Ci sono situazioni nella vita in cui è necessario includere alcune apparecchiature industriali in una normale rete di alimentazione domestica. C'è anche un problema con il numero di fili. Per le macchine destinate al funzionamento nelle imprese, di solito ci sono tre conclusioni e talvolta quattro. Cosa fare con loro, dove collegarli? Coloro che hanno provato a provare varie opzioni erano convinti che i motori semplicemente non volessero girare. È possibile collegare un motore trifase monofase? Sì, la rotazione è possibile. Purtroppo in questo caso è inevitabile quasi un dimezzamento della potenza, ma in alcune situazioni questa è l'unica via d'uscita.

Tensioni di rete trifase e loro rapporto

Per capire come collegare un motore trifase a una presa convenzionale, è necessario capire come si relazionano le tensioni in una rete industriale. I valori di tensione sono noti: 220 e prima era 127 V, ma negli anni Cinquanta questo parametro fu abbandonato a favore di uno più alto. Da dove vengono questi "numeri magici"? Perché non 100 o 200 o 300? Sembra essere più facile contare i numeri tondi.

La maggior parte delle apparecchiature elettriche industriali è progettata per essere collegata a una rete trifase.La tensione di ciascuna delle fasi rispetto al filo neutro è di 220 volt, proprio come in una presa domestica. Da dove vengono i 380V? È molto semplice, basta considerare un triangolo isoscele con angoli di 60, 30 e 30 gradi, che è un diagramma di stress vettoriale. La lunghezza del lato più lungo sarà uguale alla lunghezza della coscia moltiplicata per cos 30°. Dopo semplici calcoli, puoi assicurarti che 220 x cos 30 ° = 380.

Dispositivo motore trifase

Non tutti i tipi di motori industriali possono essere azionati da un'unica fase. I più comuni sono i "cavalli da lavoro" che costituiscono la maggior parte delle macchine elettriche in qualsiasi azienda: macchine asincrone con una capacità di 1 - 1,5 kVA. Come funziona un tale motore trifase nella rete trifase a cui è destinato?

L'inventore di questo dispositivo rivoluzionario è stato lo scienziato russo Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky. Questo eccezionale ingegnere elettrico era un sostenitore della teoria di una rete di alimentazione trifase, che è diventata dominante ai nostri tempi. trifase funziona secondo il principio dell'induzione di corrente dagli avvolgimenti dello statore ai conduttori del rotore chiuso. Come risultato del loro flusso attraverso avvolgimenti cortocircuitati, in ciascuno di essi si forma un campo magnetico che interagisce con le linee di forza dello statore. In questo modo si ottiene una coppia che porta ad un movimento circolare dell'asse motore.

Gli avvolgimenti sono disposti con un angolo di 120°, in modo che il campo rotante generato da ciascuna delle fasi spinga in sequenza ogni lato magnetizzabile del rotore.

Triangolo o stella?

Un motore trifase in una rete trifase può essere acceso in due modi: con o senza un filo neutro. Il primo metodo è chiamato "stella", in questo caso ciascuno degli avvolgimenti è sotto (tra fase e zero), pari a 220 V nelle nostre condizioni di commutazione dei nodi. Nel secondo caso, il motore produrrà circa una volta e mezza più potenza.

Come accendere il motore nella direzione opposta?

Il controllo di un motore trifase può comportare la necessità di cambiare il senso di rotazione in senso opposto, cioè inverso. Per ottenere ciò, devi solo scambiare due dei tre fili.

Per la comodità di cambiare il circuito, nella morsettiera del motore sono forniti dei ponticelli, che di solito sono realizzati in rame. Per accendere la "stella" collegare delicatamente i tre fili di uscita degli avvolgimenti. Il "triangolo" è un po' più complicato, ma qualsiasi elettricista medio può gestirlo.

Capacità di sfasamento

Quindi, a volte sorge la domanda su come collegare un motore trifase a una normale presa domestica. Se provi solo a collegare due fili alla spina, non ruoterà. Affinché le cose funzionino, è necessario simulare la fase spostando la tensione applicata di un angolo (preferibilmente 120 °). Questo effetto può essere ottenuto utilizzando un elemento di sfasamento. In teoria, questa può essere sia induttanza che persino resistenza, ma molto spesso un motore trifase in una rete monofase viene acceso utilizzando quelli elettrici, indicati negli schemi dalla lettera latina C.

