Třífázový motor v jednofázové síti. Třífázový diagram připojení motoru

V životě se vyskytují situace, kdy je zapotřebí zahrnout některá průmyslová zařízení do obvyklé domácí elektrické sítě. Existuje také problém s počtem drátů. U strojů určených pro provoz v továrnách jsou obvykle tři závěry, někdy i čtyři. Co s nimi dělat, kde je připojit? Ti, kteří se snažili vyzkoušet různé možnosti, byli přesvědčeni, že se motory prostě nechtějí otáčet. Je možné jednofázové připojení trojfázového motoru? Ano, můžete dosáhnout rotace. Bohužel v tomto případě je pokles výkonu téměř nevyhnutelný, ale v některých situacích je to jediná cesta.

Zdůrazňuje třífázová síť a jejich poměr

Abyste pochopili, jak připojit třífázový motor k běžné zásuvce, musíte pochopit, jak napětí v průmyslové síti koreluje. Známé hodnoty napětí - 220 a 380 V. Předtím tam bylo 127 V, ale v padesátých letech byl tento parametr opuštěn ve prospěch vyššího. Odkud pocházejí tyto "magické čísla"? Proč ne 100, 200 nebo 300? Zdá se, že kulaté čísla jsou jednodušší k výpočtu.

Většina průmyslových elektrických zařízení je určena pro připojení k třífázové síti střídavý proud. Napětí každé fáze vzhledem k neutrálnímu vodiči je 220 voltů, stejně jako v domácí zásuvce. Odkud pochází 380 V? To je velmi jednoduché, postačí zvážit rovnoramenný trojúhelník s úhly 60, 30 a 30 stupňů, což je vektorový diagram napětí. Délka nejdelší strany bude rovna délce stehna vynásobenému cos 30 °. Po jednoduchých výpočtech lze ověřit, že 220 x cos 30 ° = 380.

Třífázová motorová jednotka

Ne všechny typy průmyslových motorů mohou fungovat z jedné fáze. Nejběžnějšími z nich jsou "pracovní koně", které tvoří většinu elektrických strojů v jakémkoliv podniku - asynchronní stroje s kapacitou 1 - 1,5 kVA. Jak funguje tento třífázový motor v třífázové síti, pro kterou je určen?

Vynálezcem tohoto revolučního zařízení byl ruský vědec Mikhail Osipovič Dolivo-Dobrovolsky. Tento vynikající elektrotechnik byl příznivcem teorie třífázové napájecí sítě, která se v naší době stala dominantní. Asynchronní motor třífázové práce podle principu indukce proudů ze statorových vinutí do uzavřených vodičů rotoru. V důsledku jejich proudění skrz zkratované vinutí v každém z nich vzniká magnetické pole, které interaguje se statorovými linkami. Výsledkem je točivý moment, který vede k kruhovému pohybu osy motoru.

Vinutí jsou umístěna v úhlu 120 °, takže rotační pole vytvářené každou fází postupně tlačí každou magnetizovanou stranu rotoru.

Trojúhelník nebo hvězda?

Trojfázový motor v třífázové síti lze přepínat dvěma způsoby - s nebo bez neutrálního vodiče. První metoda se nazývá "hvězda", v tomto případě je každý z vinutí pod fázové napětí (mezi fází a nulou), která je v našich podmínkách rovna 220 V. Schéma zapojení třífázového trojúhelníkového motoru předpokládá sériové zapojení tří vinutí a napájení lineárního (380 V) napětí do spínacích uzlů. Ve druhém případě bude motor produkovat velký výkon přibližně 1,5 krát.

Jak zapnu motor v opačném směru?

Ovládání třífázového motoru může předpokládat, že je nutné změnit směr otáčení na opačné straně, to znamená naopak. K tomu je třeba vyměnit dva dráty ze tří.

Pro usnadnění výměny okruhu v svorkovnici motoru jsou k dispozici mosty, obvykle z mědi. Pro zapnutí "hvězdy" lehce připojte tři výstupní vodiče vinutí dohromady. "Trojúhelník" je trochu obtížnější, ale s tím se vyrovná s jakýmkoliv elektrikářem průměrné kvalifikace.

Fázové posuvné kapacity

Takže někdy vzniká otázka, jak připojit třífázový motor k normální domácí zásuvce. Pokud se pokoušíte připojit dva kabely k zástrčce, nebude se točit. Aby záležitost mohla jít, musíte simulovat fázi přesunutím použitého napětí na nějaký úhel (s výhodou 120 °). Tento efekt lze dosáhnout použitím fázově posunutého prvku. Teoreticky to může být indukčnost a rovnoměrný odpor, ale častěji se zapíná třífázový motor v jednofázové síti pomocí elektrické kapacity (kondenzátory), na schématech označených latinkou C.

Co se týče aplikací škrtítek, je to obtížné kvůli složitosti stanovení jejich hodnoty (pokud není uvedeno na těle přístroje). Pro měření hodnoty L potřebujete pro tento účel speciální zařízení nebo obvod. Kromě toho je volba dostupných tlumivek obvykle omezena. Nicméně, experimentálně může být vybrán jakýkoli fázový posuvný prvek, ale to je problémové podnikání.

Co se stane, když je motor zapnutý? Jeden ze spojovacích bodů je napájen nulou, druhý - fáze a třetí - určité napětí, posunuto o určitý úhel vzhledem k fázi. Je také laikovi jasné, že provoz motoru nebude úplný, pokud jde o mechanickou energii na hřídeli, avšak v některých případech postačuje samotná skutečnost, že se otáčí. I při startu však mohou vzniknout některé problémy, například absence počátečního točivého momentu, který dokáže rotor posunout z jeho místa. Co dělat v tomto případě?

Spouštěcí kondenzátor

V okamžiku spouštění hřídele je zapotřebí další úsilí k překonání síly setrvačnosti a tření odpočinku. Pro zvýšení kroutícího momentu musí být nainstalován další kondenzátor, který je připojen k okruhu pouze v okamžiku startu a poté je odpojen. Pro tyto účely je nejlepším řešením použití uzavíracího tlačítka bez upevnění polohy. Schéma zapojení třífázového motoru se spouštěcím kondenzátorem je uvedeno níže, je jednoduché a srozumitelné. Po zapnutí napětí stiskněte tlačítko "Start" a spouštěcí kondenzátor vytvoří další fázový posun. Po vypnutí motoru na požadovanou rychlost se může tlačítko (a dokonce je třeba) uvolnit a v obvodu zůstane pouze pracovní kapacita.

Výpočet hodnot kapacity

Takže jsme zjistili, že pro zařazení trojfázového motoru do jednofázové sítě je zapotřebí další schéma zapojení, které kromě tlačítka startu obsahuje dva kondenzátory. Jejich hodnota musí být známa, jinak systém nebude fungovat. Nejdříve určíme množství elektrické kapacity potřebné k tomu, aby se rotor pohyboval z místa. Při paralelním zahrnutí je to součet:

C = Cm + Cp, kde:

Od počátku startu dodatečné vypnutí po vzletové kapacitě;

C p je pracovní kondenzátor zajišťující rotaci.

Také potřebujeme hodnotu jmenovitého proudu I n (je to uvedeno na štítku připojeném k motoru ve výrobním závodě). Tento parametr lze také určit pomocí jednoduchého vzorce:

I n = P / (3 x U), kde:

U - napětí, když je připojen k "hvězdě" - 220 V, a pokud "trojúhelník", pak 380 V;

P - výkon třífázového motoru, někdy v případě ztráty desky, je určen očima.

Závislosti požadované pracovní síly jsou tedy vypočteny podle vzorce:

S p = Cp = 2800 I n / U - pro "hvězdu";

S p = 4800 I n / U - pro "trojúhelník";

Spouštěcí kondenzátor by měl být více než 2-3krát větší než pracovní kondenzátor. Jednotkou měření jsou mikročipy.

Existuje velmi jednoduchý způsob výpočtu kapacity: C = P / 10, ale tento vzorec udává pořadí čísla spíše než jeho hodnotu. Avšak v každém případě bude nutné drobet.

Proč potřebuji fit

Výše uvedená metoda výpočtu je přibližná. Za prvé, jmenovitá hodnota uvedená na tělese elektrické kapacity se může výrazně lišit od skutečné hodnoty. Za druhé, papírové kondenzátory (obecně řečeno, nikoliv levné) se v minulosti často používají a stejně jako všechny ostatní předměty podléhají stárnutí, což vede k ještě větší odchýlení od tohoto parametru. Zatřetí, proud, který bude spotřebován motorem, závisí na velikosti mechanického zatížení hřídele, a proto může být odhadnut pouze experimentálně. Jak to udělat?

Bude trvat trochu trpělivosti. V důsledku toho může dojít k poměrně velké soustavě kondenzátorů zapojených paralelně a do série. Hlavní věc - po skončení práce je vše správně pevné, takže pájené konce neodpadnou z vibrací vycházejících z motoru. A pak nebude zbytečné analyzovat výsledek znovu a případně zjednodušit design.

