Spôsoby pripojenia trojfázového motora k jednofázovej sieti

Pomerne často sa trojfázové asynchrónne motory používajú v priemyselných a domácich aplikáciách. Tento typ motora je pomerne bežný, takže väčšina zariadení, ktoré sú nám známe a pracujú na trakcii motora, funguje práve na takýchto. Tento motor pozostáva iba z dvoch hlavných častí - pohyblivého rotora a statora (respektíve stacionárneho). Vinutia sú umiestnené v jadre statora v špeciálnej uhlovej vzdialenosti, ktorá sa rovná 120 elektrickým stupňom. Začiatky a konce týchto vinutí sú privedené do spojovacej skrinky, kde sú upevnené na špeciálnych svorkách. Spravidla sú tieto závery označené písmenom C - C1, C2 a až C6, resp. Vinutia môžu byť spojené dvoma typmi elektrických obvodov - "hviezda" a "trojuholník". V hviezdnom obvode sú konce vinutí navzájom spojené,a začiatok vinutí sú pripojené k napájaciemu napätiu. Trojuholníkový obvod pozostáva zo sériového zapojenia, to znamená, že začiatok jedného vinutia je spojený s koncom každého druhého vinutia atď.

Takto je zapojený trojfázový motor podľa trojuholníkovej schémy

Vnútro rozvodnej skrinky motora s polohou prepojok pre pripojenie do trojuholníka

Zvyčajne sú v spojovacej skrini všetky kontaktné výstupy a ich svorky usporiadané v opačnom poradí. To znamená, že C6 je umiestnený oproti kontaktu C1 a C4 je umiestnený oproti terminálu C2.

Takto sú kontakty umiestnené v spojovacej skrinke

Takto je zapojený trojfázový motor podľa schémy „hviezda“.

Naživo hviezdicová spojovacia skrinka vyzerá takto

Pripojením trojfázového motora k trojfázovej sieti začne prúdiť elektrický prúd vo vnútri statorových vinutí v rôznych časoch, čo zase vytvára rotujúce magnetické pole. Toto rotujúce magnetické pole pomocou magnetickej indukcie poháňa rotor motora, v dôsledku čoho sa začne otáčať. Ak pripojíte trojfázový motor k jednofázovej sieti, v stroji nebude dostatočný krútiaci moment a jednoducho sa nezapne.

Ak ho spustíte priamo, samozrejme sa nespustí. Existujú však spôsoby, ktorými je pripojenie „trojfázového“ k sieti stále možné. Jedným z najjednoduchších je pripojiť fázovo posunutý kondenzátor ako tretí kolík.

Takto je doma zapojený trojfázový motor (jednofázová sieť)

Trojfázový motor pracujúci v jednofázovej sieti má takmer rovnakú rýchlosť ako pri prevádzke v trojfázovej sieti. Ale s týmto spojením je výkon asynchrónneho motora výrazne znížený. Je to spôsobené nedostatočným výkonom v samotnej sieti (v porovnaní s trojfázovou). Ak chcete povedať, ako presne sa stratí výkon pri jednofázovom pripojení, musíte poznať schému zapojenia, prevádzkové podmienky asynchrónneho motora, ako aj hodnotu kapacity kondenzátora. Ale v priemere môže každý trojfázový motor pripojený k jednofázovej sieti stratiť až 30 alebo dokonca 50% svojej vlastnej energie.

Upozorňujeme, že nie všetky trojfázové motory sa môžu správať normálne v jednofázovej sieti. Preto, ak ste ho pripojili a ste si istí, že pripojenie je správne, ale zároveň úplne odmieta fungovať, nebojte sa. S vysokou mierou pravdepodobnosti to znamená, že niečo nie je v poriadku so samotným motorom. Samozrejme, drvivá väčšina by mala fungovať dobre, bez ohľadu na stratu energie. Preto sa asynchrónne motory s indexmi "A" a "AOL", "AO2" a "APN" ukázali ako najspoľahlivejšie pri práci s jednofázovou sieťou. Všetky majú rotor vo veveričke.