Per quanto riguarda le applicazioni degli induttanze, è difficile per la difficoltà di determinarne il valore (se non indicato sulla custodia dello strumento). Per misurare il valore di L, è necessario un dispositivo speciale o un circuito assemblato per questo. Inoltre, la scelta degli induttanze disponibili è generalmente limitata. Tuttavia, è possibile selezionare sperimentalmente qualsiasi elemento di sfasamento, ma questo è un affare problematico.

Cosa succede quando si accende il motore? Lo zero viene applicato a uno dei punti di connessione, la fase all'altro e una certa tensione spostata di un certo angolo rispetto alla fase al terzo. È chiaro anche a un non specialista che il funzionamento del motore non sarà completo in relazione alla potenza meccanica sull'albero, ma in alcuni casi è sufficiente il fatto stesso della rotazione. Tuttavia, già all'avvio, possono sorgere alcuni problemi, ad esempio l'assenza di un momento iniziale in grado di spostare il rotore dalla sua sede. Cosa fare in questo caso?

Avvia condensatore

Al momento dell'avviamento, l'albero richiede sforzi aggiuntivi per vincere le forze di inerzia e di attrito statico. Per aumentare la coppia, è necessario installare un condensatore aggiuntivo, collegato al circuito solo al momento dell'avvio e quindi scollegato. Per questi scopi, l'opzione migliore è utilizzare un pulsante di chiusura senza fissare la posizione. Di seguito è riportato lo schema di collegamento per un motore trifase con condensatore di avviamento, è semplice e immediato. Al momento dell'applicazione della tensione, è necessario premere il pulsante "Start" e verrà creato un ulteriore sfasamento. Dopo che il motore ha raggiunto la velocità desiderata, il pulsante può (e anche necessario) essere rilasciato e solo la capacità di lavoro rimarrà nel circuito.

Calcolo della capacità

Quindi, abbiamo scoperto che per accendere un motore trifase in una rete monofase è necessario un circuito di connessione aggiuntivo che, oltre al pulsante di avvio, include due condensatori. Il loro valore deve essere noto, altrimenti il ​​sistema non funzionerà. Per prima cosa, determiniamo la quantità di capacità elettrica necessaria per far partire il rotore. Collegato in parallelo è la somma di:

C \u003d C st + Cp, dove:

C st - capacità aggiuntiva di avviamento disattivata dopo la corsa di decollo;

C p è un condensatore funzionante che fornisce rotazione.

Ci serve anche il valore della corrente nominale I n (è indicato sulla targhetta allegata al motore in fabbrica). Questo parametro può essere determinato anche utilizzando una semplice formula:

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

U - tensione, se collegata a una "stella" - 220 V, e se "triangolo", quindi 380 V;

P è la potenza di un motore trifase; a volte, in caso di perdita di una piastra, è determinata dall'occhio.

Quindi, le dipendenze della potenza operativa richiesta sono calcolate dalle formule:

C p \u003d Cp \u003d 2800 I n / U - per la "stella";

C p \u003d 4800 I n / U - per il "triangolo";

Il condensatore di avviamento dovrebbe essere 2-3 volte più grande di quello di lavoro. L'unità di misura è il microfarad.

C'è anche un modo molto semplice per calcolare la capacità: C = P / 10, ma questa formula fornisce l'ordine della cifra anziché il suo valore. Tuttavia, in ogni caso, devi armeggiare.

Perché è necessaria la forma

Il metodo di calcolo sopra è un'approssimazione. In primo luogo, il valore nominale indicato sul corpo della portata elettrica può differire significativamente da quello effettivo. In secondo luogo, i condensatori di carta (in generale, una cosa costosa) sono spesso usati di seconda mano e, come qualsiasi altro articolo, sono soggetti a invecchiamento, il che porta a una deviazione ancora maggiore dal parametro specificato. In terzo luogo, la corrente che verrà consumata dal motore dipende dall'entità del carico meccanico sull'albero e quindi può essere stimata solo sperimentalmente. Come farlo?

Ciò richiederà un po' di pazienza. Il risultato può essere un insieme abbastanza voluminoso di condensatori collegati in parallelo e in serie. La cosa principale è riparare tutto accuratamente dopo aver terminato il lavoro in modo che le estremità saldate non cadano dalle vibrazioni emanate dal motore. E poi non sarà superfluo analizzare nuovamente il risultato e, eventualmente, semplificare il design.

