Как подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети
В ремонтной и любительской практике очень часто возникает необходимость в использовании трехфазных электродвигателей для силового привода (станки, наждаки и другие устройства). Однако для их питания совсем не обязательно наличие трехфазной сети. Наиболее эф-
фективный способ пуска электродвигателя — это подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор.
Чтобы двигатель с конденсаторным пуском работал нормально, емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. Поскольку это условие трудно выполнимо, на практике управляют двигателем двухступенчато. Включают двигатель с расчетной (пусковой)емкостью конденсатора, а после его разгона пусковой конденсатор отключают, оставляя рабочий (рис.
1). Пусковой конденсатор отключают вручную переключателем В2.
Рабочая емкость конденсатора (в микрофарадах) для трехфазного двигателя определяется по формуле
если обмотки соединены по схеме «звезда» (рис.
если обмотки соединены по схеме «треугольник» (рис. 1,6). При известной мощности электродвигателя ток (в амперах) можно определить из выражения:
где Р — мощность двигателя, указанная в паспорте (на щитке), Вт; U — напряжение сети, В; cos ф — коэффициент мощности; n — КПД.
Конденсатор пусковой Сп должен быть в 1,5—2 раза больше рабочего Ср.
Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза больше напряжения сети, а конденсатор обязательно бумажным, например типа МБГО, МБГП и др.
Рис. 1. Соединение обмоток трехфазного двигателя при подключение к однофазной сети.
Для электродвигателя с конденсаторным пуском существует очень простая схема реверсирования. При переключении переключателя В1 (см. рис. 1) двигатель меняет направление вращения.
Эксплуатация двигателей с конденсаторным пуском имеет некоторые особенности. При работе электродвигателя вхолостую по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20—40% больше номинального.
Поэтому при работе двигателя с недогрузкой нужно соответственно уменьшить рабочую емкость.При перегрузке двигатель может остановиться, тогда для его запуска необходимо снова включить пусковой конденсатор. Необходимо знать, что при таком включении мощность, развиваемая электродвигателем, составляет 50% от номинального значения. Все ли трехфазные электродвигатели могут быть включены в однофазную сеть?
В однофазную сеть могут быть включены любые трехфазные электродвигатели. Но одни из них в однофазной сети работают плохо, например двигатели с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА, а другие при правильном выборе схемы включения и параметров конденсаторов — хорошо (асинхронные электродвигатели серий А, АО, А02, Д, АОЛ, АПН, УАД).
Мощность используемых электродвигателей ограничивается величиной допустимых токов питающей сети.
Литература: В. Г. Бастанов. 300 практических советов, 1986г.
977
Принципы и технологии
- Питание от сети переменного тока
- УКВ приемник из деталей приемника МОСКВИЧ
- Трехкаскадный приемник на лампе 6Б8С
- Двухламповый СВ-ДВ приемник начинающего радиолюбителя
Трехфазный двигатель в однофазной сети: 3 схемы
Владелец гаража или частного дома часто нуждается в работе станка либо наждака с асинхронным электродвигателем для обработки металлов, древесины. А в наличии имеется только напряжение 220 вольт.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети в этом случае можно выполнить несколькими способами. Здесь я буду рассматривать три доступные и распространенные схемы конденсаторного запуска.
Все они не раз опробованы на личном опыте.
Сразу предупреждаю опытных электриков, открывших эту статью: материал подготовлен для начинающих мастеров. Поэтому он объемный. Если нет желания все читать, то вот вам краткие советы:
- используйте схему треугольник, предварительно проверив исправность двигателя;
- выбирайте рабочие конденсаторы из расчета 70 микрофарад на 1 киловатт мощности, а пусковые увеличьте в 2-3 раза;
- в процессе наладки откорректируйте емкости по величине нагрузки и нагреву обмоток;
- не забывайте соблюдать меры безопасности с электрическим током и инструментом.
Все остальное рекомендую новичкам внимательно прочитать и осмыслить в той последовательности, как я излагаю.
На своем опыте не раз убеждался, что первоначальная проверка технического состояния оборудования позволяет исключить многие ошибки, экономит общее время работы, значительно предотвращает травмы и аварии.
Трехфазный асинхронный двигатель: на что обратить внимание до его подключения
За небольшим исключением асинхронник нам достается в неизвестном состоянии. Очень редко на него есть свидетельство о проверке и заверенная гарантия от электролаборатории.
Даже в этом случае я рекомендую убедиться в его исправности лично.
Механическое состояние статора и ротора: что может мешать работе двигателя
Неподвижный статор состоит из трех частей: среднего корпуса и двух боковых крышек, стянутых шпильками. Обращайте внимание на зазор между ними, усилие стягивания гайками.
Корпус должен быть плотно сжат. Внутри него на подшипниках вращается ротор. Попробуйте покрутить его от руки. Оцените приложенное усилие: как работают подшипники, нет ли биений.
Без должного опыта мелкие дефекты таким способом не выявить, но случай грубого заклинивания сразу проявится. Послушайте шумы: нет ли при вращении задевания ротором элементов статора.
После включения двигателя на холостой ход и непродолжительной работы еще раз послушайте звуки вращающихся частей.
В идеале лучше разобрать статор, оценить визуально его состояние, промыть загрязненные подшипники ротора и полностью заменить их смазку.
Электрические характеристики статорных обмоток: как проверять схему сборки
Все основные параметры электродвигателя производитель указывает на специальной табличке, прикрепленной к корпусу статора.
Этим заводским характеристикам можно верить только в том случае, если вы уверены, что после завода никто из электриков не изменил схему подключения обмоток и не сделал непроизвольных ошибок. А случаи такие мне попадались.
Да и сама табличка со временем может стереться или потеряться. Поэтому предлагаю разобраться с технологией раскрутки ротора.
Для понимания электротехнических процессов, протекающих внутри статора двигателя, удобно представить его в виде обыкновенного тороидального трансформатора, когда на кольцевом сердечнике магнитопроводе симметрично расположены три равнозначные обмотки.
Схема статора собрана внутри закрытого корпуса, из которого выведены только шесть концов обмоток.
Они маркируются и подключаются на закрытом крышкой клеммнике для сборки по схеме звезды или треугольника типовой перестановкой перемычек.
На правой части картинки показана сборка треугольника. Схему расположения перемычек для звезды публикую ниже.
Электрические методики проверки схемы сборки обмоток
Но не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Существует целый ряд двигателей с отклонением от этих правил.
Например, производитель может выпускать электродвигатели не универсального использования, а для работы в конкретных условиях с подключением обмоток по схеме звезды.