Trojfázové asynchrónne motory majú spravidla dve kategórie z hľadiska menovitého napätia - ide o prácu v sieťach 220/127V a 380/220V. Motory s nižším napätím sa používajú pri nízkom výkone, takže majú malú distribúciu. Bežnejšia je teda kategória 380/220V. Pri zapojení do "hviezdy" sa používa napätie 380V, v obvode "trojuholník" sa používa napätie 220V. V pase motora a na jeho štítku zvyčajne uvádzajú všetky hlavné výkonové charakteristiky a veličiny vrátane prevádzkového napätia, frekvencie siete, účinníka, ako aj podmienené výkresy schémy zapojenia vinutia a aká je možnosť jeho zmeny. .

Takto vyzerajú štítky na krytoch trojfázových elektromotorov

Na obrázku "A" značka označuje, že vinutia môžu byť zapojené v oboch obvodoch, ako je uvedené vyššie. t.j.môžete pripojiť ako "trojuholník" pre napätie 220V, tak "hviezdu" pre 380V. Upozorňujeme, že pri pripájaní takéhoto motora k jednofázovej sieti použite schému pripojenia „trojuholník“, pretože pri pripojení k „hviezde“ bude strata výkonuvýrazne vyššia.

Na obrázku „B“ značka označuje, že motor používa schému zapojenia do hviezdy. Tomu zodpovedá aj možnosť zahrnutia schémy "trojuholník". Ak vidíte takúto ikonu, potom vedzte, že v spojovacom boxe sú iba tri výstupy. Preto, aby ste vytvorili trojuholníkové spojenie, budete sa musieť dostať do motora, nájsť a vytiahnuť zostávajúce konce. Nie je to také ľahké, takže buďte veľmi opatrní.

Dôležitý bod! Ak je na štítku motora uvedené prevádzkové napätie v tvare 220/127V, uvedomte si, že pri pripojení k jednofázovej sieti na prevádzkové napätie 220V je to možné len s hviezdicovým obvodom a nič viac. Keď sa pokúsite pripojiť motor s „trojuholníkovým“ obvodom k sieti 220 V, jednoducho vyhorí.

Ako pochopiť začiatky a konce vinutia?

Jednou z najviac mätúcich ťažkostí pri pripájaní trojfázového motora k domácej sieti je zmätok, ktorý vzniká s drôtmi, ktoré idú do spojovacej skrinky. Navyše v niektorých prípadoch môže krabica chýbať a vy sami budete musieť zistiť, kde a ktorý drôt.

Najjednoduchší prípad je ten, v ktorom sú vinutia zapojené do obvodu "trojuholníka" pri prevádzkovom napätí motora 380/220V. Takže je potrebné iba pripojiť vodivé vodiče zo siete pripojením pracovného a štartovacieho kondenzátora v spojovacej skrinke ku svorkám podľa štartovacej schémy. Keď je obvod pripojenia motora uzavretý do hviezdy, ale je možné ho prepnúť do trojuholníka, musíte to využiť zmenou obvodu pomocou kontaktných prepojok.

Teraz, pokiaľ ide o definíciu začiatku a konca všetkých vinutí. Je to dosť ťažké, keď 6 drôtov jednoducho trčí v spojovacej skrinke bez akéhokoľvek označenia. V tomto prípade je ťažké pochopiť, ktorý z drôtov vinutia je začiatok a ktorý je koniec. Preto sa budete musieť trochu napnúť a vyriešiť tento problém. Predtým, ako s motorom čokoľvek urobíte, skontrolujte si na internete značku motora. Možno existujú nejaké dokumenty v sieti, ktoré dokážu dešifrovať existujúce vedenie. Ak sa však nenašli žiadne užitočné informácie, postupujeme nasledovne

Určujeme páry drôtov, ktoré sú zapojené do rovnakého vinutia;

A určíme, ktorý zo záverov je začiatok a ktorý koniec.

