ПОДКЛЮЧЕНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ К ОДНОФАЗНОЙ ЦЕПИ

Тема сегодняшнего обзора – подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть и, соответственно, применение силовой установки как однофазного агрегата. Существует две принципиальные схемы включения: с пусковым блоком, или с постоянно работающей пусковой емкостью. Второй вариант, когда используется пусковая емкость, считается более предпочтительным.

При конденсаторном включении в формировании вращающегося магнитного поля принимают участие все три обмотки, которые при помощи емкости (С), индуктивности (L) и активного сопротивления (R) создают не симметричную систему токов. Стоит отметить, что подключение 3х фазного двигателя в однофазную сеть при помощи конденсатора имеет свои особенности. Например, после запуска одна из фаз одновременно с сопротивлением отключается от цепи, и тогда установка переходит на однофазный режим работы, в котором обмотки статора попадает из вращающегося поля в пульсирующее.

Схемы подключения асинхронных установок в бытовую сеть

Случается так, что нужно обеспечить включение трехфазного двигателя в однофазную сеть 220 В. Для этого, в первую очередь, переставляем перемычки выводов обмоток так, чтобы получилась схема «треугольник». Это наиболее оптимальная схема при соединении с однофазной сетью, позволяющая достигнуть 70% мощности от номинального значения.

Два провода сети 220В подсоединяются непосредственно к двум контактам в распределительной коробке. Оставшийся третий провод подсоединяется через конденсатор к любому из обозначенных проводов 220В или аналогичным клеммам в коробке.

Как упоминалось выше, запуск трехфазного двигателя от однофазной сети стоит проводить через конденсатор, особенно, если установка функционирует в нагруженном режиме. Если не применять внешнюю емкость, используя только внутренний конденсатор, двигатель либо не запустится, либо будет очень долго набирать необходимые обороты.

Пусковые емкости нужны на время разгона мотора, пока обороты не наберут около 70% от номинального значения. Весь процесс занимает 2-3 секунды, после чего конденсаторы отключаются.

Подчеркнем, что для удобства пуск асинхронного двигателя от однофазной сети организовывают с помощью выключателя: при нажатой кнопке происходит замыкание пары контактов, подается стартовый импульс. При отпускании кнопки, контакты размыкаются, но другие остаются включенными до момента нажатия второй кнопки – «стоп».

Можно ли организовать реверсивное вращение при подключении мотора к однофазной сети? Да, но направление будет зависеть от того, к какому из контактов присоединена фазная обмотка. Направление задается посредством подсоединения через конденсатор тумблера, который, в свою очередь, соединяется с обмотками номер один и два. Благодаря двухпозиционному тумблеру можно заставить вращаться двигатель в любую из сторон: влево или вправо.

Подключение по схеме «звезда» и подбор емкости конденсаторов

В этом блоке будет рассмотрена схема подключения асинхронного двигателя в однофазную сеть с напряжением 220В. Но, сразу стоит отметить, что такое соединение возможно при условии, когда обмотка трехфазного электродвигателя рассчитана на напряжение 220/127В. В остальном механизм соединения проводов соответствует таковому для схемы «треугольник».

Куда важнее подобрать правильную емкость конденсатора. Приведем две формулы расчета для двух схем соответственно, но сначала расшифровка обозначений.

• Ср – емкость конденсатора, измеряемая микрофарадами.

• U – напряжение сети в вольтах.

• I – сила тока в амперах.

Имеем две формулы для двух схем. Для схемы «треугольник» Ср = 4800* I/ U. Для схемы «звезда» формула выглядит так Ср = 2800* I/ U. Как узнать значение силы тока (I) для конкретного двигателя? Сила тока определяется по формуле I=P/(1,73*U*n*cosф), где P – это мощность установки в киловаттах, 1,73 – коэффициент соотношения фазных и линейных токов, cosф – коэффициент мощности, n – коэффициент полезного действия установки.

Конденсаторное включение трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть часто рассчитывают по так называемым упрощенным формулам, отталкиваясь от того, что на каждые 100 Вт мощности двигателя необходимо 7 мкФ электроемкости.

То, насколько точно подобраны параметры, получится определить только в процессе эксплуатации системы. Если параметры емкости значительно выше характеристик двигателя, в процессе работы мотор будет перегреваться. Если же окажется, что емкости конденсатора недостаточно, это скажется на итоговой мощности установки.

Стоит организовать подключение асинхронного двигателя к однофазной сети методом подбора емкости конденсатора от малой к большой.

Выбор типа конденсатора

Мы уже выяснили, что асинхронные двигатели можно подключить к однофазной сети. Определили, что лучше всего это делать через конденсатор. Остается определить тип емкостного элемента.

Желательно применять один и тот же тип емкостей для рабочей и пусковой версии. Чаще всего в дело идут бумажные «кондеры» в металлическом корпусе:

• МБГП;

• МПГО;

• а также МБГО или КБП.

На корпусе этих элементов указываются параметры: рабочее напряжение и емкость. У бумажных версий есть недостаток – громоздкость. Можно применять электролитические емкости, но тогда в схему придется добавить резисторы и диоды.

Совсем другое дело самые новые версии емкостей под названием полипропиленовые «кондеры» типа СВВ. Они отлично себя зарекомендовали в сетях, напряжением 400-450 В. Именно такой тип емкостей мы рекомендуем брать тем, кто решил подключить асинхронный двигатель к однофазной сети 220 В. Кстати, про напряжение… К этому параметру также следует отнестись внимательно. Переплачивать з слишком большой запас нет никакого смысла. Напряжение конденсатора должно составлять 1,15 от напряжения сети, однако, желательно выбирать конденсаторы напряжением не менее 300В. Скажем, если на корпусе бумажной «бочки» указано 180 В, это означает, что она подойдет для работы в сети 90-120В.

Подведем итог. Заставить работать трехфазный асинхронный двигатель в однофазном режиме можно при условии подбора пускового конденсатора с правильными параметрами. Как это сделать, мы рассказали выше.