Как сделать из трехфазного двигателя однофазный: Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети 220 Вольт

Благодаря простой конструкции и надежности, асинхронные двигатели широко применяются в промышленности, там, где 380 Вольт. Попадая же в руки к домашнему мастеру, трехфазные двигатели требуют переделки и подключения к однофазной сети с напряжением в 220 Вольт.

Асинхронные двигатели широко применяются для изготовления станков, дровоколов, при обработке древесины, и даже для измельчения зерна. Любой трехфазный двигатель можно заставить работать только от одной фазы. Как это сделать правильно, читайте дальше, в этой статье сайта «Электрик САМ» elektriksam.ru.

Как устроен трехфазный асинхронный двигатель

В большинстве случаев асинхронные двигатели используют конденсаторный запуск, однако бывают и другие способы пуска. В трехфазных электродвигателях в отличие от однофазных имеется три обмотки статора, которые сдвинуты под определённым углом.

Угол намотки обмоток статора трехфазного двигателя — 120 градусов, что позволяет создавать вокруг ротора мощное магнитное поле.

Конструкция статора трехфазного электродвигателя состоит из таких элементов:

• Корпуса;
• Магнитопровода и сердечника с обмотками;
• Клеммной коробки.

Стандартное соединение обмоток трехфазного электродвигателя выполнено по схеме «звезда». Также существует менее распространённым способ соединения обмоток трехфазного двигателя, а именно — «треугольник». В любом случае, каждая обмотка статора имеет определённое направление, а также, начало и конец.

Для нумерации обмоток статора электродвигателя используются арабские цифры: 1, 2, 3. Концы обмоток обозначаются буквой и цифрой: К1, К2, К3, а их начало — Н1, Н2, Н3. В некоторых типах электродвигателей маркировка обмоток статора может иметь другое обозначение, например: С1, С2, С3 и С4, С5, С6.

Подключение трехфазного двигателя к 220 вольт через конденсатор

Чтобы эффективно использовать трехфазный электродвигатель в однофазной сети, обмотки статора нужно правильно подсоединить. Если подать напряжение всего лишь на одну обмотку статора из трех, то электродвигатель будет работать не на полную мощность, а его эффективность снизиться на треть.

Существует достаточно большое количество схем подключения трехфазного двигателя к сети 220 Вольт. Наиболее эффективная схема подсоединения трехфазного двигателя (поскольку его мощность упадёт менее всего), является способ с использованием фазосдвигающего

конденсатора. Данный конденсатор подсоединяется к третьему контакту статора.

При подключении трехфазного двигателя через конденсатор практически не теряется частота вращения ротора. Этого нельзя сказать о мощности трехфазного двигателя, которая в любом случае падает при его подключении в однофазную сеть, и с этим приходится мириться.

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Чтобы подключить трехфазный электродвигатель к сети 220 Вольт, сначала понадобится определиться с выводами статора. Если обмотки двигателя уже подсоединены в распределительной коробке по схеме «треугольник», то всё что останется сделать, так это подключить пусковой и рабочий конденсатор с токопроводящими проводами к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если трехфазный двигатель подсоединён по схеме «звезда» и его можно переподключить на схему «треугольник», то при подсоединении к однофазной сети нужно сначала сделать именно так, используя для этих целей перемычки. Наиболее сложно с подключением трехфазного двигателя в том случае, когда провода статора не имеют никакой маркировки.

В таком случае приходится делать следующее:

• Искать модель двигателя в интернете и схему его подключения;
• Найти самостоятельным путём начало и конец обмоток статора;
• Определять пары проводов, которые относятся к одной обмотки из трех.

В подключении трехфазного двигателя к однофазной сети 220 вольт нет ничего сложного. Тем не менее, если вы в чем-то неуверенны, то лучшим вариантом будет более подробно изучить инструкцию или же обратиться за помощью к хорошему электрику.

Хитрости подключения трехфазного двигателя к сети 220 и 380 В

Хитрости подключения трехфазного двигателя к сети 220 и 380 В

Многие используют трехфазный двигатель для решения самых разных нужд.

Кому-то нужен точильный станок, ну а кто-то решил сделать бетономешалку. Как бы там ни было, но трехфазный двигатель придётся подключать, и не все это умеют делать правильно.

К большинству домов, так или иначе, подведена всего одна фаза. Поэтому необходимо переделать трехфазный двигатель и подключить его к однофазной сети.

Лишь малый процент домов имеет промышленные три фазы, но даже о таком подключении вы сможете узнать из статьи.

Как подключить трехфазный двигатель к сети 380 В

Название статьи «Хитрости подключения трехфазного двигателя» было выбрано неспроста. Большинство современных трехфазных двигателей имеют всего лишь один вариант подключения, по типу «Звезда». Но такое подключение не даст двигателю работать на полную мощность. По этой причине подключать трехфазный двигатель к 380 В лучше всего «Треугольником».

Поэтому первый секрет кроется в следующем. Если из двигателя выведено всего три провода по схеме «Звезда», то нужно вскрыть распределительную коробку, разобрать соединения и переподключить их по схеме «Треугольник». Обязательно перед этим нужно обесточить линию.

Важно! Если после подключения вал двигателя будет вращаться не в ту сторону, нужно просто поменять любые две фазы местами в распределительной коробке. Это вторая хитрость подключения трехфазного двигателя к сети 380 Вольт.

Как подключить трехфазный двигатель к сети 220 В

Здесь все более менее просто, поскольку подключение трехфазного двигателя осуществляется по схеме «Звезда». Для этого используются штатные перемычки, пусковой и рабочий конденсаторы, а также кнопка для включения и выключения двигателя.

Важно! Если не поставить конденсаторы, то двигатель сможет работать, но только без какой-либо нагрузки. Также нужно знать, какой именно конденсатор ставить в качестве пускового, а какой конденсатор, в качестве рабочего.

Для этого можно воспользоваться нижеприведённой формулой расчета рабочего и пускового конденсаторов:

NZ=4800*P*/U*cos. NZ — это требуемая емкость рабочего конденсатора. P — мощность электродвигателя. U — напряжение подключаемой сети, а cos — коэффициент мощности, который можно опустить.

Так можно рассчитать требуемую ёмкость рабочего конденсатора. Значения 4800 подставляются для схемы подключения двигателя по схеме «Треугольник», а значение 2800 по схеме «Звезда». Также можно не использовать данную формулу расчета емкости конденсаторов, а просто взять за правило: на 100 Ватт мощности двигателя приходится порядка 7 мкВ конденсаторной емкости.

Кроме того, стоит заметить, что небольшие электродвигатели, например, которые используются для точила или зернодробилки, можно вообще подключать без пускового конденсатора. Однако если электродвигатель стартует с очень большой задержкой и с видимой нагрузкой, то пусковой конденсатор лучше всего будет все-таки включить в цепь.

Запуск трехфазного двигателя от однофазной сети без конденсатора

Статья посвящена возможности запуска трехфазного асинхронного двигателя мощностью 250 Вт от сети 220 В не при помощи пускового конденсатора, а с использованием самодельного пускового электронного устройства. Схема его очень проста: на двух тиристорах, с тиристорными ключами и транзисторным управлением.

Схема устройства

Данное управление двигателем мало кому известно и практически не используется. Преимущество предлагаемого пускового устройства в том, что значительно уменьшается потеря мощности двигателя. При пуске трехфазного двигателя 220 В помощью конденсатора потеря мощности составляет минимум 30%, а может достигать 50%. Использование этого пускового устройства снижает потерю мощности до 3%, максимум составит 5%.


Однофазная сеть подключается:

Пусковое устройство подключается к двигателю вместо конденсатора.

Подключенный к устройству резистор позволяет регулировать обороты двигателя. Устройство также можно включить на реверс.

Для эксперимента взят старый двигатель еще советского производства.

С данным пусковым устройством двигатель запускается мгновенно и работает без каких-либо проблем. Такую схему можно использовать практически на любом двигателе мощностью до 3 кВт.

Примечание: в сети 220 В двигатели мощностью более 3 кВт включать просто не имеет смысла – бытовая электропроводка не выдержит нагрузки.
В схеме можно использовать любые тиристоры, ток которых не менее 10 А. Диоды 231, также 10-амперные.
Примечание: у автора в схеме установлены диоды 233, что не имеет значения (только они идут по напряжению 500 В) −поставить можно любые диоды, которые имеют ток 10 А и удерживают более 250 В.
Устройство компактно. Автор схемы собрал резисторы просто наборами, чтобы не тратить время на подборку резисторов по номиналу. Теплоотвод не требуется. Установлен конденсатор, стабилитрон, два диода 105. Схема получилась очень простая и эффективная в работе.

Рекомендуется для использования – сборка пускового устройства проблем не создаст. В итоге при подключении двигатель стартует на своей максимальной мощности и практически без ее потери в отличие от стандартной схемы с использованием конденсатора.

