Підключення 3 х фазного двигуна в однофазну мережу. Трифазний двигун в однофазної мережі без конденсаторів. Двигун з магнітним пускачем

В трифазного мережі зазвичай є 4 дроти (3 фази і нуль). Може бути ще окремий провід «земля». Але бувають і без нульового проводу.

Як визначити напруга у вашій мережі?
Дуже просто. Для цього потрібно виміряти напругу між фазами і між нулем і фазою.

У мережах 220/380 В напруга між фазами (U1, U2 і U3) дорівнюватиме 380 В, а напруга між нолём і фазою (U4, U5 і U6) дорівнюватиме 220 В.
У мережах 380 / 660В напруга між будь-якими фазами (U1, U2 і U3) дорівнюватиме 660В, а напруга між нулем і фазою (U4, U5 і U6) дорівнюватиме 380 В.

Можливі схеми підключення обмоток електродвигунів

Асинхронні електродвигуни мають три обмотки, кожна з яких має початок і кінець і відповідає своїй фазі. Системи позначення обмоток можуть бути різними. В сучасних електродвигунах прийнята система позначення обмоток U, V і W, а їх висновки позначають цифрою 1 початок обмотки і цифрою 2 - її кінець, тобто обмотка U має два висновки: U1 і U2, обмотка V - V1 і V2, а обмотка W - W1 і W2.

Однак до сих пір ще в експлуатації перебувають старі асинхронні двигуни, зроблені за часів СРСР і мають стару радянську систему маркування. У них початку обмоток позначаються C1, C2, C3, а кінці - C4, C5, C6. Значить, перша обмотка має висновки C1 і C4, друга - C2 і C5, а третя - C3 і C6.

Обмотки трифазних електродвигунів можна підключати по двом різним схемам: зіркою (Y) або трикутником (Δ).

Підключення електродвигуна по схемі зірка

Назва схеми підключення обумовлено тим, що при з'єднанні обмоток за даною схемою (див. Малюнок справа), візуально це нагадує трипроменеву зірку.

Як видно зі схеми підключення електродвигуна, все три обмотки своїм одним кінцем з'єднані разом. При такому підключенні (мережа 220/380 В), до кожної обмотці окремо підходить напруга 220 В, а до двох обмоток, сполученим послідовно, - напруга 380 В.

Основною перевагою підключення електродвигуна по схемі зірка є невеликі пускові струми, так як напруга живлення 380 В (міжфазне) споживають відразу 2 обмотки, на відміну від схеми «трикутник». Але при такому підключенні потужність питомого електродвигуна обмежена (головним чином з економічних міркувань): зазвичай по зірці включають відносно слабкі електродвигуни.

Підключення електродвигуна за схемою трикутник

Назва цієї схеми також йде від графічного зображення (див. Правий малюнок):

Як видно зі схеми підключення електродвигуна - «трикутник», обмотки підключаються послідовно один до одного: кінець першої обмотки з'єднується з початком другої і так далі.

Тобто до кожної обмотці буде докладено напруга 380 В (при використанні мережі 220/380 В). В цьому випадку по обмоткам тече більший струм, по трикутнику зазвичай включають двигуни більшої потужності, ніж при з'єднанні по зірці (від 7,5 кВт і вище).

Підключення електродвигуна до трифазної мережі на 380 В

Послідовність дій така:

1. Для початку з'ясовуємо, на яку напругу розрахована наша мережа.
2. Далі дивимося на табличку, яка є на електродвигуні, вона може виглядати так (зірка Y / трикутник Δ):

(~ 1, 220)

220В / 380В (220/380, Δ / Y)

(~ 3, Y, 380В)

Двигун для трифазної мережі
(380 / 660В (Δ / Y, 380В / 660В)

3. Після ідентифікації параметрів мережі і параметрів електричного підключення електродвигуна (зірка Y / трикутник Δ), переходимо до фізичного підключення до електромережі електродвигуна.
4. Щоб включити трифазний електродвигун, потрібно одночасно подати напругу на всі 3 фази.
Досить часта причина виходу з ладу електродвигуна - робота на двох фазах. Це може статися через несправний пускача, або при перекосі фаз (коли напруга в одній з фаз сильно менше, ніж в двох інших).
Є 2 способи підключення електродвигуна:
- використання автоматичного вимикача або автомата захисту електродвигуна

Ці пристрої при включенні подають напругу відразу на всі 3 фази. Ми рекомендуємо ставити саме автомат захисту електродвигуна серії MS, так як його можна налаштувати в точності на робочий струм електродвигуна, і він буде чуйно відстежувати його підвищення в разі перевантаження. Це пристрій в момент пуску дає можливість деякий час працювати на підвищеному (пусковому) струмі, що не відключаючи двигун.
Звичайний же автомат захисту потрібно ставити з перевищенням номінального струму електродвигуна, з урахуванням пускового струму (в 2-3 рази вище номіналу).
Такий автомат може відключити двигун тільки в разі КЗ або його заклинювання, що часто не забезпечує необхідної оборони.

Використання пускача

Пускач являє собою електромеханічний контактор, який замикає кожну фазу з відповідною обмоткою електродвигуна.
Привід механізму контактора здійснюється за допомогою електромагніту (соленоїда).

Пристрій електромагнітного пускача:

Магнітний пускач влаштований досить просто і складається з наступних частин:

(1) Котушка електромагніта
(2) Пружина
(3) Рухома рама з контактами (4) для підключення харчування мережі (або обмоток)
(5) Контакти нерухомі для підключення обмоток електродвигуна (мережі харчування).

При подачі живлення на котушку, рама (3) з контактами (4) опускається і замикає свої контакти на відповідні нерухомі контакти (5).

Типова схема підключення електродвигуна з використанням пускача:

При виборі пускача слід звертати увагу на напруга живлення котушки магнітного пускача і купувати його у відповідності з можливістю підключення до конкретної мережі (наприклад, якщо у вас є тільки 3 дроти і мережу на 380 В, то котушку потрібно брати на 380 В, якщо у вас мережу 220/380 В, то котушка може бути і на 220 В).

