Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя
При подключении асинхронного трехфазного электродвигателя на 380 В в однофазную сеть на 220 В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, точнее двух конденсаторов — рабочего и пускового конденсатора. Онлайн калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя в конце статьи.
Как подключить асинхронный двигатель?
Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).
На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.
Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.
Пусковой конденсатор
Ознакомьтесь также с этими статьями
Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает.
При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.
Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?
Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).
Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.
Онлайн калькулятор расчета емкости конденсатора
Советуем к прочтению другие наши статьи
Расчет емкости конденсатора22:
Калькулятор расчета емкости конденсатора
Основная роль такого прибора как конденсатор заключается в том, что он накапливает электрический заряд и одномоментно отдает его. В автомобилях такой заряд тока конденсатор берет у аккумулятора и используется, например, для снабжения автомобильного усилителя нужным зарядом, улучшая, таким образом, звук, доносящийся из аудиосистемы.
Расчет емкости конденсатора с помощью онлайн калькулятора
Расчет конденсатора онлайн, который можно произвести с помощью калькуляторов на специальных ресурсах в Интернете, позволяет в считанные секунды получить результат, просто указав в соответствующих полях нужные данные. С их помощью быстро и легко можно рассчитать емкость, заряд, мощность, ток, энергию, и другие свойства конденсатора, нужные для конкретного устройства.
Среди множества видов конденсаторов существует, так называемый, электролитический тип, который используется в асинхронных электродвигателях. Среди его видов выделяют полярный и неполярный. Электролитический полярный конденсатор отличается от неполярного, прежде всего, большей емкостью. Расчет конденсатора для электродвигателя
Расчет конденсатора для трехфазного двигателя требуется ещё и для того, что, обычно, если трехфазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском работает нормально, будучи включенным в однофазную сеть, то емкость конденсатора уменьшается, а частота вращение вала увеличивается. При правильном подключении, все эти характеристики будут наблюдаться.
Когда запускается асинхронный двигатель, подключением к сети 220В, необходима высокая емкостьфазодвигающего конденсатора. В Интернете всегда можно найти специальный калькулятор конденсаторов онлайн, который, в частности, позволяет рассчитать их емкость.
- Соединение обмоток двигателя
- Его мощность
- Напряжение в сети
- Коэффициент мощности
- КПД двигателя
После указания всех этих данных, можно получить результаты в виде информации по емкости пускового и рабочего конденсаторов, которая измеряется в мкФ (микроФарадах).
Расчет пускового конденсатора и параллельно рабочего предполагает указание двух таких способов подключения как: подключение звездой и треугольником. Формула расчета емкости конденсатора, подключенного звездой, выглядит так: Cр=2800*I/U, а формула расчета конденсатора, подключенного треугольником – это Cр=4800*I/U. Расчёт ёмкости конденсатора для электродвигателя по таким формулам расшифровывается следующим образом:
- Ср означает рабочий конденсатор, пусковой будет обозначаться далее как Сп.
- Ток I определен тут соотношением мощности мотора P с произведением 1,73 напряжения U и коэффициента мощности (cosφ ) с коэффициентом поленого действия (η). То есть I=P/1,73Uηcosφ.
Каждый калькулятор емкости конденсаторов использует свой тип расчета. Например, если говорить о соединенных конденсаторах, где емкость пускового прибора должна быть подобрана в 3 раза большая, чем рабочая емкость, то, в конкретном калькуляторе может быть использован расчет Cп=2,5*Cр, где Сп означает пусковой конденсатор, а Ср – рабочий тип.
После расчета емкости, необходим расчет заряда конденсатора. Начальный заряд прибора равен нулю. Подключением к гальванической батарее или к другому источнику постоянной ЭДС конденсаторы заряжают. Чтобы правильно рассчитать заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС, существует также специальный калькулятор конденсаторов онлайн, в котором лишь нужно указать следующие данные:
- ЭДС источника в Вольтах,
- сопротивление в Омах,
- емкость в микроФарадах,
- время зарядки в миллисекундах.
Каждый такой калькулятор расчета конденсаторов будет также указывать точность вычисления, с которой будут получены результаты. После нажатия кнопки «Рассчитать», в результатах реально получить:
- постоянную времени RC-сети в миллисекундах,
- время зарядки в миллисекундах,
- требуемый начальный ток в Амперах,
- максимальную рассеиваемую мощность в Ваттах,
- напряжение в Вольтах,
- заряд в микроКулонах,
- энергию в микроДжоулях,
- а также работу, совершенную источником, в микроДжоулях.
Используя специальные онлайн калькуляторы для расчета конденсатора, вам не придется самостоятельно проводить сложные подсчеты, искать нужные формулы, разбираться и вникать в сложные для вас схемы.
Включение 3-х фазного двигателя в однофазную сеть
Среди разных методов пуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть, более обычный базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Нужная мощность развиваемая движком в данном случае составляет 50…60% от его мощности в трехфазном включении. Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, к примеру, с двойной секцией короткозамкнутого ротора серии МА. В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует дать предпочтение движкам серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.
Для обычной работы электродвигателя с конденсаторным запуском нужно, чтоб емкость применяемого конденсатора изменялась зависимо от числа оборотов. На практике это условие выполнить достаточно трудно, потому употребляют двухступенчатое управление движком. При пуске мотора подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.
1.2. Расчет характеристик и частей электродвигателя.Если, к примеру, в паспорте электродвигателя обозначено напряжение его питания 220/380, то движок включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1
Схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В
С р – рабочий конденсатор;
С п – пусковой конденсатор;
П1 – пакетный выключатель
После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после чего нужно сразу надавить кнопку “Разгон”. После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется методом переключения фазы на его обмотке переключателем SA1.
Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток мотора в “ треугольник” определяется по формуле:
, где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В
А в случае соединения обмоток мотора в “звезду” определяется по формуле:
, где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В
Потребляемый электродвигателем ток в выше приведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из последующего выражения:
, где
Р – мощность мотора в Вт, обозначенная в его паспорте;
h – КПД;
cos j – коэффициент мощности;
U -напряжение в сети, В
Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2. .2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии краткосрочного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением более 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют поочередно, соединяя меж собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)
Схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.
Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2.
На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают зависимо от мощности мотора по табл. 1
Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя зависимо от его мощности при включении в сеть 220 В.
Мощность трехфазного мотора, кВт | Малая емкость рабочего конденсатора Ср, мкФ | Малая емкость пускового конденсатора Ср, мкФ |
0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2 | 40 60 80 100 150 230 | 80 120 160 200 250 300 |
Необходимо подчеркнуть, что у электродвигателя с конденсаторным запуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток на 20…30 % превосходящий номинальный. В связи с этим, если движок нередко используется в недогруженном режиме либо вхолостую, то в данном случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель тормознул, тогда для его пуска опять подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку полностью либо снизив ее до минимума.
Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу либо с маленькой нагрузкой. Для включения, к примеру, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В данном случае электродвигатель уверенно запускается при маленький нагрузке на валу.
1.3. Переносной универсальный блок для запуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В.Для пуска электродвигателей разных серий, мощностью около 0,5 кВт, от однофазной сети без реверсирования, можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3)
Схема переносного универсального блока для запуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (переключатель SA1 замкнут) и собственной контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к сети 220 В. Сразу с этим 3-я контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона мотора переключателем SA1 отключают пусковой конденсатор С1. Остановка мотора осуществляется нажатием на кнопку SB2.
1.3.1. Детали.В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об/мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве тумблера SA1 используется переключатель Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.
Пусковое устройство смонтировано в железном корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4)
1 – корпус
2 – ручка для переноски
3 – сигнальная лампа
4 – переключатель отключения пускового конденсатора
5 – кнопки “Запуск” и “Стоп”
6 – доработанная электровилка
7 – панель с гнездами разъема
На верхней панели корпуса размещены кнопки “Запуск” и “Стоп” – сигнальная лампа и переключатель для отключения пускового конденсатора. На фронтальной панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.
Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматом (рис.5)
Схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор Сп. Магнитный пускатель КМ1 само блокируется при помощи собственной контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети. Кнопку “Запуск” держат нажатой до полного разгона мотора, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку “Стоп”. В улучшенном пусковом устройстве по схеме рис.5, можно использовать реле типа МКУ-48 либо ему схожее.
2. Внедрение электролитических конденсаторов в схемах пуска электродвигателей.При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, обычно используют простые бумажные конденсаторы. Но практика показала, что вместо массивных бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют наименьшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного конденсатора дана на рис. 6
Схема задмены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).
Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением вдвое наименьшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. К примеру, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В употребляется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его подмене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов схожи и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.
2.1. Включение трехфазного мотора в однофазовую сеть с внедрением электролитических конденсаторов.Схема включения трехфазного мотора в однофазную сеть с внедрением электролитических конденсаторов приведена на рис.7.
Схема включения трехфазного мотора в однофазовую сеть с помощью электролитических конденсаторов.
В приведенной схеме, SA1 – тумблер направления вращения мотора, SB1 – кнопка разгона мотора, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для запуска мотора, С2 и С4 – во время работы.
Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше создавать при помощи токоизмерительных клещей. Определяют токи в точках А, В, С и достигает равенства токов в этих точках методом ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном движке в том режиме, в каком подразумевается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с оборотным очень допустимым напряжением более 300 В. Наибольший прямой ток диода находится в зависимости от мощности мотора. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подходят диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности мотора от 1 кВт до 2 кВт необходимо взять большие диоды с подходящим прямым током, либо поставить несколько меньших диодов параллельно, установив их на радиаторы.
Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.
3. Включение мощных трехфазных движков в однофазную сеть.Конденсаторная схема включения трехфазных движков в однофазовую сеть позволяет получить от мотора менее 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого очевидно недостаточно для работы электрорубанка либо электрической пилы, которые обязаны иметь мощность 1,5…2 кВт. Неувязка в этом случае может быть решена внедрением электродвигателя большей мощности, к примеру, с мощностью 3…4 кВт. Такового типа движки рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такового мотора в сеть 220 В приводит к понижению номинальной мощности мотора в 3 раза и на 40 % при работе в однофазовой сети. Такое понижение мощности делает движок неприменимым для работы, но может быть применено для раскрутки ротора вхолостую либо с малой нагрузкой. Практика указывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в данном случае пусковые токи не превосходят 20 А.
3.1. Доработка трехфазного мотора.Более просто можно выполнить перевод мощного трехфазного мотора в рабочий режим, если переработать его на однофазовый режим работы, получая при всем этом 50 % номинальной мощности. Переключение мотора в однофазный режим требует его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса мотора подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса мотора. Находят место соединения 3-х обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, подходящим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой либо поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После чего крышку корпуса устанавливают на место.
Схема коммутации электродвигателя в данном случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.
Схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазовую сеть.
Во время разгона мотора используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с движком типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность.
3.1.1. Детали.В схеме коммутации обмоток электродвигателя, в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный тумблер на рабочий ток более 16 А, к примеру, тумблер типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Тумблер SA2 может быть любого типа, но на ток более 16 А. Если реверс мотора не требуется, то этот тумблер SA2 можно исключить из схемы.
Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность мотора к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности мотора, то может произойти понижение скорости вращения вала прямо до полной его остановки. В данном случае снимается нагрузка с вала мотора. Тумблер переводится поначалу в положение «Разгон», а позже в положение «Работа» и продолжают последующую работу.
|
Торговая сеть ATOM electric работает на рынке электротехнической продукции с 2003 года и предлагает своим клиентам товары оптимального соотношения цена-качество.
|
Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель) — Help for engineer
Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель)
Однофазный асинхронный двигатель
Обмотка статора однофазного асинхронного двигателя занимает приблизительно 2/3 окружности, именно по этой причине его мощность на 1/3 меньше мощности трехфазного двигателя таких же габаритов.
Ток, протекая по обмотке статора, создает пульсирующее магнитное поле, которое можно представить как два поля, вращающиеся в разных направлениях. Поле, которое вращается в направлении ротора называется прямым полем, а второе – обратным. Они воздействуют на ротор и создают соответствующие моменты (Мпр и Мобр).
По причине разных направлений вращения эти электрические машины не могут самостоятельно совершить пуск, так как при неподвижном роторе, то есть при S=1, пусковой момент, он же Мрез, равен нолю (смотри Рисунок 1). Однако, если придать движение ротору, то прямой и обратный моменты не будут равны и двигатель продолжит вращение в том же направлении (ток, протекающий по обмотке ротора будет оказывать размагничивающее действие и при этом будет ослабляться обратное поле).
