Типичные случаи соединений в звезду и треугольник генераторов, трансформаторов и электроприемников рассмотрены в статьях "Схема соединения "Звезда " и "Схема соединения "Треугольник ". Остановимся теперь на важнейшем вопросе о мощности при соединениях в звезду и треугольник, так как для работы каждого механизма, приводимого в действие электродвигателем или получающего питание от генератора или трансформатора, в конечном итоге важна именно мощность .
5. Как объяснено выше, при переключении электродвигателя с треугольника в звезду мощность его снижается примерно втрое. И наоборот, если электродвигатель переключить со звезды в треугольник , мощность резко возрастает, но при этом электродвигатель, если он не предназначен для работы при данном напряжении и соединении в треугольник, сгорит .
Пуск короткозамкнутого электродвигателя с переключением со звезды в треугольник
применяют для снижения пускового тока, который в 5 – 7 раз превышает рабочий ток двигателя. У двигателей сравнительно большой мощности пусковой ток настолько велик, что может вызвать перегорание , отключение автомата и привести к значительному снижению напряжения. Уменьшение напряжения снижает накал ламп, уменьшает вращающий момент электродвигателей 2 , может вызвать отключение контакторов и магнитных пускателей. Поэтому стремятся уменьшить пусковой ток, что достигается несколькими способами. Все они в итоге сводятся к понижению напряжения в цепи статора на пуска. Для этого в цепь статора на период пуска вводят реостат, дроссель, автотрансформатор либо переключают обмотку со звезды в треугольник. Действительно, перед пуском и в первый период пуска обмотки соединены в звезду. Поэтому к каждой из них подводится напряжение, в 1,73 раза меньшее номинального, и, следовательно, ток будет значительно меньше, чем при включении обмоток на полное напряжение сети. В процессе пуска электродвигатель увеличивает вращения и ток снижается. Тогда обмотки переключают в треугольник.
Предупреждения:
1. Переключение со звезды в треугольник допустимо лишь для двигателей с легким режимом пуска, так как при соединении в звезду пусковой момент примерно вдвое меньше момента, который был бы при прямом пуске. Значит, этот способ снижения пускового тока не всегда пригоден, и если нужно снизить пусковой ток и одновременно добиться большого пускового момента, то берут электродвигатель с фазным ротором, а в цепь ротора вводят .
2. Переключать со звезды в треугольник можно только те электродвигатели, которые предназначены для работы при соединении в треугольник, то есть имеющие, обмотки, рассчитанные на линейное напряжение сети.
Переключение с треугольника в звезду
Известно, что недогруженные электродвигатели работают с очень низким коэффициентом мощности cos φ . Поэтому рекомендуется недогруженные электродвигатели заменять менее мощными. Если, однако, выполнить замену нельзя, а запас мощности велик, то не исключено повышение cos φ переключением с треугольника в звезду. Нужно при этом измерить ток в цепи статора и убедиться в том, что он при соединении в звезду не превышает при нагрузке номинального тока; в противном случае электродвигатель перегреется.
1 Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная – в вольт-амперах реактивных (вар), полная – в вольт-амперах (В×А). Величины в 1000 раз большие соответственно называют киловатт (кВт), киловар (квар), киловольт-ампер (кВ×А).
2 Вращающий момент электродвигателя пропорционален квадрату напряжения. Следовательно, при снижении напряжения на 20% вращающий момент снижается не на 20, а на 36% (1² - 0,82² = 0,36).
Трехфазные асинхронные двигатели совершенно заслужено являются самыми массовыми в мире, благодаря тому, что они очень надежны, требуют минимального технического обслуживания, просты в изготовлении и не требуют при подключении каких-либо сложных и дорогостоящих устройств, если не требуется регулировка скорости вращения. Большинство станков в мире приводятся в действие именно трёхфазными асинхронными двигателями, они также приводят в действие насосы, электроприводы различных полезных и нужных механизмов.
Но как быть тем, кто в личном домовладении не имеет трехфазного электроснабжения, а в большинство случаев это именно так. Как быть, если хочется в домашней мастерской поставить стационарную циркулярную пилу, электрофуганок или токарный станок? Хочется порадовать читателей нашего портала, что выход из этого затруднительного положения есть, причем достаточно просто реализуемый. В этой статье мы намерены рассказать, как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 В.
Принципы работы трехфазных асинхронных двигателей
Рассмотрим кратко принцип работы асинхронного двигателя в своих «родных» трехфазных сетях 380 В. Это очень поможет впоследствии адаптировать двигатель для работы в других, «не родных» условиях – однофазных сетях 220 В.
Устройство асинхронного двигателя
Большинство производимых в мире трехфазных двигателей – это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ), которые не имеют никакой электрической контактной связи статора и ротора. В этом их основное преимущество, так как щетки и коллекторы, – самое слабое место любого электродвигателя, они подвержены интенсивному износу, требуют технического обслуживания и периодической замены.
Рассмотрим устройство АДКЗ. Двигатель в разрезе показан на рисунке.
В литом корпусе (7) собран весь механизм электродвигателя, включающий две главные части – неподвижный статор и подвижный ротор. В статоре имеется сердечник (3), который набран из листов специальной электротехнической стали (сплава железа и кремния), которая обладает хорошими магнитными свойствами. Сердечник набран из листов по причине того, что в условиях переменного магнитного поля в проводниках могут возникнуть вихревые токи Фуко, которые в статоре нам абсолютно не нужны. Дополнительно каждый лист сердечника еще покрыт с обеих сторон специальным лаком, чтобы вообще свести на нет протекание токов. Нам от сердечника нужны только магнитные его свойства, а не свойства проводника электрического тока.
В пазах сердечника уложена обмотка (2), выполненная из медного эмалированного провода. Если быть точным, то обмоток в трехфазном асинхронном двигателе как минимум три – по одной на каждую фазу. Причем уложены это обмотки в пазы сердечника с определенным порядком – каждая расположена так, что находится под угловым расстоянием в 120° к другой. Концы обмоток выведены в клеммную коробку (на рисунке она расположена в нижней части двигателя).
Ротор помещен внутрь сердечника статора и свободно вращается на валу (1). Зазор между статором и ротором для повышения КПД стараются сделать минимальным – от полумиллиметра до 3 мм. Сердечник ротора (5) также набран из электротехнической стали и в нем тоже имеются пазы, но они предназначены не для обмотки из провода, а для короткозамкнутых проводников, которые расположены в пространстве так, что напоминают беличье колесо (4), за что и получили свое название.
Беличье колесо состоит из продольных проводников, которые связаны и механически, и электрически с торцевыми кольцами Обычно беличье колесо изготавливают путем заливки в пазы сердечника расплавленного алюминия, а заодно еще формуют монолитом и кольца, и крыльчатки вентиляторов (6). В АДКЗ большой мощности в качестве проводников клетки применяют медные стержни, сваренные с торцевыми медными кольцами.
Что такое трехфазный ток
Для того чтобы понять какие силы заставляют вращаться ротор АДКЗ, надо рассмотреть что такое трехфазная система электроснабжения, тогда все встанет на свои места. Мы все привыкли к обычной однофазной системе, когда в розетке есть только два или три контакта, один из которых (L), второй рабочий ноль (N), а третий защитный ноль (PE). Среднеквадратичное фазное напряжение в однофазной системе (напряжение между фазой и нулем) равно 220 В. Напряжение (а при подключении нагрузки и ток) в однофазных сетях изменяются по синусоидальному закону.
Из приведенного графика амплитудно-временной характеристики видно, что амплитудное значение напряжения не 220 В, а 310 В. Чтобы у читателей не было никаких «непоняток» и сомнений, авторы считают своим долгом сообщить, что 220 В – это не амплитудное значение, а среднеквадратичное или действующее. Он равно U=U max /√2=310/1,414≈220 В. Для чего это делается? Только для удобства расчетов. За эталон принимают постоянное напряжение, по его способности произвести какую-то работу. Можно сказать, что синусоидальное напряжение с амплитудным значением в 310 В за определенный промежуток времени произведет такую же работу, которое бы сделало постоянное напряжение 220 В за тот же промежуток времени.
