単相ネットワークの三相モーター。三相モーター接続図

あなたが通常の家庭用電源ネットワークでいくつかの産業機器をオンにする必要がある生活の中で状況があります。配線数にも問題があります。企業での運用を目的としたマシンの場合、通常は3つの結論があり、場合によっては4つの結論があります。それらをどうするか、どこに接続するか？さまざまなオプションを試してみた人々は、モーターが単に回転したくないと確信していました。単相三相モーターを接続することは可能ですか？はい、回転は可能です。残念ながら、この場合、電力のほぼ半分が避けられませんが、状況によっては、これが唯一の方法です。

三相ネットワーク電圧とその比率

三相モーターを従来のコンセントに接続する方法を理解するには、産業用ネットワークの電圧がどのように関連しているかを理解する必要があります。電圧値はよく知られています-220および以前は127Vでしたが、50年代にこのパラメーターは廃止され、より高いパラメーターが採用されました。これらの「マジックナンバー」はどこから来たのですか？なぜ100または200または300ではないのですか？ラウンド数を数える方が簡単なようです。

ほとんどの産業用電気機器は、三相ネットワークに接続するように設計されています。中性線に対する各相の電圧は、家庭用コンセントの場合と同様に220ボルトです。 380Vはどこから来るのですか？これは非常に単純です。角度が60、30、30度の二等辺三角形を考えてみてください。これはベクトル応力図です。最も長い辺の長さは、太ももの長さにcos30°を掛けたものに等しくなります。簡単な計算の後、220 xcos30°=380であることを確認できます。

三相モーター装置

すべてのタイプの産業用モーターが単相で動作できるわけではありません。それらの中で最も一般的なのは、あらゆる企業の電気機械の大部分を構成する「主力製品」です。つまり、容量が1〜1.5kVAの非同期機械です。そのような三相モーターは、それが意図されている三相ネットワークでどのように機能しますか？

この革新的な装置の発明者は、ロシアの科学者ミハイル・オシポビッチ・ドリヴォ・ドブロヴォルスキーでした。この卓越した電気技師は、私たちの時代に支配的になった三相供給ネットワークの理論の支持者でした。三相は、固定子巻線から閉じた回転子導体への電流誘導の原理に基づいて動作します。短絡した巻線を通るそれらの流れの結果として、それらのそれぞれに磁場が発生し、それが固定子の力線と相互作用します。このようにしてトルクが得られ、モーター軸の円運動につながります。

巻線は120°の角度で配置されているため、各相によって生成された回転磁界がローターの磁化可能な各側を順番に押します。

三角形または星？

三相ネットワークの三相モーターは、中性線の有無にかかわらず、2つの方法でオンに切り替えることができます。最初の方法は「スター」と呼ばれ、この場合、各巻線は（位相とゼロの間で）下にあり、私たちの条件では220Vに等しくなります。スイッチングノード。 2番目のケースでは、エンジンは約1.5倍の出力を生成します。

モーターを反対方向にオンにする方法は？

三相モーターの制御には、回転方向を反対方向、つまり逆方向に変更する必要がある場合があります。これを実現するには、3本のワイヤーのうち2本を交換するだけです。

回路変更の便宜のために、ジャンパーは通常銅製のモーター端子ボックスに用意されています。「スター」をオンにするには、巻線の3本の出力線をそっと接続します。「三角形」はもう少し複雑ですが、平均的な電気技師なら誰でも処理できます。

位相シフト容量

そのため、三相モーターを通常の家庭用コンセントに接続する方法について疑問が生じることがあります。プラグに2本のワイヤーを接続しようとすると、プラグは回転しません。動作させるには、印加電圧をある角度（できれば120°）だけシフトして位相をシミュレートする必要があります。この効果は、位相シフト要素を使用することで実現できます。理論的には、これはインダクタンスと抵抗の両方である可能性がありますが、ほとんどの場合、単相ネットワークの3相モーターは、図にラテン文字Cで示されている電気モーターを使用してオンになります。