Рисунок 1 — Зависимость механических характеристик от прямого и обратного вращающих полей
Пуск двигателя с помощью пусковых устройств
Для того чтоб запустить однофазный асинхронный двигатель применяют устройства для пуска двигателя:
— Конденсатор – C;
— Резистор – R.
Пуск трехфазных асинхронных двигателей осуществляется более простым способом из-за уже имеющегося в сети сдвига фаз на 120 электрических градусов
Для получения пускового момента используют пусковую обмотку статора, которая по отношению к рабочей обмотке сдвинута на 90 электрических градусов. Применяют фазосдвигающие элементы, которые подключают к пусковой обмотке. Эта обмотка работает, обычно, около 3 первых секунд, после чего принудительно отключается вручную или с помощью автоматов. По этой причине ее изготовляют из провода меньшего сечения и с меньшим количеством витков по сравнению с рабочей обмоткой.
Пуск при помощи резистора производится при малых необходимых пусковых моментах, то есть если нагрузка на валу незначительна. Рисунок 2 иллюстрирует применение пускового а) конденсатора и б) резистора; где Р – рабочая обмотка, П – пусковая обмотка.
Рисунок 2 – Схема подключения однофазного асинхронного двигателя
Двухфазные асинхронные двигатели
Наличие конденсатора значительно улучшает характеристики двигателя, по этой причине используются двухфазные асинхронные двигатели. В них две обмотки являются рабочими, в одну из них вводится конденсатор для смещения угла между фазами на 90 градусов и создания кругового магнитного поля. Такие двигатели называют конденсаторными.
Расчет емкости конденсатора для двигателя:
Емкость такого конденсатора определяется по формуле:
,
где – ток, протекающий в обмотке статора,
sinφ1 – сдвиг фаз между напряжение и током без конденсатора,
f– частота питающей сети,
U – напряжение сети,
n – коэффициент трансформации.
,
Где и kоб1,kоб2 — обмоточные коэффициенты,
W1, W2, — количество витков обмоток статора и ротора.
Напряжение на зажимах конденсатора выше чем напряжение сети и определяется следующей формулой:
Для повышения пусковых характеристик Существуют двигатели в одну обмотку которых ставятся два конденсатора, один из которых пусковой, второй – рабочий. Пусковой конденсатор обычно имеет емкость в разы большую чем рабочий. При этом пусковой отключается при достижении 70-80% номинальной скорости электрической машины.
Рисунок 3 – Пример подключения пары конденсаторов (конденсаторный двигатель)
Преимущества и недостатки конденсаторных двигателей
Недостатки по сравнению с трехфазным двигателем:
— Меньшая мощность;
— Увеличенное скольжение при номинальном режиме;
— Скорость вращения вала при холостом ходу ниже;
— Пониженная кратность пускового момента;
— Повышенная кратность пускового тока.
Преимущества:
— Имеют высокую эксплуатационную надежность;
— Не требуют трехфазного источника тока.
Недостаточно прав для комментирования
Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть
1. Способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть.
2. Общие сведения
Всякийасинхронный трехфазный двигатель
рассчитан на два номинальных напряжения
трехфазной сети 380 /220 — 220/127 и т. д.
Наиболее часто встречаются двигатели
380/220В.
Переключение двигателя с
одного напряжения на другое производится
подключением обмоток «на звезду» — для
380 В или на «треугольник» — на 220 В.
Если
у
двигателя
имеется
колодка
подключения,
имеющая
6
выводов
с
установленными
перемычками,
следует
обратить
внимание
в
каком
порядке
установлены перемычки.
Если
у двигателя отсутствует колодка и
имеются 6 выводов — обычно они собраны в
пучки по 3 вывода. В одном пучке собраны
начала обмоток, в другом концы (начала
обмоток на схеме обозначены точкой).
В
данном случае «начало» и «конец» понятия условные, важно лишь чтобы
направления намоток совпадали, т. е. на
примере «звезды» нулевой точкой могут
быть как начала, так и концы обмоток, а в
«треугольнике» — обмотки должны быть
соединены последовательно, т. е. конец
одной с началом следующей. Для
правильного
подключения
на
«треугольник» нужно определить выводы
каждой обмотки, разложить их попарно и
подключить по след. Схеме (рис). Если
развернуть эту схему, то будет видно, что
катушки подключены «треугольником».
Если
у двигателя имеется только 3
вывода, следует разобрать двигатель:
снять крышку со стороны колодки и в
обмотках
найти
соединение
трёх
обмоточных проводов (все остальные
провода соединены по 2). Соединение
трёх проводов является нулевой точкой
звезды. Эти 3 провода следует разорвать,
припаять к ним выводные провода и
объединить их в один пучок. Таким
образом мы имеем уже 6 проводов,
которые нужно соединить по схеме
треугольника.
Трехфазный
двигатель вполне успешно
может работать и в однофазной сети, но
ждать от него чудес при работе с
конденсаторами
не
приходится.
Мощность в самом лучшем случае будет
не более 70% от номинала, пусковой
момент сильно зависит от пусковой
емкости,
сложность подбора рабочей
емкости при изменяющейся нагрузке.
Трехфазный двигатель в однофазной сети
это компромисс, но во многих случаях это
является единственным выходом.
Существуют
формулы для расчета емкости
рабочего
конденсатора,
но
они
не
корректными по следующим причинам:
1. Расчет производится на номинальную
мощность, а двигатель редко работает в
таком режиме и при недогрузке двигатель
будет греться из-за лишней емкости рабочего
конденсатора и как следствие увеличенного
тока в обмотке.
2.
Номинальная
емкость
конденсатора
указанная на его корпусе отличается от
фактической + /- 20%, что тоже указано на
конденсаторе. А если измерять емкость
отдельного конденсатора, она может быть в
два раза большей или на половину меньшей.
Поэтому
лучше подбирать емкость к
конкретному двигателю и под конкретную
нагрузку, измеряя ток в каждой точке
треугольника,
стараясь
максимально
выравнить
его
подбором
емкости.
Поскольку однофазная сеть
имеет напряжение 220 В, то двигатель
следует
подключать
по
схеме
«треугольник».
Для
запуска
ненагруженного двигателя можно обойтись
только рабочим конденсатором.
Направление
вращения двигателя зависит от
подключения конденсатора (точка а) к
точке б или в.
Практически ориентировочную ёмкость
конденсатора можно определить по формуле:
C (мкФ) = P (Вт) /10,
где C – ёмкость конденсатора , P – номинальная
мощность двигателя.
Включение
двигателей с оборотами выше
1500 об/мин, либо нагруженных в момент
пуска, затруднено. В таких случаях следует
применить пусковой конденсатор, ёмкость
которого зависит от нагрузки двигателя,
подбирается
экспериментально
и
ориентировочно может быть от равной
рабочему конденсатору до в 1,5 – 2 раза
большей.
В
дальнейшем,
для
понятности,
все что относится к работе
будет зеленого цвета, все что относится к
пуску будет красного, что к торможению
синего.
Включать
пусковой конденсатор в
простейшем случае можно при помощи
нефиксированной
кнопки.
Для
автоматизации пуска двигателя можно
применить реле тока.
Т.
к. конденсатор остаётся заряженным и в
момент повторного запуска двигателя, между
контактами возникает довольно сильная дуга
и серебряные контакты свариваются, не
отключая пусковой конденсатор после пуска
двигателя. Чтобы этого не происходило,
следует контактную пластинку пускового реле
изготовить из графитовой или угольной щётки
(но не из медно-графитовой, т. к. она тоже
залипает).
Также необходимо отключить
тепловую защиту этого реле, если мощность
двигателя превышает номинальную мощность
реле.
14. Способы пуска ад в ход
Схемыпуска
двигателей
в
ход
должны
предусматривать создание большого пускового
момента при небольшом пусковом токе и,
следовательно, при небольшом падении напряжения
при пуске. При этом может требоваться плавный
пуск, повышенный пусковой момент и т. д.
На практике применяются следующие способы
пуска:
— непосредственное присоединение к сети — прямой
пуск;
— понижение напряжения при пуске;
— включение сопротивления в цепь ротора в
двигателях с фазовым ротором.
15. Прямой пуск
применяется для двигателей скороткозамкнутым ротором. Для этого они
проектируются так, чтобы пусковые токи,
протекающие в обмотке статора, не создавали
больших механических усилий в обмотках и не
приводили к их перегреву. Но при прямом пуске
двигателей большой мощности в сети могут
возникать недопустимые, более 15%, падения
напряжения, что приводит к неустойчивой работе
пусковой аппаратуры (дребезжание), подгоранию
контактов и практически к невозможности пуска.
Такие
явления могут быть в маломощной
сети или при большом удалении от
подстанции пускаемого двигателя.
В момент включения асинхронного двигателя
к электросети в цепи обмоток статора
появляется большой пусковой ток. Он в 5-7
раз выше номинального тока асинхронного
двигателя.
При
малой
инерционности
применяемого
механизма
скорость
асинхронного двигателя довольно быстро
увеличивается до установленного значения,
а большой ток спадает, достигая значения
нормальной нагрузке электродвигателя.
В
подобных условиях пусковая сила тока не
представляет
особой
опасности
для
асинхронного двигателя, так как он быстро
спадает и не может создать чрезмерного
перегрева обмоток машин. Но этот большой
бросок тока в электроцепи асинхронного
двигателя влияет на питающую электросеть
и при слабой мощности последней данное
влияние легко может отобразиться в
значительных
колебаниях
напряжения
электросети. Хотя при современных мощных
энеросистемах и электросетях асинхронные
двигатели с короткозамкнутым ротором,
обычно, пускаются на полное напряжение.
Существует
несколько вариантов снижения
напряжения в момент пуска асинхронного
двигателя. Для асинхронных двигателей,
функционирующих при соединении статорной
обмотки
треугольником,
у
которых
напряжение приравнивается напряжению
электросети, вполне может быть использован
запуск непосредственным переключением
статорной обмотки со звезды на треугольник.
Во
время
подключения
асинхронного
двигателя к электросети переключатель
ставят в положение «звезда», при котором
статорная обмотка асинхронного двигателя
оказывается соединенной по схеме «звезда».
В
данном варианте напряжение на
статоре
двигателя
снижается.
Уменьшается и сила тока в фазных
обмотках асинхронного двигателя. При
соединении статорных обмоток двигателя
звездой
линейный
ток
будет
приравниваться фазному, а во время
соединения треугольником он больше
фазного. Поэтому, использование метода
пуска
асинхронного
двигателя
переключением обмотки статора со
звезды на треугольник дает снижение
пускового тока в 3 раза.
Как только ротор асинхронного двигателя
наберёт обороты и разгонится до скорости,
близкой к номинальной, можно осуществить
переключение статорной обмотки в положение
«треугольник». Появившийся при этом некоторый
бросок тока невелик и особо не влияет на работу
электросети. Хотя описанный вариант запуска
имеет весомый недостаток. Уменьшение фазного
напряжения в 3 раза при запуске несёт за собой
понижение пускового момента в 3 раза,
поскольку
пусковой
момент
асинхронного
двигателя прямо пропорционален квадрату
напряжения. Это уменьшение пускового момента
значимо ограничивает использование данного
варианта запуска для асинхронных двигателей,
что включаются под нагрузкой.
Уменьшение
напряжения при пуске
асинхронного двигателя может быть
осуществлено
при
помощи
автотрансформатора или реактора. В
данном
случае
пусковой
ток
асинхронного двигателя, измеренный на
выходе автотрансформатора, снижается
в несколько раз. Сила тока, измеренная
на
входе
автотрансформатора,
сниженная по сравнению с пусковым
током электродвигателя при прямом
подключении
электродвигателя
в
электросеть.
Смысл
в
том,
что
в
понижающем
автотрансформаторе первичная сила тока в
несколько раз меньше вторичной силы тока,
поэтому снижение пускового тока при
автотрансформаторном запуске составляет
довольно значительное понижение. Таким
образом,
автотрансформаторный
запуск
работает 3-мя ступенями. На первой ступени
к
электродвигателю
подключают
напряжение, которое равно 50-70% от
номинального значения; на второй ступени,
где электрический трансформатор служит
реактором,
электрическое
напряжение
составляет около 70-80% от номинального
напряжения.
Поскольку использование автотрансфор-матора
дает снижение пускового тока в несколько раз.
Автотрансформаторный метод пуска АД, как и
иные варианты запуска, основанные на снижении
подаваемого
напряжения,
протекает
с
уменьшением пускового момента. С точки зрения
пусковых
моментов
и
пусковых
токов,
автотрансформаторный
вариант
запуска
выгоднее
реакторного,
поскольку
при
одинаковом снижении напряжения тока пуска
при реакторном методе запуска снижается в
U’1/U1н раз, а при автотрансформаторном
варианте запуска – в (U’1/U1н)2 раз. Но
трудность пусковой операции и высокая цена
системы заметно ограничивают использование
автотрансформаторного
метода
запуска
асинхронных двигателей
24. Прямой пуск двигателя от маломощной сети.
Вмаломощной сети условия пуска
двигателя
ухудшаются
для
самого
двигателя,
ухудшается
работа
уже
включенных
двигателей
и
ламп
накаливания,
поэтому
должны
быть
ограничения по мощности двигателя в
зависимости от вида нагрузки сети и
количества
пусков
двигателя.
Существуют
следующие
ограничения
мощности
двигателя.
Трансформатор, питающий чисто силовую сеть:
20% мощности трансформатора при частых
пусках; 30% мощности трансформатора при
редких
пусках.
Трансформатор имеет смешанную нагрузку: 4%
мощности трансформатора при частых пусках; 8%
мощности трансформатора при редких пусках.
Электростанция малой мощности — 12% мощности
электростанции.
В маломощных сетях следует ограничивать число
пусков сравнительно мощных двигателей, при
затруднении их пуска по возможности отключать
другие двигатели.
26. Пуск при пониженном напряжении.
Этотспособ пуска применяется для
двигателей средней и большой мощности
при ограниченной мощности сети
Подключить 3 фазный двигатель без конденсатора
В этой статье будет рассмотрен способ запуска трех фазовый двигателя от сети 220 Вольт. Запускаться он будет бес помощи пускового конденсатора, а от специального пускового устройства, которое собирается на двух тиристорах, с тиристорными ключами и транзисторным управлением. Схема достаточно проста и собрать её не составит большого труда.
Схема пускового устройства для трех фазового двигателя
Данное управление двигателем мало кому известно и практически не используется. Преимущество предлагаемого пускового устройства в том, что значительно уменьшается потеря мощности двигателя. При пуске трехфазного двигателя 220 В помощью конденсатора потеря мощности составляет минимум 30%, а может достигать 50%. Использование этого пускового устройства снижает потерю мощности до 3%, максимум составит 5%.
Подключается однофазная сеть:
Пусковое устройство подключается к двигателю вместо конденсатора.
Подключенный к устройству резистор позволяет регулировать обороты двигателя. Устройство также можно включить на реверс.
Для эксперимента взят старый двигатель еще советского производства.
С данным пусковым устройством двигатель запускается мгновенно и работает без каких-либо проблем. Такую схему можно использовать практически на любом двигателе мощностью до 3 кВт.
Примечание: в сети 220 В двигатели мощностью более 3 кВт включать просто не имеет смысла – бытовая электропроводка не выдержит нагрузки.
В схеме можно использовать любые тиристоры, ток которых не менее 10 А. Диоды 231, также 10-амперные.
Примечание: у автора в схеме установлены диоды 233, что не имеет значения (только они идут по напряжению 500 В) −поставить можно любые диоды, которые имеют ток 10 А и удерживают более 250 В.
Устройство компактно. Автор схемы собрал резисторы просто наборами, чтобы не тратить время на подборку резисторов по номиналу. Теплоотвод не требуется. Установлен конденсатор, стабилитрон, два диода 105. Схема получилась очень простая и эффективная в работе.
Рекомендуется для использования – сборка пускового устройства проблем не создаст. В итоге при подключении двигатель стартует на своей максимальной мощности и практически без ее потери в отличие от стандартной схемы с использованием конденсатора.
Смотрите видео работы пускового устройства
В домашнем хозяйстве иногда возникает необходимость запустить 3х фазный асинхронный электродвигатель (АД). При наличии 3х фазной сети это не составляет трудностей. При отсутствии 3х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в схему конденсаторы.
Конструктивно АД состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора. На статоре в пазах укладываются обмотки. Обмотка статора представляет собой трёхфазную обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 эл. градусов. Концы и начала обмоток выводятся в соединительную коробку. Обмотки образуют пары полюсов. От числа пар полюсов зависит номинальная частота вращения ротора двигателя. Большинство общепромышленных двигателей имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. АД с большим числом пар полюсов имеют низкий КПД, больше габариты, поэтому используются редко. Чем больше пар полюсов, тем меньше частота вращение ротора двигателя. Общепромышленые АД выпускаются с рядом стандартных скоростей вращения ротора: 300, 1000, 1500, 3000 об/мин.
Ротор АД представляет собой вал, на котором находится короткозамкнутая обмотка. В АД малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями отливают короткозамкнутые кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины. В машинах большой мощности обмотку выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамкнутыми кольцами при помощи сварки.
При включении АД в 3ф сеть по обмоткам по очереди в разный момент времени начинает идти ток. В один период времени ток проходит по полюсу фазы А, в другой по полюсу фазы В, в третий по полюсу фасы С. Проходя через полюса обмоток, ток поочередно создает вращающее магнитное поле, которое взаимодействует с обмоткой ротора и заставляет его вращаться, как бы подталкивая его в разных плоскостях в разный момент времени.
Если включить АД в 1ф сеть, вращающий момент будет создаваться только одной обмоткой. Действовать на ротор такой момент будет в одной плоскости. Такого момента не достаточно, чтоб сдвинуть и вращать ротор. Чтобы создать сдвиг фазы тока полюса, относительно питающей фазы, применяют фазосдвигающие конденсаторы рис.1.
Рис.1
Конденсаторы можно применять любых типов, кроме электролитических. Хорошо подходят конденсаторы типа МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17. Некоторые данные конденсаторов приведены в таблице 1.
Если необходимо набрать определенную емкость, то конденсаторы следует соединить параллельно.
Основные электрические характеристики АД приводятся в паспорте рис.2.
Рис.2
Из паспорта видно, что двигатель трехфазный, мощностью 0,25 кВт, 1370 об/мин, есть возможность менять схему соединения обмоток. Схема соединения обмоток «треугольник» при напряжении 220В, «звезда», при напряжении 380В ,соответственно ток 2,0/1,16А.
Схема соединения «звезда» изображена на рис.3. При таком включении к обмоткам электродвигателя между точками АВ (линейное напряжение Uл) подводится напряжение в раза больше напряжения между точками АО (фазное напряжение Uф).
Рис.3 Схема подключения «звезда».
Таким образом линейное напряжение в раза больше фазного напряжения: . При этом фазный ток Iф равен линейному току Iл.
Рассмотрим схему соединения «треугольник» рис. 4:
Рис.4 Схема соединения «треугольник»
При таком соединении линейное напряжение UЛ равное фазному напряжению Uф., а ток в линии Iл в раза больше фазного тока Iф: .
Таким образом если АД рассчитан на напряжение 220/380 В, то для его подключения к фазному напряжению 220 В используется схема соединения обмоток статора «треугольник». А для подключения к линейному напряжению 380 В – соединение «звезда».
Для пуска данного АД от однофазной сети напряжением 220В нам следует включить обмотки по схеме «треугольник», рис.5.
Рис.5 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник»
Схема соединение обмоток в выводной коробке показана на рис. 6
Рис.6 Соединение в выводной коробке ЭД по схеме «треугольник»
Чтобы подключить электродвигатель по схеме «звезда» необходимо две фазные обмотки подключить непосредственно в однофазную сеть, а третью – через рабочий конденсатор Ср к любому из проводов сети рис. 6.
Соединение в выводной коробке для схемы «звезда» изображено на рис. 7.
Рис.7 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «звезда»
Схема соединение обмоток в выводной коробке показана на рис. 8
Рис.8 Соединение в выводной коробке ЭД по схеме «звезда»
Емкость рабочего конденсатора Ср для данных схем рассчитывается по формуле:
,
где Iн– номинальный ток, Uн– номинальное рабочее напряжение.
В нашем случае, для включения по схеме «треугольник» емкость рабочего конденсатора Cр = 25 мкФ.
Рабочее напряжение конденсатора должно быть в 1.15 раз больше номинального напряжения питающей сети.
Для пуска АД не большой мощности обычно достаточно рабочего конденсатора, но при мощности более 1.5 кВт двигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применить еще пусковой конденсатор Сп . Емкость пускового конденсатора должна быть в 2.5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.
Схема соединения обмоток электродвигателя, соединенных по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсаторов Сп представлена на рис. 9.
Рис.9 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «треугольник» с применением пусковых конденсатов
Схема соединения обмоток двигателя «звезда» с применением пусковых конденсаторов представлена на рис. 10.
Рис.10 Схема соединения обмоток ЭД по схеме «звезда» с применением пусковых конденсаторов.
Пусковые конденсаторы Сп подключают параллельно рабочим конденсаторам при помощи кнопки КН на время 2-3 с. При этом скорость вращения ротора электродвигателя должна достигнуть 0.7…0.8 от номинальной скорости вращения.
Для запуска АД с применением пусковых конденсаторов удобно применять кнопку рис.11.
Рис.11
Конструктивно кнопка представляет собой трехполюсный выключатель, одна пара контактов которого замыкается, когда кнопка нажата. При отпускании контакты размыкаются, а остальная пара контактов остается включенной, до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп. Средняя пара контактов выполняет функцию кнопки КН (рис.9, рис.10), через которую подключают пусковые конденсаторы, две остальных пары работают как выключатель.
Может оказаться так, что в соединительной коробке электродвигателя концы фазных обмоток выполнены внутри двигателя. Тогда АД можно подключить только по схемам рис.7, рис. 10, в зависимости от мощности.
Существует еще схема соединения обмоток статора трехфазного электродвигателя – неполная звезда рис. 12. Выполнение соединения по данной схеме возможно, если начала и концы фазных обмоток статора выведены в соединительную коробку.
Рис.12
Подключать ЭД по такой схеме целесообразно, когда необходимо создать пусковой момент, превышающий номинальный. Такая необходимость возникает в приводах механизмов с тяжелыми условиями пуска, при пуске механизмов под нагрузкой. Следует отметить, что результирующий ток в питающих проводах превышает номинальный ток на 70-75%. Это необходимо учитывать при выборе сечения провода для подключения электродвигателя
Емкость рабочего конденсатора Ср для схемы рис. 12 рассчитывается по формуле:
.
Емкости пусковых конденсаторов должны быть в 2.5-3 раза больше емкости Ср. Рабочее напряжение конденсаторов в обеих схемах должно быть в 2.2 раза больше номинального напряжения.
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого следует взять любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоединить его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1 ,а его конец – С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их С2 и С5, а начало и конец третьей – С3 и С6.
Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигатели согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим электродвигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.
Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке следует поменять местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки необходимо вернуть в первоначальное положение и теперь уже выводы С2 и С5 поменяйте местами. То же самоё сделайте; в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов обмоток строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.
Для изменения направления вращения ротора АД, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис.5), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Чтобы изменить направление вращения АД, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис.7), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V).
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний, шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, и смазать их.
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов
Есть 2 типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Их различие в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это нужно потому, что после разгона она снижает КПД.
В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная, они смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.
Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор
При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть несколько вариантов схем подключения. Без конденсаторов электромотор гудит, но не запускается.
- 1 схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже.
- 3 схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском, а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.
- 2 схема — подключения однофазного двигателя — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и используется чаще всего. Она на втором рисунке. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.
Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор
Здесь напряжение 220 вольт распределяется на 2 последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.
Максимальной мощности двигателя на 380 В в сети 220 В можно достичь используя соединение типа треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность.
Важно помнить: трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 В. Поэтому если есть ввод на 380 В — обязательно подключайте к нему — это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковики и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к сети 380 В.
Онлайн расчет емкости конденсатора мотора
Введите данные для расчёта конденсаторов — мощность двигателя и его КПД
Есть специальная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись онлайн калькулятором или рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:
Рабочий конденсатор берут из расчета 0,8 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
Пусковой подбирается в 2-3 раза больше.
Конденсаторы должны быть неполярными, то есть не электролитическими. Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть минимум в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 В берем емкости с рабочим напряжением 350 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, в пусковую цепь ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting.
Пусковые конденсаторы для моторов
Эти конденсаторы можно подбирать методом от меньшего к большему. Так подобрав среднюю емкость, можно постепенно добавлять и следить за режимом работы двигателя, чтобы он не перегревался и имел достаточно мощности на валу. Также и пусковой конденсатор подбирают добавляя, пока он не будет запускаться плавно без задержек.
При нормальной работе трехфазных асинхронных электродвигателей с конденсаторным пуском, включенных в однофазную сеть предполагается изменение (уменьшение) емкости конденсатора с увеличением частоты вращения вала. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора.
Реверс направления движения двигателя
Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».
Калькулятор трехфазной мощности переменного тока (сбалансированная нагрузка) • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Онлайн-преобразователи единиц
Однофазное и трехфазное питание
Однофазное питание похоже на небольшую сельскую дорогу, обеспечивающую ограниченную мощность. Трехфазное питание похоже на шоссе и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий.
Однофазный распределительный трансформатор, устанавливаемый на столб, установленный в жилом районе в Канаде
Термин «фаза» относится к распределению электроэнергии.Для людей, которые не разбираются в электричестве, однофазное и трехфазное питание можно сравнить с этими картинками. Однофазная сеть похожа на небольшую дорогу с ограниченной мощностью и в основном используется для жилых домов. Это просто и выгодно. Однако его нельзя использовать для работы трехфазных высокоэффективных двигателей. Это компромисс. С другой стороны, трехфазное питание похоже на шоссе и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий и очень редко для жилых домов. Все мощные нагрузки, такие как водонагреватели, большие двигатели и кондиционеры, получают питание от трехфазного источника питания.
В однофазном питании используются два или три провода. Всегда есть один провод питания, называемый фазным проводом или проводом под напряжением, и один нейтральный провод. Между этими двумя проводами течет ток. Если в однофазной системе есть заземляющий провод, то используются три провода. Однофазное питание хорошо, когда активны типовые нагрузки, то есть традиционное (лампы накаливания) освещение и обогрев. Этот тип распределения мощности не подходит для электродвигателей большой мощности.
Блок трехфазных понижающих трансформаторов для энергоснабжения небольшого промышленного объекта.
В трехфазной системе используются три провода питания (также называемые проводами под напряжением или линиями). Каждый провод несет синусоидальный ток со сдвигом фазы 120 ° относительно двух других проводов. Трехфазная система может использовать три или четыре провода. С четвертым нейтральным проводом трехфазная система может обеспечивать три отдельных однофазных источника питания, например, в жилых районах. Нагрузки (дома) подключаются таким образом, чтобы от каждой фазы потреблялась примерно одинаковая мощность. Нейтральный провод часто имеет уменьшенный размер, потому что фазные токи компенсируют друг друга, и если нагрузки хорошо сбалансированы, ток, протекающий по нейтральному проводу, почти равен нулю.Трехфазная система питания позволяет подавать постоянный поток энергии с постоянной скоростью. Это позволяет нам подключать больше нагрузки.
Определения и формулы
Генерация трехфазных напряжений
Простой трехфазный генератор имеет три отдельные идентичные катушки (или обмотки), которые расположены таким образом, что между тремя напряжениями (фазами) существует разность фаз 120 ° индуцируется в каждой из обмоток. Эти три фазы независимы друг от друга. Мгновенные напряжения в каждой фазе равны
, где U p — пиковое напряжение или амплитуда в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду, а t время в секундах.Индуцированное напряжение в обмотке 2 отстает от напряжения в обмотке 1 на 120 °, а индуцированное напряжение в обмотке 3 отстает от напряжения в обмотке 1 на 240 °. Векторная диаграмма напряжений генератора и их формы сигналов показаны на рисунке ниже:
Если коэффициент мощности равен 1, то каждое фазное напряжение, ток и мощность в трехфазной системе смещены относительно двух других на 120 °. ; последовательность фаз на этом рисунке — U₁, U₂, U₃, потому что U₁ ведет к U₂, U₂ ведет к U₃, а U₃ ведет к U₁.
Преимущества трехфазных систем
- Трехфазные двигатели имеют простую конструкцию, высокий пусковой момент, более высокий коэффициент мощности и высокий КПД, они более компактны и с меньшими потерями по сравнению с однофазными двигателями.
- Передача и распределение трехфазного питания дешевле, чем однофазное питание. Это позволяет использовать более тонкую проволоку, что значительно снижает материальные и трудовые затраты.
- В отличие от пульсирующей однофазной мощности, производимой однофазной системой, трехфазная мгновенная мощность является постоянной, что обеспечивает плавную и безвибрационную работу двигателей и другого оборудования.
- Трехфазные электрические трансформаторы имеют меньшие габариты по сравнению с однофазными трансформаторами.
- Трехфазная система может использоваться для питания однофазной нагрузки.
- Выпрямление постоянного тока трехфазного напряжения намного более плавное, чем выпрямление однофазного напряжения.
Последовательность фаз
Это последовательность, в которой напряжения в трех фазах достигают положительного максимума. Последовательность фаз также называется порядком фаз. На рисунке выше последовательность фаз 1-2-3, потому что фаза 1 достигает положительного максимума раньше, чем фаза 2, а фаза 3 достигает положительного максимума позже фазы 2.Обратите внимание, что нас не волнует направление вращения генератора, потому что мы можем обойти генератор с ротором, вращающимся по часовой стрелке, посмотреть на противоположную сторону ротора и обнаружить, что он вращается против часовой стрелки. Что нас интересует, так это порядок или последовательность напряжений , которые вырабатываются генератором.
Чтобы определить последовательность фаз на векторной диаграмме, вы должны знать, что все вектора вращаются против часовой стрелки .Например, на этих трех рисунках последовательность фаз снова равна U₁, U₂, U₃:
Фазовое напряжение и фазный ток
Фазное напряжение (также между фазой и нейтралью) — это напряжение между каждой из трех фаз и нейтральная линия. Ток, протекающий через каждую фазу к нейтральной линии, называется фазным током.
Линейное напряжение и линейный ток
Линейное напряжение (также линейное или межфазное) — это напряжение между любой парой фаз или линий.Ток, протекающий через каждую линию, называется линейным током.
Сбалансированные и несимметричные системы и нагрузки
В сбалансированной (или симметричной) трехфазной системе питания каждая из фаз потребляет одинаковый ток и ток нейтрали, и, следовательно, мощность нейтрали равна нулю. Амплитуда и частота напряжений и токов одинаковы. Каждое напряжение отстает от предыдущего на 2π / 3, или 1/3 цикла, или 120 °. Сумма трех напряжений равна нулю:
То же самое можно сказать и о токах в сбалансированной системе:
Если три нагрузки, подключенные к трем линиям, имеют одинаковое значение и коэффициент мощности, их еще называют сбалансированными.
Линейные и нелинейные нагрузки
В линейных нагрузках в цепях переменного тока напряжения и токи синусоидальны, и в любой момент ток прямо пропорционален напряжению. Примерами линейных нагрузок являются нагреватели, лампы накаливания, конденсаторы и катушки индуктивности. Закон Ома применим ко всем линейным нагрузкам. В линейных нагрузках коэффициент мощности равен cos φ . Дополнительную информацию о нелинейных нагрузках вы найдете в нашем калькуляторе VA в ватт.
В нелинейных нагрузках ток не пропорционален напряжению и содержит гармоники сетевой частоты 50 или 60 Гц.Примерами нелинейных нагрузок являются компьютерные блоки питания, лазерные принтеры, светодиодные и CFL-лампы, контроллеры двигателей и многие другие. Искажение формы волны тока приводит к искажению напряжения. Закон Ома не распространяется на нелинейные нагрузки. В нелинейных нагрузках коэффициент мощности не равен cos φ .
Соединение звездой (или звездой) и треугольником
Три обмотки трехфазного генератора могут быть подключены к нагрузке с помощью шести проводов, по два на каждую обмотку.Для уменьшения количества проводников обмотки подключаются к нагрузке с помощью трех или четырех проводов. Эти два метода называются соединением по схеме «треугольник» (Δ) и «звезда» (звезда или Y).
При соединении треугольником начальная клемма каждой обмотки соединена с конечной клеммой следующей обмотки, что позволяет передавать мощность только по трем проводам.
Соединения звезда или звезда (слева) и треугольник (справа)
В системе со сбалансированным треугольником напряжения равны по величине, различаются по фазе на 120 ° и их сумма равна нулю:
В сбалансированной четырехпроводной системе звезды с тремя одинаковыми нагрузками, подключенными к каждой фазе, мгновенный ток, протекающий через нейтральный провод, представляет собой сумму трех фазных токов i , i и i , который имеет равные амплитуды I p и разность фаз 120 °:
Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной звездой
Соединение звездой; I , I и I — фазные токи, которые равны линейным токам
Полная мощность в трехфазной системе представляет собой сумму мощностей, потребляемых нагрузкой в трех фазах.Поскольку для сбалансированной нагрузки мощность, потребляемая в каждой фазовой нагрузке, одинакова, общая активная мощность во всех трех фазах составляет
, где φ — это угол разности фаз между током и напряжением. Как и в трехфазной системе звезда, среднеквадратичные напряжения фазы U ф и линии U L RMS связаны как
, а линейный среднеквадратичный ток равен среднеквадратичному току фазы,
полная активная мощность определяется следующим уравнением:
Общая реактивная мощность
Комплексная мощность
И полная полная мощность
Напряжение и мощность в сбалансированном Трехфазная нагрузка, подключенная по схеме «треугольник»
Подключение по схеме «треугольник»; I 13 , I 23 и I 33 — фазные токи, а I 1 , I 2 и I 3 — линейные токи; I L = √3 ∙ I ф.
При соединении треугольником здесь нет нейтральной линии, и конец одной обмотки генератора подключен к началу другой обмотки.Фазное напряжение — это напряжение на одной обмотке. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами или также на обмотке. Итак, получается, что действующее значение напряжения на обмотке и между двумя фазами одинаково, и мы можем написать, что для соединения треугольником
При соединении треугольником фазные токи — это токи, протекающие через фазные нагрузки. Мы рассматриваем сбалансированную систему, поэтому среднеквадратичные фазные токи I p1 , I p2 и I p3 равны по величине ( I p ) и различаются по фазе. друг от друга на 120 °:
Как мы упоминали выше, полная мощность в трехфазной системе является суммой мощностей, потребляемых нагрузкой в трех фазах:
, где φ — разность фаз угол между током и напряжением.Как и в трехфазной системе, треугольник, фаза U фаза и линейная U L RMS напряжения одинаковы,
и линейный среднеквадратичный ток и фазный среднеквадратичный ток связаны как
активная мощность определяется следующим уравнением:
Общая реактивная мощность составляет
Комплексная мощность составляет
И полная полная мощность составляет
Обратите внимание, что уравнения выше для мощности в соединениях звезды и треугольника одинаковы.Они используются в этом калькуляторе.
Идентичная форма этих формул для соединений звезды и треугольника иногда вызывает недоразумение, потому что можно прийти к неверному выводу, что можно подключить двигатель, используя соединение треугольником или звездой, и потребляемая мощность не изменится. Это, конечно, неправильно. И если мы изменим звезду на дельту в нашем калькуляторе для той же нагрузки, мы увидим, что мощность и потребление тока, конечно, изменится.
Рассмотрим пример.Трехфазный электродвигатель был включен в треугольник и работал на полной номинальной мощности при линейном напряжении U L при линейном токе I L . Его полная полная мощность в ВА составила
Затем двигатель снова подключили звездой. Линейное напряжение, приложенное к каждой обмотке, было уменьшено до 1/1,73 линейного напряжения, хотя сетевое напряжение осталось прежним. Ток на обмотку был уменьшен до 1 / 1,73 нормального тока для соединения треугольником.Полная мощность также была уменьшена:
То есть полная мощность при соединении звездой составляет только одну треть мощности в треугольнике при том же импедансе нагрузки. Очевидно, что общий выходной крутящий момент для двигателя, подключенного по схеме звезды, составляет лишь одну треть от общего крутящего момента, который тот же двигатель может создать при работе в треугольнике.
Другими словами, хотя новая мощность при соединении звездой должна быть рассчитана по той же формуле, следует подставить другие значения, а именно напряжение и ток, оба уменьшенные на 1.73 (квадратный корень из 3).
Расчет сбалансированной нагрузки на основе известных значений напряжения, тока и коэффициента мощности
Следующие формулы используются для расчета сбалансированной (равной в каждой фазе) нагрузки на основе известных значений напряжения, тока и коэффициента мощности (опережающего или запаздывающего).
Импеданс нагрузки,
ZВ полярной форме:
В декартовой форме:
Расчет тока и мощности на основе известного напряжения и нагрузки
Фазный ток
По закону Ома:
84 Преобразование из декартовой в полярную форму и наоборотДля преобразования из декартовых координат R, X в полярные координаты | Z |, φ используйте следующие формулы:
Треугольник импеданса
где R всегда положительный, а X положительный для индуктивной нагрузки (запаздывающий ток) и отрицательный для емкостной нагрузки (опережающий ток).
Сопротивление нагрузки
R ф. и реактивное сопротивление нагрузки X ф.Импеданс конденсатора и индуктора
Нагрузка
Параллельное RLC-соединение
Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи.
Нагрузка RLC серии
Последовательное соединение RLC
Для расчета используйте наш калькулятор импеданса цепи последовательного RLC.
Дополнительную информацию об импедансе нагрузки RLC можно найти в наших калькуляторах импеданса:
Примеры расчетов
Пример 1. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке
Индуктивная нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z ф. = 5 + j3 Ом подключен звездой к трехфазному источнику питания 400 В 50 Гц (напряжение сети). Рассчитайте фазное напряжение U ф. , фазовый угол φ ф. , фазный ток I ф. , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплекс S мощность.
Пример 2. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке
Нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z фаза = 15 ∠60 ° Ω подключена звездой к трехфазному источнику питания с фазой на -нейтральное напряжение 110 В 50 Гц. Определите тип нагрузки, линейное напряжение U L , фазовый угол φ ph , фазный ток I ph , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплекс S мощность.Как изменится ток и потребляемая активная мощность, если одна и та же нагрузка будет подключена по схеме треугольника?
Пример 3. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке
Напряжение между фазой и нейтралью 230 В, 50 Гц прикладывается к трем соединенным звездой идентичным катушкам с эквивалентной схемой, состоящей из сопротивления R ф. = 20 Ом и индуктивность L ф. = 440 мГн, соединенных последовательно. Рассчитайте фазное напряжение U ф. , фазовый угол φ ф. , фазный ток I ф. , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплекс S мощность.Найдите линейный ток и потребляемую мощность для той же нагрузки, подключенной по схеме треугольника. Подсказка: используйте наш калькулятор импеданса цепи последовательного RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.
Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току
Симметричный трехфазный генератор между фазой и нейтралью 230 В питает нагрузку, соединенную звездой, с запаздывающим коэффициентом мощности 0,75. Сила тока в каждой строке составляет 28,5 А. Рассчитайте полное сопротивление нагрузки, сопротивление и реактивное сопротивление для каждой фазы.Рассчитайте также общую, активную и реактивную мощность. Опишите, что произойдет, если мы изменим соединение со звезды на треугольник для той же нагрузки. Подсказка: используйте режим расчета мощности и нагрузки из заданного напряжения и тока для расчета импеданса нагрузки, затем используйте мощность и ток из напряжения и нагрузки, чтобы ответить на последний вопрос.
Пример 5. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке
Нагрузка из трех одинаковых катушек с сопротивлением R ф. = 10 Ом и индуктивностью L ф. = 310 мГн подключается по схеме треугольника. к трехфазному источнику питания с напряжением фаза-нейтраль 120 В 60 Гц.Рассчитайте линейное напряжение U L , фазовый угол φ ф. , фазный ток I ф. , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплекс S мощность. Как изменится ток и мощность, если одна и та же нагрузка будет подключена по схеме треугольника? Подсказка: используйте наш калькулятор импеданса цепи последовательного RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.
Пример 6. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке
Нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z ф. = 7 — j5 Ом подключена по схеме треугольника к трехфазной сети 208 В 60 Гц (линейное напряжение). источник питания. Определите тип нагрузки (резистивно-емкостную или резистивно-индуктивную), фазное напряжение U ф. , фазовый угол ф. , фазный ток I ф. , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S | и комплекс S мощность.
Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току
Сбалансированная нагрузка подключена звездой к симметричному трехфазному генератору 208 В (линейное напряжение) 60 Гц. Ток в каждой фазе I ф. = 20 А и отстает от фазного напряжения на 15 °. Найдите фазное напряжение, полное сопротивление нагрузки в полярной и комплексной форме для каждой фазы, активной и реактивной мощности.
Эту статью написал Анатолий Золотков
Причины, последствия и методы защиты
Для правильной работы любого трехфазного асинхронного двигателя он должен быть подключен к трехфазному источнику переменного тока с номинальным напряжением и нагрузкой. .После запуска эти трехфазные двигатели будут продолжать работать, даже если одна из трехфазных линий питания отключится. Потеря тока через одну из этих фаз питания описывается как однофазная.
Корабль оснащен сотнями двигателей, которые отвечают за работу различных насосов, механизмов и систем. К критически важным механизмам, таким как рулевое управление, главный двигатель, генератор, котел и т. Д., Прикреплены трехфазные двигатели, которые запускают для них ту или иную основную или вспомогательную систему.
Дополнительная литература: Электродвигательная установка для кораблей
Трехфазный двигатель на 440 В, как правило, представляет собой индукционный двигатель стандартного типа с короткозамкнутым ротором, предназначенный для трехфазного переменного тока 440 В и частотой 60 Гц. Только двигатели небольшой мощности 0,4 кВт или меньше, в основном используемые для освещения и других систем малой мощности, являются однофазными двигателями 220 В 60 Гц.
Дополнительная литература: Понимание важности морского навигационного освещения
Причины однофазностиОднофазный режим — это электрическая неисправность, связанная с источником питания, в случае асинхронного двигателя.Это происходит, когда одна из 3-х фазных цепей в трехфазном двигателе разомкнута; следовательно, в остальных цепях присутствует избыточный ток. Это состояние однофазного режима обычно возникает, когда: —
— Один или несколько из трех предохранителей перегорел (или плавкий провод плавкого предохранителя, если предохранитель проволочного типа)
— В цепи двигателя есть контакторы, которые подают ток. Один из контакторов разомкнут.
— Неправильная или неправильная установка любого из защитных устройств, предусмотренных на двигателе, также может привести к однофазной фазе
— Если процедуры контактора не выполняются регулярно, они могут быть покрыты или покрыты слоем окисления, что приведет к однофазной работе.
— Контакты реле двигателя повреждены или сломаны
— Обрыв одного провода в цепи двигателя
— Из-за отказа оборудования системы питания
— Из-за короткого замыкания в одной фазе двигателя, соединенного звездой или треугольником
Дополнительная литература: Панели запуска двигателей на кораблях: техническое обслуживание и процедуры
— Перегорел предохранитель фидера или трансформатора
Эффект однофазности
Как упоминалось ранее, трехфазный двигатель — это двигатель переменного тока, который рассчитан на работу от трехфазного источника питания.Конструкция обоих типов двигателей схожа, поскольку у них обоих есть статор и вращатель. Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля, а имеет поле, которое меняет направление на 180 градусов. Обычно однофазные двигатели не запускаются автоматически. Для этого используются дополнительные средства, например, отключение пусковой обмотки или конденсатора.
Проблема однофазности в трехфазном асинхронном двигателе будет иметь следующие последствия:
— Если двигатель остановлен, его нельзя запустить, поскольку однофазный двигатель не может быть самозапускаемым (как объяснено выше), а также из-за системы безопасности, предусмотренной в трехфазном двигателе для защиты его от перегрева
— Если однофазные неисправности возникают во время работы двигателя, он будет продолжать работать (если это не предусмотрено дополнительной системой защитного отключения) из-за крутящего момента, создаваемого двумя оставшимися фазами, который создается в соответствии с требованиями нагрузки.
— Поскольку оставшиеся две фазы выполняют дополнительную работу по сравнению с одной фазой по умолчанию, они будут перегреваться, что может привести к критическому повреждению обмоток.
— Однофазное переключение приведет к увеличению тока на 2.В 4 раза больше среднего значения тока в оставшихся двух фазах
Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электросистеме
— Однофазный режим снижает скорость двигателя, и его частота вращения будет колебаться
— Шум и вибрация двигателя будут ненормальными. Это результат неравномерного крутящего момента, создаваемого двумя оставшимися фазами
— Почти вся двигательная система на корабле имеет резервное устройство.Если двигатель выбран в режиме ожидания, с проблемой однофазности — он не запустится, что приведет к выходу из строя соответствующей системы
— Если проблема не устранена и двигатель продолжает работу, обмотки оплавятся из-за перегрева, что может привести к короткому замыканию или заземлению.
Ссылки по теме: Как найти замыкание на землю на борту судов?
— В таких условиях, если экипаж корабля соприкасается с двигателем, он получит удар электрическим током, который может быть даже смертельным.Перегрев обмотки происходит в первую очередь из-за протекания тока обратной последовательности.
— Это может вызвать перегрузку электростанции, то есть вспомогательного двигателя, и его генератора.
Как защитить двигатель от повреждений из-за однофазного режима?Такое состояние требует, чтобы двигатель был снабжен защитой, которая отключит его от системы до того, как двигатель будет необратимо поврежден.
Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения.
Указанное выше правило не распространяется на двигатели системы рулевого управления, установленные на судне. Только при обнаружении одиночной фазы прозвучит сигнал тревоги; однако двигатель не остановится, поскольку непрерывная работа двигателя рулевого управления имеет важное значение для безопасности или движения судна, особенно когда судно находится в заторах или при маневрировании.
Ссылки по теме: 8 общих проблем, обнаруженных в системе рулевого механизма судов
Наиболее часто используемые защитные устройства для однофазной сети: —
1) Устройство электромагнитной защиты от перегрузки
В этом устройстве все три фазы двигателя оснащены реле перегрузки.Если есть увеличение значения тока, то это реле активируется автоматически, и двигатель отключается.
Это устройство работает по принципу электромагнитного воздействия, создаваемого током.
По мере увеличения значения тока электромагнит в катушке также увеличивается, что приводит в действие реле и активирует реле отключения, и двигатель останавливается.
Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле на судовой электрической цепи
В этой системе предусмотрена временная задержка, потому что при запуске двигатель потребляет много токов, которые могут привести к его отключению.
2) Термисторы
Кредит: Викимедиа
Термисторы — это небольшие тепловые устройства, которые используются вместе с электромагнитным реле перегрузки. Термисторы вставлены в три обмотки двигателя. Любое увеличение тока вызовет нагрев обмоток, что обнаруживается термисторами, посылающими сигналы на усилитель.
Связанные материалы: Схема усилителя или операционный усилитель, используемый на корабле
Усилитель подключен к электромагнитному реле.Как только от термистора поступает сигнал о перегреве, этот усилитель увеличивает значение тока в катушке электромагнитного реле, которое активирует отключение, и двигатель останавливается или отключается.
3) Биметаллическая полоса
Кредит: Викимедиа
В этом методе биметаллическая полоса размещается таким образом, чтобы обнаруживать перегрев в цепи. Как только обнаруживается перегрев, эта биметаллическая полоса пытается расшириться из-за использования двух разных металлов и из-за того, что они имеют разный коэффициент расширения.Полоса пытается согнуться в сторону металла, имеющего высокий коэффициент расширения, и, наконец, замыкает цепь отключения, и двигатель отключается.
4) Стандартная защита пускателя двигателя от перегрузки
Предусмотрен трехфазный двигатель для работы в однофазном режиме. На всех фазах предусмотрены нагреватели от перегрузки, которые обнаруживают любую перегрузку в фазе, и если нагрузка намного превышает номинальную для двигателя, нагреватели отключают стартер до того, как обмотка двигателя будет повреждена.
Как обнаружить однофазное повреждение?Экипажу корабля жизненно важно знать, перешел ли двигатель в однофазный режим. Трехфазный асинхронный двигатель обычно снабжен устройством обнаружения перегрузки для однофазного обнаружения. Тем не менее, машина может выйти из строя в любой момент, и, как опытный судовой инженер, он / она должны знать, как обычно звучит, на ощупь или работает двигатель.
Дополнительная литература: 10 Электромонтажники, которые должны знать морские инженеры на борту судов
При проверке двигателя судна важно сохранять бдительность, чтобы выявить проблемы, связанные с однофазным режимом:
— Необычный гудящий шум от двигателя
— Двигатель вибрирует с большей частотой, чем обычно
— Запах раскаленной и обгоревшей меди (изоляция) (Узнайте, как проверка изоляции с помощью мегомметра помогает предотвратить несчастные случаи)
— Видимый легкий дым / дым из корпуса двигателя
Чтобы устранить неисправность и снова запустить двигатель с однофазного на трехфазный, немедленно остановите двигатель и переключитесь на резервный двигатель.Проверьте параметры двигателя, указанные на табличке, прикрепленной к корпусу, и устраните неисправность двигателя.
Проведите надлежащий визуальный осмотр обмотки двигателя и проверьте целостность и сопротивление заземления. Также выполняется проверка источника питания двигателя для определения проблемы, если неисправность не диагностируется двигателем.
Дополнительная литература: Как ремонтировать двигатели на кораблях
Как только проблема будет обнаружена и устранена, поместите двигатель в коробку. Перед подключением двигателя к нагрузке включите органы управления двигателем и выполните пробный запуск двигателя по всем важным параметрам (например,г. напряжение, ток, частота вращения, температура и т. д.) и сравните со значениями, указанными на табличке.
Убедитесь, что все размеры соответствуют характеристикам, указанным на паспортной табличке. Как только тестовый запуск двигателя на холостом ходу будет удовлетворен, включите нагрузку и проверьте характеристики двигателя, чтобы убедиться, что проблема устранена, и теперь двигатель эффективно работает в трех фазах.
Заявление об отказе от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не берут на себя ответственность за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Данная статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Что делает конденсатор?
Для электродвигателя переменного тока с постоянным разделением конденсаторов (также известного как электродвигатели переменного тока с конденсаторным пуском и запуском) для правильной работы требуется конденсатор. Выпейте чашечку кофе, мы объясним, почему.
Простой эксперимент …
Чтобы показать, насколько важен конденсатор, мы можем начать с простого эксперимента. Используйте однофазный двигатель переменного тока с постоянным разделенным конденсатором и подключите его подводящие провода непосредственно к однофазному источнику питания (без конденсатора).Скорее всего, двигатель не будет работать с нагрузкой, если вал не будет вращаться под действием внешней силы (это намного проще с двигателем с выключенным круглым валом). Это потому, что нам нужны как минимум две фазы для создания вращающегося магнитного поля в статоре. Здесь и вступает в силу конденсатор.
Что делает конденсатор?
Первоначально называемый «конденсатором», конденсатор представляет собой пассивный электронный компонент, который содержит, по крайней мере, два проводника (пластины), разделенные изолятором (диэлектриком).Проводники могут быть тонкими пленками из металла, алюминиевой фольги или дисков. Изолятор может быть стеклянным, керамическим, полиэтиленовым, воздушным или бумажным. При подключении к источнику напряжения конденсатор сохраняет электрический заряд в виде электростатического поля между своими проводниками. |
По сравнению с батареей, батарея использует химические вещества для хранения электрического заряда и медленно разряжает его через цепь. На это могут уйти годы. Конденсатор выделяет свою энергию намного быстрее — за секунды или меньше.Типичный пример применения — вспышка вашей камеры. |
ВНИМАНИЕ: Поскольку конденсатор держит электрический заряд, никогда не касайтесь его клемм. Если по какой-то причине это необходимо, убедитесь, что электрический заряд полностью разряжен. |
Для чего нужен конденсатор для двигателей?
Конденсатор предназначен для создания многофазного источника питания от однофазного источника питания.При многофазном питании двигатель может:
1. Установите направление вращения.
2. Обеспечьте пусковой момент двигателя и увеличивайте крутящий момент во время работы.
Oriental Motor представляют собой двигатели с постоянным разделением конденсаторов (конденсаторный пуск и работа). Эти двигатели содержат основную обмотку и вторичную вспомогательную обмотку. Конденсатор включен последовательно со вспомогательной обмоткой, и это приводит к тому, что ток во вспомогательной обмотке отстает по фазе с током в основной обмотке на 90 электрических градусов (четверть всего цикла).Теперь мы создали многофазный блок питания от однофазного блока питания.
Без конденсатора | С конденсатором |
Какой конденсатор используется в двигателе Oriental Motor?
ВOriental Motor используются конденсаторы с электродами для осаждения из паровой фазы, признанные UL. В конденсаторах этого типа в качестве элемента используется металлизированная бумага или пластиковая пленка. Этот конденсатор также известен как «самовосстанавливающийся (SH) конденсатор».Хотя в большинстве предыдущих конденсаторов использовались бумажные элементы, в последние годы пластиковый пленочный конденсатор стал широко распространенным благодаря своей компактной конструкции.
Номинальное время проводимости
Номинальное время проводимости — это минимальный расчетный срок службы конденсатора при работе при номинальной нагрузке, номинальном напряжении, номинальной температуре и номинальной частоте. Стандартный срок службы — 40 000 часов. Конденсатор, который ломается в конце срока службы, может задымиться или загореться. Мы рекомендуем заменять конденсатор по истечении расчетного времени проводимости, чтобы избежать потенциальных проблем.
Конденсатор безопасности
Некоторые конденсаторы оснащены функцией безопасности, которая позволяет безопасно и полностью удалить конденсатор из цепей для предотвращения дыма и / или возгорания в случае пробоя диэлектрика. В продукции Oriental Motor используются конденсаторы с признанными UL функциями безопасности, которые прошли проверку на ток короткого замыкания UL 810 по стандарту UL 810.
Как оцениваются конденсаторы и почему это важно?
Конденсаторыимеют номинальную емкость, рабочее напряжение, допуск, ток утечки, рабочую температуру и эквивалентное последовательное сопротивление…так далее. Для согласования двигателя двумя наиболее важными характеристиками являются емкость и рабочее напряжение. Номинальное напряжение обычно примерно в два раза превышает значение номинального входного напряжения двигателя в вольтах (на самом деле существует формула для определения емкости двигателя, но мы сохраним ее на потом). Для наших компактных двигателей переменного тока единицей измерения емкости является «микрофарада» или мкФ. Эти характеристики указаны как на этикетке двигателя, так и на этикетке конденсатора.
Этикетка двигателя с рекомендованным конденсатором | Этикетка конденсатора |
Использование конденсатора с другой емкостью может увеличить вибрацию двигателя, тепловыделение, потребление энергии, изменение крутящего момента и нестабильную работу.Если емкость слишком велика, крутящий момент двигателя увеличится, но может возникнуть перегрев и чрезмерная вибрация. Если емкость слишком мала, крутящий момент упадет. Использование конденсатора, напряжение которого превышает номинальное, может привести к повреждению, а конденсатор может задымиться или воспламениться.
Нужен ли мне правильный конденсатор для двигателей переменного тока Oriental Motor?
Нет. Каждый однофазный двигатель переменного тока от Oriental Motor включает в себя специальный конденсатор, размер которого рассчитан на работу двигателя с максимальной эффективностью и производительностью.Подбор конденсаторов не требуется.
Что произойдет, если я использую другой конденсатор?
Чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью, всегда используйте специальный конденсатор, входящий в комплект поставки двигателя. Выделенный конденсатор создает электрический фазовый сдвиг на 90 от вспомогательной (конденсаторной) фазы к основной фазе. Использование неподходящего конденсатора может сместить его с 90 градусов, и в результате неэффективность может привести к перегреву двигателя с непостоянными характеристиками крутящего момента или скорости.
Размер специального конденсатора рассчитан таким образом, чтобы двигатель создавал идеальную кривую крутящего момента / скорости. Обратите внимание на «Номинальная скорость» и «Номинальный крутящий момент». В этой рабочей точке (где эти две точки пересекаются на кривой) достигается наивысшая эффективность. Каждый двигатель рассчитан на номинальную нагрузку. Вот почему увеличение номинала — не лучший способ подобрать двигатели переменного тока.
Разница в емкости конденсатора повлияет как на номинальную скорость, так и на номинальный крутящий момент, поскольку рабочая точка смещается от максимальной эффективности.Если вы используете два одинаковых двигателя с совершенно разными конденсаторами, вы получите совершенно разные результаты.
При потере максимальной эффективности увеличивается тепловыделение двигателя. Избыточный нагрев может привести к ухудшению качества смазки подшипников и сокращению срока службы двигателя. Однако полезно знать, что если температура обмотки достигает 130 ° F, схема тепловой защиты внутри двигателя срабатывает и отключает двигатель до тех пор, пока он не остынет.
Как подключить конденсатор?
Для 3-проводного двигателя переменного тока подключите красный и белый провода к противоположным клеммам конденсатора.Подключите черный провод к стороне N (нейтраль) источника питания. Для однонаправленной работы просто подключите L (под напряжением) сторону источника питания к клеммной коробке либо к красному проводнику (по часовой стрелке), либо к белому проводу (против часовой стрелки), чтобы начать вращение. УКАЗАНИЕ: 2 ближайших терминала соединены внутри. Для двунаправленной работы используйте однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT) между проводом под напряжением и клеммами конденсатора для переключения направления.
Однако для переключения направления асинхронного двигателя необходимо дождаться полной остановки двигателя.Для реверсивных двигателей направление может быть переключено мгновенно.
Теперь, когда вы знаете важность конденсаторов, не упускайте их. В этом случае используйте этикетку двигателя, чтобы определить подходящий конденсатор. Следите за новостями, чтобы получить больше советов по устранению неполадок.
Анализ системы распределения CYMDIST Эволюция распределительных систем теперь требует от инженеров выполнения от анализа планирования до экспертного моделирования, поддерживающего операции, включая исследования защиты и оценки межсетевого взаимодействия РЭБ.Программное обеспечение CYME — это специализированный и мощный инструмент для моделирования всей системы распределения и удовлетворения потребностей моделирования для анализа мощности, непредвиденных обстоятельств, качества электроэнергии и оптимизации. Анализ системы распределения CYMDIST — это базовый пакет анализа системы распространения программного обеспечения CYME. Он объединяет в себе все инструменты моделирования и анализа, необходимые для выполнения различных типов моделирования, используемых при планировании системы распределения электроэнергии.Вычислительные механизмы поддерживают модели сбалансированного или несбалансированного распределения, которые построены с любой комбинацией фаз и работают в радиальных, петлевых или ячеистых конфигурациях. В пакет CYMDIST включены следующие анализы:
В CYMDIST можно добавить дополнительные модули, чтобы расширить функциональные возможности для выполнения более глубокого и специализированного анализа.Новые модули регулярно разрабатываются для удовлетворения растущих потребностей инженеров-распределителей. Точное моделирование и представление Возможности моделирования сетевого редактора программного обеспечения CYME включают подробное представление всех частей распределительной сети, включая первичную систему среднего напряжения, вторичную систему низкого напряжения (радиальную или ячеистую), а также систему субпередач.Моделирование с помощью CYMDIST Базовый пакет CYMDIST — это комплексный инструмент, предоставляющий инженерам-дистрибьюторам ключевые приложения для ежедневного выполнения исследований, моделирования и анализа системы. В основе программного обеспечения лежат обширные библиотеки, подробные модели и алгоритмы, соответствующие лучшим отраслевым практикам и стандартам; и основан на инновационных инженерных технологиях. Его полностью настраиваемый графический пользовательский интерфейс обеспечивает представление, результаты и отчеты на необходимом уровне детализации. Нагрузка Устойчивые характеристики энергосистемы при различных условиях эксплуатации моделируются с помощью анализа потока нагрузки CYMDIST.Это основной инструмент анализа для планирования, проектирования и эксплуатации любой электроэнергетической системы.
Результаты комплексного анализа включают напряжение, ток, коэффициент мощности, потери, аномальные условия и факторы несбалансированности. Результаты можно просмотреть для всей системы или для отдельных местоположений. Распределение и оценка нагрузки Этот анализ помогает в разработке точной модели нагрузки путем распределения требований к фидерам по сети на основе подключенной мощности трансформатора, данных о потреблении / выставлении счетов или существующих расчетных данных о нагрузке. Анализ неисправностей Состоит из ряда приложений, функции анализа неисправностей в CYMDIST поддерживают при оценке проблем, связанных с неисправностями в системе распределения.Он включает три метода расчета короткого замыкания: обычный, ANSI, IEC 60909 и IEC 61363. Все методы основаны на многофазных моделях для решения сложных симметричных / несбалансированных, одно- / двух / трехфазных систем и радиальных / сильно связанных энергосистем. Приложения CYMDIST для анализа неисправностей также включают:
Балансировка нагрузки Анализ балансировки нагрузки используется для определения того, какие нагрузки или боковые ответвления можно повторно подключить к разным фазам, чтобы минимизировать потери в киловаттах или сбалансировать ток, нагрузку или напряжение.Он сообщает о серии индивидуальных изменений в сети и улучшении целей с каждым изменением. Оптимальное размещение и размер конденсатора Этот анализ помогает определить идеальное расположение и размер батарей шунтирующих конденсаторов для снижения потерь в киловаттах или повышения напряжения в системе при сохранении желаемого коэффициента мощности. Пользователь может дать указания относительно размера, количества и подходящего расположения конденсаторных батарей, а также утвердить, следует ли устанавливать рекомендуемые батареи.В качестве альтернативы, анализ может предоставить исчерпывающий список всех возможных мест размещения конденсаторов с соответствующими воздействиями на напряжения и потери в киловаттах. Пуск двигателя Функция запуска двигателя CYMDIST определяет влияние запуска асинхронных или синхронных двигателей на систему, оценивая колебания напряжения. Инструмент оценки также предоставляет наибольший размер одно- или трехфазного двигателя для всех мест на основе максимально допустимого провала напряжения. Анализ партии Функция пакетного анализа позволяет пользователям запускать несколько пользовательских сценариев для выбора исследований, автономных файлов и нескольких сетей, доступных в базе данных. Каждый сценарий настраивается и может включать несколько симуляций анализа; каждый из них использует настраиваемые параметры.Эта функция становится еще более мощной в сочетании с модулем Advanced Project Manager и / или модулем автоматического анализа сетевых прогнозов для выполнения анализа пользовательских сценариев проекта. Дополнительные модули Программное обеспечение CYME включает в себя несколько дополнительных модулей для детального моделирования и углубленного моделирования, которые выводят анализ любой энергосистемы на совершенно новый уровень. Модули моделирования позволяют создать очень подробную модель распределительной системы от субпередачи до счетчика потребителя, включая вторичные сети. Модули расширенного анализа CYME помогают инженерам выполнять общесистемные исследования по планированию распределительной мощности, оценивать влияние межсоединений распределенной генерации, повышать надежность системы и оптимизировать эффективность сети. Моделирование
Распределенные энергетические ресурсы (DER)
Оптимизация
Дополнительные решения и модули
|
Обзор методов контроля исправности конденсаторов, используемых в преобразователях силовой электроники
3.2. Методы оценки емкости
В преобразователях переменного тока в переменный часто используются конденсаторы в звене постоянного тока.В зависимости от применения один или несколько конденсаторов могут быть подключены последовательно или параллельно.
Алгоритм мониторинга для оценки емкости путем подачи тока нулевой последовательности для синхронной машины с постоянными магнитами с разомкнутой обмоткой (PMSM) предложен в [63]. Этот алгоритм мониторинга использует измерения только в период разряда. Принципиальная схема и схема замещения периода разряда показаны на рис. Период разряда определяется производной конденсатора vdc ‘промежуточного контура.В начале процесса разрядки конденсатор промежуточного контура начинает разряжаться через инвертор, когда vdc ‘<0, и прекращает зарядку, когда vdc'> 0. Для управления током разрядного конденсатора, когда машина находится в состоянии покоя. После этого ток разрядного конденсатора оценивается путем отдельного анализа каждой отдельной фазы, и результат получается с использованием теории суперпозиции следующим образом [63]:
icap = (da1U − da2U) × ia + (db1U − db2U) × ib + ( dc1U − dc2U) × ic
(12)
где icap, ia, ib, ic, da1U, da2U, db1U, d22U, dc1U и dc2U — ток конденсатора, a -фазный ток, b -фазный ток, c -фазный ток и рабочие циклы. переключателей a1U, a2U, b1U, b2U, c1U и c2U соответственно.(n) LBF (vdc ′)]
(13)
где γ (n) и LBF (vdc ‘) — постоянное регулируемое усиление и производная vdc после прохождения через фильтр нижних частот (LPF). Упрощение системы управления, достигаемое текущей техникой инжекции, является основным преимуществом этого метода; однако этот метод эффективен только тогда, когда машина находится в режиме ожидания [63].
Принципиальная схема синхронной машины с постоянными магнитами (СДПМ): ( a ) принципиальная схема; ( b ) эквивалентная схема в период разряда при остановке машины.
В [68] разработан неинвазивный метод оценки емкости. Только входное напряжение Vin, ток iin и выходной ток iout требуются, измеряются и дискретизируются для генерации сигнала широтно-импульсной модуляции (ШИМ) m. После этого ток конденсатора оценивается для обнаружения точек пересечения нуля. Таким образом, накопление заряда на конденсаторе между интервалом между двумя точками непрерывного пересечения нуля может быть оценено и объединено с периодом переключения Ts, чтобы определить чистый текущий заряд на конденсаторе.Аналогичным образом оценивается чистое изменение напряжения, и емкость вычисляется как отношение чистого текущего заряда и чистого изменения напряжения. Начальное значение емкости сравнивается с расчетной емкостью, чтобы указать состояние исправности конденсатора. Дополнительные датчики не требуются для мониторинга здоровья при использовании этого метода [68]. Однако использование второй гармоники конденсаторного напряжения не подходит для систем без колебаний частоты, таких как преобразователи постоянного тока в постоянный [71].
Формирующий резонанс LC между конденсатором промежуточного контура и индуктивностью для оценки состояния конденсатора при остановленном преобразователе введен в [70]. При переключении биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) конденсатор разряжается через фазы машины (например, A, и C ), образуя резонансную сеть LC , как показано на. Это приводит к снижению напряжения конденсатора и увеличению тока конденсатора.После того, как энергия в конденсаторе полностью разряжена, напряжение на конденсаторе становится равным нулю, а резонансный ток улавливается для обработки данных и медленно падает до нуля. Емкость оценивается как модель многомерной нелинейной регрессии (MNR) [70]:
C = β1 × β3V0 (β22 + β32)
(14)
где β1, β2 и β3 — оценочные переменные резонансного тока, полученные с использованием итеративного алгоритма наименьших квадратов (ILS). Представленный метод позволяет производить высокоточные оценки для мониторинга емкости, не требуя дополнительных аппаратных средств или ввода сигналов [70].Однако этот подход эффективен только тогда, когда преобразователь находится в режиме покоя, и формирование резонанса LC имеет решающее значение для достижения точной оценки.
Форма резонанса LC в системе инвертора источника напряжения (VSI).
Многоуровневый модульный преобразователь (MMC) — это развивающаяся топология для высоковольтных и мощных приложений, которая вызвала значительный интерес благодаря своим преимуществам, таким как модульность, масштабируемость, низкая сложность производства и высокая эффективность.MMC состоит из нескольких субмодулей (SM), которые могут включать в себя полумостовые (HB) преобразователи или полномостовые (FB) преобразователи, как показано на рис. Каждый субмодуль (SM) имеет свой собственный конденсатор для фильтрации и накопления энергии; поэтому из-за большого количества конденсаторов, используемых в MMC, обеспечение надежности этой системы имеет решающее значение. Следовательно, мониторинг состояния этих конденсаторов необходим для поддержания стабильной и безопасной работы MMC.
Топология модульного многоуровневого преобразователя (MMC) с полумостовой и полумостовой конфигурациями.
В [72,73] предлагаются оценки емкости на основе эталонных субмодулей (RSM) для MMC с FB и HB SM соответственно. SM выбран как RSM, который имеет самую высокую емкость среди контролирующих SM (SM1-SMN) в плече. Остальные СМ сортируются по возрастанию напряжения конденсаторов. Впоследствии емкость каждого SM оценивается на основе разницы напряжений конденсаторов RSM и контрольного SM [73]:
где ΔvRSM и Δvi — значения пульсации напряжения RSM и напряжения мониторинга SM, соответственно.Метод RSM обеспечивает эффективное решение для контроля емкости конденсатора, не требуя дополнительного оборудования [73]. Надежность метода RSM в основном основана на соответствующем выборе RSM; таким образом, необходим точный процесс отбора.
В [75,76] SM от работающей MMC был изолирован, и кривая напряжения конденсатора в процессе разрядки использовалась для определения исправного состояния конденсатора. Во время процесса разряда, показанного на, переключатель S2 находится в состоянии ВКЛ, тогда как состояние переключателя S1 находится в состоянии ВЫКЛ.Таким образом, конденсатор разряжается только через истекающий резистор Rb, который поглощает энергию конденсатора, когда SM не работает. Состояние исправности конденсатора можно отслеживать по уменьшению времени разряда следующим образом [76]:
где t0,368 — время разряда, когда напряжение vi на конденсаторе уменьшается с начального значения vi_0 до 0,368vi. SM повторно подключается к MMC, когда напряжение конденсатора ниже 0,368VI. Состояние конденсаторов оценивается с использованием того же процесса для остальных SM в MMC.Этот метод контролирует конденсатор SM без необходимости тяжелых вычислений или требования тока плеча или текущего состояния переключения. Однако изоляция SM от работающей MMC может привести к увеличению электрического напряжения, действующего на остальные SM; это также может привести к отрицательному влиянию на выходное напряжение и ток при отсутствии резервных SM или при недостаточном количестве SM [76].
Цепи срабатывания цепи разряда субмодуля (СМ) ( a ) резистор-конденсатор ( RC ); ( b ) эквивалентная схема в режиме разряда.
3.3. Методы оценки ESR и емкости
В [43,44,45] предлагаются методы онлайн-мониторинга понижающего преобразователя. Основное преимущество этих методов заключается в том, что вместо измерения конденсаторов тока и напряжения необходимо измерять только два значения напряжения конденсатора в два конкретных момента в течение периода переключения. Путем анализа пульсации напряжения конденсатора расчетные модели ESR и C в [43,44] построены как
СОЭ = 2Lfs {[vo (0) −Vo] +2 (2D − 1) (2 − D) × [vo (DTs2 − Vo)]} Vo (D − 1)
(17)
C = Vo (2-D) (1-D) 24Lfs2 [Vo-vo (DTs2)]
(18)
где L, fs, Vo, D, Ts — индуктивность, частота переключения, выходное напряжение, рабочий цикл и цикл переключения соответственно.
В [43], где схема запуска генерирует сигналы запуска в моменты 0 и DTs / 2, используя сигнал PWM от блока управления. Преобразователь AD в микроконтроллере (MCU) анализирует пульсации выходного напряжения после их извлечения и усиления с помощью изолированного усилителя; это извлечение и усиление осуществляется при первом появлении триггерных сигналов, пока активен захват импульса. Комбинируя сигналы частоты переключения и рабочего цикла, полученные от схемы запуска, получают расчетные модели ESR и C , а окончательный результат отображается в реальном времени.Эти методы предлагают решение для мониторинга состояния без датчиков тока. Однако эти методы эффективны только в CCM понижающих преобразователей [43].
Некоторые существующие методы для понижающих преобразователей [38,43,44] позволяют применять повышающие преобразователи [39,51,52]. Методы контроля для обратного преобразователя и изолирующего преобразователя постоянного тока предложены в [54,55,56]. Подходы в [43,44] также адаптированы для обратных преобразователей в [54,55]. Отличие этого метода от предыдущих заключается в увеличении количества точек выборки и применении алгоритма наименьших квадратов для уменьшения измеренного шума.Преимущества и недостатки аналогичны преимуществам и недостаткам предыдущих методов, т.е. хотя схема мониторинга требует только измерения сигнала напряжения, она эффективна в CCM [54] или DCM [55].
Метод наблюдателя состояния для мониторинга исправности конденсаторов предложен в [46]. Инжекция напряжения, которая представляет собой низкочастотный сигнал, например прямоугольный сигнал 100 Гц, используется, чтобы избежать необходимости в дополнительном оборудовании. Из-за введенного сигнала напряжения изменение напряжения конденсатора больше; следовательно, он может быть измерен обычным датчиком напряжения и устройствами обработки.Наблюдатель состояния используется для оценки напряжения конденсатора. После этого ESR и C могут быть получены и отрегулированы в соответствии с разницей между расчетным напряжением и фактическим значением напряжения; это продолжается до тех пор, пока разница не достигнет нуля. Этот метод обеспечивает высокую точность оценки состояния конденсатора, не требуя дополнительного оборудования [46]. Однако введение низкочастотного сигнала напряжения приводит к увеличению пульсаций напряжения, в результате чего требуется конденсатор большего размера; это увеличивает размер и стоимость преобразователя.
