Условные обозначения. Проводка для 380 В должна быть подключена по схеме «треугольник», а для 380 В — по схеме «звезда». Как это сделать, вы можете узнать здесь.
Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя
При подключении трехфазного двигателя 380В к однофазной сети 220В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, а точнее, емкость двух конденсаторов — ходового и пускового. Электронный калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя вы найдете в конце статьи.
Как подключить асинхронный двигатель?
Существует две схемы подключения асинхронного двигателя: треугольник (наиболее эффективная для 220 В) и звезда (наиболее эффективная для 380 В).
Обе электрические схемы вы можете увидеть на рисунке в конце статьи. Я не думаю, что мне нужно описывать здесь подключение — оно уже тысячу раз описано в интернете.
Вообще, многие спрашивают о необходимой емкости ходового и пускового конденсатора.
Для чего нужен конденсатор
Наиболее распространены трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором в клетке, которые используются в станках. Именно такое подключение к однофазной системе мы и обсудим. Когда двигатель подключен к трехфазной системе, переменный ток проходит через три обмотки в разное время. Этот ток создает вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор двигателя вращаться.
Когда двигатель подключен к однофазной сети, ток проходит через обмотки, но вращающегося магнитного поля нет, и ротор не вращается. Выход из этой ситуации был найден. Самым простым и эффективным решением было подключение конденсатора параллельно одной из обмоток двигателя. Конденсатор создает сдвиг фаз при импульсном питании и выходе энергии, в обмотках двигателя создается вращающееся магнитное поле, и двигатель работает. Конденсатор постоянно находится под напряжением и называется работающим конденсатором.
ВАЖНО: Емкость рабочего конденсатора и его тип должны быть правильно рассчитаны и выбраны.
Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора
Расчет показывает, что емкость должна быть выбрана таким образом, чтобы магнитное поле было круговым при номинальной нагрузке, поскольку при значении ниже или выше номинальной нагрузки магнитное поле меняет свою форму на эллиптическую, что снижает КПД двигателя и уменьшает пусковой момент. Формула для расчета емкости конденсатора приводится в технических руководствах:
Cp= Isinφ/2 πf U n 2
I и sinφ — ток и сдвиг фаз между напряжением и током во вращающемся контуре магнитного поля без конденсатора
Читайте также: Можно ли перемешивать строительный раствор молотком?
f — частота переменного тока
U- напряжение питания
n- коэффициент обмотки, определяемый как отношение числа витков обмотки с конденсатором и без него.
Напряжение на конденсаторе рассчитывается по следующей формуле.
Uc= U√(1+n 2 )
Uc — рабочее напряжение конденсатора
U — напряжение питания двигателя
n — коэффициент трансформации обмотки
Из формулы видно, что рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора выше, чем напряжение питания двигателя.
Расчетные пособия дают приблизительное значение — емкость конденсатора составляет 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя, а номинальное напряжение конденсатора для сети 220 В обычно устанавливается равным 450 В.
Кроме того, параллельно с рабочим конденсатором подключается пусковой конденсатор на время пуска около трех секунд, после чего срабатывает реле и отключает пусковой конденсатор. В настоящее время схемы с дополнительным пусковым конденсатором не используются в системах кондиционирования воздуха.
В наиболее мощных кондиционерах используются компрессоры с трехфазными асинхронными двигателями, которые не требуют пускового и рабочего конденсаторов.
Общие правила подключения электродвигателя через конденсатор.
Двигатель 380 В к 220 В подключается через конденсатор. Для этого типа подключения необходимо использовать бумажные конденсаторы (или пусковые конденсаторы), и ВАЖНО, чтобы номинальное напряжение конденсатора было больше или равно напряжению сети (рекомендуется, чтобы напряжение конденсатора было в два раза больше напряжения сети). Можно использовать следующие марки (типы) конденсаторов:
MBGO, MBGH, MBGP, MBGT, MBGV, KBG, BGT, OMBG, K42-4, K42-19 и др.
Емкость конденсатора можно определить с помощью следующих формул или онлайн-калькулятора емкости.
Первое, что необходимо сделать, это правильно подключить обмотки двигателя. Как уже известно из статьи: Схемы подключения обмоток электродвигателя, обмотки могут быть подключены по схеме «звезда» (обозначается — Y) или по схеме «треугольник» (обозначается — D), поэтому для подключения электродвигателя к 220B обычно используется схема «треугольник» Чтобы определить схему подключения обмоток, необходимо прочитать паспорт двигателя на заводской табличке, прикрепленной к двигателю:
Трехфазная сеть
Трехфазные двигатели
Схема соединения трехфазных двигателей в звезду.
Основные схемы подключения трехфазных двигателей — звезда и треугольник. Для эксплуатации выгоднее соединять их в треугольник. Формула расчета. Теперь еще несколько деталей.
- Iф – значение тока, которое потребляет электродвигатель в номинальном режиме. Проще всего посмотреть на нем самом. Иногда, если есть возможность, измерить клещами.
- Uсети – с этим все понятно. Это напряжение питания – 220 вольт.