Надо сразу сказать, что практически вся генерируемая электрическая энергия в мире трехфазная. Просто с однофазной энергией проще управляться в быту, большинству потребителей электроэнергии достаточно и одной фазы для работы, да и однофазные проводки гораздо дешевле. Поэтому из трехфазной системы «выдергивается» один фазный и нулевой проводник и направляются к потребителям – квартирам или домам. Это хорошо видно в подъездных щитах, где видно, как с одной фазы провод идет в одну квартиру, с другой во вторую, с третьей в третью. Это так же хорошо видно на столбах, от которых линии идут к частным домовладениям.
Трехфазное напряжение, в отличие от однофазного, имеет не один фазный провод, а три: фаза A, фаза B и фаза C. Фазы еще могут обозначать L1, L2, L3. Кроме фазных проводов, естественно, присутствует еще общий для всех фаз рабочий ноль (N) и защитный ноль (PE). Рассмотрим амплитудно-временную характеристику трехфазного напряжения.
Из графиков видно, что трехфазное напряжение – это совокупность трех однофазных, с амплитудой 310 В и среднеквадратичным значением фазного (между фазой и рабочим нулем) напряжения в 220 В, причем фазы смещены относительно друг друга с угловым расстоянием 2*π/3 или 120°. Разность потенциалов между двумя фазами называют линейным напряжением и оно равно 380 В, так как векторная сумма двух напряжений будет U л =2* U ф * sin(60°)=2*220* √3/2=220* √3=220*1,73=380,6 В , где U л – линейное напряжение между двумя фазами, а U ф – фазное напряжение между фазой и нулем.
Трехфазный ток легко генерировать передавать к месту назначения и в дальнейшем преобразовывать в любой нужный вид энергии. В том числе и в механическую энергию вращения АДКЗ.
Как работает трехфазный асинхронный двигатель
Если подать переменное трехфазное напряжение на обмотки статора, то через них начнут протекать токи. Они, в свою очередь, вызовут магнитные потоки, также изменяющиеся по синусоидальному закону и также сдвинутые по фазе на 2*π/3=120°. Учитывая, что обмотки статора расположены в пространстве на таком же угловом расстоянии – 120°, внутри сердечника статора образуется вращающееся магнитное поле.
трехфазный электродвигатель
Это постоянно изменяющееся поле пересекает «беличье колесо» ротора и вызывает в нем ЭДС (электродвижущую силу), которая также будет пропорциональна скорости изменения магнитного потока, что на математическом языке означает производную от магнитного потока по времени. Так как магнитный поток изменяется по синусоидальному закону, значит, ЭДС будет изменяться по закону косинуса, ведь (sinx )’= cosx . Из школьного курса математики известно, что косинус «опережает» синус на π/2=90°, то есть, когда косинус достигает максимума, синус его достигнет через π/2 — через четверть периода.
Под воздействием ЭДС в роторе, а, точнее, в беличьем колесе возникнут большие токи, учитывая, что проводники замкнуты накоротко и имеют низкое электрическое сопротивление. Эти токи образуют свое магнитное поле, которое распространяется по сердечнику ротора и начинает взаимодействовать с полем статора. Разноименные полюса, как известно, притягиваются, а одноименные отталкиваются друг от друга. Возникающие силы создают момент заставляющий ротор вращаться.
Магнитное поле статора вращается с определенной частотой, которая зависит от питающей сети и количества пар полюсов обмоток. Рассчитывается частота по следующей формуле:
n 1 = f 1 *60/ p, где
- f 1 – частота переменного тока.
- p – число пар полюсов обмоток статора.
С частотой переменного тока все понятно – она в наших сетях электроснабжения составляет 50 Гц. Число пар полюсов отражает, сколько пар полюсов имеется на обмотке или обмотках, принадлежащих одной фазе. Если к каждой фазе подключается одна обмотка, отстоящая на 120° от других, то число пар полюсов будет равно единице. Если одной к одной фазе подключаются две обмотки, тогда число пар полюсов будет равно двум и так далее. Соответственно и меняется угловое расстояние между обмотками. Например, при числе пар полюсов равным двум, в статоре размещается обмотка фазы A, которая занимает сектор не 120°, а 60°. Затем за ней следует обмотка фазы B, занимающая такой же сектор, а затем и фазы C. Далее чередование повторяется. При увеличении пар полюсов соответственно уменьшаются сектора обмоток. Такие меры позволяют уменьшить частоту вращения магнитного поля статора и соответственно ротора.
Приведем пример. Допустим, трехфазный двигатель имеет одну пару полюсов и подключен к трехфазной сети частотой 50 Гц. Тогда магнитное поле статора будет вращаться с частотой n 1 =50*60/1=3000 об/мин. Если увеличить количество пар полюсов – во столько же раз уменьшится частота вращения. Чтобы поднять обороты двигателя, надо увеличить частоту , питающего обмотки. Чтобы изменить направление вращения ротора, надо поменять местами две фазы на обмотках
Следует отметить, что частота вращения ротора всегда отстает от частоты вращения магнитного поля статора, поэтому двигатель и называется асинхронным. Почему это происходит? Представим, что ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле статора. Тогда беличье колесо не будет «пронизывать» переменное магнитное поле, а оно будет для ротора постоянным. Соответственно не будет наводиться ЭДС и перестанут протекать токи, не будет взаимодействия магнитных потоков и исчезнет момент, приводящий ротор в движение. Именно поэтому ротор находится «в постоянном стремлении» догнать статор, но никогда не догонит, так как исчезнет энергия, заставляющая вращаться вал двигателя.
Разницу частот вращения магнитного поля статора и вала ротора называют частотой скольжения, и она рассчитывается по формуле:
∆ n= n 1 -n 2 , где
- n1 – частота вращения магнитного поля статора.
- n2 – частота вращения ротора.
Скольжением называется отношение частоты скольжения к частоте вращения магнитного поля статора, оно рассчитывается по формуле: S=∆ n/ n 1 =(n 1 — n 2)/ n 1 .
Способы подключения обмоток асинхронных двигателей
Большинство АДКЗ имеет три обмотки, каждая из которых соответствует своей фазе и имеет начало и конец. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – ее конец, то есть обмотка U имеет два вывода U1 и U2, обмотка V–V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.
Однако еще до сих пор в эксплуатации находятся асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, о концы C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая C2 и C5, а третья C3 и C6. Соответствие старых и новых систем обозначений представлено на рисунке.
Рассмотрим, как могут соединяться обмотки в АДКЗ.
Соединение звездой
При таком соединении все концы обмоток объединяют в одной точке, а к их началам подключают фазы. На принципиальной схеме такой способ подключения действительно напоминает звезду, за что и получил название.
При соединении звездой к каждой обмотке в отдельности приложено фазной напряжение в 220 В, а к двум обмоткам, соединенных последовательно линейное напряжение 380 В. Главное преимущество такого способа подключения – это небольшие токи запуска, так как линейное напряжение приложено к двум обмоткам, а не к одной. Это позволяет двигателю «мягко» стартовать, но мощность его будет ограничена, так как протекающие токи в обмотках будут меньше, чем при другом способе подключения.
Соединение треугольником
При таком соединении обмотки объединяют в треугольник, когда начало одной обмотки соединяется с концом следующей – и так по кругу. Если линейное напряжение в трехфазной сети 380 В, то через обмотки будут протекать токи гораздо больших величин, чем при соединении звездой. Поэтому мощность электродвигателя будет выше.
При соединении треугольником в момент запуска АДКЗ потребляет большие пусковые токи, которые могут в 7-8 раз превышать номинальные и способны вызвать перегрузку сети, поэтому на практике инженеры нашли компромисс – запуск двигателя и его раскручивание до номинальных оборотов производится по схеме звезда, а затем происходит автоматическое переключение на треугольник.
