Включването на трифазен мотор в еднофазна мрежа

Сред различните методи за пускане в експлоатация на трифазни двигатели в една еднофазна мрежа, по-често срещаният метод се основава на свързването на третата намотка през кондензатор с фазово преместване. Изискваната мощност, развита от двигателя в този случай, е 50 ... 60% от мощността му в трифазен превключвател. Не всички трифазни мотори обаче работят добре, когато са свързани към еднофазна мрежа. Между тези електродвигатели е възможно да се отдели, например, двойна секция от ротор на катерица с качулка от серията МА. В тази връзка, при избора на трифазни двигатели за работа в еднофазна мрежа, двигателите от сериите A, AO, AO2, APN, UAD и др. Трябва да бъдат предпочитани.

За нормална работа на двигател с начален кондензатор е необходимо капацитетът на приложения кондензатор да се промени в зависимост от броя обороти. На практика това условие е доста трудно да се изпълни, затова те използват двустепенен контролен двигател. При стартиране на двигателя свържете два кондензатора и след ускоряване един кондензатор е изключен и остава само работещият кондензатор.

1.2. Изчисляване на характеристиките и частите на електродвигателя.

Ако например кодът на двигателя показва напрежението на захранването 220/380, тогава двигателят е включен в еднофазна мрежа съгласно схемата, показана на фиг. 1

Схема за превключване на трифазен електродвигател в 220 V мрежа

Cp е работен кондензатор;
C n - стартов кондензатор;
П1 - превключвателят за пакети

След включване на ключа P1, контактите P1.1 и P1.2 се затварят, след което бутонът "Overclocking" трябва да бъде натиснат наведнъж. След набор от завъртания бутонът се освобождава. Двигателят се обръща чрез метода за превключване на фазата върху намотката му чрез превключвателя SA1.

Капацитетът на работния кондензатор Cp в случай на свързване на намотките на двигателя в "триъгълника" се определя от формулата:

, където
Cp е капацитетът на работещия кондензатор в μF;
I - токът, консумиран от двигателя в А;
U е напрежението в мрежата, V

И в случай на свързване на намотките на мотора към "звезда" се определя от формулата:

, където
Cp е капацитетът на работещия кондензатор в μF;
I - токът, консумиран от двигателя в А;
U е напрежението в мрежата, V

Токът, консумиран от мотора в горните формули, с известна мощност на двигателя, може да бъде изчислен от следния израз:

, където
P е мощността на мотора в W, посочена в неговия паспорт;
h е ефективността;
cos j - фактор на мощността;
U е напрежението в мрежата, V

Капацитетът на изходния кондензатор Cn е избран в диапазона 2,5 пъти по-голям от капацитета на работния кондензатор. Тези кондензатори трябва да бъдат класифицирани за 1,5 пъти напрежението на мрежата. За мрежа 220 е по-добре да се използва MBGO тип кондензатори MBPG, MBGCH с работно напрежение 500 V или по-висока. При условие кратко вмъкване като могат да се използват изходни кондензатори и вида на електролитни кондензатори K50-3, EGTS-M, CE-2 с работно напрежение 450 V. За по-голяма надеждност електролитни кондензатори, свързани последователно чрез свързване между тях отрицателно терминал и плъзгащи диоди (Фигура 2)

Схема на свързване на електролитни кондензатори за използване като изходни кондензатори.

Общият капацитет на свързаните кондензатори е (C1 + C2) / 2.

На практика стойността на капацитета на работните и изходните кондензатори се избира в зависимост от мощността на двигателя от таблицата. 1

Таблица 1. Стойността на капацитета на работните и изходните кондензатори на трифазен електродвигател зависи от неговата мощност, когато е свързана към 220 V мрежа.

Необходимо е да се подчертае, че електрическият мотор с кондензатор, стартиран в режим на работа на празен ход над намотката, подаван през кондензатора, ток от 20 ... 30% надвишава номиналния ток. В тази връзка, ако двигателят често се използва в режим на зареждане или на празен ход, тогава в този случай капацитетът на кондензатора Cp трябва да бъде намален. Може да се случи, че по време на претоварването моторът спира, а след това да го пусне отново, да свърже стартовия кондензатор, напълно да премахне товара или да го сведе до минимум.

Капацитетът на изходния кондензатор Cn може да бъде намален чрез стартиране на двигателите при празен ход или при малък товар. За да се включи например електрически мотор AO2 с мощност от 2,2 kW при 1420 об / мин, може да се използва работен кондензатор 230 uF и стартов кондензатор от 150 uF. В този случай електрическият мотор започва уверено с малко натоварване върху вала.

1.3. Преносим универсален модул за стартиране на трифазни електрически мотори с мощност от около 0,5 kW от 220 V.

