Schéma zapojení trojúhelníku od 380 do 220. Připojení třífázového motoru k jednofázové síti bez ztráty výkonu. Schémata připojení třífázových motorů k jednofázové síti

V různých amatérských elektromechanických strojích a zařízeních se ve většině případů používají třífázové asynchronní motory s rotorem nakrátko. Bohužel, třífázová síť v každodenním životě je velmi vzácným jevem, proto k jejich napájení z běžné elektrické sítě používají amatéři kondenzátor s fázovým posunem, který neumožňuje plně ztělesnit výkon a startovací vlastnosti motoru. .

Asynchronní třífázové elektromotory, totiž ty, kvůli jejich širokému rozložení, musí být často používány, sestávají z pevného statoru a pohyblivého rotoru. Ve statorových štěrbinách s úhlovou vzdáleností 120 elektrických stupňů jsou uloženy vodiče vinutí, jejichž začátky a konce (C1, C2, C3, C4, C5 a C6) jsou vyvedeny do rozvodné skříně.

Připojení do trojúhelníku (pro 220 voltů)

Připojení do hvězdy (pro 380 voltů)

Třífázová motorová odbočná skříň s polohou propojky pro zapojení do hvězdy

Když je třífázový motor zapnutý na třífázovou síť, proud začne protékat jeho vinutími v jiném časovém okamžiku a vytváří rotující magnetické pole, které interaguje s rotorem a nutí jej rotovat. Když je motor připojen k jednofázové síti, nevzniká točivý moment, který může pohybovat rotorem.

Pokud dokážete připojit motor na boku do třífázové sítě, pak není těžké určit výkon. Do mezery jedné z fází vložíme ampérmetr. Spouštíme. Vynásobte údaj ampérmetru fázovým napětím.

V dobré síti je to 380. Dostaneme výkon P=I*U. Pro účinnost odečtěte % 10-12. Získáte skutečný výsledek.

Existují mechanická zařízení pro měření otáček. I když je možné určit i sluchem.

Mezi různými způsoby připojení třífázových elektromotorů k jednofázové síti je nejběžnější zahrnutí třetího kontaktu přes kondenzátor s fázovým posunem.

Připojení třífázového motoru k jednofázové síti

Rychlost třífázového motoru pracujícího z jednofázové sítě zůstává téměř stejná jako při připojení k třífázové síti. To se bohužel nedá říci o výkonu, jehož ztráty dosahují výrazných hodnot. Jasné hodnoty ztráty výkonu závisí na spínacím obvodu, provozních podmínkách motoru a kapacitní hodnotě kondenzátoru s fázovým posunem. Přibližně, třífázový motor v jednofázové síti ztrácí v rámci 30-50% své vlastní síly.

Ne mnoho třífázových motorů je připraveno dobře pracovat v jednofázových sítích, ale většina z nich se s tímto úkolem vypořádá zcela uspokojivě - v případě ztráty výkonu stranou. Pro provoz v jednofázových sítích se používají především asynchronní motory s rotorem nakrátko (A, AO2, AOL, APN atd.).

Asynchronní třífázové motory jsou určeny pro 2 jmenovitá síťová napětí - 220/127, 380/220 atd. Běžnější jsou elektromotory s provozním napětím vinutí 380/220V (380V pro hvězdu, 220 pro trojúhelník) . Nejvyšší napětí pro "hvězdu", nejmenší - pro "trojúhelník". V pasu a na štítku motorů je kromě dalších charakteristik uvedeno provozní napětí vinutí, schéma jejich připojení a pravděpodobnost jeho změny.

Desky třífázových elektromotorů

Označení na štítku A uvádí, že vinutí motoru mohou být zapojena jak do "trojúhelníku" (při 220 V), tak do "hvězdy" (při 380 V). Při připojení třífázového motoru k jednofázové síti je lepší použít obvod "trojúhelník", protože v tomto případě motor ztratí méně energie než při zapnutí "hvězdou".

Deska B informuje, že vinutí motoru jsou zapojena podle schématu "hvězda" a možnost jejich přepnutí na "trojúhelník" není ve spojovací skříni zohledněna (nejsou zde více než 3 výstupy). V tomto případě zbývá buď vyrovnat se s velkou ztrátou výkonu připojením motoru podle schématu „hvězdy“, nebo po proniknutí do vinutí motoru se pokusit vytáhnout chybějící konce, aby se vinutí spojila. podle schématu "trojúhelník".

Pokud je provozní napětí motoru 220/127V, pak lze motor připojit k jednofázové síti 220V pouze podle schématu "hvězda". Když zapnete 220V podle schématu "trojúhelníku", motor vyhoří.

Začátky a konce vinutí (různé možnosti)

Pravděpodobně hlavní potíž při připojení třífázového motoru k jednofázové síti je pochopit elektrické vodiče, které jdou do spojovací krabice nebo, pokud neexistuje, jednoduše vyvedené z motoru.

Nejběžnější možností je, když ve stávajícím motoru 380/220V jsou vinutí již připojena podle schématu "trojúhelníku". V tomto případě stačí připojit vodiče proudu a rozběhové kondenzátory na svorky motoru podle schématu zapojení.

Pokud jsou vinutí v motoru spojena "hvězdou" a existuje možnost její změny na "trojúhelník", pak tento případ také nelze klasifikovat jako pracný. K tomu stačí pomocí propojek změnit spínací obvod vinutí na "trojúhelník".

Určení začátků a konců vinutí. Situace je obtížnější, pokud je do propojovací krabice přivedeno 6 vodičů bez označení jejich příslušnosti ke konkrétnímu vinutí a označení začátků a konců. V tomto případě se jedná o vyřešení 2 úkolů (Přestože předtím, než to uděláte, musíte se pokusit vyhledat v síti nějakou dokumentaci k elektromotoru. Může popsat, na co odkazují elektrické vodiče různých barev.):

určení párů vodičů vztahujících se k jednomu vinutí;

nalezení začátku a konce vinutí.

První problém se řeší "prozvoněním" všech vodičů zkoušečkou (měření odporu). Když není zařízení, je možné to vyřešit žárovkou z baterky a baterií, se zapojením stávajících elektrických vodičů do obvodu střídavě s žárovkou. Pokud se druhý rozsvítí, pak dva testované konce patří ke stejnému vinutí. Tato metoda definuje 3 páry vodičů (A, B a C na obrázku níže) související se 3 vinutími.

Určení párů vodičů souvisejících se stejným vinutím

Druhým úkolem je určit začátky a konce vinutí, zde to bude poněkud obtížnější a bude nutné mít baterii a ukazatelový voltmetr. Digital se pro tento úkol nehodí kvůli setrvačnosti. Postup určení konců a začátků vinutí je znázorněn na schématech 1 a 2.

Nalezení začátku a konce vinutí

Na konce jednoho vinutí (například A) je připojena baterie, na konce druhého vinutí (například B) je připojen ukazatelový voltmetr. Nyní, když je kontakt vodičů A s baterií přerušen, ručička voltmetru se otočí jedním směrem. Poté musíte k vinutí C připojit voltmetr a provést stejnou operaci s přerušením kontaktů baterie. Podle potřeby při změně polarity vinutí C (přehození konců C1 a C2) je nutné zajistit, aby se ručička voltmetru kývala stejným směrem jako v případě vinutí B. Vinutí A se kontroluje stejným způsobem - s baterií připojenou k vinutí C nebo B.

Nakonec by všechny manipulace měly vyjít následovně: když jsou kontakty baterie přerušeny některým z vinutí, na ostatních 2 by se měl objevit elektrický potenciál stejné polarity (šipka zařízení se otáčí jedním směrem). Nyní zbývá označit závěry 1. paprsku jako začátek (A1, B1, C1) a závěry druhého jako konce (A2, B2, C2) a spojit je podle požadovaného schématu - "trojúhelník" nebo "hvězda" (když je napětí motoru 220 /127V).

Extrakce chybějících konců. Pravděpodobně nejobtížnější možností je, když má motor sloučení vinutí podle schématu „hvězdy“ a není možné jej přepnout na „trojúhelník“ (do spojovací skříňky nejsou přivedeny více než 3 elektrické vodiče - začátek vinutí C1, C2, C3).