5. Проконтролювати, в правильну сторону крутиться вал.
Якщо потрібно змінити напрямок обертання валу електродвигуна, то потрібно просто поміняти місцями будь-які 2 фази. Це особливо важливо при запітиванія відцентрових електронасосів, що мають строго певний напрямок обертання робочого колеса

Як підключити вимикач поплавця до трифазного насосу

З усього вищеописаного стає зрозуміло, що для управління трифазним електродвигуном насоса в автоматичному режимі з використанням поплавкового вимикача МОЖНА просто розривати одну фазу, як це робиться з монофазним двигунами в однофазної мережі.

Найпростіший спосіб - використовувати для автоматизації магнітний пускач.
У цьому випадку досить поплавковий вимикач вбудувати послідовно в ланцюг харчування котушки пускача. При замиканні ланцюга поплавком буде замикатися ланцюг котушки пускача, і включатися електродвигун, при розмиканні - буде відключатися харчування електродвигуна.

Підключення електродвигуна до однофазної мережі 220 В

Зазвичай для підключення до однофазної мережі 220В використовуються спеціальні двигуни, призначені для підключення саме до такої мережі, і питань з їх харчуванням не виникає, тому що для цього просто потрібно вставити вилку (більшість побутових насосів оснащені стандартною вилкою Шуко) в розетку

Іноді потрібне підключення трифазного електродвигуна до мережі 220 В (якщо, наприклад, немає можливості провести трифазну мережу).

Максимально можлива потужність електродвигуна, який можна включити в однофазну мережу 220 В, становить 2,2 кВт.

Найпростіший спосіб - підключити електродвигун через частотний перетворювач, розрахований на живлення від мережі 220 В.

Слід пам'ятати, що частотний перетворювач на 220 В, видає на виході 3 фази по 220 В. Тобто підключити до нього можна тільки електродвигун, який має напруга живлення на 220 В трифазного мережі (зазвичай це двигуни з шістьма контактами в распаячних коробці, обмотки яких можна підключити як по зірці, так і по трикутнику). В даному випадку потрібно підключення обмоток по трикутнику.

Можливо ще більш просте підключення трифазного електродвигуна в мережу 220 В з використанням конденсатора, але таке підключення призведе до втрати потужності електродвигуна приблизно на 30%. Третя обмотка живиться через конденсатор від будь-якої іншої.

Даний тип підключення ми розглядати не будемо, так як нормально з насосами такий спосіб не працює (або при старті двигун не запускається, або електродвигун перегрівається через зниження потужності).

Використання частотного перетворювача

В даний час досить активно все стали застосовувати частотні перетворювачі для керування частотою обертання (оборотами) електродвигуна.

Це дозволяє не тільки економити електроенергію (наприклад, при використанні частотного регулювання насосів для подачі води), але і управляти подачею насосів об'ємного типу, перетворюючи їх в дозувальні (будь-які насоси об'ємного принципу дії).

Але дуже часто при використанні частотних перетворювачів не звертають уваги на деякі нюанси їх застосування:

Регулювання частоти, без доопрацювання електродвигуна, можлива в межах регулювання частоти +/- 30% від робочої (50 Гц),
- при збільшенні частоти обертання понад 65 Гц потрібна заміна підшипників на посилені (зараз за допомогою ПП можливо підняти частоту струму до 400 Гц, звичайні підшипники просто розвалюються на таких швидкостях),
- при зменшенні частоти обертання вбудований вентилятор електродвигуна починає працювати неефективно, що призводить до перегріву обмоток.

Через те, що не звертають уваги при проектуванні установок на такі «дрібниці», дуже часто електродвигуни виходять з ладу.

Для роботи на низькій частоті ОБОВ'ЯЗКОВО потрібна установка додаткового вентилятора примусового охолодження електродвигуна.

Замість кришки вентилятора встановлюється вентилятор примусового охолодження (див. Фото). В цьому випадку, навіть при зниженні оборотів вала основного двигуна,
додатковий вентилятор забезпечить надійне охолодження електродвигуна.

Ми маємо великий досвід модернізації електродвигунів для роботи на низькій частоті.
На фото можна бачити гвинтові насоси з додатковими вентиляторами на електродвигунах.

Дані насоси використовуються в якості дозуючих насосів на харчовому виробництві.

Сподіваємося, що дана стаття допоможе вам правильно підключити електродвигун до мережі самостійно (ну або хоча б зрозуміти, що перед вами не електрик, а «спеціаліст широкого профілю»).

Технічний директор
ТОВ "Насоси Ампік"
Моїсеєв Юрій.

В роботі електриків поширеною завданням є підключення двигуна, розрахованого на три фази, в однофазну мережу. Виконати це, на перший погляд, непросте завдання без допомоги додаткових приладів складно. Пристроями, які дозволяють мотору з трьома фазами працювати в мережі 220 В, є різні фазосдвигающие елементи. З їх різноманіття найчастіше для цих цілей вибирають ємність. Правильно підібрати конденсатор для трифазного двигуна можна за допомогою схем і нескладних формул.

Асинхронні електродвигуни з трьома обмотками на статорі переважають в різних галузях сільського господарства. Їх застосовують для приводу пристроїв вентиляції, прибирання гною, приготування кормів, подачі води. Популярність таких моторів обумовлена \u200b\u200bнизкою переваг:

Підключити трифазний двигун на 220 можна намагатися, знаючи відмінності схем з'єднання обмоток. Кількість фаз, на яке розрахований двигун, можна визначити за кількістю затискачів в його клемної коробки: у трифазного в ній буде 6 висновків, а у однофазного два або чотири.

Обмотки мотора з трьома фазами з'єднуються за встановленою схемою, званої «зіркою» або «трикутником». Кожна з них має свої переваги і недоліки. При з'єднанні в зірку кінці обмоток з'єднані. У клемної коробки ця схема з'єднання буде відображена використанням двох перемичок між зажимами з позначеннями «С6», «С4», «С5». Якщо ж обмотки двигуна з'єднуються в трикутник, то до кожного кінця приєднується початок. У клемної коробки будуть використані три перемички, які будуть з'єднувати затискачі «С1» і «С6», «С2» і «С4», «С3» і «С5».

