к каждому из пяти оставшихся выводов.

Между началом и концом одной обмотки в режиме измерения сопротивления значение у нас будет близким к нулю, а между остальными выводами – бесконечным. Далее определяем начало и кон

ец обмотки. Для начала рассмотрим статор.

В нем есть три обмотки, и если сделать соединение одного конца обмотки к концу другой обмотки и подать на один конец подать напряжение, то в месте подключения электродвижущая сила (ЭДС) будет примерно равна нулю, поскольку ЭДС одной обмотки компенсирует другую, причем в третьей обмотке ЭДС не будет наводится.

Вариант 2

Второй вариант – если вы соединили конец одной обмотки с началом другой. В этом случае в каждой из обмоток наводится ЭДС, в результате чего они суммируются. В следствии электромагнитной индукции в третьей обмотке наводится ЭДС.

При применении данного метода представляется возможным найти конец и начало каждой из обмоток. Чтобы это сделать нужно подключить к выводам одной из обмоток обычную лампочку, или вольтметр, затем выберите два любых других вывода и соедините их между собой. В результате у вас останется два вывода, которые подключаем в сеть 220 вольт. Если получилось так, что соединены конец одной обмотки с концом другой обмотки, вольтметр покажет близкое

 

к нулю значение.

В случае правильного подключения конца одной обмотки к началу другой, то вольтметр покажет значение в диапазоне от 10В до 60В, в зависимости от конструктивных особенностей двигателя. Повторяем данную процедуру еще дважды, до того момента, пока не определим конец и начало всех обмоток. Рекомендую результаты записывать, дабы не повторять процедуру, запутавшись в результатах.

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

При бытовой сети для лучших показателей мощности более целесообразным является подключение по схеме «Треугольник». В таком случае показатель мощности может достигать до 70% от номинальной.

Для подключения 2 контакта распределительной коробки подключаются напрямую подсоединяются к проводам однофазной сети, третий же – через конденсатор к проводам сети или к одному из первых контактов. Возможен пуск двигателя и с помощью рабочего конденсатора, но есть риск того, что он будет очень медленно набирать обороты или не запустится вовсе в случае, если двигатель имеет нагрузку.

Для быстрого пуска тогда нужен еще один дополнительный пусковой конденсатор, но задействовать его можно только на 2-3 секунды, чтобы двигатель сам по себе запустился и набрал обороты. Более удобным способом является запуск двигателя с помощью специального выключателя, в котором несколько контактов замыкаются при нажатии этого выключателя, а при отпускании контакты размыкаются, но все, обеспечивая работу двигателя. Также можно управлять и направление вращения двигателя с помощью специального конденсатора и тумблера. За направление вращения двигателя отвечает контакт, к которому подсоединена третья обмотка.

По схеме «Звезда» подключаются электродвигатели, у которых сами обмотки рассчитаны на показатель напряжения 200/127В.

Есть возможность подключить также однофазный двигатель в однофазную сеть с помощью частотного преобразователя. Это специальное устройство, которое предназначено для регулирования и управления двигателей переменного тока. Он способен изменять и регулировать частоту вращения с помощью изменения напряжения.

Применяется для подключения двигателя в сеть 220В. Также он способен устранить некоторые недостатки запуска через конденсатор. Среди них:

  • сильный шум;
  • сильный нагрев;
  • достаточно низкий КПД.

Преобразователь подключают в сеть только 220В, а запас мощности должен быть не менее 2кВт. Во время работы трехфазного двигателя в однофазной сети будут наблюдаться броски напряжения, а если у преобразователя показатель мощности будет достаточно низкий, привод будет работать нестабильно. Чтобы правильно подключить двигатель, нужно выполнить следующие действия:

  1. Проверьте визуальную составляющую двигателя. Все крышки должны плотно прилегать друг к другу, а внешние повреждения – отсутствовать. Измеряем сопротивление обмоток и определяем начала и концы обмоток.
  2. Соедините обмотки по схеме «Треугольник». Если используете для подключения преобразователь частоты, нужно достигнуть межфазного напряжения в 220В при соединении обмоток.
  3. Подключите сам двигатель к частотному преобразователю с помощью специальных экранированных кабелей, характеристики которых соответствуют требуемым мощностям.
  4. Преобразователь частоты обычно самостоятельно проведет настройку и корректировку показателей после запуска.

Обычно трехфазные двигатели не подключают в однофазную сеть, поскольку такая сеть существенно меняет набор характеристик двигателя. В промышленности такой способ подключения применяется только в крайних случаях, например для экстренного запуска оборудования и только маломощных двигателей.

Улучшенная схема подключения трёхфазного электродвигателя к однофазной сети 220 В.

Поскольку трёхфазные асинхронные электродвигатели довольно широко распространены и имеют определённые преимущества, они очень часто используются на практике. Но, к сожалению, не всегда имеется возможность запитать его от трёхфазного источника. В этом случае поможет небольшая собранная схема. Как Вы должны знать, у трёхфазного электропитания значение напряжений его фаз относительно друг друга сдвинуты на 120 градусов и напряжение между ними равно 380 В. Если, это представить в замедленном времени, то получится нечто похожее на перетекание максимального значения между этими тремя проводами. Если подключить к таким проводам три катушки и их собрать в треугольник, то будет создаваться вращающееся электромагнитное поле. Благодаря ему, и работает электродвигатель.

В быту наиболее распространённым электропитанием является 220 В. Оно образовано между двумя проводами — фазой и нулём. Если в трёхфазном напряжение «бегало» между тремя проводами, то в однофазное питание такого эффекта не даст. Да и куда девать ещё один контакт от электродвигателя (ведь у асинхронных электродвигателей имеется 3 провода для подключения и плюс ещё земля). Вы должны помнить из основ электротехники, что конденсаторы умеют делать сдвиг по фазе. Это нам и понадобится в схеме подключения нашего трёхфазного электродвигателя к однофазной сети. Теперь давайте перейдём к самой схеме и посмотрим, как она работает.

Всю схему условно поделим на две части. Первая осуществляет включение и выключение по средствам простой схемы магнитного пускателя. Нажав на кнопку ПУСК, мы замыкаем цепь и пускатель срабатывает, становясь на самозахват (его контактом, что находится под кнопкой ПУСКА), тем самым подав напряжение на вторую часть схемы. Следовательно, кнопкой СТОП, эта схема выключается. Пр — это предохранитель (с ним будет надёжней). Вторая часть электрической схемы подключения трехфазного электродвигателя к однофазной сети представлена конденсаторами разгона (С2), работы (С1), шунтирующим резистором (R1 = 470 кОм), переключателем направления вращения и кнопкой разгона. Итак, конденсатор C1 служит для создания эффекта трёхфазной сети, а для чего нужен С2 и R1?

У асинхронных двигателей есть один недостаток, это «тяжкий» начальный момент запуска (а в нашем случае ещё и с пониженным напряжением). При определённой нагрузке на валу электродвигателя, просто подав на него напряжение, у него не хватит сил для разгона (будет гудеть и нагреваться). Для того чтобы избежать подобного явления и был введён ещё один конденсатор (С2) задача которого вывести электродвигатель на нормальный режим работы. Разгон нужен в течение небольшого промежутка времени (около 4-8 сек). Для упрощения и удобства была запараллелена кнопка «разгона» с кнопкой «ПУСК» (понадобится спаренная кнопка). Для включения схемы необходимо нажать ПУСК и подержать его до тех пор, пока электродвигатель наберёт нужные обороты. Так как емкости оставляют некоторый заряд на себе после снятия напряжения, что может поразить Вас, был введён резистор R1, задача которого разряд С2. С1 разрядится через обмотку двигателя.

И последнее, что можно сказать, это о возможности менять направление вращение нашего электродвигателя. Если знаете или помните, то для изменения направления вращения трёхфазного электродвигателя требуется всего лишь поменять два провода местами. В нашей схеме подключения трёхфазного электродвигателя к однофазной сети нужно перебросить только контакт конденсатора на второй питающий провод. Для этого в схеме стоит переключатель (Направление). На этом тема, схема подключения электродвигателя (3 фазный) к однофазной сети, окончена.

Видео по этой теме:

P.S. Не забывайте, что подключая трёхфазный электродвигатель, рассчитанный на напряжение питания 380 В. к сети 220 В., естественно будет потеряна мощность. Она будет примерно равняться 50 — 60% от номинальной мощности.

Как подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт: tvin270584 — LiveJournal

Нельзя просто так взять и подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт. Сначала нужно обеспечить смещение фазы. В противном случае двигатель не станет вращаться. В статье мастер сантехник расскажет, как подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 Вольт.

Схемы подключения к сети

Для начала имеет смысл вспомнить схему подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети.

Схема подключения трехфазного электродвигателя на 380 В по схеме «Звезда» и «Треугольник»

Для простоты восприятия магнитный пускатель и прочие узлы коммутации не изображены. Как видно из схемы, каждая обмотка мотора питается от своей фазы. В однофазной же сети, как следует из ее названия, «фаза» всего одна. Но и ее достаточно для питания трехфазного электромотора. Взглянем на асинхронный двигатель, подключенный на 220 В.

Как подключить трехфазный электродвигатель 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Звезда» и «Треугольник»

Здесь одна обмотка трехфазного электромотора напрямую включена в сеть, две остальные соединены последовательно, а на точку их соединения подается напряжение через фазосдвигающий конденсатор С1. С2 является пусковым и включается кнопкой с самовозвратом только в момент пуска: как только двигатель запустится, ее нужно отпустить.

Схема соединения электролитических конденсаторов

Для того чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, достаточно «перевернуть» фазу, поступающую на точку соединения обмоток.

Реверсирование трехфазного двигателя на 380 В, работающего в однофазной сети

Здесь следует заметить, что практически любой трехфазный двигатель — реверсный, но выбирать направление вращения мотора нужно перед его пуском. Реверсировать электродвигатель во время его работы нельзя! Сначала нужно обесточить электродвигатель, дождаться его полной остановки, выбрать нужное направление вращение тумблером и лишь затем подать на схему напряжение и кратковременно нажать на кнопку.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме «Звезда»

Схема подключения звезды показана на картинке.

Схема подключения трехфазного электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Звезда»

Концы обмоток собраны в одну точку горизонтальными перемычками внутри клеммной коробки. На нее никакие внешние провода не подключены.