Compilazione di una batteria di capacità

Se il master non ha a disposizione speciali pinze elettrolitiche, che consentono di misurare la corrente senza aprire i circuiti, è necessario collegare l'amperometro in serie a ciascun filo che entra nel motore trifase. In una rete monofase, il valore totale scorrerà e la selezione dei condensatori dovrebbe mirare al carico più uniforme degli avvolgimenti. Va ricordato che quando collegati in serie, la capacità totale diminuisce secondo la legge:

È inoltre necessario non dimenticare un parametro così importante come la tensione per la quale è progettato il condensatore. Deve essere almeno il valore nominale della rete, e preferibilmente con un margine.

Resistenza di scarica

Il circuito di un motore trifase collegato tra una fase e un filo neutro è talvolta integrato con resistenza. Serve a garantire che il condensatore di avviamento non accumuli carica residua dopo che la macchina è già stata spenta. Questa energia può causare una scossa elettrica, che non è pericolosa, ma estremamente spiacevole. Per proteggerti, dovresti collegare un resistore in parallelo con la capacità di avviamento (per gli elettricisti, questo è chiamato "smistamento"). Il valore della sua resistenza è grande, da mezzo megaohm a un megaohm, e di dimensioni ridotte, quindi è sufficiente anche una potenza di mezzo watt. Tuttavia, se l'utente non ha paura di essere "pizzicato", è del tutto possibile fare a meno di questo dettaglio.

Uso di elettroliti

Come già notato, i contenitori elettrici in pellicola o in carta sono costosi e acquistarli non è così facile come vorremmo. È possibile realizzare un collegamento monofase di un motore trifase utilizzando condensatori elettrolitici economici e facilmente reperibili. Allo stesso tempo, non saranno nemmeno molto economici, poiché devono resistere a 300 volt di corrente continua. Per sicurezza, dovrebbero essere deviati con diodi a semiconduttore (D 245 o D 248, per esempio), ma sarebbe utile ricordare che quando questi dispositivi si rompono, una tensione alternata colpirà l'elettrolita, e prima diventerà molto caldo , e poi esplodere, rumorosamente e in modo spettacolare. Pertanto, senza estrema necessità, è ancora meglio utilizzare condensatori di tipo cartaceo che funzionano a tensione, almeno costante, almeno variabile. Alcuni maestri consentono del tutto l'uso di elettroliti nei circuiti di avviamento. A causa dell'esposizione a breve termine alla tensione alternata, potrebbero non avere il tempo di esplodere. Meglio non sperimentare.

Se non ci sono condensatori

Dove le acquistano i cittadini comuni che non hanno accesso a parti elettriche ed elettroniche vendibili? Ai mercatini delle pulci e ai mercatini delle pulci. Lì giacciono, accuratamente saldate dalle mani di qualcuno (di solito anziano) da vecchie lavatrici, televisori e altre apparecchiature domestiche e industriali che sono andate fuori uso e sono fuori servizio. Chiedono molto per questi prodotti di fabbricazione sovietica: i venditori sanno che se serve una parte, la compreranno e, in caso contrario, non la prenderanno per niente. Succede che solo il più necessario (in questo caso, il condensatore) non è lì. E cosa fare? Nessun problema! Vanno bene anche i resistori, sono necessari solo quelli potenti, preferibilmente in ceramica e vetrificati. Certo, la resistenza ideale (attiva) non sposta la fase, ma niente è perfetto in questo mondo, e nel nostro caso va bene. Ogni corpo fisico ha la sua induttanza, potenza elettrica e resistività, che si tratti di un minuscolo granello di polvere o di un'enorme montagna. L'accensione di un motore trifase in una presa diventa possibile se, negli schemi sopra, il condensatore viene sostituito con una resistenza, il cui valore è calcolato dalla formula:

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

kI - valore di corrente alla connessione trifase, A;

U - i nostri fedeli 220 volt.

Quali motori sono adatti?

Prima di acquistare un motore per molti soldi, che un proprietario prudente utilizzerà come azionamento per una mola, una sega circolare, un trapano o qualche altro utile dispositivo domestico, non fa male pensare alla sua applicabilità per questi scopi. Non tutti i motori trifase in una rete monofase saranno in grado di funzionare. Ad esempio, la serie MA (ha un rotore a gabbia di scoiattolo con doppia gabbia) dovrebbe essere esclusa per non dover portare a casa molto peso inutile. In generale, è meglio sperimentare prima o invitare una persona esperta, ad esempio un elettromeccanico, e consultarlo prima di acquistare. È abbastanza adatto un motore asincrono trifase delle serie UAD, APN, AO2, AO e, ovviamente, A. Questi indici sono indicati sulle targhette.