Смотрите видео о работе устройства

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть своими руками

Теоретический материал, изложенный в первой части темы, посвященной однофазному подключению трехфазного электродвигателя, предназначен для того, чтобы домашний мастер мог осознанно перевести промышленные устройства сети 380 вольт на бытовую электрическую проводку 220.

Рекомендуем внимательно ознакомиться с этой статьей здесь.

Благодаря ей вы не просто механически повторите наши рекомендации, а будете выполнять их осознанно.

Содержание статьи

Оптимальные схемы для подключений трехфазного двигателя к бытовой однофазной сети

Среди многочисленных способов подключения электродвигателя на практике широкое распространение получило всего два, именуемые коротко:

1. звездой;
2. треугольником.

Название дано по методу соединения обмоток в электрической схеме внутри статора. Оба способы отличаются тем, что у них на каждую фазу двигателя прикладывается напряжение разной величины.

В схеме звезды линейное напряжение подводится сразу на две обмотки, соединенные последовательно. Их электрическое сопротивление складывается, осуществляет бо́льшее противодействие проходящему току.

У треугольника линейное напряжение подается на каждую обмотку индивидуально и поэтому ему оказывается меньшее сопротивление. Токи создаются выше по амплитуде.

Обращаем внимание на два этих отличия и делаем практические выводы для их использования:

1. схема звезды обладает пониженными токами в обмотках, позволяет эксплуатировать электродвигатель длительно с минимальными нагрузками, обеспечивать небольшие крутящие моменты на валу;
2. более высокие токи, создаваемые схемой треугольника, обеспечивают лучшую выходную мощность, позволяют использовать двигатель в экстремальных нагрузках, поэтому ему требуется надежное охлаждение для длительной работы.

Два этих отличия подробно объяснены на картинке. Внимательно посмотрите на нее. Красными стрелками для наглядности специально помечены приходящие напряжения с линии (линейные) и приложенные к обмоткам (фазные). У схемы треугольника они совпадают, а для звезды — снижены за счет подключения двух обмоток через нейтраль.

Эти способы следует проанализировать применительно к условиям работы вашего будущего механизма на этапе проектирования, до начала его создания. Иначе двигатель схемы звезды может не справляться с подключенными нагрузками и будет останавливаться, а у треугольника — перегреваться и в итоге сгорит. Нагрузку по току двигателя можно предусмотреть выбором схемы подключения.

Как узнать схему подключения обмоток статора у асинхронного двигателя

На каждом заводе принято на корпусе электротехнического оборудования помещать информационные таблички. Пример ее исполнения для трехфазного электродвигателя показан на фотографии.

Домашнему мастеру можно обращать внимание не на всю информацию, а только на:

1. мощность потребления: по ее величине судят о работоспособности подключаемого привода;
2. схему соединения обмоток — вопрос только что разобран;
3. число оборотов, которое может потребовать подключения редуктора;
4. токи в фазах — под них созданы обмотки;
5. класс защиты от воздействий внешней среды — определяет условия эксплуатации, включая защиту от атмосферной влаги.

Сведениям завода обычно можно доверять, но они создавались для нового двигателя, поставляемого в продажу. Эта схема за все время эксплуатации может подвергаться реконструкции несколько раз, потеряв свой первозданный вид. Старый двигатель при неправильном хранении может потерять работоспособность.

Следует выполнить электрические измерения его схемы и проверить состояние изоляции.

Как определить схемы подключения обмоток статора

Для проведения электрических замеров необходимо иметь доступ к каждому окончанию всех трех обмоток. Обычно шесть их выводов подключены на свои болты внутри клеммной коробки.

Но, среди способов заводского монтажа встречается такой, когда специальные асинхронные модели изготовлены по схеме звезды так, что нейтральная точка собрана концами обмоток внутри корпуса, а на вводную коробку заведена одной жилой ее сборка. Этот неудачный для нас вариант потребует раскручивания на корпусе шпилек крепления крышек для снятия последних. Затем надо подобраться к месту соединения обмоток и разъединить их концы.

Электрическая проверка концов обмоток статора

Для работы нам потребуется омметр. Можно воспользоваться тестером в этом режиме или даже простой батарейкой с лампочкой. Любым из этих приборов необходимо проверить цепь каждой обмотки. Этот вопрос более подробно изложен отдельной статьей.

После нахождения обоих концов для одной обмотки их необходимо пометить собственной маркировкой для проведения последующих проверок и подключения.

Замеры полярности у обмоток статора

Поскольку обмотки навиты строго определённым образом, то нам необходимо точно найти у них начала и окончания. Для этого существует два простых электрических метода:

1. кратковременная подача постоянного тока в одну обмотку для создания импульса;
2. использование источника переменной ЭДС.

В обоих случаях работает принцип электромагнитной индукции. Ведь обмотки собраны внутри магнитопровода, хорошо обеспечивающего трансформацию электроэнергии.

Проверка импульсом от батарейки

Работа выполняется сразу на двух обмотках. Картинка показывает этот процесс для трех — так меньше рисовать.

Процесс состоит из двух этапов. Вначале определяются однополярные обмотки, а затем проводится контрольная проверка, позволяющая исключить возможную ошибку у выполненных измерений.

Для поиска однополярных зажимов на любую свободную обмотку подключается вольтметр постоянного тока, переключенный на предел чувствительной шкалы. По нему будем осуществлять проверку напряжения, появляющегося за счет трансформации импульса.

Минусовой вывод батарейки жестко соединяют с произвольным концом второй обмотки, а плюсом кратковременно дотрагиваются до ее второго окончания. Этот момент на картинке показан контактом кнопки Кн.

Наблюдают поведение стрелки вольтметра, реагирующей на подачу импульса в своей цепи. Она может двигаться к плюсу или минусу. Совпадение полярностей обеих обмоток будет показано положительным отклонением, а отличие — отрицательным.

При снятии импульса стрелка пойдет в обратную сторону. На это тоже обращают внимание. Затем маркируют концы.

После этого замер выполняют на третьей обмотке, а контрольную проверку осуществляют переключением батарейки на другую цепочку.

Проверка понижающим трансформатором

Источник ЭДС переменного тока на 24 вольта рекомендуется использовать в целях обеспечения электрической безопасности. Пренебрегать этим требованием не рекомендуется.

Вначале берут две произвольные обмотки, например, №2 и №3. Попарно соединяют вместе их вывода и к этим местам подключают вольтметр, но уже переменного тока. В оставшуюся обмотку №1 подают напряжение от понижающего трансформатора и наблюдают появление показаний от него на вольтметре.

Если вектора направлены одинаково, то они не будут влиять друг на друга и вольтметр покажет их общую величину — 24 вольта. Когда же полярность перепутана, то на вольтметре встречные вектора сложатся, дадут в сумме число 0, которое отобразится на шкале показанием стрелки. Сразу после замера тоже следует маркировать концы.

Затем необходимо проверить полярность для оставшейся пары и выполнить контрольный замер.

Такими простыми электрическими опытами можно надёжно определить принадлежность концов к обмоткам и их полярность. Это поможет их правильно собрать для схемы конденсаторного запуска.

Проверка сопротивления изоляции обмоток статора

Если двигатель при хранении находился в неотапливаемом помещении, то он контактировал с влажным воздухом, отсырел. Его изоляция нарушилась, способна создавать токи утечек. Поэтому ее качество надо оценивать электрическими измерениями.

Тестер в режиме омметра не всегда способен выявить такое нарушение. Он покажет только явный брак: слишком маленькая мощность его источника тока не обеспечивает точный результат замера. Для проверки состояния изоляции необходимо пользоваться мегаомметром — специальным прибором с мощным источником питания, обеспечивающим приложение к измерительной цепи повышенного напряжения 500 или 1000 вольт.

Оценка состояния изоляции должна проводиться до подачи рабочего напряжения на обмотки. Если выявлены токи утечек, то можно попытаться просушить двигатель в теплой, хорошо проветриваемой среде. Часто этот прием позволяет восстановить работоспособность электрической схемы, собранной внутри сердечника статора.

Запуск асинхронного двигателя по схеме звезды

Для этого способа концы всех обмоток К1, К2, К3 соединяются в точке нейтрали и изолируются, а на их начала подается линейное напряжение.

К одному началу жестко подключается рабочий ноль сети, а к двум другим — потенциал фазы следующим способом:

• первая любая обмотка соединяется жестко;
• вторая врезается через конденсаторную сборку.

Для стационарного подключения асинхронного двигателя необходимо предварительно определить фазу и рабочий ноль питающей сети.

Как подобрать конденсаторы

В схеме запуска электродвигателя используется две цепочки для подключения обмотки через конденсаторные сборки:

• рабочая — подключенная во всех режимах;
• пусковая — используемая только для интенсивной раскрутки ротора.

В момент запуска параллельно работают обе эти схемы, а при выводе на рабочий режим цепочка пуска отключается.