Необхідність фазосдвигающих елементів

При підключенні трифазного електродвигуна в мережу 220 В пусковий обертовий момент не виникає. Тому виникає потреба в підключенні пускових пристроїв. Вони створюють зрушення фаз, який дозволяє мотору запускатися і тривало працювати під навантаженням.

Як фазосдвигающих елементів можуть бути використані:

• опір;
• індуктивність;
• ємність.

Через підключення трифазного двигуна через конденсатор вал починає обертатися при подачі напруги. Приєднання ємності гарантує мотору не тільки пуск, а й утримування навантаження тривалий час.

Підключити трифазний електродвигун в мережу 220 В можна тільки після вивчення схеми з'єднання обмоток і призначення пристрою, який він буде приводити в дію.

Приєднання конденсатора до обмоток двигуна необхідно виконувати, дотримуючись деякі правила. Підключення трифазного двигуна до однофазної мережі проводиться з використанням однієї з двох стандартних схем: «зірка» або «трикутник».

У моторах середньої і високої потужності необхідно дві ємності - робоча і пускова. Робочий конденсатор Ср необхідний для виникнення кругового поля при номінальному режимі роботи. Пусковий конденсатор Сп потрібен для створення кругового поля при пуску з номінальним навантаженням на валу.

Порядок підключення при «зірці»:

Порядок підключення при схемі «трикутник»:

• З'єднати в коробці клем висновки котушок мотора, встановивши три перемички між зажимами С1 і С6, С2 і С4, С3 і С5.
• Приєднати конденсатори до початку і кінця однієї фази (С1, С4 або С2, С5 або С3, С6).
• Підвести нуль до клеми перемички, вільної від ємності, а фазу до будь-якого іншого затискача.

Для зміни напрямку обертання валу потрібно або напруга, або конденсатори приєднати до іншої фази двигуна.

Вибираючи конденсатор, необхідно попередити ситуацію, при якій фазний струм перевищить своє номінальне значення. Тому до підрахунками необхідно підійти дуже ретельно - неправильні результати можуть привести не тільки до поломки конденсатора, а й перегорання обмоток двигуна.

На практиці для пуску моторів невеликої потужності користуються спрощеним підбором виходячи з міркувань, що для кожних 100 Вт потужності двигуна необхідно 7 мкФ ємності при з'єднанні в трикутник. При підключенні обмотки в зірку це значення зменшується вдвічі. Якщо в однофазну мережу приєднують мотор на три фази з потужністю 1 квт, то необхідний конденсатор зарядом 70-72 мкФ при з'єднанні обмоток трикутником, і 36 мкФ в разі підключення зіркою.

Розрахунок необхідного значення ємності для роботи виконується за формулами.

При схемі з'єднання зіркою:

Якщо обмотки утворюють трикутник:

I - номінальний струм двигуна. Якщо з яких-небудь причин його значення невідомо, для розрахунку необхідно скористатися формулою:

При цьому U \u003d 220 В при з'єднанні зіркою, U \u003d 380В - трикутником.

Р - потужність, яка вимірюється в ватах.

При пуску двигуна із значним навантаженням на валу паралельно з робочою ємністю необхідно включити пускову.

Її значення розраховують за формулою:

Сп \u003d (2,5 ÷ 3,0) Ср

Пускова ємність повинна перевищувати значення робочої в 2,5 - 3 рази.

Дуже важливим є правильний вибір значення напруги для конденсатора. Цей параметр, так само як і ємність, впливає на ціну і габарити приладу. Якщо напруга мережі більше номінального значення конденсатора, пусковий пристрій вийде з ладу.

Але і використовувати обладнання з підвищеним напругою також не варто. Адже це призведе до неефективного збільшення габаритів конденсаторної батареї.

Оптимальним є значення напруги конденсатора в 1,15 раз перевищує значення напруги мережі: Uk \u003d 1,15 U с.

Дуже часто при включенні мотора з трьома обмотками в однофазну мережу використовуються конденсатори типу КДБ-МН або БГТ (термостійкі). Вони виконані з паперу. Металевий корпус повністю герметичний. Має прямокутний вид. Необхідно враховувати, що допустимі значення напруги і ємності, позначені на приладі, вказані для постійного струму. Тому при роботі на змінному струмі необхідно зменшувати показники напруги конденсатора в 2 рази.

Вибір схеми підключення

Обмотки одного і того ж двигуна можна з'єднати або зіркою, або трикутником. Вибирати схему з'єднання потрібно по навантаженню. Якщо трифазний мотор в однофазної мережі буде приводити в рух будь-якої малопотужний механізм, то можна вибрати схему з'єднання «зірка». При цьому робочий струм буде невеликий, але габарити і ціна конденсаторної батареї значно знизяться.

У разі великого навантаження при роботі або в момент пуску, обмотки двигуна обов'язково повинні бути включені за схемою «трикутник». Це забезпечить достатній струм для тривалої роботи. До недоліків слід віднести значну ціну і габарити конденсаторів.

Якщо після приєднання конденсаторів і подачі напруги мотор гуде, але не запускається, причини можуть бути різноманітними:

Гучний неприємний шум при включенні мотора і обертанні вала свідчить про перевищеній ємності конденсатора.

Працювати трифазний двигун в однофазної мережі буде непогано. Недоліком буде лише розвивається їм потужність - не 100%, а 60-80% номінальної. Якщо ємність використовується тільки для пуску, то корисна потужність двигуна не перевищить 60% його номінальної потужності.

У різних аматорських електромеханічних верстатах і пристроях в більшості випадків використовуються трифазні асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором. На жаль, трифазна мережа в побуті - явище дуже рідкісне, тому для їх живлення від звичайної електричної мережі любителі використовують фазосдвігающій конденсатор, щоне дозволяє в повному обсязі реалізувати потужність і пускові характеристики двигуна.

