Схема подключения трёхфазного электродвигателя в сеть 220в. Однофазные электродвигатели. Однофазный двигатель с ассиметричным магнитопроводом статора
Тема очень востребованная и вызывающая множество вопросов. Для начала разберемся какие бывают асинхронные электродвигатели переменного тока и в каких случаях применяется подключение через конденсаторы. Затем рассмотрим схемы и формулы для выбора конденсаторов.
Двигатели по способу питания делятся на трехфазные и однофазные. Вначале разберемся с подключением через конденсатор трехфазного ЭД.
Любой, кто занимается обслуживанием электродвигателей, столкнулся с проблемой недостающей таблички. В других статьях этой серии описаны способы определения характеристик двигателя, у которого нет паспортной таблички, но что, если вы пытаетесь выяснить, как подключить этот двигатель?
Для некоторых видов двигателей, главным образом двигателей с терминальными соединениями, базовая проводка очевидна. Обычно на клеммной панели имеются маркировки, указывающие, где должны быть подключены первая и вторая линии. Но что, если вам нужно отменить этот двигатель, использовать другое значение напряжения или иметь двигатель, который имеет не более, чем пучок цветных или нумерованных проводов, выходящих из него?
Коротенько про трехфазные асинхронные электродвигатели
Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое применение в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, быту. ЭД состоит из статора, ротора, клеммной коробки, щитов с подшипниками, вентилятора и кожуха вентилятора.
Стягивающие шпильки я уже снимать не стал, чтобы добраться до статора с ротором. Но выпирающая часть, на которой сидит вентилятор и есть ротор. Ротор - вращающаяся часть, статор неподвижная (на рисунке его не видно).
Цвета или цифры сами по себе являются ключом, но они сами не могут предоставить достаточную информацию. Первое, что вам нужно открыть, - это то, как вы работаете с трехфазным двигателем. Возможно, вы уже знаете это из приложения, но еще одна проблема заключается в том, что свинцовые провода большинства трехфазных двигателей являются единичными цветами, а не несколькими цветами и обычно обозначаются цифрами. Если, с другой стороны, диаметр двигателя меньше семи дюймов и имеет клеммную колодку, это, скорее всего, однофазный двигатель.
Для подключения однофазного двигателя наиболее важной задачей является отличить пусковую цепь от основной обмотки. Эти две цепи изолированы друг от друга электрически, если провода провода разделены и не контактируют друг с другом. Первоначально омметр может использоваться для определения того, какой провод принадлежит какой цепи, а также проверки непрерывности между выводами. Вы должны быть способны изолировать на две группы любые отведения, которые имеют непрерывность друг с другом. Стартовая схема, вероятно, будет изолирована от двух выводов, рабочая схема может иметь два или более провода, которые показывают непрерывность.
Далее посмотрим на клеммник более внимательно. С одной стороны у нас С1-С2-С3, а ниже - С4-С5-С6. Это начала и концы обмоток фаз электродвигателя. У нас имеются три фазы, так как двигатель трехфазный - С1-С4, С2-С5, С3-С6. Также присутствует на фото ржавый болт заземления, он находится в клеммнике сверху слева.
Соединение, которое видно на фотографии называется “звезда”. Я уже писал - аналогично и для электродвигателей. Сбоку на фотографии я добавил как выглядит схематично звезда для данного электродвигателя и треугольник. Вся разница в расположении перемычек. Их комбинации определяют схему соединения ЭД.
Если в ходовой цепи имеется более двух выводов, вам необходимо определить, как эти провода должны использоваться для изменения напряжения или скорости. Вам нужно будет использовать омметр в качестве омметра, а не как средство проверки целостности для следующего шага процедуры. Вы хотите использовать самую низкую шкалу Ом, которую предлагает ваш счетчик, поскольку типичное сопротивление обмотки в таких двигателях, как эти менее 100 Ом. Если двигатель является постоянным сплит-конденсаторным двигателем, вы будете искать общие и скоростные отводы обмотки.
работа трехфазного электродвигателя без одной фазы при постоянной нагрузке
Электродвигатель может работать от однофазной сети и без дополнительных мер и схем. Например, при повреждении одной из фаз. Однако, в данном случае произойдет снижение частоты вращения. Снижение частоты вращения приведет к увеличению скольжения, что в свою очередь вызовет увеличение тока двигателя.
Однофазный двигатель с ассиметричным магнитопроводом статора
Используя омметр, найдите пару проводов с наивысшим сопротивлением, измеренным в омах. Это даст вам ваш общий и самый низкий переход по скорости. Используя каждый из этих двух проводов поочередно, найдите пару, которая даст вам второе по величине сопротивление. Это должно обеспечить вам общий и второй по скорости переходной кран, а также позволить вам изолировать, какой из два вывода из первого теста являются общими.
Кроме того, обратите внимание, что общий провод в этом типе двигателя обычно белый или фиолетовый. Если в рабочей группе есть дополнительные выводы, продолжайте использовать омметр, чтобы проверить уже выявленные общие и дополнительные выводы. Сопротивление по убыванию даст вам восходящие скорости.