V tomto případě je pro zapnutí motoru podle schématu "trojúhelníku" nutné přivést chybějící konce vinutí C4, C5, C6 do krabice.

Schémata připojení třífázového motoru k jednofázové síti

Zařazení podle schématu "trojúhelníku". V případě domácí sítě se na základě přesvědčení o získání většího výstupního výkonu považuje za vhodnější jednofázové zapojení třífázových motorů ve schématu "trojúhelník". S tím vším má jejich síla schopnost dosáhnout 70% nominální hodnoty. 2 kontakty ve spojovací krabici jsou připojeny přímo k elektrickým vodičům jednofázové sítě (220 V) a 3. - přes pracovní kondenzátor Ср k některému z prvních 2 kontaktů nebo elektrických vodičů sítě.

Spustit podporu. Třífázový motor je také možné nastartovat bez zátěže z pracovního kondenzátoru (podrobněji níže), ale pokud má elektromotor nějakou zátěž, buď se nerozběhne, nebo nabere hybnost extrémně pomalu. Poté je pro rychlý start potřeba pomocný spouštěcí kondenzátor Sp (výpočet kapacity kondenzátorů je popsán níže). Rozběhové kondenzátory se zapínají pouze po dobu rozběhu motoru (2-3 sekundy, dokud otáčky nedosáhnou cca 70% jmenovitých), poté je třeba rozběhový kondenzátor odpojit a vybít.

Třífázový motor je vhodné spustit pomocí speciálního spínače, jehož jeden pár kontaktů se sepne po stisknutí tlačítka. Po jeho uvolnění se některé kontakty otevřou, zatímco jiné zůstanou zapnuté - dokud není stisknuto tlačítko "stop".

Spínač pro spouštění elektromotorů

Zvrátit. Směr otáčení motoru závisí na tom, ke kterému kontaktu ("fázi") je připojeno vinutí třetí fáze.

Směr otáčení lze ovládat připojením kondenzátoru k dvoupolohovému spínači připojenému svými dvěma kontakty k prvnímu a druhému vinutí. V závislosti na poloze přepínače se motor otáčí jedním nebo druhým směrem.

Na obrázku níže je znázorněn obvod se spouštěcím a provozním kondenzátorem a reverzním klíčem, který umožňuje pohodlné ovládání třífázového motoru.

Schéma připojení třífázového motoru k jednofázové síti, s reverzem a tlačítkem pro připojení startovacího kondenzátoru

Připojení podle schématu "hvězda". Podobné schéma pro připojení třífázového motoru k síti s napětím 220V se používá pro elektromotory, jejichž vinutí je navrženo pro napětí 220/127V.

Kondenzátory. Požadovaná kapacita pracovních kondenzátorů pro provoz třífázového motoru v jednofázové síti závisí na obvodu pro zapínání vinutí motoru a dalších charakteristikách. Pro hvězdicové zapojení se kapacita vypočítá podle vzorce:

Cp = 2800 I/U

Pro trojúhelníkové připojení:

Cp = 4800 I/U

Kde Cp je kapacita pracovního kondenzátoru v uF, I je proud v A, U je síťové napětí ve V. Proud se vypočítá podle vzorce:

I \u003d P / (1,73 U n cosph)

kde P je výkon elektromotoru kW; n - účinnost motoru; cosph - účiník, 1,73 - koeficient, který určuje shodu mezi lineárními a fázovými proudy. Účinnost a účiník jsou uvedeny v pasu a na štítku motoru. Tradičně se jejich hodnota pohybuje v rozmezí 0,8-0,9.

V praxi lze hodnotu kapacity pracovního kondenzátoru při připojení k „trojúhelníku“ vypočítat pomocí lehkého vzorce C \u003d 70 Pn, kde Pn je jmenovitý výkon elektromotoru v kW. Podle tohoto vzorce je na každých 100 W výkonu elektromotoru potřeba asi 7 mikrofaradů kapacity pracovního kondenzátoru.

Správnost výběru kapacity kondenzátoru je kontrolována výsledky provozu motoru. Pokud je jeho hodnota větší, než je za těchto provozních podmínek požadováno, motor se přehřeje. Pokud je kapacita menší, než je požadováno, výstupní výkon motoru bude velmi nízký. Má smysl hledat kondenzátor pro třífázový motor, počínaje malou kapacitou a postupně zvyšovat jeho hodnotu na racionální. Pokud je to možné, je mnohem lepší zvolit kapacitu měřením proudu v elektrických vodičích připojených k síti a k pracovnímu kondenzátoru např. proudovými kleštěmi. Aktuální hodnota by měla být blíže. Měření by měla být prováděna v režimu, ve kterém bude motor pracovat.

Při stanovení startovací kapacity vycházejí nejprve z požadavků na vytvoření požadovaného rozběhového momentu. Nezaměňujte startovací kapacitu s kapacitou startovacího kondenzátoru. Ve výše uvedených diagramech je startovací kapacita rovna součtu kapacit pracovního (Cp) a startovacího (Cp) kondenzátoru.

Pokud podle provozních podmínek nastane start elektromotoru bez zatížení, pak se za startovací kapacitu tradičně považuje stejná pracovní, jinými slovy, startovací kondenzátor není potřeba. V tomto případě je schéma připojení zjednodušené a levnější. Pro takové zjednodušení a hlavní zlevnění schématu je možné zorganizovat možnost odpojení zátěže např. tím, že umožníme rychlou a pohodlnou změnu polohy motoru pro odhození řemenového pohonu, popř. vytvořením přítlačného válečku pro řemenový pohon, například jako motobloky řemenové spojky.

Startování pod zatížením vyžaduje přítomnost přídavné nádrže (Sp) dočasně připojené ke spuštění motoru. Zvýšení vypínané kapacity vede ke zvýšení rozběhového momentu a při určité konkrétní hodnotě moment dosáhne své vlastní maximální hodnoty. Další zvýšení kapacity vede k opačnému efektu: startovací moment začíná klesat.

Na základě podmínky spouštění motoru při zatížení nejbližším jmenovitému musí být startovací kapacita 2-3krát větší pracovní, to znamená, že pokud je kapacita pracovního kondenzátoru 80 mikrofaradů, pak kapacita startovacího kondenzátoru musí být 80-160 mikrofaradů, což zajistí startovací kapacitu (součet kapacity pracovního a startovacího kondenzátoru) 160-240 uF. Přestože má motor při startu malé zatížení, kapacita startovacího kondenzátoru může být menší nebo nemusí vůbec existovat.

Spouštěcí kondenzátory pracují krátkou dobu (pouze několik sekund po celou dobu připojení). To umožňuje při spouštění motoru použít levnější startovací elektrolytické kondenzátory speciálně určené pro tento účel.

Všimněte si, že u motoru připojeného k jednofázové síti přes kondenzátor, který pracuje bez zátěže, prochází vinutím napájeným kondenzátorem proud o 20-30% vyšší než jmenovitý proud. Pokud je tedy motor používán v režimu s nedostatečným zatížením, měla by být kapacita pracovního kondenzátoru minimalizována. Ale pokud byl motor nastartován bez startovacího kondenzátoru, může být vyžadován.

Je mnohem lepší použít ne 1 velký kondenzátor, ale několik mnohem menších, částečně kvůli možnosti vybrat dobrou kapacitu, připojit další nebo odpojit nepotřebné, ty se používají jako startovací. Požadovaný počet mikrofaradů se získá paralelním zapojením několika kondenzátorů, počínaje skutečností, že celková kapacita v paralelním zapojení se vypočítá podle vzorce:

Určení začátku a konce fázových vinutí asynchronního motoru

Při provozu nebo výrobě toho či onoho zařízení je často nutné připojit asynchronní třífázový motor ke konvenční síti 220 V. K tomu je docela reálné a ani to není příliš obtížné, hlavní věcí je najít způsob z následujících možných situací, pokud není k dispozici vhodný jednofázový motor a třífázové skříně, a také pokud je k dispozici třífázové zařízení, ale v dílně je pouze jednofázová síť.

Pro začátek má smysl připomenout schéma připojení třífázového motoru k třífázové síti.

