3 фазни двигатели. Принцип на работа на асинхронен двигател със схеми на свързване
Свързването на трифазен двигател към еднофазна верига е неотложен проблем. Това включване е полезно, когато се гарантира работата на оборудването у дома. Например циркулярен трион, бормашина или зърнотрошачка.
Трифазен двигател в еднофазна мрежа: честотен преобразувател
Най-прогресивният метод за такова включване е честотен преобразувател. С негова помощ се получават най-важните фактори в работата на асинхронен електродвигател - плавен старт и меко спиране. Това елиминира множество превишения на номиналното стартово напрежение, което увеличава издръжливостта на двигателя. Освен това честотният преобразувател намалява консумацията на енергия почти наполовина. Принципът на неговото действие се основава на двойно преобразуване на напрежението. Но цената на инвертора определено е висока, така че е малко обезсърчително.
Инструкции стъпка по стъпка за сглобяване на честотен преобразувател със собствените си ръце
За да спестите пари, можете сами да сглобите честотния преобразувател. Представяме стъпка по стъпка инструкции за сглобяване на инвертор у дома.
Стъпка № 1. Инверторна схема
Сглобяването на всяко електронно устройство започва с електрическа схема. В интернет има много такива схеми. Ето защо, преди да започнете работа, би било полезно да се разровите и да разберете дали избраният модел работи или не. В нашия случай това е многократно изпробвана и използвана схема.
Тя изглежда така. Веригата е предназначена за двигатели с мощност до 4 kW, по време на работа работи защита срещу претоварване, нагряване и късо съединение. Получи се неприятен момент, късо съединение в основната част на двигателя, но защитата работи добре, не изгоря нито двигателя, нито честотния ключ.
Стъпка № 2. Корпус на конвертора
Калъфът от системния блок на компютъра беше избран като калъф. Бихте могли да използвате нещо по-компактно, но в този момент този конкретен корпус изглеждаше приемлив. Няма нужда да харчите пари за закупуване или създаване на нещо ново.
Стъпка № 3. Захранване
Можете да направите просто захранване със собствените си ръце според предложената схема.
Но в нашия случай той беше закупен готов за 24 V.
Стъпка № 4. Монтаж на силовата секция
Премахва се диодният мост със свободни диоди G4PH50UD, използват се полеви транзистори IGBT.
Стъпка № 5. Охлаждащо устройство
Монтирани са и охладители за охлаждане, които предпазват радиатора от загряване.
При тестване на веригата на 4kW двигател може да се получи нагряване. Проверката на преобразувателя на електрически машини до 3,0 kW не разкри никакво нагряване.
Ето защо, за да се предотврати натрупването на прах по време на работа на охладителите, преобразувателят се планира да се използва в сервиз, монтирано е термично реле, което ще включи охлаждането само ако радиаторът прегрее до 36º C или повече. Освен това, след като температурата падне до зададените стойности, охладителят ще се изключи отново.
Стъпка № 6. Монтаж на шунт
Инсталираме шунт за 4 kW, както е показано на снимката.
Стъпка № 7. Инсталиране на основната преобразувателна платка, инсталация и фърмуер на контролера
Платката на честотния драйвер е монтирана директно в долната част на корпуса,
отива към микроконтролера pic 16F628A.
Стъпка № 8. Надграждане на конвертора за регулиране на оборотите на двигателя
Този дизайн на честотен преобразувател е достатъчен за плавен старт на трифазен електродвигател и работата му в еднофазна мрежа.
Ако задачата е да регулирате оборотите на двигателя, тогава тя трябва да бъде леко усложнена чрез инсталиране на друг микроконтролер pic 16F648A,
кварц 20 MHz,
два кондензатора за обвързване 30PF,
и копче за регулиране на оборотите на двигателя.
Заслужава да се отбележи, че цената на частите за честотен преобразувател възлиза на приблизително 2700 гривна или 6700 рубли, но ако закупите устройство със същите параметри, но фабрично направено, цената ще бъде около 7000 гривна или 17 400 рубли.
Основното предимство на наличието на честотен преобразувател е възможността за свързване на всички налични във фермата трифазни електрически двигатели до 4 kW.
Трифазен двигател в еднофазна мрежа: кондензатори
Друг най-приемлив начин за свързване на трифазен електродвигател към еднофазна мрежа е с кондензатори. Ако нямате средства за закупуване на скъпо оборудване или проблемът се свежда до еднократно свързване на един електродвигател, тогава е препоръчително да използвате кондензатори. Това е напълно лесно да се направи, като използвате инструкциите стъпка по стъпка от нашата статия.
Инструкции стъпка по стъпка за използване на кондензатори за свързване на асинхронен двигател към еднофазна мрежа
Стъпка № 1. Изчисляване на необходимия капацитет на кондензатора
Трябва да започнете да свързвате електрическия мотор, като изберете капацитета на кондензаторите. Работният капацитет на кондензаторите, когато са свързани в триъгълник, е равен на съотношението на произведението на текущата стойност и скаларния коефициент от 4800 към номиналното напрежение.
В случай на звездна връзка, скаларният показател е 2800.
Големината на тока се определя като съотношението на мощността на електродвигателя към произведението на скаларния коефициент 1,73, номиналното напрежение U, коефициента на мощност cosφ и коефициента на полезно действие η.
I=P/1,73Uηcosφ
Данните за изчисляване на силата на тока са посочени на табелката на всеки конкретен електродвигател.
Капацитетът на началния кондензатор се приема два до три пъти по-голям от работния кондензатор.
Стъпка № 2. Схема на свързване
Схемата за свързване на трифазни двигатели и еднофазна мрежа изглежда така.
Стъпка № 3. Свързване на проводниците
Първо, определяме броя на клемите в електрическата машина. За да се свържете с триъгълник, трябва да има шест от тях. Ако има само три извода. Трябва да премахнете капаците на двигателя и да намерите краищата на намотките. След това запоете кабели към тях и ги отведете до Бърно. С помощта на диаграмата свържете намотките с триъгълник.
Стъпка № 4. Използване на стартов кондензатор
Ако скоростта на двигателя надвишава 1500 rpm, тогава трябва да се използва отделен специален кондензатор за стартиране.
