http://poradumo.pp.ua

Online Журнал-Світ порад.
Головна сторінка
» » Трифазний двигун в однофазної мережі

Трифазний двигун в однофазної мережі

Трифазний двигун в однофазної мережі


Двигуни з трьома фазами необхідні для різних саморобок: циркулярок, деревообробних, заточувальних і свердлильних верстатів. Проблеми з нею можуть виникнути, якщо мережа однофазна. В такому випадку, існує кілька способів підключення двигуна до мережі.

Спосіб 1. Підключення третьої обмотки через фазосдвігающій конденсатор

Серед різних способів запуску трифазних двигунів в однофазних мережах, самий простий і ефективний - з підключенням третьої обмотки через фазосдвігающій конденсатор. Враховуючи, що конденсатор зрушує фазу третьої обмотки на 90°З, а між першою і другою фазами незначний зсув, електромотор втрачає потужність приблизно на 4050% при включенні обмоток за схемою трикутника.

Щоб електромотор з конденсаторним пуском працював нормально, ємність конденсатора повинна змінюватися в залежності від числа обертів. На практиці ця умова виконати важко, двигуном зазвичай керують двухступенчато: спочатку включають з пусковим конденсатором (зважаючи великих пускових струмів), а після розгону його від'єднують, залишаючи тільки робочий (рис.1).

При натисканні па кнопку SB1 (можна використовувати кнопку від пральної машини - пускач ПНВС-10 УХЛ2) електродвигун М починає розганятися, а коли він набере обертів, кнопку відпускають. SB1.2 розмикається, a SB1.1 і SB1.3 залишаються замкнутими. Їх розмикають для зупинки електродвигуна. Якщо SB 1.2 кнопки не відходить, під нього треба підкласти шайбу так, щоб він відхосм. При з'єднанні обмоток двигуна за схемою "трикутник" ємність робочого конденсатора С2 визначається за формулою:

С2=4800 I/U
де I-струм, споживаний двигуном, А;
U - напруга мережі, Ст.
Струм, що споживається електродвигуном, можна виміряти амперметром або ж розрахувати за формулою:
Трифазний двигун в однофазної мережі

де Р - потужність двигуна, Вт;
U - напруга мережі, В;
n - ККД;
cos? - коефіцієнт потужності. Ємність пускового конденсатора С1 вибирають в 225 рази більше робочого при великому навантаженні на вал, а їх допустимі напруги повинні перевищувати в 15 рази напруга мережі. Краще всього застосовувати конденсатори марки МГБО, МБГП, МБГЧ з робочою напругою 500 В і вище. Пускові конденсатори необхідно зашунтувати резистором R1 опором 200500 кОм, через який "стікає" залишився електричний заряд.

Трифазний двигун в однофазної мережі


Реверсування електродвигуна здійснюється шляхом перемикання фази на його обмотці тумблером SA1 (рис. 1) типу ТВ14 і т. п.

Трифазний двигун в однофазної мережі


При роботі в режимі холостого ходу по живиться через конденсатори обмотці протікає струм, па 2040% перевищує поминальний. Тому якщо електромотор буде часто використовуватися в недогруженном режимі або вхолосту, ємність конденсатора С2 слід зменшити. Наприклад, для включення двигуна потужністю 15 кВт можна використовувати в якості робочого конденсатор ємністю 100 мкФ, пускового - 60 мкФ. Значення ємностей робітників і пускових конденсаторів в залежності від потужності двигуна наведені в таблиці.

Спосіб 2. Запуск двигуна з використанням оксидних конденсаторів

Якщо немає можливості придбати паперові конденсатори, можна використовувати оксидні (електролітичні) в якості пускових" На рис.2 наведена схема заміни паперових конденсаторів на електролітичні. Позитивна полуволна змінного струму проходить через ланцюжок VD1C1 а негативна - через VD2C2 тому електроліти можна використовувати з меншим допустимим напруженням, ніж для звичайних паперових конденсаторів. Так, якщо для паперових конденсаторів необхідно напругу 400 В і вище, то для електроліту достатньо 300350 В, тому що він пропускає лише одну півхвилю змінного струму, і отже, до нього прикладається лише половина діючої напруги, а для надійності він повинен витримати амплітудне напруга однофазної мережі, тобто приблизно 300 Ст. Їх розрахунок аналогічний розрахунку паперових.

Трифазний двигун в однофазної мережі


Схема вмикання такого двигуна з допомогою електролітичних конденсаторів наведена на рис.3. Підібрати потрібне значення ємності паперових та оксидних конденсаторів найпростіше вимірявши, струм в точках а, в, с - струми повинні бути рівні при оптимальній навантаженні на вал двигуна. Діоди VD1 VD2 вибираються з зворотним напругою не менше 300 В і 1пр. мах=10А. При більшій потужності двигуна діоди встановлюються на радіатори по дві в плечі, інакше може статися пробій діодів і через оксидний конденсатор потече змінний струм, в результаті чого через деякий час електроліт може нагрітися і розірватися. Електролітичні конденсатори в якості робочих застосовувати небажано, оскільки тривале протікання через них великих струмів призводить до їх розігрівання і вибуху. Їх краще всього використовувати в якості пускових.