Schéma zapojení třífázového elektromotoru na 220 V podle schémat "Hvězda" a "Trojúhelník"

Pro snadnější vnímání nejsou znázorněny magnetický startér a další spínací jednotky. Jak je vidět ze schématu, každé vinutí motoru je napájeno vlastní fází. V jednofázové síti, jak již název napovídá, existuje pouze jedna „fáze“. K napájení třífázového elektromotoru ale také stačí. Pojďme se podívat na asynchronní motor připojený na 220 V.

Jak připojit třífázový elektromotor 380 V až 220 V přes kondenzátor podle schématu "Hvězda" a "Trojúhelník": schéma.

Zde je jedno vinutí třífázového elektromotoru přímo připojeno k síti, další dvě jsou zapojena do série a na jejich místo připojení je přivedeno napětí přes kondenzátor C1 s fázovým posunem. C2 je startovací a zapíná se tlačítkem B1 se samonávratem pouze v okamžiku startování: jakmile motor naskočí, musí se uvolnit.

Okamžitě vyvstává několik otázek:

Jak efektivní je takové schéma?
Jak obrátit motor?
Jakou kapacitu by měly mít kondenzátory?

Aby se motor otočil opačným směrem, stačí „přetočit“ fázi, která vstupuje do spojovacího bodu vinutí B a C (zapojení „trojúhelník“) nebo do vinutí B („hvězda“ obvod). Schéma, které umožňuje změnit směr otáčení rotoru jednoduchým kliknutím přepínače SB2, bude vypadat takto.

Reverzace třífázového motoru 380 V pracujícího v jednofázové síti

Zde je třeba poznamenat, že téměř každý třífázový motor je reverzní, ale před spuštěním musíte zvolit směr otáčení motoru. Nevracejte chod motoru! Nejprve je potřeba odpojit elektromotor, počkat na jeho úplné zastavení, zvolit požadovaný směr otáčení páčkovým přepínačem SВ1 a teprve poté přivést napětí do obvodu a krátce stisknout tlačítko B1.

Kapacity fázových a rozběhových kondenzátorů

Chcete-li vypočítat kapacitu kondenzátoru s fázovým posunem, musíte použít jednoduchý vzorec:

C1 = 2800 / (I / U) - pro zapnutí podle schématu "Star";
C1 = 4800 / (I / U) - pro zapnutí podle schématu "Trojúhelník".

Tady:

C1 - kapacita fázového posuvného kondenzátoru, μF;
I - jmenovitý proud jednoho vinutí motoru, A;
U je napětí jednofázové sítě, V.

Ale co když jmenovitý proud vinutí není znám? Lze jej snadno vypočítat na základě znalosti výkonu motoru, který je obvykle vytištěn na typovém štítku zařízení. Pro výpočet použijeme vzorec:

I \u003d P / 1,73 * U * n * cosf, kde:

I - spotřeba proudu, A;
U je síťové napětí, V;
n - účinnost;
cosph je účiník.

Symbol * označuje znak násobení.

Kapacita startovacího kondenzátoru C2 je zvolena 1,5−2 krát větší než kapacita fázového posuvníku.

Při výpočtu kondenzátoru s fázovým posunem je třeba mít na paměti, že motor, který nepracuje na plnou zátěž, se může zahřát s vypočtenou kapacitou kondenzátoru. V tomto případě je nutné hodnotu snížit.

Účinnost

Bohužel třífázový motor, když je napájen jednou fází, nebude schopen vyvinout svůj jmenovitý výkon. Proč? V normálním režimu vyvine každé z vinutí motoru výkon 33,3 %. Když je motor zapnutý, například pomocí „trojúhelníku“, pouze jedno vinutí C pracuje v normálním režimu a v místě připojení vinutí B a C se správně zvoleným kondenzátorem bude napětí 2krát nižší než napájecí napětí, což znamená, že výkon těchto vinutí poklesne 4krát - tedy pouze o 8,325% každé. Udělejme jednoduchý výpočet a vypočítejme celkový výkon:

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

Takže i teoreticky třífázový motor připojený k jednofázové síti vyvine pouze polovinu svého jmenovitého výkonu, ale v praxi je toto číslo ještě menší.

Způsob, jak zvýšit výkon vyvíjený motorem

Ukazuje se, že je možné zvýšit výkon motoru a navíc výrazně. K tomu nemusíte ani komplikovat design, ale stačí připojit třífázový motor podle níže uvedeného schématu.

Asynchronní motor - připojení 220 V podle vylepšeného schématu

Zde vinutí A a B již pracují v nominálním režimu a pouze vinutí C poskytuje čtvrtinu výkonu:

33,3 + 33,3 + 8,325 = 74.92%.

Docela dobrý, ne? Jedinou podmínkou pro toto zařazení je, že vinutí A a B musí být zapnuto v protifázi (označeno tečkami). Přepólování takového obvodu se provádí obvyklým způsobem - přepnutím polarity obvodu C vinutí kondenzátoru.

A poslední poznámka. Místo fázového posuvného a spouštěcího kondenzátoru mohou pracovat pouze nepolární papírová zařízení, například MBGCH, která vydrží napětí jeden a půl až dvakrát vyšší než napětí sítě.

V životě nastávají situace, kdy potřebujete zapnout nějaké průmyslové zařízení v běžné domácí napájecí síti. Problém je také s počtem drátů. U strojů určených pro provoz v podnicích jsou obvykle tři závěry a někdy čtyři. Co s nimi dělat, kam je připojit? Ti, kteří zkoušeli různé možnosti, byli přesvědčeni, že motory se prostě nechtějí točit. Dá se vůbec připojit jednofázový třífázový motor? Ano, rotace je možná. Bohužel v tomto případě je téměř poloviční výkon nevyhnutelný, ale v některých situacích je to jediné východisko.

Napětí a jejich poměr

Abyste pochopili, jak připojit třífázový motor ke konvenční zásuvce, musíte zjistit, jak souvisí napětí v průmyslové síti. Hodnoty napětí 220 a 380 voltů jsou dobře známé. Dříve bylo ještě 127 V, ale v padesátých letech se od tohoto parametru upustilo ve prospěch vyššího. Odkud se tato „magická čísla“ vzala? Proč ne 100, 200 nebo 300? Zdá se, že je jednodušší počítat zaokrouhlená čísla.

Většina průmyslových elektrických zařízení je navržena pro připojení do třífázové sítě.Napětí každé z fází ve vztahu k nulovému vodiči je 220 voltů, stejně jako v domácí zásuvce. Odkud pochází 380V? Je to velmi jednoduché, stačí vzít v úvahu rovnoramenný trojúhelník s úhly 60, 30 a 30 stupňů, což je vektorový diagram napětí. Délka nejdelší strany se bude rovnat délce stehna vynásobené cos 30°. Po jednoduchých výpočtech se můžete ujistit, že 220 x cos 30 ° = 380.

Zařízení s třífázovým motorem

Ne všechny typy průmyslových motorů lze provozovat z jedné fáze. Nejběžnější z nich jsou "pracanti", kteří tvoří většinu elektrických strojů v jakémkoli podniku - asynchronní stroje o výkonu 1 - 1,5 kVA. Jak takový třífázový motor funguje v třífázové síti, pro kterou je určen?

Vynálezcem tohoto revolučního zařízení byl ruský vědec Michail Osipovič Dolivo-Dobrovolskij. Tento vynikající elektrotechnik byl zastáncem teorie třífázové napájecí sítě, která se stala dominantní v naší době. třífázová pracuje na principu indukce proudu od vinutí statoru k uzavřeným vodičům rotoru. V důsledku jejich proudění zkratovanými vinutími vzniká v každém z nich magnetické pole, které spolupůsobí se siločárami statoru. Tímto způsobem se získá točivý moment, který vede ke kruhovému pohybu osy motoru.

Vinutí jsou uspořádána pod úhlem 120°, takže točivé pole generované každou z fází postupně tlačí každou magnetizovatelnou stranu rotoru.

Trojúhelník nebo hvězda?

Třífázový motor v třífázové síti lze zapnout dvěma způsoby - s neutrálním vodičem nebo bez něj. První metoda se nazývá „hvězda“, v tomto případě je každé z vinutí pod (mezi fází a nulou), v našich podmínkách rovným 220 V. spínací uzly. V druhém případě bude motor vyrábět zhruba jedenapůlkrát větší výkon.

Jak zapnout motor v opačném směru?