チョークの用途については、値の決定が難しいため（計器ケースに記載されていない場合）困難です。 Lの値を測定するには、このために組み立てられた特別な装置または回路が必要です。さらに、利用可能なチョークの選択肢は通常限られています。ただし、実験的には任意の位相シフト要素を選択できますが、これは面倒な作業です。

エンジンをオンにするとどうなりますか？接続ポイントの1つにゼロが適用され、他の接続ポイントに位相が適用され、特定の電圧が3番目の位相に対して特定の角度にシフトします。専門家でない人には、シャフトの機械的動力に関してエンジンの動作が完全ではないことも明らかですが、場合によっては、回転の事実だけで十分です。ただし、すでに起動時に、ローターをその場所から動かすことができる初期モーメントがないなど、いくつかの問題が発生する可能性があります。この場合どうしますか？

コンデンサを起動します

起動時に、シャフトは慣性力と静止摩擦を克服するために追加の努力を必要とします。トルクを上げるには、追加のコンデンサを取り付け、始動時にのみ回路に接続してから切断する必要があります。これらの目的のために、最良のオプションは、位置を固定せずに閉じるボタンを使用することです。始動コンデンサを備えた三相モーターの接続図を以下に示します。これは単純でわかりやすいものです。電圧を印加する瞬間に、「開始」ボタンを押す必要があります。そうすると、追加の位相シフトが作成されます。エンジンが希望の速度まで回転した後、ボタンを離すことができ（さらには離す必要があります）、動作容量のみが回路に残ります。

容量の計算

そのため、単相ネットワークで三相モーターをオンにするには、スタートボタンに加えて2つのコンデンサーを含む追加の配線図が必要であることがわかりました。それらの値は既知である必要があります。そうでない場合、システムは機能しません。まず、ローターが動き始めるのに必要な電気容量の量を決定しましょう。並列に接続すると、次の合計になります。

C \ u003d C st + Cp、ここで：

Cst-離陸実行後にスイッチオフされた追加の静電容量を開始します。

C pは、回転を提供する動作コンデンサです。

定格電流Inの値も必要です（工場でモーターに取り付けられたプレートに表示されています）。このパラメータは、次の簡単な式を使用して決定することもできます。

I n \ u003d P /（3 x U）、ここで：

U-電圧、「スター」に接続されている場合-220 V、「トライアングル」の場合は380V。

Pは三相モーターの電力です。プレートが失われた場合、目で判断されることがあります。

したがって、必要な動作電力の依存関係は、次の式で計算されます。

C p \ u003d Cp \ u003d 2800 I n/U-「星」の場合;

C p \ u003d 4800 I n/U-「三角形」の場合。

始動コンデンサは、動作コンデンサの2〜3倍の大きさである必要があります。測定単位はマイクロファラッドです。

容量を計算する非常に簡単な方法もあります：C = P / 10ですが、この式は桁の値ではなく桁の順序を示します。ただし、いずれの場合も、いじくり回す必要があります。

フィットが必要な理由

上記の計算方法は概算です。第一に、電気容量の本体に示されている公称値は、実際の値と大幅に異なる場合があります。第二に、紙コンデンサ（一般的には高価なもの）は中古で使用されることが多く、他のアイテムと同様に経年劣化するため、指定されたパラメータからさらに大きく逸脱します。第三に、モーターが消費する電流は、シャフトの機械的負荷の大きさに依存するため、実験的にしか推定できません。どうやってするの？

これには少しの忍耐が必要です。その結果、並列および直列に接続されたかなり大量のコンデンサのセットになる可能性があります。主なことは、モーターから発生する振動によってはんだ付けされた端が落ちないように、作業を終えた後にすべてを完全に固定することです。そして、結果を再度分析し、場合によっては設計を簡素化することは不必要ではありません。

容量のバッテリーの編集

マスターが回路を開かずに電流を測定できる特別な電解クランプを自由に使用できない場合は、電流計を三相モーターに入る各ワイヤーに直列に接続する必要があります。単相ネットワークでは、合計値が流れ、コンデンサの選択は、巻線の最も均一な負荷を目指して努力する必要があります。直列に接続すると、次の法則に従って総静電容量が減少することに注意してください。

