Conectarea unui motor trifazat la o rețea monofazată

Motoarele trifazate asincrone, și anume, datorită distribuției lor largi, de multe ori trebuie utilizate, ele constau dintr-un stator fix și un rotor mobil. În fantele statorului cu o distanță unghiulară de 120 de grade electrice, sunt așezate conductoare de înfășurare, ale căror începuturi și capete (C1, C2, C3, C4, C5 și C6) sunt scoase în cutia de joncțiune. Înfășurările pot fi conectate conform schemei „stea” (capetele înfășurărilor sunt interconectate, o tensiune de alimentare este furnizată la începuturile lor) sau „triunghi” (capetele unei înfășurări sunt conectate la începutul celeilalte).

În cutia de joncțiune, contactele sunt de obicei deplasate - vizavi de C1, nu C4, ci C6, vizavi de C2 - C4.

Când un motor trifazat este conectat la o rețea trifazată, un curent începe să curgă prin înfășurările sale în momente diferite, creând un câmp magnetic rotativ care interacționează cu rotorul, determinându-l să se rotească. Când motorul este conectat la o rețea monofazată, nu se generează un cuplu care să poată mișca rotorul.

Dintre diferitele modalități de a conecta motoare electrice trifazate la o rețea monofazată, cea mai simplă este conectarea celui de-al treilea contact printr-un condensator de defazare.

Viteza de rotație a unui motor trifazat care funcționează dintr-o rețea monofazată rămâne aproape aceeași ca atunci când era conectat la o rețea trifazată. Din păcate, acest lucru nu se poate spune despre putere, ale cărei pierderi ajung la valori semnificative. Valorile exacte ale pierderii de putere depind de schema de conectare, de condițiile de funcționare a motorului și de valoarea capacității condensatorului de defazare. Aproximativ, un motor trifazat dintr-o rețea monofazată își pierde aproximativ 30-50% din putere.

Nu toate motoarele trifazate sunt capabile să funcționeze bine în rețelele monofazate, dar cele mai multe dintre ele fac față acestei sarcini destul de satisfăcător - cu excepția pierderii de putere. Practic, pentru funcționarea în rețele monofazate, se folosesc motoare asincrone cu rotor cu colivie (A, AO2, AOL, APN etc.).

Motoarele trifazate asincrone sunt proiectate pentru două tensiuni nominale de rețea - 220/127, 380/220 etc. Cele mai comune sunt motoarele electrice cu o tensiune de funcționare a înfășurării de 380 / 220V (380V pentru o „stea”, 220 - pentru un „triunghi”). Tensiune mai mare pentru „stea”, mai puțin pentru „triunghi”. În pașaport iar pe placa motorului, printre alți parametri, tensiunea înfășurării de funcționare, schema de conectare a acestora și posibilitatea modificării acesteia.

Denumirea etichetei A indică faptul că înfășurările motorului pot fi conectate atât într-un „triunghi” (la 220V) cât și într-o „stea” (la 380V). Când conectați un motor trifazat la o rețea monofazată, este de dorit să folosiți circuitul „triunghi”, deoarece în acest caz motorul va pierde mai puțină putere decât atunci când este conectat cu o „stea”.

farfurie B informează că înfășurările motorului sunt conectate conform schemei „stea”, iar cutia de joncțiune nu oferă posibilitatea de a le comuta la „triunghi” (există doar trei ieșiri). În acest caz, rămâne fie să suportați o pierdere mare de putere prin conectarea motorului conform schemei „stea”, fie, după ce a pătruns în înfășurarea motorului, încercați să scoateți capetele lipsă pentru a conecta înfășurările conform la schema „triunghiului”.

Dacă tensiunea de funcționare a motorului este de 220/127V, atunci motorul poate fi conectat la o rețea monofazată de 220V numai conform schemei „stea”. Când conectați 220V conform schemei „triunghi”, motorul se va arde.

Începutul și sfârșitul înfășurărilor (diverse opțiuni)

Poate că principala dificultate în conectarea unui motor trifazat la o rețea monofazată este de a sorta firele care merg la cutia de joncțiune sau, în absența acesteia din urmă, pur și simplu scoase din motor.