За да стартирате електрически мотори от различни серии, с мощност от около 0,5 kW, от еднофазна мрежа без обръщане, е възможно да се монтира преносим универсален стартов блок (Фигура 3)

Схемата на преносимо универсално устройство за стартиране на трифазни електрически двигатели с мощност от около 0,5 kW от 220 V мрежа без обратна посока.

Когато натиснете бутона SB1 е активирана магнитна стартер KM1 (SA1 ключа е затворен) и самостоятелна система за контакт KM 1.1 KM 1.2 свързва M1 мотора към електрическата мрежа 220 V веднага с третата група контакт KM 1.3 затваря бутона SB1. След като двигателят е напълно ускорен, стартовият кондензатор С1 се изключва от превключвателя SA1. Моторът се спира с натискане на бутона SB2.

1.3.1. Детайли.

Устройството използва мотор A471A4 (AO2-21-4) с капацитет 0,55 кВт при 1420 об / мин и магнитна стартер тип PML, предназначена за променлив ток напрежение 220 V. SB1 бутоните и SB2 - PKE612 свързан тип. Като превключвател SA1 се използва превключвател T2-1. В устройството постоянният резистор R1 е проводник тип PE-20, а резисторът R2 е от тип MLT-2. Кондензатори С1 и С2 тип MBGCH при 400 V. C2 на кондензатор се състои от паралелно свързани кондензатори 20 microfarad 400 W. Типът HL1 лампа KM-24 и 100 mA.

Пусковото устройство е монтирано в железен корпус с размери 170x140x50 мм (фигура 4)

1 - корпус
2 - дръжка за носене
3 - предупредителна светлина
4 - включване на кондензатора
5 - Бутони "Старт" и "Стоп"
6 - модифициран електрически щепсел
7 - панел с конектори

На горния панел на корпуса има бутони "Старт" и "Стоп" - предупредителна светлина и ключ за изключване на стартовия кондензатор. На предния панел на устройството е разположен конектор за свързване на мотора.

За да се изключи стартовият кондензатор, може да се използва допълнително реле K1, тогава необходимостта от превключвателя SA1 изчезва и кондензаторът се изключва от автоматичното устройство (фиг.5)

Цикълът на стартовото устройство с автоматично изключване на стартовия кондензатор.

С натискането на бутон SB1 се активира релето K1 и двойката контакти K1.1 включва магнитния стартер KM1 и K1.2 - стартовия кондензатор Cn. Самият магнитен стартер KM1 се заключва, като използва собствена двойка контакти KM 1.1, а контактите KM 1.2 и KM 1.3 свързват мотора към мрежата. Бутонът "Старт" продължава да се натиска, докато моторът бъде напълно разпръснат, след което се освободи. Релето K1 се изключва и изключва стартовия кондензатор, който се разрежда през резистор R2. По това време магнитният стартер KM 1 остава включен и захранва мотора в режим на работа. За да спрете мотора, натиснете бутона "Стоп". При подобреното стартово устройство съгласно схемата на фигура 5 е възможно да се използва реле от типа MKU-48 или подобно.

2. Въвеждане на електролитни кондензатори в схемите за пускане в действие на електродвигатели.

Когато трифазните асинхронни двигатели се превключват към еднофазна мрежа, обикновените кондензатори за хартия обикновено се използват. Но практиката показва, че вместо масивните кондензатори за хартия могат да се използват оксидни (електролитни) кондензатори, които имат най-малки размери и са по-достъпни по отношение на покупката. Еквивалентната схема за подмяна на обикновен кондензатор за хартия е показана на фиг. 6

Веригата на задния панел на хладника (a) е електролитна (b, c).

Положителният полувълнов променлив ток преминава през веригата VD1, С2, и отрицателен Vd2, С2. Въз основа на това, можете да използвате кондензатори оксид с най-ниска допустима напрежение два пъти, отколкото при конвенционалните кондензатори на същия капацитет. Например, ако схема за еднофазни мрежово напрежение 220 V се използва за хартия кондензатор напрежение 400, когато неговото заместване, от горната схема може да се използва в електролитния кондензатор напрежение 200 V. В горната схема двете кондензатори са сходни и са избрани аналогично изберете кондензатори за хартия за стартера.

2.1. Включването на трифазен мотор в еднофазна мрежа с въвеждането на електролитни кондензатори.

Схемата за превключване на трифазния мотор в еднофазна мрежа с въвеждане на електролитни кондензатори е показана на фиг.

Схемата за превключване на трифазния мотор в еднофазна мрежа с помощта на електролитни кондензатори.