В этом случае он может собрать три конца обмоток внутри корпуса статора, а наружу вывести только четыре провода для подключения к потенциалам фаз и нуля.
Монтаж этих концов обычно выполняется в районе задней крышки. Для переключения обмоток на треугольник потребуется вскрывать корпус и делать дополнительные выводы.
Это не сложная работа. Но она требует бережного обращения с лаковым покрытием медного провода. При изгибах проволоки возможно его повреждение, что повлечет нарушение изоляции и создаст межвитковое замыкание.
После перемонтажа схемы рекомендую дополнительно покрывать внешние слои обмоток лаком, а затем хорошо просушить их до окончательной сборки теплым воздухом.
Что делать, если маркировка выводов отсутствует
На старом асинхронном двигателе провода могут быть сняты с клемм, а заводская маркировка утеряна. Попадались и такие экземпляры, когда из корпуса просто торчали наружу шесть концов. Их необходимо вызвонить и промаркировать.
Работу выполняем в два этапа:
- Проверяем принадлежность концов обмоткам.
- Определяем и маркируем каждый вывод.
На первом этапе работаем мультиметром или тестером в режиме омметра. Ставим первый щуп произвольно на один вывод, а вторым — ищем из пяти оставшихся проводов тот, где прибор покажет закороченную цепь. Помечаем оба конца, как принадлежащие к одной обмотке.
С оставшимися четырьмя выводами поступаем аналогично. В итоге мы получаем три пары проводов от каждой обмотки.
Как найти конец и начало обмотки: 2 способа
Можно вести поиск с помощью вольтметра:
- и батарейки;
- или источника пониженного переменного напряжения.
Первый метод основан на том, что импульс тока, поданный на одну из трех обмоток, трансформируется в двух остальных.
Для этого на произвольно выбранный конец К1 подключают минус батарейки, а плюсовым контактом кратковременно касаются второго вывода. По цепи проходит импульсный бросок тока и наводит ЭДС в двух других обмотках.
С помощью вольтметра постоянного тока по отклонению стрелки проверяется полярность наведенного напряжения в каждой обмотке. Началом помечается тот вывод, который соответствует положительному потенциалу (стрелка прибора движется вправо при замыкании и влево при размыкании цепи батарейкой).
После маркировки концов рекомендую сделать контрольную проверку правильности их нанесения подачей импульса на другую обмотку.
Второй способ основан на использовании источника переменного напряжения безопасной величины 12-36 вольт.
Концы двух любых обмоток замыкают в параллель и на них подключают вольтметр. На оставшуюся третью обмотку подают переменное напряжение и смотрят на показание прибора.
Если наведенная ЭДС соответствует поданному напряжению, то эти две обмотки включены в одной полярности. Одинаково помечают их начала и концы. При нулевом показании вольтметра концы одной из обмоток необходимо вывернуть и сделать повторный замер.
Затем одну из промаркированных обмоток, например №3, соединяют с первой и подключают к ним вольтметр. На освободившуюся №2 снова подают переменное напряжение. По величине ЭДС на вольтметре судят о полярности выводов.
После окончания маркировки делают контрольный замер для проверки выполненной работы.
Когда нет под рукой понижающего трансформатора или безопасного блока питания, то опытный электрик с правом самостоятельной работы под напряжением, может воспользоваться обыкновенной лампой накаливания ватт на 60.
Ее используют в качестве делителя напряжения, подключая последовательно к одной обмотке электродвигателя. На собранную цепочку подают 220 вольт, а на двух других измеряют напряжение вольтметром.
Такая проверка опасна. Ею не стоит заниматься необученным людям: можно легко получить электрическую травму.
Как оценить состояние изоляции обмоток
Отдельная часть блогеров умалчивает о необходимости этой проверки. Они считают, что без нее можно обойтись в большинстве случаев.
Однако до включения двигателя под напряжение я рекомендую:
- взять мегаомметр с выходным напряжением на 1000 вольт;
- проверить им изоляцию между каждой отдельной обмоткой и корпусом, а также между всеми обмотками;
- если она выше 0,5 Мом, то считать стартер исправным. В противном случае придется его ремонтировать. Довольно часто помогает просушка сухим и теплым воздухом.
Проверку изоляции электродвигателя мегаомметром необходимо обязательно проводить до его подключения под нагрузку. Однако она не способна выявить повреждения диэлектрического слоя, вызывающие межвитковые замыкания обмотки.
При сборке двигателя каждая катушка статора мотается медным проводом одной длины и сечения. Поэтому все они имеют строго одинаковое резистивное сопротивление.
Если в обмотке возникло межвитковое замыкание, то его, как правило, можно определить замером мультиметра в режиме омметра. Для этого внимательно анализируйте и сравнивайте активные сопротивления каждой цепочки.
Как проверяют магнитное поле статора на заводе
При подаче напряжения на исправный электродвигатель создается вращающееся магнитное поле. Его визуально оценивают с помощью металлического шарика, который повторяет вращение.
Я не призываю вас повторять такой опыт. Пример этот призван помочь понять, что работа асинхронного двигателя основана на взаимодействии магнитных полей статора и ротора.
Только правильное подключение обмоток обеспечивает вращение шарика или ротора.
Мощность электродвигателя и диаметр провода обмотки
Это две взаимосвязанных величины потому, что поперечное сечение проводника выбирается по способности противостоять нагреву от протекающего по нему току.
Чем толще провод, тем большую мощность можно передавать по нему с допустимым нагревом.
Если на двигателе отсутствует табличка, то о его мощности можно судить по двум признакам:
- Диаметру провода обмотки.
- Габаритам сердечника магнитопровода.
После вскрытия крышки статора проанализируйте их визуально.
youtube.com/embed/7QFIZpgEBg4?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=””/>
Продвигаемся к кнопочному посту
На кнопочном посту, в моём случае, две кнопки – «СТОП» (её контакты постоянно замкнуты) и «ПУСК» (контакт постоянно разомкнут, и замыкается только в момент нажатия). Первое, что необходимо сделать – это соединить перемычкой фазную клемму рабочего пускателя и контакт кнопки «СТОП», подав на неё питание.
Присоединяем один конец перемычки к фазной клемме («L1») и протягиваем контакт
Второй конец идёт на клемму кнопки «СТОП»
Также следует отметить, что если кнопочный пост уже был ранее где-либо установлен, то перемычка между контактами «ПУСК» и «СТОП» может отсутствовать. В этом случае её нужно установить. Сделать это очень просто – из фото ниже чётко видно, как выполнить подобную работу.
