Главная » Электрика » Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Асинхронные трехфазные двигатели, а именно их, из-за широкого распространения, часто приходится использовать, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку. Обмотки могут быть соединены по схеме «звезда» (концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя по схеме треугольник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме треугольник

В распределительной коробке контакты обычно сдвинуты — напротив С1 не С4, а С6, напротив С2 — С4.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Положение контактов в распределительной коробке трехфазного двигателя

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя по схеме звезда

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме звезда

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети по его обмоткам в разный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. При включении двигателя в однофазную сеть, вращающий момент, способный сдвинуть ротор, не создается.

Среди разных способов подключения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой — подключение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Частота вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как и при его включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о мощности, потери которой достигают значительных величин. Точные значения потери мощности зависят от схемы подключения, условий работы двигателя, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Ориентировочно, трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные электродвигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, однако большинство из них справляются с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потери мощности. В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т.д. Наиболее распространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В — для «звезды», 220 — для «треугольника). Большее напряжение для «звезды», меньшее — для «треугольника». В паспорте и на табличке двигателей кроме прочих параметров указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и возможность ее изменения.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Таблички трехфазных электродвигателей

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении «звездой».

Табличка Б информирует, что обмотки двигателя подсоединены по схеме «звезда», и в распределительной коробке не предусмотрена возможность переключить их на «треугольник» (имеется всего лишь три вывода). В этом случае остается или смириться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме «звезда», или, проникнув в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник».

Самый простой случай, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме «треугольник». В этом случае нужно просто подсоединить токоподводящие провода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если в двигателе обмотки соединены «звездой», и имеется возможность изменить ее на «треугольник», то этот случай тоже нельзя отнести к сложным. Нужно просто изменить схему подключения обмоток на «треугольник», использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит сложнее, если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания об их принадлежности к определенной обмотке и обозначения начал и концов. В этом случае дело сводится к решению двух задач (Но прежде чем этим заниматься, нужно попробовать найти в Интернете какую-либо документацию к электродвигателю. В ней может быть описано к чему относятся провода разных цветов.):

  • определению пар проводов, относящихся к одной обмотке;
  • нахождению начала и конца обмоток.

Первая задача решается «прозваниванием» всех проводов тестером (замером сопротивления). Если прибора нет, можно решить её с помощью лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся провода в цепь последовательно с лампочкой. Если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Таким способом определяются три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) относящихся к трем обмоткам.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Определение пар проводов относящихся к одной обмотке

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) несколько сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой не годится из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (например, A) подключается батарейка, к концам другой (например, B) — стрелочный вольтметр. Теперь, если разорвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в ту или иную сторону. Затем необходимо подключить вольтметр к обмотке С и проделать ту же операцию с разрывом контактов батарейки. При необходимости меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) нужно добиться того, чтобы стрелка вольтметра качнулась в ту же сторону, как и в случае с обмоткой В. Таким же образом проверяется и обмотка А — с батарейкой, подсоединенной к обмотке C или B.

В итоге всех манипуляций должно получиться следующее: при разрыве контактов батарейки с любой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одной и той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону). Теперь остается пометить выводы одного пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого — как концы (А2, В2, С2) и соединить их по необходимой схеме — «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220/127В).

Извлечение недостающих концов. Пожалуй, самый сложный случай — когда двигатель имеет соединение обмоток по схеме «звезда», и нет возможности переключить ее на «треугольник» (в распределительную коробку выведено всего лишь три провода — начала обмоток С1, С2, С3) (см. рисунок ниже). В этом случае для подключения двигателя по схеме «треугольник» необходимо вывести в коробку недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Табличка разбираемого электродвигателя

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы сделать это, обеспечивают доступ к обмотке двигателя, сняв крышку и, возможно, удалив ротор. Отыскивают и освобождают от изоляции место спайки. Разъединяют концы и припаивают к ним гибкие многожильные изолированные провода. Все соединения надежно изолируют, крепят провода прочной нитью к обмотке и выводят концы на клеммный щиток электродвигателя. Определяют принадлежность концов началам обмоток и соединяют по схеме «треугольник», подсоединив начала одних обмоток к концам других (С1 к С6, С2 к С4, С3 к С5). Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка. Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. Поэтому если нет должной квалификацией, возможно, не останется ничего иного, как подключить трехфазный двигатель по схеме «звезда», смирившись со значительной потерей мощности.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Вывод проводов в клеммную коробку

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение проводов к клеммной колодке

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Обеспечение пуска. Пуск трехфазного двигателя без нагрузки можно осуществлять и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электродвигатель имеет какую-то нагрузку, он или не запустится, или будет набирать обороты очень медленно. Тогда для быстрого пуска необходим дополнительный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только на время пуска двигателя (2-3 сек, пока обороты не достигнут примерно 70% от номинальных), затем пусковой конденсатор нужно отключить и разрядить.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп

Удобен запуск трехфазного двигателя с помощью особого выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными — пока не будет нажата кнопка «стоп».