Určenie párov vodičov sa vykonáva "vytáčaním" pomocou testera (je nastavený režim merania odporu). Ak takéto zariadenie nie je po ruke, môžete použiť metódu "dedka" a určiť vlastníctvo koncov vinutí pomocou žiarovky a batérie. Ak sa kontrolka rozsvieti (alebo zariadenie vykazuje prítomnosť odporu), znamená to, že dva vodiče patria do rovnakého vinutia.Takto sú určené aj zostávajúce páry vodičov vinutia (na obrázku nižšie je to znázornené v diagrame).

V druhej úlohe musíte zistiť, ktorý zo záverov je začiatok a ktorý koniec. Aby sme to dosiahli, musíme si vziať batériu a ukazovateľ voltmetra (elektronické zariadenie na to nebude fungovať). A potom určíme začiatky a konce vinutí podľa schémy nižšie.

Batéria je teda pripojená ku koncom jedného vinutia (nech jeALE, ako na obrázku) a ku koncom vinutiaATpripojte existujúci voltmeter. Keď sú kontakty prerušené vodičom batérie na vinutíALE, ukazovateľ voltmetra zapnutýAT, by sa mali odchyľovať na jednu zo strán. Pamätajte si, ktorý z nich, a vykonajte rovnakú akciu na vinutíSpripojením voltmetra k nemu. Teraz sa uistite, že ihla voltmetra je na vinutíSodchýlil v rovnakom smere ako na vinutíAT. To sa dá dosiahnuť zmenou polarity (zmenou koncovC1 a C2). Vinutie sa kontroluje rovnakým spôsobom.ALE. Potom sa pripojí batériaS alebo AT, respektíve voltmetraALE.

Po "prezvonení" všetkých vinutí by ste teda mali získať určitú pravidelnosť. Po prerušení kontaktov batérie na akomkoľvek vinutí by ďalšie dva mali ukazovať odchýlku ihly voltmetra v rovnakom smere (to znamená rovnakú polaritu). Potom zostáva urobiť značky na záveroch (začiatkoch) na jednej strane (A1, B1 a C1) a na záveroch (koncoch) na strane druhej A2, B2 a C2. V záverečnej fáze spojte konce do príslušných vzorov „hviezdy“ alebo „trojuholníka“.

Ako odstrániť chýbajúce konce vinutia?

Tento prípad je možno jedným z najťažších. Takže motor pripojený k „hviezde“ sa neprepne na „trojuholník“. V praxi, keď otvoríte spojovaciu skrinku, uvidíte iba tri výstupy (C1, C2 a C3). Zvyšné tri (C4, C5 a C6) bude potrebné vybrať zvnútra motora. Nasledujúci obrázok ukazuje práve takýto prípad.

Štítok motora s príslušným puzdrom

A takto bude vyzerať vnútro svorkovnice

Najprv musíte rozobrať motor, aby ste získali voľný prístup k statoru. Aby ste to urobili, musíte odstrániť koncový kryt motora, ktorý je držaný skrutkami, a odstrániť jeho pohyblivú časť - rotor. Teraz musíte nájsť miesto na spájkovanie zostávajúcich koncov vinutia a vyčistiť ho od izolácie. Potom odpojte konce vodičov a prispájkujte k nim vopred pripravené lankové vodiče v pružnej izolácii. Spájkovacie miesto dodatočne izolujte a drôty upevnite silným závitom na vinutia statora. Nakoniec sú dodatočne spájkované vodiče vyvedené do spojovacej skrinky.

Teraz musíte určiť začiatky a konce vinutia vyššie uvedeným spôsobom a označiť všetky dostupné závery C1, C2 atď. Po identifikácii všetkých drôtov môžete bezpečne vytvoriť trojuholníkové spojenie. Upozorňujeme, že takéto akcie vyžadujú určité skúsenosti a zručnosti. Slovami, na tom nie je nič zložité, ale v skutočnosti sa môžete zmiasť v hrotoch drôtov vo vnútri statora a skratovať vinutia (napríklad). Preto, ak nie je špeciálne potrebné pripojenie do trojuholníka, je lepšie nechať pripojenie tak, ako je, to znamená „hviezdu“.