А возрастание тока приведет к нагреву обмоток. При такой ситуации необходимо разгрузить ЭД до 50%. Работа в таком режиме возможна, однако, если двигатель остановится, то повторно пуститься уже не получится.
почему для пуска от однофазной сети используют именно конденсаторы
Повторный пуск не произойдет, так как магнитное поле статора будет пульсирующим и, коротко говоря, из-за направленности определенных векторов в противоположные стороны ротор будет неподвижен. Чтобы двигатель пустился, нам необходимо изменить расположение этих векторов. Для этого и используют элементы, которые сдвигают фазы векторов. Рассмотрим схему, которая реализует эту возможность.
Однофазные и трехфазные д0вигатели асинхронного типа
Все не потеряно, если у вас нет диаграммы для конкретного двигателя, по крайней мере, нет, если вы понимаете, как использовать и омметр. Как и при любом решении проблем, чем больше инструментов у вас в вашем распоряжении, тем эффективнее вы стать в поле.
Проблема в этом случае состоит в том, чтобы разделить его на два, одно - напряжение питания двигателя, а другое - соединение трехфазного двигателя с однофазной сетью. Для первого вопроса необходимо проверить заводскую табличку данного двигателя. Подавляющее большинство электродвигателей имеют доступ к распределительной коробке своих внутренних обмоток. Эти обмотки могут быть подключены в звезду или в треугольнике, что приводит к другому рабочему напряжению при каждом соединении. То есть, один и тот же двигатель может питаться от двух разных напряжений и поэтому будет отражен в его паспортной табличке.
На схеме мы видим, что обмотка разделилась на две ветви - пусковую и рабочую. Пусковая используется с начала пуска до разворота двигателя, затем отключается и используется только рабочая. Для отключения пусковой можно использовать кнопку, например. Нажал и держи пока не развернулся двигатель, а потом отпускай и цепочка разорвана.
В рассматриваемом случае двигатель может быть подключен к напряжению 220 В или 380 В, поэтому мы продолжили указывать клиенту, как сделать изменение от конфигурации звезды, в которой оно было подключено, к конфигурации треугольника, которая необходима для подачи с 220В в данном случае.
После того, как двигатель будет перенастроен для обеспечения напряжения 220 В, необходимо устранить источник питания. В этой цепи двигатель питается двумя фазами, а между одной из фаз и фазой, которые остаются свободными, помещается конденсатор. Таким образом, можно отключить общую фазу на 90 °, иначе пусковой момент, необходимый для запуска двигателя, не произойдет.
Фазосдвигающими элементами могут выступать сопротивления или конденсаторы. Разница в применении тех или иных в форме магнитного поля. И если, говорить проще, то выбирают конденсаторы, так как при одном значении пускового момента, меньший пусковой ток будет при использовании конденсаторов.
А при одинаковых пусковых токах у схем с конденсатором будет больше начальный вращающий момент, то есть движок будет быстрее разгоняться, что несомненно лучше для эксплуатации.
То есть мы создаем с помощью этого конденсатора третью фиктивную. Операция идентична старту звезды, так как две фазы будут последовательно действовать как основная обмотка, а третья фаза будет продвинута на 90 °. Этот метод полезен для использования только для двигателей с одиночной короткозамкнутой раковиной с малой мощностью, как это было здесь. Следует отметить, что двигатель теряет 25% мощности, поэтому необходимо провести анализ характеристик услуги, чтобы убедиться, что это снижение мощности управляемо.
Коротенько про трехфазные асинхронные электродвигатели
Точно так же пусковой момент уменьшается от 40 до 50% от номинального крутящего момента, что также необходимо учитывать. Емкость конденсатора составляет приблизительно 70 мкФ на кВт при 230 В и 50 Гц. Эта мера должна быть умножена на каждый кВт мощности двигателя.
Важно: подключение через конденсаторы производят для двигателей до 1,5кВ. Вычислено, что для более мощных ЭД стоимость емкостных элементов превысит стоимость самого движка, следовательно, их установка является нерентабельной. Хотя, если достать их нахаляву, что в нашем пространстве не редкость, то можно и попробовать.
как подключить электродвигатель через конденсатор
Так как конденсаторы выгоднее во многих смыслах для пуска ЭД, то разберем пару схемок пуска с применением конденсаторов. Для схемы соединения “треугольник” и для схемы соединения “звезда”.
Пусковая ветвь будет использоваться до момента разворота ЭД, рабочая - напротяжении всей работы двигателя.
конденсаторы для запуска электродвигателя
Существуют различные схемы и в каждой конденсаторы выбираются по своему. Для схем, приведенных выше выбор конденсаторов осуществляется по двум формулам:
схема “звезда”:
Рабочая емкость = 2800*Iном.эд/Uсети
схема “треугольник”:
Рабочая емкость = 4800*Iном/Uсети
Пусковая емкость в обоих случаях принимается равной 2-3 от рабочей.