Перемычка между пусковой и стоповой кнопкой необходима
Продолжаем подключение кнопочного поста
Далее необходимо собрать схему таким образом, чтобы пусковая кнопка взаимодействовала с катушками обоих пускателей. Для этого монтируется перемычка между ней и одним из постоянно разомкнутых контактов катушки рабочего магнитного пускателя. В нашем случае, я выбрал зелёный провод. Один его конец фиксируем на контакте кнопки «ПУСК», к которому подходит перемычка от стоповой.
Соединение на пусковой кнопке — работа с постом практически завершена
Второй конец соединяем с катушкой рабочего пускателя и тоже сразу затягиваем – здесь больше соединений не будет.
Коммутация с постоянно разомкнутым контактом катушки рабочего пускателя
Осталось завершить подключение кнопочного поста. Монтируем перемычку со свободного контакта пусковой кнопки на питание катушки дополнительного пускателя. Таким образом, получится, что при нажатии на кнопку «ПУСК» питание будет подаваться на конденсатор 50 мкФ, но только в то время, пока она удерживается. Если кнопку отпустить (двигатель запущен), цепь разрывается, подача питания на катушку прекращается, и контакты дополнительного пускателя размыкаются.
Присоединяем один конец перемычки к свободному контакту кнопки «ПУСК»
Второй конец этого провода коммутируется с клеммой катушки дополнительного пускателя
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды
Начну с предупреждения: даже опытные электрики во время работы допускают ошибки, которые называются «человеческий фактор». Что уж говорить про домашних мастеров…
Поэтому рекомендую в обязательном порядке подачу напряжения на собранную схему выполнять только через отдельный автоматический выключатель SF, правильно подобранный по нагрузке. Он спасет жизнь и здоровье.
Схема подключения звезды показана на картинке.
Концы обмоток собраны в одну точку горизонтальными перемычками внутри клеммной коробки. На нее никакие внешние провода не подключены.
Фаза (через автоматический выключатель) и ноль бытовой проводки подаются на две разные клеммы начал обмоток. К свободной клемме (на рисунке Н2) подключена параллельная цепочка из двух конденсаторов: Cp — рабочий, Сп — пусковой.
Рабочий конденсатор соединен второй обкладкой жестко с фазным проводом, а пусковой — через дополнительный выключатель SA.
При запуске электродвигателя ротор необходимо раскрутить из состояния покоя. Он преодолевает усилия трения подшипников, противодействия среды. На этот период требуется повысить величину магнитного потока статора.
Делается это за счет увеличения тока через дополнительную цепочку пускового конденсатора. После выхода ротора на рабочий режим его нужно отключить. Иначе пусковой ток перегреет обмотку двигателя.
Выполнять отключение цепочки пуска простым переключателем не всегда удобно. Для автоматизации этого процесса используют схемы с реле или пускателями, работающими по времени.
Среди мастеров самодельщиков пользуется популярностью кнопка пуска от советских стиральных машин активаторного типа. У нее встроено два контакта, один из которых после включения отключается автоматически с задержкой: то, что надо в нашем случае.
Если приглядитесь внимательно на принцип подачи однофазного напряжения, то увидите, что 220 вольт приложены к двум последовательно подключенным обмоткам. Их общее электрическое сопротивление складывается, ослабляя величину протекающего тока.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды используется для маломощных устройств, отличается повышенными потерями энергии до 50% от трехфазной системы питания.
Почему нужна подгонка
Метод расчета, приведенный выше, является приблизительным. Во-первых, номинальное значение, указанное на корпусе электрической емкости, может существенно отличаться от фактического. Во-вторых, бумажные конденсаторы (вообще говоря, вещь недешевая) часто используются бывшие в употреблении, и они, как всякие прочие предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от указанного параметра. В-третьих, ток, который будет потребляться двигателем, зависит от величины механической нагрузки на валу, а потому оценить его можно только экспериментально. Как это сделать?
Здесь потребуется немного терпения. В результате может получиться довольно объемный набор конденсаторов, соединенных параллельно и последовательно. Главное – после окончания работы все хорошенько закрепить, чтобы не отваливались припаянные концы от вибраций, исходящих от мотора. А потом не лишним будет еще раз проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.
Схема треугольник: преимущества и недостатки
Подключение электродвигателя по этому способу предполагает использование той же внешней цепочки, что и у звезды. Фаза, ноль и средняя точка нижних обкладок конденсаторов монтируются последовательно на три перемычки клеммной коробки.
За счет переключения выводов обмоток по схеме треугольника подводимое напряжение 220 создает больший ток в каждой обмотке, чем у звезды. Здесь меньшие потери энергии, выше КПД.
Подключение двигателя по схеме треугольника в однофазной сети позволяет полезно использовать до 70-80% потребляемой мощности.
Для формирования фазосдвигающей цепочки здесь требуется использовать меньшую емкость рабочих и пусковых конденсаторов.
При включении двигатель он может начать вращение не в ту сторону, которая требуется. Нужно сделать ему реверс.
Для этого достаточно в обеих схемах (звезды или треугольника) поменять местами приходящие от сети провода на клеммной колодке. Ток потечет по обмотке в противоположную сторону. Ротор изменит направление вращения.
Как подобрать конденсаторы: 3 важных критерия
Трехфазный двигатель создает вращающееся магнитное поле статора за счет равномерного прохождения синусоид токов по каждой обмотке, разнесенных в пространстве на 120 градусов.
В однофазной сети такой возможности нет. Если подключить одно напряжение на все 3 обмотки сразу, то вращения не будет — магнитные поля уравновесятся. Поэтому на одну часть схемы подают напряжение, как есть, а на другую сдвигают ток по углу вращения конденсаторами.
Сложение двух магнитных полей создает импульс моментов, раскручивающих ротор.
От характеристик конденсаторов (величины емкости и допустимого напряжения) зависит работоспособность создаваемой схемы.
Для маломощных двигателей с легким запуском на холостом ходу в отдельных случаях допустимо обойтись только рабочими конденсаторами. Всем остальным движкам потребуется пусковой блок.
Обращаю внимание на три важных параметра:
- емкость;
- допустимое рабочее напряжение;
- тип конструкции.
Как подобрать конденсаторы по емкости и напряжению
Существуют эмпиреческие формулы, позволяющие выполнять простой расчет по величине номинального тока и напряжения.
Однако люди в формулах часто путаются. Поэтому при контроле расчета рекомендую учесть, что для мощности в 1 киловатт требуется подбирать емкость на 70 микрофарад для рабочей цепочки. Зависимость линейная. Смело ей пользуйтесь.