Как определить, по какой схеме подключены обмотки двигателя?
Прежде чем подключать трехфазный двигатель к однофазной сети 220 В, необходимо выяснить по какой схеме подключены обмотки и при каком рабочем напряжении может работать АДКЗ. Для этого необходимо изучить табличку с техническими характеристиками – «шильдик», который должен быть на каждом двигателе.
На такой табличке — «шильдике», можно узнать много полезной информации
На табличке имеется вся необходимая информация, которая поможет подключить двигатель к однофазной сети. На представленном шильдике видно, что двигатель имеет мощность 0,25 кВт и количество оборотов 1370 об/мин, что говорит о наличии двух пар полюсов обмоток. Значок ∆/Y означает, что обмотки можно соединить как треугольником, так и звездой, причем следующий показатель 220/380 В свидетельствует о том, что при соединении треугольником напряжение питающей сети должно быть 220 В, а при соединении звездой – 380 В. Если такой двигатель подключить в сеть 380 В треугольником, то обмотки его сгорят.
На следующем шильдике можно увидеть, что такой двигатель можно подключить только звездой и только в сеть 380 В. Скорее всего в клеммной коробке у такого АДКЗ будет только три вывода. Опытные электрики смогут подключить и такой двигатель к сети 220 В, но для этого надо будет вскрывать заднюю крышку, чтобы добраться до выводов обмоток, затем найти начало и конец каждой обмотки и произвести необходимую коммутацию. Задача сильно усложняется, поэтому авторы не рекомендуют подключать такие двигатели к сети 220 В, тем более что большинство современных АДКЗ могут подключаться по-разному.
На каждом двигателе есть клеммная коробка, расположенная чаще всего сверху. В этой коробке есть входы для питающих кабелей, а сверху она закрыта крышкой, которую необходимо снять при помощи отвертки.
Как говорят электрики и паталогоанатомы: «Вскрытие покажет»
Под крышкой можно увидеть шесть клемм, каждая из которых соответствует или началу, или концу обмотки. Помимо этого клеммы соединяются перемычками, и по их расположению можно определить, по какой схеме подключены обмотки.
Вскрытие клеммной коробки показало, что у «пациента» очевидная «звездная болезнь»
На фото «вскрытой» коробки видно, что провода, ведущие к обмоткам подписаны и перемычками соединены в одну точку концы всех обмоток – V2, U2, W2. Это свидетельствует о том, что имеет место соединение звездой. С первого взгляда может показаться, что концы обмоток расположены в логичном порядке V2, U2, W2, а начала «перепутаны» - W1, V1, U1. Однако, это сделано с определенной целью. Для этого рассмотрим клеммную коробку АДКЗ с подключенными обмотками по схеме треугольник.
На рисунке видно, что положение перемычек меняется – соединяются начала и концы обмоток, причем клеммы расположены так, что те же перемычки используются для перекоммутации. Тогда становится понятно почему «перепутаны» клеммы – так легче перебрасывать перемычки. На фотографии видно, что клеммы W2 и U1 соединены отрезком провода, но в базовой комплектации новых двигателей всегда присутствуют именно три перемычки.
Если после «вскрытия» клеммной коробки обнаруживается такая картина, как на фотографии, то это означает, что двигатель предназначен для звезды и трехфазной сети 380 В.
Такому двигателю лучше возвращаться в свою «родную стихию» — в цепи трехфазного переменного тока
Видео: Отличный фильм про трехфазные синхронные двигатели, который еще не успели раскрасить
Подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть 220 В можно, но при этом надо быть готовым пожертвовать значительным снижением его мощности – в лучшем случае она составит 70% от паспортной, но для большинства целей это вполне приемлемо.
Основной проблемой подключения является создание вращающегося магнитного поля, которое наводит ЭДС в короткозамкнутом роторе. В трехфазных сетях реализовать это просто. При генерации трехфазной электроэнергии в обмотках статора наводится ЭДС из-за того, что внутри сердечника вращается намагниченный ротор, который приводится в движение энергией падающей воды на ГЭС или паровой турбиной на ГЭС и АЭС. Он создает вращающееся магнитное поле. В двигателях происходит обратное преобразование – изменяющееся магнитное поле приводит во вращение ротор.
В однофазных сетях получить вращающееся магнитное поле сложнее - надо прибегнуть к некоторым «хитростям». Для этого надо сдвинуть фазы в обмотках по отношению друг к другу. В идеальном случае нужно сделать так, что фазы будут сдвинуты по отношению друг к другу на 120°, но на практике это трудно реализовать, так как такие устройства имеют сложные схемы, стоят достаточно дорого и их изготовление и настройка требуют определенной квалификации. Поэтому в большинстве случаев применяют простые схемы, при этом несколько жертвуя мощностью.
Сдвиг фаз при помощи конденсаторов
Электрический конденсатор известен своим уникальным свойством не пропускать постоянный ток, но пропускать переменный. Зависимость токов, протекающих через конденсатор, от приложенного напряжения показана на графике.
Ток в конденсаторе всегда будет «лидировать» на четверть периода
Как только к конденсатору прикладывают возрастающее по синусоиде напряжение, он сразу «накидывается» на него и начинает заряжаться, так как изначально был разряжен. Ток в этот момент будет максимальным, но по мере заряда он будет уменьшаться и достигнет минимума в тот момент, когда напряжение достигнет своего пика.
Как только напряжение будет уменьшаться, конденсатор среагирует на это и будет начинать разряжаться, но ток при этом будет идти в обратном направлении, по мере разряда он будет увеличиваться (со знаком минус) до тех пор, пока уменьшается напряжение. К моменту, когда напряжение равно нулю ток достигает своего максимума.
Когда напряжение начинает расти со знаком минус, то идет перезаряд конденсатора и ток постепенно приближается от своего отрицательного максимума к нулю. По мере уменьшения отрицательного напряжения и стремлении его к нулю идет разряд конденсатора с увеличением тока через него. Далее, цикл повторяется заново.
Из графика видно, что за один период переменного синусоидального напряжения, конденсатор два раза заряжается и два раза разряжается. Ток, протекающий через конденсатор, опережает напряжение на четверть периода, то есть — 2* π/4= π/2=90° . Вот таким простым путем можно получить фазовый сдвиг в обмотках асинхронного двигателя. Сдвиг фаз в 90° не является идеальным в 120°, но вполне достаточен для того, чтобы на роторе появился необходимый вращательный момент.
Сдвиг фаз также можно получить, применив катушку индуктивности. В этом случае все произойдет наоборот – напряжение будет опережать ток на 90°. Но на практике применяют больше емкостной сдвиг фаз из-за более простой реализации и меньших потерь.
Схемы подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть
Существует очень много вариантов подключения АДКЗ, но мы рассмотрим только наиболее часто используемые и наиболее просто реализуемые. Как было рассмотрено ранее, для сдвига фазы достаточно подключить параллельно какой-либо из обмоток конденсатор. Обозначение C р говорит о том, что это рабочий конденсатор.
Следует отметить, что соединение обмоток в треугольник предпочтительней, так как с такого АДКЗ можно «снять» полезной мощности больше, чем со звезды. Но существуют двигатели, предназначенные для работы в сетях с напряжением 127/220 В. О чем обязательно должна быть информация на шильдике.
Если читателям встретится такой двигатель, то - это можно считать удачей, так как его можно включать в сеть 220 В по схеме звезда, а это обеспечит и плавный пуск, и до 90% от паспортной номинальной мощности. Промышленностью выпускаются АДКЗ специально предназначенные для работы в сетях 220 В, которые могут называть конденсаторными двигателями.
Как двигатель не называй — он все равно асинхронный с короткозамкнутым ротором
Следует обратить внимание, что на шильдике указано рабочее напряжение 220 В и параметры рабочего конденсатора 90 мкФ (микрофарад, 1 мкФ=10 -6 Ф) и напряжение 250 В. Можно с уверенностью сказать, что этот двигатель фактически является трехфазным, но адаптированный для однофазного напряжения.
