Priključitev trifaznega motorja na trifazno omrežje. Tri faze ali ena - kaj je bolje? Kako povezati 3 faze

Pozdravljeni vsi skupaj! Danes vam bom pokazal, kako dobiti trifazno omrežje iz običajnega enofaznega omrežja 220 V in to brez posebnih stroškov. Najprej pa vam bom povedal o svoji težavi, ki je nastala pred iskanjem takšne rešitve.
Imel sem močno sovjetsko namizno žago (2 kW), ki je bila priključena na trifazno omrežje. Moji poskusi, da bi ga napajal iz enofaznega omrežja, kot je običajno, niso bili mogoči: prišlo je do močnega padca moči, začetni kondenzatorji so se segreli in sam motor se je segrel.
Na srečo sem nekoč porabil čas za iskanje rešitve na internetu. Kjer sem naletel na video, kjer je en tip naredil nekakšen razdelilnik z uporabo močnega elektromotorja. Nato je to trifazno omrežje namestil po obodu svoje garaže in nanj priključil vse druge naprave, ki potrebujejo trifazno napetost. Pred začetkom dela je prišel v garažo, zagnal točilni motor in ta je deloval vse do odhoda. Načeloma mi je bila rešitev všeč.
Odločil sem se, da ga ponovim in naredim svoj cepilnik. Kot motor sem vzel starega sovjetskega s 3,5 kW moči, z zvezdastimi navitji.

Shema

Celotno vezje je sestavljeno iz le nekaj elementov: splošnega stikala za vklop, gumba za zagon, kondenzatorja 100 uF in samega močnega motorja.

Kako vse to deluje? Najprej napajamo enofazno napajanje razdelilnega motorja, priključimo kondenzator na gumb za zagon in ga tako zaženemo. Ko se motor zavrti do želene hitrosti, lahko kondenzator izklopite. Zdaj lahko na izhod faznega razdelilnika priključite obremenitev, v mojem primeru namizno krožno in še več trifaznih obremenitev.

Telo naprave - okvir je izdelan iz vogalov v obliki črke L, vsa oprema je pritrjena na kos OSB plošče. Na vrhu so preoblikovani ročaji za prenašanje celotne strukture, na izhod pa je priključena tripolna vtičnica.

Po priklopu žage preko takšne naprave je prišlo do občutnega izboljšanja delovanja, nič se ne segreje, moči je dovolj, pa ne samo za žago. Nič ne renči ali brenči kot prej.
Priporočljivo je le, da je razdelilni motor vsaj 1 kW močnejši od porabnikov, takrat ne bo opaznega padca moči pri nenadni obremenitvi.
Ne glede na to, kdo govori o tem, da sinus ni čist ali da ne bo dal nič, vam svetujem, da jih ne poslušate. Napetostni sinusni val je čist in razdeljen natanko 120 stopinj, zaradi česar priključena oprema prejme visokokakovostno napetost, zato se ne segreje.
Druga polovica bralcev, ki bodo govorili v 21. stoletju in veliki razpoložljivosti trifaznih napetostnih frekvenčnih pretvornikov, lahko rečem, da je moja rešitev večkrat cenejša, saj je stari motor precej enostavno najti. Lahko celo vzamete takšnega, ki ni primeren za obremenitev, s šibkimi in skoraj zlomljenimi ležaji.
Moj fazni razdelilnik v stanju mirovanja ne porabi toliko: nekje 200 - 400 W, moč priključenih orodij se znatno poveča v primerjavi z običajno shemo povezovanja prek zagonskih kondenzatorjev.
Na koncu bi rad utemeljil svojo izbiro te rešitve: zanesljivost, neverjetna preprostost, nizki stroški, velika moč.

V gospodinjstvu se včasih pojavi potreba po zagonu 3-faznega asinhronega elektromotorja (AM). Če imate 3-fazno omrežje, to ni težko. V odsotnosti trifaznega omrežja lahko motor zaženete iz enofaznega omrežja z dodajanjem kondenzatorjev v vezje.

Strukturno je IM sestavljen iz mirujočega dela - statorja in gibljivega dela - rotorja. Navitja so nameščena v reže na statorju. Navitje statorja je trifazno navitje, katerega vodniki so enakomerno razporejeni po obodu statorja in fazno položeni v reže s kotno razdaljo 120 el. stopnje. Konci in začetki navitij so speljani v razvodno omarico. Navitja tvorijo pare polov. Nazivna hitrost rotorja motorja je odvisna od števila parov polov. Večina splošnih industrijskih motorjev ima 1-3 pare polov, manj pogosto 4. IM z velikim številom parov polov imajo nizek izkoristek, večje dimenzije in se zato redko uporabljajo. Več kot je parov polov, nižja je hitrost rotorja motorja. Splošni industrijski motorji se proizvajajo s številnimi standardnimi vrtljaji rotorja: 300, 1000, 1500, 3000 vrt./min.

Rotor IM je gred, na kateri je kratkostično navitje. Pri motorjih z nizko in srednjo močjo je navitje običajno izdelano z vlivanjem staljene aluminijeve zlitine v utore jedra rotorja. Skupaj s palicami so uliti kratkostični obroči in končne lamele, ki prezračujejo stroj. Pri strojih z veliko močjo je navitje izdelano iz bakrenih palic, katerih konci so z varjenjem povezani s kratkostičnimi obroči.

Ko je IM vklopljen v 3-faznem omrežju, začne tok teči skozi navitja izmenično ob različnih časih. V enem časovnem obdobju tok teče vzdolž pola faze A, v drugem vzdolž pola faze B, v tretjem vzdolž pola faze C. Prehaja skozi poli navitij, tok izmenično ustvarja vrteče se magnetno polje, ki vpliva na navitje rotorja in povzroči, da se vrti, kot da ga potiska v različnih ravninah ob različnih časih.

Če vklopite IM v 1-faznem omrežju, bo navor ustvaril samo eno navitje. Tak trenutek bo deloval na rotorju v eni ravnini. Ta trenutek ni dovolj za premikanje in vrtenje rotorja. Za ustvarjanje faznega premika polovnega toka glede na napajalno fazo se na sliki 1 uporabljajo kondenzatorji s faznim premikanjem.

