Trofazni motor u jednoj fazi mreže. Plan ožičenja za trofazni motor

Postoje situacije u životu kada je potrebno uključiti neku industrijsku opremu u uobičajenu kućnu mrežu napajanja. Tu je i problem s brojem žica. Za strojeve namijenjene za rad u poduzećima obično postoje tri zaključka, a ponekad i četiri. Što s njima, gdje ih povezati? Oni koji su pokušali isprobati različite mogućnosti, bili su uvjereni da motori jednostavno ne žele vrtjeti. Je li jednofazni spoj trofaznog motora moguć? Da, možete postići rotaciju. Nažalost, u ovom slučaju pad snage je gotovo neizbježan, ali u nekim situacijama to je jedini izlaz.

Naponi trofazne mreže i njihov omjer

Da bismo razumjeli kako spojiti trofazni motor s običnim utičnicama, morate razumjeti kako napon u industrijskoj mreži korelira. Poznate vrijednosti napona - 220 i 380 V. Prije toga bilo je 127 V, ali pedesetih godina ovaj je parametar napušten u korist višeg. Odakle dolaze ti "čarobni brojevi"? Zašto ne 100, 200, ili 300? Čini se da su okrugli brojevi lakše izračunati.

Većina industrijske električne opreme dizajnirana je za spajanje na trofaznu izmjeničnu mrežu . Napon svake faze u odnosu na neutralnu žicu iznosi 220 volta, baš kao u kućnoj utičnici. Odakle dolaze 380 V? Vrlo je jednostavno, dovoljno je razmotriti jednodijelni trokut s kutovima od 60, 30 i 30 stupnjeva, što je dijagram vektora naprezanja. Duljina najdulje strane bit će jednaka duljini bedra, pomnoženom sa cos 30 °. Nakon jednostavnih izračuna može se potvrditi da je 220 x cos 30 ° = 380.

Trofazna motorna jedinica

Nisu svi tipovi industrijskih motora mogu raditi iz jedne faze. Najčešći od njih su "radni konji", koji čine većinu električnih strojeva u bilo kojem poduzeću - asinkroni strojevi kapaciteta 1 - 1,5 kVA. Kako ovaj trofazni motor radi u trofaznoj mreži, za koju je dizajniran?

Izumitelj ovog revolucionarnog uređaja bio je ruski znanstvenik Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky. Ovaj izvanredan elektrotehnički inženjer bio je pristaša teorije trofazne mreže opskrbe koja je u naše vrijeme postala dominantna. Trofazni indukcijski motor radi principom indukcije struja od namota statora do zatvorenih vodiča rotora. Kao rezultat njihovog protjecanja kroz kratko spojeno namotavanje, u svakoj od njih pojavljuje se magnetsko polje, koje djeluje u interakciji sa statorskim vodovima. To rezultira zakretnim momentom koji rezultira kružnim gibanjem osi motora.

Vijčanja se nalaze pod kutom od 120 °, tako da rotirajuće polje koje stvara svaka faza uzastopno gura svaku magnetiziranu stranu rotora.

Trokut ili zvijezda?

Trofazni motor u trofaznoj mreži može se prebaciti na dva načina - sa ili bez neutralne žice. Prva metoda se naziva "zvijezda", u ovom slučaju svaki od namotaje pod našim uvjetima pod faznim naponom (između faze i nula) jednak 220 V. Shema spajanja za trofazni motor "trokuta" pretpostavlja serijski spoj tri namota i linearne (380 V) Napon na uklopne čvorove. U drugom slučaju, motor će dati oko pola puta snage.

Kako uključiti motor u suprotnom smjeru?

Kontrola trofaznog motora može pretpostaviti potrebu za promjenom smjera vrtnje na suprotno, to jest obrnuto. Da biste to postigli, samo trebate zamijeniti dvije žice od tri.

Radi praktičnosti mijenjanja kruga u priključnoj kutiji motora predviđeni su mostovi, obično izrađeni od bakra. Da biste uključili "zvijezdu" lagano spojite tri izlazne žice namotaja. "Trokut" je malo teži, ali s time će se nositi s električarom srednje kvalifikacije.

Kapaciteti stupnja prijenosa

Dakle, ponekad se postavlja pitanje kako povezati trofazni motor s normalnom kućnom utičnicom. Ako samo pokušate spojiti dvije žice na utikač, neće se vrtjeti. Da bi se stvar ići, morate simulirati fazu pomicanjem primijenjenog napona do nekog kuta (po mogućnosti 120 °). Taj se efekt može postići primjenom elementa prebacivanja faze. Teoretski, to može biti induktivnost, pa čak i otpornost, ali češće se uključuje trofazni motor u jednoj fazi mrežnog napajanja korištenjem električnih kondenzatora (kondenzatori), označenih na shemama s latinskim slovom C.