また、コンデンサを設計する際の電圧などの重要なパラメータを忘れないようにする必要があります。少なくともネットワークの公称値である必要があり、できればマージンが必要です。

放電抵抗器

一相と中性線の間に接続された三相モーターの回路には、抵抗が追加されることがあります。これは、マシンの電源がすでにオフになっている後に、始動コンデンサが残っている電荷を蓄積しないようにするのに役立ちます。このエネルギーは感電を引き起こす可能性があります。これは危険ではありませんが、非常に不快です。身を守るために、始動容量と並列に抵抗を接続する必要があります（電気技師の場合、これは「シャント」と呼ばれます）。その抵抗の値は大きく、0.5メガオームから1メガオームまであり、サイズが小さいため、0.5ワットの電力でも十分です。ただし、ユーザーが「つままれる」ことを恐れていない場合は、この詳細がなくても実行できます。

電解質の使用

すでに述べたように、フィルムや紙の電気容器は高価であり、私たちが望むほど簡単に購入することはできません。安価で入手しやすい電解コンデンサを使用して、三相モーターの単相接続を行うことができます。同時に、300ボルトの直流に耐えなければならないので、それほど安くはありません。安全のために、半導体ダイオード（たとえば、D245またはD248）でシャントする必要がありますが、これらのデバイスが突破すると、交流電圧が電解液に当たり、最初に非常に高温になることを覚えておくと便利です。、そして大声でそして壮観に爆発します。したがって、極端な必要性がない限り、少なくとも一定、少なくとも可変の電圧で動作する紙タイプのコンデンサを使用することをお勧めします。一部のマスターは、始動回路での電解質の使用を完全に許可しています。交流電圧に短時間さらされるため、爆発する時間がない場合があります。実験しない方がいいです。

コンデンサがない場合

販売可能な電気および電子部品にアクセスできない一般市民はどこでそれらを購入しますか？フリーマーケットとフリーマーケットで。そこに彼らは横たわり、古い洗濯機、テレビ、その他の使用されなくなって故障している家庭用および産業用機器から誰か（通常は高齢者）の手によって注意深くはんだ付けされています。彼らはこれらのソビエト製の製品をたくさん求めます。売り手は、部品が必要な場合はそれを購入し、そうでない場合は無料で購入しないことを知っています。たまたま、最も必要なもの（この場合はコンデンサ）がそこにないだけです。そして、何をすべきか？問題ない！抵抗器も使用できます。必要なのは強力な抵抗器だけで、できればセラミックとガラス化されています。もちろん、理想的な抵抗（アクティブ）は位相をシフトしませんが、この世界では完璧なものはなく、私たちの場合はそれが良いです。小さなほこりであろうと巨大な山であろうと、すべての物体には独自のインダクタンス、電力、抵抗率があります。上の図でコンデンサを抵抗に置き換えると、三相モーターをソケットに入れることが可能になります。抵抗の値は次の式で計算されます。

R =（0.86 x U）/ kIここで、

kI-三相接続での電流値、A;

U-私たちの忠実な220ボルト。

どのエンジンが適していますか？

賢明な所有者が砥石車、丸鋸、ボール盤、またはその他の便利な家庭用機器のドライブとして使用するモーターを多額のお金で購入する前に、その適用性について考えることは害はありませんこれらの目的のために。単相ネットワークのすべての三相モーターがまったく機能するわけではありません。たとえば、MAシリーズ（二重ケージ付きのかご形ローターを備えている）は、無駄な重量を大量に持ち帰る必要がないように除外する必要があります。一般に、最初に実験するか、経験豊富な人、たとえば電気機械工を招待し、購入する前に彼に相談するのが最善です。 UAD、APN、AO2、AO、そしてもちろんAシリーズの三相非同期モーターが非常に適しています。これらのインデックスは銘板に示されています。