Підключення асинхронного двигуна до однофазної ланцюга

Тема сьогоднішнього огляду – підключення трифазного двигуна в однофазну мережу і, відповідно, застосування силової установки як однофазного агрегату. Існує дві принципові схеми включення: з пусковим блоком, або з постійно працює пусковий ємністю. Другий варіант, коли використовується пускова ємність, вважається кращим.

При конденсаторном включення у формуванні обертового магнітного поля приймають участь всі три обмотки, які за допомогою ємності (С), індуктивності (L) і активного опору (R) створюють не симетричну систему струмів. Варто відзначити, що підключення 3х фазного двигуна в однофазну мережу за допомогою конденсатора має свої особливості. Наприклад, після запуску одна з фаз одночасно з опором відключається від ланцюга, і тоді установка переходить на однофазний режим роботи, в якому обмотки статора потрапляє з обертового поля в пульсуюче.

Схеми підключення асинхронних установок в побутову мережу

Трапляється так, що потрібно забезпечити включення трифазного двигуна в однофазну мережу 220 В. Для цього, в першу чергу, переставляємо перемички висновків обмоток так, щоб вийшла схема «трикутник». Це найбільш оптимальна схема при з'єднанні з однофазною мережею, що дозволяє досягти 70% потужності від номінального значення.

Два дроти мережі 220В під'єднуються безпосередньо до двох контактів в розподільній коробці. Залишився третій провід приєднується через конденсатор до будь-якого з означених проводів 220В або аналогічним клем в коробці.

Як згадувалося вище, запуск трифазного двигуна від однофазної мережі варто проводити через конденсатор, особливо, якщо установка функціонує в навантаженому режимі. Якщо не застосовувати зовнішню ємність, використовуючи тільки внутрішній конденсатор, двигун або не запуститься, або буде дуже довго набирати необхідні оберти.

Пускові ємності потрібні на час розгону двигуна, поки обороти не наберуть близько 70% від номінального значення. Весь процес займає 2-3 секунди, після чого конденсатори відключаються.

Підкреслимо, що для зручності пуск асинхронного двигуна від однофазної мережі організовують за допомогою вимикача: при натиснутій кнопці відбувається замикання пари контактів, подається стартовий імпульс. При відпусканні кнопки, контакти розмикаються, а інші залишаються включеними до моменту натискання другої кнопки «стоп».

Чи можна організувати реверсивне обертання при підключенні мотора до однофазної мережі? Так, але напрямок буде залежати від того, до якого з контактів приєднана фазна обмотка. Напрямок задається за допомогою під'єднання через конденсатор тумблера, який, в свою чергу, з'єднується з обмотками номер один і два. Завдяки двухпозиционному тумблеру можна змусити обертатися двигун в будь-яку з сторін: вліво або вправо.

Підключення за схемою «зірка» і підбір ємності конденсаторів

У цьому блоці буде розглянута схема підключення асинхронного двигуна в однофазну мережу з напругою 220В. Але, відразу варто зазначити, що таке поєднання можливе за умови, коли обмотка трифазного електродвигуна розрахована на напругу 220/127В. В іншому механізм з'єднання проводів відповідає такому для схеми «трикутник».

Куди важливіше підібрати правильну ємність конденсатора. Наведемо дві формули розрахунку для двох схем відповідно, але спочатку розшифровка позначень.

• Ср – ємність конденсатора, вимірювана микрофарадами.

• U – напруга мережі у вольтах.

• I – сила струму 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.

Конденсаторне включення трифазного асинхронного двигуна в однофазну мережу часто розраховують за так званим спрощеним формулам, відштовхуючись від того, що на кожні 100 Вт потужності двигуна необхідно 7 мкФ електроємності.

Те, наскільки точно підібрані параметри, вийде визначити тільки у процесі експлуатації системи. Якщо параметри ємності значно вище характеристик двигуна, в процесі роботи мотор буде перегріватися. Якщо ж виявиться, що ємності конденсатора недостатньо, це позначиться на підсумковій потужності установки.

Варто організувати підключення асинхронного двигуна до однофазної мережі методом підбору ємності конденсатора від малої до великої.

Вибір типу конденсатора

Ми вже з'ясували, що асинхронні двигуни можна підключити до однофазної мережі. Визначили, що найкраще це робити через конденсатор. Залишається визначити тип ємнісного елемента.

Бажано застосовувати один і той же тип ємностей для робочої і пусковий версії. Найчастіше в справу йдуть паперові «кондери» в металевому корпусі:

• МБГП;

• МПГО;

• а також МБГО або 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.