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту («фазе») подсоединена третья фазная обмотка.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Реверс трехфазного двигателя

Направлением вращения можно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному тумблеру, соединенному двумя своими контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения тумблера двигатель будет вращаться в одну или другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, позволяющая осуществлять удобное управление трехфазным двигателем.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети, с реверсом и кнопкой для подключения пускового конденсатора

Подключение по схеме «звезда». Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Конденсаторы. Необходимая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы подключения обмоток двигателя и других параметров. Для соединения «звездой» емкость рассчитывается по формуле:

Для соединения «треугольником»:

Где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ, I — ток в А, U — напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

Где Р — мощность электродвигателя кВт; n — КПД двигателя; cosф — коэффициент мощности, 1.73 — коэффициент, характеризующий соотношение между линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике величину емкости рабочего конденсатора при подсоединении «треугольником» можно посчитать по упрощенной формуле C = 70•Pн, где Pн — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя необходимо около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. Если её значение оказалось больше, чем требуется при данных условиях работы, двигатель будет перегреваться. Если емкость оказалась меньше требуемой, выходная мощность электродвигателя будет слишком низкой. Имеет резон подбирать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с малой емкости и постепенно увеличивая её значение до оптимального. Если есть возможность, лучше подобрать емкость измерением тока в проводах подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть наиболее близким. Замеры следует производить при том режиме, в котором двигатель будет работать.

При определении пусковой емкости исходят, прежде всего, из требований создания необходимого пускового момента. Не путать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Если по условиям работы пуск электродвигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость обычно принимается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен. В этом случае схема включения упрощается и удешевляется. Для такого упрощения и главное удешевления схемы, можно организовать возможность отключения нагрузки, например, сделав возможность быстро и удобно изменять положение двигателя для ослабления ременной передачи, или сделав для ременной передачи прижимной ролик, например, как у ременного сцепления мотоблоков.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Клиноременная передача мотоблока Салют 5

Пуск под нагрузкой требует наличия дополнительной емкости (Сп) подключаемой на время запуска двигателя. Увеличение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при некотором определенном ее значении момент достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному результату: пусковой момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя под нагрузкой близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть, если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора должна быть 80-160 мкФ, что даст пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Но если двигатель имеет небольшую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как писалось выше, его вообще может не быть.

Пусковые конденсаторы работают непродолжительное время (всего несколько секунд за весь период включения). Это позволяет использовать при запуске двигателя наиболее дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Отметим, что у двигателя подключенного к однофазной сети через конденсатор, работающего без нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, идет ток на 20-30% превышающий номинальный. Поэтому, если двигатель используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора следует уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько поменьше, отчасти из-за возможности подбора оптимальной емкости, подсоединяя дополнительные или отключая ненужные, последние можно использовать в качестве пусковых. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, исходя из того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле: Cобщ = C1 + C1 + . + Сn.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Параллельное соединение конденсаторов

В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Подрозетник по бетону подробная инструкция по монтажу

Подрозетник по бетону, подробная инструкция по монтажу В данной статье мы подробно разберем вопрос как установить подрозетник по бетону. Имея на руках грамотно изложенную инструкцию, дополненную подробными фотографиями и комментариями специалиста, решение данного вопроса не ...

Основные требования к электрическому освещению светодиодными светильниками

Основные требования к электрическому освещению светодиодными светильниками РАЗДЕЛ 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ РАЗДЕЛ 7. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ УСТАНОВОК Глава 7.1. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЖИЛЫХ, ОБЩЕСТВЕННЫХ, АДМИНИСТРАТИВНЫХ И БЫТОВЫХ ЗДАНИЙ Глава 7.2. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗРЕЛИЩНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, КЛУБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ И СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ ...

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает

Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает Само название этого электротехнического устройства свидетельствует о том, что электрическая энергия, поступающая на него, преобразуется во вращательное движение ротора. Причем прилагательное «асинхронный» характеризует несовпадение, отставание скоростей вращения якоря ...

Плакаты запрещающие, Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки Электрика». В прошлой статье мы познакомились с Вами с требованиями, предъявляемыми к плакатам и знакам безопасности, и их классификацией. А сегодня мы уже более подробно рассмотрим запрещающие плакаты. ...