Što se tiče primjene gasa, teško je zbog teškoće u određivanju njihove vrijednosti (ako nije navedeno na tijelu uređaja). Za mjerenje vrijednosti L, potreban vam je specijalni instrument ili sklop sastavljen za tu svrhu. Osim toga, izbor dostupnih stezanja obično je ograničen. Međutim, svaki element pomaka faze može se odabrati eksperimentalno, ali ovo je problematično poslovanje.

Što se događa kad je motor uključen? Jedna od točaka spajanja nosi nula, a druga - faza, a treća - određeni napon pomaknut nekim kutom u odnosu na fazu. Također je jasno laiku da rad motora neće biti potpun s obzirom na mehaničku snagu na osovini, ali u nekim slučajevima sama činjenica rotacije je dovoljna. Međutim, čak i kod pokretanja, mogu se pojaviti neki problemi, na primjer, nedostatak početnog okretnog momenta koji može pomaknuti rotor sa svog mjesta. Što učiniti u ovom slučaju?

Pokretni kondenzator

U trenutku pokretanja osovine potrebni su dodatni napori za prevladavanje sile tromosti i trenja odmora. Za povećanje zakretnog momenta potrebno je instalirati dodatni kondenzator koji je spojen na strujni krug samo u trenutku početka, a potom isključen. U tu je svrhu najbolja opcija upotreba gumba za zatvaranje bez popravljanja položaja. Shema spajanja trofaznog motora sa startnim kondenzatorom je niže navedena, jednostavna je i razumljiva. Kad se napona napuni, pritisnite gumb "Start" i početni kondenzator će stvoriti dodatni fazni pomak. Nakon što je motor neprekinut do željene brzine, gumb može (čak treba) otpustiti i samo će radni kapacitet ostati u krugu.

Izračunavanje kapacitivnih vrijednosti

Tako smo otkrili da je za uključivanje trofaznog motora u jednofaznu mrežu potrebna dodatna shema povezivanja koja osim gumba za pokretanje uključuje i dva kondenzatora. Njihova vrijednost mora biti poznata, inače sustav neće funkcionirati. Prvo ćemo odrediti količinu električne snage koja je potrebna da bi se rotor pomaknuo s mjesta. S paralelnim uključivanjem, to je zbroj:

C = Cm + Cp, gdje:

Nakon što se uključi dodatno isključivanje nakon punjenja;

C p je radni kondenzator koji daje rotaciju.

Također nam je potrebna vrijednost nazivne struje I n (označena je na ploči pričvršćenoj na motor u tvornici). Ovaj se parametar može odrediti jednostavnom formulom:

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

U-napon, kada je povezan s "zvijezdom" - 220 V, i ako je "trokut", a zatim 380 V;

P je snaga trofaznog motora, ponekad u slučaju gubitka ploče određuje se okom.

Dakle, ovisnost potrebne radne snage izračunava se pomoću sljedećih formula:

S p = Cp = 2800 I n / U - za "zvijezdu";

S p = 4800 I n / U - za "trokut";

Startni kondenzator trebao bi biti više od 2-3 puta radni kondenzator. Jedinica mjerenja je mikrofarad.

Postoji vrlo jednostavan način za izračunavanje kapaciteta: C = P / 10, ali ova formula daje redoslijed slike umjesto njegove vrijednosti. Međutim, bit će potrebno u svakom slučaju skuhati.

Zašto mi je potrebna kondicija

Gore navedena metoda izračuna je približna. Prvo, nazivna vrijednost naznačena na tijelu električnog kapaciteta može se značajno razlikovati od stvarne vrijednosti. Drugo, kondenzatori papira (općenito govoreći, nisu jeftini) često se koriste u prošlosti, a oni, kao i svi ostali predmeti, podliježu starenju, što dovodi do još veće odstupanja od ovog parametra. Treće, struja koja će motor potrošiti ovisi o veličini mehaničkog opterećenja na osovini, pa se stoga može procijeniti samo eksperimentalno. Kako to učiniti?

Bit će malo strpljenja. Kao rezultat toga, može se dobiti relativno velik skup kondenzatora koji su spojeni paralelno i serijski. Glavna stvar je - nakon završetka rada, sve mora biti ispravno fiksirano, tako da lemljeni krajevi ne padaju od vibracija koje proizlaze iz motora. A onda neće biti suvišno ponovno analizirati rezultat i, možda, pojednostaviti dizajn.