Řízení třífázového motoru může zahrnovat potřebu změnit směr otáčení na opačný, tedy zpětný. Abyste toho dosáhli, stačí prohodit dva ze tří vodičů.

Pro usnadnění změny obvodu jsou ve svorkovnici motoru umístěny propojky, které jsou obvykle vyrobeny z mědi. Pro zapnutí "hvězdy" jemně spojte tři výstupní vodiče vinutí dohromady. "Trojúhelník" je trochu složitější, ale zvládne ho každý průměrný elektrikář.

Kapacity fázového posunu

Někdy tedy vyvstává otázka, jak připojit třífázový motor k běžné domácí zásuvce. Pokud se jen pokusíte připojit dva vodiče k zástrčce, nebude se otáčet. Aby věci fungovaly, musíte simulovat fázi posunutím použitého napětí o nějaký úhel (nejlépe 120 °). Tohoto efektu lze dosáhnout použitím prvku s fázovým posunem. Teoreticky to může být jak indukčnost, tak i odpor, ale nejčastěji se třífázový motor v jednofázové síti zapíná pomocí elektrických, označených ve schématech latinským písmenem C.

Pokud jde o aplikace tlumivek, je to obtížné z důvodu obtížného určení jejich hodnoty (pokud to není uvedeno na pouzdru přístroje). K měření hodnoty L je zapotřebí speciální zařízení nebo k tomu sestavený obvod. Navíc je většinou omezený výběr dostupných tlumivek. Nicméně experimentálně lze vybrat jakýkoli prvek fázového posunu, ale to je problematické.

Co se stane po nastartování motoru? Nula je aplikována na jeden ze spojovacích bodů, fáze na druhý a určité napětí je posunuto do určitého úhlu vzhledem k fázi ke třetímu. I neodborníkovi je jasné, že chod motoru nebude v poměru k mechanickému výkonu na hřídeli úplný, ale v některých případech stačí samotný fakt otáčení. Již při startu však mohou nastat určité problémy, například absence počátečního momentu schopného posunout rotor z jeho místa. Co dělat v tomto případě?

Spusťte kondenzátor

V okamžiku spuštění vyžaduje hřídel další úsilí k překonání setrvačných sil a statického tření. Chcete-li zvýšit točivý moment, měli byste nainstalovat další kondenzátor, připojený k obvodu pouze v době startu a poté odpojený. Pro tyto účely je nejlepší možností použít zavírací tlačítko bez fixace polohy. Schéma zapojení pro třífázový motor se startovacím kondenzátorem je uvedeno níže, je jednoduché a přímočaré. V okamžiku připojení napětí byste měli stisknout tlačítko "Start" a vytvoří se další fázový posun. Po roztočení motoru na požadované otáčky lze (a dokonce je nutné) tlačítko uvolnit a v okruhu zůstane pouze pracovní kapacita.

Výpočet kapacity

Zjistili jsme tedy, že pro zapnutí třífázového motoru v jednofázové síti je zapotřebí další schéma zapojení, které kromě spouštěcího tlačítka obsahuje dva kondenzátory. Jejich hodnota musí být známa, jinak systém nebude fungovat. Nejprve určíme množství elektrické kapacity potřebné k uvedení rotoru do pohybu. Při paralelním zapojení je to součet:

C \u003d C st + Cp, kde:

C st - startovací přídavná kapacita vypnutá po doběhu vzletu;

C p je pracovní kondenzátor, který zajišťuje rotaci.

Dále potřebujeme hodnotu jmenovitého proudu I n (je uvedena na štítku připevněném k motoru z výroby). Tento parametr lze také určit pomocí jednoduchého vzorce:

I n \u003d P / (3 x U), kde:

U - napětí, při připojení s "hvězdou" - 220 V, a pokud "trojúhelník", pak 380 V;

P je výkon třífázového motoru, někdy se při ztrátě desky určuje okem.

Závislosti požadovaného provozního výkonu se tedy vypočítají podle vzorců:

Cp \u003d Cp \u003d 2800 I n / U - pro "hvězdu";

C p \u003d 4800 I n / U - pro "trojúhelník";

Startovací kondenzátor by měl být 2-3krát větší než pracovní. Jednotkou měření jsou mikrofarady.

Existuje také velmi jednoduchý způsob výpočtu kapacity: C = P / 10, ale tento vzorec udává spíše pořadí číslice než její hodnotu. V každém případě však musíte makat.

Proč je potřeba fit

Výše uvedená metoda výpočtu je přibližná. Za prvé, jmenovitá hodnota elektrické kapacity uvedená na těle se může výrazně lišit od skutečné. Za druhé, papírové kondenzátory (obecně řečeno drahá věc) se často používají z druhé ruky a stejně jako jakékoli jiné položky podléhají stárnutí, což vede k ještě větší odchylce od zadaného parametru. Za třetí, proud, který bude motor spotřebovávat, závisí na velikosti mechanického zatížení hřídele, a proto jej lze odhadnout pouze experimentálně. Jak to udělat?

To bude vyžadovat trochu trpělivosti. V důsledku toho lze získat poměrně objemnou sadu kondenzátorů.Hlavní je po dokončení práce vše důkladně opravit, aby pájené konce nespadly z vibrací vycházejících z motoru. A pak nebude zbytečné znovu analyzovat výsledek a případně zjednodušit návrh.

Kompilace baterie kapacit

Pokud velitel nemá k dispozici speciální elektrolytické svorky, které vám umožňují měřit proud bez otevření obvodů, měli byste ampérmetr zapojit do série ke každému vodiči, který vstupuje do třífázového motoru. V jednofázové síti poteče celková hodnota a výběr kondenzátorů by se měl snažit o co nejrovnoměrnější zatížení vinutí. Je třeba si uvědomit, že při sériovém zapojení se celková kapacita snižuje podle zákona:

Je také nutné nezapomenout na tak důležitý parametr, jako je napětí, pro které je kondenzátor navržen. Musí to být alespoň jmenovitá hodnota sítě a nejlépe s rezervou.

Vybíjecí odpor

Obvod třífázového motoru zapojený mezi jednu fázi a nulový vodič je někdy doplněn odporem. Slouží k tomu, aby startovací kondenzátor neakumuloval zbývající náboj po vypnutí stroje. Tato energie může způsobit úraz elektrickým proudem, který není nebezpečný, ale extrémně nepříjemný. Abyste se chránili, měli byste paralelně se startovací kapacitou zapojit odpor (pro elektrikáře se to nazývá „shunting“). Hodnota jeho odporu je velká - od půl megaohmu do megaohmu a velikostně je malá, proto stačí i půlwattový výkon. Pokud se však uživatel nebojí být „přištípnut“, pak je docela možné se bez tohoto detailu obejít.

Použití elektrolytů

Jak již bylo uvedeno, filmové nebo papírové elektronádoby jsou drahé a není tak snadné je koupit, jak bychom chtěli. Je možné provést jednofázové připojení třífázového motoru pomocí levných a snadno dostupných elektrolytických kondenzátorů. Zároveň nebudou příliš levné, protože musí odolat stejnosměrnému proudu 300 voltů. Z bezpečnostních důvodů by měly být shuntovány polovodičovými diodami (např. D 245 nebo D 248), ale bylo by užitečné pamatovat na to, že při průrazu těchto zařízení narazí na elektrolyt střídavé napětí a ten se nejprve velmi zahřeje. a pak vybuchnout, hlasitě a okázale. Proto je bez extrémní nutnosti stále lepší používat papírové kondenzátory, které pracují pod napětím, alespoň konstantním, alespoň proměnným. Někteří mistři docela umožňují použití elektrolytů ve startovacích obvodech. Kvůli krátkodobému vystavení střídavému napětí nemusí mít čas explodovat. Je lepší neexperimentovat.