Cel mai simplu caz este atunci când într-un motor existent de 380/220V înfășurările sunt deja conectate conform schemei „triunghi”. În acest caz, trebuie doar să conectați cablurile de curent și condensatorii de pornire și de pornire la bornele motorului conform schemei de conexiuni.

Dacă înfășurările din motor sunt conectate printr-o „stea” și este posibil să o schimbați într-un „triunghi”, atunci nici acest caz nu poate fi clasificat ca fiind complicat. Trebuie doar să schimbați schema de conectare a înfășurării într-un „triunghi” folosind jumperi pentru aceasta.

Determinarea începuturilor și sfârșitului înfășurărilor. Situația este mai complicată dacă în cutia de joncțiune sunt aduse 6 fire fără a indica faptul că aparțin unei anumite înfășurări și desemnând începuturile și sfârșiturile. În acest caz, se rezumă la rezolvarea a două probleme (Dar înainte de a face acest lucru, trebuie să încercați să găsiți o documentație pentru motorul electric pe Internet. Poate descrie la ce se referă firele de diferite culori.):

• determinarea perechilor de fire legate de o înfășurare;
• găsirea începutului și sfârșitului înfășurărilor.

Prima sarcină este rezolvată prin „sunerea” tuturor firelor cu un tester (măsurarea rezistenței). Dacă nu există dispozitiv, îl puteți rezolva cu un bec de la o lanternă și baterii, conectând firele existente la circuitul în serie cu becul. Dacă acesta din urmă se aprinde, atunci cele două capete testate aparțin aceleiași înfășurări. In acest fel sunt definite trei perechi de fire (A, B si C in figura de mai jos), legate de cele trei infasurari.

A doua sarcină (determinarea începutului și a sfârșitului înfășurărilor) este ceva mai complicată și necesită o baterie și un voltmetru indicator. Digital nu este potrivit din cauza inerției. Procedura pentru determinarea capetelor și începuturilor înfășurărilor este prezentată în diagramele 1 și 2.

La capetele unei înfășurări (de exemplu, A) o baterie este conectată, la capetele altuia (de exemplu, B) - voltmetru indicator. Acum, dacă rupeți contactul firelor A cu o baterie, acul voltmetrului se va balansa într-o direcție sau alta. Apoi, trebuie să conectați un voltmetru la înfășurare CUși faceți aceeași operațiune cu ruperea contactelor bateriei. Dacă este necesar, schimbați polaritatea înfășurării CU(schimbând capetele C1 și C2) trebuie să vă asigurați că acul voltmetrului se balansează în aceeași direcție ca și în cazul înfășurării ÎN. Înfășurarea este verificată în același mod. A- cu o baterie conectata la infasurare C sau B.

Ca urmare a tuturor manipulărilor, ar trebui să rezulte următoarele: atunci când contactele bateriei sunt rupte de la oricare dintre înfășurări, ar trebui să apară un potențial electric de aceeași polaritate pe celelalte 2 (săgeata dispozitivului se balansează într-o direcție) . Acum rămâne să marcați concluziile unui fascicul ca început (A1, B1, C1) și concluziile celuilalt ca capete (A2, B2, C2) și să le conectați conform schemei necesare - „triunghi” sau „stea” (dacă tensiunea motorului este 220/127V).

Extragerea capetelor lipsă. Poate cel mai dificil caz este atunci când motorul are o conexiune de înfășurare „stea” și nu există nicio modalitate de a-l comuta la un „triunghi” (doar trei fire sunt aduse în cutia de joncțiune - începutul înfășurărilor C1, C2, C3) (vezi figura de mai jos) . În acest caz, pentru a conecta motorul conform schemei „triunghi”, este necesar să aduceți capetele lipsă ale înfășurărilor C4, C5, C6 în cutie.

Pentru a face acest lucru, asigurați accesul la înfășurarea motorului prin îndepărtarea capacului și, eventual, înlăturarea rotorului. Găsiți și eliberați de izolare locul de lipire. Separați capetele și lipiți firele izolate flexibile de ele. Toate conexiunile sunt izolate în siguranță, firele sunt fixate cu un fir puternic de înfășurare, iar capetele sunt scoase la scutul de borne al motorului electric. Se determină că capetele aparțin începuturilor înfășurărilor și conectate după schema „triunghi”, legând începuturile unor înfășurări de capetele celorlalte (C1 la C6, C2 la C4, C3 la C5). Munca de îndepărtare a capetelor lipsă necesită o anumită abilitate. Înfășurările motorului pot conține nu una, ci mai multe lipiri, care nu sunt atât de ușor de înțeles. Prin urmare, dacă nu există o calificare adecvată, s-ar putea să nu mai rămână decât să conectați un motor trifazat conform schemei „stea”, resemnat cu o pierdere semnificativă de putere.