Фаза (через автоматический выключатель) и ноль бытовой проводки подаются на две разные клеммы начал обмоток. К свободной клемме (на рисунке Н2) подключена параллельная цепочка из двух конденсаторов: Cp — рабочий, Сп — пусковой.

Рабочий конденсатор соединен второй обкладкой жестко с фазным проводом, а пусковой — через дополнительный выключатель SA.

При запуске электродвигателя ротор необходимо раскрутить из состояния покоя. Он преодолевает усилия трения подшипников, противодействия среды. На этот период требуется повысить величину магнитного потока статора.

Делается это за счет увеличения тока через дополнительную цепочку пускового конденсатора. После выхода ротора на рабочий режим его нужно отключить. Иначе пусковой ток перегреет обмотку двигателя.

Выполнять отключение цепочки пуска простым переключателем не всегда удобно. Для автоматизации этого процесса используют схемы с реле или пускателями, работающими по времени.

Среди мастеров самодельщиков пользуется популярностью кнопка пуска от советских стиральных машин активаторного типа. У нее встроено два контакта, один из которых после включения отключается автоматически с задержкой: то, что надо в нашем случае.

Если приглядитесь внимательно на принцип подачи однофазного напряжения, то увидите, что 220 вольт приложены к двум последовательно подключенным обмоткам. Их общее электрическое сопротивление складывается, ослабляя величину протекающего тока.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды используется для маломощных устройств, отличается повышенными потерями энергии до 50% от трехфазной системы питания.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме «Треугольник»

Подключение электродвигателя по этому способу предполагает использование той же внешней цепочки, что и у звезды. Фаза, ноль и средняя точка нижних обкладок конденсаторов монтируются последовательно на три перемычки клеммной коробки.

Схема подключения трехфазного электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Треугольник»

За счет переключения выводов обмоток по схеме треугольника подводимое напряжение 220 создает больший ток в каждой обмотке, чем у звезды. Здесь меньшие потери энергии, выше КПД.

Подключение двигателя по схеме треугольника в однофазной сети позволяет полезно использовать до 70-80% потребляемой мощности.

Для формирования фазосдвигающей цепочки здесь требуется использовать меньшую емкость рабочих и пусковых конденсаторов.

При включении двигатель он может начать вращение не в ту сторону, которая требуется. Нужно сделать ему реверс.

Емкости фазосдвигающего и пускового конденсаторов

Для подсчета емкости фазосдвигающего конденсатора нужно воспользоваться несложной формулой:

  • С1 = 2800/(I/U) — для включения по схеме «Звезда»;
  • С1 = 4800/(I/U) — для включения по схеме «Треугольник».

Здесь:

  • С1 — емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ;
  • I — номинальный ток одной обмотки двигателя, А;
  • U — напряжение однофазной сети, В.

Но что делать, если номинальный ток обмоток неизвестен? Его можно легко рассчитать, зная мощность мотора, которая обычно нанесена на шильдик устройства.

Для расчета воспользуемся формулой:

I = P/1,73*U*n*cosф

Где:

  • I — потребляемый ток, А;
  • U — напряжение сети, В;
  • n — КПД;
  • cosф — коэффициент мощности.

Емкость пускового конденсатора С2 выбирается в 1,5−2 раза больше емкости фазосдвигающего.

Рассчитывая фазосдвигающий конденсатор, нужно иметь в виду, что двигатель, работающий не в полную нагрузку, при расчетной емкости конденсатора может греться. В этом случае номинал его нужно уменьшить.

Эффективность работы

К сожалению, трехфазный двигатель при питании одной фазой развить свою номинальную мощность не сможет. Почему? В обычном режиме каждая из обмоток двигателя развивает мощность в 33,3%.

При включении мотора, к примеру, «треугольником» лишь одна обмотка С работает в штатном режиме, а в точке соединения обмоток В и С при правильно подобранном конденсаторе напряжение будет в 2 раза ниже питающего, а значит, мощность этих обмоток упадет в 4 раза — т. е. всего 8,325% каждая.

Произведем несложный подсчет и рассчитаем общую мощность:

33,3 + 8,325 + 8,325 = 49.95%

Итак, даже теоретически трехфазный двигатель, включенный в однофазную сеть, развивает лишь половину своей паспортной мощности, а на практике эта цифра еще меньше.

Видео

В сюжете — Как подключить электродвигатель на 220 вольт

В сюжете — Как подключить трёхфазный двигатель в одну фазу

В сюжете — «Ламповый» метод подключения трехфазного двигателя к сети 220 вольт

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать сверлильный станок из двигателя от стиральной машины и домкрата

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/06/Kak-podklyuchit-trekhfaznyy-elektrodvigatel-k-odnofaznoy-seti-220-Volt.html

Подключение трехфазной обмотки электродвигателя к однофазной сети Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.314.2

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ К ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ CONNECTION THREE-PHASE WINDING OF THE MOTOR TO A SINGLE PHASE NETWORK

В. В. Харламов, Ю. В. Москалев, В. С. Лысенко

Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск, Россия

V. V. Kharlamov, Yu. V. Moskalev, V. S. Lysenko

Omsk State Transport University, Omsk, Russia

Аннотация. В статье рассматривается вопрос создания принципа обеспечения асинхронного двигателя симметричным трехфазным напряжением при питании от однофазной сети. Выполнен анализ работы представленной схемы для обеспечения трехфазной симметричной системой напряжения на обмотках статора асинхронного двигателя с учетом нагрузки на валу. В результате анализа определены законы изменения действующих значений токов однофазных источников и фаз асинхронного двигателя, изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников, а также изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя в зависимости от скольжения. Таким образом, рассмотренная в статье схема может быть использована для создания симметричного трехфазного напряжения.

Ключевые слова: однофазная сеть, трехфазный асинхронный двигатель, симметричное трехфазное напряжение.

DOI: 10.25206/2310-9793-2018-6-3-120-124

I. Введение

Трехфазный асинхронный электродвигатель получил большое распространение в современном электроприводе в связи с надежностью и простотой конструкции, его используют в системах электропривода различных промышленных и бытовых устройств [1, 2]. В некоторых случаях существует необходимость подключения трехфазной обмотки статора асинхронного двигателя к однофазной сети. Например, для трехфазных двигателей бытового электроинструмента (столярные, деревообрабатывающие станки, насосы), на электроподвижном составе для подключения вспомогательных трехфазных асинхронных двигателей.

В настоящее время существует большое количество способов и схем для подключения трехфазных двигателей к однофазной сети [1-5], которые должны обеспечить запуск и устойчивую работу двигателя (рис. 1).

Преобразователи количества фаз i 1

1 г 1 г

Электрические схемы с фазосдвигающими элементами Электронные схемы Трансформаторные и автотрансформаторные схемы Электромеханические фазорасщеиители

Рис. 1. Преобразователи количества фаз

К основным недостаткам различных схем подключения трехфазной обмотки двигателя к однофазной сети можно отнести создание несимметричного трехфазного напряжения на обмотке статора и (или) наличие высших гармоник в напряжении фаз. Применение электрических схем с фазосдвигающими элементами приводит к появлению различной несимметрии напряжения при изменении нагрузки на валу машины.

II. Постановка задачи

Несимметрия и несинусоидальность подводимого к обмотке статора напряжения оказывает негативное влияние на работу асинхронного двигателя [1], поэтому совершенствование схем и устройств для подключения трехфазной обмотки двигателя к однофазной сети является актуальным направлением научных исследований. При этом устройство должно быть простым и дешевым, чтобы оно могло составить конкуренцию фазосдвига-ющим конденсаторам.

III. Теория

Для обеспечения симметричного трехфазного напряжения на обмотке статора можно использовать схему, приведенную на рис. 2а. На этой схеме обмотку статора необходимо соединить треугольником, к двум фазам обмотки подключить по однофазному источнику синусоидального переменного тока с одинаковым действующим значением напряжения и смещением по фазе между собой на 60 ° (вектора UAB и U2 на рис. 2б). В этом случае к обмотке статора будет приложено трехфазное симметричное напряжение с действующим напряжением равным напряжению источников питания (рис. 2б).

а б

Рис. 2. Электрическая схема (а) и векторная диаграмма (б) для обеспечения трехфазной симметричной системы напряжения на обмотке статора асинхронного двигателя

Выполним анализ работы схемы, представленной на рис.н, Пн, Параметры схемы замещения, Ом

кВт о.е. о.е. о.е. X1 R’2 Х’2

1,5 0,77 0,83 0,067 17,64 117,54 7,42 4,83 4,14 7,42

Для расчета действительной и мнимой составляющих эквивалентной комплексной проводимости фазы асинхронного двигателя в зависимости от скольжения из схемы замещения получаем:

ReK (S )) =

R + RM

(r + RMf + (x + X J

\ + R

R1 + R

__

2

(1)

+

(X + X 2)2

б

а

+

S

\

X + X, + + & + X $

XI + х 2

«+?

(2)

-(X + X 2)2

Графики изменения активной и реактивной составляющих проводимостей фазы обмотки статора асинхронного двигателя типа 4А80В4У3 в зависимости от скольжения, рассчитанные по выражениям (1) и (2), приведены на рис. 4.

Рис. 4. Изменение активной и реактивной составляющих проводимостей фазы обмотки статора асинхронного двигателя типа 4А80В4У3 в зависимости от скольжения

В результате расчета определены законы изменения действующих значений токов однофазных источников (1Ь 12) и фаз асинхронного двигателя (рис. 5), изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников (рис. 6), а также изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя (рис. 7) в зависимости от скольжения.

Как видно из рис. 5, действующие значения токов двух источников питания будут одинаковые: 1\ = /2, также будут равны между собой токи фаз асинхронного двигателя /двиг.

8.4

/К б

4._ — «

о

0.02

0.04

0.06

0.08

Рис. 5. Изменение действующих значений токов двух однофазных источников и фаз асинхронного двигателя

Рис. 6. Изменение потребляемых активной и реактивной мощности источников

2

А

0.8 0.6 0.4 0.2

-0.2 -0.4

СШ’флвиг __

у СОЩ 2

У У

У

0.02

0.04

0.06

0.08

Рис. 7. Изменение коэффициента мощности первого, второго источника и асинхронного двигателя

При незначительной нагрузке на валу (S < 0,012) один из двух источников однофазной ЭДС переходит в режим потребителя активной мощности (рисунок 6). Коэффициент мощности первого источника изменяется от 0,7 до 1,0 во всем диапазоне изменения нагрузки, у второго — cos ф < 0,5.