- K – специальный коэффициент. Для треугольника он равен 4800, а для звезды – 2800. Он просто подставляется к формуле расчета.
В некоторых случаях, т.е. когда пусковые характеристики достигают значительных значений (запуск двигателя под нагрузкой), для запуска электродвигателя необходимо использовать дополнительные пусковые конденсаторы. Их параметры рассчитываются следующим образом: Берут рабочий элемент и умножают его значение на 2,5…3. Кроме того, рабочее напряжение этой детали должно быть как минимум в 1,5 раза выше напряжения сети.
Следует отметить, что при переключении трехфазного двигателя на 220 В происходит потеря мощности до 30%, с чем ничего не поделаешь.
Однофазные двигатели
Существует также большая группа асинхронных двигателей, которые изначально были рассчитаны на однофазную работу. Их обычно подключают к 220 В, но это не означает, что все работает гладко. Хотя они не теряют крутящий момент, в отличие от трехфазных двигателей, пусковой момент у них довольно низкий, поэтому для таких двигателей также необходимы конденсаторы.
Фактически это двухфазные двигатели: у них две обмотки смещены на 90 градусов друг к другу. И если вы подаете 220 В с таким же смещением, то для их запуска не нужен фазосдвигатель!
Но это не так, и поэтому для запуска при 220 В нужен стартер.
Один конденсатор — ходовой, постоянно подключенный, другой — пусковой. Он отключается, когда двигатель разгоняется до расчетных значений и больше не нужен цепи 220 В. Поскольку стартеры 220 В используются только с двигателями мощностью до 1 кВт. Проблема в том, что для более высоких мощностей цена необходимых фазосдвигающих устройств настолько высока, что использовать их нецелесообразно.
Что касается базовой емкости, то можно использовать следующую формулу: на 100 Вт приходится 1 мкФ, остальное — вопрос арифметики второго порядка. Входное значение в 2…2,5 раза больше.
Примечание: это не значение одного конденсатора, а общая емкость «Краббе+Кранк»!
Для 220 В необходимо приобретать пусковые элементы не менее 450 вольт, так как они имеют другое напряжение, чем сеть 220 В!
Специфика схем с конденсаторами
Различают выбор типов подключения электродвигателей с биполярным пуском и элементов управления в сети 220В
- включение в «треугольник»;
- подсоединение в «звезду».
Для информации. В чем разница между биполярными пусковыми и управляющими элементами? «Пусковые элементы — это элементы, которые используются только для пуска, а рабочие элементы — это элементы, которые используются постоянно.
Схемы подсоединения к линии 380 В
При подключении трехфазного двигателя к сети 380 В использование емкостных элементов не обязательно.
Схемы включения в однофазную сеть
Когда однофазный двигатель подключается к однофазной сети, он запускается с дополнительной обмоткой. Такой двигатель имеет три провода:
- от рабочей катушки;
- от дополнительной;
- общий вывод для обеих обмоток.
Если они не обозначены, катушки «подключают» тестером, чтобы проверить, правильно ли они подключены.
Тип сборки «Треугольник»
Для подключения трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети можно использовать соединение треугольником. Пусковые конденсаторы подключаются в соответствии со схемой.
Тип сборки «Звезда»
Тот же принцип применяется при построении пусковой цепи для трехфазного двигателя, обмотки которого соединены в звезду. Если есть возможность самостоятельно выполнить такое соединение обмоток, то это делается на клеммной колодке.
Как подобрать пусковой конденсатор для однофазного электромотора
Перед использованием конденсатора в пусковой цепи его необходимо проверить тестером, чтобы убедиться, что он работает правильно. При выборе пускового конденсатора можно использовать то же примерное значение a-7 микрофарад на 100 ватт номинальной электрической мощности. Емкость пускового конденсатора также берется в 2-3 раза больше.
При выборе конденсатора на 220 вольт следует выбирать модели с номинальной емкостью не менее 400. Это связано с переходными электромагнитными процессами при пуске, которые вызывают скачки напряжения до 350-550 вольт на короткое время.
Однофазные асинхронные двигатели часто используются в бытовой технике и электроинструментах. Для запуска таких приборов, особенно под нагрузкой, необходимы пусковая обмотка и сдвиг фаз. Для этого используется конденсатор, который подключается по одной из известных схем.
Конструкция асинхронного однофазного электродвигателя
Если для пуска требуется большой момент инерции, то подключается пусковой конденсатор.
Почему однофазный электродвигатель запускают через конденсатор
Статор однообмоточного двигателя не может вращаться при протекании переменного тока, он только начинает колебаться. Для начала вращения пусковая обмотка располагается перпендикулярно основной обмотке. В цепь этой обмотки включается фазосдвигающий элемент, например, конденсатор. Электромагнитные поля этих двух обмоток, воздействующие на фазосдвигающий ротор, обеспечивают начало вращения.
В трехфазном двигателе обмотки уже расположены под углом 120°. Электромагнитные поля, которые они индуцируют в роторе, выровнены соответствующим образом. Для начала вращения достаточно убедиться, что обмотки находятся вне фазы, чтобы возник пусковой момент.
Если вы обнаружили ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter .
