Načini povezivanja trofaznog motora na jednofaznu mrežu

Vrlo često se trofazni asinhroni motori koriste u industrijskim i kućnim primjenama. Ova vrsta motora je prilično česta, pa većina nama poznatih uređaja koji rade na vuču motora radi upravo na takvim. Ovaj motor se sastoji od samo dva glavna dijela - pokretnog rotora i statora (respektivno, stacionarnog). Namoti su postavljeni u jezgru statora na posebnom kutnom razmaku, koji je jednak 120 električnih stupnjeva. Počeci i krajevi ovih namotaja dovode se do razvodne kutije, gdje se učvršćuju na posebne stezaljke. Po pravilu, ovi zaključci su označeni slovom C - C1, C2 i do C6, redom. Namoti se mogu povezati pomoću dvije vrste električnih kola - "zvijezda" i "trokut". U krugu zvijezde, krajevi namotaja su međusobno povezani,a početak namotaja spojen je na napon napajanja. Kolo trokuta sastoji se od serijske veze, odnosno početak jednog namotaja je povezan sa krajem jednog drugog namota, i tako dalje.

Ovako se spaja trofazni motor, prema dijagramu trougla

Unutrašnjost razvodne kutije motora, sa položajem kratkospojnika za trokutni priključak

Obično su u razvodnoj kutiji svi kontaktni izlazi i njihovi terminali raspoređeni u suprotnom redoslijedu. To jest, C6 se nalazi nasuprot kontaktu C1, a C4 se nalazi nasuprot terminala C2.

Ovako se nalaze kontakti u razvodnoj kutiji

Ovako je spojen trofazni motor, prema shemi "zvijezda".

Uživo, razvodna kutija povezana zvijezdom izgleda ovako

Spajanjem trofaznog motora, odnosno, na trofaznu mrežu, električna struja počinje teći unutar namotaja statora u različito vrijeme, što zauzvrat stvara rotirajuće magnetsko polje. Ovo rotirajuće magnetsko polje, pomoću magnetne indukcije, pokreće rotor motora, zbog čega on počinje da se okreće. Ako spojite trofazni motor na jednofaznu mrežu, u stroju neće biti dovoljno obrtnog momenta i jednostavno se neće uključiti.

Naravno, neće se pokrenuti ako ga direktno pokrenete. No, postoje načini na koje je još uvijek moguće povezivanje "trofaznog" na mrežu. Jedan od najjednostavnijih je spojiti kondenzator za pomjeranje faze kao treći pin.

Ovako je trofazni motor povezan kod kuće (jednofazna mreža)

Trofazni motor koji radi u jednofaznoj mreži ima gotovo istu brzinu kao kada radi u trofaznoj mreži. Ali, s ovom vezom, snaga asinhronog motora je znatno smanjena. To je zbog nedovoljne snage u samoj mreži (u poređenju sa trofaznom). Da biste rekli koliko se tačno energija gubi s jednofaznom vezom, morate znati dijagram povezivanja, radne uvjete asinhronog motora, kao i vrijednost kapacitivnosti kondenzatora. Ali, u prosjeku, svaki trofazni motor povezan na jednofaznu mrežu može izgubiti do 30 ili čak 50% vlastite snage.

Imajte na umu da se svi trofazni motori ne mogu normalno ponašati u jednofaznoj mreži. Stoga, ako ste ga povezali i sigurni ste da je veza ispravna, ali u isto vrijeme potpuno odbija raditi, ne brinite. Sa velikim stepenom vjerovatnoće, to znači da nešto nije u redu sa samim motorom. Naravno, velika većina bi trebala raditi dobro, bez obzira na gubitak struje. Stoga su se asinhroni motori s indeksima "A" i "AOL", "AO2" i "APN" pokazali najpouzdanijim u radu s jednofaznom mrežom. Svi imaju kavezni rotor.

U pravilu, trofazni asinhroni motori imaju dvije kategorije u smislu nazivnog napona - to je rad u mrežama 220/127V i 380/220V. Motori na nižim naponima koriste se pri maloj snazi, tako da imaju malu distribuciju. Dakle, to je kategorija 380/220V koja je češća. Napon od 380V koristi se kada je spojen na "zvijezdu", odnosno napon od 220V se koristi u krugu "trokut". U pasošu motora i na njegovoj oznaci obično se navode sve glavne karakteristike i količine, uključujući radni napon, frekvenciju mreže, faktor snage, kao i uvjetne crteže dijagrama povezivanja namota i koja je mogućnost promjene .

Ovako izgledaju oznake na kućištima trofaznih elektromotora

Na slici "A", oznaka označava da se namotaji mogu spojiti u oba kruga, kao što je gore navedeno. tj.možete spojiti i "trougao" za napon od 220V, i "zvijezdu" za 380V. Imajte na umu da prilikom spajanja takvog motora na jednofaznu mrežu koristite shemu povezivanja "trokut", jer kada je spojen na "zvijezdu", gubitak snage će biti uznatno veći.