Для облегчения пуска мощных АДКЗ в сетях 220 В кроме рабочего применяют еще и пусковой конденсатор, который включается на непродолжительное время. После старта и набора номинальных оборотов пусковой конденсатор отключают, и вращение ротора поддерживает только рабочий конденсатор.
Пусковой конденсатор «дает пинка» при старте двигателя
Пусковой конденсатор – C п, подключают параллельно рабочему C р. Из электротехники известно, что при параллельном соединении емкости конденсаторов складываются. Для его «активации» применяют кнопочный выключатель SB, удерживаемый несколько секунд. Емкость пускового конденсатора обычно минимум в два с половиной раза выше, чем рабочего, причем сохранять заряд он может достаточно долго. При случайном прикосновении к его выводам можно получить довольно сильно ощутимый разряд через тело. Для того чтобы разрядить C п применяют резистор, подключенный параллельно. Тогда после отключения пускового конденсатора от сети, будет происходить его разряд через резистор. Его выбирают с достаточно большим сопротивлением 300 кОм-1 мОм и рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт.
Расчет емкости рабочего и пускового конденсатора
Для уверенного запуска и устойчивой работы АДКЗ в сетях 220 В следует наиболее точно подобрать емкости рабочего и пускового конденсаторов. При недостаточной емкости C р на роторе будет создаваться недостаточный момент для подключения какой-либо механической нагрузки, а избыточная емкость может привести к протеканию слишком высоких токов, что в результате может привести к межвитковому замыканию обмоток, которое «лечится» только очень дорогостоящей перемоткой.
| Схема | Что рассчитывается | Формула | Что необходимо для расчетов |
|---|---|---|---|
 | Емкость рабочего конденсатора для подключения обмоток звездой – Cр, мкФ | Cр=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=(2800/√3)*P/(U^2*n* cosϕ)=1616,6*P/(U^2*n* cosϕ) | Для всех: I – ток в амперах, A; U – напряжение в сети, В; P – мощность электродвигателя; η – КПД двигателя выраженное в величинах от 0 до 1 (если на шильдике двигателя оно указано в процентах, то этот показатель надо разделить на 100); cosϕ – коэффициент мощности (косинус угла между вектором напряжения и тока), он всегда указывается в паспорте и на шильдике. |
| Емкость пускового конденсатора для подключения обмоток звездой – Cп, мкФ | Cп=(2-3)*Cр≈2,5*Cр | ||
 | Емкость рабочего конденсатора для подключения обмоток треугольником – Cр, мкФ | Cр=4800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=(4800/√3)*P/(U^2*n* cosϕ)=2771,3*P/(U^2*n* cosϕ) | |
| Емкость пускового конденсатора для подключения обмоток треугольником – Cп, мкФ | Cп=(2-3)*Cр≈2,5*Cр |
Приведенных формул в таблице вполне достаточно для того, чтобы рассчитать необходимую емкость конденсаторов. В паспортах и на шильдиках может указываться КПД или рабочий ток. В зависимости от этого можно вычислить необходимые параметры. В любом случае тех данных будет достаточно. Для удобства наших читателей, можно воспользоваться калькулятором, который быстро рассчитает необходимую рабочую и пусковую емкость.
Некоторые мастера самостоятельно собирают станки по обработке древесины или металла в домашних условиях. Для этого могут использоваться любые доступные двигатели подходящей мощности. В некоторых случаях приходится разбираться с тем, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети. Именно этой теме и посвящена статья. Также будет рассказано о том, как правильно подобрать требуемые конденсаторы.
Однофазные и трехфазные
Чтобы правильно понимать предмет обсуждения, который объясняет подключение двигателя 380 на 220 вольт, необходимо разобраться, в чем лежит принципиальное отличие таких агрегатов. Все трехфазные двигатели являются асинхронными. Это означает, что фазы в нем подключены с некоторым смещением. Конструктивно двигатель состоит из корпуса, в который помещена статическая часть, которая не вращается, ее называют статором. Также есть вращающийся элемент, который называется ротором. Ротор находится внутри статора. На статор подается трехфазное напряжение, каждая фаза по 220 вольт. После этого происходит образование электромагнитного поля. Из-за того, что фазы находятся в угловом смещении, появляется электродвижущая сила. Она и заставляет ротор, который находится в магнитном поле статора вращаться.
Обратите внимание!
Напряжение на обмотки трехфазного двигателя подается через тип соединения, которое выполняется в форме звезды или треугольника.Однофазные асинхронные агрегаты имеют немного иной тип подключения, т. к. питаются от сети 220 вольт. В ней есть только два провода. Один называется фазным, а второй нулевым. Чтобы запуститься, двигателю необходимо иметь только одну обмотку, к которой подключается фаза. Но только одной будет мало для пускового импульса. Поэтому присутствует еще она обмотка, которая задействована во время пуска. Чтобы она выполнила свою роль, она может быть подключена через конденсатор, что бывает чаще всего, или кратковременно замыкаться.
Подключение трехфазного двигателя
Обычное подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может стать непростой задачей для тех, кто никогда не сталкивался с ней. В некоторых агрегатах есть только три провода для подключения. Они позволяют сделать это по схеме «звезда». В других приборах есть шесть проводов. В таком случае появляется выбор между треугольником и звездой. Ниже на фото можно видеть реальный пример подключения звездой. В белой обмотке подходит питающий кабель, и он подключается только к трем выводам. Дальше установлены специальные перемычки, которые обеспечивают правильное питание обмоток.
Чтобы было понятнее, как это реализовать самостоятельно, ниже будет приведена схема такого подключения. Подключение треугольником несколько проще, т. к. три дополнительные клеммы отсутствуют. Но это говорит лишь о том, что механизм перемычек реализован уже в самом двигателе. При этом нет возможности повлиять на способ соединения обмоток, а значит необходимо будет соблюсти нюансы при подключении такого двигателя в однофазную сеть.
Подключение к однофазной сети
Трехфазный агрегат с успехом можно подключить к однофазной сети. Но стоит учитывать, что при схеме, которая называется «звезда», мощность агрегата не будет превышать половины его номинальной мощности. Чтобы увеличить этот показатель, необходимо обеспечить подключение по типу «треугольник». В таком случае можно будет добиться лишь 30-процентного падения мощности. Бояться при этом не стоит, ведь в сети 220 вольт невозможно возникновение критического напряжения, которое бы повредило обмотки двигателя.
Схемы подключения
Когда трехфазный двигатель подключен к сети 380, тогда каждая его обмотка запитана от одной фазы. При соединении его к 220 вольтовой сети на две обмотки приходит фазный и нулевой провод, а третья остается незадействованной. Чтобы исправить этот нюанс, необходимо подобрать правильный конденсатор, который в требуемый момент сможет подать на нее напряжение. В идеале в цепи должно быть два конденсатора. Один из них является пусковым, а второй рабочим. Если мощность трехфазного агрегата не превышает 1,5 кВт, и нагрузка на него подается уже после того, как он наберет требуемые обороты, тогда можно использовать только рабочий конденсатор.
Обратите внимание! Без дополнительных конденсаторов или других приспособлений подключить напрямую двигатель на 380 к 220 не получиться.
В этом случае его необходимо его необходимо установить в разрыв между третьим контактом треугольника и нулевым проводом. Если необходимо добиться эффекта, при котором двигатель будет вращаться в обратном направлении, тогда необходимо на один вывод конденсатора подключить не нулевой, а фазный провод. Если двигатель по мощности превосходит, указанную выше, тогда понадобится еще и пусковой конденсатор. Он монтируется параллельно рабочему. Но стоит учитывать, что в провод, который дет между ними, на разрыв должен быть установлен выключатель без фиксации. Такая кнопка позволит задействовать конденсатор только во время пуска. При этом придется после включения двигателя в сеть несколько секунд удерживать эту клавишу для того, чтобы агрегат набрал требуемые обороты. После этого ее необходимо отпустить, чтобы не сжечь обмотки.