Емкость рабочих конденсаторов должна соответствовать потребляемой мощности электрического двигателя. Для ее вычисления используют эмпирическую формулу:

C раб=2800∙I/U.

Входящие в нее величины номинального тока I и напряжения U как раз и вводят корректировку по электрической мощности двигателя.

Емкость пусковых конденсаторов обычно в 2÷3 крата превышает рабочую.

Правильность подбора конденсаторов влияет на образование токов в обмотках. Их необходимо проверять после запуска двигателя под нагрузкой. Для этого замеряют токи в каждой обмотке и сравнивают их по величине и углу. Хорошая эксплуатация осуществляется при минимально возможном перекосе. В противном случае двигатель работает нестабильно, а какая-то обмотка или две станут перегреваться.

Рекомендуемые выключатели

В пусковой схеме показан выключатель SA, который вводит в работу на короткое время запуска пусковой конденсатор. Существует много конструкций кнопок, позволяющих выполнять эту операцию.

Однако, хочется обратить внимание на специальное устройство, выпускаемое в советские времена промышленностью для стиральных машин с активатором — центрифугой.

В его закрытом корпусе спрятан механизм в составе:

• двух контактов, работающих на замыкание от нажатия на верхнюю кнопку «Пуск»;
• одного контакта, размыкающего всю цепь от кнопки «Стоп».

При нажатии на кнопку Пуск подается фаза схемы на двигатель через рабочие конденсаторы одной цепочкой и пусковые — другой. Когда же кнопку отпускают, то один контакт разрывается. Его подключают к пусковым конденсаторам.

Запуск асинхронного двигателя по схеме треугольник

Больших отличий этого способа от предыдущего практически нет. Пусковая и рабочая цепочки работают по тем же алгоритмам.

В этой схеме приходится учитывать повышенные токи, протекающие в обмотках и иные методы подбора для них конденсаторов.

Их расчет выполняется по похожей на предыдущую, но другой формуле:

C раб=4800∙I/U.

Соотношения между пусковыми и рабочими конденсаторами не изменяются. Не забывайте оценивать их подбор контрольными замерами токов под номинальной нагрузкой.

Заключительные выводы

1. Существующие технические способы позволяют подключать трехфазные асинхронные двигатели к однофазной сети 220 вольт. Многочисленные исследователи предлагают для этого свои экспериментальные схемы большим ассортиментом.
2. Однако, этот метод не обеспечивает эффективное использование ресурса электрической мощности из-за больших потерь энергии, связанных с некачественным преобразованием напряжения для подключения к фазам статора. Поэтому двигатель работает с низким КПД, повышенными затратами.
3. Длительная эксплуатация станков с подобными двигателями экономически не обоснована.
4. Способ можно рекомендовать только для подключения неответственных механизмов на короткий участок времени.
5. С целью эффективного использования асинхронного электродвигателя необходимо применять полноценное трехфазное подключение либо современный дорогой инверторный преобразователь соответствующей мощности.
6. Однофазный электродвигатель с такой же мощностью в бытовой сети лучше справиться со всеми задачами, а его эксплуатация обойдется дешевле.

Таким образом, конструкции асинхронных двигателей, ранее массово подключаемые к домашней проводке, сейчас не пользуются популярностью, а способ их подключения морально устарел, используется редко.

Вариант подобного механизма показан фотографией наждака со снятым для наглядности защитным щитком и ограничительным упором. Даже при таком исполнении работать на нем затруднительно из-за потерь мощности.

Практические советы Александра Шенрок, изложенные в его видеоролике, наглядно дополняют материал статьи, позволяют лучше осмыслить эту тему. Рекомендую его к просмотру, но, критически отнеситесь к замеру сопротивления изоляции тестером.

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь статьей с друзьями через кнопки социальных сетей.

Полезные товары

Однофазное подключение для трехфазного двигателя: обзор способов

Среди поделок домашних умельцев часто встречаются станки и механизмы для обработки дерева, заточки инструментов, высверливания отверстий, измельчения круп, которые работают от асинхронных электродвигателей в бытовой сети 220 вольт.

Это уже практически вторая жизнь этих изделий. Первоначально они создавались для работы в составе промышленного оборудования и запитывались от трех фаз переменного тока с напряжением 380 вольт.

Относительная простота конструкции, надежность в работе, удобное управление удобными электромеханическими схемами, высокий ресурс при соблюдении условий эксплуатации делают эти двигатели привлекательными для мастеров.

Однако, при переделке схемы и подключении двигателя в работу от однофазной сети встречается много технических трудностей, а конечный результат часто разочаровывает, не оправдывает ожидания домашнего мастера.

Почему это происходит рассказывается в этой статье, а как учесть особенности трехфазной конструкции для оптимальной переделки схемы читайте в ее продолжении. Для этого можете подписаться на получение новостей сайта. Форма расположена в правой колонке страницы.

Как устроен и работает трехфазный двигатель

Конструкция

Электродвигатель выполнен из двух отдельных частей:

1. неподвижно установленного статора;
2. вращающегося ротора.

Они между собой механически соединяются посредством подшипников, отделены очень небольшим рабочим зазором.

Для переделки двигателя на однофазное питание достаточно внести изменения в схеме подключения статора, а ротор трогать нет надобности. Поэтому его конструкцию рассматривать не будем.

Статор изготавливается в виде корпуса с вмонтированными:

• сердечником-магнитопроводом;
• тремя одинаковыми обмотками, разнесенными симметрично на 120^O по углу с навитыми витками;
• выходными клеммами.

Провода обмоток выводятся на клеммные болты для подключения внешней сети. У отдельных моделей часть соединений может быть спрятана внутри корпуса, а на клемму приходить одной общей жилой. Этот прием иногда используется на двигателях с обмотками, смонтированными по схеме звезды. Второй способ их соединения называется треугольником.

Начало навивки каждой обмотки производители обозначают C1, C2, C3 или h2, h3, h4, а их окончания C4, C5, C6 или K1, K2, K3. Встречаются и другие способы заводской маркировки, особенно на двигателях последних моделей или иностранной сборки.

Силовые кабели питания для подключения к схеме заводятся на клеммник. Его конструкция обычно содержит перемычки для изменения схемы подключения обмоток, но может быть и без них, как показано на фотографии.

Принцип работы

Его будем рассматривать на примере схемы звезды, ибо отличительные черты, особенности для треугольника сказываются незначительно. Для понимания происходящих процессов при работе их можно не учитывать.

На каждую обмотку (а они разнесены на 120 градусов), подводится собственное фазное напряжение. В своей симметричной системе эти вектора разведены на такой же угол.

Под действием приложенной ЭДС в обмотках, обладающих маленьким активным сопротивлением и равным индуктивным, создаются симметричные синусоидальные токи, повторяющие форму векторов напряжений.

Более наглядно эти процессы принято показывать расположением векторных величин на единичной комплексной плоскости.

Каждый ток, проходящий по своей обмотке, образует электромагнитное поле, индуцирующее в роторе токи, создающие собственное магнитное поле.

Поскольку вектора напряжений сети вращаются с промышленной частотой, то токи статора, повторяя это движение, создают вращающееся магнитное поле, которое воздействует на ротор, раскручивает его.

Симметричная конструкция статора обеспечивает создание от каждой обмотки одинаковых сил индукции, равномерно приложенных к ротору.

Эти принципы заложены в основу работы двигателя при питании током от трехфазной схемы. Далее рассмотрим, как они выполняются при питании от однофазной цепи.

Особенности работы трехфазного двигателя от однофазного напряжения

У домашнего мастера нет трех фаз напряжения, ему приходится обходиться одной. Если ее подать только в одну обмотку, то теоретически ротор можно раскрутить. Но пользу от этого извлечь не получиться: слишком маленькая механическая мощность не позволит совершать полезную работу.

Подключение одного и того же напряжения во все три обмотки тоже не имеет смысла. Из одной фазы необходимо делать три или хотя бы две. Для этих целей создают преобразователь.

Существующие в продаже инверторные установки, использующие сложные электрические схемы, большие алгоритмы и микропроцессорную технику для подобного преобразования, мы специально сейчас не рассматриваем. Это отдельная тема.

Преобразовать напряжение из одной фазы можно за счет:

1. конденсаторной сборки;
2. дроссельных устройств;
3. изменения полярности напряжения;
4. комплексного сочетания емкостей, индуктивностей и выравнивания амплитуд токов в фазах.

Принципы работы конденсаторных сборок

Для работы в цепях переменного тока лучше подходят металлобумажные конструкции конденсаторов с марками МБГП, МБГО, КБГ и других подобных с напряжением от 400 вольт и более. Из них методом параллельного подключения набирают определенную емкость.

Применять модели электролитических конструкций крайне нежелательно из-за опасности их взрыва при нагреве. Как вариант, можно использовать специальные схемы подключения, учитывающие полярность пропускаемого через них тока и ограничивающие его амплитуду. Но, это сложно и не очень надежно.