Kondenzatorji se lahko uporabljajo katere koli vrste, razen elektrolitskih. Kondenzatorji, kot so MBGO, MBG4, K75-12, K78-17, so zelo primerni. Nekateri podatki o kondenzatorju so prikazani v tabeli 1.

Če je potrebno pridobiti določeno kapacitivnost, je treba kondenzatorje povezati vzporedno.

Glavne električne značilnosti IM so podane v podatkovnem listu, slika 2.

Slika 2

Iz potnega lista je razvidno, da je motor trifazni, z močjo 0,25 kW, 1370 vrt / min, je mogoče spremeniti shemo povezave navitja. Priključni diagram za navitja je "trikotnik" pri napetosti 220 V, "zvezda" pri napetosti 380 V, tok je 2,0 / 1,16 A.

Diagram zvezdne povezave je prikazan na sliki 3. S to povezavo se v navitja elektromotorja med točkama AB (linearna napetost U l) dovaja napetost, ki je krat večja od napetosti med točkama AO (fazna napetost U f).

Slika 3 Diagram povezave v zvezdico.

Tako je linearna napetost nekajkrat večja od fazne napetosti: . V tem primeru je fazni tok I f enak linearnemu toku I l.

Oglejmo si diagram povezave trikotnika na sl. 4:

Slika 4 Diagram trikotne povezave

Pri takšni povezavi je linearna napetost U L enaka fazni napetosti U f., tok v liniji I l pa je večkrat večji od faznega toka I f:.

Torej, če je IM zasnovan za napetost 220/380 V, se za priključitev na fazno napetost 220 V uporablja "trikotni" povezovalni diagram za navitja statorja. In za priključitev na linearno napetost 380 V - zvezda povezava.

Za zagon tega IM iz enofaznega omrežja z napetostjo 220 V moramo vklopiti navitja po vezju "delta", sl. 5.

Slika 5 Priključni diagram EM navitij po diagramu "trikotnika".

Shema povezave navitij v izhodni škatli je prikazana na sl. 6

Slika 6 Povezava v izhodni škatli ED po shemi "trikotnik".

Za priključitev električnega motorja po vezju "zvezda" je potrebno dve fazni navitji priključiti neposredno na enofazno omrežje, tretjega pa prek delovnega kondenzatorja C p na katero koli omrežno žico na sl. 6.

Povezava v priključni omarici za zvezdni tokokrog je prikazana na sl. 7.

Slika 7 Priključni diagram navitij EM po shemi "zvezda".

Shema povezave navitij v izhodni škatli je prikazana na sl. 8

Slika 8 Povezava v izhodni škatli ED po shemi "zvezda".

Kapaciteta delovnega kondenzatorja C p za ta vezja se izračuna po formuli:
,
kjer I n - nazivni tok, U n - nazivna delovna napetost.

V našem primeru je za vklop vezja "trikotnik" kapacitivnost delovnega kondenzatorja C p = 25 µF.

Delovna napetost kondenzatorja mora biti 1,15-krat večja od nazivne napetosti napajalnega omrežja.

Za zagon IM majhne moči običajno zadostuje delovni kondenzator, pri moči nad 1,5 kW pa se motor bodisi ne zažene ali zelo počasi pospešuje, zato je treba uporabiti tudi zagonski kondenzator C p Kapaciteta začetnega kondenzatorja mora biti 2,5-3 krat večja od zmogljivosti kondenzatorja delovnega kondenzatorja.

Priključni diagram navitij elektromotorja, povezanih v trikotniku z uporabo zagonskih kondenzatorjev C p, je prikazan na sl. 9.

Sl. 9 Priključni diagram navitij EM po diagramu "trikotnika" z uporabo začetnih kondenzatov

Priključni diagram navitij zvezdnega motorja z uporabo zagonskih kondenzatorjev je prikazan na sl. 10.

Slika 10 Priključni diagram navitij EM po vezju "zvezda" z uporabo zagonskih kondenzatorjev.

Zagonski kondenzatorji C p so priključeni vzporedno z delovnimi kondenzatorji s pomočjo gumba KN za čas 2-3 s. V tem primeru naj bi hitrost vrtenja rotorja elektromotorja dosegla 0,7 do 0,8 nazivne hitrosti vrtenja.

Za zagon IM z uporabo začetnih kondenzatorjev je priročno uporabiti gumb Slika 11.

Slika 11

Strukturno je gumb tripolno stikalo, katerega en par kontaktov se zapre, ko pritisnete gumb. Ko se sprosti, se kontakti odprejo, preostali par kontaktov pa ostane vključen, dokler ne pritisnete gumba za zaustavitev. Srednji par kontaktov opravlja funkcijo gumba KN (sl. 9, sl. 10), preko katerega so povezani zagonski kondenzatorji, druga dva para delujeta kot stikalo.

Lahko se izkaže, da so v priključni omarici elektromotorja konci faznih navitij izdelani znotraj motorja. Potem se lahko IM poveže le po diagramih na sl. 7, sl. 10, odvisno od moči.

Obstaja tudi shema za povezavo statorskih navitij trifaznega elektromotorja - delna zvezda sl. 12. Izvedba povezave po tej shemi je možna, če se začetki in konci faznih navitij statorja izpeljejo v razdelilno omarico.

Slika 12

Priporočljivo je priključiti elektromotor po tej shemi, ko je potrebno ustvariti začetni navor, ki presega nazivni. Ta potreba se pojavi pri pogonih mehanizmov s težkimi zagonskimi pogoji, pri zagonu mehanizmov pod obremenitvijo. Upoštevati je treba, da nastali tok v napajalnih žicah presega nazivni tok za 70-75%. To je treba upoštevati pri izbiri prereza žice za priključitev elektromotorja.

Kapacitivnost delovnega kondenzatorja C p za vezje na sl. 12 se izračuna po formuli:
.

Kapacitivnost začetnih kondenzatorjev mora biti 2,5-3 krat večja od kapacitivnosti C r. Delovna napetost kondenzatorjev v obeh tokokrogih mora biti 2,2-krat večja od nazivne napetosti.