Спосіб 3. Підключення пускових конденсаторів з допомогою струмового реле

Якщо трифазний електродвигун використовується при динамічних (великих) навантаженнях на вал, можна використовувати схему підключення пускових конденсаторів з допомогою струмового реле, яке дозволяє в момент великих навантажень на вал автоматично підключати і відключати пускові конденсатори (рис.3).

При підключенні обмоток за схемою, наведеною на рис.4 потужність електродвигуна становить 75% від номінальної потужності в трифазному режимі, тобто втрати складають приблизно 25%, оскільки обмотки А і включені противофазно на повне напруга 220 В, а напруга обертання визначається включенням обмотки С. Фазирование обмоток показано точками.

Спосіб 4. Резисторно-индуктивноемкостние перетворювачі мережі

Більш практичні і зручні в роботі з такими двигунами резисторно-индуктивноемкостние перетворювачі мережі з однією фазою В трифазну 220 В, з струмами в фазах до 4А і зсувом напруги у фазах близько 120°. Такі пристрої універсальні, монтуються в бляшаному корпусі і дозволяють підключати трифазні електродвигуни потужністю до 25 кВт в однофазну мережу 220 В, практично без втрати потужності.

Трифазний двигун в однофазної мережі


У перетворювачі використовується дросель з повітряним зазором. Пристрій дроселя показано на рис.6. При правильному підборі R, З і співвідношення витків в секціях обмотки дроселя такий перетворювач забезпечує нормальну тривалу роботу електродвигунів незалежно від їх характеристик і ступеня навантаження на вал. Замість індуктивності дано індуктивний опір XL, так як його простіше виміряти: обмотка дроселя крайніми висновками через амперметр підключається до напруги 100220 В частотою 50 Гц паралельно з вольтметром. Індуктивний опір (активним можна знехтувати) практично визначається як відношення напруги у вольтах до струму в амперах XL=U/J.

Трифазний двигун в однофазної мережі


Конденсатор С1 повинна витримувати напругу не менше 250 В, С2 - не менше 350 У. Якщо використовувати конденсатори КБГ, МБГ-4 то напруга відповідає номіналу, вказаному на маркуванні, а конденсатори МБГП, МБГО при включенні в ланцюг змінного струму повинні мати приблизно дворазовий запас по напрузі. Резистор R1 повинен бути розрахований на струм до ЗА, тобто на потужність близько 700 Вт (намотується нікелево-хромової дротом діаметром 1315 мм на фарфоровому трубці з пересувається скобою, що дозволяє отримувати потрібну опір для різних потужностей двигуна). Резистор повинен бути захищений від перегріву, відгороджений від інших елементів, струмоведучих частин, від дотику людей. Металеве шасі корпусу необхідно заземлити.

Переріз магнітопровода дроселя S=1618cm2 діаметр дроту d=l,315 мм, загальна кількість витків W=600700. Форма магнітопровода і марка стали - будь-які, головне - передбачити повітряний зазор (а отже, можливість змінювати індуктивний опір), яке встановлюється гвинтами (рис.6). Для усунення сильного деренчання дроселя між Ш-про-різними половинами магнітопровода прокладається дерев'яний брусок і затискається гвинтами. Як дроселя підходять силові трансформатори від лампових кольорових телевізорів потужністю 270450 Вт. Вся обмотка дроселя виконується у вигляді однієї котушки з трьома секціями і чотирма виходами. Якщо використовувати сердечник з постійним повітряним зазором, доведеться виготовити пробну котушку без проміжних відводів, зібрати дросель із зразковим зазором, включити в мережу і виміряти XL. Потім для підгонки отриманого значення до необхідного. XL потрібно відмотати або домотать кілька витків. З'ясувавши необхідне число витків, мотають необхідну котушку, розділивши каркас на секції щодо W1:W2:W3=1:1:2. Так, якщо загальна кількість витків одно 600 то Wl =W2= 150 a W3=300. Щоб збільшити вихідну потужність перетворювача і уникнути при цьому несиметрії напруг, потрібно змінити значення XL, Rl, Cl, C2 які розраховуються з тих міркувань, що струми в фазах А, В і С повинні бути рівні при номінальному навантаженні на вал двигуна. В режимах недовантаження двигуна несиметрія напруг фаз не небезпечна, якщо найбільший із струмів фаз не перевищує номінальний струм двигуна. Перерахунок параметрів перетворювача на іншу потужність проводиться за формулами:

С1=80Р;
С2=40Р;
Rl = 140/P;
XL = 110/P,
W=600/Р,
S=16P,
d=14 P;

де P - потужність перетворювача в кіловатах, в той час як паспортна потужність двигуна - це його потужність на валу. Якщо коефіцієнт корисної дії двигуна невідомий, його можна брати в середньому 7580%.

Джерело: Радіоаматор 3'1996
of your page -->

Популярні поради

загрузка...