Доверять всем этим методикам можно и нужно, но теоретические расчеты необходимо проверить на практике. Конкретная конструкция двигателя и прилагаемые нагрузки на него всегда требуют корректировок.
Конденсаторы рассчитываются под максимальное значение тока, допустимого по условиям нагрева провода. При этом расходуется много электроэнергии.
Если же электродвигатель преодолевает нагрузки меньшей величины, то емкость конденсаторов желательно снизить. Делают это опытным путем при наладке, замеряя и сравнивая токи в каждой фазе амперметром.
Чаще всего для пуска асинхронного электродвигателя используют металлобумажные конденсаторы.
Они хорошо работают, но обладают низкими номиналами. При сборке в конденсаторную батарею получается довольно габаритная конструкция, что не всегда удобно даже для стационарного станка.
Сейчас промышленностью выпускаются малогабаритны электролитические конденсаторы, приспособленные для работы с электродвигателями на переменном токе.
Их внутреннее устройство изоляционных материалов приспособлено для работы под разным напряжением. Для рабочей цепочки оно составляет не менее 450 вольт.
У пусковой схемы с условиями кратковременного включения под нагрузку оно уменьшено до 330 за счет снижения толщины диэлектрического слоя. Эти конденсаторы меньше по габаритам.
Это важное условие следует хорошо понимать и применять на практике. Иначе конденсаторы на 330 вольт взорвутся при длительной работе.
Скорее всего для конкретного двигателя одним конденсатором не отделаться. Потребуется собирать батарею, используя последовательное и параллельное соединение их.
При параллельном подключении общая емкость суммируется, а напряжение не меняется.
Последовательное соединение конденсаторов уменьшает общую емкость и делит приложенное напряжение на части между ними.
Какие типы конденсаторов можно использовать
Номинальное напряжение сети 220 вольт — это действующая величина. Ее амплитудное значение составляет 310 вольт. Поэтому минимальный предел для кратковременной работы при запуске выбран 330 V.
Запас напряжения до 450 V для рабочих конденсаторов учитывает броски и импульсы, которые создаются в сети. Занижать его нельзя, а использование емкостей с большим резервом значительно увеличивает габариты батареи, что нерационально.
Для фазосдвигающей цепочки допустимо использовать полярные электролитические конденсаторы, которые созданы для протекания тока только в одну сторону. Схема их включения должна содержать токоограничивающий резистор в несколько Ом.
Без его использования они быстро выходят из строя.
Перед установкой любого конденсатора необходимо проверить его реальную емкость мультиметром, а не полагаться на заводскую маркировку. Особенно это актуально для электролитов: они зачастую преждевременно высыхают.
Подсчет итоговой ёмкости
При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений. Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF. Всё зависит от типа их соединения между собой.
Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.
Схема сдвига фаз токов конденсаторами и дросселем: что мне не понравилось
Это третья обещанная в заголовке конструкция, которую я реализовал два десятка лет назад, проверил в работе, а потом забросил. Она позволяет использовать до 90% трехфазной мощности двигателя, но обладает недостатками. О них позже.
Собирал я преобразователь трехфазного напряжения на мощность 1 киловатт.
В его состав входят:
- дроссель с индуктивным сопротивлением на 140 Ом;
- конденсаторная батарея на 80 и 40 микрофарад;
- регулируемый реостат на 140 Ом с мощностью 1000 ватт.
Одна фаза работает обычным способом. Вторая с конденсатором сдвигает ток вперед на 90 градусов по ходу вращения электромагнитного поля, а третья с дросселем формирует его отставание на такой же угол.
В создании фазосдвигающего магнитного момента участвуют токи всех трех фаз статора.
Корпус дросселя пришлось собирать механической конструкцией из дерева на пружинах с резьбовой настройкой воздушного зазора для наладки его характеристик.
Конструкция реостата — это вообще «жесть». Сейчас его можно собрать из мощных сопротивлений, купленных в Китае.
Мне даже приходила мысль использовать водяной реостат.
Но я от нее отказался: уж слишком опасная конструкция. Просто намотал на асбестовой трубе толстую стальную проволоку для проведения эксперимента, положил ее на кирпичи.
Когда запустил двигатель циркулярной пилы, то он работал нормально, выдерживал приложенные нагрузки, нормально распиливал довольно толстые колодки.
Все бы хорошо, но счетчик намотал двойную норму: этот преобразователь берет такую же мощность на себя, как и двигатель. Дроссель и проволока неплохо нагрелись.
Из-за высокого потребления электроэнергии, низкой безопасности, сложной конструкции я не рекомендую такой преобразователь.
Подключение однофазного электродвигателя к сети. Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть
Некоторые умельцы самостоятельно собирают станки для обработки дерева или металла в домашних условиях. Для этого могут использоваться любые доступные двигатели подходящей мощности. В некоторых случаях приходится разбираться, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети. Этой теме посвящена статья. Также будет рассказано о том, как правильно выбрать конденсаторы.
Однофазный и трехфазный
Чтобы правильно разобраться в предмете обсуждения, в котором объясняется подключение двигателя 380 на 220 вольт, необходимо понять, в чем принципиальная разница между такими агрегатами. Все трехфазные двигатели асинхронные. Это означает, что фазы в нем связаны с некоторым смещением. Конструктивно двигатель состоит из корпуса, в котором размещена неподвижная часть, которая не вращается, она называется статором. Существует также вращающийся элемент, называемый ротором. Ротор расположен внутри статора. На статор подается трехфазное напряжение, каждая фаза по 220 вольт. После этого происходит формирование электромагнитного поля. Из-за того, что фазы находятся в угловом смещении, появляется электродвижущая сила. Он заставляет вращаться ротор, находящийся в магнитном поле статора.
Внимание! Напряжение на обмотки трехфазного двигателя подается по типу соединения, имеющему форму звезды или треугольника.
Однофазные асинхронные агрегаты имеют несколько иной тип подключения, потому что питаются от сети 220 вольт. У него всего два провода. Один называется фазным, а второй нулевым. Для запуска двигателю нужна всего одна обмотка, к которой подключается фаза. Но только одного будет недостаточно для стартового импульса. Следовательно, есть еще и обмотка, которая задействована при пуске. Чтобы она выполняла свою роль, ее можно подключить через конденсатор, что бывает чаще всего, или закоротить.
Подключение трехфазного двигателя
Обычное подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может оказаться непростой задачей для тех, кто никогда с этим не сталкивался. Некоторые блоки имеют только три провода для подключения. Они позволяют сделать это по схеме «звезда». Другие устройства имеют шесть проводов. В этом случае появляется выбор между треугольником и звездой. Ниже на фото вы можете увидеть реальный пример подключения звезды. В белой обмотке подходит кабель питания, а он подключается только к трем контактам.