Vypracování kapacity baterie

Pokud master nemá speciální elektrolytické klíště, které umožňuje měřit proud bez přerušení obvodu, připojte ampérmeter sériově ke každému vodiči, který vstupuje do třífázového motoru. V jednofázové síti bude proudit celková hodnota a výběr kondenzátorů by měl směřovat k co nejvíce rovnoměrnému zatížení vinutí. Je třeba si uvědomit, že při sériovém připojení se celková kapacita snižuje podle zákona:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2hellip - a tak dále a paralelně - naopak, to přidává.

Je také nutné nezapomenout na tak důležitý parametr jako napětí, ke kterému je kondenzátor navržen. Neměla by být menší než nominální hodnota sítě, ale lepší s marží.

Výbojový odpor

Schéma třífázového motoru, spojeného mezi jednou fází a neutrálním drátem, je někdy doplněno o odpor. Slouží k tomu, aby počáteční kondenzátor nezahrnul zbývající náboj po vypnutí zařízení. Tato energie může způsobit úraz elektrickým proudem, ne nebezpečný, ale velmi nepříjemný. Abychom se ochránili, je nutné paralelně propojit rezistor s počáteční kapacitou (pro elektrikáře se to nazývá "posun"). Rozsah jeho odporu je velký - od půl megaohmů až po megohm, ale ve velikosti je malý, takže je to naprosto polovina výkonu. Pokud se však uživatel obává, že nebude "trhaný", pak bez této části je zcela možné zvládnout.

Použití elektrolytů

Jak již bylo řečeno, kapacitní kapacity filmu nebo papíru jsou drahé a nejsou tak snadné získat, jak bychom rádi. Jednofázové připojení třífázového motoru může být provedeno pomocí levných a dostupných elektrolytických kondenzátorů. Současně nebudou ani velmi levné, protože musí odolat napětí 300 V DC. Z bezpečnostních důvodů by měly být posunovány polovodičovou diodu (D 245 a D 248, například), ale to je užitečné připomenout, že střídavé napětí se dostává do elektrolytu, a to nejprve silně zahřívat při pronikání těchto zařízení, a pak explodovat, hlasitý a působivý. Proto bez extrémní nutnosti je lepší používat kondenzátory typu papíru, které pracují pod napětím, přestože jsou konstantní, i variabilní. Někteří velitelé plně připouštějí použití elektrolytů ve startovacích obvodech. Kvůli krátkodobému působení střídavého napětí na ně nemusí mít čas explodovat. Raději není experimentovat.

Pokud nejsou kondenzátory

Kde se dostanou běžní občané, kteří nemají přístup k nejprodávanějším elektrickým a elektronickým dílům? Na bleších trzích a blších trzích. Tam ležely pečlivě pohladila něčí (obvykle starší) ruce ze starých praček, televizorů a dalších domácích spotřebičů a stavěla domácí a průmyslová zařízení. Mnoho lidí se ptá na tyto sovětské výrobky: prodejci vědí, že pokud je daná položka zapotřebí, budou ji kupovat, a pokud ne, nebudou to zdarma. Stává se, že právě to nejnutnější (v tomto případě kondenzátor) prostě neexistuje. A co mám dělat? Nezáleží na tom! Rezistory budou spadnout, ale potřebují silné, nejlépe keramické a vitrifikované. Samozřejmě, ideální fáze odporu (aktivní) se nezmění, ale v tomto světě nic není dokonalé a v našem případě je to dobré. Každé fyzické tělo má svou vlastní indukčnost, elektrickou energii a odpor, ať už je to malý prach nebo obrovská hora. Otáčení motoru trojfázový do zásuvky se umožní tím, že nahradí kondenzátoru impedance na výše uvedených schématech, nominální hodnoty, která se vypočítá podle vzorce:

R = (0,86 x U) / kI, kde:

kI - aktuální hodnota pro třífázové připojení, A;

U jsou naše věrné 220 voltů.

Které motory jsou vhodné?

Než získáte spoustu peněz motorem, který obezřetné majitel hodlá použít jako pohon pro brusný kotouč, cirkulárky, vrtačku nebo jiným veškerého užitečného domácího zařízení není na škodu uvažovat o jeho použitelnosti pro tento účel. Ne každý třífázový motor v jednofázové síti může pracovat vůbec. Například, série MA (jeho nakrátko rotor s dvojitým klece), by měly být odstraněny, aby nebylo nutné tahat domů značnou a zbytečně vysokou hmotnost. Obecně je nejlepší nejprve experimentovat nebo pozvat zkušeného člověka, například elektromechaniku a konzultovat s ním před nákupem. Je to docela vhodné třífázové asynchronní motorové řady UAD, APN, AO2, AO a samozřejmě A. Tyto indexy jsou uvedeny na výrobních štítcích.