Использование конденсатора для запуска двигателя основано на опережении угла тока, проходящего через емкость, относительно вектора приложенного напряжения на девяносто градусов. При этом угол тока не доходит до оптимальной величины на 30^O.

Принципы работы дроссельных устройств

На индуктивном сопротивлении ток отстает от вектора напряжения на такие же углы.

В обеих ситуациях возникает не достающий до оптимального поворота вектора сектор, выделенный на картинке желтым цветом. Он влияет на возникновение противодействующих моментов, создающих торможение, снижает механическую мощность.

Сами дроссели в готовом для запуска двигателя виде промышленностью практически не создаются. Их требуется изготовить, приложить определённые усилия для выполнения расчётов, сборки, наладки. Это не всем мастерам по силам.

Принципы изменения полярности входного напряжения

Объясним его на примере двух обмоток схемы звезды с разобранной нейтралью, когда в них поочередно подается один вектор напряжения, но с разной полярностью.

В итоге образуются два разных вектора тока, сдвинутых по углу. Даже такое небольшое смещение позволяет влиять на работу двигателя.

Принципы использования комплексного метода

Пользуясь поодиночке любым из трех рассмотренных способов невозможно обеспечить равномерное распределение векторов тока по обмоткам ни по углу, ни по амплитуде. Всегда возникает перекос.

Поэтому для создания полноценных условий работы двигателя необходимо использовать все три способа в комплексе. Многочисленные экспериментаторы создали более двух десятков отличающихся схем, но к единому мнению исследователи так и не пришли.

Одним из лучших методов создания преобразователя трехфазного напряжения является:

1. сборка обмоток статора по схеме треугольника;
2. подача напряжения прямой полярности на одну из обмоток;
3. изменение направления вектора напряжения на других за счет индуктивностей и конденсаторов;
4. выравнивание амплитуд токов в обмотках подбором токоограничивающих сопротивлений.

Хочется обратись внимание на последний пункт. Им часто пренебрегают, а зря. Одинаковые по величине токи формируют такие же силы индукции, образующие пропорциональные крутящие моменты. Нагрузка на ротор должна прикладываться не только симметрично, но и равномерно.

Когда этот принцип нарушается, то двигателю создаются неблагоприятные условия нагрузки.

Одна из оптимальных схем преобразователя напряжения, учитывающая выполнение перечисленных условий, представлена на нижерасположенной картинке.

Для ее реализации необходимо изготовить дроссель сложной конструкции с регулируемым воздушным зазором, который первоначально своими секциями перераспределяет напряжение по отдельным цепочкам для последующего изменения.

Преобразователь с таким подключением дросселя создает устойчивую работу двигателя под номинальными нагрузками, обеспечивает относительно небольшие потери энергии при вращении ротора.

Но, подобная схема не нашла практического применения по ряду причин:

• сложное самостоятельное изготовление и наладка;
• необходимость использования дефицитных деталей;
• повышенное потребление энергии самим преобразователем, превышающее мощность двигателя почти вдвое.

Особенно огорчает последний пункт, когда работу простого станка, созданного по сложной схеме своими руками за длительное время, требуется платить деньги, как за пользование сварочным оборудованием. Это настолько огорчает домашнего мастера, что он отказывается от дальнейшей эксплуатации созданного им устройства.

Промышленные предприятия тоже не используют этот метод из-за низкой экономической эффективности.

Продолжение темы, рассказывающей об оптимальных вариантах переделки асинхронного двигателя для его подключения к однофазной сети переменного тока, читайте в следующей статье. Рекомендуем не пропустить ее. Сейчас подошло время, чтобы подписаться на нашу рассылку.

А для закрепления материала рекомендуем просмотреть старый учебный фильм советских времен, хорошо рассказывающий об общем устройстве асинхронного двигателя и прекрасно объясняющий принципы его работы.

Возникающие у вас вопросы задавайте в комментариях.

Полезные товары

Как подключить электродвигатель 380В на 220В через конденсатор

Большинство собственников частных гаражей или мастерских сталкиваются с таким вопросом, как подключить электродвигатель 380В на 220В через конденсатор или другими методами. Некоторые виды оборудования, которые могут находиться в частной собственности, например, бетономешалки, точильные или деревообрабатывающие станки, потребляют большую мощность.

Обеспечить ее может асинхронный трехфазный двигатель, только главная его беда – расчет на подключение к силовой сети напряжением 380В, которое в большинстве частных домохозяйств отсутствует или сильно ограничено. Варианты выхода из существующей ситуации 380/220 рассмотрим далее.

Разница между однофазными и трехфазными агрегатами

Прежде чем приступить к непосредственному рассмотрению схем подключения типа 380/220, нужно разобраться в следующем:

• что собой представляют двигатели обоих классов,
• как они работают,
• каковы принципы функционирования однофазной (220) и трехфазной (380) сети.

Поскольку большинство асинхронных электродвигателей являются трехфазными (на 380В), то начнем, пожалуй, с них. Любой подобный агрегат имеет два ключевых элемента: подвижный ротор, соединенный с приводным валом, и неподвижный кольцевидный статор. Каждый из них имеет фазные обмотки, смещенные относительно друг друга на 120º. Принцип действия двигателя на 380В заключается в создании подвижного (вращающегося) магнитного поля. Оно создается в обмотках статора при подаче напряжения на них. За счет разности частот полей ротора и статора, между контактными обмотками возникает ЭДС, которая заставляет вал вращаться. На клеммы такого двигателя должны приходить три фазы (по 220 В) через соединение по схеме звезда или треугольник.

Однофазным принято называть силовой агрегат, рассчитанный на подключение к идентичной, чаще всего бытовой сети 220В. Учитывая, что любой такой кабель имеет две жилы (фаза и ноль), двигателю достаточно иметь всего одну фазную обмотку. По факту, на статоре конструктивно есть две обмотки, но одна используется как рабочая, а вторая – пусковая. Для того, чтобы двигатель на 220В начал работать, то есть, чтобы возникло вращающееся магнитное поле и следом за ним ЭДС, необходимо задействовать обе цепи. При этом, пусковая обмотка подключается через промежуточную емкостную/индуктивную цепь или же замыкается, если мощность агрегата мала.

Как можно заключить, главная разница между этими двумя классами двигателей (220 и 380 В) заключается не столько в количестве фаз/проводов подключения, сколько в организации пуска.

Особенности и способы подключения к однофазной сети

Однофазный ток 220В, подающийся на электродвигатель, точнее на его статор и ротор, формирует два равнозначных магнитных поля, вращающихся в противоположные стороны. Для того, чтобы заставить ротор вращаться, нужно вручную или за счет пусковых устройств организовать сдвиг фаз. Мощность будет ниже номинальной (50…70%), но двигатель будет работать.

Очевидно, что прямым включением одной из фазных обмоток к сети в 220В при неработающих остальных запустить двигатель не удастся. Следовательно, нужно все три фазы соединить через промежуточный контур. Сделать это можно двумя основными способами:

1. Емкостная цепь. Одна из обмоток двигателя подключается через емкость, которая формирует сдвиг фазы тока вперед на 90º. После пуска, эту цепь можно отключить,
2. Индуктивная цепь. Действует примерно так же, как и предыдущая, только сдвиг фазы происходит в обратном направлении.

Иногда бывает достаточно даже механического поворота ротора, чтобы двигатель на 380 заработал от 220.

Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор

Чаще всего при необходимости решения такой задачи используют рабочий и пусковой конденсаторы (батареи конденсаторов). Базовые схемы подключения треугольником и звездой на 380В можно видеть на следующей иллюстрации:

Нефиксированная кнопка «Разгон» используется для активации параллельно подключенного пускового конденсатора. Ее необходимо удерживать до тех пор, пока двигатель не наберет максимальных оборотов. После этого пусковую цепь необходимо обязательно разъединить, чтобы предотвратить перегревание обмоток. Если мощность двигателя мала, пусковым конденсатором можно пренебречь, работая только через рабочий.

Расчет емкости конденсаторов ведется по следующим формулам:

Емкость пускового конденсатора при этом должна быть вдвое выше рабочей. Если не прибегать к расчету по формулам, то можно воспользоваться значением 7 мкФ/кВт.

Практическое применение показывает, что более эффективным является подключение треугольником, так как при этом распределение напряжения в обмотках будет более равномерным, да и мощность снижается меньше. Есть правда одно ограничение, которое касается компоновки клеммного блока двигателя. Если под его крышкой находится лишь три вывода на 380, то имеет место заранее предустановленная схема соединения, которую не изменишь. Если же там располагается шесть выводов, то можно выбирать, какой вариант организовать. Характерное обозначение наносится на металлическую табличку с характеристиками.