Далее устанавливаются специальные перемычки, обеспечивающие должное питание обмоток.
Чтобы было понятнее, как это реализовать самостоятельно, ниже будет схема такого подключения. Подключение треугольником несколько проще, т.к. отсутствуют три дополнительные клеммы. Но это говорит лишь о том, что механизм перемычек уже реализован в самом движке. При этом на способ подключения обмоток повлиять никак нельзя, а значит, придется соблюдать нюансы при подключении такого двигателя к однофазной сети.
Подключение к однофазной сети
Трехфазный блок можно успешно подключить к однофазной сети. Но стоит учесть, что при схеме под названием «звезда» мощность агрегата не будет превышать половины его номинальной мощности. Для увеличения этого показателя необходимо обеспечить соединение типа «треугольник». В этом случае удастся добиться лишь 30-процентного падения мощности. Бояться при этом не стоит, так как в сети 220 вольт невозможно создать критическое напряжение, которое повредило бы обмотки двигателя.
Электрические схемы
Когда трехфазный двигатель подключен к сети 380, то каждая его обмотка питается от одной фазы. При подключении его к сети 220 вольт на две обмотки приходит фаза и нулевой провод, а третья остается незадействованной. Чтобы исправить этот нюанс, нужно правильно подобрать конденсатор, который в нужный момент сможет подать на него напряжение. В идеале в схеме должно быть два конденсатора. Один из них лаунчер, а второй рабочий. Если мощность трехфазного агрегата не превышает 1,5 кВт, а нагрузка на него подается после достижения им необходимых оборотов, то можно использовать только рабочий конденсатор.
Внимание! Без дополнительных конденсаторов или других устройств подключить двигатель 380 на 220 напрямую невозможно.
В этом случае его необходимо установить в разрыв между третьим контактом треугольника и нулевым проводом. Если необходимо добиться эффекта, при котором двигатель будет вращаться в обратную сторону, то к одному выводу конденсатора необходимо подключить фазный, а не нулевой провод. Если мощность двигателя превышает указанную выше, то вам понадобится пусковой конденсатор. Он монтируется параллельно рабочему. Но следует учитывать, что выключатель без фиксации необходимо устанавливать в провод, который отсоединяется между ними. Эта кнопка позволит активировать конденсатор только во время запуска. В этом случае после включения двигателя в сеть необходимо удерживать эту кнопку несколько секунд, чтобы агрегат набрал требуемую скорость. После этого его нужно отпустить, чтобы не спалить обмотки.
Если требуется реализовать включение такого агрегата реверсивно, то монтируется трехконтактный тумблер. Средний должен быть постоянно подключен к рабочему конденсатору. Крайние необходимо подключить к фазному и нулевому проводам. В зависимости от того, в каком направлении должно быть вращение, вам нужно будет установить тумблер либо в ноль, либо в фазу. Ниже приведена принципиальная схема такого подключения.
Выбор конденсатора
Не существует универсальных конденсаторов, которые бы подходили ко всем блокам без разбора. Их особенностью является емкость, которую они способны удерживать. Поэтому каждый придется подбирать индивидуально. Основным требованием к нему будет работа при напряжении сети 220 вольт, чаще они рассчитаны на 300 вольт. Чтобы определить, какой именно элемент требуется, необходимо воспользоваться формулой. Если соединение производится звездой, то необходимо силу тока разделить на напряжение 220 вольт и умножить на 2800. За показатель силы тока принимается цифра, указанная в характеристиках двигателя. Для соединения треугольником формула остается той же, но последний коэффициент меняется на 4800.
Например, если в блоке указано, что номинальный ток, который может протекать по его обмоткам, равен 6 ампер, то емкость рабочего конденсатора будет 76 мкФ. Это при соединении звездой, для соединения треугольником результат будет 130 мкФ. Но выше было сказано, что если агрегат испытывает нагрузку при пуске или имеет мощность более 1,5 кВт, то потребуется еще один конденсатор – пусковой. Его емкость обычно в 2-3 раза больше рабочей. То есть для соединения звездой нужен второй конденсатор емкостью 150-175 мкФ. Надо будет подобрать опытным путем. В продаже может не оказаться конденсаторов нужной емкости, тогда можно собрать блок, чтобы получить нужное количество. Для этого имеющиеся конденсаторы соединяются параллельно так, чтобы их емкость складывалась.
Внимание! Есть некоторое ограничение на мощность трехфазных агрегатов, которые можно запитать от однофазной сети. Это 3 кВт. Если это значение превышено, проводка может выйти из строя.
Почему пусковые конденсаторы лучше подбирать опытным путем, начиная с самых маленьких? Дело в том, что при недостаточном его значении будет подаваться ток большего значения, который может повредить обмотки. Если его значение больше требуемого, то юниту не хватит импульса для старта. Более четко представить связь можно с помощью видео.
Заключение
При работе с электрическим током соблюдайте меры предосторожности. Не запускайте ничего, если вы не совсем уверены в правильности подключения. Обязательно посоветуйтесь с опытным электриком, который подскажет, выдержит ли проводка требуемую нагрузку от агрегата.
Общая информация.
Любой асинхронный трехфазный двигатель рассчитан на два номинальных напряжения трехфазной сети 380/220 – 220/127 и т. д. Наиболее распространены двигатели 380/220 В. Переключение двигателя с одного напряжения на другое производится соединением обмоток «в звезду» – на 380 В или в «треугольник» – на 220 В. Если двигатель имеет блок подключения, имеющий 6 контактов с установленными перемычками, следует обратить внимание в каком порядке установлены перемычки. Если в двигателе нет блока и есть 6 выводов, то они обычно собираются в 3 вывода. В одном пучке собраны начала обмоток, в другом концы (начала обмоток на схеме обозначены точкой).
В данном случае «начало» и «конец» — понятия условные, важно только, чтобы направления намотки совпадали, то есть для «звезды» как пример могут быть как начало, так и концы обмоток быть нулевой точкой, а в «треугольнике» обмотки должны быть соединены последовательно, т. е. конец одной с началом следующей. Для правильного подключения к «треугольнику» нужно определить выводы каждой обмотки, поставить их попарно и соединить в шлейф. схема:
Если развернуть эту схему, то будет видно, что катушки соединены “треугольником”.
Если двигатель имеет только 3 вывода, то следует разобрать двигатель: снять крышку со стороны блока и найти в обмотках соединение трех обмоточных проводов (все остальные провода соединяются по 2). Соединение трех проводов является нулевой точкой звезды. Эти 3 провода нужно разорвать, припаять к ним выходные провода и объединить их в один пучок. Таким образом, у нас уже есть 6 проводов, которые нужно соединить по схеме треугольника.