Stator trojfázového motora

Spájkovanie prídavných vodičov

Týmto spôsobom sú drôty pevne priskrutkované

Záver vodičov v spojovacej skrini

Pripojenie vodičov v obvode "trojuholníka".

Schémy, ktoré sa používajú pri pripájaní trojfázového motora k domácej sieti

Trojuholníkový vzor.

Táto schéma je najvhodnejšia a vhodná pre domácu sieť, pretože výstupný výkon trojfázového motora bude v tomto prípade o niečo väčší ako pri iných schémach. Takže výkon "trojuholníkového" spojenia môže byť 70% nominálnej hodnoty. výkon motora. V spojovacom boxe to vyzerá takto: dva kontakty sú pripojené k sieti a tretí je pripojený k pracovnému kondenzátoru Cp, potom k akémukoľvek zo sieťových kontaktov.

Takto je diagram znázornený na papieri

A takto to vyzerá v praxi

Spustenie

Spustenie trojfázového motora pri voľnobehu je možné pomocou pracovného kondenzátora. Ak je však čo i len mierne zaťažené, nemusí sa spustiť alebo sa môže zapnúť a pracovať pri nízkych, nedostatočných rýchlostiach. Preto sa v takýchto prípadoch používa dodatočné vybavenie, a to štartovací kondenzátor Sp. Výpočty na určenie požadovanej kapacity kondenzátora nájdete nižšie. Pre porovnanie, takéto kondenzátory (v iných prípadoch to môže byť skupina kondenzátorov) slúžia len na spustenie motora. V dôsledku toho je ich prevádzkový čas veľmi krátky – zvyčajne milisekúndy, ale môže byť až 2 sekundy. Za tak krátky čas musí mať motor čas na získanie potrebného výkonu.

Obvod so štartovacím kondenzátorom Sp

Pre pohodlnejšiu obsluhu motora je možné do štartovacieho a prevádzkového okruhu pridať spínač. Funguje na jednoduchom princípe, pri ktorom sa po stlačení tlačidla Štart zopne jeden pár kontaktov. Celý okruh pracuje v tomto režime, kým sa nestlačí tlačidlo „Stop“ a kontakty sa neotvoria.

Vypínač vyrobený v ZSSR

Aplikácia reverznej

Otáčanie rotora v jednom alebo druhom smere závisí od toho, ku ktorej fáze je pripojené tretie vinutie.

reverzný okruh

Preto pripojením prídavného kondenzátora s vypínačom (stavičkou) na tretie vinutie, ktoré je pripojené na kontakty prvého a druhého vinutia, môžeme zmeniť smer otáčania rotora trojfázového elektromotora. Nižšie je jasne znázornená schéma využívajúca všetky tri vyššie uvedené metódy, čo pomôže uľahčiť prácu s trojfázovým motorom.

Hviezdne spojenie

Táto schéma sa používa pri pripájaní "trojfázovej" k domácej sieti, ak ich vinutia pracujú pri napätí 220/127V.

Pripojenie trojfázového elektromotora "hviezda"

Výpočet požadovaných kapacít kondenzátorov. Výpočet kapacity pracovných kondenzátorov sa teda robí na základe schémy zapojenia motora a mnohých ďalších parametrov. V prípade hviezdicového pripojenia sa výpočet vykonáva takto:

Stred = 2800∙I/U;

Spojením vinutí s trojuholníkom vypočítajte pracovnú kapacitu takto:

Cp = 4800 l/U;

Tu sa pracovná kapacita kondenzátora označuje Cp a meria sa v mikrofaradoch ajaaUsú prúd a napätie. V čomU\u003d 220 V, inak vypočítame podľa výrazu:

ja=P/(1,73∙U∙n∙cosϕ);

P- udáva výkon motora;

N - účinnosť "trojfázového";

Cosϕ je účinník;

1.73 - znázorňuje vzťah medzi lineárnym a fázovým prúdom.

Hodnoty účinnosti a účinníka nájdete na štítku motora. Spravidla tieto hodnoty kolíšu v rozmedzí 0,8-0,9.