Običajno so sponke statorskih navitij elektromotorjev označene s kovinskimi ali kartonskimi oznakami, ki označujejo začetke in konce navitij. Če iz nekega razloga ni oznak, nadaljujte na naslednji način. Najprej se določi pripadnost žic posameznim fazam navitja statorja. To storite tako, da vzamete katerega koli od 6 zunanjih priključkov elektromotorja in ga priključite na katerikoli vir napajanja, drugi priključek vira pa priključite na kontrolno lučko in se z drugo žico iz svetilke izmenično dotikajte preostalih 5 priključke statorskega navitja, dokler ne zasveti lučka. Ko lučka zasveti, to pomeni, da sta 2 terminala v isti fazi. Običajno označimo začetek prve žice C1 z oznakami in njen konec - C4. Podobno bomo našli začetek in konec drugega navitja in jih označili s C2 in C5 ter začetek in konec tretjega - C3 in C6.

Naslednja in glavna faza bo določitev začetka in konca statorskih navitij. Za to bomo uporabili izbirno metodo, ki se uporablja za elektromotorje z močjo do 5 kW. Povežimo vse začetke faznih navitij elektromotorjev glede na predhodno povezane oznake v eno točko (z zvezdnim vezjem) in priključimo elektromotor na enofazno omrežje s pomočjo kondenzatorjev.

Če motor takoj doseže nazivno število vrtljajev brez močnega brnenja, to pomeni, da so vsi začetki ali vsi konci navitja zadeli skupno točko. Če ob vklopu motor močno brni in rotor ne more doseči nazivne hitrosti, je treba sponke C1 in C4 v prvem navitju zamenjati. Če to ne pomaga, je treba konca prvega navitja vrniti v prvotni položaj in zdaj zamenjati priključka C2 in C5. Naredite enako; za tretji par, če motor še naprej brni.

Pri določanju začetkov in koncev navitij dosledno upoštevajte varnostne predpise. Še posebej, ko se dotikate sponk statorskega navitja, držite žice samo za izolirani del. To je treba storiti tudi zato, ker ima električni motor skupno jekleno magnetno jedro in se lahko na sponkah drugih navitij pojavi velika napetost.

Za spremembo smeri vrtenja rotorja IM, priključenega na enofazno omrežje po vezju "trikotnik" (glej sliko 5), je dovolj, da povežete tretje fazno navitje statorja (W) skozi kondenzator na sponko drugega faznega navitja statorja (V).

Če želite spremeniti smer vrtenja IM, priključenega na enofazno omrežje v skladu z vezjem "zvezda" (glej sliko 7), morate priključiti tretje fazno navitje statorja (W) skozi kondenzator na terminal. drugega navitja (V).

Pri preverjanju tehničnega stanja elektromotorjev lahko pogosto z razočaranjem opazite, da se po dolgotrajnem delovanju pojavi tuji hrup in vibracije, rotor pa je težko vrteti ročno. Razlog za to je lahko slabo stanje ležajev: tekalne steze so prekrite z rjo, globokimi praskami in udrtinami, poškodovane so posamezne krogle in kletka. V vseh primerih je potrebno elektromotor pregledati in odpraviti morebitne napake. V primeru manjših poškodb je dovolj, da ležaje operete z bencinom in jih namažete.

Trifazni asinhroni motorji, ki se pogosto uporabljajo zaradi svoje široke uporabe, so sestavljeni iz mirujočega statorja in gibljivega rotorja. Navijalni vodniki so položeni v reže statorja s kotno razdaljo 120 električnih stopinj, katerih začetki in konci (C1, C2, C3, C4, C5 in C6) so izpeljani v razvodno omarico. Navitja so lahko povezana v skladu z "zvezdo" (konci navitij so povezani drug z drugim, napajalna napetost se napaja na njihove začetke) ali "trikotnik" (konci enega navitja so povezani z začetkom drugega ).

V razdelilni omarici so kontakti običajno premaknjeni - nasproti C1 ni C4, ampak C6, nasproti C2 - C4.

Ko je trifazni motor priključen na trifazno omrežje, začne tok teči skozi njegova navitja ob različnih časih zaporedoma, kar ustvarja vrtljivo magnetno polje, ki deluje z rotorjem in povzroči njegovo vrtenje. Ko je motor vklopljen v enofaznem omrežju, se ne ustvari navor, ki bi lahko premaknil rotor.

Med različnimi načini priključitve trifaznih elektromotorjev na enofazno omrežje je najpreprostejša povezava tretjega kontakta preko faznega kondenzatorja.

Hitrost vrtenja trifaznega motorja, ki deluje iz enofaznega omrežja, ostane skoraj enaka kot pri priključitvi na trifazno omrežje. Na žalost tega ne moremo reči o moči, katere izgube dosegajo pomembne vrednosti. Natančne vrednosti izgube moči so odvisne od povezovalnega diagrama, pogojev delovanja motorja in vrednosti kapacitivnosti faznega kondenzatorja. Približno trifazni motor v enofaznem omrežju izgubi približno 30-50% svoje moči.

Vsi trifazni elektromotorji niso sposobni dobro delovati v enofaznih omrežjih, vendar se večina s to nalogo povsem zadovoljivo spopade - razen izgube moči. V bistvu se za delovanje v enofaznih omrežjih uporabljajo asinhroni motorji z rotorjem s kletko (A, AO2, AOL, APN itd.).

Asinhroni trifazni motorji so zasnovani za dve nazivni omrežni napetosti - 220/127, 380/220 itd. Najpogostejši elektromotorji z delovno napetostjo navitij so 380/220V (380V za zvezdo, 220 za trikot).Večja napetost za zvezdo, nižja za trikot.V potnem listu in na ploščici motorja je med drugimi parametri navedeno delovanje napetost je navedena napetost navitij, njihov povezovalni diagram in možnost spreminjanja.

Oznaka na ploščici A označuje, da je mogoče navitja motorja povezati bodisi kot "trikotnik" (pri 220V) ali "zvezdo" (pri 380V). Pri priključitvi trifaznega motorja na enofazno omrežje je priporočljivo uporabiti trikotno vezje, saj bo v tem primeru motor izgubil manj moči kot pri priključitvi na zvezdo.

Tablični računalnik B obvešča, da so navitja motorja povezana v konfiguraciji zvezde, razdelilna omarica pa ne omogoča njihovega preklopa na trikotnik (obstajajo le trije terminali). V tem primeru se lahko bodisi sprijaznite z veliko izgubo moči tako, da motor povežete v konfiguraciji zvezde, ali pa s prodiranjem navitja elektromotorja poskusite izvleči manjkajoče konce, da povežete navitja v konfiguraciji trikotnika.