Асинхронні трифазні електродвигуни, а конкретно саме їх, в слідстві широкого поширення, нерідко доводиться застосовувати, складаються з нерухомого статора і рухомого ротора. У пазах статора з кутовою відстанню в 120 електричних градусів укладені провідники обмоток, почала і кінці яких (C1, C2, C3, C4, C5 і C6) виведені в розподільну коробку.

Підключення "трикутник" (для 220 вольт)

Підключення "зірка" (для 380 вольт)

Розподільна коробка трифазного двигуна до положення перемичок для підключення за схемою зірка

При включенні трифазного мотора до трифазної мережі по його обмоток в різний момент часу по черзі починає йти струм, що створює крутиться магнітне поле, яке ведетвзаімодействіе з ротором, примушуючи його крутитися. При підключенні мотора в однофазних мережу, крутний момент, здатний зрушити ротор, не створюється.

У разі якщо ви можете під'єднати движок на стороні до трифазної мережі то опредилить потужність неважко. В розрив однієї з фаз ставимо амперметр. Запускаємо. Показання амперметра умнажаем на фазовий напруга.

У хорошій мережі воно 380. Отримуємо потужність P \u003d I * U. Віднімаємо% 10-12 на ККД. Чи отримуєте фактично вірний результат.

Для вимірювання оборотів є механічні прилади. Хоча на слух також можливо визначити.

Посеред різних методів включення трифазних електродвигунів в однофазну мережу найбільш звичайний - включення третього контакту через фазосдвігающій конденсатор.

Підключення трифазного двигуна до однофазної мережі

Частота обертання трифазного мотора, що працює від однофазних мережі, залишається практично тією ж, як і при його підключенні в трифазну мережу. На жаль, цього не можна сказати про потужності, втрати якої сягають значних розмірів. Чіткі значення втрати сили знаходяться в залежності від схеми включення, умов роботи мотора, величини ємності фазосдвигающей конденсатора. Приблизно, трифазний двигун в однофазних мережі втрачає в межах 30-50% власної сили.

Мало хто трифазні електродвигуни готові добре діяти в однофазних мережах, але більша частина з них справляються з цим завданням цілком задовільно - в разі якщо не брати до уваги втрати потужності. У головному для роботи в однофазних мережах використовуються асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором (А, АО2, АОЛ, АПН та ін.).

Асинхронні трифазні двигуни розраховані на 2 номінальних напруги мережі - 220/127, 380/220 і так далі Найбільш поширені електродвигуни з робочою напругою обмоток 380 / 220В (380В - для "зірки", 220 - для "трикутника"). Найбільша напруга для "зірки", найменше - для "трикутника". У паспорті і на табличці движків не рахуючи інших характеристик вказується робоча напруга обмоток, схема їх з'єднання і ймовірність її зміни.

Таблички трифазних електродвигунів

Позначення на табличці А говорить про те, що обмотки мотора можуть бути підключені як "трикутником" (на 220), так і "зіркою" (на 380). При підключенні трифазного мотора в однофазних мережу краще застосовувати схему "трикутник", так як в даному випадку движок втратить менше сили, ніж при включенні "зіркою".

Табличка Б інформує, що обмотки мотора приєднані за схемою "зірка", і в розгалужувальної коробці не передбачена можливість переключити їх на "трикутник" (мається не більше ніж 3 виведення). В даному випадку залишається або змиритися з великою втратою потужності, підключивши движок за схемою "зірка", або, втілившись в обмотку електродвигуна, спробувати вивести відсутні кінці, щоб з'єднати обмотки за схемою "трикутник".

У разі якщо робоча напруга мотора становить 220 / 127В, то до однофазної мережі на 220 движок можливо підключити лише за схемою "зірка". При включенні 220В за схемою "трикутник", двигун згорить.

Почала і кінці обмоток (різні варіанти)

Напевно, головна складність включення трифазного мотора в однофазних мережу полягає в тому, щоб розібратися в електропроводах, що виходять в розподільну коробку або, при відсутності останньої, просто виведених назовні мотора.

Найпростіший варіант, коли в наявному двигуні на 380 / 220В обмотки вже підключені за схемою "трикутник". В даному випадку необхідно просто під'єднати токоподводящие електропроводи і робочий і пусковий конденсатори до клем мотора згідно зі схемою підключення.

У разі якщо в двигуні обмотки з'єднані "зіркою", і є ймовірність поміняти її на "трикутник", то такий випадок також не можна віднести до трудомістким. Необхідно просто поміняти схему включення обмоток на "трикутник", використавши для цього перемички.

Визначення початків і кінців обмоток. Насправді все важче, в разі якщо в розподільну коробку виведено 6 проводів без вказівки про їх приналежність до конкретної обмотці і позначення початків і кінців. В даному випадку йдеться тільки про брак рішенням 2-ух завдань (Хоча до того як цим займатися, необхідно спробувати пошукати в мережі деяку документацію до електродвигуна. У ній можливо описано до чого відносяться електропроводи різних забарвлень.):

визначенню пар проводів, що мають відношення до однієї обмотці;

знаходженню початку і кінця обмоток.

1-ша завдання вирішується "прозваніваніем" всіх проводів тестером (виміром опору). Коли приладу немає, можливо розв'язати цю проблему за допомогою лампочки від ліхтарика і батарейок, під'єднуючи наявні електропроводи в ланцюг по черзі з лампочкою. У разі якщо остання спалахує, значить, два перевіряються кінця відносяться до однієї обмотці. Цим методом визначаються 3 пари проводів (A, B і C на малюнку нижче) мають відношення до 3 обмоткам.

Визначення пар проводів відносяться до однієї обмотці

Друге завдання, потрібно визначити початку і кінці обмоток, тут буде дещо складніше і буде необхідна наявність батарейки і стрілочного вольтметра. Цифровий для цього завдання не підійде через інертність. Порядок визначення решт і почав обмоток показаний на схемах 1 і 2.