Если потребуется реализовать включение такого агрегат реверсивно, тогда монтируется тумблер на три вывода. Средний должен быть постоянно подключен к рабочему конденсатору. Крайние должны быть подключены к фазному и нулевому проводу. В зависимости от того, в какую сторону должно быть вращение, потребуется выставить тумблер либо на ноль, либо на фазу. Ниже схематически изображена схема такого подключения.
Подбор конденсатора
Не существует универсальных конденсаторов, которые бы подходили ко всем агрегатам без разбора. Их характеристикой служит емкость, которую они способны держать. Поэтому каждый придется подбирать индивидуально. Основным требованием для него будет работа при напряжении сети в 220 вольт, чаще они рассчитаны на 300 вольт. Чтобы определиться, какой именно элемент потребуется, необходимо воспользоваться формулой. Если соединение осуществляется звездой, тогда необходимо силу тока разделить на напряжение в 220 вольт и умножить на 2800. Показателем силы тока берется цифра, которая указана в характеристиках двигателя. Для подключения треугольником формула остается такой же, но последний коэффициент изменяется на 4800.
Например, если на агрегате написано, что номинальный ток, который может протекать по его обмоткам составляет 6 ампер, тогда емкость рабочего конденсатора будет 76 мкФ. Это при подключении звездой, для подключения треугольником результат будет 130 мкФ. Но выше говорилось, что если агрегат испытывает нагрузку при старте или имеет мощность больше 1,5 кВт, тогда понадобится еще один конденсатор - пусковой. Его емкость обычно в 2 или в 3 раза больше рабочего. То есть для соединения звездой понадобится второй конденсатор с емкостью 150-175 мкФ. Подбирать его придется опытным путем. В продаже может не быть конденсаторов требуемой емкости, тогда можно собрать блок для получения требуемой цифры. Для этого доступные конденсаторы соединяются параллельно, чтобы их емкость сложилась.
Обратите внимание! Есть некоторое ограничение по мощности трехфазных агрегатов, которые можно запитать от однофазной сети. Оно составляет 3 кВт. При превышении этого значения может выйти из строя проводка.
Почему пусковые конденсаторы лучше подбирать опытным путем начиная с наименьшего? Дело в том, что при недостаточном его значении будет подаваться ток большего значения, что может вывести из строя обмотки. Если его значение будет больше требуемого, тогда агрегату будет недостаточно импульса для запуска. Более наглядно представить себе подключение можно с помощью видео.
Вывод
Во время работы с электрическим током соблюдайте технику безопасности. Не запускайте ничего, если до конца неуверены в правильности выполненного подключения. Обязательно посоветуйтесь с опытным электриком, который подскажет, сможет ли проводка выдержать требуемую нагрузку от агрегата.
В этой статье я хотел бы рассказать как изменяется мощность двигателя при схеме соединения обмоток звезда – треугольник и наоборот.
В связи со спецификой своей работы я сталкиваюсь с ремонтов различных асинхронных двигателей и в большинстве случаев выход из строя двигателя происходит при неправильном переключении обмоток двигателя, так как люди не понимают, как изменяется мощность двигателя при переключении с треугольника на звезду и обратно, и как это может отразится на работоспособности самого двигателя.
Известно [Л1. с. 34], что при соединении в звезду линейные токи Iл и фазные токи Iф равны между собой, при этом между фазным Uф и линейным напряжением Uл существует соотношение, где Uл = √3*Uф, в результате Uф = Uл/√3.
Исходя из этого, полная мощность определяется через линейные величины:
При схеме соединения в треугольник, фазные и линейные напряжения равны между собой Uл = Uф, при этом между токами существует соотношение: Iл = √3*Iф, в результате Iф = Iл/√3.
Исходя из этого, полная мощность определяется, как:
Для определения активной и реактивной мощности используются формулы:
Из-за того что формулы для схемы соединения звезды и треугольника имеют одинаковый вид, у мало опытных инженеров происходят недоразумения, будто вид соединения безразличен и ни на что не влияет.
Рассмотрим на примере, на сколько ошибочные данные утверждения. В данном примере будем рассматривать электродвигатель типа АИР90L2, который имеет две схемы подключения ∆/Y, технические характеристики двигателя:
- коэффициент мощности cosφ = 0,84;
- коэффициент полезного действия, η = 78,5%;
Определяем ток двигателя при напряжении 380 В и схеме соединения треугольник, мощность при таком соединении составляет 3 кВт:
Теперь соединим обмотки двигателя в звезду. В результате на фазную обмотку пришлось на 1,73 раза более низкое напряжение Uф = Uл/√3, соответственно и ток уменьшился в 1,73 раза, но так как при соединении в треугольник Uл = Uф, а линейный ток был в 1,73 раза больше фазного Iл = √3*Iф, то получается, что при соединении в звезду, мощность уменьшится в √3*√3 = 3 раза, соответственно и ток уменьшиться в 3 раза.
Из всего выше изложенного можно сделать, следующие выводы:
1. При переключении двигателя со звезды на треугольник, мощность двигателя увеличивается в 3 раза и наоборот. Использовать данные переключения, можно если схемы подключения двигателя позволяет выполнять переключения ∆/Y, в противном случае, двигатель может сгореть, когда Вы будете выполнять переключение со звезды на треугольник.
2. Как Вы уже поняли, используя схему переключения обмоток двигателя со звезды на треугольник, мы уменьшаем пусковые токи при пуске двигателя на пониженном напряжении, а затем его повышаем до номинального. Когда обмотки двигателя соединены в звезду, к каждой из них подводиться напряжение меньше номинального в 1,73 раза. В процессе пуска, двигатель увеличивает скорость вращения и ток снижается. В это время происходит переключение на треугольник.
Обращаю Ваше внимание, что двигатели, которые недогружены, работают с очень низким cosφ. Поэтому рекомендуется заменить недогруженный двигатель, на двигатель меньшей мощности. Если же у недогруженного двигателя, запас мощности велик, то cosφ можно поднять путем переключения обмоток с треугольника на звезду без риска перегреть двигатель.
Как мы видим ничего сложного нету в определении мощности при схеме звезда и треугольник.
Литература:
1. Звезда и треугольник. Е.А. Каминский, 1961 г.
Трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 вольт. Если у Вас в доме или гараже есть ввод на 380 Вольт, тогда обязательно покупайте компрессор или станок с трехфазным электродвигателем. Это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковые устройства и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к электросети 380 Вольт.
Выбор схемы включения электродвигателя
Схемы подключения 3-х фазных двигателей при помощи магнитных пускателей Я подробно описывал в прошлых статьях: « » и « «.
Подключить трех фазный двигатель возможно и в сеть 220 Вольт с использованием конденсаторов по . Но будет значительное падение мощности и эффективности его работы.
В статоре асинхронного двигателя на 380 В расположены три отдельные обмотки, которые соединяются между собой в треугольник или звезду и к трем лучам или вершинам подключаются 3 разноименные фазы.
Вы должны учитывать , что при подключении звездой пуск будет плавным, но для того что бы достичь полной мощности необходимо подключить мотор треугольником. При этом мощность возрастет в 1.5 раза, но ток при запуске мощных или средних моторов будет очень высоким, и да же может повредить изоляцию обмоток.
Перед подключением электродвигателя ознакомьтесь с его характеристиками в паспорте и на шильдике. Особенно это важно при подключении 3 фазных электродвигателей западно-европейского производства, которые рассчитаны на работу от сети напряжением 400/690. Пример такого шильдика на картинке снизу. Такие моторы подключаются только по схеме «треугольник» к нашей электросети. Но многие монтажники подключают их аналогично отечественным в «звезду» и электромоторы при этом сгорают, особенно быстро под нагрузкой.
На практике все электродвигатели отечественного производства
на 380 Вольт подключаются звездой. Пример на картинке. 