Če je delovna napetost motorja 220/127 V, potem lahko motor priključite samo na enofazno omrežje 220 V z zvezdnim vezjem. Če priključite 220V v trikotnik, bo motor pregorel.

Začetki in konci navitij (različne možnosti)

Morda je glavna težava pri povezovanju trifaznega motorja z enofaznim omrežjem razumevanje žic, ki gredo v razdelilno omarico ali, če je ni, preprosto vodijo iz motorja.

Najenostavnejši primer je, ko so navitja v obstoječem motorju 380/220 V že povezana v trikotniku. V tem primeru morate samo priključiti napajalne žice toka ter delovne in zagonske kondenzatorje na sponke motorja v skladu s povezovalno shemo.

Če so navitja v motorju povezana z "zvezdo" in jo je mogoče spremeniti v "trikotnik", potem tudi tega primera ni mogoče opredeliti kot zapletenega. Preprosto morate spremeniti povezovalni diagram navitij v "trikotnik" z uporabo mostičkov za to.

Določitev začetkov in koncev navitij. Situacija je bolj zapletena, če se v razdelilno omarico izvleče 6 žic, ne da bi označili njihovo pripadnost določenemu navitju in označili začetke in konce. V tem primeru gre za rešitev dveh težav (preden pa to storite, morate na internetu poiskati dokumentacijo za elektromotor. Morda je opisano, čemu pripadajo žice različnih barv.):

• prepoznavanje parov žic, ki pripadajo enemu navitju;
• iskanje začetka in konca navitij.

Prvo nalogo rešimo tako, da vse žice "zvonimo" s testerjem (merjenje upora). Če nimate naprave, lahko težavo rešite z žarnico svetilke in baterijami, tako da povežete obstoječe žice v tokokrog zaporedno z žarnico. Če slednji sveti, to pomeni, da oba konca, ki ju testirate, pripadata istemu navitju. Na ta način se določijo trije pari žic (A, B in C na spodnji sliki), ki pripadajo trem navitjem.

Druga naloga (določanje začetka in konca navitij) je nekoliko bolj zapletena in zahteva baterijo in kazalni voltmeter. Digitalno ni primerno zaradi vztrajnosti. Postopek določanja koncev in začetkov navitij je prikazan na diagramih 1 in 2.

Do koncev enega navitja (npr. A) baterija je povezana s konci druge (npr. B) - kazalni voltmeter. Zdaj, če prekinete stik žic A z baterijo bo igla voltmetra zanihala v eno ali drugo smer. Nato morate na navitje priključiti voltmeter Z in naredite isto operacijo s prekinitvijo kontaktov baterije. Po potrebi spremenite polarnost navitja Z(preklapljanje koncev C1 in C2) morate zagotoviti, da se igla voltmetra vrti v isto smer kot v primeru navitja IN. Navitje se preveri na enak način. A- z baterijo, priključeno na navitje C oz B.

Kot rezultat vseh manipulacij se mora zgoditi naslednje: ko se kontakti baterije prekinejo s katerega koli navitja, se mora na drugih 2 pojaviti električni potencial enake polarnosti (igla naprave zaniha v eno smer). Zdaj ostane le še, da označimo sponke enega svežnja kot začetek (A1, B1, C1), sponke drugega pa kot konce (A2, B2, C2) in jih povežemo v skladu z zahtevanim vezjem - "trikotnik". ” ali “zvezda” (če je napetost motorja 220/127V).

Pridobivanje manjkajočih koncev. Morda je najtežji primer, ko ima motor zvezdno povezavo navitij in ga ni mogoče preklopiti na trikotnik (v razdelilno omarico so pripeljane samo tri žice - začetek navitij C1, C2, C3) (glej sliko spodaj). V tem primeru je za priključitev motorja v skladu s shemo "trikotnik" potrebno v škatlo vnesti manjkajoče konce navitij C4, C5, C6.

Če želite to narediti, pridobite dostop do navitja motorja tako, da odstranite pokrov in po možnosti odstranite rotor. Mesto oprijema najdemo in sprostimo iz izolacije. Konci so ločeni in nanje so prispajkane gibke vpletene izolirane žice. Vsi priključki so zanesljivo izolirani, žice so pritrjene z močnim navojem na navitje, konci pa pripeljani na priključno ploščo elektromotorja. Ugotovljeno je, da konci pripadajo začetkom navitij in so povezani po vzorcu "trikotnika", ki povezuje začetke nekaterih navitij s konci drugih (C1 do C6, C2 do C4, C3 do C5). Delo, kako razkriti manjkajoče konce, zahteva nekaj spretnosti. Navitja motorja lahko vsebujejo ne eno, ampak več spajk, ki jih ni tako enostavno razumeti. Zato, če nimate ustreznih kvalifikacij, morda ne boste imeli druge izbire, kot da priključite trifazni motor v konfiguraciji zvezde in sprejmete znatno izgubo moči.

Sheme za priključitev trifaznega motorja na enofazno omrežje

Delta povezava. V primeru gospodinjskega omrežja je z vidika pridobivanja večje izhodne moči najprimernejša enofazna vezava trifaznih motorjev v trikotnik. Poleg tega lahko njihova moč doseže 70% nazivne. Dva kontakta v razdelilni omarici sta povezana neposredno z žicami enofaznega omrežja (220 V), tretji pa je povezan prek delovnega kondenzatorja Cp na katerega koli od prvih dveh kontaktov ali omrežnih žic.

Podpora pri zagonu. Trifazni motor brez obremenitve se lahko zažene tudi iz delujočega kondenzatorja (več podrobnosti spodaj), če pa ima elektromotor kakšno obremenitev, se ne bo zagnal ali pa bo zelo počasi dvigoval hitrost. Nato je za hiter zagon potreben dodaten zagonski kondenzator Sp (izračun kapacitete kondenzatorja je opisan spodaj). Zagonski kondenzatorji se vklopijo samo med zagonom motorja (2-3 sekunde, dokler vrtilna frekvenca ne doseže približno 70% nazivne vrednosti), nato pa je treba zagonski kondenzator odklopiti in izprazniti.