Na slici "B", oznaka označava da motor koristi shemu spajanja zvijezda. Ovo odgovara mogućnosti uključivanja šeme "trokut". Ako vidite takvu ikonu, znajte da postoje samo tri izlaza u razvodnoj kutiji. Stoga, da biste napravili trokutnu vezu, morat ćete ući u motor, pronaći i izvući preostale krajeve. Ovo nije tako lako učiniti, stoga budite izuzetno oprezni.

Važna tačka! Ako oznaka motora pokazuje radni napon u obliku 220 / 127V, imajte na umu da je kada se povežete na jednofaznu mrežu za radni napon od 220V, to moguće samo sa "zvezdastim" krugom i ništa više. Kada pokušate da povežete motor sa "trokutastim" krugom na mrežu od 220 V, on će jednostavno izgorjeti.

Kako razumjeti početke i krajeve namotaja?

Jedna od najzbunjujućih poteškoća pri spajanju trofaznog motora na kućnu mrežu je zabuna koja nastaje sa žicama koje idu u razvodnu kutiju. Štoviše, u nekim slučajevima kutija može nedostajati, a vi ćete sami morati shvatiti gdje i koja žica.

Najjednostavniji slučaj je onaj u kojem su namotaji spojeni u krug "trokut" pri radnom naponu motora od 380/220V. Dakle, potrebno je samo spojiti provodljive žice iz mreže spajanjem radnih i startnih kondenzatora u razvodnoj kutiji na stezaljke, prema početnom dijagramu. Kada je strujni krug motora zatvoren na zvijezdu, ali ga je moguće prebaciti na trougao, morate to iskoristiti promjenom kruga pomoću kontaktnih kratkospojnika.

Sada, što se tiče definicije početka i kraja svih namotaja. Prilično je teško kada 6 žica jednostavno strši u razvodnoj kutiji bez ikakvih oznaka. U ovom slučaju, teško je razumjeti koja od žica za namotaje je početak, a koja kraj. Stoga ćete se morati malo napregnuti i riješiti ovaj problem. Prije nego bilo što uradite s motorom, provjerite na internetu marku motora. Možda postoje neki dokumenti na mreži koji mogu dešifrirati postojeće ožičenje. Ali, ako nisu pronađene korisne informacije, postupamo na sljedeći način

Određujemo parove žica koji su uključeni u isti namotaj;

I određujemo koji od zaključaka je početak, a koji kraj.

Određivanje parova žica vrši se "biranjem" uz pomoć testera (podešen je način mjerenja otpora). Ako nema takvog uređaja pri ruci, možete koristiti metodu "djed" i odrediti vlasništvo krajeva namota pomoću sijalice i baterije. Ako lampica svijetli (ili uređaj pokazuje prisustvo otpora), to znači da dvije žice pripadaju istom namotu.Tako se određuju i preostali parovi provodnika za namotaje (na slici ispod je to prikazano na dijagramu).

U drugom zadatku morate otkriti koji od zaključaka je početak, a koji kraj. Da bismo to učinili, trebamo uzeti bateriju i pokazivač voltmetra (elektronski uređaj neće raditi za to). Zatim određujemo početke i krajeve namotaja prema donjem dijagramu.

Dakle, baterija je spojena na krajeve jednog namota (neka budeALI, kao na slici), i do krajeva namotajaINpriključite postojeći voltmetar. Kada su kontakti prekinuti žicom baterije na namotajuALI, pokazivač voltmetra uključenIN, treba da odstupa na jednu od strana. Zapamtite koji, i učinite istu akciju na namotajuODspajanjem voltmetra na njega. Sada, uvjerite se da je igla voltmetra na namotajuODodstupio u istom smjeru kao na namotajuIN. To se može postići promjenom polariteta (promjenom krajevaC1 I C2). Namotaj se provjerava na isti način.ALI. Zatim će se baterija spojiti naOD ili IN, i voltmetar, respektivno, toALI.

Dakle, nakon "zvona" svih namotaja, trebali biste dobiti određenu pravilnost. Prekidanjem kontakata baterije na bilo kojem namotaju, druga dva bi trebala pokazati odstupanje igle voltmetra u istom smjeru (ovo ukazuje na isti polaritet). Nakon toga ostaje označiti zaključke (početke) na jednoj strani (A1, B1 i C1), a zaključke (krajeve) na drugoj strani A2, B2 i C2. U završnoj fazi spojite krajeve u odgovarajuće uzorke "zvijezda" ili "trokut".

Kako ukloniti krajeve namotaja koji nedostaju?