Знаходження початку і кінця обмоток

До кінців однієї обмотки (наприклад, A) підключається батарейка, до кінців інший (наприклад, B) - стрілочний вольтметр. Зараз, коли порвати контакт проводів А з батарейкою, стрілка вольтметра хитнеться в якусь сторону. Потім потрібно підключити вольтметр до обмотці С і зробити таку ж операцію з розривом контактів батарейки. При необхідності змінюючи полярність обмотки С (міняючи місцями кінці С1 і С2) необхідно домогтися того, щоб стрілка вольтметра хитнулася в таку ж сторону, як і в випадку з обмоткою В. Точно так само перевіряється і обмотка А - з батарейкою, приєднаної до обмотці C або B.

В кінцевому підсумку всіх маніпуляцій повинно вийти наступне: при розриві контактів батарейки з будь-якої з обмоток на 2-х інших повинен з'являтися електричний потенціал однаковою полярності (стрілка пристрої гойдається в одну сторону). Зараз залишається помітити висновки 1-го пучка як почала (А1, В1, С1), а висновки іншого - як кінці (А2, В2, С2) і з'єднати їх за потрібною схемою - "трикутник" або "зірка" (коли напруга мотора 220 / 127В).

Витяг відсутніх кінців. Напевно, самий непростий варіант - коли движок має злиття обмоток по схемі "зірка", і немає можливості переключити її на "трикутник" (в розподільну коробку виведено не більше ніж 3 електропроводи - початку обмоток С1, С2, С3).

В даному випадку для включення мотора за схемою "трикутник" потрібно вивести в коробку відсутні кінці обмоток С4, С5, С6.

Схеми включення трифазного мотора в однофазну мережу

Включення за схемою "трикутник". У разі домашньої мережі, з точки зору отримання більшої вихідної потужності більш відповідним вважається однофазное включення трифазних двигунів за схемою "трикутник". При цьому їх потужність може досягати 70% від номінальної. 2 контакту в розгалужувальної коробці приєднуються безпосередньо до електропроводів однофазної мережі (220В), а 3-ий - через робочий конденсатор Ср до будь-якого з 2-ух перших контактів або електропроводів мережі.

Обеспечивание запуску. Запуск трифазного мотора без навантаження можливо виробляти і від робочого конденсатора (докладніше нижче), але в разі якщо електродвигун має якусь навантаження, він або не запуститься, або стане набирати обертів надзвичайно повільно. Тоді вже для швидкого запуску потрібен допоміжний пусковий конденсатор Сп (розрахунок ємності конденсаторів описаний нижче). Пускові конденсатори включаються лише на час запуску двигуна (2-3 сек, поки обороти не досягнуть приблизно 70% від номінальних), потім пусковий конденсатор необхідно відключити і розрядити.

Комфортний пуск трифазного мотора за допомогою особливого вимикача, одна пара контактів якого замикається, утримуючи кнопку. При її відпуску одні контакти розмикаються, а інші залишаються включеними - поки не буде натиснута кнопка "стоп".

Вимикач для запуску електродвигунів

Реверс. Напрямок обертання двигуна залежить від того, до якого контакту ( "фазі") приєднана третя фазная обмотка.

Напрямком обертання можливо управляти, приєднавши останню, через конденсатор, до двохпозиційного перемикача, з'єднаному двома своїми контактами з першої і 2-ий обмотками. Залежно від положення перемикача движок стане крутитися в одну або іншу сторону.

На малюнку нижче представлена \u200b\u200bсхема з пусковим і робочим конденсатором і клавішею реверсу, що дозволяє виробляти комфортне керування трифазним двигуном.

Схема підключення трифазного двигуна до однофазної мережі, з реверсом і кнопкою для підключення пускового конденсатора

Підключення по схемі "зірка". Подібна схема підключення трифазного двигуна в мережу з напругою 220В використовується для електродвигунів, у яких обмотки розраховані на напругу 220 / 127В.

Конденсатори. Потрібна ємність робочих конденсаторів для роботи трифазного мотора в однофазної мережі знаходиться в залежності від схеми включення обмоток мотора і інших характеристик. Для з'єднання "зіркою" ємність розраховується за формулою:

Cр \u003d 2800 I / U

Для з'єднання "трикутником":

Cр \u003d 4800 I / U

Де Ср - місткість робочого конденсатора в мкФ, I - струм в А, U - напруга мережі в В. Струм розраховується за формулою:

I \u003d P / (1.73 U n cosф)

Де Р - потужність електродвигуна кВт; n - ККД двигуна; cosф - коефіцієнт потужності, 1.73 - коефіцієнт, що визначає відповідність між лінійним і фазним струмами. ККД і коефіцієнт потужності вказані в паспорті та на табличці двигуна. Традиційно їх значення розташовується в діапазоні 0,8-0,9.

На практиці значення ємності робочого конденсатора при приєднанні "трикутником" можливо порахувати за полегшеною формулою C \u003d 70 Pн, де Pн - номінальна потужність електродвигуна в кВт. Згідно цій формулі на кожні 100 Вт потужності електродвигуна потрібно близько 7 мкФ ємності робочого конденсатора.

Коректність підбору ємності конденсатора перевіряється результатами експлуатації двигуна. У разі якщо її значення виявляється більше, ніж потрібно за цих умов роботи, движок стане перегріватися. Якщо ємність виявилася менш необхідної, вихідна потужність електродвигуна стане дуже низькою. Має сенс підшукувати конденсатор для трифазного мотора, починаючи з невеликої ємності і рівномірно підвищуючи її значення до раціонального. У разі якщо є можливість, краще вибрати ємність виміром струму в електропроводах приєднаних до мережі і до робочого конденсатору, наприклад струмовимірювальні кліщі. Значення струму повинно бути ближчим. Виміри варто робити при тому режимі, в якому движок буде діяти.