В формулах выше Iном - это номинальный ток фазы электродвигателя. Если посмотреть на табличку, где через дробь указываются два тока, то это будет меньший из них. Uсети - напряжение питающей сети(~127, ~220). Значит, вычислили мы ёмкость и следующим шагом нам надо знать напряжение на конденсаторе. Для схем приведенных на рисунках выше напряжение на конденсаторе равняется 1,15 от напряжения сети. Но это напряжение переменного тока, а для выбора конденсаторов надо знать напряжение постоянного тока. Тут нам и понадобится небольшая табличка:
Например, напряжение сети ~220, умножаем на 1,15 получаем 253. В таблице смотрим переменка 250 соответствует постоянке 400В для емкости до 2мкФ, или 600В для емкостей 4-10мкФ. Нужно, чтобы номинальное напряжение конденсатора было равно или больше расчетного.
Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать. Существуют и другие схемы для подключения двигателя через конденсатор, но эти вопросы рассмотрим в другой раз в другой статье.
Если не хотите потерять этот материал, то поделитесь им с друзьями в социальных сетях!
Для работы любого асинхронного двигателя необходимо наличие вращающегося электромагнитного поля. При включении в трехфазную электрическую сеть это условие легко соблюдается: три фазы, сдвинутые относительно друг друга на 120°, создают поле, напряженность которого в пределах пространства статора изменяется именно циклически.
Однако, бытовые сети в подавляющем большинстве однофазные - с напряжением 220 вольт. Создать вращающееся электромагнитное поле в такой сети уже не так просто, поэтому однофазные асинхронные двигатели не так распространены в использовании как их трехфазные аналоги.
Тем не менее, однофазные «асинхронники» довольно успешно применяются в бытовых вентиляторных, насосных и прочих установках. Так как мощность бытовой однофазной сети обычно совсем не велика, а энергетические показатели и характеристики однофазных двигателей в целом существенно отстают от характеристик двигателей трехфазных, то однофазный асинхронный двигатель редко имеет мощность, превышающую один киловатт.
Ротор однофазных асинхронных двигателей выполняется короткозамкнутым, так как в силу маломощности этих машин отсутствует необходимость регулирования по роторной цепи.
Цепь статора представляет собой две обмотки, включаемые в сеть параллельно. Одна из них является рабочей и она обеспечивает работу двигателя в сети 220 вольт, а вторую можно считать вспомогательной, или пусковой.
В цепь второй обмотки включается элемент, обеспечивающий разность токов в обмотках, необходимую для создания вращающегося поля. В подавляющем большинстве случаев этот элемент является конденсатором, но существуют однофазные двигатели, имеющие в своем составе для этих целей индуктивность или резистор.
Конденсаторные электродвигатели конструктивно делятся на следующие двигатели:
1) с пусковым;
2) с пусковым и рабочим;
3) с рабочим конденсатором.
В первом и наиболее распространенном случае дополнительная обмотка и конденсатор включаются в сеть только на время пуска, а по его окончании выводятся из работы.
Реализуется такая схема при помощи реле или просто кнопкой, зажимаемой оператором на время пуска. В случае с рабочим конденсатором он вместе со своей обмоткой постоянно включен в цепь.
Электрические машины с пусковым конденсатором имеют хороший пусковой момент при небольших бросках тока во время пуска. Однако, во время работы в номинальном режиме показатели таких двигателей резко снижаются из-за того, что поле одной рабочей обмотки является не круговым, а эллиптическим.
Двигатели с рабочим конденсатором, напротив, обеспечивают хорошие рабочие номинальные параметры при посредственных пусковых. Двигатели, имеющие в конструкции пусковой и рабочий конденсатор, являются компромиссом между двумя предыдущими решениями и имеют средние показатели, как во время пуска, так и во время работы.
В целом, схемам с пусковым конденсатором отдается предпочтение при тяжелом пуске, а схемам с рабочим конденсатором – если нет потребности в хорошем пусковом моменте.
Стоит отметить, что при подключении однофазного двигателя, у пользователя почти всегда есть выбор, какой из схем отдать предпочтение, поскольку все выводы двигателя: от конденсатора, от вспомогательной обмотки и от главной обмотки собираются в клеммной коробке (барно).
При отсутствии конденсатора, или при необходимости переделать схему можно подобрать рабочий конденсатор из расчета 0,7-0,8 мкФ на киловатт мощности, а пусковой – в 2,5 раза больше.
Определить рабочую и пусковую обмотку статора в коробке можно по сечению проводов: у пусковой оно будет меньше. Зачастую, пусковая и рабочая обмотка соединяются прямо в корпусе двигателя и выводятся наружу одним общим выводом.
Возможность осуществления реверсирования при управлении такой электрической не представляется возможной, поскольку нельзя поменять местами концы пусковой обмотки.
А определить, какой из трех силовых выводов является общим, какой пусковым и какой рабочим, можно, только, прозвонив их относительно друг друга. Наибольшое сопротивление будет между пусковым и рабочим выводом, а сопротивление между общим и пусковым выводом будет больше сопротивления между рабочим и общим выводом.