Priključitev trifaznega elektromotorja na enofazno omrežje z uporabo trikotnika z začetnim kondenzatorjem Sp

Priročno je zagnati trifazni motor s posebnim stikalom, katerega en par kontaktov se zapre, ko pritisnete gumb. Ko se sprosti, se nekateri kontakti odprejo, drugi pa ostanejo vključeni - dokler ne pritisnete gumba "stop".

Vzvratno. Smer vrtenja motorja je odvisna od tega, na kateri kontakt ("faza") je priključen navitje tretje faze.

Smer vrtenja je mogoče nadzorovati tako, da slednje prek kondenzatorja povežete z dvopoložajnim preklopnim stikalom, ki je s svojima kontaktoma povezano s prvim in drugim navitjem. Odvisno od položaja preklopnega stikala se bo motor vrtel v eno ali drugo smer.

Spodnja slika prikazuje vezje z zagonskim in tekalnim kondenzatorjem ter gumbom za vzvratno vožnjo, ki omogoča priročno krmiljenje trifaznega motorja.

Zvezdna povezava. Podobna shema za priključitev trifaznega motorja na omrežje z napetostjo 220 V se uporablja za elektromotorje, katerih navitja so zasnovana za napetost 220/127 V.

Zahtevana zmogljivost delovnih kondenzatorjev za delovanje trifaznega motorja v enofaznem omrežju je odvisna od povezovalne sheme navitij motorja in drugih parametrov. Za zvezdno povezavo se kapacitivnost izračuna po formuli:

Za trikotno povezavo:

Kjer je Cp kapacitivnost delovnega kondenzatorja v mikrofaradih, I je tok v A, U je omrežna napetost v V. Tok se izračuna po formuli:

I = P/(1,73 U n cosph)

Kjer je P moč električnega motorja v kW; n - učinkovitost motorja; cosф - faktor moči, 1,73 - koeficient, ki označuje razmerje med linearnimi in faznimi tokovi. Učinkovitost in faktor moči sta navedena v podatkovnem listu in na tablici motorja. Običajno je njihova vrednost v območju 0,8-0,9.

V praksi lahko vrednost kapacitivnosti delovnega kondenzatorja, ko je povezan v trikotnik, izračunamo s poenostavljeno formulo C = 70 Pn, kjer je Pn nazivna moč elektromotorja v kW. Po tej formuli je za vsakih 100 W moči elektromotorja potrebno približno 7 μF delovne kapacitete kondenzatorja.

Pravilna izbira kapacitete kondenzatorja se preverja z rezultati delovanja motorja. Če je njegova vrednost večja od zahtevane v danih delovnih pogojih, se motor pregreje. Če je kapacitivnost manjša od zahtevane, bo moč motorja prenizka. Smiselno je izbrati kondenzator za trifazni motor, začenši z majhno kapacitivnostjo in postopoma povečati njegovo vrednost do optimalne. Če je mogoče, je bolje izbrati kapacitivnost z merjenjem toka v žicah, priključenih na omrežje in na delovni kondenzator, na primer s tokovno kleščo. Trenutna vrednost mora biti čim bližja. Meritve je treba opraviti v načinu, v katerem bo motor deloval.

Pri določanju zagonske zmogljivosti izhajamo predvsem iz zahtev za ustvarjanje potrebnega zagonskega navora. Ne zamenjujte začetne kapacitivnosti s kapacitivnostjo začetnega kondenzatorja. V zgornjih diagramih je začetna kapacitivnost enaka vsoti kapacitivnosti delovnega (Cp) in začetnega (Sp) kondenzatorja.

Če se zaradi obratovalnih pogojev elektromotor zažene brez obremenitve, se zagonska kapacitivnost običajno vzame za enako delovni kapacitivnosti, to pomeni, da začetni kondenzator ni potreben. V tem primeru je stikalno vezje poenostavljeno in cenejše. Da bi to poenostavili in, kar je najpomembneje, zmanjšali stroške vezja, je mogoče organizirati možnost odklopa bremena, na primer tako, da omogočite hitro in priročno spremembo položaja motorja, da sprostite jermenski pogon, ali z izdelavo tlačnega valja za jermenski pogon, na primer kot jermenska sklopka pohodnih traktorjev.

Zagon pod obremenitvijo zahteva prisotnost dodatne zmogljivosti (Cn), priključene med zagonom motorja. Povečanje preklopne kapacitivnosti povzroči povečanje začetnega navora in pri določeni vrednosti navor doseže največjo vrednost. Nadaljnje povečanje kapacitivnosti vodi do nasprotnega rezultata: začetni navor se začne zmanjševati.

Glede na pogoje zagona motorja pod obremenitvijo, ki je blizu nazivne obremenitve, mora biti zagonska kapacitivnost 2-3 krat večja od delovne kapacitivnosti, to je, če je zmogljivost delovnega kondenzatorja 80 µF, potem kapacitivnost začetni kondenzator naj bo 80-160 µF, kar bo dalo začetno kapacitivnost (vsota zmogljivosti delovnega in zagonskega kondenzatorja) 160-240 µF. Če pa ima motor pri zagonu majhno obremenitev, je lahko zmogljivost zagonskega kondenzatorja manjša ali, kot je navedeno zgoraj, sploh ne obstaja.

Zagonski kondenzatorji delujejo kratek čas (le nekaj sekund v celotnem preklopnem obdobju). To vam omogoča uporabo pri zagonu motorja najcenejši zaganjalniki elektrolitski kondenzatorji, posebej zasnovani za ta namen (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Upoštevajte, da pri motorju, priključenem na enofazno omrežje prek kondenzatorja, ki deluje brez obremenitve, navitje, ki se napaja skozi kondenzator, nosi tok za 20-30% višji od nazivnega. Zato je treba, če se motor uporablja v premalo obremenjenem načinu, zmanjšati zmogljivost delovnega kondenzatorja. Če pa je bil motor zagnan brez zagonskega kondenzatorja, bo morda potreben slednji.