Най-лесният начин за свързване на стартов кондензатор към мрежата е да се използва бутон без блокиране. При автоматизиране на процеса се използва токово реле.
Електрически двигатели с мощност до 0,5 kW могат да се включват с помощта на реле от хладилника, след като първо смените контактната плоча и изключите защитата от нагряване. За да избегнете залепване, може да се направи от графитна четка. За двигатели от 0,5 до 1,1 kW, релето обикновено се пренавива с тел с по-голям диаметър и ако мощността на двигателя е по-висока от определената стойност,
тогава можете сами да направите текущо реле.
Стъпка № 5. Свързване на банка от кондензатори с необходимия капацитет
За двигател с мощност 1,1 kW е достатъчен кондензатор с капацитет 80 микрофарада. В нашия случай използваме 4 броя по 20 микрофарада всеки. Нека ги свържем в едно цяло чрез запояване на джъмперите. Те ще изпълняват функцията за стартиране и по-нататъшна работа.
Стъпка #6: Свързване на захранването
Свържете захранването, вижте снимката. Не забравяйте внимателно да подготвите краищата на проводниците. След това, ако възникнат проблеми, незабавно може да се изключи некачествена връзка като причина.
Стъпка № 7. Свързване на кондензаторната банка
Свързваме директно кондензаторите Двигателят е готов за работа.
Друг метод за свързване е свързването на трифазен електродвигател към еднофазна мрежа без кондензатори, като се използват двустранни превключващи ключове, които се активират в определен период от време.
Трифазен двигател в монофазна мрежа без кондензатори: схеми на свързване
Принципна схема на устройството
Когато човек се сблъска с тази схема в интернет, много ще се зарадва. Между другото, това решение е публикувано за първи път през 1967 г.
Разходите са малки, защо не опитате и създадете устройство, което осигурява безпроблемно свързване на асинхронен трифазен двигател към еднофазна мрежа. Но преди да се въоръжите с поялник, трябва да прочетете рецензии и коментари.
Тази схема теоретично има право на живот, но на практика като цяло не работи. Може би е необходима по-внимателна настройка. Невъзможно е да се каже категорично или да се дадат гаранции. Повечето потребители на форума смятат сглобяването на такова устройство за загуба на време, въпреки че някои твърдят обратното.
От този спор могат да се направят следните изводи:
- веригата може да работи на двигател до 2,2 kW и скорост на въртене 1500 об / мин;
- голяма загуба на мощност на вала на електродвигателя;
- веригата изисква внимателна опция на задвижващата верига C1R7, която трябва да се регулира така, че напрежението на кондензатора да отваря и затваря превключвателя, по всяка вероятност транзисторите на превключвателя са в режим на работа, за това е необходимо за замяна на резистора R6 или един от R3R4;
- по-надеждни начини за свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа са кондензатори или честотен преобразувател.
Схемата е модернизирана през 1999г. За да стартирате трифазен двигател в еднофазна мрежа без кондензатори, две прости вериги бяха отстранени.
И двата бяха тествани на електрически двигатели с мощности от 0,5 до 2,2 kW и показаха доста добри резултати (стартовото време не е много по-дълго, отколкото в трифазен режим).
За финансови спестявания можете да свържете трифазен двигател, като използвате модерни работни вериги.
Тези схеми използват триаци, които се управляват от импулси с различна полярност, както и симетричен динистор, който генерира управляващи сигнали в потока на всеки полупериод на захранващото напрежение.
Схема № 1 за нискооборотни електродвигатели
Предназначен е за стартиране на електрически двигател с номинална скорост, равна на или по-малка от 1500 об./мин. Намотките на тези двигатели са свързани в триъгълник. Устройството за фазово изместване в тази схема е специална верига.
Чрез промяна на съпротивлението получаваме напрежение върху кондензатора, което се измества спрямо основното захранващо напрежение с определен ъгъл.
Ключовият елемент в тази схема е симетричен динистор. В момента, в който напрежението на кондензатора достигне ниво, при което динисторът превключва, зареден кондензатор е свързан към контролния щифт на триака.
В този момент двупосочният ключ за захранване е активиран.
Схема № 2 за високоскоростни електрически машини
Необходимо е за стартиране на електродвигатели с номинална честота на въртене 3000 об/мин, както и за двигатели, които задвижват механизми със значителен момент на съпротивление при стартиране.
В тези случаи е необходим по-голям начален въртящ момент. Ето защо е сменена схемата на свързване на намотките на двигателя, което създава максимален стартов момент. В тази схема фазоизместващите кондензатори се заменят с чифт електронни ключове.
Първият ключ е свързан последователно с фазовата намотка и образува индуктивно изместване на тока в него. Вторият е свързан паралелно на фазовата намотка и образува водещ капацитивен ток в него.
Тази схема отчита намотките на електродвигателите, които са изместени в пространството на 120 електрически градуса една спрямо друга.
Регулирането се състои в определяне на оптималния ъгъл на изместване на тока във фазовите намотки, при който двигателят стартира надеждно.
Това действие може да се извърши без използването на специални устройства.
Този процес се извършва по следния начин. Напрежението се подава към двигателя от ръчен натискащ стартер PNVS-10, през централния полюс на който е свързана верига за фазово изместване.
Среднополюсните контакти се затварят само когато се натисне стартовият бутон.
Чрез натискане на този бутон, чрез завъртане на съпротивителния мотор за настройка, се избира желаният начален въртящ момент. Същото важи и при настройка на други вериги.
Пример за работа на асинхронен електродвигател 380 V в домакинска мрежа 220 V без кондензатори
Видео за свързване на трифазен двигател към еднофазна мрежа без кондензатори: без загуба на мощност
Избрано за вас:
Както е известно, когато трифазен асинхронен двигател е свързан към еднофазна мрежа, според обичайните кондензаторни вериги: "триъгълник" или "звезда", мощността на двигателя се използва само наполовина (в зависимост от използвания двигател).
Освен това стартирането на двигателя под товар е трудно.
Тази статия описва метод за свързване на двигател без загуба на мощност.