Трехфазный двигатель вполне успешно может работать в однофазной сети, но при работе с конденсаторами ждать от него чудес не приходится. Мощность в лучшем случае будет не более 70% от номинальной, пусковой момент сильно зависит от пусковой мощности, сложности подбора рабочей мощности при изменении нагрузки. Трехфазный двигатель в однофазной сети — это компромисс, но во многих случаях это единственный выход. Существуют формулы расчета емкости рабочего конденсатора, но я считаю их не корректными по следующим причинам: 1. Расчет производится при номинальной мощности, а двигатель редко работает в таком режиме и при недогрузке двигателя, он будет греться из-за избыточной емкости рабочего конденсатора и, как следствие, повышенного тока в обмотке. 2. Номинальная емкость конденсатора, указанная на его корпусе, отличается от реальной +/- 20%, что также указано не конденсатором. А если измерить емкость отдельного конденсатора, то она может быть вдвое больше или вдвое меньше. Поэтому предлагаю подбирать емкость под конкретный двигатель и под конкретную нагрузку, измеряя ток в каждой точке треугольника, стараясь максимально согласовать его с подбором емкости. Так как в однофазной сети напряжение 220 В, двигатель следует подключать по схеме «треугольник». Для запуска ненагруженного двигателя можно обойтись только исправным конденсатором.
Направление вращения двигателя зависит от подключения конденсатора (точка а) к точке b или c.
Практически ориентировочную емкость конденсатора можно определить по кл. формула: С мкФ = P Вт/10,
, где С – емкость конденсатора в мкФ, Р – номинальная мощность двигателя в ваттах. Для начала достаточно, а точную подгонку следует производить уже после загрузки двигателя конкретной работой. Рабочее напряжение конденсатора должно быть выше напряжения сети, но практика показывает, что старые советские бумажные конденсаторы, рассчитанные на 160В, успешно работают. И найти их гораздо проще, даже на помойке. Мой двигатель дрели работает с такими конденсаторами, расположенными для защиты от хлопка в заземленной коробке от стартера, уже не помню сколько лет и пока все цело. Но я не призываю к такому подходу, просто информация к размышлению. Кроме того, если включить последовательно конденсаторы на 160 и Вольт, то емкость удвоится, но рабочее напряжение удвоится на 320 В и из пар таких конденсаторов можно будет собрать пару нужной емкости.
Включение двигателей с оборотами выше 1500 об/мин или загруженных в момент пуска затруднено. В таких случаях следует применять пусковой конденсатор, емкость которого зависит от нагрузки двигателя, подбирается экспериментально и ориентировочно может быть от равной рабочему конденсатору до 1,5 – 2-кратного увеличения. В дальнейшем для наглядности все, что относится к работе, будет зеленым, все, что относится к пуску, красным, что будет тормозить синий.
В простейшем случае включить пусковой конденсатор можно с помощью незафиксированной кнопки.
Реле тока можно использовать для автоматического запуска двигателя. Для двигателей мощностью до 500 Вт подойдет токовое реле от стиральной машины или холодильника с небольшой переделкой. Так как конденсатор остается заряженным и в момент перезапуска двигателя между контактами возникает довольно сильная дуга и серебряные контакты привариваются без отключения пускового конденсатора после пуска двигателя. Чтобы этого не произошло, контактная пластина пускового реле должна быть выполнена из графитовой или угольной щетки (но не из медно-графитовой щетки, так как она тоже прилипает). Также необходимо отключить тепловую защиту этого реле, если мощность двигателя превышает номинальную мощность реле.
При мощности двигателя более 500 Вт, до 1,1 кВт можно перемотать обмотку пускового реле более толстым проводом и с меньшим количеством витков, чтобы реле отключалось сразу при выходе двигателя на номинальные обороты.
Для более мощного двигателя можно сделать самодельное реле тока, увеличив размеры оригинала.
Большинство трехфазных двигателей до трех кВт хорошо работают в однофазной сети за исключением двигателей с двойной короткозамкнутой клеткой, наш это серия МА, к ним лучше не обращаться, в однофазной сети они не работают.
Практические схемы включения.
Общая схема
С1 – пусковой, С2 – рабочий, К1 – кнопка без фиксации, диод и резистор – система торможения.
Схема работает следующим образом: при повороте переключателя в положение 3 и нажатии кнопки К1 двигатель запускается, после отпускания кнопки остается только рабочий конденсатор и двигатель работает на полезной нагрузке. При повороте переключателя в положение 1 на обмотку двигателя подается постоянный ток и двигатель затормаживается, после остановки переключатель необходимо повернуть в положение 2, иначе двигатель сгорит, поэтому переключатель должен быть специальным и фиксированным только в положениях 3 и 2, а положение 1 должно включаться только на удержании. При мощности двигателя до 300 Вт и необходимости быстрого торможения гасящий резистор можно не применять, при большей мощности сопротивление резистора подбирается по требуемому времени торможения, но не должно быть меньше сопротивления гасящего резистора. обмотка двигателя.
Эта схема аналогична первой, но торможение здесь происходит за счет энергии, запасенной в электролитическом конденсаторе С1 и время торможения будет зависеть от его емкости. Как и в любой схеме, пусковую кнопку можно заменить токовым реле. При включении ключа двигатель запускается и конденсатор С1 заряжается через VD1 и R1. Сопротивление R1 выбирают в зависимости от мощности диода, емкости конденсатора и времени работы двигателя до торможения. Если время работы двигателя между пуском и торможением превышает 1 минуту, можно использовать диод КД226Г и резистор 7кОм не менее 4 Вт. рабочее напряжение конденсатора не менее 350В. Для быстрого торможения хорошо подходит флэш-конденсатор, флеш-модулей много, и необходимости в них больше нет. При выключении переключатель переключается в положение замыкающего конденсатора на обмотке двигателя и происходит торможение постоянным током. Используется обычный двухпозиционный переключатель.
Схема включения и торможения реверса.
Данная схема является развитием предыдущей, запускается автоматически с помощью токового реле и торможения электролитическим конденсатором, а также реверсивного включения. Отличие этой схемы: сдвоенный трехпозиционный переключатель и пусковое реле. Выбрасывая из этой схемы лишние элементы, каждый из которых имеет свой цвет, можно собрать схему, необходимую для конкретных целей. При желании можно перейти на кнопочное включение, для этого вам понадобится один или два автоматических пускателя с катушкой 220В. Используется двойной переключатель на три положения.