Если 380-вольтовый двигатель предполагается использовать на 220В в режиме с частыми пусками и остановками, то базовую схему можно доработать с организацией цепи динамического торможения:

Здесь можно видеть включение двигателя треугольником через емкостную цепь конденсаторов С1 (пускового) и С2 (рабочего). Дополнительно организована цепь на транзисторе и элементе сопротивления, которая подключается трехпозиционным ключом. Когда он находится в положении «3», напряжение сети 220В поступает на обмотки статора и кнопкой К1 можно совершить его запуск. Для остановки двигателя ключ переводится в положение «1», после чего на обмотки подается постоянный ток и осуществляется торможение. Следует отметить, что этот переключатель имеет только два фиксированных положения «2» и «3». Для использования обычного двухпозиционного ключа в эту цепь необходимо будет добавить еще один конденсатор. Выглядит это следующим образом:

Ранее уже упоминался тот факт, что однофазный ток приводит к организации разнонаправленных эквивалентных магнитных полей статора и ротора, которые можно сдвинуть (заставить вращаться) в ту или иную сторону. Следовательно, можно реализовать на практике схему реверсного подключения электродвигателя на 380В:

Схема является в некотором роде комбинацией двух предыдущих, только здесь использованы сдвоенный переключатель и пуск через реле Р1.

Рассмотренные в статье схемы являются базовыми, но в зависимости от конкретного случая их можно модифицировать как угодно, чтобы добиться включения в однофазную сеть 220В трехфазного асинхронного электродвигателя на 380В.

Как использовать трехфазный двигатель в однофазном источнике питания

На этот раз я хотел бы поделиться некоторыми важными знаниями, которые я использовал при возникновении аварийной или критической ситуации. Что вы делаете, если у вас есть только трехфазный двигатель и однофазный источник питания?

Как использовать трехфазный двигатель в однофазном источнике питания? На самом деле трехфазный двигатель может работать в однофазном питании с помощью постоянного КОНДЕНСАТОРА. Эта небольшая вещь (конденсатор) очень полезна для работы трехфазного двигателя в однофазной сети поставка.

Согласно нашему последнему обсуждению трехфазного двигателя, обычно у него есть две (2) общие обмотки, соединение ЗВЕЗДА или ТРЕУГОЛЬНИК. В этом посте я объяснил, как подключить конденсатор в трехфазном двигателе, как изменить вращение двигателя, как оценить значение емкости и выбрать подходящий конденсатор.

Как установить и подключить конденсатор для трехфазного двигателя с однофазным питанием?

1) Подключение конденсатора для вращения ВПЕРЕД

-Для вращения ВПЕРЕД, мы должны установить конденсатор в соединение ТРЕУГОЛЬНИК, как показано на рисунке ниже.

* символ -> Изменение клеммы подключения * конденсатора позволяет инвертировать направление вращения двигателя.

2) Подключение конденсатора для ОБРАТНОГО вращения

— Для ОБРАТНОГО вращения, мы должны установить конденсатор в любые две фазы обмотки в соединении ЗВЕЗДА (Y), как показано на рисунке ниже.

* символ -> Изменение клеммы подключения * конденсатора позволяет инвертировать направление вращения двигателя.

Мощность двигателя

Мы должны учитывать выходную мощность двигателя при переходе с трехфазного источника питания на однофазный, чтобы соответствовать и подходить для нашего приложения. Но мы не можем получить фактическое значение из-за множества аспектов, которые мы должны рассчитать, и это так сложно. можете оценить приблизительное значение мощности двигателя в процентах (%) ниже: —

Как выбрать подходящий конденсатор?

Это очень важное решение, которое мы должны учитывать в отношении размера конденсатора, когда планируем запускать трехфазный двигатель от однофазного источника питания.При неправильном выборе это может повлиять на состояние двигателя, а его производительность также может повредить обмотку двигателя.

Ниже приводится приблизительное значение требуемого конденсатора. Мы должны учитывать рабочее напряжение VS напряжение сети, чтобы избежать повреждений обмотки трехфазного двигателя или самого конденсатора. См. Таблицу ниже: —

Причины, последствия и методы защиты

Для правильной работы любого трехфазного асинхронного двигателя он должен быть подключен к трехфазному источнику переменного тока с номинальным напряжением и нагрузкой.После запуска этих трехфазных двигателей они будут продолжать работать, даже если одна из трехфазных линий питания будет отключена. Потеря тока через одну из этих фаз питания описывается как однофазная.

Корабль оснащен сотнями двигателей, которые отвечают за работу различных насосов, механизмов и систем. К критически важным механизмам, таким как рулевой механизм, главный двигатель, генератор, котел и т. Д., Прикреплены трехфазные двигатели, которые запускают для них ту или иную основную или вспомогательную систему.

Дополнительная литература: Электродвигательная установка для кораблей

Трехфазный двигатель на 440 В, как правило, представляет собой индукционный двигатель со стандартной рамой и короткозамкнутым ротором, рассчитанный на 3 фазы переменного тока 440 В и частотой 60 Гц. Только двигатели малой мощности 0,4 кВт или меньше, в основном используемые для освещения и других систем малой мощности, являются однофазными двигателями 220 В 60 Гц.

Дополнительная литература: Понимание важности морского навигационного освещения

Причины однофазности

Однофазный режим — это электрическая неисправность, связанная с источником питания в случае асинхронного двигателя.Это происходит при размыкании одной из трехфазных цепей трехфазного двигателя; следовательно, остальные цепи несут избыточный ток. Это состояние однофазного режима обычно возникает, когда: —

— Один или несколько из трех резервных предохранителей перегорели (или плавкий провод плавкого предохранителя, если предохранитель проволочного типа)

— В цепи двигателя есть контакторы, которые подают ток. Один из контакторов разомкнут.

— Неправильная или неправильная настройка любого из защитных устройств, предусмотренных на двигателе, также может привести к однофазной фазе

— Если процедуры контактора не выполняются регулярно, они могут быть покрыты или покрыты слоем окисления, что приведет к однофазной работе.

— Контакты реле двигателя повреждены или сломаны

— Обрыв одного провода в цепи двигателя

— Из-за отказа оборудования системы питания

— Из-за короткого замыкания в одной фазе двигателя, соединенного звездой или треугольником

Дополнительная литература: Панели запуска двигателей на судах: техническое обслуживание и процедуры

— Перегорел предохранитель фидера или трансформатора

Эффект однофазного режима

Как упоминалось ранее, трехфазный двигатель — это двигатель переменного тока, который рассчитан на работу от трехфазного источника питания.Конструкция обоих типов двигателей схожа, поскольку у них обоих есть статор и вращатель. Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, а имеет поле, которое меняет направление на 180 градусов. Обычно однофазные двигатели не запускаются автоматически. Для этого используются дополнительные средства, такие как отключение пусковой обмотки или конденсатора.

Проблема однофазности в трехфазном асинхронном двигателе будет иметь следующие последствия:

— Если двигатель остановлен, он не может быть запущен, поскольку однофазный двигатель не может быть самозапускаемым (как объяснено выше), а также из-за системы безопасности, предусмотренной в трехфазном двигателе для защиты его от перегрева

— Если однофазные неисправности возникают во время работы двигателя, он будет продолжать работать (если это не предусмотрено дополнительной системой аварийного отключения) из-за крутящего момента, создаваемого оставшимися двумя фазами, который создается в соответствии с требованиями нагрузки.

— Поскольку оставшиеся две фазы выполняют дополнительную работу по сравнению с одной фазой по умолчанию, они будут перегреваться, что может привести к критическому повреждению обмоток.

— Однофазное включение приведет к увеличению тока на 2.В 4 раза больше среднего значения тока в оставшихся двух фазах

Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электрической системе

— Однофазный режим снижает скорость двигателя, и его частота вращения будет колебаться

— Шум и вибрация двигателя будут ненормальными. Это результат неравномерного крутящего момента оставшихся двух фаз

— Почти вся двигательная система на корабле имеет резервное устройство.Если двигатель выбран в режиме ожидания, с проблемой однофазной передачи — он не запустится, что приведет к отказу соответствующей системы

— Если проблема не устранена и двигатель продолжает работать, обмотки оплавятся из-за перегрева, что может привести к короткому замыканию или заземлению.

Дополнительная литература: Как найти замыкание на землю на борту судов?

— В таких условиях, если экипаж корабля соприкасается с двигателем, он получит удар электрическим током, который может быть даже смертельным.Перегрев обмотки в первую очередь связан с протеканием тока обратной последовательности.

— Это может вызвать перегрузку силовой установки, то есть вспомогательного двигателя, и его генератора.

Как защитить двигатель от повреждений из-за однофазного режима?

Такое состояние требует, чтобы двигатель был снабжен защитой, которая отключит его от системы до того, как двигатель выйдет из строя.

Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения.

Указанное выше правило не распространяется на двигатели системы рулевого управления, установленные на судне. Только при обнаружении одиночной фазы прозвучит сигнал тревоги; однако двигатель не останавливается, поскольку непрерывная работа двигателя рулевого управления имеет важное значение для безопасности или движения судна, особенно когда судно находится в заторах или при маневрировании.

