Trofazni motor u jednofaznoj mreži. Dijagram povezivanja trofaznog motora

Postoje situacije u životu kada trebate uključiti neku industrijsku opremu u običnu kućnu mrežu napajanja. Postoji i problem sa brojem žica. Za mašine namenjene za rad u preduzećima obično postoje tri zaključka, a ponekad i četiri. Šta raditi s njima, gdje ih povezati? Oni koji su pokušali isprobati razne opcije bili su uvjereni da se motori jednostavno ne žele okretati. Da li je uopće moguće spojiti jednofazni trofazni motor? Da, rotacija je moguća. Nažalost, u ovom slučaju je gotovo prepolovljenje vlasti neizbježno, ali u nekim situacijama to je jedini izlaz.

Naponi trofazne mreže i njihov odnos

Da biste razumjeli kako spojiti trofazni motor na konvencionalnu utičnicu, morate shvatiti kako su naponi u industrijskoj mreži povezani. Vrijednosti napona su dobro poznate - 220 i nekada je bio 127 V, ali je pedesetih godina ovaj parametar napušten u korist većeg. Odakle ti "magični brojevi"? Zašto ne 100 ili 200 ili 300? Čini se da je lakše brojati okrugle brojeve.

Većina industrijske električne opreme je projektovana za spajanje na trofaznu mrežu.Napon svake od faza u odnosu na neutralnu žicu je 220 volti, baš kao u kućnoj utičnici. Odakle dolazi 380V? Vrlo je jednostavno, samo uzmite u obzir jednakokraki trokut sa uglovima od 60, 30 i 30 stepeni, što je vektorski dijagram naprezanja. Dužina najduže strane bit će jednaka dužini bedra pomnoženoj sa cos 30°. Nakon jednostavnih proračuna, možete se uvjeriti da je 220 x cos 30 ° = 380.

Trofazni motorni uređaj

Ne mogu svi tipovi industrijskih motora raditi iz jedne faze. Najčešći od njih su "radni konji" koji čine većinu električnih mašina u svakom preduzeću - asinhrone mašine kapaciteta 1 - 1,5 kVA. Kako takav trofazni motor radi u trofaznoj mreži za koju je namijenjen?

Izumitelj ovog revolucionarnog uređaja bio je ruski naučnik Mihail Osipovič Dolivo-Dobrovolsky. Ovaj izvanredni inženjer elektrotehnike bio je pobornik teorije o trofaznoj opskrbnoj mreži, koja je postala dominantna u naše vrijeme. trofazni radi na principu indukcije struje od namotaja statora do zatvorenih provodnika rotora. Kao rezultat njihovog protoka kroz kratko spojene namote, u svakom od njih nastaje magnetsko polje koje je u interakciji sa statorskim linijama sile. Na taj način se postiže obrtni moment koji dovodi do kružnog kretanja osovine motora.

Namotaji su raspoređeni pod uglom od 120°, tako da rotaciono polje koje stvara svaka od faza uzastopno gura svaku magnetnu stranu rotora.

Trougao ili zvijezda?

Trofazni motor u trofaznoj mreži može se uključiti na dva načina - sa ili bez neutralne žice. Prvi metod se zove „zvezda“, u ovom slučaju svaki od namotaja je ispod (između faze i nule), jednak 220 V u našim uslovima. U drugom slučaju, motor će proizvesti oko jedan i pol puta više snage.

Kako uključiti motor u suprotnom smjeru?

Upravljanje trofaznim motorom može uključivati ​​potrebu za promjenom smjera rotacije u suprotan, odnosno obrnuto. Da biste to postigli, trebate samo zamijeniti dvije od tri žice.

Za praktičnost promjene strujnog kruga, u priključnoj kutiji motora predviđeni su kratkospojnici, koji su obično izrađeni od bakra. Da biste uključili "zvijezdu", nježno spojite tri izlazne žice namotaja zajedno. "Trougao" je malo složeniji, ali svaki prosječan električar može se nositi s njim.

Kapacitivnosti pomaka faze

Dakle, ponekad se postavlja pitanje kako spojiti trofazni motor na običnu kućnu utičnicu. Ako samo pokušate spojiti dvije žice na utikač, on se neće okretati. Da bi stvari funkcionirale, morate simulirati fazu pomjeranjem primijenjenog napona za neki ugao (po mogućnosti 120°). Ovaj efekat se može postići upotrebom elementa za pomeranje faze. Teoretski, to može biti i induktivnost i čak otpor, ali najčešće se trofazni motor u jednofaznoj mreži uključuje pomoću električnih, označenih na dijagramima latiničnim slovom C.