В очень редких случаях на производстве для того что бы, выжать всю мощность используется комбинированная схема включения звезда-треугольник. Об этом подробно узнаете в самом конце статьи.
Схема подключения электродвигателя звезда треугольник
В некоторых наших электромоторах выходит всего 3 конца из статора с обмотками- это означает, что уже внутри двигателя собрана звезда. Вам только остается подключить к ним 3 фазы. А для того, что бы собрать звезду необходимы оба конца, каждой обмотки или 6 выводов.
Нумерация концов обмоток на схемах идет слева направо. К номерам 4, 5 и 6 подключаются 3 фазы А-В-С от электросети.
При соединении звездой трёхфазного электродвигателя начала его обмоток статора соединяются вместе в одной точке, а к концам обмоток подключаются 3 фазы электропитания на 380 Вольт.
При соединении треугольником статорные обмотки между собой соединяются последовательно. Практически, необходимо соединить конец одной обмотки с началом следующей. К трем точкам соединения их между собой подключаются 3 фазы питания.
Подключение схемы звезда-треугольник
Для подключения мотора
по довольно редкой схеме звезды при запуске, с последующим переводом для работы в рабочем режиме в схему треугольника. Так Мы сможем выжать максимум мощности, но получается довольно сложная схема без возможности реверсирования или изменения направления вращения. 
Для работы схемы необходимы 3 пускателя. На первый К1 подключено электропитание с одной стороны, а с другой — концы обмоток статора. Их же начала подключены к К2 и К3. С пускателя К2 начала обмоток подключаются соответственно на другие фазы по схеме треугольник. При включении К3 все 3 фазы закорачиваются между собой и получается схема работы звездой.
Внимание , одновременно не должны включаться магнитные пускатели К2 и К3, а то произойдет произойдет аварийное отключение автомата защиты из-за возникновения межфазного короткого замыкания. Поэтому и делается электрическая блокировка между ними- при включении одного из них размыкается блок контактами цепь управления другого.
Схема работает следующим образом. При включении пускателя К1 реле времени включает К3 и двигатель запускается по схеме звезда. По истечении заданного промежутка, достаточного для полного запуска двигателя реле времени отключает пускатель К3 и включает К2. Мотор переходит на работу обмоток по схеме треугольник.
Отключение происходит пускателем К1. При повторном запуске все снова повторяется.
Похожие материалы:
Опытный Электрик :
Роман, здравствуйте. Для этого надо читать инструкцию или задавать вопросы производителю инвертора, а именно, способен ли инвертор на подключение к нагрузке (или другими словами его перегрузочная способность в течение короткого времени). Если же не рисковать, то проще (когда пропадает 220 вольт), отключить автоматом или рубильником электродвигатель, включить перекидным рубильником питание от инвертора (таким образом запитать частотник) и затем уже включить двигатель. Или делать схему бесперебойной работы — на постоянной основе подавать сетевое напряжение на инвертор, а с инвертора забирать на частотник. В случае отключения электричества, инвертор остается в работе благодаря АКБ и перерыва в электроснабжении не наступает.
Сергей :
Добрый день. Однофазный двигатель от старой, советской стиральной машины при каждом запуске вращается в разные стороны (нет системы). У двигателя есть 4 вывода(2 толстых,2 тонких. Подключил через выключатель с третьим отходящим контактом. После запуска двигатель работает устойчиво (не греется). Не могу понять почему идет вращение в разные стороны.
Опытный Электрик :
Сергей, здравствуйте. Все дело в том, что однофазному двигателю без разницы куда вращаться. Поле не круговое (как в трехфазной сети), а пульсирующее 1/50 секунды на фазе «плюс» относительно нуля, а 1/50 — «минус». Все равно что сто раз в секунду вы будете крутить батарейку. Только после того, как двигатель раскрутился тогда уже он сохраняет свое вращение. В старой стиральной машине могло и не предусматриваться строгое направление вращения. Если предположить такое, то в момент запуска на «положительной» полуволне синусоиды он запускается в одну сторону, при отрицательной полуволне — в другую. Есть смысл попробовать задать смещение тока пусковой обмотки через конденсатор. Ток в пусковой обмотке начнет опережать напряжение и будет задавать вектор вращения. Я так понимаю, у вас сейчас два провода (фаза и ноль) идут на двигатель от рабочей обмотки. Один из проводов пусковой обмотки объединен с фазой (условно, просто фактически намертво с одним из проводов), а второй провод через третий нефиксирующийся контакт идет на ноль (тоже условно, по факту на другой из сетевых проводов). Вот и попробуйте между проводом и нефискирующимся контактом установить конденсатор емкостью от 5 до 20 мкФ и понаблюдайте за результатом. В теории вы должны жестко задать этим направление магнитного поля. По факту это конденсаторный двигатель (однофазные асинхронные все конденсаторные) и тут возможны только три момента: либо конденсатор работает всегда и тогда надо подбирать емкость, либо он задает вращение, либо запуск происходит без него, но в любую сторону.
Галина :
Здравствуйте
Сергей :
Добрый день. Собрал схему, как вы говорили, конденсатор установил на 10 мкф, запускается двигатель устойчиво теперь только в одну сторону. Смена направления вращения только в случае если поменять местами концы пусковой обмотки. Поэтому теория на практике сработала безупречно. Спасибо большое за совет.
Galina :
Спасибо за ответ, Я купила в китае фрезерный станок с чпу, двигатель 3х фазный на 220, а у нас (я живу в аргентине) сеть однофазная на 220, либо 3х фазная на 380
консультировалась у местных специалистов — говорят что надо менять двигатель, но очень не хочется. Помогите советом как подключить станок.Galina :
Здравствуйте! Огромное Вам спасибо за информацию! Через пару дней приходит станок. посмотрю что там на самом деле, а не только на бумаге, и я полагаю у меня ещё будут к Вам вопросы. Ещё раз спасибо!
-
Здравствуйте! А возможен такой вариант: провести линию 3 фазы 380 v и поставить понижающий трансформатор, чтобы иметь 3 фазы 220v? В станке 4 двигателя, основной мощностью 5,5 kw. Если это возможно, то какой тр-р нужен?
Юра :
Здравствуйте!
Подскажите пожалуйста — можно ли запитать асинхронный трехфазный эл-двигатель 3,5 кВт от 12-ти вольтовых аккумуляторов? Например с помощью трёх бытовых инверторов 12-220 с чистой синусоидой.Опытный Электрик :
Юрий, здравствуйте. Чисто теоретически это возможно, но на практике вы столкнетесь с тем, что при запуске асинхронный двигатель создает большой пусковой ток и вам придется брать соответствующий инвертор. Второй момент это полное фазирование (сдвиг частоты у трех инверторов на угол 120° относительно друг друга), что невозможно сделать, если это не предусмотрено производителем, потому добиться синхронизации вручную при частоте 50 Гц (50 раз в секунду) вы не сможете. Плюс мощность двигателя довольно большая. Исходя из этого я бы вам порекомендовал обратить внимание на связку «аккумулятор-инвертор-частотный преобразователь». Частотный преобразователь способен выдавать требуемые сихнронизированные фазы того напряжение, которое будет на входе. Практически все двигатели имеют возможность включения на 220 и 380 вольт. Следовательно, получив нужный вольтаж и получив нужную схему соединения можно с помощью частотного преобразователя сделать плавный запуск избежав больших пусковых токов.
Юра :
я немного не понял — инверторы у меня на 1,5кВт, то есть вы советуете использовать батарею аккумуляторов и один такой инвертор в связке с частотником? а как он вытянет???
или же вы советуете использовать инвертор соответсвующей мощности — 3,5кВт? тогда непонятна необходимость частотного преобразователя…Опытный Электрик :
Постараюсь объяснить.