Ovaj slučaj je možda jedan od najtežih. Dakle, motor spojen na "zvijezdu" ne prelazi na "delta". U praksi, kada otvorite razvodnu kutiju, videćete samo tri izlaza (C1, C2 i C3). Preostala tri (C4, C5 i C6) će se morati izvaditi iz unutrašnjosti motora. Na slici ispod prikazan je upravo takav slučaj.

Oznaka motora sa predmetnim kućištem

A ovako će izgledati unutrašnjost priključne kutije

Prvo morate rastaviti motor da biste dobili slobodan pristup statoru. Da biste to učinili, morate ukloniti krajnji poklopac motora, koji je pričvršćen vijcima, i ukloniti njegov pokretni dio - rotor. Sada morate pronaći mjesto za lemljenje preostalih krajeva namotaja i očistiti ga od izolacije. Nakon toga, odvojite krajeve vodova i zalemite na njih, prethodno pripremljene, upletene žice u fleksibilnoj izolaciji. Dodatno izolirajte mjesto lemljenja, a žice pričvrstite jakim navojem na namotaje statora. Na kraju, dodatno zalemljene žice izlaze u razvodnu kutiju.

Sada morate odrediti početke i krajeve namotaja na gornji način i označiti sve dostupne zaključke C1, C2 i tako dalje. Nakon što identificirate sve žice, možete sigurno napraviti trokutnu vezu. Imajte na umu da takve radnje zahtijevaju određeno iskustvo i vještine. Riječima, u tome nema ništa komplicirano, ali u stvari, možete se zbuniti u šiljcima žica unutar statora i kratko spojiti namote (na primjer). Stoga, ako nema posebne potrebe za delta vezom, bolje je ostaviti vezu onakvu kakva jeste, odnosno "zvijezdu".

Stator trofaznog motora

Lemljenje dodatnih žica

Na ovaj način žice su čvrsto zašrafljene

Zaključak provodnika u razvodnoj kutiji

Povezivanje provodnika u krugu "trokut".

Šeme koje se koriste pri spajanju trofaznog motora na kućnu mrežu

Uzorak trokuta.

Ova shema je najprikladnija i najprikladnija za kućnu mrežu, jer će izlazna snaga trofaznog motora u ovom slučaju biti nešto veća nego kod drugih shema. Dakle, snaga "trokutaste" veze može biti 70% nominalne. snaga motora. U razvodnoj kutiji to izgleda ovako: dva kontakta su spojena na mrežu, a treći je spojen na radni kondenzator Cp, zatim na bilo koji od mrežnih kontakata.

Ovako je dijagram prikazan na papiru

A ovako to izgleda u praksi

Lansiranje

Pokretanje trofaznog motora u praznom hodu moguće je pomoću radnog kondenzatora. Ali, ako je čak i malo opterećenje na njemu, možda se neće pokrenuti ili će se uključiti i raditi na malim, nedovoljnim brzinama. Stoga se u takvim slučajevima koristi dodatna oprema, odnosno startni kondenzator Sp. Proračune za određivanje potrebne kapacitivnosti kondenzatora možete pronaći u nastavku. Za referencu, takvi kondenzatori (u drugim slučajevima to može biti grupa kondenzatora) služe samo za pokretanje motora. Posljedično, njihovo vrijeme rada je vrlo kratko - obično milisekunde, ali može biti i do 2 sekunde. U tako kratkom periodu motor mora imati vremena da dobije potrebnu snagu.

Krug sa startnim kondenzatorom Sp

Za praktičniji rad motora, prekidač se može dodati u krug za pokretanje i rad. Radi na jednostavnom principu, u kojem se jedan par kontakata zatvara kada se pritisne dugme Start. Cijeli krug radi u ovom režimu sve dok se ne pritisne tipka "Stop" i kontakti se ne otvore.

Prekidač proizveden u SSSR-u

Primjena reversa

Rotacija rotora u jednom ili drugom smjeru ovisi o tome na koju fazu je priključen treći namotaj.

obrnuto kolo

Stoga, spajanjem dodatnog kondenzatora sa prekidačem (tumblerom) na treći namotaj, koji je spojen na kontakte prvog i drugog namota, možemo promijeniti smjer rotacije rotora trofaznog elektromotora. U nastavku je jasno prikazan dijagram koji koristi sve tri gore navedene metode, što će pomoći da rad s trofaznim motorom bude praktičniji.

Zvezdasta veza

Ova shema se koristi pri spajanju "trofazne" na kućnu mrežu, ako njihovi namoti rade na naponu od 220/127V.