Pokud nejsou kondenzátory

Kde je nakupují běžní občané, kteří nemají přístup k prodejným elektrickým a elektronickým součástkám? Na bleších trzích a bleších trzích. Tam leží, pečlivě připájené něčími (obvykle staršími) rukama ze starých praček, televizí a dalšího vybavení domácnosti a průmyslu, které dosloužilo a nefunguje. Po těchto sovětských výrobcích žádají hodně: prodejci vědí, že pokud je potřeba součást, koupí ji, a pokud ne, nevezmou ji za nic. Stává se, že právě to nejnutnější (v tomto případě kondenzátor) tam prostě není. a co dělat? Žádný problém! Poslouží i rezistory, jsou potřeba jen výkonné, nejlépe keramické a vitrifikované. Ideální odpor (aktivní) samozřejmě neposouvá fázi, ale nic v tomto světě není dokonalé a v našem případě je to dobře. Každé fyzické tělo má svou vlastní indukčnost, elektrickou energii a měrný odpor, ať už jde o malé smítko prachu nebo obrovskou horu. Zapnutí třífázového motoru do zásuvky je možné, pokud je ve výše uvedených diagramech kondenzátor nahrazen odporem, jehož hodnota se vypočítá podle vzorce:

R = (0,86 x U) / kI kde:

kI - hodnota proudu při třífázovém zapojení, A;

U - našich věrných 220 voltů.

Jaké motory jsou vhodné?

Před pořízením motoru za nemalé peníze, který prozíravý majitel využije jako pohon pro brusný kotouč, kotoučovou pilu, vrtačku nebo jiné užitečné domácí zařízení, není na škodu zamyslet se nad jeho použitelností. pro tyto účely. Ne každý třífázový motor v jednofázové síti bude vůbec schopen pracovat. Například řada MA (má klecový rotor s dvojitou klecí) by měla být vyloučena, abyste s sebou nemuseli tahat spoustu zbytečných závaží. Obecně je nejlepší nejprve experimentovat nebo pozvat zkušeného člověka, např. elektromechanika, a před nákupem se s ním poradit. Zcela vhodný je třífázový asynchronní motor řady UAD, APN, AO2, AO a samozřejmě A. Tyto indexy jsou uvedeny na typových štítcích.

Třífázové asynchronní motory jsou zaslouženě nejoblíbenější na světě díky tomu, že jsou velmi spolehlivé, vyžadují minimální údržbu, snadno se vyrábějí a nevyžadují žádná složitá a drahá zařízení pro připojení, pokud není vyžadována rychlost otáčení. Většina obráběcích strojů na světě je poháněna třífázovými asynchronními motory, pohánějí také čerpadla, elektrické pohony různých užitečných a potřebných mechanismů.

Ale co ti, kteří ve své osobní domácnosti třífázový zdroj nemají a ve většině případů je tomu přesně tak. Co když si chcete do domácí dílny dát stacionární kotoučovou pilu, elektrickou frézku nebo soustruh? Rád bych potěšil čtenáře našeho portálu, že z této svízelné situace existuje cesta, a to zcela jednoduše implementovaná. V tomto článku vám hodláme říci, jak připojit třífázový motor k síti 220 V.

Podívejme se stručně na princip činnosti asynchronního motoru v našich „nativních“ třífázových sítích 380 V. To velmi pomůže následně přizpůsobit motor pro práci v jiných, „nenativních“ podmínkách - jednofázových sítích 220 V.

Zařízení indukčního motoru

Většina třífázových motorů vyráběných ve světě jsou indukční motory s kotvou nakrátko (SSC), které nemají žádný elektrický kontakt mezi statorem a rotorem. To je jejich hlavní výhoda, protože kartáče a komutátory jsou nejslabším místem každého elektromotoru, podléhají intenzivnímu opotřebení, vyžadují údržbu a pravidelnou výměnu.

Zvažte zařízení ADKZ. Řez motoru je znázorněn na obrázku.

Celý mechanismus elektromotoru je sestaven v litém pouzdře (7), který obsahuje dvě hlavní části - pevný stator a pohyblivý rotor. Stator má jádro (3), které je vyrobeno z plechů speciální elektrooceli (slitina železa a křemíku), která má dobré magnetické vlastnosti. Jádro je z plechů z toho důvodu, že za podmínek střídavého magnetického pole mohou ve vodičích vznikat Foucaultovy vířivé proudy, které ve statoru absolutně nepotřebujeme. Kromě toho je každá vrstva jádra také potažena na obou stranách speciálním lakem, který obecně potlačuje tok proudů. Od jádra potřebujeme pouze jeho magnetické vlastnosti, a ne vlastnosti vodiče elektrického proudu.

V drážkách jádra je položeno vinutí (2) ze smaltovaného měděného drátu. Abychom byli přesní, v třífázovém asynchronním motoru jsou minimálně tři vinutí – jedno pro každou fázi. Navíc jsou tato vinutí položena v drážkách jádra s určitým pořadím - každé je umístěno tak, že je v úhlové vzdálenosti 120 ° k druhému. Konce vinutí jsou vyvedeny do svorkovnice (na obrázku je umístěna ve spodní části motoru).

Rotor je umístěn uvnitř jádra statoru a volně se otáčí na hřídeli (1). Pro zvýšení účinnosti se snaží, aby mezera mezi statorem a rotorem byla minimální – od půl milimetru do 3 mm. Jádro rotoru (5) je také z elektrooceli a má také drážky, ale ty nejsou určeny pro vinutí z drátu, ale pro vodiče nakrátko, které jsou umístěny v prostoru tak, že připomínají veverčí kolo (4) , za což dostali své Jméno.

Veverka se skládá z podélných vodičů, které jsou mechanicky i elektricky spojeny s koncovými kroužky.Většinou se veverka vyrábí nalitím roztaveného hliníku do drážek jádra a současně kroužky a oběžná kola ventilátoru (6 ) jsou také formovány jako monolit. Ve vysoce výkonných ADKZ se jako klecové vodiče používají měděné tyče svařené s koncovými měděnými kroužky.

Co je třífázový proud

Abychom pochopili, jaké síly způsobují otáčení rotoru ADKZ, je nutné zvážit, co je třífázový napájecí systém, pak vše zapadne na své místo. Všichni jsme zvyklí na obvyklý jednofázový systém, kdy jsou ve vývodu pouze dva nebo tři kontakty, z nichž jeden je (L), druhý je pracovní nula (N) a třetí je ochranná nula (PE) . Efektivní fázové napětí v jednofázové soustavě (napětí mezi fází a nulou) je 220 V. Napětí (a když je zátěž připojena i proud) v jednofázových sítích se mění podle sinusového zákona.

Z výše uvedeného grafu amplitudově-časové charakteristiky je vidět, že hodnota amplitudy napětí není 220 V, ale 310 V. Aby čtenáři neměli „nedorozumění“ a pochybnosti, považují autoři za svou povinnost hlásit, že 220 V není hodnota amplitudy, ale RMS nebo aktivní. Rovná se U \u003d U max / √ 2 \u003d 310 / 1,414≈220 V. Proč se to dělá? Pouze pro usnadnění výpočtu. Konstantní napětí se bere jako standard podle jeho schopnosti produkovat nějaký druh práce. Můžeme říci, že sinusové napětí s hodnotou amplitudy 310 V po určitou dobu vykoná stejnou práci, jakou by po stejnou dobu vykonalo konstantní napětí 220 V.

Je třeba hned říci, že téměř veškerá vyrobená elektrická energie na světě je třífázová. Jde jen o to, že je snazší spravovat jednofázovou energii doma, pro většinu spotřebitelů elektřiny stačí jedna fáze pro práci a jednofázové zapojení je mnohem levnější. Proto je jeden fázový a nulový vodič „vytažen“ z třífázového systému a odeslán spotřebitelům - bytům nebo domům. To je jasně vidět na přístupových panelech, kde můžete vidět, jak drát prochází z jedné fáze do jednoho bytu, z druhé do druhého, ze třetího do třetího. Dobře je to vidět i na sloupech, ze kterých vedou vedení do soukromých domácností.

Třífázové napětí, na rozdíl od jednofázového, nemá jeden fázový vodič, ale tři: fázi A, fázi B a fázi C. Fáze mohou být také označeny L1, L2, L3. Kromě fázových vodičů je zde samozřejmě ještě pracovní nula (N) společná pro všechny fáze a ochranná nula (PE). Uvažujme amplitudově-časovou charakteristiku třífázového napětí.