Bolje je, da ne uporabite enega velikega kondenzatorja, temveč več manjših, deloma zaradi možnosti izbire optimalne kapacitivnosti s priključitvijo dodatnih ali odklopom nepotrebnih; slednje se lahko uporabljajo kot začetni. Zahtevano število mikrofaradov dobimo z vzporedno povezavo več kondenzatorjev na podlagi dejstva, da se skupna kapacitivnost v vzporedni povezavi izračuna po formuli: C skupaj = C 1 + C 1 + ... + C n.

Metalizirani papirni ali filmski kondenzatorji se običajno uporabljajo kot delavci (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCh, BGT, SVV-60). Dovoljena napetost mora biti vsaj 1,5-krat večja od omrežne napetosti.

Ko uporabljate vsebino tega spletnega mesta, morate postaviti aktivne povezave do tega spletnega mesta, vidne uporabnikom in iskalnim robotom.

Vsebina:

Mnogi lastniki, zlasti lastniki zasebnih hiš ali vikend, uporabljajo opremo z motorji 380 V, ki delujejo iz trifaznega omrežja. Če je na mesto priključeno ustrezno napajalno vezje, potem z njihovo povezavo ne nastanejo težave. Vendar pa se pogosto pojavi situacija, ko se odsek napaja samo z eno fazo, to je, da sta povezani samo dve žici - faza in ničelni. V takih primerih se morate odločiti, kako priključiti trifazni motor na 220-voltno omrežje. To je mogoče storiti na različne načine, vendar je treba zapomniti, da bodo takšni posegi in poskusi spreminjanja parametrov povzročili padec moči in zmanjšanje celotne učinkovitosti elektromotorja.

Priključitev 3-faznega motorja 220 brez kondenzatorjev

Praviloma se za zagon trifaznih motorjev majhne moči v enofaznem omrežju uporabljajo vezja brez kondenzatorjev - od 0,5 do 2,2 kilovata. Čas zagona se porabi približno enako kot pri delovanju v trifaznem načinu.

Ta vezja se uporabljajo pod nadzorom impulzov z različnimi polaritetami. Obstajajo tudi simetrični dinistorji, ki dovajajo krmilne signale toku vseh pol-ciklov, ki so prisotni v napajalni napetosti.

Obstajata dve možnosti za povezavo in zagon. Prva možnost se uporablja za elektromotorje s hitrostjo manj kot 1500 na minuto. Navitja so povezana v trikotnik. Kot naprava za fazno premikanje se uporablja posebna veriga. S spreminjanjem upora se na kondenzatorju ustvari napetost, premaknjena za določen kot glede na glavno napetost. Ko kondenzator doseže nivo napetosti, potreben za preklop, se sprožita dinistor in triak, kar povzroči aktiviranje dvosmernega stikala moči.

Druga možnost se uporablja pri zagonu motorjev, katerih hitrost vrtenja je 3000 vrt / min. V to kategorijo spadajo tudi naprave, nameščene na mehanizmih, ki med zagonom zahtevajo velik moment upora. V tem primeru je treba zagotoviti velik začetni navor. V ta namen smo spremenili prejšnje vezje in kondenzatorje, potrebne za fazni zamik, zamenjali z dvema elektronskima stikaloma. Prvo stikalo je zaporedno povezano s faznim navitjem, kar vodi do induktivnega premika toka v njem. Povezava drugega stikala je vzporedna s faznim navitjem, kar prispeva k nastanku vodilnega kapacitivnega tokovnega premika v njem.

Ta povezovalni diagram upošteva navitja motorja, ki so premaknjena v prostoru za 120 0 C. Pri nastavitvi se določi optimalni kot tokovnega premika v faznih navitjih, kar zagotavlja zanesljiv zagon naprave. Pri izvajanju tega dejanja je povsem mogoče storiti brez posebne opreme.

Priključitev elektromotorja 380V na 220V preko kondenzatorja

Za normalno povezavo morate poznati načelo delovanja trifaznega motorja. Ko je priključen na omrežje, začne tok ob različnih časih izmenično teči skozi njegova navitja. To pomeni, da v določenem časovnem obdobju tok prehaja skozi poli vsake faze, prav tako ustvari rotacijsko magnetno polje. Vpliva na navitje rotorja in povzroča vrtenje s potiskanjem v različnih ravninah v določenih trenutkih.

Ko je tak motor priključen na enofazno omrežje, bo pri ustvarjanju vrtilnega momenta sodelovalo samo eno navitje, vpliv na rotor pa se v tem primeru zgodi le v eni ravnini. Ta sila je popolnoma nezadostna za premikanje in vrtenje rotorja. Zato je za premik faze polovnega toka potrebno uporabiti kondenzatorje s faznim premikom. Normalno delovanje trifaznega elektromotorja je v veliki meri odvisno od pravilne izbire kondenzatorja.

Izračun kondenzatorja za trifazni motor v enofaznem omrežju:

• Z močjo elektromotorja, ki ne presega 1,5 kW, bo v tokokrogu zadostoval en obratovalni kondenzator.
• Če je moč motorja večja od 1,5 kW ali med zagonom doživi velike obremenitve, sta v tem primeru nameščena dva kondenzatorja hkrati - delovni in zagonski. Povezani so vzporedno, zagonski kondenzator pa je potreben le za zagon, po katerem se samodejno izklopi.
• Delovanje vezja se krmili s tipko START in preklopnim stikalom za izklop. Za zagon motorja pritisnite gumb za zagon in ga držite, dokler ni popolnoma vklopljen.

Če je potrebno zagotoviti vrtenje v različnih smereh, je nameščeno dodatno preklopno stikalo, ki preklopi smer vrtenja rotorja. Prvi glavni izhod preklopnega stikala je priključen na kondenzator, drugi na nevtralni in tretji na fazno žico. Če takšno vezje prispeva k šibkemu povečanju hitrosti, bo v tem primeru morda treba namestiti dodaten začetni kondenzator.

Priključitev 3-faznega motorja na 220 brez izgube moči

Najenostavnejši in najučinkovitejši način je priključitev trifaznega motorja na enofazno omrežje s priključitvijo tretjega kontakta, povezanega s faznim kondenzatorjem.

Največja izhodna moč, ki jo lahko dosežemo v domačih razmerah, je do 70 % nazivne. Takšne rezultate dobimo pri uporabi sheme "trikotnik". Dva kontakta v razdelilni omarici sta neposredno povezana z žicami enofaznega omrežja. Povezava tretjega kontakta se izvede prek delovnega kondenzatorja s katerim koli od prvih dveh kontaktov ali žic omrežja.