Для проверки возможности подключения трехфазной обмотки статора с использованием схемы (рис. 2, а) необходимы два однофазных источника с одинаковым действующим значением напряжения и смещением напряжений на 60 градусов. В качестве таких источников были использованы две фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора (рис. 8).

Рис. 8. Две фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора как два источника переменного тока со смещением на 60 градусов

При включении двух фаз вторичной обмотки трехфазного трансформатора как показано на рис. 8 к трехфазной обмотке статора между точками 1 и 2 будет приложено напряжение иаЪ = и12 (вектор иАВ на рис. 2,б). Между точками 3 и 2 будет приложено напряжение и32 (вектор и2 на рис. 2,б), которое на 60 градусов опережает напряжение иАВ. Напряжение между точками 3 и 1 будет равно разности напряжений и2 и иАВ (вектор иСА на рис. 2,б). К трехфазной обмотке статора, соединенной в схему «треугольник», будет приложено трехфазное симметричное напряжение (рис. 2,б) с учетом того, что напряжение и32 и и23 будут в противофазе (вектора и2 и иВС на рис. 2,б).

IV. Результаты экспериментов В результате измерений с использованием электронного осциллографа между точками 1-2, 2-3, 3-1 (рис. 8) были получены осциллограммы напряжений (рис. 9), приложенных к каждой фазе обмотки статора.

Рис. 9. Осциллограмма напряжений обмотки статора, соединенной в «треугольник»

V. Выводы и заключение

Таким образом, для обеспечения симметричного трехфазного напряжения можно использовать рассмотренную в статье схему. При подключении к однофазной сети в качестве первого источника переменного тока может быть использована однофазная сеть, а в качестве второго — полупроводниковый преобразователь, подключенный к однофазной сети.

Список литературы

1. Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Машины переменного тока. СПб.: Питер, 2010. 352 с. ISBN 978-5-469-01381-5.

2. Торопцев Н. Д. Трехфазный асинхронный двигатель в схеме однофазного включения с конденсатором. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988. 95 с. ISBN 5-283-01052-X.

3. Петров А. П. Исследование асинхронных конденсаторных двигателей с трёхфазными обмотками: дис. … канд. техн. наук: Москва, 1999. 179 с.

4. Patil S., Aspalli M. Operating Three Phase Induction Motor Connected to Single Phase Supply // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2012. Vol. 2. P. 523-528.

5. Malyar V., Malyar A. Mechanical characteristics of three-phase induction motors with single-phase power supply // Electrical engineering and electromechanics. 2016. №. 3. P. 21-24.

6. Кравчик А. Э., Шлаф М. М., Афонин В. И. [и др.]. Асинхронные двигатели серии 4А: справочник. М.: Энергоиздат, 1982. 504 с.

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети: рекомендации по схеме соединения через конденсатор

Такая задача, как подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети, на практике решается довольно спокойно. Требуется мотор на 380 В подсоединить к цепи на 220 вольт и произвести запуск в работу. Поначалу требование кажется невыполнимым: вместо трёх всего одна фаза, вольтаж меньше. Решение лежит в особенностях переменного тока и устройства асинхронных машин с короткозамкнутым ротором.

Асинхронные электрические машины

Самый распространённый тип. Такое название получили потому, что обороты ротора меньше, чем частота вращения магнитного поля статора — они не совпадают или асинхронны. Скорость вращения ротора зависит от частоты питания цепи и количества пар полюсов статора: при стандартной частоте в 50 Гц при одной паре обороты меньше трёх тысяч в минуту, при двух — полутора тысяч, при трёх парах полюсов обмотки мотор выдаст меньше тысячи в минуту.

Расщепление фаз

Если требуется включение трёхфазного двигателя в однофазную сеть нужно решить вопрос с недостающими фазами. Когда используется подключение трёхфазного двигателя к трёхфазной сети, то всё понято:

  • На начало каждого сектора обмотки подаётся своя фаза.
  • При соединении звездой концы секторов обмотки собраны вместе и замкнуты на ноль.
  • При соединении треугольником конец одного сектора обмотки соединён с началом другого.

Успешная схема подключения трёхфазного электродвигателя на 220 В подразумевает наличие какого-то приспособления для получения необходимых характеристик питания цепи.

Вопрос расщепления фазы без введения в цепь ёмкостного сопротивления, которое, совместно с индуктивностью обмотки, создаёт колебательный контур, сдвигающий напряжение питания, решить нельзя. Повсюду используется схема подключения электродвигателя на 220 В через конденсатор.

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

Напряжение питания

На шильдике асинхронного двигателя могут указываться две цифры питающего напряжения 220/380 или просто одна — 380. Тут нужно разобраться с двумя типами значений напряжения питания в сети переменного тока:

  • Максимальное напряжение.
  • Действующее значение.

В каждой фазе стандартное максимальное значение составляет 380 В, но действующее значение будет иным — между нулём и фазой (соединение звездой) 220 В, а между фазами (соединение треугольником) — 380 В.

Изменение схемы подключения обмоток со звезды на треугольник решает вопрос, как подключить трёхфазный двигатель на 220.

Подбор конденсаторов

Для стабильной работы требуются неполярные конденсаторы с рабочим напряжением не менее 400 В. Для подсчёта необходимой ёмкости используются специальные формулы или онлайн-калькулятор. Они учитывают тип соединения обмоток, коэффициент мощности, мощность двигателя. При запуске под небольшой нагрузкой или без неё пусковое оборудование не требуется. При пуске нагруженного электродвигателя нужно кратковременное включение пусковых конденсаторов. Можно попытаться собрать схему из того, что есть в наличии, без точного расчёта. Конденсаторы должны удовлетворять следующим условиям:

  • Ёмкость рабочих от 80 мкФ на 1 кВт мощности.
  • Ёмкость пусковых в 2−3 раза выше рабочих.

Правильность подбора конденсаторов контролируется по внешним признакам: стабильный запуск и чёткая работа без излишнего перегрева. По возможности стоит замерить рабочие токи секторов обмотки, в идеале они должны быть одинаковы.

Сборка схемы

Может осуществляться в различных вариантах. Без пусковых конденсаторов собираются обычные

трёхфазные асинхронные электродвигатели даже в заводских условиях и маркируются сразу как электродвигатели на двести двадцать вольт переменного тока для использования в быту. В домашних условиях можно сделать примерно так же, обычный наждачный круг не потребует дополнительных приспособлений. Чтобы запустить нагруженный электродвигатель, требуется кнопка для ввода и вывода пусковых конденсаторов. Изменение направления вращения или реверсивный пуск требует возможности переключения ёмкостной группы с одной секции обмотки на другую.

Начинать нужно с чтения информации на шильдике — на какое напряжение рассчитан этот двигатель. Тип соединения обмоток проверяется при вскрытии клеммной коробки, в ней должно быть не менее шести выводов — три начала и три конца. Если в наличии только три или четыре клеммы, мотор собран по схеме звезда. Переключение на треугольник потребует разборки корпуса и дополнительных знаний и квалификации, тут потребуется помощь специалиста.

Иногда бывает проще и дешевле предусмотреть аналог сцепления у автомобилей. Сделать механическое приспособление для подачи нагрузки на вал и не разрабатывать пусковую электрическую схему.

Достаточна проста ремённая передача с прижимным роликом, она позволяет контролировать запуск мотора и убережёт его от механической перегрузки.

В любом случае стоит продумать различные варианты и наличие доступного оборудования и приспособлений.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

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

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

Общие правила

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

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

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

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

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

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

Трёхфазный двигатель – в однофазную сеть

Пожалуй, наиболее распространённый и простой способ подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть при отсутствии питающего напряжения

380 в – это способ с применением фазосдвигающего конденсатора, через который запитывается третья обмотка электродвигателя. Перед тем, как подключать трехфазный электродвигатель в однофазную сеть убедитесь, что его обмотки соединены “треугольником” (см. рис. ниже, вариант 2), т. к. именно это соединение даст минимальные потери мощности 3х-фазного двигателя при включении его в сеть

Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным в однофазную сеть с такой схемой соединения обмоток может составлять до 75% его номинальной мощности. При этом частота вращения двигателя практически не отличается от его частоты при работе в трёхфазном режиме.

На рисунке показаны клеммные колодки электродвигателей и соответствующие им схемы соединения обмоток. Однако, исполнение клеммной коробки электродвигателя может отличаться от показанного ниже – вместо клеммных колодок, в коробке может располагаться два разделённых пучка проводов (по три в каждом).

Эти пучки проводов представляют собой “начала” и “концы” обмоток двигателя. Их необходимо «прозвонить», чтобы разделить обмотки друг от друга и соединить по нужной нам схеме “треугольник” – последовательно, когда конец одной обмотки соединяется с началом другой т. д (С1-С6, С2-С4, С3-С5).

При включении трёхфазного электродвигателя в однофазную сеть, в схему “треугольник” добавляются пусковой конденсатор Сп, который используется кратковременно (только для запуска) и рабочий конденсатор Ср.

В качестве кнопки SB для запуска эл. двигателя небольшой мощности (до 1,5 кВт) можно использовать обычную кнопку “ПУСК”, применяемую в цепях управления магнитных пускателей.

Для двигателей большей мощности стоит заменить её на коммутационный аппарат помощнее – напр, автомат. Единственным неудобством в этом случае будет необходимость ручного отключения конденсатора Сп автоматом после того как электродвигатель наберёт обороты.

Таким образом, в схеме реализована возможность двухступенчатого управления электродвигателем, уменьшая общую ёмкость конденсаторов при “разгоне” двигателя.



Как устроен трехфазный асинхронный двигатель

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

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

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

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

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

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

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.