Реле и транзисторы: как они работают в качестве электронных переключателей, hardware, adminstuff

Меня часто спрашивают, как управлять с помощью микроконтроллера мощными потребителями тока — лампами, питающимися от сети 220 В, мощными тенами. В этой статье собран материал по работе электронных ключей — как они устроены, как работают, ...

Как подключить генератор к дому, Проектирование электроснабжения

Все наши жилые дома подключены по третьей категории электроснабжения. А это значит, что перерывы в электроснабжении могут быть до суток. В наше время уже трудно представить дом без электричества, где постоянно работает холодильник, морозильник. В ...

Спецодежда, спецобувь и средства индивидуальной защиты по доступным ценам, Купить рабочую одежду в компании «Аспект»

«Аспект» – группа компаний, занимающаяся производством и продажей различной спецодежды высокого качества для рабочих и руководящего состава. Наши филиалы имеются во многих российских городах, но спецодежда, которую мы производим и продаём, известна далеко за пределами ...

Методика проверки расцепителей автоматических выключателей ВА57-31, Заметки электрика

Методика проверки расцепителей автоматических выключателей промышленного назначения на примере ВА57-31 Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика». Принесли мне сегодня в электролабораторию два автоматических выключателя типа ВА57-31 с номинальным током 100 (А), чтобы проверить ...

Подключение светодиодной ленты

Ñõåìà ïîäêëþ÷åíèÿ ñâåòîäèîäíîé RGB- ëåíòû. Ïîäêëþ÷åíèå RGB- êîíòðîëëåðà è RGB- óñèëèòåëÿ. ×òî òàêîå ìíîãîöâåòíàÿ ñâåòîäèîäíàÿ RGB- ëåíòà, ÿ ïîäðîáíî ðàññêàçûâàë â ýòîé ñòàòüå. Ñåé÷àñ, ÿ âàì ðàññêàæó îá ýëåêòðè÷åñêîé ñõåìå ïîäêëþ÷åíèÿ.  ïðèíöèïå, ñõåìà ïîäêëþ÷åíèÿ ...

Контур заземления

Ìîíòàæ êîíòóðà çàçåìëåíèÿ äîìà, íà äà÷å, êîòòåäæà, çäàíèÿ. Ãëóáèííûé çàçåìëèòåëü. Ìîíòàæ çàçåìëåíèÿ ïðîèçâîäèòñÿ ïî íîðìàì òðåáîâàíèé ÏÓÝ-ãëàâà 1.7 (Çàçåìëåíèå è çàùèòíûå ìåðû ýëåêòðîáåçîïàñíîñòè), ÏÒÝÝÏ, òåõíè÷åñêîãî öèðêóëÿðà (Î çàçåìëÿþùèõ ýëåêòðîäàõ è çàçåìëÿþùèõ ïðîâîäíèêàõ). Ñëåäóåò çíàòü, ÷òî ...

Выбор автоматического выключателя по току, мощности и сечению кабеля — блог

Автоматический выключатель ИЭК. Тепловой ток – 32 А Автоматический выключатель имеет в народе ещё несколько названий – защитный автомат, пробка, пакетник, или просто автомат. О чем идёт речь – на картинке слева. Это самая бюджетная ...

Действие электрического тока на организм человека, Заметки электрика

Доброго времени суток, уважаемые читатели сайта http://zametkielectrika.ru. Продолжаем более подробно знакомиться с электробезопасностью. Сегодня у нас очень интересная и познавательная статья про действие электрического тока на организм человека. Я думаю, что каждый из Вас хоть ...

Устройство светодиодной лампы EKF на 220 (В), Заметки электрика

Устройство светодиодной лампы. Разбираем лампу EKF серии FLL-A Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика». Сегодня я решил рассказать Вам об устройстве светодиодной лампы EKF серии FLL-A мощностью 9 (Вт). Эту лампу я сравнивал ...

Будущее энергетики — сверхпроводниковые электрогенераторы, трансформаторы и линии электропередачи

Будущее энергетики — сверхпроводниковые электрогенераторы, трансформаторы и линии электропередачи Одним из основных направлений развития науки намечены теоретические и экспериментальные исследования в области сверхпроводящих материалов, а одним из основных направлений развития техники – разработка сверхпроводниковых турбогенераторов. ...

Как рассчитать и намотать трансформатор своими руками? FAQ

Сделай сам своими руками О бюджетном решении технических, и не только, задач. Как рассчитать и намотать силовой низкочастотный трансформатор для блока питания УНЧ? FAQ Часть 1 Эта тема возникла в связи с написанием статьи о ...

Клеммники WAGO: технические характеристики, серии, виды

По первым трем цифрам в маркировке клеммников можно узнать, к какой серии они относятся. Они различаются между собой не только по наружному виду. Их технические характеристики также разные, что обязательно следует учитывать. Самым уязвимым и ...

Рейтинг@Mail.ru