Дополнительная литература: 8 общих проблем, обнаруженных в системе рулевого механизма судов

Наиболее часто используемые защитные устройства для однофазной сети: —

1) Устройство электромагнитной перегрузки

В этом устройстве все три фазы двигателя оснащены реле перегрузки.При увеличении значения тока это реле автоматически срабатывает, и двигатель отключается.

Это устройство работает по принципу электромагнитного эффекта, создаваемого током.

По мере увеличения значения тока электромагнит в катушке также увеличивается, что приводит в действие реле и активирует реле отключения, и двигатель останавливается.

Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле на судовой электрической цепи

В этой системе предусмотрена временная задержка, поскольку при запуске двигатель потребляет много токов, которые могут привести к его отключению.

2) Термисторы

Кредит: Викимедиа

Термисторы — это небольшие тепловые устройства, которые используются вместе с электромагнитным реле перегрузки. Термисторы вставлены в три обмотки двигателя. Любое увеличение тока вызовет нагрев обмоток, что обнаруживается термисторами, посылающими сигналы на усилитель.

Связанное чтение: Цепь усилителя или операционный усилитель, используемый на корабле

Усилитель подключен к электромагнитному реле.Как только от термистора поступает сигнал о перегреве, этот усилитель увеличивает значение тока в катушке электромагнитного реле, которое активирует отключение, и двигатель останавливается или отключается.

3) Биметаллическая полоса

Кредит: Викимедиа

В этом методе биметаллическая полоса размещается таким образом, чтобы обнаруживать перегрев в цепи. Как только обнаруживается перегрев, эта биметаллическая полоса пытается расшириться из-за использования двух разных металлов и из-за того, что они имеют разный коэффициент расширения.Полоса пытается согнуться в сторону металла, имеющего высокий коэффициент расширения, и, наконец, замыкает цепь отключения, и двигатель отключается.

4) Стандартная защита пускателя двигателя от перегрузки

Предусмотрен трехфазный двигатель для обеспечения однофазного режима. На всех фазах предусмотрены нагреватели от перегрузки, которые обнаруживают любую перегрузку в фазе, и если нагрузка намного превышает допустимую для двигателя, нагреватели отключают стартер до того, как обмотка двигателя будет повреждена.

Как обнаружить однофазное повреждение?

Для экипажа судна жизненно важно знать, перешел ли двигатель в однофазный режим. Трехфазный асинхронный двигатель обычно снабжен устройством обнаружения перегрузки для однофазного обнаружения. Тем не менее, машина может выйти из строя в любой момент, и, как опытный судовой инженер, он / она должны знать, как обычно звучит, на ощупь или работает двигатель.

Дополнительная литература: 10 Электромонтажники, которые должны знать морские инженеры на борту судов

При проверке двигателя судна важно сохранять бдительность, чтобы обнаружить проблемы, связанные с однофазным режимом:

— Необычный гудящий шум от двигателя

— Двигатель вибрирует с большей частотой, чем обычно

— Запах раскаленной и обгоревшей меди (изоляция) (Узнайте, как проверка изоляции с помощью мегомметра помогает предотвратить несчастные случаи)

— Видимый легкий дым / дым из корпуса двигателя

Чтобы устранить неисправность и снова запустить двигатель с однофазного на трехфазный, немедленно остановите двигатель и переключитесь на резервный двигатель.Проверьте параметры двигателя, указанные на табличке, прикрепленной к корпусу, и устраните неисправность двигателя.

Проведите надлежащий визуальный осмотр обмотки двигателя и проверьте целостность и сопротивление заземления. Также выполняется проверка источника питания двигателя, чтобы определить причину неисправности, если двигатель не диагностирует неисправность.

Дополнительная литература: Как ремонтировать двигатели на кораблях

Как только проблема будет обнаружена и устранена, поместите двигатель в коробку. Перед подключением двигателя к нагрузке включите органы управления двигателем и выполните тестовый запуск двигателя для всех важных параметров (например,грамм. напряжение, ток, частота вращения, температура и т. д.) и сравните со значениями, указанными на табличке.

Убедитесь, что все размеры соответствуют техническим характеристикам паспортной таблички. Как только тестовый запуск двигателя на холостом ходу будет удовлетворен, включите нагрузку и проверьте характеристики двигателя, чтобы убедиться, что проблема устранена и двигатель теперь работает эффективно в 3-фазном режиме.

Отказ от ответственности: Взгляды авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li.last + li {clear: both;}]]>

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Трехфазная система имеет три токоведущих провода, которые подают напряжение 440 В на крупных потребителей. В то время как однофазная система имеет один токоведущий провод, который используется в бытовых целях. Ниже приведены основные преимущества трехфазной системы перед однофазной системой.

• Более высокая мощность
  Номинальная мощность, то есть мощность трехфазной машины, почти в 1,5 раза превышает номинальную мощность (мощность) однофазной машины того же размера.

• Постоянная мощность
  В однофазных цепях подаваемая мощность пульсирует. Даже когда напряжение и ток совпадают по фазе, мощность равна нулю дважды в каждом цикле. В то время как в многофазной системе передаваемая мощность почти постоянна, когда нагрузки находятся в сбалансированном состоянии.

• Экономика передачи энергии
  Трехфазная система требует только 75% веса проводящего материала от веса, необходимого для однофазной системы, чтобы передавать такое же количество энергии на фиксированное расстояние при заданном напряжении.

• Превосходство трехфазных асинхронных двигателей
  Трехфазные асинхронные двигатели имеют широкую область применения в промышленности, поскольку ниже приведены следующие преимущества.

1. Трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися , тогда как однофазные асинхронные двигатели не запускаются автоматически. Это означает, что однофазный двигатель не имеет пускового момента и, следовательно, ему необходимы вспомогательные средства для запуска на начальной стадии.

2. Трехфазные асинхронные двигатели имеют на более высокий коэффициент мощности и КПД на , чем у однофазных асинхронных двигателей.

• Размер и вес генератора переменного тока
  Трехфазный генератор переменного тока имеет небольшие размеры и легкий вес по сравнению с однофазным генератором переменного тока.

• Требования к меди и алюминию
  Трехфазная система требует меньше меди и алюминия для системы передачи по сравнению с однофазной системой передачи.

• Частота вибрации
  В трехфазном двигателе частота вибраций меньше по сравнению с однофазным двигателем, поскольку в однофазном двигателе передаваемая мощность зависит от тока и постоянно изменяется.

• Зависимость
  Однофазная нагрузка может эффективно питаться от трехфазной нагрузки или системы, но трехфазная система не может зависеть или питаться от однофазной системы.

• Крутящий момент
  В трехфазной системе создается равномерный или постоянный крутящий момент, тогда как в однофазной системе создается пульсирующий крутящий момент.

Как работает 3-фазный асинхронный двигатель переменного тока

Эта статья и видео будут посвящены основам трехфазного асинхронного двигателя переменного тока, одного из наиболее распространенных на сегодняшний день типов промышленных электродвигателей. Этот обзор объяснит, что такое трехфазная мощность, как работает закон Фарадея, поймет основные компоненты асинхронного двигателя и влияние количества полюсов статора на номинальную скорость и крутящий момент двигателя.

---

Вы также можете посмотреть видео ниже с обзором трехфазных асинхронных двигателей переменного тока.

Что такое трехфазное питание?

Первое, что нам нужно понять о трехфазном асинхронном двигателе, — это первая часть его названия — трехфазная мощность. Однофазный источник питания использует два провода для обеспечения синусоидального напряжения. В трехфазной системе три провода используются для обеспечения одинакового синусоидального напряжения, но каждая фаза сдвинута на 120 °.В любой момент времени, если вы сложите напряжение каждой фазы, сумма будет постоянной. Однофазное питание подходит для жилых домов или других приложений с низким энергопотреблением, но трехфазное питание [JS2] обычно требуется для промышленных приложений или приложений с более высокой мощностью. Это потому, что он может передавать в три раза больше мощности, используя только в 1,5 раза больше проводов. Это делает энергоснабжение более эффективным и экономичным.

---

Что такое закон Фарадея?

Другой принцип, лежащий в основе асинхронных двигателей переменного тока, исходит из закона Фарадея.Британский ученый Майкл Фарадей обнаружил, что изменяющееся магнитное поле может индуцировать ток и, наоборот, ток может индуцировать магнитное поле. Используя правило правой руки, вы можете предсказать направление магнитного поля. Для этого представьте, что вы берете прямой провод большим пальцем, направленным в направлении тока. Ваши пальцы будут сгибаться в направлении линий магнитного потока.

---

Майк держит маркер, чтобы продемонстрировать правило правой руки

Компоненты асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель состоит из двух основных компонентов: статора и ротора.Статор состоит из внешних обмоток или магнитов и неподвижен. Статор неподвижен. Ротор — это внутреннее ядро, и это то, что на самом деле вращается в двигателе. Ротор вращается.