Трехфазный асинхронный двигатель – на что обратить внимание до его подключения

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

Механическое состояние статора и ротора, что может мешать работе двигателя

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

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

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

Электрические характеристики статорных обмоток, как проверять схему сборки

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

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

Электрические методики проверки схемы и сборки обмоток

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

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

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

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 1
P, ВтIC1=IL1, AC1, мкФL1, Гн
1000.263.82.66
2000.537.61.33
3000.7911.40.89
4001.0515.20.67
5001.3219.00.53
6001.5822.90.44
7001.8426.70.38
8002.1130.50.33
9002.3734.30.30
10002.6338.10.27
11002.8941.90.24
12003.1645.70.22
13003.4249.50.20
14003.6853.30.19
15003.9557.10.18

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

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

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

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

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

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

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

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

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

получаем следующие значения этих токов:

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

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

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

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

Таблица 2
P, ВтIC1, AIL1, AC1, мкФL1, Гн
1000.350.185.13.99
2000.700.3510.22.00
3001.050.5315.21.33
4001.400.7020.31.00
5001.750.8825.40.80
6002.111.0530.50.67
7002.461.2335.60.57
8002.811.4040.60.50
9003.161.5845.70.44
10003.511.7550.80.40
11003.861.9355.90.36
12004.212.1161.00.33
13004.562.2866.00.31
14004.912.4671.10.29
15005.262.6376.20.27

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 3
Зазор в магнитопроводе, ммТок в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В
220237254
0.20.630.540.46
0.51.261.060.93
12.051.75

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

Таблица 4
ТрансформаторНоминальный ток, AМощность двигателя, Вт
ТС-360М1.8600…1500
ТС-330К-11.6500…1350
СТ-3201.6500…1350
СТ-3101.5470…1250
ТСА-270-1, ТСА-270-2, ТСА-270-31.25400…1250
ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М, ТС-250-2П1.1350…900
ТС-200К1330…850
ТС-200-20.95300…800
ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4, ТС-180-2В0.87275…700

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

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

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

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

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

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

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

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

Беспроводной реверс трехфазного двигателя в однофазной сети / Хабр

Один из читателей нашей рассылки обратился к нам с вопросом: можно ли с помощью двухканального модуля MP325M управлять трех фазным двигателем в однофазной сети?

Собственно ничего сложного в этом нет. Для реверса двигателя постоянного тока необходимо перекидывать положительную линию питания. Для реверса трехфазного двигателя переменного тока необходимо переключать питание конденсатора с одного полюса питающего напряжения на другой.

Что представляет собой MP325M? Это двухканальный беспроводной приемник диапазона 433 МГц, с передатчиком в виде брелка. Как видно из фотографии приемник поставляется без корпуса. На плате приемника имеется кнопка для добавления/удаления брелков и три светодиода. Зеленый светодиод информирует о нажатие кнопок на пульте. Два красных светодиода информируют о состояние реле ВКЛ/ОТКЛ. Два силовых реле имеют возможность управления нагрузками с рабочим напряжением 250В и мощностью до 2200Вт. Питается приемник напряжением 12В.

Реле имеют два режима работы кнопка и триггер. Нам нужен будет режим кнопка.

На корпусе передатчика имеется индикация нажатия кнопок, по которой можно определить о необходимости замены элемента питания. Работает передатчик от широко распространенного 12В элемента питания типа 27А и сохраняет работоспособность до напряжения 6В.

Дальность комплекта в прямой видимости составляет 100 метров, чего с лихвой хватает для такого управления. Передатчик с приемником общается с помощью цифрового сигнала имеющего 1048576 комбинационный код, что гарантированно исключает ложное срабатывание от помех и других передающих устройств на данной частоте.

Схему подключения двигателя лебедки можно увидеть на рисунке ниже:

1. блок пускателя;
2. катушка управления пускателем;
3. контакт теплового реле;
4. тепловое реле;
5. силовые контакты пускателя;
6. беспроводной модуль управления MP325M
7. источник питания 12В PW1245

Алгоритм работы управления получился простым. Нажав и удерживая первую кнопку, лебедка начинает разматывать трос. Отпускаем первую кнопку и ждем полной остановки двигателя. Нажимаем вторую кнопку, трос начинает сматываться. Если необходимо поменять местами кнопки управления, просто поменяйте местами подключение сиреневого и зеленого провода.

Хочу обратить ваше внимание. Данная схема не имеет электронного тормоза, поэтому, во избежание больших пусковых токов при эксплуатации лебедки, необходимо дождаться полной остановки вращения вала двигателя и только тогда осуществлять реверс.

Данное управление можно с успехом применить в управлении лебедкой и других решениях, где применяется электродвигатель переменного тока.

Возможно, кто-то захочет повторить или улучшить данное решение. А может быть, предложит свое.

п.с. В публикации описывалось подключение асинхронного двигателя включенного в схеме треугольник. В таком включении мощность может достигать до 70% от номинальной. При этом два вывода подключаются непосредственно к однофазной сети 220В, а третий через конденсатор в зависимости от направления вращения.

Автор: Рублев Владимир

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов

В домашнем хозяйстве иногда необходимо запустить 3-х фазный асинхронный электродвигатель (АД). При наличии 3-х фазной сети это не сложно. При отсутствии 3-х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в цепь конденсаторы.

Конструктивно АД состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора.На статоре в пазах укладываются обмотки. Обмотка статора представляет собой трехфазную обмотку, жилы которой равномерно распределены по окружности статора и уложены по фазам в пазах с угловым расстоянием 120 эл. град. Концы и начала обмоток выводятся в распределительную коробку. Обмотки образуют пару полюсов. Номинальная скорость ротора двигателя зависит от количества пар полюсов. Наиболее распространенные промышленные двигатели имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. БП с большим количеством пар полюсов имеют низкий КПД, большие габариты, поэтому применяются редко.Чем больше пар полюсов, тем ниже частота вращения ротора двигателя. Промышленные промышленные АД выпускаются с рядом стандартных скоростей вращения ротора: 300, 1000, 1500, 3000 об/мин.

Также принимает ключи возврата, но в этом случае поворот возможен только при остановленном двигателе. Для этого нужно учитывать напряжение, при котором он будет работать. В клеммах 4, 5 и 6 клеммы звезды соединены между собой, а клеммы 1, 2 и 3 подключены к сети. При треугольном соединении начало одной фазы замыкается на конец другой, и это соединение подключается к сети.

Трехфазные односкоростные двигатели могут иметь 3, 6, 9 или 12 клемм для подключения к сети. Эти двигатели соединены треугольником с наименьшим напряжением и звездами с наибольшим напряжением. На следующем рисунке показана соединительная пластина двигателя этого типа.

Ротор АД представляет собой вал, на котором имеется короткозамкнутая обмотка. В АД малой и средней мощности намотку обычно выполняют заливкой расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со штангами отлиты короткозамкнутые кольца и концевые лопатки для вентиляции машины.В мощных машинах обмотка выполнена из медных стержней, концы которых сваркой соединены с короткозамкнутыми кольцами.

Электродвигатели имеют заводскую табличку, установленную производителем. Для правильной установки двигателя обязательно, чтобы электрик знал, как интерпретировать данные на табло. На рисунке показан пример паспортной таблички трехфазного двигателя. На шильдиках электродвигателей находим некоторую информацию об этом, а именно.

Буква рядом с этим номером относится к большому и среднему английскому языку и относится к длине двигателя.Номинальные напряжения: Электродвигатели могут управляться различными напряжениями, для этого необходимо сделать замыкание, подходящее для каждого напряжения. Затворы не мешают скорости вращения двигателя, они просто служат для питания катушек, благодаря чему они создают магнитное поле, необходимое для перемещения ротора, расположенного внутри корпуса двигателя. Короче говоря, это число означает расстояние между центром двигателя и землей. . Напряжение, индуцируемое при истечении обмотки двигателя, создает переменное магнитное поле, которое приводит к магнитному возбуждению ротора, тем самым вращая ось двигателя, создавая переход от электрической энергии к механике.

При включении АД в 3ф сети по обмоткам по очереди в разные моменты времени начинает течь ток. В один момент ток проходит через полюс фазы А, в другой — через полюс фазы В, в третий — через полюс грани С. Проходя через полюса обмоток, ток попеременно создает вращающееся магнитное поле который взаимодействует с обмоткой ротора и заставляет его вращаться. в разных плоскостях в разные моменты времени.

Управление положением Управление скоростью Управление крутящим моментом.. Дополнительную информацию вы можете получить из справочников в разделе. Существует несколько способов управления трехфазным двигателем при однофазном питании; такие методы затем облегчат кому-то этот дорогостоящий и трудоемкий процесс.

Трехфазное питание использует три симметричных синусоидальных напряжения со сдвигом фаз 120°. Один из способов преобразовать однофазный источник питания, эксплуатируемый десятилетиями, состоит в том, чтобы подключить две фазы к однофазному источнику питания 220 В и создать для третьей фазы «фаза-фаза» с помощью конденсаторов для создания фазового сдвига между основной и вспомогательной обмотками.При этом фазовый сдвиг составляет 90°. Для этого метода необходимо подобрать конденсатор, подходящий для нагрузки.

Если включить АД в 1ф сети, крутящий момент будет создаваться только одной обмоткой. Действуть на ротор такой момент будет в одной плоскости. Этого момента недостаточно для перемещения и вращения ротора. Для создания фазового сдвига полюсного тока относительно фазы питания применяют фазосдвигающие конденсаторы.

Конденсаторы можно использовать любого типа, кроме электролитических.Хорошо подходят конденсаторы типа МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17. Некоторые данные конденсатора показаны в таблице 1.

Если бы это было не так, ток был бы несимметричным. Вместо фазового сдвига на 120°, показанного в нижней половине рисунка, неправильная связь конденсатора и нагрузки может привести к значительным изменениям. Чем больше несоответствие, тем ниже крутящий момент.

Еще одним полезным методом является преобразователь фазы. Например, мастерская может использовать фазоинвертор для работы нескольких трехфазных машин от однофазного источника питания.Недостатком является то, что этот процесс может быть очень дорогим в любой момент, когда преобразователь фазы преобразуется, независимо от того, используется ли машина вообще. Ток может быть уравновешен при работе конкретной машины, но если работают несколько машин или все они сильно нагружены, то трехфазный источник питания — напряжение и ток — сильно неуравновешен.


Если вам нужно набрать определенную емкость, конденсаторы следует соединить параллельно.

Основные электрические характеристики АД приведены в паспорте рис.2.


   Рис.2

Из паспорта видно, что двигатель трехфазный, мощностью 0,25 кВт, 1370 об/мин, возможно изменение схемы соединения обмоток. Соединение проводов обмоток «треугольник» на напряжение 220В, «звезда» на напряжение 380В, соответственно ток 2,0/1,16А.

Если правило применяется десять раз к двигателю с дисбалансом 1%, текущий дисбаланс может составить 10%. Это является преимуществом, так как большинство трехфазных двигателей, работающих в вышеуказанной системе, работают от 15% до 50% небаланса токов.