Priključak trofaznog elektromotora "zvijezda"

Proračun potrebnih kapacitivnosti kondenzatora. Dakle, izračunavanje kapaciteta radnih kondenzatora se vrši na osnovu dijagrama povezivanja motora i mnogih drugih parametara. U slučaju spajanja zvijezda, proračun se vrši na sljedeći način:

sri=2800∙I/U;

Spajanjem namotaja trokutom izračunajte radni kapacitet na sljedeći način:

Cp=4800∙I/U;

Ovdje se radni kapacitet kondenzatora označava kao Cp i mjeri se u mikrofaradima, aIIUsu struja i napon, respektivno. GdeU\u003d 220V, inače izračunavamo po izrazu:

I=P/(1,73∙U∙n∙cosϕ);

P- označava snagu motora;

N - efikasnost "trofaznog";

Cosϕ je faktor snage;

1.73 - prikazuje odnos između linearne i fazne struje.

Vrijednosti efikasnosti i faktora snage mogu se naći na oznaci motora. U pravilu, ove vrijednosti približno fluktuiraju unutar 0,8-0,9.

Praksa pokazuje da se vrijednost kapacitivnosti radnih kondenzatora može izračunati prema jednačiniC=70∙ Pn; gdje je Rn nazivna snaga. Ova formula je konzistentna pri povezivanju namotaja na "delta", a prema njoj će za svakih 100 vati biti potrebno oko 7 mikrofarada kapacitivnosti. Stabilan rad elektromotora ovisi o tome koliko je kondenzator pravilno odabran. Ako je kapacitet odabran nešto veći od potrebnog, motor će se pregrijati. Ako je startni kapacitetIspostavilo se da je manje nego što je potrebno, snaga motora će biti donekle podcijenjena. Kondenzatori se mogu odabrati metodom selekcije. Dakle, počevši od malih kondenzatora, prijeđite na moćnije do optimalnog izbora. Ako je moguće izmjeriti struju u mreži i na radnom kondenzatoru, onda postoji šansa da odaberete najprecizniji kondenzator. Ovo mjerenje je potrebno izvršiti u radnom režimu motora.

Kapacitet pokretanja se izračunava na osnovu zahtjeva za stvaranje dovoljnog startnog momenta. Nemojte brkati kapacitivnost startnog kondenzatora sa vrednošću startnog kapaciteta. Na primjer, u gornjim dijagramima, početni kapacitet je zbir dvaju kapacitivnosti Cp i Sp.

Ako se elektromotor koristi u praznom hodu, tada se kapacitet pokretanja može uzeti kao radni, štoviše, startni kondenzator više nije potreban. U takvim slučajevima, shema je u velikoj mjeri pojednostavljena i jeftinija.Takve mjere pomoći će da se odvoji opterećenje, uz mogućnost brzog i povoljnog mijenjanja položaja motora, na primjer, da se olabavi pogon remena ili da se za njega napravi pritisni valjak.

Primjer prijenosa s klinastim remenom hodnog traktora

Za pokretanje motora potreban je dodatni kapacitet Sp, koji je potreban samo za pokretanje. Ako povećate isključeni kapacitet, to će dovesti do povećanja startnog momenta, a pri određenoj vrijednosti startni moment će dostići svoju vršnu vrijednost. Ali, s daljnjim povećanjem kapaciteta, početni moment će samo pasti, i to se mora uzeti u obzir.

Na osnovu svih proračuna i uslova za pokretanje elektromotora pod opterećenjem koje je blisko nominalnom, vrijednost startnog kapaciteta bi trebala premašiti radnu za 2 ili čak 3 puta. Na primjer, ako je kapacitet radnog kondenzatora 80 mikrofarada, tada će početni kondenzator imati ovaj kapacitet od 80-160 mikrofarada. Ovo će dodati početni kapacitet (koji je kao što je spomenuto zbir Cp i Cn) od 160-240 uF. Međutim, ako je opterećenje pri pokretanju neznatno, kapacitet startnog kondenzatora bit će nešto manji, ako ne i potpuno odsutan. Kondenzatori koji pokreću motor traju zapravo milisekunde, tako da traju dugo, a po pravilu su dovoljni i jeftini modeli.

Gdje je najbolja opcija koristiti ne jedan kondenzator, već grupu spojenu u kondenzatorski most. Ovo je praktičnije u smislu da povezivanjem grupe možete preciznije podesiti potrebnu kapacitivnost isključivanjem ili povezivanjem kondenzatora. Mali kondenzatori koji formiraju most su povezani paralelno jer se takvim spojem prilagođavaju kapaciteti: Ctot = C1 +C2 +C3 +…+Sn.

Ovako izgleda paralelna veza

Metalizirani papirni kondenzatori služe kao radni kondenzatori, a odlični su i filmski kondenzatori kao što su MBGO, K78-17, BGT itd. Napon u dozvoljenoj vrijednosti trebao bi biti veći od mrežnog napona tijekom rada elektromotora za najmanje 1,5-2 puta.