V odsotnosti obremenitev lahko trifazni motor zaženete samo s pogonskim kondenzatorjem. Če pa je obremenitev že majhna, se bo hitrost povečevala zelo počasi ali pa se motor sploh ne bo zagnal. V tem primeru bo potrebna dodatna povezava zagonskega kondenzatorja. Vklopi se dobesedno 2-3 sekunde, tako da lahko hitrost motorja doseže 70% nazivne hitrosti. Po tem se kondenzator takoj izklopi in izprazni.

Tako je treba pri odločanju, kako priključiti trifazni motor na omrežje 220 voltov, upoštevati vse dejavnike. Posebno pozornost je treba nameniti kondenzatorjem, saj je od njihovega delovanja odvisno delovanje celotnega sistema.

V trifaznem omrežju so običajno 4 žice (3 faze in nič). Obstaja lahko tudi ločena ozemljitvena žica. Obstajajo pa tudi takšni brez nevtralne žice.

Kako določiti napetost v vašem omrežju?
Zelo preprosto. Če želite to narediti, morate izmeriti napetost med fazami in med ničlo in fazo.

V omrežjih 220/380 V bo napetost med fazami (U1, U2 in U3) enaka 380 V, napetost med ničlo in fazo (U4, U5 in U6) pa 220 V.
V omrežjih 380/660V bo napetost med poljubnimi fazami (U1, U2 in U3) enaka 660V, napetost med ničlo in fazo (U4, U5 in U6) pa 380V.

Možni povezovalni diagrami navitij elektromotorja

Asinhroni elektromotorji imajo tri navitja, od katerih ima vsak začetek in konec ter ustreza svoji fazi. Sistemi označevanja navitij se lahko razlikujejo. V sodobnih elektromotorjih je bil sprejet sistem za označevanje navitij U, V in W, njihove sponke pa so označene s številko 1 kot začetek navitja in s številko 2 kot njegov konec, to pomeni, da ima navitje U dva priključka. : U1 in U2, navitje V ima V1 in V2, navitje W pa W1 in W2.

Vendar pa stari asinhroni motorji, izdelani v času Sovjetske zveze in imajo stari sovjetski sistem označevanja, še vedno delujejo. V njih so začetki navitij označeni s C1, C2, C3, konci pa s C4, C5, C6. To pomeni, da ima prvo navitje sponke C1 in C4, drugo - C2 in C5, tretje pa C3 in C6.

Navitja trifaznih elektromotorjev so lahko povezana v dva različna vzorca: zvezda (Y) ali trikot (Δ).

Priključitev elektromotorja po zvezdnem vezju

Ime diagrama povezave je posledica dejstva, da ko so navitja povezana v skladu s tem diagramom (glej sliko na desni), vizualno spominja na zvezdo s tremi žarki.

Kot je razvidno iz diagrama povezave elektromotorja, so vsa tri navitja povezana na enem koncu. Pri tej povezavi (omrežje 220/380 V) se na vsako navitje posebej napaja napetost 220 V, na dve zaporedno vezani navitji pa napetost 380 V.

Glavna prednost povezovanja elektromotorja po zvezdnem vezju so majhni začetni tokovi, saj napajalno napetost 380 V (faza-faza) porabita 2 navitja hkrati, v nasprotju z delta vezjem. Toda s takšno povezavo je moč napajanega elektromotorja omejena (predvsem iz ekonomskih razlogov): običajno so relativno šibki elektromotorji vklopljeni v zvezdi.

Priključitev elektromotorja po shemi trikotnika

Tudi ime te sheme izhaja iz grafične podobe (glej desno sliko):

Kot je razvidno iz diagrama povezave elektromotorja - "trikotnik", so navitja zaporedno povezana med seboj: konec prvega navitja je povezan z začetkom drugega in tako naprej.

To pomeni, da bo na vsako navitje (pri uporabi omrežja 220/380 V) uporabljena napetost 380 V. V tem primeru skozi navitja teče več toka, motorji večjih moči so običajno vklopljeni v trikotniku kot pri vezavi v zvezdico (od 7,5 kW in več).

Priključitev elektromotorja na trifazno 380 V omrežje

Zaporedje dejanj je naslednje:

1. Najprej ugotovimo, za kakšno napetost je zasnovano naše omrežje.
2. Nato pogledamo ploščo, ki je na elektromotorju, lahko izgleda tako (zvezda Y / trikotnik Δ):

(~1,220 V)

220V/380V (220/380, Δ / Y)

(~3, Y, 380 V)

Motor za trifazno omrežje
(380V / 660V (Δ / Y, 380V / 660V)

3. Po identifikaciji omrežnih parametrov in parametrov električne povezave elektromotorja (zvezda Y / delta Δ) preidemo na fizično električno povezavo elektromotorja.
4. Če želite vklopiti trifazni elektromotor, morate hkrati uporabiti napetost na vse 3 faze.
Dokaj pogost razlog za okvaro elektromotorja je delovanje na dveh fazah. To se lahko zgodi zaradi okvarjenega zaganjalnika ali zaradi faznega neravnovesja (ko je napetost v eni od faz veliko manjša kot v drugih dveh).
Elektromotor lahko priključite na dva načina:
- uporaba odklopnika ali odklopnika za zaščito motorja

Ko so vklopljene, te naprave napajajo napetost v vse 3 faze hkrati. Priporočamo vgradnjo motornega zaščitnega odklopnika serije MS, saj ga je mogoče natančno prilagoditi obratovalnemu toku elektromotorja in bo občutljivo spremljal njegov porast v primeru preobremenitve. Ta naprava v trenutku zagona omogoča nekaj časa delo pri povečanem (zagonskem) toku brez izklopa motorja.
Običajni odklopnik je treba namestiti, ki presega nazivni tok elektromotorja, ob upoštevanju zagonskega toka (2-3 krat večji od nazivnega toka).
Takšen stroj lahko ugasne motor samo v primeru kratkega stika ali zagozditve, kar pogosto ne zagotavlja potrebne zaščite.