При визначенні пусковий ємності виходять, перш за все, з вимог створення потрібного пускового моменту. Чи не плутати пускову ємність з ємністю пускового конденсатора. На наведених вище схемах, пускова ємність дорівнює сумі ємностей робочого (Ср) і пускового (Сп) конденсаторів.

У разі якщо за умовами роботи запуск електродвигуна трапляється без навантаження, то пускова ємність традиційно приймається однаковою робочої, іншими словами пусковий конденсатор не потрібен. В даному випадку схема підключення спрощується і здешевлюється. Для такого спрощення і основне здешевлення схеми, можливо організувати ймовірність відключення навантаження, наприклад, зробивши можливість швидко і комфортно змінювати положення мотора для падіння пасової передачі, або зробивши для пасової передачі притискає ролик, наприклад, як у ремінного зчеплення мотоблоків.

Запуск під навантаженням вимагає присутності додаткової ємності (Сп) підключається тимчасово пуску двигуна. Підвищення відключається ємності призводить до зростання пускового моменту, і при деякому конкретному її значенні момент досягає свого максимального значення. Подальше підвищення ємності призводить до зворотного ефекту: пусковий момент починає зменшуватися.

Відштовхуючись від умови пуску двигуна під навантаженням найближчій до номінальної, пускова ємність повинна бути в 2-3 рази більше робочої, тобто, в разі якщо ємність робочого конденсатора 80 мкФ, то ємність пускового конденсатора повинна бути 80-160 мкФ, що забезпечить пускову ємність (сума ємності робочого і пускового конденсаторів) 160-240 мкФ. Хоча в разі якщо двигун має маленьку навантаження при запуску, ємність пускового конденсатора можливо менше або її може і небути взагалі.

Пускові конденсатори діють нетривалий час (всього кілька секунд за весь період підключення). Це дає можливість використовувати при запуску двигуна більш дешеві пускові електролітичні конденсатори, спеціально створені для цієї мети.

Зауважимо, що у двигуна приєднаного до однофазної мережі через конденсатор, що працює в відсутності навантаження, по обмотці, яка живиться через конденсатор, слід ток на 20-30% перевершує номінальний. Тому, в разі якщо движок використовується в недовантажених режимі, то ємність робочого конденсатора слід мінімізувати. Але тоді вже, в разі якщо движок запускався без пускового конденсатора, останній має можливість знадобитися.

Набагато краще застосовувати не 1 великий конденсатор, а кілька набагато менше, частково через здатність підбору гарної ємності, під'єднуючи додаткові або відключаючи непотрібні, останні застосовують в якості пускових. Потрібне число микрофарад набирається паралельним з'єднанням декількох конденсаторів, відштовхуючись від того, що сумарна ємність при паралельному з'єднанні підраховується за формулою:

Визначення початку і кінця фазних обмоток асинхронного електродвигуна

Асинхронні трифазні двигуни поширені у виробництві і побуті. Особливість полягає в тому, що приєднати їх можна як до трифазної, так і однофазної мережі. У випадку з однофазними двигунами це неможливо: вони працюють тільки при харчуванні від 220В. А які існують способи підключення двигуна 380 Вольт? Розглянемо, як з'єднувати статорні намотування в залежності від кількості фаз в електромережі з використанням ілюстрацій і навчального відео.

Розрізняють дві базові схеми (відео та схеми в наступному підрозділі статті):

• трикутник,
• зірка.

Перевага з'єднання трикутником - робота на максимальній потужності. Але при включенні електродвигуна в намотках продукуються високі пускові струми, небезпечні для техніки. При підключенні зіркою пуск мотора плавний, оскільки струми при ньому низькі. Але досягти максимальної потужності при цьому не вийде.

У зв'язку з вищесказаним двигуни при харчуванні від 380 Вольт з'єднують тільки зіркою. Інакше високий вольтаж при включенні трикутником здатний розвинути такі пускові струми, що агрегат вийде з ладу. Але при високому навантаженні видаваної потужності може не вистачати. Тоді вдаються до хитрощів: запускають двигун зіркою для безпечного включення, а потім переключаються з цієї схеми на трикутник для набору високої потужності.

Трикутник і зірка

Перед тим, як розглянемо ці схеми, домовимося:

• У статора є 3 обмотки, у кожної з яких - по 1 початку і по 1 кінця. Вони виведені назовні у вигляді контактів. Тому для кожної намотування їх 2. Будемо позначати: обмотка - О, кінець - К, початок - Н. На схемі нижче 6 контактів, пронумерованих від 1 до 6. Для першої обмотки початок - 1, кінець - 4. Згідно з прийнятими позначеннями це НО1 і К4. Для другої обмотки - АЛЕ2 і КО5, для третьої - НО3 і КО6.
• В електромережі 380 Вольт 3 фази: A, B і C. Їх умовні позначення залишимо колишніми.

При з'єднанні обмоток електродвигуна зіркою спочатку з'єднують все початку: НО1, АЛЕ2 і НО3. Тоді до К4, КО5 і КО6 відповідно подають живлення від A, B і C.

При підключенні асинхронного електродвигуна трикутником кожне початок з'єднують з кінцем намотування послідовно. Вибір порядку номерів обмоток довільний. Може вийти: НО1-КО5-АЛЕ2-КО6-НО3-КО2.

З'єднання зіркою і трикутником виглядають так:

Бувають у житті ситуації, коли потрібно включити якесь промислове обладнання в звичайну домашню мережу електроживлення. Тут же виникає проблема з числом дротів. У машин, призначених для експлуатації на підприємствах, висновків, як правило, три, а буває і чотири. Що з ними робити, куди їх підключати? Ті, хто намагався випробувати різні варіанти, переконалися, що мотори просто так крутитися не хочуть. Чи можливо взагалі однофазне підключення трифазного двигуна? Так, домогтися обертання можна. На жаль, в цьому випадку неминуче падіння потужності майже вдвічі, але в деяких ситуаціях це - єдиний вихід.