В различни любителски електромеханични машини и устройства най-често се използват трифазни асинхронни двигатели с ротор с катерица. За съжаление, трифазна мрежа в ежедневието е изключително рядко явление, така че за да ги захранват от обикновена електрическа мрежа, аматьорите използват кондензатор с фазово изместване, което не позволява реализирането на пълна мощност и стартови характеристики на двигателя . Съществуващите тиристорни устройства за "фазоизместване" намаляват мощността на вала на двигателя в още по-голяма степен.
Показана е версия на електрическата схема за стартиране на трифазен електродвигател без загуба на мощност ориз. 1.
Намотките на двигателя 220/380 V са свързани в триъгълник, а кондензаторът C1 е свързан, както обикновено, паралелно с една от тях. Кондензаторът се "помага" от индуктор L1, свързан паралелно с другата намотка. С определено съотношение на кондензатора C1, индуктивността на индуктора L1 и мощността на товара можете да получите фазово изместване между напреженията на трите товарни клона, равно точно на 120 °.
На ориз. 2показва векторна диаграма на напрежението за устройството, показано на фиг. 1, с чисто активен товар R във всеки клон. Линеен ток Il във векторна форма е равен на разликата между токовете Iз и Ia, а по абсолютна стойност съответства на стойността Iф√3, където Iф=I1=I2=I3=Uл/R е фазовият ток на натоварване, Ul=U1 =U2=U3=220 V — линейно напрежение на мрежата.
На кондензатор C1 се подава напрежение Uc1=U2, токът през него е равен на Ic1 и изпреварва с 90° напрежението във фаза.
По същия начин напрежение UL1=U3 се прилага към индуктор L1, токът през него IL1 изостава от напрежението с 90°.
Ако абсолютните стойности на токовете Ic1 и IL1 са равни, тяхната векторна разлика, с правилния избор на капацитет и индуктивност, може да бъде равна на Il.
Фазовото отместване между токовете Ic1 и IL1 е 60°, следователно триъгълникът на векторите Il, Ic1 и IL1 е равностранен, а тяхната абсолютна стойност е Ic1=IL1=Il=Iph√3. От своя страна фазовият ток на натоварване Iph = P/ЗUL, където P е общата мощност на товара.
С други думи, ако капацитетът на кондензатора C1 и индуктивността на индуктора L1 са избрани така, че когато към тях се приложи напрежение от 220 V, токът през тях ще бъде равен на Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл )=P/380, показано в ориз. 1схема L1C1 ще осигури трифазно напрежение към товара с точно фазово изместване.
маса 1
П, У | IC1=IL1, A | C1, µF | L1, Gn |
---|---|---|---|
100 | 0.26 | 3.8 | 2.66 |
200 | 0.53 | 7.6 | 1.33 |
300 | 0.79 | 11.4 | 0.89 |
400 | 1.05 | 15.2 | 0.67 |
500 | 1.32 | 19.0 | 0.53 |
600 | 1.58 | 22.9 | 0.44 |
700 | 1.84 | 26.7 | 0.38 |
800 | 2.11 | 30.5 | 0.33 |
900 | 2.37 | 34.3 | 0.30 |
1000 | 2.63 | 38.1 | 0.27 |
1100 | 2.89 | 41.9 | 0.24 |
1200 | 3.16 | 45.7 | 0.22 |
1300 | 3.42 | 49.5 | 0.20 |
1400 | 3.68 | 53.3 | 0.19 |
1500 | 3.95 | 57.1 | 0.18 |
IN маса 1дадени са текущи стойности Ic1=IL1. капацитетът на кондензатора C1 и индуктивността на индуктора L1 за различни стойности на общата мощност на чисто активния товар.
Реалният товар под формата на електродвигател има значителна индуктивна компонента. В резултат на това линейният ток изостава във фаза от тока на активния товар с определен ъгъл φ от порядъка на 20...40°.
На табелките на електрическите двигатели обикновено не се посочва ъгълът, а неговият косинус - добре познатият cosφ, равен на съотношението на активния компонент на линейния ток към общата му стойност.
Индуктивният компонент на тока, протичащ през товара на устройството, показан в ориз. 1, могат да бъдат представени под формата на токове, преминаващи през някои индуктори Ln, свързани паралелно с активни товарни съпротивления (Фиг. 3, а), или, еквивалентно, успоредно на C1, L1 и мрежовите проводници.
от ориз. 3, бможе да се види, че тъй като токът през индуктивността е противофазен на тока през капацитета, LH индукторите намаляват тока през капацитивния клон на веригата за фазово изместване и го увеличават през индуктивния. Следователно, за да се поддържа фазата на напрежението на изхода на веригата за фазово изместване, токът през кондензатора C1 трябва да се увеличава и намалява през намотката
Векторната диаграма за товар с индуктивен компонент става по-сложна. Фрагмент от него, който ви позволява да направите необходимите изчисления, е показан на ориз. 4.
Общият линеен ток Il се разлага тук на два компонента: активен Ilcosφ и реактивен Ilsinφ.
В резултат на решаването на системата от уравнения за определяне на необходимите стойности на ток през кондензатор C1 и бобина L1:
IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° - IL1cos30° = Iлsinφ,
получаваме следните стойности на тези токове:
IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).
При чисто активен товар (φ=0) формулите дават предварително получения резултат Ic1=IL1=Il.
На ориз. 5Показани са зависимостите на съотношенията на токовете Ic1 и IL1 към Il от cosφ, изчислени по тези формули.За (cosφ = √3/2 = 0,87) токът на кондензатора C1 е максимален и равен на 2/√3Il = 1,15 Il, а токът на индуктора L1 е наполовина по-малък.
Същите отношения могат да се използват с добра степен на точност за типични стойности на cosφ, равни на 0,85...0,9.