Što se tiče primjene prigušnica, to je teško zbog poteškoća u određivanju njihove vrijednosti (ako to nije naznačeno na kućištu instrumenta). Za mjerenje vrijednosti L potreban je poseban uređaj ili sklop za to. Osim toga, izbor dostupnih prigušnica je obično ograničen. Međutim, eksperimentalno se može odabrati bilo koji element koji mijenja fazu, ali to je problematičan posao.

Šta se dešava kada se motor upali? Nula se primjenjuje na jednu od tačaka spajanja, faza na drugu, a određeni napon se pomjera pod određenim kutom u odnosu na fazu na treću. I nestručnjaku je jasno da rad motora neće biti potpun u odnosu na mehaničku snagu na osovini, ali u nekim slučajevima je dovoljna i sama činjenica rotacije. Međutim, već pri pokretanju mogu se pojaviti neki problemi, na primjer, nepostojanje početnog momenta koji bi mogao pomaknuti rotor sa svog mjesta. Šta učiniti u ovom slučaju?

Start Capacitor

U trenutku pokretanja osovina zahtijeva dodatne napore kako bi se savladale sile inercije i statičkog trenja. Da biste povećali obrtni moment, trebali biste instalirati dodatni kondenzator, spojen na krug samo u trenutku pokretanja, a zatim isključen. Za ove svrhe, najbolja opcija je korištenje dugmeta za zatvaranje bez fiksiranja položaja. Dijagram povezivanja za trofazni motor s početnim kondenzatorom prikazan je u nastavku, jednostavan je i jasan. U trenutku primjene napona treba pritisnuti tipku "Start" i stvorit će se dodatni fazni pomak. Nakon što se motor okrene do željene brzine, dugme se može (pa čak i treba) otpustiti, a u krugu će ostati samo radni kapacitet.

Proračun kapaciteta

Dakle, otkrili smo da je za uključivanje trofaznog motora u jednofaznu mrežu potreban dodatni spojni krug, koji pored dugmeta za pokretanje uključuje dva kondenzatora. Njihova vrijednost mora biti poznata, inače sistem neće raditi. Prvo, odredimo količinu električne kapacitivnosti koja je potrebna da se rotor počne kretati. Kada je spojen paralelno, to je zbir:

C \u003d C st + Cp, gdje je:

C st - startna dodatna kapacitivnost isključena nakon poletanja;

C p je radni kondenzator koji obezbeđuje rotaciju.

Također nam je potrebna vrijednost nazivne struje I n (navedena je na pločici pričvršćenoj na motor u tvornici). Ovaj parametar se također može odrediti pomoću jednostavne formule:

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

U - napon, kada je povezan sa "zvijezdom" - 220 V, a ako je "trokut", onda 380 V;

P je snaga trofaznog motora, ponekad se, u slučaju gubitka ploče, određuje na oko.

Dakle, ovisnosti potrebne radne snage izračunavaju se po formulama:

C p \u003d Cp \u003d 2800 I n / U - za "zvijezdu";

C p \u003d 4800 I n / U - za "trokut";

Početni kondenzator bi trebao biti 2-3 puta veći od radnog. Jedinica mjerenja je mikrofaradi.

Postoji i vrlo jednostavan način za izračunavanje kapaciteta: C = P / 10, ali ova formula daje red cifre, a ne njenu vrijednost. Međutim, u svakom slučaju, morate se popetljati.

Zašto je potrebna fit

Metoda izračuna iznad je aproksimacija. Prvo, nazivna vrijednost naznačena na tijelu električnog kapaciteta može se značajno razlikovati od stvarne. Drugo, papirni kondenzatori (općenito govoreći, skupa stvar) se često koriste iz druge ruke i oni su, kao i svaki drugi predmet, podložni starenju, što dovodi do još većeg odstupanja od navedenog parametra. Treće, struja koju će trošiti motor ovisi o veličini mehaničkog opterećenja na osovini, te se stoga može procijeniti samo eksperimentalno. Kako uraditi?

Ovo će zahtijevati malo strpljenja. Rezultat može biti prilično obiman skup kondenzatora povezanih paralelno i serijski. Glavna stvar je da sve temeljito popravite nakon završetka rada kako zalemljeni krajevi ne bi otpali od vibracija koje proizlaze iz motora. I tada neće biti suvišno ponovo analizirati rezultat i, eventualno, pojednostaviti dizajn.