Трехфазный асинхронный двигатель — ротор внутри статора

Беличья конструкция является наиболее распространенным типом асинхронных двигателей, поскольку они самозапускаются, надежны и экономичны. В этой конструкции ротор похож на колесо для хомяка или «беличью клетку», отсюда и название. Ротор состоит из внешнего цилиндра из металлических стержней, закороченных на концах.Внутренняя часть состоит из вала и прочного сердечника, сделанного из стальных пластин.

Как это работает

Для достижения крутящего момента на валу двигателя через статор подается ток. Это создает вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует ток в роторе. Из-за этого индуцированного тока ротор также создает магнитное поле и начинает следовать за статором из-за магнитного притяжения. Ротор будет вращаться медленнее, чем поле статора, и это называется «скольжением».’Если бы ротор вращался с той же скоростью, что и статор, ток не индуцировался бы, а значит, и крутящий момент. Разница в скорости колеблется в пределах 0,5-5% в зависимости от обмотки двигателя.

---

Обмотки и полюса

Трехфазные двигатели доступны в конфигурациях с 2, 4, 6, 8 и более полюсами. Количество полюсов в обмотках определяет идеальную скорость двигателя. Двигатель с большим числом полюсов будет иметь меньшую номинальную скорость, но более высокий номинальный крутящий момент.Из-за этого двигатели с высоким полюсом иногда называют моментными двигателями и могут использоваться для замены двигателя с редуктором. Идеальное соотношение между числом полюсов, частотой и скоростью определяется следующим:

Взаимосвязь между числом полюсов и частотой вращения асинхронного двигателя.

Заключение

3-фазные асинхронные двигатели переменного тока

состоят из статора и ротора. Во время работы через статор пропускается ток, который создает магнитное поле и приводит к вращению ротора.Скорость вращения вала и приложенный крутящий момент зависят от рабочей частоты и количества пар полюсов в обмотках двигателя. Если вы заинтересованы в нашей линейке асинхронных двигателей, мотор-редукторов или даже серводвигателей, свяжитесь с инженером KEB, заполнив форму обратной связи ниже.

---

Разница между однофазным и трехфазным

Изображение большего размера Напряжение на виток x число витков

Жилой трансформатор для однофазной сети -Трансформаторы работают по принципу магнитной индукции при применении электричество к одной катушке провода создает магнитный поток, который возбуждает другая катушка провода с электричеством. -‘Трансформаторы не имеют движущихся частей, что обеспечивает долгую безотказную жизнь при нормальных условиях условия ». Внутри трансформатора — катушки с проволокой. назвал первичным а также вторичный обмотки. Каждая катушка обернутый вокруг ламинированного железного сердечника или более эффективного аморфного металла ядро. Металлический сердечник используется обеими катушками, но катушки с проволокой «изолированы» друг от друга. Они электрически разделены. Там нет общего провода между первичной и вторичной обмотками, используется только металлический сердечник.Как работают трансформаторы pdf -Имеют разное количество повороты провода или изменяя соотношение витков на каждой катушке, уменьшит или повысит вольтаж. Различное напряжение может быть достигнуто по всей сети с помощью варьируя количество витков на первичной и вторичной обмотках. -The 7200 вольт Горячий провод и нейтраль подключены к первичной змеевик через 2 отвода h2 и h3, расположенных сверху трансформатор. -Подача заявления 7200 вольт на первичной катушке будет производить 240 вольт на вторичная сторона, потому что трансформатор выбранный для работы, имеет правильное соотношение оборотов для жилого вольтаж.Подключение горячего и нейтрального напряжения 7200 В через первичная обмотка трансформатора замыкает цепь, в результате чего электроны колебаться вперед и назад 60 раз в секунду. Этот поток электронов на первичная обмотка вызывает электроны на вторичной катушке колеблются с той же частотой. — вторичная сторона имеет 3 отвода X1 X2 X3, расположенных на стороне трансформатора: 2 выходы X1 X2 для Горячие провода и 1 выход X3 в центре для нейтрального провода -Жилые дома получают 3 провода, состоящие из 2 не совпадающих по фазе и 1 Нейтрально.Нейтральные провода на первичной и вторичной стороне из трансформатор связаны с заземляющий провод на опоре. Все нейтральные во всем сетки соединены вместе и соединены с проводами заземления, которые подключаются к заземляющие стержни для создания массивное заземление, обеспечивающее безопасность и стабильность сетка. — К Получив 240 вольт, вы вытягиваете горячий провод с каждого конца вторичной катушки. Эти два горячих провода не совпадают по фазе друг с другом, потому что электроны колеблющийся назад и вперед на вторичной катушке, и поскольку каждый горячий провод является подключен к другому концу катушки, каждый горячий провод несет электроны, которые ускоряются в разных направлениях друг от друга в любой момент момент времени. -По отключению нейтрали в центре катушки вы получите 1/2 напряжения или 120 вольт. Как а В результате, 120 вольт достигается при использовании 1 горячего и нейтрали. Пока 240 вольт достигается с помощью горячей проволоки с обоих концов вторичной катушки. -Как сноска, рисунок 2 горячих точки с одной стороны катушки не дает напряжение при подключении к прибору, поскольку оба Горячих в фазе друг с другом … каждый Hot должен приходить с противоположного конца вторичной обмотки. Ресурс Зачем нужен заземляющий провод

Подробнее: Трансформатор строительство. » сердечник обеспечивает путь с низким сопротивлением для магнитный поток. В железный сердечник обычно делают из очень тонких ламинаты, каждый покрыт утеплителем. Благодаря изоляции между отдельными слоями, потери от вихревых токов, наведенных на железо магнитным полем сердечник уменьшены ». Другие потери включают гистерезисные потери или тепловые потери, от атомов железа в ядре сопротивляясь изменению полярности, когда атомы перенастройка с изменением полярности, вызванной колебаниями тока, плюс потери от сопротивления сама обмотка (провод).’Потеря эффективности — это соотношение мощности доставлен на первичной стороне — к питанию, подаваемому на вторичную сторону. Трансформатор потеря может составлять от 0,5 до 8% », что означает 92-98% зависит от эффективности от величины силы тока, протекающей через цепь, и окружающей погоды условия и т. д. Номинальный ток воздушных проводов ‘Каждая фаза трансформатора состоит из двух отдельные обмотки катушки намотаны на общий металлический сердечник. На некоторых трансформаторы, обмотка низкого напряжения размещается ближе всего к сердечнику; то обмотка высокого напряжения затем размещается вокруг обеих обмоток низкого напряжения. и ядро.У других трансформаторов есть отдельные катушки, которые расположены рядом. к друг друга. Сила магнитного поля зависит от количества ток (амперы или количество электронов) и количество витков в обмотка. Когда ток уменьшается, магнитное поле сжимается ». Первичный против вторичного. » первичный всегда подключен к источнику питания, а вторичный всегда подключен к нагрузке ». Итак, если в доме есть солнечная энергия, которая возвращается в сеть, тогда нижний сторона напряжения может стать основной, когда мощность течет от то дом к распределительным проводам.Другой пример, во время силового отключение, если домашний или рабочий генератор работает, и подключен к панель выключателя и главный выключатель не выключены, тогда электричество будет пройти через трансформатор и полностью запитать распределительные провода вольтаж. Это создает опасность поражения электрическим током для монтажников, работающих на восстановить электроэнергию или расчистить завалы среди обрушенных линий электропередач. Передаточное число. » Электрический поле вокруг линий электропередачи в первую очередь зависит от напряжения ». ‘Величина напряжения, наведенного на каждом витке вторичной обмотки. будет таким же, как напряжение на каждом витке первичной обмотка.Общая сумма индуцированного напряжения будет равна сумме напряжения, индуцируемого на каждом витке ». Это объясняет, почему первичный и вторичные катушки имеют разное количество витков, и где расчет происходит из. Однофазный и 3-фазный ток или сила тока, потребляемая от линий электропередач. ток обратно пропорционален как напряжению, так и количеству витков на трансформаторе. E вольт N витков I ампер (амперы — это ток или электроны). Если первичное напряжение E1 составляет 7200 вольт, а вторичное напряжение E2 для бытовая однофазная сеть 240 вольт.Предположим, главный выключатель составляет 250 ампер, то I2 равен 250 ампер. С однофазным трансформатором для жилых помещений передаточное отношение 30: 1. Это означает I1 можно рассчитать: 250 ампер разделить на 30 = 8 ампер. Это означает, что 7200 первичная линия вольт должна обеспечивать 8 ток первичной обмотки … … во время максимума Применение. Напряжение остается неизменным (если не происходит скачка напряжения): 7200 на первичная и 240 вольт на второстепенный, сколько бы усилителей ни тянул домочадец. вольтаж падение не происходит в нормальных условиях, потому что все цепи подключены параллельно, а не последовательно. Поскольку электричество динамическое и доставляется по запросу, 8 ампер будет потребляться только от основного, когда в доме используется максимальное усилители на всех цепях. Главный выключатель на 250 А в бытовой панели быть рядом с отключением. Эффект умножается, когда распределительная линия обеспечивает питание сотнями или тысячами домов и предприятия. Сравните то же потребление тока для 3-х фаз. Первичное напряжение E1 те же 7200 вольт. Предположим, что основным выключателем также является те же 250 ампер, что и E2 250. Но давайте изменим вторичное напряжение Е2 до 480 вольт, обычно встречающихся в коммерческих трехфазных сетях. Повороты соотношение будет 15: 1. Это означает первичный ток I1 можно рассчитать: 250 ампер разделить на 15 = 16 ампер. Это означает, что 7200 первичная линия вольт должна обеспечивать 16 амперы к первичной катушке. За исключением каждая ветвь 3-фазной цепи потребляет 16 ампер от 3 отдельных проводов на раз в шахматном порядке при вращении генератора. В отличие от однофазных, которые тянет 8 ампер от 1 из 3 горячих проводов.В целом эффект таков, что 3-фазный обеспечивает большую мощность, больше кВА, или киловольт-ампер, или киловатт. -37 многожильная проволока из алюминиевого сплава является одним из широко используемых линий. Проволока диаметром 7/8 дюйма может выдерживают 500-1000 ампер в зависимости от погодных условий. Кулер температура, облака и ветер помогают снизить сопротивление, поэтому напряжение может протолкнуть больше электронов (сила тока) через матрицу проводника с меньше потерь мощности. Фотография сделана при монтаже ЛЭП. НИКОГДА не прикасайтесь к Линия электропередачи без 100% уверенности в том, что линия не проводит электричество. Если все на распределительной линии потребляли максимальные амперы во время рекордной жары сила тока в линии электропередачи будет начать греть выключатель на подстанции. Если выключатель подстанции отключил линию, другая цепь может принимать нагрузку, но иногда при пониженной мощности, что приводит к потере напряжения в месте падения напряжения. Или разгрузка где участки сети отключены на время. Сетка улучшения для надежность свели к минимуму проблему на короткий срок, но как летом повышение температуры, практика снижения потребления лучше всего выбор.Солнечные панели на крыше также могут помочь. Ресурсы: Исходная страница 6 Перегрев ЛЭП бесконтактных устройств 20034865 стр. 3 Как подключить переключатель генератора Причины поражения электрическим током Отключить кондиционер для сокращения времени работы Сколько ампер на линии электропередачи