Prax ukazuje, že hodnotu kapacity pracovných kondenzátorov možno vypočítať podľa rovniceC=70∙ Pn; kde Rn je menovitý výkon. Tento vzorec je konzistentný pri pripájaní vinutí k „delte“ a podľa neho bude na každých 100 wattov potrebných asi 7 mikrofarád kapacity. Stabilná prevádzka elektromotora závisí od toho, ako správne je zvolený kondenzátor. Ak je kapacita zvolená o niečo vyššia, ako je potrebné, motor sa bude prehrievať. Ak je štartovacia kapacitasa ukázalo byť menej, ako je potrebné, výkon motora bude trochu podhodnotený. Kondenzátory je možné vybrať metódou výberu. Takže počnúc malými kondenzátormi prejdite na výkonnejšie až po optimálnu voľbu. Ak je možné zmerať prúd v sieti a na pracovnom kondenzátore, potom je šanca vybrať najpresnejší kondenzátor. Toto meranie je potrebné vykonať v prevádzkovom režime motora.

Štartovacia kapacita sa vypočíta na základe požiadavky na vytvorenie dostatočného rozbehového momentu. Nezamieňajte kapacitu štartovacieho kondenzátora s hodnotou štartovacej kapacity. Napríklad vo vyššie uvedených diagramoch je počiatočná kapacita súčtom dvoch kapacít Cp a Sp.

Ak sa elektromotor používa pri voľnobehu, potom sa štartovacia kapacita môže považovať za pracovnú, navyše už nie je potrebný štartovací kondenzátor. V takýchto prípadoch je schéma značne zjednodušená a lacnejšia.Takéto opatrenia pomôžu odpojiť záťaž so schopnosťou rýchlo a pohodlne zmeniť polohu motora, napríklad uvoľniť remeňový pohon alebo preň vyrobiť prítlačný valec.

Príklad prevodovky klinovým remeňom pojazdného traktora

Štartovanie motora vyžaduje dodatočnú kapacitu Sp, ktorá je potrebná len na štartovanie. Ak zvýšite odpojenú kapacitu, povedie to k zvýšeniu štartovacieho krútiaceho momentu a pri určitej hodnote štartovací krútiaci moment dosiahne svoju maximálnu hodnotu. S ďalším zvýšením kapacity však štartovací krútiaci moment iba klesne, čo je potrebné vziať do úvahy.

Na základe všetkých výpočtov a podmienok pre spustenie elektromotora pri zaťažení, ktoré je blízke nominálnej, by hodnota štartovacej kapacity mala prekročiť prevádzkovú 2 alebo dokonca 3-krát. Napríklad, ak je kapacita na pracovnom kondenzátore 80 mikrofaradov, potom štartovací kondenzátor bude mať túto kapacitu 80-160 mikrofaradov. To sa pripočíta k počiatočnej kapacite (ktorá, ako už bolo spomenuté, je súčtom Cp a Cn) 160-240 uF. Ak je však zaťaženie počas štartovania zanedbateľné, kapacita štartovacieho kondenzátora bude o niečo menšia, ak nie úplne chýba. Kondenzátory, ktoré naštartujú motor, v skutočnosti vydržia milisekúnd, takže vydržia dlho a spravidla stačia lacné modely.

Kde je najlepšou možnosťou použiť nie jeden kondenzátor, ale skupinu kombinovanú do kondenzátorového mostíka. Je to pohodlnejšie v tom zmysle, že pripojením skupiny môžete presnejšie nastaviť požadovanú kapacitu odpojením alebo pripojením kondenzátorov. Malé kondenzátory, ktoré tvoria most, sú zapojené paralelne, pretože pri takomto zapojení sa upravia kapacity: Ctot = C1 +C2 +C3 +…+Cn.

Takto vyzerá paralelné pripojenie

Ako pracovné kondenzátory slúžia metalizované papierové kondenzátory a výborné sú aj filmové kondenzátory ako MBGO, K78-17, BGT atď. Napätie v prípustnej hodnote by malo prekročiť sieťové napätie počas prevádzky elektromotora najmenej 1,5-2 krát.