1. Изучите информацию о трехфазном токе. Три фазы, это не три напряжения на 220 вольт. Каждая фаза имеет частоту 50 герц, то есть 100 раз в секунду меняет свое значение с плюса на минус. Для того, чтобы асинхронный двигатель начал работать, ему нужно круговое поле. В этом поле три фазы сдвинуты друг относительно друга на угол 120°. Другими словами фаза А достигает своего пика, через 1/3 времени этого пика достигает фаза В, через 2/3 времени фаза С, затем процесс повторяется. Если смена пиков синусоиды будет происходить хаотично, двигатель не начнет вращаться, он будет просто гудеть. Следовательно, либо ваши инверторы должны быть сфазированы, либо в них нет смысла.
2. Изучите информацию об асинхронных двигателях. Пусковой ток достигает значений 3-8 кратных номинальному. Следовательно, если взять примерное значение 5 ампер, то при запуске двигателя ток может быть 15-40 ампер или 3,3 — 8,8 кВт на фазу. Инвертор меньшей мощности сгорит сразу, значит надо брать инвертор по максимальной мощности, даже если она будет длиться всего полсекунды или еще меньше, а это будет дорогое удовольствие.
3. Изучите информацию по частотному преобразователю. Частотник может обеспечить как плавный запуск, так и преобразование одной фазы в три. Плавный запуск позволит избежать больших пусковых токов (и покупки сверхмощного инвертора), а преобразование одной фазы в три позволит избежать дорогостоящей процедуры сфазирования инверторов (если они изначально к этому не приспособлены, то своими силами вы точно не сможете это сделать и вам придется найти хорошего электронщика).Я советую взять мощный инвертор в связке с частотным преобразователем, если вам очень необходимо получить полную мощность от вашего двигателя.
Валерий :
Спасибо большое за все. За терпение, повторное разъяснение всего, что много раз повторялось в других комментариях. Все это я перечитал, местами не раз. Я много читал инф. на разных сайтах по переводу 3-х ф.двиг. в сеть 220v. (с момента, как мне помощники подпалили эл. двиг. самодельного небольшого станка). Но у вас я почерпнул намного больше, такие особенности, о которых не знал и не встречал раньше. Сегодня после поисковика зашел на этот сайт, перечитал почти все комментарии и был поражен полезностью, доступностью информации.
По поводу моих вопросов. Дело вот в чем. На моем старом станке (бывшем, отца) стоит такой же старый эл. дв. Но потерял мощность, «бьется» с корпуса (наверное, подгоревшая обмотка коротит). Там нет бирки, классический треугольник, без клем — когда-то переделывался, наверное. Мне предлагают новый двиг, польский, кажется, с приведенными вариантами на бирке. Кстати, там 50 Гц по каждому варианту. И после отправки комментария внимательно посмотрел все 4 приведенные варианта и понял почему в треугольнике ток выше.
Буду брать, включать в 220 по 1 варианту в треугольник через конденсаторы с 70% мощности. Передаточное число можно увеличить, но мощности для станка могло бы быть и больше.
Да, кроме классического треугольника и звезды встречаются другие варианты включения 380 в сеть 220. И существует (Вы знаете) более простой способ определения начала обмоток с помощью батарейки и стрелочника.Валерий :
Сегодня получил фото шильды эл. дв. Вы правы. Там по 3 и 4 варианту 60Гц. И теперь понятно, что не могло быть иначе и что при 50Гц — максимум 3000 об. Еще вопрос. Как надежно и продолжительно при одном включении работают электролитические конденсаторы через мощный диод в качестве рабоч. конд.?
Александр :
Здравствуйте,подскажите- как прикрепить файл с фоткой, чтобы задать вопросик?
Сергей :
Добрый день.
Немного истории. На водогрейном котле (промышленный большой — для отопления предприятия) использую два циркуляционных насоса ВИЛО с германским электродвигателем 7,5 кВт каждый. При получении обоих насосов мы их подключили «треугольником». Проработали неделю (все нормально было). Приехали наладчики автоматики водогрейного котла и сказали нам, что схему подключения обоих двигателей переключить на «звезду». Проработали неделю и один за другим оба движка сгорели. Подскажите, может ли переподключение с треугольника на звезду явиться причиной перегоревших германских двигателей? Спасибо.Александр :
Здравствуйте Опытный Электрик) Скажите свое мнение по поводу такой схемы подключения двигателей, наткнулся на нее на одном форуме
«Неполная звезда встречная, с рабочими конденсаторами в двух обмотках»
Ссылка на схему и диаграмму с описанием принципа работы такой схемы — https://1drv.ms/f/s!AsqtKLfAMo-VgzgHOledCBOrSua9Говориться, что такая схема подключения двигателя была разработана для двухфазной сети и наилучшие результаты показывает при подключении на 2 фазы. Но в однофазной сети 220в она применяется потому что,имеет лучшие характеристики чем классические:звезда и треугольник.
Что скажите про такой вариант подключения трех-фазного двигателя в сеть 220в. Имеет право на жизнь? хочу попробовать ее на самодельной газонокосилке.Опытный Электрик :
Александр, здравствуйте. Ну что вам сказать? Во-первых, невероятно сильно «подкупает» грамотность как изложения материала, так и грамотность языка статьи. Во-вторых, про этот способ почему-то знает очень мало людей. В-третьих, если бы этот способ был действенным и лучшим, его бы давно включили в учебную литературу. В-четвертых, нигде нет теоретической выкладки этого способа. В-пятых есть пропорции, но нет формул для расчета емкости (то есть, условно, можно взять за точку отсчета 1000 мкФ или 0,1 мкФ — главное — соблюсти пропорции???). В-шестых, тему писал совсем не электрик. В седьмых, лично у меня не укладывается в голове первая обмотка, которая включена задом наперед и через конденсатор — все это наводит на размышления, что кто-то что-то придумал и хочет что-то выдать за изобретение, которое якобы лучше работает для двухфазной сети. Теоретически, такое можно допустить, но для размышлений мало теоретических данных. В теории, если каким-то образом получать то одну, то другую полуволну из одной или другой фазы, но схема тогда должна иметь другой вид (при использовании двух фаз, это однозначно звезда, но с использованием нулевого провода и двух конденсаторов к нему или от него… и опять же, получается фигня. В общем, поэкспериментируйте, а потом отпишитесь — мне интересно, что получится, но я лично, подобные эксперименты проводить не хочу, ну или если мне дадут двигатель и скажут — его можно убивать, тогда поэкспериментирую. По поводу подбора конденсаторов я уже писал и в комментариях, и в ссылках на статью «Конденсатор для трехфазного двигателя» на этом сайте и на сайте «потомственного мастера» — бездумно ставить конденсатор по формуле не надо. Надо учитывать нагрузку двигателя и подбирать конденсатор по рабочему току в конкретном цикле работы.
Александр :
Спасибо за ответ.
На форуме где я на это наткнулся, несколько человек пробовали эту схему на своих двигателях (включая человека который ее выложил)-говорят что результатами ее работы очень довольны. По поводу компетентности человека ее предложившего, я так понял он вроде в теме (и модератор того форума), схема не его, как он говорил сам ее нашел в каких то старых книгах по двигателям.Но то такое, у меня есть движок подходящий для экспериментов, попробую на нем.
По поводу формул, я просто не все записи с той ветки представил, там много чего написано,из главного вот еще добавил если интересно посмотрите по той же ссылке.Опытный Электрик :
Александр, поэкспериментируйте, и напишите результат. Я могу сказать одно — я любознательный товарищ, но про такую схему ни из учебников, ни из уст многих авторитетных старших товарищей не слышал. У меня сосед еще более любознательный электронщик с уклоном в электричество тоже не слышал. На днях попробую спросить его.
Компетентность штука такая… сомнительная, когда речь идет об интернете. Вы никогда не знаете, кто сидит с той стороны экрана и что он из себя представляет, и висит ли у него на стене диплом, о котором он говорит, и знает ли он что либо из предметов, которые указаны в дипломе. Я нисколько не пытаюсь обхаять человека, просто пытаюсь сказать, что не всегда надо верить на сто процентов человеку с той стороны экрана. Случись что, вы его не сможете за вредный совет прижать к стенке, а это рождает полную безответственность.
