Un motore elettrico asincrono trifase, se necessario, può essere collegato ad una alimentazione monofase. L'albero del motore ruoterà, ma allo stesso tempo, ovviamente, non ci sarà la forza che esiste quando è collegato in tre fasi. Oltre al campo magnetico rotante nello statore, i campi elettromagnetici dei tre avvolgimenti sono sovrapposti. Determinano la forza e la coppia sull'albero. Ma con un collegamento monofase, un motore asincrono trifase può anche essere considerato una versione di grandi dimensioni di un motore monofase. Infatti, in esso, infatti, sono presenti un avvolgimento funzionante e due avviamenti.
Il collegamento regolare a un'alimentazione trifase prevede uno degli schemi di connessione degli avvolgimenti: un "triangolo" o una "stella". Pertanto, i modi elettrici degli avvolgimenti, quando collegati secondo lo schema del "triangolo", consentono una tensione di 380 V come quella nominale. Con una tensione monofase, il suo valore è 220 V. Questo è inferiore a quando è acceso secondo lo schema "triangolo" e quindi è sicuro per le modalità elettriche dell'avvolgimento per quanto riguarda l'affidabilità dell'isolamento e la saturazione dell'avvolgimento core. Ma una diminuzione della tensione porta a una diminuzione del livello sia della potenza elettrica che della potenza sull'albero motore.
A cosa serve un condensatore?
Pertanto, uno degli avvolgimenti deve essere collegato direttamente a un'alimentazione monofase. Affinché anche gli avvolgimenti rimanenti diano il massimo ritorno, vengono utilizzati insieme quando collegati tramite un condensatore, che crea uno sfasamento della tensione di fase su di essi. Il risultato è la stessa connessione degli avvolgimenti secondo lo schema "triangolo", ma per un circuito elettrico monofase con condensatore. Ma poiché il movimento spaziale del campo magnetico necessario per la rotazione del rotore è creato dal condensatore, il valore della sua capacità è importante. Il motore trifase è progettato per spostare il campo magnetico massimo entro 120 gradi. E quando si utilizza un condensatore, è possibile ottenere il movimento del massimo campo magnetico solo entro 90 gradi.
Pertanto, all'avvio del motore, la capacità del condensatore potrebbe non essere sufficiente. Per aumentare la coppia di spunto, è necessario un aumento della capacità del condensatore. Tuttavia, dopo l'accelerazione del rotore del motore, potrebbe risultare che la capacità aggiunta è troppo grande per questa modalità di funzionamento del motore e con un valore inferiore funziona meglio. Pertanto, per ottimizzare la modalità di avviamento e la modalità di velocità nominale del motore, vengono utilizzati due condensatori. Uno di questi è collegato permanentemente al circuito elettrico e l'altro è collegato tramite un pulsante solo all'avvio del motore elettrico.
Un'altra caratteristica di un condensatore in un circuito elettrico con un motore asincrono trifase è il suo collegamento agli avvolgimenti, ai fili di fase e neutro. È collegato agli avvolgimenti e al filo di fase o agli avvolgimenti e al filo neutro. A seconda di queste connessioni, si ottiene l'uno o l'altro senso di rotazione del rotore del motore elettrico. Pertanto, aggiungendo un solo interruttore al circuito elettrico, è possibile controllare il senso di rotazione dell'albero motore.
Come sapete, la capacità non è l'unico parametro di un circuito elettrico che influisce sullo sfasamento della tensione e della corrente in esso contenuti. L'induttanza crea anche uno sfasamento nel circuito elettrico, ma con un diverso rapporto dell'angolo tra tensione e corrente. Ma se, invece di un condensatore, è inclusa un'induttanza nel circuito elettrico, ridurrà significativamente la forza della corrente negli avvolgimenti di avviamento e, di conseguenza, il motore non si avvierà a causa del debole campo magnetico creato da questi avvolgimenti. Pertanto, il condensatore è l'unico elemento idoneo ad ottenere un efficace campo magnetico mobile nello statore di un motore elettrico in una rete elettrica monofase.
Come scegliere i condensatori giusti?
Per ottenere un funzionamento affidabile di un motore asincrono trifase in un'alimentazione monofase, i condensatori devono essere selezionati correttamente. Allo stesso tempo va ricordato che il valore di 220 V della tensione di una rete elettrica monofase è un valore condizionale, poiché in realtà la tensione passa da zero ad un valore di ampiezza maggiore di 220 V e uguale circa 310 V, cioè più di 1,42 volte. Ma i valori di tensione effettivi possono essere anche più alti. E poiché esiste una tensione nominale per il condensatore, il suo valore quando si opera dalla rete deve essere scelto con un piccolo margine. Si consiglia di utilizzare condensatori con una tensione nominale di 350 V.
Se è presente un motore asincrono predisposto per una rete elettrica trifase in cui la tensione di fase è inferiore a 220 V, al posto del circuito “triangolo” è necessario utilizzare il circuito “stella”. I condensatori saranno anche per questa opzione con altri valori di capacità in relazione alla potenza del motore. È un valore di passaporto ed è sempre indicato nella documentazione di accompagnamento del motore elettrico ed è solitamente sulla sua etichetta metallica situata sulla custodia (sulla targa). In base all'entità della potenza, è facile determinare l'intensità della corrente in un motore a carico nominale. Per fare ciò, la sua potenza in watt è divisa per 220.
Il valore risultante viene moltiplicato per un fattore 12,73 per lo schema "stella" e per un fattore 24 per lo schema "triangolo". Il risultato è la capacità in microfarad. La capacità dei condensatori all'avvio del motore viene sommata dai due condensatori. Un condensatore aggiuntivo viene selezionato empiricamente per avviare un motore carico. Durante gli esperimenti, bisogna essere estremamente attenti nel maneggiare condensatori carichi. Poiché si consiglia di utilizzare vari modelli di condensatori in carta-metallo, mantengono la carica a lungo. Pertanto, si consiglia di saldare resistori con una resistenza di 3-5 kΩ ai terminali dei condensatori per accelerarne la scarica.
È importante ricordare che collegare un motore da 380 a 220 volt è sempre una soluzione fuori standard. Devi sempre andare all'esperimento. Deve essere effettuato con il rigoroso rispetto delle misure di sicurezza.