В схема, SA1 на - резе мотор посоката на въртене, SB1 - бутона мотор ускорение, електролитни кондензатори C1 и C3 се използва за стартиране на двигателя, С2 и С4 - по време на работа.

Изборът на електролитни кондензатори в схемата на фиг. 7 е по-добре да се създаде с помощта на настоящите скоби. Определяне на токове точки A, B, C и достига равни течения в тези пунктове от поетапно избор на кондензатори. Измерванията се извършват с натоварен двигател в режима, в който се подразбира неговата работа. Vd1 на диоди и Vd2 за мрежа 220 избран от циркулиращия много допустимо напрежение 300 V. Най-високата напред ток на диода е зависим от мощността на двигателя. За двигатели до 1 кВт подходящи диоди D245, D245A, D246, D246A, D247 постоянен ток от 10 А. В по-голяма мощност на двигателя от 1 кВт до 2 кВт е необходимо да се вземат големи диоди с подходящ постоянен ток, или да се сложи няколко по-малки паралелни диоди, като зададете те на радиаторите.

Трябва да се обърне ВНИМАНИЕ че когато диодът е претоварен, може да възникне разбивка и да прониква променлив ток през електролитния кондензатор, което може да доведе до нагряване и експлозия.

3. Включване на мощни трифазни двигатели в еднофазна мрежа.

Кондензаторната схема на включването на трифазни двигатели в еднофазна мрежа позволява да се получи от двигателя по-малко от 60% от номиналната мощност, докато границата на мощността на електрифицираното устройство е ограничена до 1,2 kW. Това очевидно не е достатъчно за работата на електрически пистолет или електрически триони, които трябва да имат мощност от 1,5 ... 2 kW. Проблемът в този случай може да бъде решен чрез въвеждане на по-голям електрически мотор, например, с мощност от 3 ... 4 kW. Този тип двигатели са конструирани за напрежение 380 V, техните намотки са свързани със "звезда", а кутията на клемите съдържа само 3 изхода. Включването на такъв мотор в 220 V мрежа води до намаляване на номиналната мощност на мотора с коефициент 3 и с 40% при работа в еднофазна мрежа. Подобно намаляване на мощността прави двигателя неприложим за работа, но може да се използва за въртене на празен ход на ротора или при ниско натоварване. Практиката показва, че по-голямата част от електродвигателите със сигурност се ускоряват до номинални скорости и в този случай изходните токове не надвишават 20 A.

3.1. Финализиране на трифазен двигател.

По-лесно е да се прехвърли мощен трифазен двигател в режим на работа, ако се преобразува в еднофазен режим на работа, като се получава 50% от номиналната мощност. Превключването на мотора в еднофазен режим изисква модификация. Отворете клемната кутия и определете коя страна на корпуса на мотора покрие клемите на намотките. Развийте фиксиращите болтове на капака и ги извадете от корпуса на мотора. Намерете кръстовището на 3-те намотки на обща точка и запоявайте до обща точка допълнителен проводник с участък, подходящ за напречното сечение на намотката. Завъртането със заварения проводник е изолирано с изолационна лента или PVC тръба, а допълнителната олово е изтеглена в клемната кутия. След това се поставя капакът на кутията.

Веригата на комутация на електрическия мотор в този случай ще има формата, показана на фиг. 8.

Веригата на превключване на намотките на трифазен електродвигател за включване в еднофазна мрежа.

По време на ускорението на мотора, намотката е свързана със "звезда" със свързването на кондензатора за фазово преместване Cn. В режима на работа в мрежата остава само една намотка, а въртенето на ротора се поддържа от пулсиращото магнитно поле. След превключване на намотките, кондензаторът Cn се разрежда през резистора Rp. Работата на представената схема беше тествана с двигател от тип AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 об. / Мин.), Монтиран на самостоятелна дървообработваща машина и показа своята ефективност.

3.1.1. Детайли.

превключване на веригата на намотките на двигателя като SA1 превключване устройство трябва да се използва по партида резе работен ток от 16 А, например, тип резе PP2-25 / H3 (и неутрален полюс на ток 25 А). Превключване превключвател SA2 може да бъде от всякакъв вид, но в ток от 16 А. Ако не се изисква обратното на двигателя, това резе SA2 могат да бъдат премахнати от веригата.

Недостатъкът на предложената схема за включване на мощен трифазен електродвигател в еднофазна мрежа може да се разглежда като чувствителността на двигателя към претоварване. Ако товарът на вала достигне половината мощност на двигателя, скоростта на вала може да бъде намалена директно до пълното му спиране. В този случай товарът се отстранява от вала на двигателя. Превключвателят за превключване първо се премества в позиция "Дисперсия", а по-късно в "Работна" позиция и продължава последващата работа.