Руководство по поиску и устранению неисправностей — Асинхронные двигатели

Используйте этот ресурс для устранения неполадок двигателя переменного тока. Если проблемы с двигателем не могут быть решены с помощью этого списка, обратитесь за помощью к своему поставщику .

1. Двигатель не запускается при первоначальной установке

• Двигатель подключен неправильно
  • Обратитесь к электрической схеме, чтобы убедиться, что двигатель подключен правильно.
• Двигатель поврежден, ротор задевает статор
  • Проверните вал двигателя и нащупайте трение.
• Неисправность источника питания или линии
  • Проверьте источник питания, перегрузку, предохранители, элементы управления и т. Д..

2. Двигатель работал, затем не запускается

• Сработал предохранитель или автоматический выключатель
  • Замените предохранитель или переустановите прерыватель.
• Статор закорочен или заземлен (двигатель издает гудение и срабатывает автоматический выключатель или предохранитель)
  • Убедитесь в отсутствии утечек через змеевики. При обнаружении утечек мотор необходимо заменить.
• Двигатель перегружен или заклинило
  • Убедитесь, что нагрузка свободна.Сравните потребление тока двигателя в амперах с номиналом на паспортной табличке.
• Возможно, вышел из строя конденсатор (на однофазном двигателе)
  • Сначала разрядите конденсатор. Чтобы проверить конденсатор, установите вольтметр на шкалу RX100 и прикоснитесь щупами к клеммам конденсатора. Если конденсатор в порядке, стрелка подскочит до нуля Ом и снова переместится на высокое значение. Устойчивый нулевой уровень сопротивления указывает на короткое замыкание; устойчиво высокое сопротивление указывает на обрыв цепи.

3.Мотор работает, но гаснет

• Падение напряжения
  • Если напряжение ниже 90% номинального значения двигателя, обратитесь в свою энергетическую компанию или убедитесь, что другое оборудование не отнимает мощность у двигателя.
• Нагрузка увеличена
  • Убедитесь, что нагрузка не изменилась и оборудование не затянулось. Если это вентилятор, убедитесь, что поток воздуха не изменился.

4.Мотор слишком долго разгоняется

• Конденсатор неисправен
  • Проверьте конденсатор согласно предыдущим инструкциям.
• Неисправные подшипники
  • Подшипники с шумом или шероховатостью должны быть заменены поставщиком двигателя.
• Напряжение слишком низкое
  • Убедитесь, что напряжение в пределах 10% от номинального значения двигателя. Если нет, обратитесь в свою энергетическую компанию или проверьте, не отнимает ли какое-либо другое оборудование питание от двигателя.

5. Двигатель вращается в неправильном направлении

• Неправильный монтаж
  • Заново смонтируйте двигатель согласно схеме, прилагаемой к двигателю. Электрические схемы Groschopp можно найти на странице «Электрические схемы» в нашем разделе ресурсов или на страницах отдельных двигателей.

6. Двигатель перегружен / постоянно капает термозащита

• Слишком высокая нагрузка
  • Убедитесь, что груз не зажат.Если двигатель заменяется, убедитесь, что номинальные характеристики такие же, как у старого двигателя. Если предыдущий двигатель был особой конструкции, стандартный двигатель не сможет воспроизвести его характеристики. Снимите нагрузку с двигателя и проверьте мощность двигателя без нагрузки. Оно должно быть меньше номинальной нагрузки, указанной на паспортной табличке (верно только для трехфазных двигателей).
• Слишком высокая температура окружающей среды
  • Убедитесь, что двигатель получает достаточно воздуха для надлежащего охлаждения.Большинство двигателей рассчитано на работу при температуре окружающей среды не выше 40 ° C. (Примечание: исправный двигатель может быть горячим на ощупь.)

7. Перегрев двигателя

• Перегрузка. Сравните фактический (измеренный) ток с номиналом на паспортной табличке.
  • Найдите и удалите источник чрезмерного трения в двигателе или нагрузке. Уменьшите нагрузку или замените двигатель на двигатель большей мощности.
• Однофазный (только трехфазный)
  • Проверить ток на всех фазах.Должно быть примерно так же.
• Неправильная вентиляция
  • Проверьте внешний вентилятор охлаждения, чтобы убедиться, что воздух правильно движется через каналы охлаждения. Если накопилось слишком много грязи, очистите двигатель.
• Несимметричное напряжение (только трехфазное)
  • Проверить напряжение на всех фазах. Должно быть примерно так же.
• Трение ротора о статор
• Повышенное или пониженное напряжение
  • Проверьте входное напряжение на каждой фазе двигателя, чтобы убедиться, что двигатель работает при напряжении, указанном на паспортной табличке.
• Обрыв обмотки статора (только трехфазный)
  • Проверьте сопротивление статора на всех трех фазах на предмет баланса.
• Неправильные соединения
  • Проверьте все электрические соединения на предмет надлежащей заделки, зазоров, механической прочности и целостности цепи. См. Схему подключения двигателя.

8. Двигатель вибрирует

• Двигатель смещен относительно нагрузки
• Несбалансированная нагрузка (приложение с прямым приводом)
  • Снимите двигатель с нагрузки и осмотрите двигатель самостоятельно.Убедитесь, что вал двигателя не погнут.
• Неисправные подшипники двигателя
  • Проверить двигатель самостоятельно. Если подшипники неисправны, вы услышите шумы или почувствуете неровности.
• Слишком малая нагрузка (только однофазное)
  • Некоторая вибрация при небольшой нагрузке является стандартной. Рассмотрите возможность перехода на двигатель меньшего размера из-за чрезмерной вибрации.
• Неисправна обмотка
  • Проверить обмотку на короткое замыкание или разрыв цепи.Усилители также могут быть высокими. При дефектной обмотке замените двигатель.
• Высокое напряжение
  • Проверьте источник питания, чтобы убедиться в правильности напряжения.

9. Отказ подшипников

• Нагрузка на двигатель может быть чрезмерной или несбалансированной
  • Проверьте нагрузку двигателя и проверьте натяжение приводного ремня, чтобы убедиться, что оно не слишком туго. Несбалансированная нагрузка также приведет к выходу подшипников из строя.
• Высокие температуры окружающей среды
  • Если двигатель используется в среде с высокими температурами окружающей среды, может потребоваться другой тип смазки для подшипников.Возможно, вам потребуется проконсультироваться с заводом-изготовителем.

    No related posts.