Напруги і їх співвідношення

Для того щоб зрозуміти, як підключити трифазний двигун до звичайної розетки, слід розібратися, як співвідносяться напруги в промисловій мережі. Загальновідомі величини напруг - 220 і 380 Вольт. Раніше ще було 127 В, але в п'ятдесяті роки від цього параметра відмовилися на користь більш високого. Звідки взялися ці «чарівні цифри»? Чому не 100, або 200, або 300? Начебто круглі цифри вважати легше.

Велика частина промислового електрообладнання розрахована на підключення до трифазної мережі Напруга кожної з фаз по відношенню до нейтрального проводу становить 220 Вольт, зовсім як в домашній розетки. Звідки ж беруться 380 В? Це дуже просто, достатньо розглянути трикутник з кутами в 60, 30 і 30 градусів, який представляє собою векторна діаграма напруг. Довжина найдовшою боку буде дорівнює довжині стегна, помноженої на cos 30 °. Після нехитрих підрахунків можна переконатися, що 220 х cos 30 ° \u003d 380.

Пристрій трифазного двигуна

Не всі типи промислових двигунів можуть працювати від однієї фази. Найпоширеніші з них - «робочі конячки», які складають більшість електромашин на будь-якому підприємстві - асинхронні машини потужністю в 1 - 1,5 кВА. Як працює такий трифазний двигун в трифазній мережі, для якої він призначений?

Винахідником цього революційного пристрою став російський вчений Михайло Осипович Доліво-Добровольський. Цей видатний електротехнік був прихильником теорії трифазної мережі, яка в наш час стала головною. трифазний працює за принципом індукції струмів від обмоток статора на замкнуті провідники ротора. В результаті їх протікання по короткозамкненим обмоткам в кожній з них виникає магнітне поле, яке набирає у взаємодію з силовими лініями статора. Так виходить, що обертає момент, що приводить до кругового руху осі двигуна.

Обмотки розташовані під кутом 120 °, таким чином, що обертається поле, створюване кожної з фаз, послідовно штовхає кожну намагнічуватися сторону ротора.

Трикутник або зірка?

Трифазний двигун в трифазній мережі може включатися двома способами - за участю нейтрального проводу або без нього. Перший спосіб називається «зірка», в цьому випадку кожна з обмоток знаходиться під (між фазою і нулем), рівним в наших умовах 220 В. Схема підключення трифазного двигуна «трикутником» передбачає послідовне з'єднання трьох обмоток і подачу лінійного (380 В) напруги на вузли комутації. У другому випадку двигун видаватиме більшу приблизно в півтора рази потужність.

Як включити мотор в зворотному напрямку?

Управління трифазним двигуном може припускати необхідність зміни напрямку обертання на протилежне, тобто реверс. Щоб цього досягти, потрібно просто поміняти місцями два дроти з трьох.

Для зручності зміни схеми в клемній коробці двигуна передбачені перемички, виконані, як правило, з міді. Для включення «зіркою» ніжно з'єднати три вихідних дроти обмоток разом. «Трикутник» виходить трохи складніше, але і з ним впорається будь-який електрик середньої кваліфікації.

фазосдвигаючі ємності

Отже, часом виникає питання про те, як підключити трифазний двигун в звичайну домашню розетку. Якщо просто спробувати приєднати до вилки два дроти, він обертатися не стане. Для того щоб справа пішла, потрібно зімітувати фазу, зсунувши подається напруга на якийсь кут (бажано 120 °). Домогтися цього ефекту можна, якщо застосувати фазосдвігающій елемент. Теоретично це може бути і індуктивність, і навіть опір, але частіше за все трифазний двигун в однофазної мережі включається з використанням електричних позначаються на схемах латинською буквою С.

Що стосується застосувань дроселів, то воно утруднено через складність визначення їх значення (якщо воно не зазначено на корпусі приладу). Для виміру величини L потрібен спеціальний прилад або зібрана для цього схема. До того ж вибір доступних дроселів, як правило, обмежений. Втім, експериментально будь фазосдвігающій елемент підібрати можна, але це справа клопітка.

Що відбувається при включенні двигуна? На одну з точок з'єднання подається нуль, на іншу - фаза, а на третю - якесь напруження, зрушене на деякий кут щодо фази. Зрозуміло і неспеціалісту, що робота двигуна не буде повноцінною відносно механічної потужності на валу, але в деяких випадках достатньо самого факту обертання. Однак вже при запуску можуть виникати деякі проблеми, наприклад, відсутність початкового моменту, здатного зрушити ротор з місця. Що робити в цьому випадку?

пусковий конденсатор

У момент пуску валу потрібні додаткові зусилля для подолання сил інерції і тертя спокою. Щоб збільшити момент обертання, слід встановити додатковий конденсатор, що підключається до схеми тільки в момент старту, а потім відключається. Для цих цілей найкращим варіантом є застосування замикає кнопки без фіксації положення. Схема підключення трифазного двигуна зі стартовим конденсатором наведена нижче, вона проста і зрозуміла. У момент подачі напруги слід натиснути на кнопку «Пуск», і створить додаткового зрушення фази. Після того як двигун розкрутиться до потрібних обертів, кнопку можна (і навіть потрібно) відпустити, і в схемі залишиться тільки робоча ємність.

Розрахунок величини ємностей

Отже, ми з'ясували, що для того, щоб включити трифазний двигун в однофазної мережі, потрібна додаткова схема підключення, в яку, крім пускової кнопки, входять два конденсатора. Їх величину потрібно знати, інакше працювати система не буде. Для початку визначимо величину електричної ємності, необхідну для того, щоб змусити ротор рушити з місця. При паралельному включенні вона являє собою суму:

С \u003d С ст + Ср, де:

З ст - стартова додаткова відключається після розбігу ємність;

З р - робочий конденсатор, що забезпечує обертання.

Ще нам буде потрібно величина номінального струму I н (вона вказана на табличці, прикріпленій до двигуна на заводі-виробнику). Цей параметр також можна визначити за допомогою нехитрої формули:

I н \u003d P / (3 х U), де:

U - напруга, при підключенні «зіркою» - 220 В, а якщо «трикутник», то 380 В;

P - потужність трифазного двигуна, її іноді в разі втрати таблички визначають на око.