Z grafů je vidět, že třífázové napětí je kombinací tří jednofázových, s amplitudou 310 V a efektivní hodnotou fázového (mezi fází a provozní nulou) napětí 220 V, a fází jsou vůči sobě posunuty o úhlovou vzdálenost 2 * π / 3 nebo 120 ° . Potenciální rozdíl mezi dvěma fázemi se nazývá síťové napětí a je roven 380 V, protože vektorový součet těchto dvou napětí bude U l \u003d 2 *U f *sin(60°)=2*220*√3/2=220* √3=220*1,73=380,6V, Kde U l je síťové napětí mezi dvěma fázemi a U f- fázové napětí mezi fází a nulou.

Třífázový proud lze snadno generovat, přenášet na místo určení a dále převádět na jakýkoli požadovaný druh energie. Včetně mechanické energie otáčení ADKZ.

Jak funguje třífázový indukční motor

Pokud je na vinutí statoru přivedeno střídavé třífázové napětí, začnou jimi protékat proudy. Ty zase způsobí magnetické toky, měnící se také podle sinusového zákona a také posunuté ve fázi o 2*π/3=120°. Vzhledem k tomu, že vinutí statoru jsou umístěna v prostoru ve stejné úhlové vzdálenosti - 120 °, vytváří se uvnitř jádra statoru rotující magnetické pole.

Toto neustále se měnící pole protíná "veverčí kolo" rotoru a indukuje v něm EMF (elektromotorickou sílu), která bude také úměrná rychlosti změny magnetického toku, což v matematickém jazyce znamená derivaci magnetického toku. s ohledem na čas. Protože se magnetický tok mění podle sinusového zákona, znamená to, že EMF se bude měnit podle kosinového zákona, protože (hřích X)’= cos X. Ze školního kurzu matematiky je známo, že kosinus „vede“ sinus o π / 2 \u003d 90 °, to znamená, že když kosinus dosáhne svého maxima, sinus ho dosáhne přes π / 2 - po čtvrtině období.

Pod vlivem EMF se v rotoru, nebo spíše ve veverce, vyskytnou velké proudy, protože vodiče jsou zkratovány a mají nízký elektrický odpor. Tyto proudy tvoří vlastní magnetické pole, které se šíří podél jádra rotoru a začíná interagovat s polem statoru. Opačné póly, jak víte, se přitahují a jako póly se odpuzují. Výsledné síly vytvářejí moment, který způsobí rotaci rotoru.

Magnetické pole statoru se otáčí určitou frekvencí, která závisí na napájecí síti a počtu pólových párů vinutí. Frekvence se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

n 1 =f 1 *60/p, Kde

f 1 - Frekvence střídavého proudu.
p je počet párů pólů statorového vinutí.

S frekvencí střídavého proudu je vše jasné - v našich napájecích sítích je to 50 Hz. Počet pólových párů vyjadřuje, kolik párů pólů je na vinutí nebo vinutích patřících k jedné fázi. Pokud je ke každé fázi připojeno jedno vinutí, vzdálené 120 ° od ostatních, bude počet pólových párů roven jednomu. Pokud jsou dvě vinutí připojena k jedné fázi, bude počet pólových párů roven dvěma atd. V souladu s tím se také mění úhlová vzdálenost mezi závity. Například, když je počet pólových párů dva, stator obsahuje vinutí fáze A, která zabírá sektor nikoli 120°, ale 60°. Poté následuje vinutí fáze B, která zabírá stejný sektor, a poté fáze C. Poté se střídání opakuje. S nárůstem párů pólů se odpovídajícím způsobem zmenší sektory vinutí. Taková opatření umožňují snížit frekvenci otáčení magnetického pole statoru, a tedy i rotoru.

Vezměme si příklad. Řekněme, že třífázový motor má jeden pár pólů a je připojen k třífázové síti s frekvencí 50 Hz. Potom se magnetické pole statoru bude otáčet s frekvencí n 1 \u003d 50 * 60 / 1 \u003d 3000 ot./min. Pokud zvýšíte počet párů tyčí, rychlost se sníží o stejnou hodnotu. Pro zvýšení otáček motoru je nutné zvýšit frekvenci, která napájí vinutí. Pro změnu směru otáčení rotoru je nutné prohodit dvě fáze na vinutích

Je třeba poznamenat, že otáčky rotoru vždy zaostávají za rychlostí magnetického pole statoru, proto se motor nazývá asynchronní. Proč se tohle děje? Představte si, že se rotor otáčí stejnou rychlostí jako magnetické pole statoru. Pak veverka nebude "pronikat" střídavým magnetickým polem, ale bude konstantní pro rotor. V souladu s tím se nebude indukovat EMF a přestanou protékat proudy, nebude docházet k interakci magnetických toků a okamžik, který uvádí rotor do pohybu, zmizí. Proto se rotor „neustále snaží“ dohnat stator, ale nikdy to nedožene, protože energie, která způsobuje otáčení hřídele motoru, zmizí.

Rozdíl mezi frekvencemi otáčení magnetického pole statoru a hřídele rotoru se nazývá frekvence skluzu a vypočítá se podle vzorce:

∆ n=n 1 - n 2, Kde

n1 je frekvence otáčení magnetického pole statoru.
n2 je rychlost rotoru.

Skluz je poměr frekvence skluzu k frekvenci otáčení magnetického pole statoru, vypočítá se podle vzorce: S=∆n/n 1 =(n 1 —n 2)/n1.

Způsoby připojení vinutí asynchronních motorů

Většina ADKZ má tři vinutí, z nichž každé odpovídá své fázi a má začátek a konec. Systémy označení vinutí mohou být různé. V moderních elektromotorech je přijat systém pro označování vinutí U, V a W a jejich závěry jsou označeny číslem 1 začátek vinutí a číslem 2 - jeho konec, to znamená, že vinutí U má dva vodiče. U1 a U2, vinutí V-V1 a V2 a vinutí W - W1 a W2.

Asynchronní motory vyrobené za sovětské éry se starým systémem značení jsou však stále v provozu. V nich jsou začátky vinutí označeny C1, C2, C3 a konce C4, C5, C6. To znamená, že první vinutí má svorky C1 a C4, druhé C2 a C5 a třetí C3 a C6. Korespondence mezi starými a novými notačními systémy je znázorněna na obrázku.

Zvažte, jak lze připojit vinutí v ADKZ.

Hvězdné spojení

Při takovém spojení jsou všechny konce vinutí kombinovány v jednom bodě a fáze jsou připojeny k jejich začátkům. Na schématu zapojení tento způsob zapojení skutečně připomíná hvězdu, pro kterou dostal své jméno.

Při zapojení do hvězdy je na každé vinutí zvlášť přivedeno fázové napětí 220 V a na dvě sériově zapojené vinutí lineární napětí 380 V. Hlavní výhodou tohoto způsobu zapojení jsou malé startovací proudy, protože lineární napětí je aplikováno na dvě vinutí a ne na jedno. To umožňuje, aby se motor rozběhl "měkce", ale jeho výkon bude omezený, protože proudy tekoucí ve vinutích budou menší než u jiného způsobu připojení.

Delta připojení

Při takovém spojení se vinutí spojí do trojúhelníku, kdy je začátek jednoho vinutí spojen s koncem dalšího - a tak dále v kruhu. Je-li síťové napětí v třífázové síti 380 V, pak budou vinutím protékat proudy mnohem větších velikostí než při spojení s hvězdou. Proto bude výkon elektromotoru vyšší.

Při zapojení do trojúhelníku v době spuštění ADKZ spotřebovává velké startovací proudy, které mohou být 7-8krát vyšší než jmenovité a mohou způsobit přetížení sítě, proto v praxi inženýři našli kompromis - motor se nastartuje a roztočí se na jmenovité otáčky podle hvězdicového schématu a poté se automaticky přepne do trojúhelníku.

Jak zjistit, v jakém schématu jsou připojena vinutí motoru?

Před připojením třífázového motoru k jednofázové síti 220 V je nutné zjistit, podle jakého schématu jsou připojena vinutí a při jakém provozním napětí může ADKZ pracovat. K tomu je nutné prostudovat štítek s technickými vlastnostmi - „typový štítek“, který by měl být na každém motoru.

Na takovém štítku – „jmenovce“ se můžete dozvědět spoustu užitečných informací.