таблица 2
П, У | IC1, A | IL1, А | C1, µF | L1, Gn |
---|---|---|---|---|
100 | 0.35 | 0.18 | 5.1 | 3.99 |
200 | 0.70 | 0.35 | 10.2 | 2.00 |
300 | 1.05 | 0.53 | 15.2 | 1.33 |
400 | 1.40 | 0.70 | 20.3 | 1.00 |
500 | 1.75 | 0.88 | 25.4 | 0.80 |
600 | 2.11 | 1.05 | 30.5 | 0.67 |
700 | 2.46 | 1.23 | 35.6 | 0.57 |
800 | 2.81 | 1.40 | 40.6 | 0.50 |
900 | 3.16 | 1.58 | 45.7 | 0.44 |
1000 | 3.51 | 1.75 | 50.8 | 0.40 |
1100 | 3.86 | 1.93 | 55.9 | 0.36 |
1200 | 4.21 | 2.11 | 61.0 | 0.33 |
1300 | 4.56 | 2.28 | 66.0 | 0.31 |
1400 | 4.91 | 2.46 | 71.1 | 0.29 |
1500 | 5.26 | 2.63 | 76.2 | 0.27 |
IN маса 2стойностите на токовете IC1, IL1, протичащи през кондензатор C1 и индуктор L1, са дадени при различни стойности на общата мощност на натоварване с горната стойност cosφ = √3/2.
За такава схема за фазово изместване използвайте кондензатори MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 за работно напрежение най-малко 600 V или MBGCH, K42-19 за напрежение най-малко 250 V.
Дроселът е най-лесно да се направи от пръчков трансформатор от стар тръбен телевизор. Токът на празен ход на първичната намотка на такъв трансформатор при напрежение 220 V обикновено не надвишава 100 mA и има нелинейна зависимост от приложеното напрежение.
Ако в магнитната верига се въведе празнина от около 0,2...1 mm, токът ще се увеличи значително и зависимостта му от напрежението ще стане линейна.
Мрежовите намотки на трансформаторите на превозни средства могат да бъдат свързани така, че номиналното напрежение върху тях да е 220 V (джъмпер между щифтове 2 и 2"), 237 V (джъмпер между щифтове 2 и 3") или 254 V (джъмпер между щифтове 3 и 3 ") . Мрежовото напрежение най-често се подава към клеми 1 и 1". В зависимост от вида на връзката, индуктивността и токът на намотката се променят.
IN маса 3Стойностите на тока в първичната намотка на трансформатора TS-200-2 са дадени, когато към него се прилага напрежение от 220 V при различни пролуки в магнитната сърцевина и различни включвания на секции на намотката.
Картографиране на данни маса 3 и 2ни позволява да заключим, че посоченият трансформатор може да бъде монтиран във веригата за фазово изместване на двигател с мощност от приблизително 300 до 800 W и, като изберете веригата за свързване на междината и намотката, да получите необходимата стойност на тока.
Индуктивността също се променя в зависимост от синфазното или антифазното свързване на електрическата мрежа и намотките с ниско напрежение (например нажежаема жичка) на трансформатора.
Максималният ток може леко да надвишава номиналния ток в работен режим. В този случай, за да се облекчи термичният режим, е препоръчително да се премахнат всички вторични намотки от трансформатора; някои от намотките с ниско напрежение могат да се използват за захранване на веригите за автоматизация на устройството, в което работи електродвигателят.
Таблица 3
Пролука в магнитна верига, мм |
Ток в мрежовата намотка, A, при свързване на клеми към напрежение, V |
||
---|---|---|---|
220 | 237 | 254 | |
0.2 | 0.63 | 0.54 | 0.46 |
0.5 | 1.26 | 1.06 | 0.93 |
1 | - | 2.05 | 1.75 |
IN маса 4Дадени са номиналните стойности на токовете на първичните намотки на трансформаторите на различни телевизори и приблизителните стойности на мощността на двигателя, с които е препоръчително да се използват. възможно натоварване на електродвигателя.
Таблица 4
Трансформатор | Номинална ток, А |
Мощност мотор, W |
---|---|---|
TS-360M | 1.8 | 600...1500 |
TS-330K-1 | 1.6 | 500...1350 |
ST-320 | 1.6 | 500...1350 |
ST-310 | 1.5 | 470...1250 |
TCA-270-1, TCA-270-2, TCA-270-3 |
1.25 | 400...1250 |
TS-250, TS-250-1, TS-250-2, TS-250-2M, TS-250-2P |
1.1 | 350...900 |
TS-200K | 1 | 330...850 |
TS-200-2 | 0.95 | 300...800 |
TS-180, TS-180-2, TS-180-4, TS-180-2V |
0.87 | 275...700 |
При по-ниско натоварване необходимото фазово изместване вече няма да се поддържа, но стартовите характеристики ще се подобрят в сравнение с използването на един кондензатор.
Експерименталното изпитване беше проведено както с чисто активен товар, така и с електрически двигател.
Активните функции на натоварване се изпълняват от две паралелно свързани лампи с нажежаема жичка с мощност 60 и 75 W, включени във всяка верига на натоварване на устройството (виж Фиг. 1), което съответства на обща мощност от 400 W В съответствие с маса 1капацитетът на кондензатора C1 беше 15 μF.Пролуката в магнитната сърцевина на трансформатора TS-200-2 (0,5 mm) и веригата за свързване на намотката (при 237 V) бяха избрани така, че да осигурят необходимия ток от 1,05 A.
Напреженията U1, U2, U3, измерени на товарните вериги, се различават едно от друго с 2...3 V, което потвърждава високата симетрия на трифазното напрежение.
Проведени са и експерименти с трифазен асинхронен двигател с короткозатворен ротор AOL22-43F с мощност 400 W. Той работеше с кондензатор C1 с капацитет 20 μF (между другото, същият, както когато двигателят работеше само с един кондензатор за изместване на фазата) и с трансформатор, чиято празнина и връзка на намотките бяха избрани от условие за получаване на ток от 0,7 A.
В резултат на това беше възможно бързо стартиране на двигателя без стартов кондензатор и значително увеличаване на въртящия момент при спиране на шайбата на вала на двигателя.
За съжаление е трудно да се извърши по-обективна проверка, тъй като в аматьорски условия е почти невъзможно да се осигури нормализирано механично натоварване на двигателя.
Трябва да се помни, че веригата за изместване на фазата е последователна осцилаторна верига, настроена на честота от 50 Hz (за опция за чисто активно натоварване) и тази верига не може да бъде свързана към мрежата без товар.
Инструкции
По правило за свързване на трифазен електродвигател се използват три проводника и захранващо напрежение 380. В мрежа от 220 волта има само два проводника, така че за да работи двигателят, трябва да се подаде напрежение и към третия проводник. За тази цел се използва кондензатор, който се нарича работен кондензатор.
Капацитетът на кондензатора зависи от мощността на двигателя и се изчислява по формулата:
C=66*P, където C е капацитетът на кондензатора, μF, P е мощността на електродвигателя, kW.
Това означава, че за всеки 100 W мощност на двигателя е необходимо да изберете около 7 µF капацитет. Така 500-ватов двигател изисква кондензатор с капацитет 35 µF.
Необходимият капацитет може да бъде сглобен от няколко кондензатора с по-малък капацитет, като ги свържете паралелно. След това общият капацитет се изчислява по формулата:
Cобщо = C1+C2+C3+…..+Cn
Важно е да запомните, че работното напрежение на кондензатора трябва да бъде 1,5 пъти по-голямо от захранването на електродвигателя. Следователно, при захранващо напрежение от 220 волта, кондензаторът трябва да бъде 400 волта. Могат да се използват кондензатори от следните типове: KBG, MBGCh, BGT.
За свързване на двигателя се използват две схеми на свързване - "триъгълник" и "звезда".
Ако в трифазна мрежа двигателят е свързан според триъгълна верига, тогава го свързваме към еднофазна мрежа съгласно същата схема с добавяне на кондензатор.
Свързването звезда на двигателя се извършва съгласно следната схема.
За работа на електрически двигатели с мощност до 1,5 kW капацитетът на работния кондензатор е достатъчен. Ако свържете двигател с по-висока мощност, тогава такъв двигател ще се ускори много бавно. Следователно е необходимо да се използва стартов кондензатор. Той е свързан паралелно с работния кондензатор и се използва само по време на ускоряване на двигателя. След това кондензаторът се изключва. Капацитетът на кондензатора за стартиране на двигателя трябва да бъде 2-3 пъти по-голям от работния капацитет.
След стартиране на двигателя определете посоката на въртене. Обикновено искате двигателят да се върти по посока на часовниковата стрелка. Ако въртенето се случи в желаната посока, не е необходимо да правите нищо. За да промените посоката, е необходимо да премонтирате двигателя. Изключете всеки два проводника, разменете ги и свържете отново. Посоката на въртене ще се промени на противоположната.
При извършване на електроинсталационни работи спазвайте правилата за безопасност и използвайте лични предпазни средства срещу токов удар.
Трифазното електричество не съдържа четки, които могат да се износят и изискват периодична подмяна. Той е по-малко ефективен от колектора, но много по-ефективен от асинхронния еднофазен. Недостатъкът му са значителните размери.
Инструкции
Намерете табелката на трифазния електродвигател. Той показва две напрежения, например: 220/380 V. Двигателят може да се захранва от всяко от тези напрежения, важно е само да свържете правилно намотките му: за по-ниското от посочените напрежения - с триъгълник, за по-високото - със звезда.
Правилно избраният измервателен уред е основният помощник в спестяването. За да направите правилния избор при покупка, първо трябва да решите монофазен или трифазен. Но как се различават, как се извършва инсталирането и какви са плюсовете и минусите на всеки от тях?
С една дума, еднофазните са подходящи за мрежа с напрежение 220V, а трифазните са подходящи за напрежение 380V. Първите от тях - еднофазни - са добре познати на всички, тъй като се монтират в апартаменти, офис сгради и частни гаражи. Но трифазните, които преди това са били използвани в повечето случаи в предприятията, все повече се използват в частни или селски къщи. Причината за това е увеличаването на броя на домакинските електроуреди, изискващи по-мощна мощност.
Решението беше намерено в електрификацията на къщи с трифазни кабелни входове и за измерване на входящата енергия бяха пуснати много модели трифазни измервателни уреди, оборудвани с полезни функции. Нека да се справим с всичко по ред.
Те извършват измерване на електроенергия в двупроводни променливотокови мрежи с напрежение 220V. И трифазни - в трифазни мрежи с променлив ток (3 и 4-жилни) с номинална честота 50 Hz.
Еднофазното захранване най-често се използва за електрификация на частния сектор, жилищни райони на градове, офиси и административни помещения, в които консумацията на енергия е около 10 kW. Съответно в този случай измерването на електроенергията се извършва с помощта на еднофазни измервателни уреди, чието голямо предимство е простотата на тяхното проектиране и монтаж, както и лекотата на използване (вземане на фази и показания).
Но съвременните реалности са такива, че през последните няколко десетилетия броят на електрическите уреди и тяхната мощност се е увеличил значително. Поради тази причина не само предприятията, но и жилищните помещения - особено в частния сектор - са свързани към трифазно захранване. Но дали това всъщност ви позволява да консумирате повече енергия? Според техническите условия за присъединяване се оказва, че захранването от трифазна и еднофазна мрежа е почти равно - съответно 15 kW и 10-15 kW.
Основното предимство е възможността за директно свързване на трифазни електрически уреди, като нагреватели, електрически котли, асинхронни двигатели, мощни електрически печки. По-точно, има две предимства наведнъж. Първо, с трифазно захранване тези устройства работят с по-високи качествени параметри, и второ, „фазов дисбаланс“ не възниква, когато се използват едновременно няколко мощни електрически приемника, тъй като винаги е възможно да се свържат електрически уреди към фаза, която е без усвояване чрез „изкривяване“.
Увеличаването на нуждата от трифазно захранване доведе до увеличаване на инсталирането на трифазни измервателни уреди. В сравнение с монофазните, те имат по-висока точност на отчитане, но също така са по-големи по размер и по-сложна конструкция, изискваща трифазен вход.
Наличието или отсъствието на неутрален проводник определя кой измервателен уред ще трябва да бъде инсталиран: трижилен, ако няма „нула“, и ако има такъв, четирижилен. За тази цел в маркировката му има съответните специални символи - 3 или 4. Разграничават се и измервателни уреди за директно и трансформаторно свързване (за токове от 100А или повече на фаза).
За да получите по-ясна представа за предимствата на еднофазните и трифазните измервателни уреди един пред друг, трябва да сравните техните плюсове и минуси.
Нека започнем с това къде трифазното е по-ниско от еднофазното:
- много караница във връзка със задължителното получаване на разрешение за инсталиране на измервателен уред и вероятността от отказ
- Размери.Ако преди това сте използвали еднофазно захранване с измервателен уред със същото име, трябва да се погрижите за мястото за инсталиране на входния панел, както и за самия трифазен измервателен уред.
Предимства на трифазния дизайн
Гледайте видеоклип за предимствата на трифазната мрежа:
Нека изброим предимствата на този тип брояч:
- Позволява ви да спестите пари. Много трифазни измервателни уреди са оборудвани с тарифи, като ден и нощ, например. Това дава възможност от 23 до 7 сутринта да изразходвате до 50% по-малко енергия, отколкото при подобно натоварване, но през деня.
- Възможност за избор на модел, отговарящ на конкретни желания за клас на точност. В зависимост от това дали закупеният модел е предназначен за използване в жилищен район или в предприятие, има имена с грешка от 0,2 до 2,5%;
- Регистърът на събитията ви позволява да отбелязвате промените по отношение на динамиката на напрежението, активната и реактивната енергия и да ги предавате директно на компютър или съответния комуникационен център;
Има само три вида трифазни измервателни уреди
- Броячи за директна връзка, които, подобно на еднофазните, са свързани директно към мрежа от 220 или 380 V. Те имат пропускателна способност до 60 kW, максимално ниво на ток не повече от 100 A и също така осигуряват свързване на малки проводници със сечение около 15 mm2 (до 25 mm2)
- изискват свързване чрез трансформатори, поради което са подходящи за мрежи с по-голяма мощност. Преди да платите за консумираната енергия, просто трябва да умножите разликата между показанията на електромера (настоящи и предишни) по коефициента на трансформация.
- Индиректни превключващи измервателни уреди.Тяхната връзка се осъществява изключително чрез трансформатори на напрежение и ток. Те обикновено се инсталират в големи предприятия, тъй като са предназначени за измерване на енергия чрез връзки с високо напрежение.
Когато става въпрос за инсталиране на някой от тези измервателни уреди, може да има редица трудности, свързани с тях. В края на краищата, ако за еднофазни измервателни уреди има универсална верига, тогава за трифазни измервателни уреди има няколко диаграми на свързване за всеки тип. Сега нека разгледаме това ясно.
Устройства за директно или незабавно превключване
Схемата за свързване на този измервателен уред в много отношения (особено по отношение на лекотата на изпълнение) е подобна на схемата за монтаж на еднофазен измервателен уред. Посочено е в техническия лист, както и на гърба на корицата. Основното условие за свързване е стриктното спазване на реда на свързване на проводниците според цвета, посочен в диаграмата, и съответствието на нечетните номера на проводниците към входа и четните номера към товара.
Редът на свързване на проводниците (посочен отляво надясно):
- проводник 1: жълт - вход, фаза А
- проводник 2: жълт - изход, фаза А
- проводник 3: зелен - вход, фаза B
- проводник 4: зелен - вход, фаза B
- проводник 5: червен - вход, фаза C
- проводник 6: червен - изход, фаза C
- проводник 7: син - нула, вход
- проводник 8: син - нула, изход
Полуиндиректни броячи
Тази връзка се осъществява чрез токови трансформатори. Има голям брой схеми за това включване, но най-често срещаните сред тях са:
- Схемата за десетпроводна връзка е най-простата и следователно най-популярната. За да се свържете, трябва да следвате реда от 11 проводника отдясно наляво: първите три са фаза A, вторите три са фаза B, 7-9 за фаза C, 10 са неутрални.
- Свързване чрез клемна кутия - по-сложно е от първото. Връзката се осъществява с помощта на тестови блокове;
- Звездната връзка, подобно на предишната, е доста сложна, но изисква по-малко проводници. Първо, първите еднополюсни изходи на вторичната намотка се събират в обща точка, а следващите три от другите изходи се насочват към измервателния уред, като текущите намотки също се свързват.
Индиректни измервателни уреди
Такива измервателни уреди не са инсталирани за жилищни помещения, те са предназначени за използване в промишлени предприятия. Отговорността за монтажа се носи от квалифицирани електротехници.
Кое устройство да изберете?
Въпреки че най-често тези, които искат да инсталират измервателен уред, са буквално информирани кой модел е необходим за това и е много проблематично да се споразумеят за неговата подмяна, въпреки очевидното му несъответствие с изискванията, все пак си струва да научите основите на критерии, на които трябва да отговаря трифазният измервателен уред по отношение на неговите характеристики .
Изборът на измервателен уред започва с въпроса за неговата връзка - чрез трансформатор или директно към мрежата, което може да се определи от максималния ток. Директно свързаните измервателни уреди имат токове от порядъка на 5-60/10-100 ампера, а полуиндиректните - 5-7,5/5-10 ампера. Измервателят също се избира стриктно според тези показания - ако токът е 5-7,5A, тогава измервателният уред трябва да е подобен, но не 5-10A, например.
Второ, обръщаме внимание на наличието на профил на мощност и вътрешен тарифатор. Какво дава това? Тарифизаторът позволява на измервателния уред да регулира тарифните преходи и да записва графика на натоварване за всеки период от време. И профилът записва, записва и съхранява стойностите на мощността за определен период от време.
За по-голяма яснота, нека разгледаме характеристиките на трифазен измервателен уред, като използваме примера на неговия многотарифен модел:
Трябва да се отбележи, че днес трифазните измервателни уреди се използват широко за еднофазни мрежи и обратно: когато три еднофазни са свързани към трифазна мрежа наведнъж.
Класът на точност се определя в стойности от 0,2 до 2,5. Колкото по-голяма е тази стойност, толкова по-голям е процентът на грешката. За жилищни помещения клас 2 се счита за най-оптимален.
- номинална стойност на честотата: 50Hz
- номинална стойност на напрежението: V, 3x220/380, 3x100 и др
Ако при използване на измервателен трансформатор вторичното напрежение е 100V, е необходим измервателен уред от същия клас на напрежение (100V), както и трансформатор
стойност на общата консумирана мощност от напрежение: 5 VA, а активна мощност - 2 W
- номинален максимален ток: A, 5-10, 5-50, 5-100
- максимална стойност на общата мощност, консумирана от ток: до 0,2VA
- включване: трансформатор и директно
- регистрация и отчитане на активна енергия
Освен това температурният диапазон е важен - колкото по-широк е, толкова по-добре. Средните стойности варират от минус 20 до плюс 50 градуса.
Трябва също да обърнете внимание на експлоатационния живот (в зависимост от модела и качеството на измервателния уред, но средно е 20 -40 години) и интервала на проверка (5-10 години).
Голям плюс ще бъде наличието на вграден електрически захранващ модем, с помощта на който се изнасят индикатори през електрическата мрежа. А регистърът на събитията ви позволява да отбелязвате промените по отношение на динамиката на напрежението, активната и реактивната енергия и директно да ги предавате на компютър или съответния комуникационен център.
И най-важното. В края на краищата, когато избираме измервателен уред, ние на първо място мислим за спестяване. Така че, за да спестите наистина електроенергия, трябва да обърнете внимание на наличието на тарифи. Според тази характеристика броячите се предлагат в единичен, двоен и многотарифен тип.
Например, двутарифните се състоят от комбинация от позиции “ “, непрекъснато заменящи се една друга според графика “7:00 -11:00; 11 сутринта -7 сутринта” съответно. Разходите за електричество през нощта са с 50% по-ниски, отколкото през деня, така че има смисъл да работите с уреди, които изискват много енергия (електрически фурни, перални, съдомиялни и др.) през нощта.
Практически съвети как да свържете трифазен електромер
Този тип измервателен уред е свързан чрез трифазен входен прекъсвач (съдържащ три или четири контакта). Струва си веднага да се отбележи, че замяната му с три еднополюсни е строго забранена. Превключването на фазовите проводници в трифазните превключватели трябва да става едновременно.
В трифазен измервателен уред свързването на кабелите е възможно най-просто. И така, първите два проводника са съответно входът и изходът на първата фаза, по същия начин третият и четвъртият проводник съответстват на входа и изхода на втората, а петият и шестият - на входа и изхода на третата фаза. Седмият проводник отговаря на входа на неутралния проводник, а осмият - на изхода на неутралния проводник към консуматора на енергия в помещението.
Заземяването обикновено се разпределя към отделен блок и се прави под формата на комбиниран PEN проводник или PE проводник. Най-добрият вариант е ако има разделяне на два проводника.
Сега ще анализираме инсталирането на измервателния уред стъпка по стъпка. Да приемем, че има нужда от подмяна на трифазен измервателен уред с директно включване.
Първо, нека определим причината за подмяната и времето за това.
За предпочитане е да смените измервателния уред през деня поради простата причина, че осветлението през този период е много по-добро от използването на фенерче. Това означава, че ще бъде по-удобно и по-бързо да извършите работата, което не може да не се отрази на портфейла ви, ако трябва да използвате услугите на платен електротехник.
След това е необходимо да се освободи напрежението чрез промяна на позицията на превключвателя на прекъсвача.
След като се уверим, че фазите са премахнати, демонтираме стария електромер.
Трудностите, които могат да възникнат при инсталирането на нов измервателен уред, са свързани с това колко различни са производителите и моделите на старите и новите измервателни уреди, а в същото време и техните форми и размери.
Извършваме предварителен монтаж на новия измервателен уред, като го поставяме в периметъра на контакт между повърхността (стената) на монтажа и тялото на самия електромер. Тук е важно страничните монтажни отвори и на двете да съвпадат.
Ако предварителната проверка показа някои несъответствия, ние ги отстраняваме, като добавяме подходящи монтажни отвори, удължаваме проводниците, ако клемите на новия измервателен уред са разположени малко по-далеч и т.н.
Сега, когато всичко пасва, нека започнем да свързваме. Последователността на свързване е както следва (отляво надясно): първият проводник е фаза А (вход), вторият е неговият изход; третият е входът, а четвъртият е изходът на фаза B; по същия начин - 5-ти и 6-ти проводник, съответстващи на входа и изхода на фаза C, последните два - входа и изхода на нулевия проводник.
По-нататъшното инсталиране на електромера се извършва в съответствие с инструкциите, приложени към него.
Сред предпазните мерки, които, като се има предвид сериозността на последствията, трябва да се спазват стриктно, основно място е отделено на табуто върху всякаква самодейност - създаване на непреднамерени скокове; действия, които могат да доведат до нарушаване на нормалния контакт и др. Необходимо е внимателно да се гарантира, че проводниците са добре опънати.
Трябва да се помни, че измервателният уред може да бъде свързан само от квалифициран електротехник, който има разрешение за извършване на такава работа. След приключване на монтажа измервателният уред ще бъде пломбиран от специалист.
Видео за практиката за свързване на трифазен измервателен уред
В заключение - накратко за основните моменти
- Предимството на еднофазните измервателни уреди е простотата на тяхното проектиране и монтаж, както и лекотата на използване (вземане на фази и показания)
- Но трифазните имат най-висока точност на показанията, въпреки че са по-сложни в дизайна, имат големи размери и изискват трифазен вход.
- Позволява ви да спестите пари. Благодарение на тарифи като дневна и нощна, от 23 до 7 сутринта можете да използвате до 50% по-малко енергия, отколкото при същия товар, но през деня.
- Възможност за избор на клас на точност. В зависимост от това дали закупеният модел е предназначен за използване в жилищен район или в предприятие, има елементи с грешка от 0,2 до 2,5%
- Регистърът на събитията ви позволява да отбелязвате промените по отношение на динамиката на напрежението, активната и реактивната енергия и да ги предавате директно на компютър или съответния комуникационен център
- Наличие на вграден електромодем, с помощта на който се изнасят индикатори по електрическата мрежа.
Много собственици, особено собственици на частни къщи или вили, използват оборудване с двигатели 380 V, работещи от трифазна мрежа. Ако към обекта е свързана подходяща верига за захранване, тогава не възникват трудности при свързването им. Въпреки това, доста често възниква ситуация, когато една секция се захранва само от една фаза, тоест са свързани само два проводника - фаза и нула. В такива случаи трябва да решите как да свържете трифазен двигател към мрежа от 220 волта. Това може да стане по различни начини, но трябва да се помни, че такава намеса и опити за промяна на параметрите ще доведат до спад на мощността и намаляване на общата ефективност на електродвигателя.
Свързване на 3-фазен двигател 220 без кондензатори
По правило вериги без кондензатори се използват за стартиране на трифазни двигатели с ниска мощност в еднофазна мрежа - от 0,5 до 2,2 киловата. Времето за стартиране се изразходва приблизително същото като при работа в трифазен режим.
Тези вериги се използват под управление на импулси с различна полярност. Има и симетрични динистори, които подават управляващи сигнали към потока на всички полупериоди, присъстващи в захранващото напрежение.
Има два варианта за свързване и стартиране. Първият вариант се използва за електрически двигатели със скорост под 1500 в минута. Намотките са свързани в триъгълник. Като устройство за фазово изместване се използва специална верига. Чрез промяна на съпротивлението се генерира напрежение в кондензатора, изместено под определен ъгъл спрямо основното напрежение. Когато кондензаторът достигне нивото на напрежение, необходимо за превключване, динисторът и триакът се задействат, което води до активиране на двупосочния превключвател на мощността.
Вторият вариант се използва при стартиране на двигатели, чиято скорост на въртене е 3000 об / мин. Тази категория включва и устройства, инсталирани на механизми, които изискват голям момент на съпротивление по време на стартиране. В този случай е необходимо да се осигури голям начален въртящ момент. За тази цел бяха направени промени в предишната схема и кондензаторите, необходими за фазовото изместване, бяха заменени с два електронни превключвателя. Първият ключ е свързан последователно с фазовата намотка, което води до индуктивно изместване на тока в него. Свързването на втория превключвател е успоредно на фазовата намотка, което допринася за образуването на водещо капацитивно изместване на тока в него.
Тази схема на свързване отчита намотките на двигателя, които са изместени в пространството с 120 0 C. При настройка се определя оптималният ъгъл на изместване на тока във фазовите намотки, осигуряващ надеждно стартиране на устройството. При извършване на това действие е напълно възможно да се направи без специално оборудване.
Свързване на електродвигател 380V към 220V чрез кондензатор
За нормална връзка трябва да знаете принципа на работа на трифазен двигател. Когато е свързан към мрежата, токът започва да тече последователно през неговите намотки в различно време. Това означава, че в определен период от време токът преминава през полюсите на всяка фаза, като също създава ротационно магнитно поле на свой ред. Той оказва влияние върху намотката на ротора, като предизвиква въртене чрез избутване в различни равнини в определени моменти.
Когато такъв двигател е свързан към еднофазна мрежа, само една намотка ще участва в създаването на въртящ момент и въздействието върху ротора в този случай се извършва само в една равнина. Тази сила е напълно недостатъчна за преместване и завъртане на ротора. Следователно, за да се измести фазата на полюсния ток, е необходимо да се използват фазоизместващи кондензатори. Нормалната работа на трифазен електродвигател до голяма степен зависи от правилния избор на кондензатор.
Изчисляване на кондензатор за трифазен двигател в еднофазна мрежа:
- При мощност на електродвигателя не повече от 1,5 kW, един работен кондензатор ще бъде достатъчен във веригата.
- Ако мощността на двигателя е повече от 1,5 kW или изпитва големи натоварвания по време на стартиране, в този случай се монтират два кондензатора наведнъж - работен и стартов. Те са свързани паралелно, а стартовият кондензатор е необходим само за стартиране, след което автоматично се изключва.
- Работата на веригата се контролира от бутона START и превключвателя за изключване. За да стартирате двигателя, натиснете бутона за стартиране и го задръжте, докато се включи напълно.
Ако е необходимо да се осигури въртене в различни посоки, се монтира допълнителен превключвател, който превключва посоката на въртене на ротора. Първият основен изход на превключвателя е свързан към кондензатора, вторият към неутралния, а третият към фазовия проводник. Ако такава верига допринася за слабо увеличение на скоростта, в този случай може да се наложи да инсталирате допълнителен стартов кондензатор.
Свързване на 3-фазен двигател на 220 без загуба на мощност
Най-простият и най-ефективен начин е да свържете трифазен двигател към еднофазна мрежа чрез свързване на трети контакт, свързан към кондензатор с фазово изместване.
Максималната изходна мощност, която може да се получи в домашни условия е до 70% от номиналната. Такива резултати се получават при използване на схемата "триъгълник". Два контакта в разпределителната кутия са директно свързани към проводниците на еднофазната мрежа. Връзката на третия контакт се осъществява чрез работещ кондензатор с всеки от първите два контакта или проводника на мрежата.
При липса на товари, трифазен двигател може да се стартира само с помощта на кондензатор за работа. Въпреки това, ако има дори малко натоварване, скоростта ще се увеличи много бавно или двигателят изобщо няма да стартира. В този случай ще е необходимо допълнително свързване на стартов кондензатор. Включва се буквално за 2-3 секунди, за да може оборотите на двигателя да достигнат 70% от номиналните. След това кондензаторът незабавно се изключва и разрежда.
По този начин, когато решавате как да свържете трифазен двигател към мрежа от 220 волта, трябва да се вземат предвид всички фактори. Особено внимание трябва да се обърне на кондензаторите, тъй като работата на цялата система зависи от тяхното действие.
- Ние организираме увеличение на заплатата Защо да увеличите заплатата си
- Лицата на войната: „Той беше погребан в кълбото на земята“ Той беше погребан в кълбото на земята
- Могат ли колекторите да се появят в дома на длъжника?
- Използване на ментални карти за изучаване на лексика Карти на паметта в уроци по английски език