Отже, залежно необхідної робочої потужності обчислюються за формулами:

З р \u003d Ср \u003d 2800 I н / U - для «зірки»;

З р \u003d 4800 I н / U - для «трикутника»;

Пусковий конденсатор повинен бути більше робочого в 2-3 рази. Одиниця виміру - мікрофарад.

Є і зовсім вже простий спосіб обчислення ємності: C \u003d P / 10, але ця формула швидше дає порядок цифри, ніж її значення. Втім, повозитися в будь-якому випадку доведеться.

Чому потрібна підгонка

Метод розрахунку, наведений вище, є приблизними. По-перше, номінальне значення, вказане на корпусі електричної ємності, може істотно відрізнятися від фактичного. По-друге, паперові конденсатори (взагалі кажучи, річ недешева) часто використовуються колишні у вживанні, і вони, як всякі інші предмети, схильні до старіння, що призводить до ще більшого відхилення від зазначеного параметра. По-третє, ток, який буде споживатися двигуном, залежить від величини механічного навантаження на валу, а тому оцінити його можна тільки експериментально. Як це зробити?

Тут потрібно трохи терпіння. В результаті може вийти досить об'ємний набір конденсаторів, Головне - після закінчення роботи все гарненько закріпити, щоб не відвалювалися припаяні кінці від вібрацій, що виходять від мотора. А потім не зайвим буде ще раз проаналізувати результат і, можливо, спростити конструкцію.

Складання батареї ємностей

Якщо в розпорядженні у майстри немає спеціальних електролітичних кліщів, що дозволяє заміряти струм без розмикання кіл, то слід підключити амперметр послідовно до кожного проводу, який входить в трифазний двигун. В однофазної мережі буде протікати сумарне значення, а підбором конденсаторів слід прагнути до найбільш рівномірного завантаження обмоток. При цьому слід пам'ятати про те, що при послідовному підключенні загальна ємність зменшується згідно із законом:

Також необхідно не забувати і про такий важливий параметр, як напруга, на яке розрахований конденсатор. Воно повинно бути не менше номінального значення мережі, а краще з запасом.

розрядний резистор

Схема трифазного двигуна, включеного між однією фазою і нейтральним проводом, іноді доповнюється опором. Воно служить для того, щоб на стартовому конденсаторі не накопичує заряд, що залишається після того, як машина вже виключена. Ця енергія існує небезпека ураження електричним удар, не небезпечний, але вкрай неприємний. Для того щоб убезпечити себе, слід паралельно з пускової ємністю з'єднати резистор (у електриків це називається «зашунтувати»). Величина його опору велика - від половини Мегом до Мегом, а за розмірами він невеликий, тому досить і полуваттной потужності. Втім, якщо користувач не боїться бути «ущипнути», то без цієї деталі цілком можна і обійтися.

Використання електролітів

Як уже зазначалося, плівкові або паперові електричні ємності дорогі, і придбати їх не так просто, як хотілося б. Можна зробити однофазне підключення трифазного двигуна з використанням недорогих і доступних електролітичних конденсаторів. При цьому зовсім вже дешевими вони теж не будуть, так як повинні витримувати 300 Вольт постійного струму. Для безпеки їх слід зашунтувати напівпровідниковими діодами (Д 245 або Д 248, наприклад), але не зайвим буде пам'ятати про те, що під час пробиття цих приладів змінну напругу потрапить на електроліт, і він спершу сильно нагріється, а потім вибухне, голосно і ефектно. Тому без крайньої необхідності краще все ж використовувати конденсатори паперового типу, що працюють під напругою хоч постійним, хоч змінним. Деякі майстри цілком допускають застосування електролітів в пускових ланцюгах. В силу короткочасного впливу на них змінної напруги, вони можуть і не встигнути вибухнути. Краще не експериментувати.

Якщо немає конденсаторів

Де звичайні громадяни, які не мають доступу до користуються попитом електричним і електронним деталей, їх купують? На блошиних ринках і «блошиних ринках». Там вони лежать, дбайливо Випаяв чиїмись (зазвичай літніми) руками зі старих пральних машин, телевізорів та іншої вийшла з ужитку і ладу побутової та промислової техніки. Просять за ці вироби радянського виробництва чимало: продавці знають, що якщо деталь потрібна, то її куплять, а якщо немає - і даром не візьмуть. Буває, що як раз найнеобхіднішого (в даному випадку конденсатора) якраз і немає. І що ж робити? Не біда! Зійдуть і резистори, тільки потрібні потужні, бажано керамічні і оскловані. Звичайно, ідеальний опір (активне) фазу не зрушується, але в цьому світі нічого немає ідеального, і в нашому випадку це добре. Кожне фізичне тіло має власну індуктивністю, електричною потужністю і резистивний, будь воно крихітної порошиною або величезною горою. Включення трифазного двигуна в розетку стає можливим, якщо на вищенаведених схемах замінити конденсатор опором, номінал якого обчислюється за формулою:

R \u003d (0,86 x U) / kI, де:

kI - величина струму при трифазному підключенні, А;

U - наші вірні 220 Вольт.

Які двигуни підійдуть?

Перед тим як купувати за чималі гроші мотор, який дбайливий господар збирається використовувати в якості приводу для точильного кола, циркулярної пилки, дриля або іншого якого-небудь корисного домашнього пристрою, не завадить подумати про його застосовності для цих цілей. Не кожен трифазний двигун в однофазної мережі взагалі зможе працювати. Наприклад, серію МА (у нього короткозамкнений ротор з подвійною кліткою) слід виключити, щоб не довелося тягти додому чималий і даремний вага. Взагалі, найкраще спочатку поекспериментувати або запросити досвідченого людини, електромеханіка, наприклад, і порадитися з ним перед покупкою. Цілком підійде асинхронний двигун трифазний серії УАД, АПН, АО2, АТ і, звичайно ж, А. Ці індекси вказані на заводських табличках.