Scheme pentru conectarea unui motor trifazat la o rețea monofazată

Conexiune Delta. În cazul unei rețele de uz casnic, din punctul de vedere al obținerii unei puteri de ieșire mai mari, cea mai potrivită este conectarea monofazată a motoarelor trifazate după schema „triunghiulară”. În același timp, puterea lor poate ajunge la 70% din nominală. Două contacte din cutia de joncțiune sunt conectate direct la firele unei rețele monofazate (220V), iar al treilea - printr-un condensator de lucru Ср la oricare dintre primele două contacte sau fire ale rețelei.

Lansați asistență. Pornirea unui motor trifazat fără sarcină poate fi efectuată și de la un condensator de lucru (mai multe detalii mai jos), dar dacă motorul electric are un fel de sarcină, fie nu va porni, fie va crește viteza foarte lent. Apoi, pentru o pornire rapidă, este necesar un condensator suplimentar de pornire Sp (calculul capacității condensatoarelor este descris mai jos). Condensatorii de pornire sunt porniți doar în timpul pornirii motorului (2-3 secunde, până când viteza atinge aproximativ 70% din nominal), apoi condensatorul de pornire trebuie deconectat și descărcat.

Conectarea unui motor electric trifazat la o rețea monofazată conform schemei „triunghi” cu un condensator de pornire Sp

Este convenabil să porniți un motor trifazat folosind un comutator special, dintre care o pereche de contacte se închide atunci când este apăsat butonul. Când este eliberat, unele contacte se deschid, în timp ce altele rămân aprinse - până când se apasă butonul „stop”.

Verso. Sensul de rotație al motorului depinde de contactul („fază”) la care este conectată înfășurarea a treia fază.

Direcția de rotație poate fi controlată prin conectarea acestuia din urmă, printr-un condensator, la un comutator basculant cu două poziții conectat prin cele două contacte la prima și a doua înfășurare. În funcție de poziția comutatorului basculant, motorul se va roti într-un sens sau altul.

Figura de mai jos arată un circuit cu un condensator de pornire și de funcționare și un buton invers, care permite controlul convenabil al unui motor trifazat.

Conexiune stea. O schemă similară pentru conectarea unui motor trifazat la o rețea cu o tensiune de 220V este utilizată pentru motoarele electrice ale căror înfășurări sunt proiectate pentru o tensiune de 220/127V.

Capacitatea necesară a condensatoarelor de lucru pentru funcționarea unui motor trifazat într-o rețea monofazată depinde de schema de conectare a înfășurării motorului și de alți parametri. Pentru o conexiune în stea, capacitatea este calculată prin formula:

Pentru o conexiune triunghiulară:

Unde Cp este capacitatea condensatorului de lucru în uF, I este curentul în A, U este tensiunea rețelei în V. Curentul este calculat prin formula:

I \u003d P / (1,73 U n cosph)

Unde P este puterea motorului electric kW; n - randamentul motorului; cosph - factor de putere, 1,73 - coeficient care caracterizează raportul dintre curenții liniari și de fază. Eficiența și factorul de putere sunt indicate în pașaport și pe placa motorului. De obicei, valoarea lor este în intervalul 0,8-0,9.

În practică, valoarea capacității condensatorului de lucru atunci când este conectat la un „triunghi” poate fi calculată folosind formula simplificată C \u003d 70 Pn, unde Pn este puterea nominală a motorului electric în kW. Conform acestei formule, pentru fiecare 100 de wați de putere a motorului, este nevoie de aproximativ 7 microfarad de capacitate a condensatorului de funcționare.