Izradu kapaciteta baterije

Ako gospodar nema posebne elektrolitičke krpelje, što omogućuje mjerenje struje bez prekidanja krugova, tada priključite ampermetar u seriju na svaku žicu koja ulazi u trofazni motor. U jednoj fazi mreža, ukupna vrijednost će teći, a izbor kondenzatora treba ciljati na najjednostavniji utovar namota. Treba imati na umu da se s serijskim priključkom ukupni kapacitet smanjuje prema zakonu:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2 ... i tako dalje, i paralelno - naprotiv, dodaje se.

Također je neophodno zaboraviti na takav važan parametar kao i napon na koji je kondenzator dizajniran. To bi trebalo biti ni manje od nominalne vrijednosti mreže, ili bolje s marginom.

Otpornik za pražnjenje

Shema trofaznog motora, uključena između jedne faze i neutralne žice, ponekad je dopunjena otporom. Služi za osiguranje da početni kondenzator ne akumulira napunjenost nakon što je stroj već isključen. Ta energija može prouzročiti električni udar, a ne opasni, ali izuzetno neugodan. Kako bi se zaštitili, potrebno je spojiti otpornik paralelno s početnim kapacitetom (za električare to se naziva "pomicanje"). Veličina njegove otpornosti je velika - od pola megohma do megohma, a njegova je veličina mala, pa je lijepa i pola snage. Međutim, ako se korisnik ne boji da je "stegnut", onda bez ovog dijela sasvim je moguće upravljati.

Uporaba elektrolita

Kao što je već spomenuto, električni kapaciteti filma ili papira su skupe, i nisu tako lako dobiti ono što bismo željeli. Jednofazni spoj trofaznog motora može se napraviti pomoću jeftinih i pristupačnih elektrolitičkih kondenzatora. Istodobno, oni također neće biti jeftini jer moraju izdržati 300 V DC. Za sigurnost bi trebali biti prekinuti s poluvodičkim diodama (na primjer D 245 ili D 248), no vrijedno je zapamtiti da će na elektrolit padati izmjenični napon, a to će se prvo jako zagrijati, a zatim eksplodirati glasno i učinkovito. Stoga, bez ekstremne nužde, bolje je koristiti kondenzatore papira koji rade pod naponom iako su konstantni, čak i varijabilni. Neki majstori u potpunosti priznaju uporabu elektrolita u startnim krugovima. Zbog kratkotrajnog djelovanja izmjeničnog napona na njima, oni možda neće moći eksplodirati. Bolje je ne eksperimentirati.

Ako nema kondenzatora

Gdje stiču obični građani koji nemaju pristup najprodavanijim električnim i elektroničkim dijelovima? Na buvljim tržištima i buvljim tržištima. Tamo leže pažljivo rezbarene nečije (obično starije) ruke iz starih perilica rublja, televizora i drugih kućanskih aparata te izgradnju kućanskih i industrijskih uređaja. Mnogi ljudi traže takve sovjetske proizvode: prodavači znaju da će, ako je to potrebno, kupiti, a ako ne, neće je besplatno preuzeti. Događa se da samo najpotrebnija (u ovom slučaju, kondenzator) jednostavno ne postoji. A što da radim? Nije važno! Otpornici će se spustiti, ali trebaju snažne, po mogućnosti keramike i vitrificirane. Naravno, idealna otpornost (aktivna) faza ne mijenja, ali na ovom svijetu nema ničeg idealnog, au našem slučaju to je dobro. Svako fizičko tijelo ima svoju induktivnost, električnu energiju i otpornost, bilo da je to sitna mrlja prašine ili ogromna planina. Uključivanje trofaznog motora u utičnicu postaje moguće ako se na gornjim dijagramima kondenzator zamijeni otporom čija se vrijednost izračunava pomoću formule:

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

KI - trenutna vrijednost za trofazni priključak, A;

U je naš vjerni 220 volta.

Koji su motori prikladni?

Prije kupnje motora za znatnu količinu novca, koju marljiv vlasnik namjerava koristiti kao pogon za brušenje, kružnu pilu, strojeve za bušenje ili neki drugi korisni kućanski aparat, nećete škoditi razmišljati o svojoj primjenjivosti za te svrhe. Niti svaki trofazni motor u jednoj fazi mreže može raditi na sve. Na primjer, MA seriju (ima kratki spoj rotor s dvostrukim kavezom) trebao bi biti isključen tako da ne mora povući kući znatnu i beskorisnu težinu. Općenito, najbolje je prvo eksperimentirati ili pozvati iskusnu osobu, električara, i konzultirati ga prije kupnje. To je prilično prikladan asinkroni motor trofazni serije UAD, APN, AO2, AO i, naravno, A. Ovi indeksi su navedeni na tvornicama ploče.