Есть еще один «черный» момент — форумы зачастую создаются для того, чтобы приносить доход и для этого хороши все средства, как вариант, предложить какую-то хитрую тему, раскрутить ее, пусть даже она не совсем рабочая, но уникальная, то есть, только на его сайте. А «несколько» человек, это может быть как раз модератор, под несколькими никами сам с собой побеседовать для раскрутки темы. Опять же не хаю конкретно того человека, но такой вот черный пиар форума уже встречал.
Теперь коснемся старых книг и советского союза. В СССР было мало дураков (среди тех, кто занимался разработками) и если бы схема себя зарекомендовала, наверняка она была бы включена в учебники, по которым я учился, хотя бы для упоминания и для общего развития, что такой вариант возможен. Да и преподаватели у нас были не дураки, а по электрическим машинам дядька так вообще давал очень много интересной информации сверх учебного плана, но и он об этой схеме не слыхивал.
Вывод, я не верю, что эта схема лучше (возможно для двух фаз и лучше, но это еще надо посмотреть и нарисовать «правильную» схему, чтобы было понятно действие токов и их смещение), хотя и допускаю, что она работает. Таких вариантов, когда кто-то что-то намудрил, а оно работает — полно 🙂 Как правило, человек сам не понимает, что сделал и не вникает в суть, но пытается усиленно что-то модернизировать.
Ну и еще один вывод: если бы эта схема реально была бы лучше, то она была бы как минимум известна, но я о ней узнал только от вас при всей своей неуёмной любознательности.
В общем, жду от вас мнений и результатов, а там глядишь и сам проведу эксперимент с соседом уже на практико-теоретической базе.
Александр :
Добрый день всем. Могу теперь, как обещал рассказать об экспериментах при подключении моего двигателя АОЛ по найденой на одном форуме схеме — так называемой
«неполная звезда, встречная» В общем сделал саму косилку и установил движок на нее. Рассчитал конденсаторы по формулам которые давались в описании схемы, которых не было — купил на рынке, оказалось высоковольтные на 600В или выше найти не так просто. Все собрал по приведенной схеме, да схемка оказалась не простенькой! (для меня, по сравнению с треугольником)Два раза все перепроверял. Оказалось, двигатель с ножами шустро запустился только когда к расчетным пусковым конденсаторам добавил еще 30mkF (на расчетных запускался туговато). Пол часа покрутил двигатель в холостую в мастерской и понаблюдал за нагревом — все оказалось хорошо, двигатель почти не грелся.Работа двигателя в холостую очень понравилась,на звук и визуально двигатель работал вроде как от родных 380В (проверял на работе от 380в) Выехал покосить уже на следующий день с утра. В общем косил больше часа,высокую траву (чтобы дать нагрузку) — результат отличный, двигатель нагрелся но руку вполне держать можно (учитывая что и на улице было +25,)Пару раз двигатель «глох» в высокой траве, но у него всего 0,4 кВт. Рабочие конденсаторы во второй цепи немного нагрелись (добавил 1,5мкф к расчетным), остальные были холодными. Потом косил еще два раза — двигатель работал «как часы»,в общем результатом подключения двигателя доволен, вот только двигатель чуть мощнее бы был, (0,8 кВт) была бы вообще красота)Конденсаторы в итоге поставил следующие:
Пусковые = 100мкФ на 300в.
Рабочие 1 обмотка = 4,8 мкф на 600в.
Рабочие 2 обмотка = 9,5 мкф на 600в.
На моем двигателе такая схема работает. Интересно пробовать такое подключение на двигателе по мощнее 1,5-2 кВт.Александр :
Здравствуйте. Вы правы) я треугольником сразу подключал в мастерской, правда не косил на нем, и работу двигателя могу оценить только визуально,на слух и по своим ощущениям) так как делать замеры тех же токов на разных схемах у меня нечем. Я от серьезной электрики далекий, могу в основном по готовой схеме с уже известными деталями что то в кучу скрутить, прозвонить да 220-380 вольтметром проверить). В описании схемы было сказано, что ее преимущество в меньших потерях мощности двигателя и в режиме его работы, приближенном к номинальному. Скажу, что на треугольнике мне легче было затормозить вал на двигателе, чем на этой схеме. Да и вращался он на ней, я бы сказал шустрее. У меня на этом двигателе она работает и как работает сам двигатель мне понравилось, поэтому собирать и запихивать по очереди две схемы в одну коробку и проверять как косит я не стал. Я пока конденсаторы во временную коробку запихнул, чтоб посмотреть как будет работать еще (может добавить или убрать придется чего то еще), а потом думал все это дело красиво и компактно оформить с защитой какой то может. Мне вот интересно там где я на эту схему наткнулся, люди по ней подключали мало мощные двигатели и никто не писал про подключение хотя бы 1,5 или 2 кВт. Для них я так понимаю нужно много (по сравнению с треугольником) конденсаторов, да еще и на высокое напряжение должны быть. Я здесь и решил поспрашивать про эту схему,так как действительно нигде раньше о ней не слышал и думал может спецы скажут с точки зрения теории и науки — должна она работать или нет.
Точно могу сказать двигатель крутиться и как по мне — очень даже неплохо, а вот что там должно быть с токами, напряжениями и что там должно отставать или опережать по этой схеме и хотелось бы услышать от кого то знающего. Может эта схемка просто развод? и она от того же треугольника ничем не отличается (кроме лишних проводов и конденсаторов. У меня дома сейчас уже нет надобности в мощных двигателях, что бы попробовать подключить их через конденсаторы по этой схеме и посмотреть как бы они работали. Раньше были и циркулярка и фуганок, так на них двигатели около 2,5 кВт подключенные по треугольнику, глохли если чуть больше нагрузку дашь, как будто в них не больше киловатта было. Сейчас просто все это в цеху есть в котором 380 есть. Еще пару-тройку раз покошу, и если все будет «гут» оформлю свою чудо-косилку грамотно и выложу фото, может кому то пригодиться.Владимир :
Добрый вечер подскажите как поменять направление вращения вала электродвигателясинхронного 380В подключенный со звезды на треугольник.
попробовал еще такой вариант.соединение звезда.запускаю двигатель 3 киловатт при помощи конденсатора 160 микрофарад.а дальше убираю его из сети(если не убрать из сети то конденсатор начинает греться) .и двигатель работает самостоятельно на довольно таки неплохих оборотах. возможно ли в таком варианте его использовать?не опасно?
Роман :
Здравствуйте! Есть Частотник Веспер на 1,5 квт, который трансформирует от одной фазы 220 вольт сети в 3 фазы на выходе с межфазным 220в для питания асинхронного 1,1 квт. дв. 1500 об/мин. Однако при отключении сети 220 вольт необходимо запитать его от Инвертора прямого тока, который в качестве резервного источника питания использует АКБ. Вопрос в том, возможно ли сделать такое через перекидной рубильник АВВ (т.е. перейти вручную на питание Веспера от инвертора прямого тока) и не повредится ли при этом Инвертор прямого тока?
Валерий :
Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, можно ли использовать этот двигатель (импортный) для включения в нашу сеть 220V для деревообрабатывающего станка?
На шильде 4 варианта:
— 230, треугольник, 1.5kw, 2820 /мин., 5.7А, 81.3%
— 400, звезда, 1.5kw, 2800/мин., 3.3А, 81.3%
— 265, треугольник, 1.74kw, 3380/мин, 5.7А, 84%
— 460, эвезда, 1.74kw, 3380/мин, 3.3А, 84%
Судя по этому, данный двигатель очень хорошо подойдет для д.о. станка (по 1-му варианту). Наверное, в коробке 6 контактов? Хорошие (относительно) обороты. Смущает 230V — как поведет себя в сети 220V? Почему максимальный ток именно по варианту 1, 3?
Можно ли использовать этот двигатель для д/о станка и как подключать в сеть 220V?