Sastavljanje baterije kapaciteta

Ako majstor nema na raspolaganju posebne elektrolitičke stezaljke, koje vam omogućuju mjerenje struje bez otvaranja krugova, tada biste trebali spojiti ampermetar u seriju na svaku žicu koja ulazi u trofazni motor. U jednofaznoj mreži, ukupna vrijednost će teći, a izbor kondenzatora treba težiti što ravnomjernijem opterećenju namotaja. Treba imati na umu da kada se spoji u seriju, ukupna kapacitivnost se smanjuje prema zakonu:

Također je potrebno ne zaboraviti na tako važan parametar kao što je napon za koji je kondenzator dizajniran. To mora biti najmanje nominalna vrijednost mreže, a po mogućnosti s marginom.

Otpornik za pražnjenje

Krug trofaznog motora povezan između jedne faze i neutralne žice ponekad je dopunjen otporom. Služi da se osigura da startni kondenzator ne akumulira preostali naboj nakon što je mašina već isključena. Ova energija može izazvati strujni udar, koji nije opasan, ali izuzetno neprijatan. Da biste se zaštitili, trebali biste spojiti otpornik paralelno s startnim kapacitetom (za električare to se zove "ranžiranje"). Vrijednost njegovog otpora je velika - od pola megoma do megoma, a po veličini je mala, stoga je dovoljna i snaga od pola vata. Međutim, ako se korisnik ne boji biti "štipnut", onda je sasvim moguće bez ovog detalja.

Upotreba elektrolita

Kao što je već napomenuto, filmski ili papirni električni kontejneri su skupi i nije ih tako lako kupiti koliko bismo željeli. Moguće je izvršiti jednofazno povezivanje trofaznog motora koristeći jeftine i lako dostupne elektrolitičke kondenzatore. U isto vrijeme, ni oni neće biti baš jeftini, jer moraju izdržati 300 volti jednosmjerne struje. Radi sigurnosti, trebalo bi ih šantirati poluvodičkim diodama (D 245 ili D 248, na primjer), ali bi bilo korisno zapamtiti da kada se ovi uređaji probiju, naizmjenični napon će udariti u elektrolit i on će se prvo jako zagrijati. , a zatim eksplodirati, glasno i spektakularno. Stoga je, bez krajnje nužde, ipak bolje koristiti kondenzatore papirnog tipa koji rade pod naponom, barem konstantnim, barem promjenjivim. Neki majstori sasvim dopuštaju upotrebu elektrolita u startnim krugovima. Zbog kratkotrajne izloženosti naizmjeničnom naponu, možda neće imati vremena da eksplodiraju. Bolje ne eksperimentisati.

Ako nema kondenzatora

Gdje ih kupuju obični građani koji nemaju pristup prodajnim električnim i elektronskim dijelovima? Na buvljacima i buvljacima. Tu leže, pažljivo zalemljeni nečijim (najčešće starijim) rukama od starih veš mašina, televizora i druge opreme za domaćinstvo i industriju koja je izašla iz upotrebe i nije u funkciji. Za te proizvode sovjetske proizvodnje mnogo traže: prodavači znaju da će ga, ako je potreban dio, kupiti, a ako ne, neće ga uzeti uzalud. Dešava se da samo najpotrebnije (u ovom slučaju kondenzator) jednostavno nema. I šta da radim? Nema problema! Otpornici će također poslužiti, samo su potrebni snažni, po mogućnosti keramički i stakleni. Naravno, idealan otpor (aktivan) ne pomjera fazu, ali ništa nije savršeno na ovom svijetu, a u našem slučaju je dobro. Svako fizičko tijelo ima sopstvenu induktivnost, električnu snagu i otpor, bilo da se radi o sićušnoj čestici prašine ili ogromnoj planini. Uključivanje trofaznog motora u utičnicu postaje moguće ako se u gornjim dijagramima kondenzator zamijeni otporom, čija se vrijednost izračunava po formuli:

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

kI - trenutna vrijednost pri trofaznom priključku, A;

U - naših vjernih 220 volti.

Koji su motori prikladni?

Prije kupovine motora za veliki novac, koji će razborit vlasnik koristiti kao pogon za brusilicu, kružnu testeru, bušilicu ili neki drugi koristan kućni uređaj, ne škodi razmisliti o njegovoj primjeni. za ove svrhe. Neće svaki trofazni motor u jednofaznoj mreži uopće moći raditi. Na primjer, seriju MA (ima rotor s vjevericama sa duplim kavezom) treba isključiti kako ne biste morali kući vući puno beskorisne težine. Općenito, najbolje je prvo eksperimentirati ili pozvati iskusnu osobu, npr. elektromehaničara, i posavjetovati se s njim prije kupovine. Prikladan je trofazni asinhroni motor serije UAD, APN, AO2, AO i, naravno, A. Ovi indeksi su naznačeni na natpisnim pločicama.