Uporaba zaganjalnika

Zaganjalnik je elektromehanski kontaktor, ki zapre vsako fazo z ustreznim navitjem motorja.
Mehanizem kontaktorja poganja elektromagnet (solenoid).

Elektromagnetna zaganjalna naprava:

Magnetni zaganjalnik je precej preprost in je sestavljen iz naslednjih delov:

(1) Elektromagnetna tuljava
(2) Pomlad
(3) Premični okvir s kontakti (4) za priključitev omrežne moči (ali navitij)
(5) Fiksni kontakti za priklop navitij elektromotorja (napajanje).

Ko se tuljava napaja, se okvir (3) s kontakti (4) spusti in zapre svoje kontakte na ustrezne fiksne kontakte (5).

Tipični diagram za priključitev elektromotorja z zaganjalnikom:

Pri izbiri zaganjalnika bodite pozorni na napajalno napetost tuljave magnetnega zaganjalnika in ga kupite glede na možnost priklopa na določeno omrežje (če imate na primer samo 3 žice in omrežje 380 V, potem tuljava mora biti 380 V, če imate omrežje 220/380 V, potem je lahko tuljava 220 V).

5. Preverite, ali se gred vrti v pravo smer.
Če morate spremeniti smer vrtenja gredi elektromotorja, morate samo zamenjati kateri koli 2 fazi. To je še posebej pomembno pri napajanju centrifugalnih električnih črpalk, ki imajo strogo določeno smer vrtenja rotorja.

Kako priključiti plovno stikalo na trifazno črpalko

Iz vsega zgoraj navedenega postane jasno, da za krmiljenje trifaznega motorja črpalke v samodejnem načinu s plovnim stikalom NE MOŽETE preprosto prekiniti ene faze, kot je to storjeno z enofaznimi motorji v enofaznem omrežju.

Najlažji način je uporaba magnetnega zaganjalnika za avtomatizacijo.
V tem primeru je dovolj, da v napajalni tokokrog tuljave zaganjalnika zaporedno vključite plovno stikalo. Ko plovec zapre tokokrog, se tokokrog tuljave zaganjalnika zapre in elektromotor se vklopi; ko se odpre, se napajanje elektromotorja izklopi.

Priključitev elektromotorja na enofazno 220 V omrežje

Običajno se za priključitev na enofazno omrežje 220 V uporabljajo posebni motorji, ki so zasnovani posebej za priključitev na takšno omrežje, in težave z njihovim napajanjem ne nastanejo, ker to preprosto zahteva vstavljanje vtiča (večina gospodinjskih črpalk je opremljenih s standardnim vtičem Schuko) v vtičnico

Včasih je treba trifazni elektromotor priključiti na omrežje 220 V (če npr. ni mogoče namestiti trifaznega omrežja).

Največja možna moč elektromotorja, ki ga lahko priključimo na enofazno 220 V omrežje je 2,2 kW.

Najlažji način je priključitev električnega motorja prek frekvenčnega pretvornika, ki je zasnovan za napajanje iz omrežja 220 V.

Ne smemo pozabiti, da frekvenčni pretvornik 220 V na izhodu proizvaja 3 faze 220 V. To pomeni, da lahko nanj priključite samo električni motor, ki ima napajalno napetost 220 V trifazno omrežje (običajno so to motorji z šest kontaktov v razdelilni omarici, katerih navitja so lahko povezana v zvezdo in trikotnik). V tem primeru je treba navitja povezati v trikotnik.

Trifazni elektromotor je mogoče priključiti na omrežje 220 V s pomočjo kondenzatorja še preprosteje, vendar bo taka povezava povzročila približno 30-odstotno izgubo moči motorja. Tretje navitje se napaja preko kondenzatorja iz katerega koli drugega.

Te vrste povezave ne bomo upoštevali, saj ta metoda ne deluje normalno s črpalkami (bodisi se motor ne zažene ob zagonu ali pa se električni motor pregreje zaradi zmanjšanja moči).

Uporaba frekvenčnega pretvornika

Trenutno so vsi precej aktivno začeli uporabljati frekvenčne pretvornike za nadzor hitrosti vrtenja (RPM) elektromotorja.

To vam omogoča ne le varčevanje z energijo (na primer pri uporabi frekvenčnega krmiljenja črpalk za oskrbo z vodo), temveč tudi nadzor oskrbe črpalk s pozitivnim izpodrivom, ki jih spremenite v dozirne (poljubne črpalke s pozitivnim izpodrivom).

Toda zelo pogosto pri uporabi frekvenčnih pretvornikov niso pozorni na nekatere nianse njihove uporabe:

Nastavitev frekvence brez predelave elektromotorja je možna v območju nastavitve frekvence +/- 30% delovne (50 Hz),
- ko se hitrost vrtenja poveča nad 65 Hz, je treba ležaje zamenjati z ojačanimi (zdaj je s pomočjo izrednega stanja mogoče povečati trenutno frekvenco na 400 Hz, navadni ležaji pri takih hitrostih preprosto razpadejo ),
- ko se hitrost vrtenja zmanjša, vgrajeni ventilator elektromotorja začne delovati neučinkovito, kar vodi do pregrevanja navitij.

Zaradi dejstva, da pri načrtovanju inštalacij niso pozorni na takšne "malenkosti", elektromotorji zelo pogosto odpovejo.

Za delovanje pri nizkih frekvencah je OBVEZNA vgradnja dodatnega ventilatorja za prisilno hlajenje elektromotorja.

Namesto pokrova ventilatorja je nameščen ventilator za prisilno hlajenje (glej sliko). V tem primeru, tudi ko se vrtilna frekvenca gredi glavnega motorja zmanjša,
Dodaten ventilator bo poskrbel za zanesljivo hlajenje elektromotorja.

Imamo bogate izkušnje z naknadnim opremljanjem elektromotorjev za delovanje pri nizkih frekvencah.
Na fotografiji lahko vidite vijačne črpalke z dodatnimi ventilatorji na elektromotorjih.

Te črpalke se uporabljajo kot dozirne črpalke v proizvodnji hrane.

Upamo, da vam bo ta članek pomagal pravilno priključiti električni motor na omrežje (ali vsaj razumeti, da to ni električar, ampak "splošni specialist").

Tehnični direktor
LLC "Črpalke Ampika"
Mojsejev Jurij.