Corectitudinea selecției capacității condensatorului este verificată de rezultatele funcționării motorului. Dacă valoarea sa se dovedește a fi mai mare decât cea cerută în condiții de funcționare date, motorul se va supraîncălzi. Dacă capacitatea este mai mică decât cea necesară, puterea motorului va fi prea mică. Este logic să selectați un condensator pentru un motor trifazat, începând cu o capacitate mică și crescând treptat valoarea acestuia până la optim. Dacă este posibil, este mai bine să selectați capacitatea prin măsurarea curentului în firele conectate la rețea și la condensatorul de lucru, de exemplu, cu cleme de curent. Valoarea curentă ar trebui să fie cât mai apropiată posibil. Măsurătorile trebuie făcute în modul în care va funcționa motorul.

La determinarea capacității de pornire, acestea pornesc, în primul rând, de la cerințele pentru crearea cuplului de pornire necesar. Nu confundați capacitatea de pornire cu capacitatea condensatorului de pornire. În diagramele de mai sus, capacitatea de pornire este egală cu suma capacităților condensatoarelor de lucru (Cp) și de pornire (Cp).

Dacă, în funcție de condițiile de funcționare, pornirea motorului electric are loc fără sarcină, atunci capacitatea de pornire este de obicei considerată egală cu cea de lucru, adică nu este necesar condensatorul de pornire. În acest caz, circuitul de comutare este simplificat și mai ieftin. Pentru a simplifica și, cel mai important, a reduce costul circuitului, este posibilă organizarea posibilității de deconectare a sarcinii, de exemplu, făcând posibilă schimbarea rapidă și convenabilă a poziției motorului pentru a slăbi cureaua de transmisie sau făcând o rolă de presiune pentru transmisia prin curea, de exemplu, ca un motobloc cu ambreiaj pentru curea.

Pornirea sub sarcină necesită o capacitate suplimentară (Cp) conectată în momentul pornirii motorului. O creștere a capacității de oprit duce la o creștere a cuplului de pornire, iar la o anumită valoare a acestuia, momentul atinge valoarea maximă. O creștere suplimentară a capacității duce la rezultatul opus: cuplul de pornire începe să scadă.

Pe baza stării de pornire a motorului la o sarcină apropiată de valoarea nominală, capacitatea de pornire ar trebui să fie de 2-3 ori mai mare decât cea de lucru, adică dacă capacitatea condensatorului de lucru este de 80 μF, atunci capacitatea condensatorul de pornire ar trebui să fie de 80-160 μF, ceea ce va da capacitatea de pornire (capacitatea sumă a condensatoarelor de lucru și de pornire) 160-240 uF. Dar dacă motorul are o sarcină mică la pornire, capacitatea condensatorului de pornire poate fi mai mică sau, după cum sa menționat mai sus, poate să nu existe deloc.

Condensatorii de pornire funcționează pentru o perioadă scurtă de timp (doar câteva secunde pentru întreaga perioadă de comutare). Acest lucru vă permite să utilizați la pornirea motorului cele mai ieftine lansatoare condensatoare electrolitice special concepute în acest scop (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Rețineți că un motor conectat la o rețea monofazată printr-un condensator, care funcționează fără sarcină, are un curent cu 20-30% mai mare decât curentul nominal prin înfășurarea alimentată prin condensator. Prin urmare, dacă motorul este utilizat într-un mod subîncărcat, atunci capacitatea condensatorului de funcționare ar trebui redusă. Dar atunci, dacă motorul a fost pornit fără un condensator de pornire, acesta din urmă poate fi necesar.

Este mai bine să folosiți nu un condensator mare, ci mai multe condensatoare mai mici, parțial datorită posibilității de a selecta capacitatea optimă prin conectarea altora suplimentare sau deconectarea celor inutile, acestea din urmă putând fi folosite ca pornire. Numărul necesar de microfarad se obține prin conectarea în paralel a mai multor condensatoare, pe baza faptului că capacitatea totală în conexiune paralelă se calculează prin formula: C total = C 1 + C 1 + ... + C n.

De obicei, condensatoarele de hârtie sau film metalizate sunt folosite ca muncitori (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGCH, BGT, SVV-60). Tensiunea admisibilă trebuie să fie de cel puțin 1,5 ori tensiunea rețelei.

Când utilizați conținutul acestui site, trebuie să puneți link-uri active către acest site, vizibile utilizatorilor și roboților de căutare.