Еще одна не совсем обычная схема автоматического включения.
Как и в других схемах, есть тормозная система, но при необходимости ее можно легко выкинуть. В этой схеме включения две обмотки соединены параллельно, а третья через систему пуска и вспомогательный конденсатор, емкость которого примерно в два раза меньше требуемой при включении треугольником. Для изменения направления вращения нужно поменять местами начало и конец вспомогательной обмотки, обозначенные красной и зеленой точками. Пуск происходит за счет заряда конденсатора С3 и время пуска зависит от емкости конденсатора, причем емкость должна быть достаточно большой для выхода двигателя на номинальные обороты. Емкость можно взять с запасом, т.к. после зарядки конденсатор не оказывает заметного влияния на работу двигателя. Резистор R2 нужен, чтобы разрядить конденсатор и тем самым подготовить его к следующему пуску, подойдет 30 кОм 2Вт. Диоды Д245 – 248 подойдут к любому двигателю. Для двигателей меньшей мощности соответственно мощность диодов и емкость конденсатора уменьшаются. Хотя сделать обратное включение по этой схеме затруднительно, но при желании это возможно. Для этого потребуются сложные переключатели или спусковые механизмы.
Применение электролитических конденсаторов в качестве пусковых и рабочих.
Стоимость неполярных конденсаторов довольно высока, и не везде их можно найти. Поэтому, если их нет, можно применить электролитические конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее. Вместительность у них достаточно большая при небольшом объеме, они не дефицитны и не дороги. Но нужно учитывать вновь возникающие факторы. Рабочее напряжение должно быть не менее 350 вольт, включать их можно только попарно, как указано черным цветом на схеме, и в этом случае емкость уменьшается вдвое. А если для работы двигателя нужно 100 мкФ, то конденсаторы С1 и С2 должны быть по 200 мкФ.
Электролитические конденсаторы имеют большой допуск по емкости, поэтому лучше собрать конденсаторную батарею (обозначена зеленым), так будет легче подобрать реальную емкость, необходимую двигателю и, кроме того, электролиты имеют очень тонкие выводы, а ток при большой емкости может достигать значительных величин и нагрев выводов, а при внутреннем обрыве вызвать взрыв конденсатора. Поэтому вся конденсаторная батарея должна находиться в закрытом боксе, особенно во время экспериментов. Диоды должны быть с запасом по напряжению и току, необходимому для работы. До 2кВт вполне подойдет Д 245 – 248. При пробое диода конденсатор сгорает (взрывается). Взрыв конечно громко сказано, пластиковый бокс полностью защитит от расширения конденсаторных деталей и от блестящего серпантина тоже. Ну, страшилки рассказаны, теперь немного оформления. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены между собой и, следовательно, конденсаторы старой конструкции с минусом на корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в пластиковый бокс соответствующих размеров. Диоды необходимо разместить на изолирующей пластине и при большой мощности поставить их на небольшие радиаторы, а если мощность не большая и диоды не греются, то их можно поместить в тот же короб. Включенные таким образом электролитические конденсаторы вполне успешно работают как пусковые, так и рабочие.
Сейчас электронная схема включения дорабатывается, но пока сложно повторить и настроить.
Как запустить трехфазный асинхронный двигатель от однофазной сети?
Самый простой способ пуска трехфазного двигателя как однофазного основан на подключении его третьей обмотки через фазосдвигающее устройство. В качестве такого устройства может использоваться активное сопротивление, индуктивность или конденсатор.
Перед подключением трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо убедиться, что номинальное напряжение его обмоток соответствует номинальному напряжению сети. Трехфазный асинхронный двигатель имеет три обмотки статора. Соответственно в клеммной коробке должно быть выведено 6 клемм для подключения питания. Если открыть клеммную коробку, то мы увидим двигатель. На боре выведены 3 обмотки двигателя. Их концы подключаются к клеммам. Питание двигателя подключается к этим клеммам.
Каждая обмотка имеет начало и конец. Начало обмоток обозначено как С1, С2, С3. Концы обмоток маркируются соответственно С4, С5, С6. На крышке клеммной коробки мы увидим схему подключения двигателя к сети при разном напряжении питания. По этой схеме мы должны соединить обмотки. Те. если двигатель позволяет использовать напряжения 380/220, то для подключения его к однофазной сети 220В необходимо переключить обмотки по схеме «треугольник».
Если схема его подключения позволяет 220/127 В, то к однофазной сети 220 В он должен подключаться по схеме «звезда», как показано на рисунке.
Цепь пускового сопротивления
На рисунке приведены схемы включения однофазного трехфазного двигателя с пусковым сопротивлением. Такая схема используется только в двигателях малой мощности, так как большое количество энергии теряется в виде тепла в резисторе.
Наиболее распространенные схемы с конденсаторами. Для изменения направления вращения двигателя необходимо использовать переключатель. В идеале для нормальной работы такого двигателя необходимо, чтобы емкость конденсатора менялась в зависимости от скорости. Но это условие достаточно трудновыполнимо, поэтому обычно применяют двухступенчатую схему управления асинхронным электродвигателем. Для работы механизма, приводимого в движение таким двигателем, используются два конденсатора. Один подключается только при пуске, а после окончания пуска отключается и остается только один конденсатор. При этом наблюдается заметное снижение его полезной мощности на валу до 50…60% от номинальной мощности при включении в трехфазную сеть. Такой запуск двигателя называется конденсаторным пуском.
При использовании пусковых конденсаторов возможно увеличение пускового момента до значения Мн/Мн=1,6-2. Однако при этом значительно увеличивается емкость пускового конденсатора, из-за чего растут его габариты и стоимость всего фазосдвигающего устройства. Для достижения максимального пускового момента значение емкости необходимо выбирать из соотношения, Xc = Zk, т. е. емкость равна сопротивлению короткого замыкания одной фазы статора. Из-за дороговизны и габаритов всего фазосдвигающего устройства конденсаторный пуск применяют только тогда, когда необходим большой пусковой момент. По окончании пускового периода пусковую обмотку необходимо отключить, иначе пусковая обмотка перегреется и сгорит. В качестве пускового устройства можно использовать дроссель-индуктор.
Трехфазный пусковой асинхронный двигатель от однофазной сети через преобразователь частоты
Для пуска и управления трехфазным асинхронным двигателем от однофазной сети можно использовать преобразователь частоты с питанием от однофазной сети. Блок-схема такого преобразователя показана на рисунке. Пуск трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети с помощью преобразователя частоты является одним из наиболее перспективных. Поэтому именно он чаще всего используется в новых разработках систем управления регулируемыми электроприводами. Его принцип заключается в том, что изменяя частоту и напряжение двигателя, можно в соответствии с формулой изменить его частоту вращения.