Поддержка производителя отличается, и рекомендуется соблюдать осторожность при перегрузке диска на 1, деленное на квадратный корень из трех. При двигателе мощностью 10 кВт использовался преобразователь частоты мощностью 15 кВт. Пользователям настоятельно рекомендуется работать с производителем инвертора, чтобы выбрать и измерить привод для этого использования.

Соединение звездой показано на рис.3. При таком включении к обмоткам двигателя между точками АВ (линейное напряжение U л) прикладывается напряжение, в раз превышающее напряжение между точками АО (фазное напряжение U ф).


   Рис.3 Схема соединения «звезда».

Таким образом, линейное напряжение больше фазного:. В этом случае фазный ток I ф равен линейному току I л.

Рассмотрим схему подключения «треугольник» рис. четыре:


   Рис.4 Схема подключения «треугольник»

При таком соединении линейное напряжение U л равно фазному напряжению U ф., а ток в линии I л вдвое больше фазного тока I ф:.

Таким образом, если АД рассчитан на напряжение 220/380 В, то для его подключения к фазному напряжению 220 В используется схема соединения обмоток статора «треугольник».А для подключения к сети 380 В — соединение звездой.

Для запуска данного БП от однофазной сети 220В следует включить обмотки по схеме «треугольник», рис.5.


   Рис.5 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник»

Схема соединения обмоток в клеммной коробке показана на рис. 6


   Рис.6 Соединение в разгрузочной коробке ЭД по схеме «треугольник»

Для подключения электродвигателя по схеме «звезда» необходимо две фазные обмотки подключить непосредственно к однофазной сети, а третью — через рабочий конденсатор С п к любому из проводов сети рис. .6

Соединение в вводной коробке для схемы звезда показано на рис. 7


   Рис.7. Схема подключения обмоток ЭД по схеме «звезда»

Схема соединения обмоток в клеммной коробке показана на рис. восемь


   Рис.8. Подключение в клеммной коробке по схеме «звезда»

Емкость рабочего конденсатора С р для этих цепей рассчитывается по формуле:
,
   где I н — номинальный ток, U н — номинальное рабочее напряжение.

В нашем случае для включения по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора С р = 25 мкФ.

Рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1,15 раза больше номинального напряжения питающей сети.

Обычно для запуска маломощного БП достаточно пускового конденсатора, но при мощности более 1,5 кВт двигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо использовать другой пусковой конденсатор С н. конденсатор.

Схема соединения обмоток двигателя, соединенных по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсаторов С р, представлена ​​на рис. 9.


Рис.9 Схема подключения обмоток ЭД по схеме «треугольник» с использованием пусковых конденсатов

Схема включения двигателя звезда с применением пусковых конденсаторов показана на рис. десять.


   Рис.10 Схема соединения обмоток звездой по схеме «звезда» с использованием пусковых конденсаторов.

Пусковые конденсаторы С р включают параллельно рабочим конденсаторам с помощью кнопки КН на 2-3 с. При этом частота вращения ротора электродвигателя должна достигать 0,7…0,8 от номинальной частоты вращения.

Для запуска АД с применением пусковых конденсаторов удобно использовать кнопку Рис.11.


   Рисунок 11

Конструктивно кнопка представляет собой трехполюсный выключатель, одна пара контактов которого замыкается при нажатии на кнопку.При отпускании контакты размыкаются, а остальная пара контактов остается включенной до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп. Средняя пара контактов выполняет функцию кнопки КН (рис.9, рис.10), через которую подключаются пусковые конденсаторы, две другие пары работают как выключатель.

Возможно, в распределительной коробке двигателя концы фазных обмоток выполнены внутри двигателя. Тогда артериальное давление можно подключать только по схемам рис.7, рис. 10, в зависимости от мощности.

Имеется также схема соединения обмоток статора трехфазного электродвигателя — неполная звезда рис. 12. Выполнение соединения по этой схеме возможно, если начала и концы фазных обмоток статора выведены на распределительную коробку.


   Рис.12

ЭД целесообразно подключать по такой схеме, когда необходимо создать пусковой момент, превышающий номинальный. Такая необходимость возникает в приводных механизмах с тяжелыми условиями пуска, при пуске механизмов под нагрузкой.Следует отметить, что возникающий ток в питающих проводах превышает номинальный ток на 70-75 %. Это следует учитывать при выборе сечения провода для подключения электродвигателя

.

Емкость рабочего конденсатора С р для схемы рис. 12 вычисляется по формуле:
.

Емкости пусковых конденсаторов должны быть в 2,5-3 раза больше емкости С р. Рабочее напряжение конденсаторов в обеих цепях должно быть 2.в 2 раза больше номинального напряжения.

Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с указанием начала и конца обмоток. Если метки по какой-либо причине отсутствуют, действуйте следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам обмотки статора. Для этого возьмите любой из 6 внешних выводов электродвигателя и подключите его к любому источнику питания, а второй вывод источника подключите к контрольной лампе и второй провод от лампы, поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 контактам обмотку статора до тех пор, пока не загорится лампочка.Когда загорается лампочка, это означает, что 2 клеммы принадлежат одной фазе. Условно отметьте бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично находим начало и конец второй обмотки и обозначаем их С2 и С5, а начало и конец третьей — С3 и С6.

Следующим и основным этапом будет определение начала и конца обмоток статора. Для этого воспользуемся методом подбора, который применяется для электродвигателей до 5 кВт.Соединим все начала фазных обмоток электродвигателей по ранее прикрепленным биркам в одной точке (по схеме «звезда») и подключим электродвигатель к однофазной сети с помощью конденсаторов.

Если двигатель без сильного гудения сразу набирает номинальные обороты, значит, все точки или все концы обмотки попали в общую точку. Если при включении двигатель очень сильно гудит и ротор не может набрать номинальные обороты, то в первой обмотке выводы С1 и С4 следует поменять местами.Если это не помогло, концы первой обмотки необходимо вернуть в исходное положение и теперь поменять местами точки С2 и С5. Делать то же самое; по отношению к третьей паре, если двигатель продолжает гудеть.

При определении начала и конца обмоток строго соблюдать правила техники безопасности. В частности, касаясь зажимов обмотки статора, держите провода только за изолированную часть. Это необходимо сделать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на выводах других обмоток может появиться большое напряжение.

Для изменения направления вращения ротора АД, подключенного к однофазной сети по схеме «треугольник» (см. рис. 5), достаточно подключить третью фазную обмотку статора (W) через конденсатор к зажиму обмотки статора второй фазы (V).

Для изменения направления вращения АД, подключенного к однофазной сети по схеме звезда (см. рис. 7), необходимо подключить третью фазную обмотку статора (W) через конденсатор к вывод второй обмотки (V).

При проверке технического состояния электродвигателей часто можно с сожалением заметить, что после длительной работы появляются посторонние предметы, шум и вибрация, а вручную провернуть ротор сложно. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо осмотреть двигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительных повреждениях достаточно промыть подшипники бензином и смазать их.

Просмотрел много сайтов по теме « Как переделать 3-х фазный двигатель для включения в однофазную сеть » Имею электротехническое образование, опыт работы «на земле» не маленький. Дома перематываю электродвигатели. Так и не понял прочитанного. Либо надо сидеть без дела с книжками по электротехнике и электротехнике, либо не стоит даже пытаться. Мне часто приходится переделывать трехфазные электродвигатели для включения в однофазную сеть.Делаю дома, а главное не требует больших познаний в электричестве, но кое-какие знания все же нужны. Ну что, попробуем переделать?

Для начала нужно понять, что электродвигатели мощностью более 3 кВт не меняются . А если вы решите их все же переделать, то вам потребуется провести отдельную электропроводку и установить отдельный автоматический выключатель на электрощите. Это при условии, что выдержит нагрузку вводного кабеля.Запуск электродвигателя мощностью более 3 кВт, переделанного на сеть 220В, очень тяжелый. Вам придется страдать (знаю по себе). Так что подумайте, стоит ли оно того.

Итак, перейдем к нашим электродвигателям.

На корпусе двигателя имеется клеммная коробка. Открутив крышку коробки, мы увидим, сколько проводов выходит из статора электродвигателя. Их будет либо 3, либо 6. Шесть проводов соединены попарно металлическими пластинами.Так как 6 проводов соединены попарно, у нас тоже получается 3 контакта. На эти 3 контакта подавались три фазы (380В). Надо подать на них фазу и ноль (220В), и мотор должен заработать.

Рассмотрим номер чертежа 1 . ABC – точки соединения обмоток двигателя. Что они идут к терминалам. AB- Это автоматический выключатель. Берем один провод от автомата (автомат), фаза или ноль — большой роли не играет. Соединяем его с одним из контактов на клемме.На рисунке это вывод А. Затем между выводами В и С подключаем рабочий конденсатор Ср. И между этими же контактами подключаем пусковой конденсатор Сп с пусковой кнопкой К.

Как подобрать конденсаторы

Пусковой конденсатор Sp    должен быть электролитическим (можно найти в старых телевизорах). Рабочее напряжение должно быть не менее 450В. Емкость (мФ) подбираем следующим образом: электродвигатель на 1000 об/мин мощностью 1 кВт — 80 мФ; электродвигатель на 1500 об/мин 1 кВт — 120 мФ; Электродвигатель 3000 об/мин 1 кВт — 150 мФ.

Однофазные энергосистемы | Многофазные цепи переменного тока

На принципиальной схеме однофазной системы электропитания мало что показано в отношении проводки практической силовой цепи.

 

Выше показана очень простая цепь переменного тока. Если бы рассеиваемая мощность нагрузочного резистора была существенной, мы могли бы назвать это «схемой питания» или «системой питания», а не рассматривать ее как обычную схему.

Различие между «цепью питания» и «обычной схемой» может показаться произвольным, но с практической точки зрения это определенно не так.

Практический анализ цепей

Одной из таких проблем является размер и стоимость проводки, необходимой для подачи питания от источника переменного тока к нагрузке. Обычно мы не задумываемся об этом, если просто анализируем цепь ради изучения законов электричества.

Однако в реальном мире это может стать серьезной проблемой. Если мы зададим источнику в приведенной выше схеме значение напряжения, а также зададим значения рассеиваемой мощности для двух нагрузочных резисторов, мы сможем определить требования к проводке для этой конкретной схемы:

 

С практической точки зрения проводка для нагрузки 20 кВт при 120 В переменного тока довольно прочная (167 А).

 

 

83,33 А для каждого нагрузочного резистора на рисунке выше дают в сумме 166,66 А общего тока цепи. Это немалое количество тока, и для него потребуются медные провода сечением не менее 1/0.

Такая проволока имеет диаметр более 1/4 дюйма (6 мм) и весит более 300 фунтов на тысячу футов. Имейте в виду, что медь тоже недешева! В наших интересах было бы найти способы минимизировать такие затраты, если бы мы проектировали энергосистему с проводниками большой длины.

Один из способов сделать это — увеличить напряжение источника питания и использовать нагрузки, рассчитанные на рассеивание по 10 кВт каждая при этом более высоком напряжении.

Конечно, нагрузки должны иметь более высокие значения сопротивления, чтобы рассеивать ту же мощность, что и раньше (по 10 кВт каждая) при большем напряжении, чем раньше.

Преимуществом будет меньшее потребление тока, что позволит использовать меньший, легкий и дешевый провод:

 

Для тех же нагрузок 10 кВт при 240 В переменного тока требуется менее прочная проводка, чем при 120 В переменного тока (83 А).

 

 

Теперь наш общий ток цепи составляет 83,33 ампера, вдвое меньше, чем раньше.

Теперь мы можем использовать проволоку 4 калибра, которая весит меньше половины веса проволоки 1/0 калибра на единицу длины. Это значительное снижение стоимости системы без ухудшения производительности.

Вот почему разработчики систем распределения электроэнергии выбирают передачу электроэнергии с использованием очень высокого напряжения (многие тысячи вольт): чтобы извлечь выгоду из экономии, полученной за счет использования меньшего, легкого и дешевого провода.

Опасность повышения напряжения источника

Однако это решение не лишено недостатков. Еще одна практическая проблема с силовыми цепями — опасность поражения электрическим током от высокого напряжения.

Опять же, это обычно не то, на чем мы концентрируемся, изучая законы электричества, но это очень важная проблема в реальном мире, особенно когда речь идет о больших объемах энергии.

Повышение эффективности за счет увеличения напряжения в цепи представляет собой повышенную опасность поражения электрическим током.Энергораспределительные компании решают эту проблему, протягивая свои линии электропередач вдоль высоких столбов или вышек и изолируя линии от несущих конструкций большими фарфоровыми изоляторами.

В точке потребления (потребитель электроэнергии) остается вопрос, какое напряжение использовать для питания нагрузок.

Высокое напряжение обеспечивает большую эффективность системы за счет снижения тока в проводнике, но не всегда практично держать силовую проводку вне досягаемости в точке использования, как это может быть поднято вне досягаемости в распределительных системах.

На этот компромисс между эффективностью и опасностью решили пойти европейские проектировщики энергосистем, поскольку все их домашние хозяйства и бытовые приборы работают при номинальном напряжении 240 вольт вместо 120 вольт, как в Северной Америке.

Вот почему туристы из Америки, посещающие Европу, должны иметь при себе небольшие понижающие трансформаторы для своих портативных приборов, чтобы понизить мощность 240 В переменного тока до более подходящих 120 В переменного тока.

Решения для подачи напряжения потребителям

Понижающие трансформаторы в конечной точке питания используют

Есть ли способ одновременно реализовать преимущества повышения эффективности и снижения угрозы безопасности?

Одним из решений может быть установка понижающих трансформаторов в конечной точке потребления электроэнергии, как это должен делать американский турист, находясь в Европе.

Однако это было бы дорого и неудобно для всего, кроме очень малых нагрузок (где трансформаторы могут быть построены дешево) или очень больших нагрузок (где стоимость толстых медных проводов превышала бы стоимость трансформатора).

Две нагрузки более низкого напряжения в серии

Альтернативным решением может быть использование источника более высокого напряжения для питания двух последовательно подключенных нагрузок более низкого напряжения. Этот подход сочетает в себе эффективность высоковольтной системы с безопасностью низковольтной системы:

 

Последовательно соединенные нагрузки 120 В переменного тока, приводимые в действие источником 240 В переменного тока на 83.3 А полный ток.

 

Обратите внимание на маркировку полярности (+ и -) для каждого показанного напряжения, а также на однонаправленные стрелки для тока.

По большей части я избегал маркировки «полярности» в цепях переменного тока, которые мы анализировали, даже несмотря на то, что это обозначение подходит для обеспечения системы отсчета для фазы.

В последующих разделах этой главы фазовые отношения станут очень важными, поэтому я ввожу это обозначение в начале главы для вашего ознакомления.

Ток через каждую нагрузку такой же, как и в простой 120-вольтовой цепи, но токи не складываются, потому что нагрузки подключены последовательно, а не параллельно.

Напряжение на каждой нагрузке составляет всего 120 вольт, а не 240, поэтому запас прочности выше. Имейте в виду, у нас все еще есть полные 240 вольт по проводам системы питания, но каждая нагрузка работает при пониженном напряжении.

Если кто-то и получит удар током, скорее всего, это произойдет от контакта с проводниками определенной нагрузки, а не от контакта с главными проводами энергосистемы.

Модификации конструкции серии с двумя нагрузками

У этой конструкции есть только один недостаток: последствия отказа одной нагрузки или отключения (при условии, что каждая нагрузка имеет последовательный переключатель включения/выключения для прерывания тока) нехороши.

При последовательной цепи, если какая-либо нагрузка размыкается, ток прекращается и в другой нагрузке. По этой причине нам нужно немного изменить дизайн: (Рисунок ниже)

 

Добавление нейтрального проводника позволяет управлять нагрузками по отдельности.

 

 

Система питания с расщепленной фазой

Вместо одного источника питания на 240 вольт мы используем два источника на 120 вольт (в фазе друг с другом!) последовательно для получения 240 вольт, а затем прокладываем третий провод к точке соединения между нагрузками на случай возникновения одного загрузочное отверстие.

Это называется двухфазной системой питания . Три меньших провода по-прежнему дешевле, чем два провода, необходимых для простой параллельной конструкции, поэтому мы по-прежнему впереди по эффективности.

Проницательный наблюдатель заметит, что нейтральный провод должен переносить только разность тока между двумя нагрузками обратно к источнику.

В приведенном выше случае с идеально «сбалансированными» нагрузками, потребляющими одинаковое количество энергии, нейтральный провод несет нулевой ток.

Обратите внимание, как нейтральный провод подключен к заземлению на стороне источника питания. Это общая черта в энергосистемах, содержащих «нейтральные» провода, поскольку заземление нейтрального провода обеспечивает минимально возможное напряжение в любой момент времени между любым «горячим» проводом и заземлением.

Важным компонентом системы питания с расщепленной фазой является двойной источник переменного напряжения. К счастью, спроектировать и построить его несложно.

Поскольку большинство систем переменного тока в любом случае получают питание от понижающего трансформатора (понижающего напряжение от высоких уровней распределения до напряжения пользовательского уровня, такого как 120 или 240), этот трансформатор можно построить с вторичной обмоткой с отводом от середины:

 

Американское электропитание 120/240 В переменного тока вырабатывается от общего трансформатора с центральным отводом.

 

Если питание переменного тока поступает непосредственно от генератора (альтернатора), катушки могут быть аналогичным образом соединены центральным отводом для того же эффекта. Дополнительные расходы на включение центрального отвода в обмотку трансформатора или генератора минимальны.

Вот где маркировка полярности (+) и (-) становится действительно важной. Это обозначение часто используется для ссылки на фазировку нескольких источников переменного напряжения , поэтому ясно, помогают ли они друг другу («усиливают») или противостоят друг другу («компенсируют»).

Если бы не эта маркировка полярности, соотношение фаз между несколькими источниками переменного тока могло бы быть очень запутанным. Обратите внимание, что источники с расщепленной фазой на схеме (каждый 120 вольт ∠ 0°) с полярностью (+) и (-), как и батареи с последовательным включением, могут быть альтернативно представлены как таковые: (рисунок ниже)

 

Источник с расщепленной фазой 120/240 В переменного тока эквивалентен двум последовательным источникам 120 В переменного тока.

 

Чтобы математически рассчитать напряжение между «горячими» проводами, мы должны вычесть напряжений, потому что их отметки полярности показывают, что они противоположны друг другу:

 

 

Если мы пометим общую точку соединения двух источников (нейтральный провод) одним и тем же знаком полярности (-), мы должны выразить их относительные фазовые сдвиги как разнесенные на 180°.В противном случае мы бы обозначили два источника напряжения, находящихся в прямой оппозиции друг к другу, что дало бы 0 вольт между двумя «горячими» проводниками.

Почему я трачу время на подробное описание меток полярности и фазовых углов? В следующем разделе будет больше смысла!

Энергетические системы в американских домах и легкой промышленности чаще всего имеют расщепленную фазу, обеспечивая так называемое питание 120/240 В переменного тока. Термин «расщепленная фаза» просто относится к раздельному питанию в такой системе.

В более общем смысле этот тип источника питания переменного тока называется однофазным , потому что обе формы напряжения находятся в фазе или в шаге друг от друга.

Термин «однофазный» является противоположностью другому типу энергосистемы, называемой «многофазной», которую мы собираемся подробно исследовать. Приносим извинения за длинное вступление, предшествующее заглавной теме этой главы.

Преимущества многофазных энергосистем становятся более очевидными, если сначала хорошо разобраться в однофазных системах.

 

ОБЗОР:

  • Однофазные энергосистемы определяются наличием источника переменного тока только с одной формой волны напряжения.
  • Система питания с расщепленной фазой — это система с несколькими (синфазными) источниками переменного напряжения, соединенными последовательно, обеспечивающими питание нагрузки более чем одним напряжением с более чем двумя проводами. Они используются в первую очередь для достижения баланса между эффективностью системы (низкие токи в проводниках) и безопасностью (низкие напряжения нагрузки).
  • Источники переменного тока с расщепленной фазой можно легко создать, соединив обмотки катушек трансформаторов или генераторов переменного тока по центру.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Соединение звездой между трехфазной и однофазной сетью.

Эта работа посвящена схемному моделированию преобразования режима шума из-за системной асимметрии в системе привода трехфазного двигателя. На самом деле хорошо известно, что в случае асимметрии системы (например, слегка асимметричных параметров LC-фильтра) дифференциальный шум может преобразовываться в синфазный шум, что приводит к повышенному уровню кондуктивных электромагнитных помех.Это явление наблюдалось с помощью измерений и сообщалось в предыдущих работах, но четкое и строгое аналитическое описание все еще остается сложной задачей. Основное новшество, предложенное в статье, заключается в строгом аналитическом описании преобразования дифференциального шума в синфазный на основе преобразования Кларка и анализа собственных значений. В частности, величина и частотное расположение дифференциальных резонансов, введенных в синфазную цепь, выводятся в замкнутой форме.Кроме того, поскольку асимметрия системы обычно неконтролируема (например, устойчивость компонентов и паразитные элементы), статистический анализ также представлен путем обработки параметров LC-фильтра как случайных величин. Таким образом, вторым вкладом, предложенным в статье, является аналитический вывод в закрытой форме функции плотности вероятности, среднего значения и стандартного отклонения случайного частотного расположения резонансных пиков, введенных в синфазную цепь. Важность аналитических результатов, полученных в статье, двояка.Во-первых, достигается глубокое теоретическое понимание явления с точки зрения концепций теории цепей. Во-вторых, влияние преобразования дифференциального шума в синфазный описывается в количественном выражении. Таким образом, полученные аналитические результаты можно использовать для прогнозирования или объяснения влияния преобразования шума на измерения синфазных токов в частотной области. Теоретические выводы подтверждаются реализацией Simulink во временной области системы привода трехфазного двигателя и анализом в частотной области посредством дискретного преобразования Фурье.

Преимущества трехфазной системы по сравнению с однофазной

В настоящее время трехфазная система переменного тока очень популярна и используется во всем мире для производства, передачи и распределения электроэнергии, а также для электродвигателей.


Трехфазная система имеет следующие преимущества по сравнению с однофазной системой:

  1. Отношение мощности к массе генератора с 3 ø выше по сравнению с генератором с 1 ø. Это означает, что для выработки того же количества электроэнергии размер генератора 3-ø меньше по сравнению с генератором переменного тока 1-ø.Следовательно, общая стоимость генератора переменного тока снижается для производства того же количества энергии. Кроме того, за счет снижения веса транспортировка и установка генератора становятся удобными, и требуется меньше места для размещения генератора в электропомещениях.
  2. Для передачи и распределения электроэнергии одинакового количества энергии требуется меньше материала проводника в системе 3-ø по сравнению с системой 1-ø. Следовательно, система передачи и распределения с 3 диаметрами экономичнее по сравнению с системой с 1 диаметром.
  3. Рассмотрим мощность, вырабатываемую однофазным и трехфазным питанием при коэффициенте мощности, равном единице. Форма сигнала мощности, вырабатываемой при однофазном питании при коэффициенте мощности, равном единице, показана на рисунке (C), а на рисунке (D) показана форма сигнала мощности, вырабатываемой благодаря 3-фазному источнику питания.


  4. Из осциллограмм мощности, показанных на рисунках (C) и (D) выше, видно, что в трехфазной системе мгновенная мощность почти постоянна в течение цикла, что обеспечивает плавную работу машины без вибраций. .Тогда как в системе 1-ø мгновенная мощность пульсирует, следовательно, изменяется в течение цикла, что приводит к вибрациям в машинах.
  5. Отношение мощности к весу трехфазного асинхронного двигателя выше, чем у однофазного асинхронного двигателя. Означает то же количество механической мощности, размер трехфазного асинхронного двигателя меньше по сравнению с однофазным асинхронным двигателем. Следовательно, общая стоимость асинхронного двигателя снижается. Кроме того, за счет снижения веса транспортировка и установка асинхронного двигателя становятся удобными и требуется меньше места для размещения асинхронного двигателя.
  6. Трехфазный асинхронный двигатель запускается автоматически, поскольку магнитный поток, создаваемый трехфазным питанием, вращается по своей природе с постоянной величиной. Принимая во внимание, что асинхронный двигатель 1-ø не запускается автоматически, поскольку магнитный поток, создаваемый источником питания 1-ø, носит пульсирующий характер. Следовательно, мы должны принять некоторые меры, чтобы асинхронный двигатель 1-ø запустился самостоятельно, что еще больше увеличивает стоимость асинхронного двигателя 1-ø.
  7. 3-фазный двигатель имеет лучший коэффициент мощности
  8. Отношение мощности к массе 3-фазного трансформатора выше, чем у 1-ø трансформатора.Означает, что для того же количества электроэнергии размер трехфазного трансформатора меньше по сравнению с однофазным трансформатором. Следовательно, общая стоимость трансформатора снижается. Кроме того, за счет снижения веса транспортировка и установка трансформатора становятся удобными, а для размещения трансформатора требуется меньше места.
  9. В случае неисправности любой обмотки трехфазного трансформатора оставшиеся две обмотки можно использовать в разомкнутом треугольнике для обслуживания трехфазной нагрузки. То же самое невозможно в трансформаторе 1-ø.Эта способность трехфазного трансформатора еще больше повышает надежность трехфазного трансформатора.
  10. Трехфазная система может использоваться для питания нагрузки 1 ø, тогда как наоборот невозможно.
  11. Постоянный ток, выпрямленный от трехфазного источника питания, имеет коэффициент пульсации 4%, а постоянный ток, выпрямленный от однофазного источника питания, имеет коэффициент пульсации 48,2%. Средний постоянный ток, выпрямленный от источника питания с диаметром 3, содержит меньше пульсаций по сравнению с постоянным током, выпрямленным от источника с диаметром 1 ø. Следовательно, потребность в фильтре снижается для постоянного тока, выпрямленного от трехфазного источника питания.Которые снижают общую стоимость преобразователя.

Из вышеизложенного видно, что трехфазная система более экономична, эффективна, надежна и удобна по сравнению с однофазной системой.

Трехфазный двигатель в однофазной сети. Схема подключения трехфазного двигателя

Бывают в жизни ситуации, когда нужно включить какое-то промышленное оборудование в обычную домашнюю электросеть. Также есть проблема с количеством проводов. У машин, предназначенных для эксплуатации на заводах, вывода обычно три, а иногда и четыре.Что с ними делать, куда их подключать? Те, кто попробовал разные варианты, убедились, что моторы просто не хотят крутиться. Возможно ли однофазное подключение трехфазного двигателя? Да, вы можете добиться вращения. К сожалению, в этом случае падение мощности практически неизбежно, но в некоторых ситуациях это единственный выход.

Напряжения трехфазной сети и их соотношение

Чтобы понять, как подключить трехфазный двигатель к обычной розетке, необходимо понять, как соотносятся напряжения в промышленной сети.Известные значения напряжений — 220 и 380 вольт. Раньше было 127 В, но в пятидесятые годы от этого параметра отказались в пользу более высокого. Откуда взялись эти «магические числа»? Почему не 100, 200 или 300? Кажется, что круглые числа легче вычислить.

Большинство промышленного электрооборудования предназначено для подключения к трехфазной сети переменного тока. Напряжение каждой фазы по отношению к нулевому проводу 220 вольт, как в домашней розетке. Откуда 380 В? Это очень просто, достаточно рассмотреть равнобедренный треугольник с углами 60, 30 и 30 градусов, представляющий собой векторную диаграмму напряжений.Длина наибольшей стороны будет равна длине бедра, умноженной на cos 30°. После несложных вычислений можно убедиться, что 220 x cos 30° = 380.

Трехфазный двигатель

Не все типы промышленных двигателей могут работать от одной фазы. Наиболее распространенными из них являются «рабочие лошадки», составляющие большинство электрических машин на любом предприятии — асинхронные машины мощностью 1 — 1,5 кВА. Как этот трехфазный двигатель работает в трехфазной сети, для которой он предназначен?

Изобретателем этого революционного устройства стал русский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский.Этот выдающийся инженер-электрик был сторонником теории трехфазной питающей сети, которая в наше время стала господствующей. Трехфазный асинхронный двигатель работает по принципу индукции токов от обмоток статора к замкнутым проводникам ротора. В результате их протекания по короткозамкнутым обмоткам в каждой из них возникает магнитное поле, взаимодействующее с силовыми линиями статора. Это приводит к крутящему моменту, который приводит к круговому движению оси двигателя.

Обмотки расположены под углом 120°, поэтому вращающееся поле, создаваемое каждой фазой, последовательно толкает каждую намагниченную сторону ротора.

Треугольник или звезда?

Трехфазный двигатель в трехфазную сеть может включаться двумя способами — с нулевым проводом или без него. Первый способ называется «звездой», в этом случае каждая из обмоток находится под фазным напряжением (между фазой и нулем), равным в наших условиях 220 В. Схема подключения трехфазного двигателя «треугольник» предполагает последовательное подключение трех обмоток и линейного (380 В) напряжения к узлам коммутации.Во втором случае двигатель будет выдавать большую мощность примерно в 1,5 раза.

Как включить двигатель в обратном направлении?

Управление трехфазным двигателем может предполагать необходимость изменения направления вращения на противоположное, то есть обратное. Для этого нужно всего лишь поменять местами два провода из трех.

Для удобства изменения схемы в клеммной коробке Двигатель снабжен перемычками, как правило, из меди. Для включения «звездой» аккуратно соедините три выходных провода обмоток между собой.«Треугольник» немного сложнее, но с ним справится любой электрик средней квалификации.

Фазосдвигающие емкости

Итак, порой возникает вопрос, как подключить трехфазный двигатель к стандартной бытовой розетке. Если просто попробовать подключить два провода к вилке, то она не будет крутиться. Для того, чтобы дело пошло, нужно смоделировать фазу, сдвинув приложенное напряжение на некоторый угол (желательно 120°). Такого эффекта можно добиться, применив фазосдвигающий элемент.Теоретически это может быть и индуктивность, и даже сопротивление, но чаще трехфазный двигатель в однофазную сеть включается с помощью электрических конденсаторов (конденсаторов), обозначаемых на схемах латинской буквой С.

Что касается приложений дросселей, затруднительно из-за сложности определения их номинала (если он не указан на корпусе прибора). Для измерения величины L нужен специальный прибор или схема, собранная для этой цели. Кроме того, выбор доступных дросселей обычно ограничен.Впрочем, экспериментально можно подобрать любой фазосдвигающий элемент, но дело это хлопотное.