Štítek obsahuje všechny potřebné informace, které pomohou připojit motor k jednofázové síti. Prezentovaný typový štítek ukazuje, že motor má výkon 0,25 kW a otáčky 1370 ot/min, což svědčí o přítomnosti dvou párů pólů vinutí. Znak ∆/Y znamená, že vinutí lze zapojit jak do trojúhelníku, tak do hvězdy a další indikátor 220/380 V udává, že při zapojení do trojúhelníku by mělo být napájecí napětí 220 V a při zapojení do hvězda - 380 V. Pokud takový připojíte motor k síti 380 V do trojúhelníku, jeho vinutí vyhoří.

Na dalším štítku vidíte, že takový motor lze připojit pouze do hvězdy a pouze do sítě 380 V. S největší pravděpodobností bude mít takový ADKZ pouze tři výstupy ve svorkovnici. Zkušení elektrikáři budou moci připojit takový motor k síti 220 V, ale k tomu bude nutné otevřít zadní kryt, aby se dostali k vodičům vinutí, pak najít začátek a konec každého vinutí a provést potřebné přepnutí. Úloha se stává mnohem komplikovanější, takže autoři nedoporučují připojit takové motory k síti 220 V, zejména proto, že většina moderních ADKZ může být připojena různými způsoby.

Každý motor má svorkovnici, nejčastěji umístěnou nahoře. Tato krabička má vstupy pro napájecí kabely a nahoře je uzavřena víkem, které je nutné sundat šroubovákem.

Jak říkají elektrikáři a patologové: "Ukáže pitva"

Pod krytem je vidět šest svorek, z nichž každá odpovídá buď začátku nebo konci vinutí. Svorky jsou navíc propojeny propojkami a podle jejich umístění je možné určit, podle kterého schématu jsou vinutí připojena.

Otevření svorkovnice ukázalo, že „pacient“ měl zjevnou „hvězdnou nemoc“

Fotografie „otevřené“ krabice ukazuje, že vodiče vedoucí k vinutí jsou označeny a konce všech vinutí - V2, U2, W2 jsou v jednom bodě spojeny propojkami. To znamená, že probíhá hvězdicové spojení. Na první pohled se může zdát, že konce vinutí jsou uspořádány v logickém pořadí V2, U2, W2 a začátky jsou „smíchané“ - W1, V1, U1. To se však děje s určitým účelem. K tomu zvažte svorkovnici ADKZ s připojenými vinutími podle trojúhelníkového schématu.

Na obrázku je vidět, že se mění poloha propojek - začátky a konce vinutí jsou spojeny a svorky jsou umístěny tak, aby se pro přepínání použily stejné propojky. Pak je jasné, proč jsou terminály „smíšené“ - je snazší přenést propojky. Na fotce je vidět, že svorky W2 a U1 jsou propojeny kusem drátu, ale v základní konfiguraci nových motorů jsou vždy přesně tři propojky.

Pokud se po „otevření“ svorkovnice objeví obrázek jako na fotografii, znamená to, že motor je určen pro hvězdicovou a třífázovou síť 380 V.

Pro takový motor je lepší vrátit se ke svému „nativnímu prvku“ - v třífázovém obvodu střídavého proudu

Video: Skvělý film o třífázových synchronních motorech, který ještě nebyl kolorován

Třífázový motor můžete připojit k jednofázové síti 220 V, ale musíte být připraveni obětovat výrazné snížení jeho výkonu - v nejlepším případě to bude 70% pasu, ale pro většinu účelů je to docela přijatelný.

Hlavním problémem připojení je vytvoření rotujícího magnetického pole, které indukuje EMF v rotoru nakrátko. V třífázových sítích je to snadné. Při výrobě třífázové elektřiny se ve vinutí statoru indukuje EMF díky tomu, že se uvnitř jádra otáčí magnetizovaný rotor, který je poháněn energií padající vody u vodních elektráren nebo parní turbínou u vodních elektráren. a jaderné elektrárny. Vytváří rotující magnetické pole. U motorů dochází k obrácené transformaci – měnící se magnetické pole způsobí rotaci rotoru.

V jednofázových sítích je obtížnější získat točivé magnetické pole - musíte se uchýlit k některým "trikům". K tomu je nutné posunout fáze ve vinutích vůči sobě navzájem. V ideálním případě je nutné provést vzájemné posunutí fází o 120 °, ale v praxi je to obtížné realizovat, protože taková zařízení mají složité obvody, jsou poměrně drahé a jejich výroba a konfigurace vyžadují určitou kvalifikaci. Proto se ve většině případů používají jednoduché obvody, přičemž se obětuje určitý výkon.

Fázový posun s kondenzátory

Elektrický kondenzátor je známý svou jedinečnou vlastností nepropouštějící stejnosměrný proud, ale střídavý proud. Závislost proudů protékajících kondenzátorem na přiloženém napětí je znázorněna v grafu.

Proud v kondenzátoru bude "vést" vždy čtvrt periodu

Jakmile se na kondenzátor přivede napětí zvyšující se podél sinusoidy, okamžitě na něj „zaklapne“ a začne se nabíjet, protože byl původně vybitý. Proud v tomto okamžiku bude maximální, ale s postupem nabíjení bude klesat a dosáhne minima v okamžiku, kdy napětí dosáhne svého vrcholu.

Jakmile se napětí sníží, kondenzátor na to zareaguje a začne se vybíjet, ale proud poteče opačným směrem, jak se vybíjí, bude se zvyšovat (se znaménkem minus), dokud napětí neklesne. Když je napětí nulové, proud dosáhne svého maxima.

Když napětí začne růst se znaménkem mínus, pak se kondenzátor dobije a proud se postupně přiblíží ze svého záporného maxima k nule. Když se záporné napětí snižuje a má tendenci k nule, kondenzátor se vybíjí se zvýšením proudu, který jím prochází. Dále se cyklus znovu opakuje.

Graf ukazuje, že v jedné periodě střídavého sinusového napětí se kondenzátor dvakrát nabije a dvakrát vybije. Proud protékající kondenzátorem předstihne napětí o čtvrtinu periody, tedy − 2* π/4=n/2 = 90°. Tímto jednoduchým způsobem můžete získat fázový posun ve vinutí indukčního motoru. Fázový posun o 90° není při 120° ideální, ale pro zajištění potřebného točivého momentu rotoru je dostačující.

Fázový posun lze také získat použitím induktoru. V tomto případě se vše stane naopak - napětí povede proud o 90 °. Ale v praxi se používá více kapacitního fázového posunu kvůli jednodušší implementaci a nižším ztrátám.

Schémata připojení třífázových motorů k jednofázové síti

Možností připojení ADKZ je spousta, ale my budeme zvažovat jen ty nejběžněji používané a nejsnáze implementovatelné. Jak bylo uvedeno dříve, pro fázový posun stačí připojit kondenzátor paralelně k jakémukoli z vinutí. Označení C p udává, že se jedná o pracovní kondenzátor.

Je třeba poznamenat, že spojení vinutí do trojúhelníku je vhodnější, protože z takového ADKZ lze „odebrat“ užitečnější energii než z hvězdy. Existují však motory určené pro práci v sítích s napětím 127/220 V. Jaké informace musí být na typovém štítku.

Pokud čtenáři na takový motor narazí, lze to považovat za štěstí, protože jej lze připojit k síti 220 V podle hvězdicového obvodu, což zajistí hladký start a až 90% jmenovitého výkonu . Průmysl vyrábí ADKZ speciálně navržené pro provoz v sítích 220 V, které lze nazvat kondenzátorové motory.

Neříkejte motoru jakkoli - je stále asynchronní s rotorem s veverkou

Je třeba poznamenat, že na typovém štítku je uvedeno provozní napětí 220 V a parametry pracovního kondenzátoru 90 μF (mikrofarad, 1 μF \u003d 10 -6 F) a napětí 250 V. Dá se s jistotou říci, že toto motor je ve skutečnosti třífázový, ale přizpůsobený pro jednofázové napětí.

Pro usnadnění spouštění výkonných ADKZ v sítích 220 V slouží kromě pracovního také rozběhový kondenzátor, který se na krátkou dobu zapne. Po spuštění a nastavení jmenovitých otáček je spouštěcí kondenzátor vypnutý a pouze pracovní kondenzátor podporuje otáčení rotoru.

Startovací kondenzátor „kopne“ při startování motoru

Startovací kondenzátor - C p, zapojený paralelně s pracovním C p. Z elektrotechniky je známo, že při paralelním zapojení se kapacity kondenzátorů sčítají. K jeho "aktivaci" použijte tlačítkový spínač SB, který podržte několik sekund. Kapacita startovacího kondenzátoru je obvykle minimálně dvaapůlkrát vyšší než pracovní a dokáže dlouhodobě skladovat náboj. Pokud se náhodně dotknete jeho závěrů, můžete tělem dostat poměrně znatelný výtok. K vybití C p se používá paralelně zapojený odpor. Poté po odpojení startovacího kondenzátoru ze sítě dojde k jeho vybití přes rezistor. Volí se s dostatečně velkým odporem 300 kOhm-1 mOhm a ztrátovým výkonem minimálně 2 watty.

Výpočet kapacity pracovního a startovacího kondenzátoru

Pro jistý rozběh a stabilní provoz ADKZ v sítích 220 V je nutné co nejpřesněji zvolit kapacity pracovních a rozběhových kondenzátorů. Při nedostatečné kapacitě C p se na rotoru vytvoří nedostatečný kroutící moment pro připojení jakékoli mechanické zátěže a nadměrná kapacita může vést k toku příliš vysokých proudů, což v důsledku může vést k mezizákrutovému zkratu vinutí, který může lze „vyléčit“ pouze velmi drahým převíjením.

Co se počítá	Vzorec	Co je potřeba pro výpočty
Kapacita pracovního kondenzátoru pro připojení hvězdicových vinutí - Cp, uF	Cr=2800I/U; I=P/(√3Uηcosϕ); Cр=(2800/√3)P/(U^2n* cosϕ)=1616,6P/(U^2n* cosϕ)	Pro všechny: I - proud v ampérech, A; U je napětí v síti, V; P je výkon elektromotoru; η - účinnost motoru vyjádřená v hodnotách od 0 do 1 (pokud je uvedena na typovém štítku motoru v procentech, musí se tento ukazatel vydělit 100); cosϕ - účiník (kosinus úhlu mezi vektory napětí a proudu), je vždy uveden v pasu a na typovém štítku.
Kapacita startovacího kondenzátoru pro připojení vinutí do hvězdy - Cp, uF	Cp=(2-3)Cr≈2,5Cr
Kapacita pracovního kondenzátoru pro spojení vinutí s trojúhelníkem - Cp, uF	Cr=4800I/U; I=P/(√3Uηcosϕ); Cр=(4800/√3)P/(U^2n* cosϕ)=2771,3P/(U^2n* cosϕ)
Kapacita startovacího kondenzátoru pro spojení vinutí s trojúhelníkem - Cp, uF	Cp=(2-3)Cr≈2,5Cr

Uvedené vzorce v tabulce zcela postačí pro výpočet požadované kapacity kondenzátorů. Pasy a štítky mohou udávat účinnost nebo provozní proud. V závislosti na tom můžete vypočítat potřebné parametry. Každopádně těch údajů bude stačit. Pro pohodlí našich čtenářů můžete použít kalkulačku, která rychle spočítá požadovanou pracovní a startovací kapacitu.

Domácnosti často potřebují mechanizaci. Domácí obráběcí stroj, vodní čerpadlo, vybavení pro malé firmy...nikdy nevíte, na co potřebujete dobrý elektromotor! Problém je však v tom, že průmyslové elektromotory jsou určeny pro provoz v třífázové síti (380 V).

Zatímco v obytných domech a bytech je síť jednofázová, nebo 220 V. Ale existuje řešení! Podívejme se, jak zajistit, aby průmyslový motor fungoval z domácí sítě.

Rozdíly mezi jednofázovým motorem a třífázovým motorem

U třífázového motoru rotace rotoru indukuje magnetické pole, které se ve statoru indukuje střídavým napětím každé ze tří fází vůči sobě navzájem. Tím je zajištěna účinnost motoru. Otáčky motoru zůstávají stejné při jednofázovém i třífázovém zapojení, ale výkon při jednofázovém zapojení je výrazně snížen.

V tomto případě dostaneme z motoru maximálně 70 % jmenovitého výkonu. Pro dosažení co nejlepšího výsledku musí být vinutí motoru zapojena do „trojúhelníku“. Pokud je spojení provedeno "hvězdou", pak maximální výkon (i teoreticky) nebude větší než 50% jmenovitého. Pro objasnění způsobu připojení vinutí (pokud je pro vás obtížné rozlišit mezi „hvězdou“ a „trojúhelníkem“), doporučujeme zobrazit další informace.

Protože třífázový motor má tři výstupy, nulový a fázový vodič jsou připojeny ke dvěma z nich a třetí je připojen přes kondenzátor. V tomto případě bude směr otáčení záviset na tom, jak je kondenzátor připojen - k nulovým nebo fázovým svorkám.

Schémata zapojení pro třífázové motory na 220 voltů

Pokud je motor nízkovýkonový (méně než 1,5 kW) a připojení je provedeno bez zátěže, pak pro úspěšný provoz stačí jednoduše připojit kondenzátor k obvodu. Například připájejte jednu svorku ke vstupu nulového vodiče a druhou k volnému konci vinutí nebo ke třetí svorce trojúhelníku. Pokud vám nevyhovuje směr otáčení, pak stačí připojit druhou svorku kondenzátoru na vstup fázového vodiče.

Pro nastartování zatíženého nebo výkonného motoru je zapotřebí silnější „tlak“, který může poskytnout přídavný (startovací) kondenzátor. Je připájen do obvodu paralelně s hlavním, ale nepracuje neustále, ale jen pár sekund, zatímco motor naskočí. Obvykle se připojuje pomocí tlačítka nebo dvoupolohového přepínače. Pro nastartování je potřeba na chvíli stisknout tlačítko (zapnout páčkový vypínač), dokud motor nenaskočí a nabere otáčky. Poté se tlačítko uvolní, čímž dojde k přerušení sítě a vypnutí kapacity.

Motor může pracovat v přímém i zpětném režimu. K tomu je ve schématu zapojení přidán přepínač, který v jedné poloze spojuje kondenzátor s nulou a ve druhé s fázovým vodičem. Ve zpětném obvodu, pokud se motor rozbíhá pomalu nebo se nerozběhne vůbec, lze také přidat spouštěcí kondenzátor. Připojuje se stejným způsobem paralelně k hlavnímu a zapíná se tlačítkem "Start".

Často můžete slyšet otázku, zda je v zásadě možné spustit třífázový motor bez kondenzátoru? Bohužel to nelze udělat. Můžete tedy spustit pouze motor, který byl původně navržen pro práci s jednofázovou sítí 220 V.

Výběr kondenzátoru

Provozní napětí kondenzátoru musí být minimálně 300 V. Do obvodu se nejlépe hodí kondenzátory značek BGT, MBCHG, MBPG a MBGO. Všechny údaje (typ, Uwork, kapacita) jsou uvedeny na pouzdru.

Pro výpočet požadované kapacity použijte vzorec:

pro spojení s "trojúhelníkem" C \u003d (I / U) x4800;
pro hvězdicové zapojení С = (I/U)x2800.

Kde C je kapacita kondenzátoru v mikrofaradech (uF), I je jmenovitý proud ve vinutí (podle pasu), U je napájecí napětí (220 V) a čísla jsou koeficienty pro různé typy vinutí spojení.

Co se týče spouštěcích kondenzátorů, jejich kapacita musí být vybrána experimentem. Obvykle jsou to 2-3 pracovní nominální hodnoty.

Uveďme příklad výpočtu

Spojení je trojúhelník. Spotřebovaný jmenovitý pasový proud - 3 A. Nahrazením hodnot do vzorce získáme C \u003d (3/220) x4800 \u003d 65 mikrofaradů. V tomto případě musí být kapacita startovacího kondenzátoru zvolena v rozmezí 130-180 mikrofaradů. Kondenzátory 65 uF však na prodej nejsou, takže sestavujeme sadu 6 ks. 10 uF každý a přidat další - 5 uF.

Je třeba mít na paměti, že při výpočtu byly použity údaje pro jmenovitý výkon. Pokud je motor málo zatížený, přehřívá se. V tomto případě je nutné snížit kapacitu kondenzátorů, aby se snížil proud ve vinutí. S poklesem kapacity ale bude klesat i výkon, který motor dokáže vyvinout.