Сам преобразователь состоит из двух модулей, которые обычно заключены в один корпус:
— модуль управления, управляющий работой устройства;
— силовой модуль, питающий двигатель электричеством.
Применение преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя. можно значительно снизить пусковой ток, так как в электродвигателе существует жесткая зависимость между током и крутящим моментом. При этом значения пускового тока и крутящего момента можно регулировать в достаточно большом диапазоне. Кроме того, с помощью преобразователя частоты можно регулировать частоту вращения двигателя и самого механизма, уменьшая при этом значительную часть потерь в механизме.
Недостатками использования преобразователя частоты для пуска трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети является достаточно высокая стоимость самого преобразователя и его периферийных устройств. Появление несинусоидальных помех в сети и снижение показателей качества сети.
Однофазный VS Трехфазный: в чем разница?
Мощность переменного тока можно разделить на однофазную (однофазную) и трехфазную (трехфазную). Вообще говоря, однофазные источники питания используются там, где потребляемая мощность невелика. Короче говоря, он используется для запуска небольших устройств. Трехфазная силовая нагрузка велика и может работать на крупном заводском оборудовании.
Когда речь идет об однофазном и трехфазном, основное различие заключается в том, что первый используется для бытовых нужд, а второй – для работы тяжелой техники. В этой статье рассматриваются различия между ними, чтобы вы могли узнать, что такое трехфазный источник питания, и понять, как они работают.
1. Что такое однофазный блок питания и его характеристики?
В однофазном электричестве напряжение питания источника питания изменяется одновременно. Вообще говоря, однофазный ток называется «бытовым напряжением», потому что он в основном используется в домашних хозяйствах. Когда дело доходит до распределения питания, в однофазных соединениях используются нейтральные и фазные провода. Нейтральный провод служит обратным путем тока, а фазный провод несет нагрузку.
При однофазном подключении напряжение начинается с 230 вольт, а частота составляет около 50 Гц. Так как напряжение в однофазном соединении продолжает расти и падать, оно не может обеспечить постоянную мощность нагрузки. Давайте обсудим преимущества и недостатки использования однофазного источника питания.
Преимущество
- Однофазное подключение подходит для бытовых товаров и жилых помещений. Это связано с тем, что большинству электроприборов требуется небольшое количество электроэнергии, например, телевизорам, светильникам, вентиляторам, холодильникам и т. д.
- Функция однофазного подключения проста и распространена. Он состоит из компактного и легкого блока, и чем выше напряжение, тем меньше ток по проводу.
- Благодаря снижению мощности обеспечивает оптимальное питание от однофазного подключения и эффективную передачу мощности.
- Однофазное подключение лучше всего подходит для оборудования мощностью менее 5 л.с.
Недостаток
- Тяжелое оборудование, такое как промышленные двигатели и другое оборудование, не может работать от однофазного питания.
- Небольшие двигатели мощностью менее одного киловатта не могут работать от однофазного источника питания, поскольку им не хватает начального крутящего момента, необходимого двигателю. Поэтому для бесперебойной работы мотора требуется дополнительное оборудование, называемое пускателем двигателя.
2. Что такое трехфазный источник питания и его характеристики?
Через трехфазное подключение к электросети вы можете получить три независимых источника питания. Итак, как работает трехфазный? Каждый сегмент тока может достигать максимального напряжения и завершать одну треть времени в одном цикле. Короче говоря, напряжение трехфазного подключения питания остается неизменным.
Более того, он никогда не упадет до нуля. Если вы используете тяжелое оборудование, важно понимать, что такое трехфазное электропитание и как оно работает. Для этого требуется, чтобы три провода и нейтральный провод располагались рядом в трехфазном соединении. Расстояние между проводами 120 градусов.
Кроме того, вы можете найти два различных типа конфигураций трехфазного источника питания: звезда и треугольник. Для конфигурации «звезда» требуется заземление и нейтраль. Конфигурация треугольника не требует нейтрального провода.
Кроме того, различное высоковольтное оборудование может использовать источник питания с схемой треугольника. Ниже приведены преимущества и недостатки использования трехфазного питания.
Преимущество
- Благодаря достаточному крутящему моменту для тяжелых промышленных двигателей не требуется дополнительный пускатель.
- Эффективная эксплуатация крупной техники. Промышленные и коммерческие нагрузки предпочитают трехфазные соединения из-за большой требуемой мощности.
- При увеличении количества фаз системы электроснабжения напряжение трехфазного электроснабжения становится более плавным.
- Трехфазное соединение не требует чрезмерных проводящих материалов для передачи мощности. Таким образом, если трехфазное подключение обеспечивает экономичное решение, оно является более экономичным.
Недостаток
- Самым большим недостатком трехфазного подключения является то, что оно не выдерживает перегрузок. Следовательно, это может привести к повреждению оборудования, а вероятность дорогостоящего ремонта выше. Это связано с тем, что стоимость одного компонента высока.
- Из-за высокого напряжения блока трехфазное подключение требует больших затрат на изоляцию. Изоляция зависит от напряжения, а размер провода зависит от распределения мощности.
3. В чем разница между однофазным источником питания и трехфазным источником питания?
Вот важное различие между однофазным и трехфазным подключением.
- При однофазном подключении ток проходит по одному проводнику. С другой стороны, трехфазное соединение состоит из трех отдельных проводников, необходимых для передачи мощности.
- В однофазной системе электроснабжения напряжение может достигать 230 вольт. А вот в трехфазном подключении выдерживает напряжение до 415 вольт.
- Для плавного протекания тока по однофазному соединению требуется два отдельных провода. Один представляет собой нейтральную линию, а другой представляет собой одну фазу. Все это необходимо для завершения цепи. В трехфазном соединении системе нужен нейтральный провод и трехфазный провод для замыкания цепи.
- Максимальная мощность, передаваемая по трехфазному соединению по сравнению с однофазным источником питания.
- Однофазное соединение состоит из двух проводов, образующих простую сеть. А вот в случае трехфазного подключения сеть усложняется тем, что там четыре разных провода.
- Так как однофазное подключение имеет только один фазный провод, то при любом сбое в сети будет прервано все электроснабжение. Однако в трехфазном источнике питания, если какое-либо изменение произойдет в одной фазе, другие фазы все еще могут работать. Поэтому отключения электричества нет.
- С точки зрения эффективности однофазное подключение ниже, чем трехфазное.