Что происходит при включении двигателя? На одну из точек соединения подается ноль, на другую — фаза, а на третью — определенное напряжение, сдвинутое на некоторый угол по отношению к фазе. Неспециалисту также ясно, что работа двигателя не будет полной по отношению к механической мощности на валу, но в некоторых случаях достаточно самого факта вращения. Однако даже при пуске могут возникнуть некоторые проблемы, например, отсутствие начального момента, способного сдвинуть ротор с места.Что делать в этом случае?

Конденсатор пусковой

В момент пуска вала необходимы дополнительные усилия для преодоления сил инерции и трения покоя. Для увеличения крутящего момента необходимо установить дополнительный конденсатор, который включается в цепь только в момент пуска, а затем отключается. Для этих целей оптимальным вариантом является использование кнопки закрытия без фиксации положения. Схема подключения трехфазного двигателя с пусковым конденсатором приведена ниже, она проста и понятна.При подаче напряжения нажмите кнопку «Пуск» и пусковой конденсатор создаст дополнительный фазовый сдвиг. После того, как двигатель раскручен до необходимых оборотов, кнопку можно (и даже нужно) отпустить, и в цепи останется только работоспособность.

Расчет значений емкостей

Итак, мы выяснили, что для включения трехфазного двигателя в однофазную сеть требуется дополнительная схема подключения, включающая, помимо пусковой кнопки, два конденсатора.Их значение нужно знать, иначе система работать не будет. Во-первых, мы определяем величину электрической мощности, необходимой для того, чтобы заставить ротор сдвинуться со своего места. При параллельном включении это сумма:

С = См + Сп, где:

От ст — пуск дополнительного отключения после взлетной мощности;

С р — рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

Также нам понадобится значение номинального тока I н (указано на табличке, прикрепленной к двигателю на заводе).Этот параметр также можно определить по простой формуле:

I н = P/(3 x U), где:

U – напряжение, при соединении «звездой» – 220 В, а если «треугольником», затем 380 В;

Р — мощность трехфазного двигателя, иногда в случае потери таблички определяется на глаз.

Итак, зависимости потребной рабочей мощности рассчитываются по формулам:

С р = Ср = 2800 I н / U — для «звезды»;

С р = 4800 I н/У — для «треугольника»;

Пусковой конденсатор должен быть более чем в 2-3 раза больше рабочего конденсатора.Единица измерения микрофарад.

Существует очень простой способ расчета емкости: C = P / 10, но эта формула дает порядок цифры, а не ее значение. Однако повозиться придется в любом случае.

Зачем нужна посадка

Приведенный выше метод расчета является приблизительным. Во-первых, указанное на корпусе номинальное значение электрической емкости может существенно отличаться от фактического значения. Во-вторых, бумажные конденсаторы (вообще вещь недешевая) часто используются б/у, а они, как и все остальные предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от этого параметра.В-третьих, ток, который будет потребляться двигателем, зависит от величины механической нагрузки на вал, и поэтому его можно оценить только экспериментально. Как это сделать?

Потребуется немного терпения. В результате может получиться довольно большой набор конденсаторов, соединенных параллельно и последовательно. Главное — после окончания работы все правильно закрепить, чтобы спаянные концы не отвалились от исходящих от мотора вибраций. И тогда не лишним будет еще раз проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.

Составление емкости аккумулятора

Если у мастера нет специальных электролитических клещей, позволяющих измерять ток без разрыва цепей, то последовательно подключайте амперметр к каждому проводу, входящему в трехфазный двигатель. В однофазной сети будет течь общая величина, и подбор конденсаторов должен быть направлен на наиболее равномерную загрузку обмоток. Следует помнить, что при последовательном соединении общая емкость уменьшается по закону:

1/С = 1/С1 + 1/С2… и так далее, а при параллели — наоборот, складывается.

Также необходимо не забывать о таком важном параметре, как напряжение, на которое рассчитан конденсатор. Он должен быть не меньше номинала сети, а лучше с запасом.

Разрядный резистор

Схема трехфазного двигателя, включенного между одной фазой и нулевым проводом, иногда дополняется сопротивлением. Он служит для того, чтобы пусковой конденсатор не накапливал заряд, оставшийся после того, как машина уже была выключена.Эта энергия может вызвать поражение электрическим током, не опасное, но крайне неприятное. Чтобы обезопасить себя, необходимо параллельно пусковой емкости подключить резистор (у электриков это называется «шунтирование»). Величина его сопротивления велика — от половины мегаома до мегаома, но по размерам он мал, так что это вполне себе полуваттная мощность. Впрочем, если пользователь не боится быть «зажатым», то и без этой детали вполне можно обойтись.

Использование электролитов

Как уже отмечалось, пленочные или бумажные электрические емкости дороги, и приобрести их не так просто, как хотелось бы.Однофазное подключение трехфазного двигателя можно осуществить с помощью недорогих и доступных электролитических конденсаторов. При этом они тоже будут не очень дешевы, так как должны выдерживать 300 В постоянного тока. В целях безопасности их следует шунтировать полупроводниковыми диодами (Д 245 или Д 248, например), но стоит помнить, что при пробое этих устройств на электролит падает переменное напряжение, и он сначала сильно нагревается и затем взорваться громко и эффектно. Поэтому без крайней необходимости лучше использовать конденсаторы бумажного типа, работающие под напряжением хоть постоянным, хоть переменным.Некоторые мастера вполне допускают использование электролитов в пусковых цепях. Из-за кратковременного действия на них переменного напряжения они могут не успеть взорваться. Лучше не экспериментировать.

Если нет конденсаторов

Где рядовые граждане, не имеющие доступа к электрическим и электронным деталям, пользующимся спросом? На барахолках и барахолках. Там они лежат бережно обласканные чьими-то (обычно пожилыми) руками от старых стиральных машин, телевизоров и прочей внедомовой техники и строительного бытового и промышленного оборудования.Многие просят эту продукцию советского производства: продавцы знают, что если вещь нужна, они ее купят, а если нет, то бесплатно не возьмут. Бывает, что самого необходимого (в данном случае конденсатора) просто нет. А что мне делать? Без проблем! Резисторы сойдут, но нужны мощные, желательно керамические и стекловидные. Конечно, идеальная резистивная (активная) фаза не сдвигается, но в этом мире нет ничего идеального, и в нашем случае это хорошо.Каждое физическое тело имеет свою индуктивность, электрическую мощность и удельное сопротивление, будь то крошечная пылинка или огромная гора. Включение трехфазного двигателя в розетку становится возможным, если на приведенных схемах конденсатор заменить импедансом, значение которого рассчитывается по формуле:

R = (0,86 х U)/кI, где:

кI — значение силы тока при трехфазном присоединении, А;

У наши верные 220 вольт.

Какие двигатели подходят?

Прежде чем купить за большие деньги мотор, который умный хозяин намерен использовать в качестве привода шлифовального круга, циркулярной пилы, сверлильного станка или какого-то другого полезного бытового прибора, не перестанет думать о его применимости для этих целей.Далеко не каждый трехфазный двигатель в однофазной сети вообще может работать. Например, серию МА (у нее короткозамкнутый ротор с двойной клеткой) следует исключить, чтобы не тащить домой немалый и бесполезный вес. В общем, лучше всего сначала поэкспериментировать или пригласить опытного человека, электромеханика, например, и перед покупкой посоветоваться с ним. Вполне подойдет асинхронный двигатель трехфазный серии УАД, АПН, АО2, АО и, конечно же, А. Эти индексы указаны на заводских табличках.

р>>

Ловато Электрик | Энергетика и автоматизация

Выберите страну Выберите страну…Глобальный сайт—————-КанадаКитайХорватияЧехияГерманияФранцияИталияПольшаРумынияРоссийская ФедерацияИспанияШвейцарияТурцияОбъединенные Арабские ЭмиратыСоединенное КоролевствоСоединенные Штаты————— -AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua И BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia И HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова (Мальвинские) Фарерских IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard остров и МакДональда IslandsHoly See (Vatican City State) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика OfIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика OfKorea, Республика OfKosovoKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedonia, бывшая югославская Республика OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты OfMoldova, Республика OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew КаледонияНовая ЗеландияНикарагуаНигерНигерияНиуэ Остров НорфолкСеверные Марианские островаНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаP APUA Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Киттс И NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Фолиант И PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика OfThailandTogoTokelauTongaTrinidad И TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks И Кайкос островаТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыОтдаленные малые острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, U.с.Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

LOVATO Electric S.p.A. Via Don E. Mazza, 12 — 24020 Gorle (BG) ИТАЛИЯ Cap. соц. Верс. Евро 3.200.000 Код. Фиск. е Часть. ИВА н. 01921300164 Идент. НЕТ. IT 01921300164

Сбалансированная трехфазная цепь — EEEGUIDE.COM

Сбалансированная трехфазная цепь:

Решение сбалансированной трехфазной цепи легко выполняется путем решения однофазной сети, соответствующей эталонной фазе.

На рис. 4.1 показана простая симметричная трехфазная цепь. Таким образом, нейтрали генератора и нагрузки имеют одинаковый потенциал, так что I n = 0. Таким образом, полное сопротивление нейтрали Z n не влияет на поведение сети. Для эталонной фазы a

Токи и напряжения в других фазах имеют одинаковую величину, но постепенно сдвигаются по фазе на 120°. Уравнение (4.1) соответствует однофазной сети рис. 4.2, решение которой полностью определяет решение сбалансированной трехфазной цепи.

Теперь рассмотрим случай, когда трехфазный трансформатор является частью трехфазной системы. Если трансформатор соединен Y/Y, как показано на рис. 4.3а, то в однофазном эквиваленте трехфазной цепи он, очевидно, может быть представлен однофазным трансформатором (как на рис. 4.3б) с первичной и вторичная, относящаяся к фазе а трехфазного трансформатора.

Если трансформатор соединен звездой/треугольником, как на рис. 4.4а, сторона треугольника должна быть заменена эквивалентным соединением звездой, как показано пунктиром, чтобы получить однофазный эквивалент рис.4.4б. Однако здесь следует отметить важный факт. На стороне треугольника напряжение к нейтрали V AN и линейный ток I A имеют определенный фазовый сдвиг по сравнению со значениями стороны звезды V и и I a (90° для показанной маркировки фаз). В однофазном эквиваленте (V AN , I A ) находятся соответственно в фазе с (V ан , I ан ).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.