Упрощенный метод обнаружения изменений ESR и емкости конденсатора предложен в [50]. Напряжение и ток конденсатора измеряются и пропускаются через BPF с диапазоном частот в области преобладания ESR или емкости. Выходные сигналы ПФ непрерывно подвергаются вычислению среднеквадратичного (среднеквадратичного) значения. После этого используются автоматические регуляторы усиления, чтобы получить отношение напряжения пульсации конденсатора и тока конденсатора, т.е.е. импеданс конденсатора, который приблизительно равен ESR или импеданс емкости в зависимости от частотного диапазона BPF. ESR и полное сопротивление емкости XC конденсатора оцениваются с использованием уравнений (2) и (7). Таким образом, эта схема обеспечивает получение высокоточных оценок с использованием несложного алгоритма [50]. Однако этот метод требует дополнительного оборудования, такого как датчики тока конденсатора, что увеличивает размер и стоимость преобразователя.
Методика [53] учитывает падение напряжения на конденсаторе, необходимое для улучшения ESR и точности оценки емкости.В импедансе конденсатора преобладает ESR , когда рабочая частота составляет от десятков до сотен килогерц, а ESR обычно оценивается с помощью уравнения (2). Однако падение напряжения на конденсаторе не учитывалось в предыдущих подходах [23,32,33], что могло привести к ошибкам оценки ESR . Предлагаемый метод учитывает падение напряжения на конденсаторе, чтобы оценить ESR и емкость. Однако наличие датчиков TMR приводит к увеличению размера, стоимости и потере мощности системы.
Методика мониторинга состояния конденсаторов промежуточного контура в ШИМ-преобразователях средней и большой мощности на основе разработанной переменной электрической сети (VEN) предложена в [64]. Несколько конденсаторов соединены последовательно в виде конденсаторной батареи для поддержания необходимого напряжения промежуточного контура. Уравновешивающие резисторы Rj подключены параллельно конденсаторам, чтобы поддерживать равные напряжения на каждом конденсаторе. Одиночные VEN состоят из двух марок X1 и X2; каждая марка состоит из переключателя и резистора.Оценка параметров конденсатора проводится в период простоя. MCU управляет VEN и рассчитывает параметры конденсатора. Во время отключения конденсаторы промежуточного контура изолируются от нагрузки, а также от источника, а затем разряжаются через VEN. Период разряда делится на три интервала (T0, T1, T2). В первом интервале оба переключателя G1 и G2 выключены; таким образом, конденсаторы разряжаются только через резисторы баланса. Во втором интервале балансные резисторы и марка X1 разряжаются при включении переключателя G1.Во время третьего интервала балансные резисторы и марка X2 разряжены, когда состояние переключателя G2 находится в положении ВКЛ, а состояние переключателя G1 — ВЫКЛ. Каждый разряженный интервал имеет различную постоянную времени (τ0, τ1, τ2), и постоянные времени (τ1, τ2) можно оценить, используя разряженное напряжение во втором и третьем интервалах. Таким образом, емкость и ESR можно оценить как [64]:
где RX1 и RX2 — сопротивления марок X 1 и X 2 соответственно.Предлагаемый метод позволяет контролировать состояние конденсаторов, не требуя информации о токе конденсаторов, что предотвращает измерение шума или выполнение конкретных требований, таких как полоса пропускания и скорость частотной характеристики. Однако этот метод эффективен только в период простоя [64], а наличие VEN увеличивает вес, объем и стоимость системы преобразователя.
Метод мониторинга состояния однофазных солнечных инверторов предложен в [66,67]. Вводятся гармоники разного порядка (только нечетные порядки, от третьего до одиннадцатого), которые составляют всего 4% от общего номинального тока сети преобразователя, и фиксируются выборки напряжения конденсатора и выходного тока.Затем ток конденсатора оценивается с использованием соотношения между выходным током и состояниями переключения преобразователя. После этого среднеквадратичное значение импеданса конденсатора вычисляется с использованием тока и напряжения конденсатора после прохождения через BPF. Используя алгоритм наименьших средних квадратов (LMS) для оценки ESR и емкости конденсатора и сравнивая их с начальными значениями конденсатора при текущей рабочей температуре, можно вывести состояние работоспособности системы.В качестве преимущества для этого метода мониторинга требуются только существующие датчики, а также учитывается влияние изменения температуры. Однако этот подход применим только ночью, когда солнечные батареи не генерируют напряжение; это также требует инжекции гармонического тока [67].
Основная функция инвертора заключается в преобразовании сигналов постоянного тока в однофазный или трехфазный сигнал переменного тока с переменной величиной и частотой и наоборот, чтобы функционировать как выпрямитель. Один конденсатор или батарея конденсаторов часто используются в качестве фильтров на стороне постоянного тока.Следовательно, мониторинг состояния конденсаторов необходим для поддержания высокопроизводительных преобразователей. Когда используются одна или несколько конденсаторных батарей, методы мониторинга с использованием датчика тока конденсатора для оценки состояния отдельных конденсаторов не могут быть использованы из-за увеличения количества требуемых датчиков тока, что приводит к увеличению веса, объема и стоимости система. Методика мониторинга состояния отдельных конденсаторов в батарее предложена в [69]. Конфигурация схемы представлена в.Как показано на рисунке, конденсаторная батарея размещается между солнечной панелью и преобразователем, чтобы ослабить ток пульсаций, которые вызваны операцией переключения преобразователя и колебаниями источника переменного тока. Эта схема контроля состоит из различных этапов: (1) калибровка конденсатора при первом запуске; (2) оценка тока конденсатора; (3) оценка температуры сердечника конденсатора; (4) оценка износа конденсатора; (5) оценка параметров конденсаторной батареи; и (6) обновление модели конденсатора.Этап начальной калибровки используется для калибровки исходного ESR и значений емкости при первом запуске преобразователя. Второй этап оценивает ток конденсатора на основе соотношения между входным и выходным токами и состояниями переключения преобразователя. После этого температура ядра конденсатора оценивается с помощью уравнений теплового потока на третьем этапе. Затем деградация отдельных конденсаторов оценивается с использованием модели, основанной на физике отказов (PoF).Таким образом, параметры конденсатора в момент [ n +1] выражаются как [69]:
Ci [n + 1] = CT [n] × C0i × (1 − αi [n])
.(21)
ESRi [n + 1] = ESRT [n] × ESR0i × eβi [n]
(22)
где C0i и ESR0i, CT и ESRT, а αi и βi — начальная емкость и значения ESR конденсатора i -го при температуре окружающей среды, емкость и значения ESR конденсатора i -го при температуре ядра. , а также переменные, зависящие от температуры и времени, соответственно.При отсутствии вышедшего из строя конденсатора выполняется следующий этап. На основании оцененных емкостей и ESR, s отдельных конденсаторов, рассчитывается емкость и ESR батареи конденсаторов. На заключительном этапе параметры банка обновляются и сравниваются с фактическими параметрами. На основе ошибки между оцененными и фактическими параметрами коэффициенты ухудшения обновляются с использованием алгоритма расширенного фильтра Калмана (EKF). Этот метод не требует дополнительных датчиков для каждого конденсатора в батарее; необходимые измерения могут быть выполнены с использованием существующих датчиков.Однако измерения и калибровка отдельных конденсаторов на первом этапе могут быть сложными из-за большого количества конденсаторов [69].
Однофазная фотоэлектрическая система с конденсаторной батареей.
Метод сортировки также применяется в [74] для сортировки SM, который имеет наивысшее ESR или наименьшую емкость в каждом плече MMC. Процесс сортировки основан на соотношении между энергией и ESR , а также током и емкостью каждого SM; это выражается как [74]:
Ki = 2πESRiω1 (1 + 2Ui_2f2Ui_1f)
(23)
где ω1, Ii_1f, Ui_1f и Ui_2f — основная угловая частота, амплитуда основной составляющей тока конденсатора и амплитуды основной составляющей напряжения конденсатора и напряжения второго порядка соответственно.Ki и Ii_1f пропорциональны ESR и емкости. Сначала сортируется SM, имеющая наибольшее значение Ki или наименьшее значение Ii_1f, и оцениваются параметры на основе методов мониторинга, описанных в [41,77]. Использование этого процесса сортировки упрощает мониторинг состояния MMC, оснащенной многочисленными конденсаторами. Однако оценка емкости путем подачи переменного тока в контур циркулирующего тока может вызвать нежелательные помехи.
Однофазный водяной насос мощностью 5 л.Goulds 5HM02N05M6FBQE 3 / 4HP, 230 В, однофазный горизонтальный многоступенчатый насос.
Доступны только однофазные, двухфазные / трехфазные и трехфазные приводы переменного тока. Мини-приводы переменного тока серии GS1. Наш самый доступный и компактный инверторный привод. Однофазный входной частотно-регулируемый привод мощностью 1/4 и 1/2 л.с., 115 В переменного тока.
1/2 л.с. Один этап. 115/230 В. ›См. Дополнительную информацию о продукте. Страницы с сопутствующими товарами. Посмотрите и откройте для себя другие предметы: струйный насос, струйный водяной насос, насосы для гильз, насосы для неглубоких скважин, насос для воды для мелких скважин, насосы для воды для мелких скважин.
Обширная линейка насосов Pentair для бассейнов, спа и водопадов покрывает практически любую потребность в перемещении воды. Pool Supply Unlimited решительно поддерживает продажу насосной линии Pentair, потому что мы знаем, что это производитель, который поддерживает свою продукцию, мы видим это каждый день.
Видео показывает выход воды из погружного насоса мощностью 5 л.с., 50 ступеней, скважины aquatex, установленного на глубине 1000 футов в скважине и … Однофазный двигатель Samarsibal мощностью 5 л.с. Каун са газ лагта хай…
1/2 л.с. Один этап. 115/230 В. ›См. Дополнительную информацию о продукте. Страницы с сопутствующими товарами. Посмотрите и откройте для себя другие предметы: струйный насос, струйный водяной насос, насосы для гильз, насосы для неглубоких скважин, насос для воды для мелких скважин, насосы для воды для мелких скважин.
5 л.с., 230 В, однофазный, 3-проводной, 4-дюймовый погружной двигатель для водяной скважины Однофазные двухпроводные двигатели мощностью 1 / 2–1,5 л.с. имеют корпус из нержавеющей стали 304 и концевые раструбы для защиты от коррозии. Съемный сменный 48-дюймовый кабель двигателя на 1/2 — 1,5 л.с. Они смазываются водой с фильтром / обратным клапаном для поддержания уровня жидкости.
Циркуляционный насос питьевой воды, Циркуляционный насос питьевой воды, HP 1/8 л.с., напряжение — насосы 115 В переменного тока, фаза — насосы 1, фланец типа соединения, размер входа / выхода от 3/4 дюйма до 1-1 / 2 дюйма, закрытый -Выше 35 футов, материал корпуса — насосы из нержавеющей стали, макс.
Sony bravia voice remote не работает
Латунный самовсасывающий насос Pentair серии C, CMK-50, 5 л.с., 3 фазы. Код товара: GG1165203. Характеристики: Большой коммерческий насос с корзиной из нержавеющей стали. Удобство обслуживания.Высокопроизводительный двигатель для максимального потока. Полностью бронзовая конструкция для прочности и долговечности. 6 дюймов всасывания и 4 дюйма нагнетания для максимальных возможностей. Кроме того, в однофазном моноблочном насосе используется высококачественный чугун, который обеспечивает лучший отвод тепла для охлаждения двигателя. Lubi LBI 116 — Однофазный моноблочный центробежный насос с торцевым всасыванием серии LBI, 5 л.с., доступен по запросу.
Местоположение недоступно указано устройство, которого не существует
Водяной насос с шариковым / шариковым подшипником, поставляемым производителем, модернизирован до шарикового / роликового подшипника, чтобы лучше соответствовать требованиям приложения.• Гарантия 36 месяцев или 36 000 миль • Обратитесь в местный магазин автозапчастей или посетите наш веб-сайт www.cardone.com, чтобы получить более подробную информацию об этом и других продуктах CARDONE сегодня! Ball / Roller Ball / Ball
Получите однофазный насос по лучшей цене от розничных продавцов, продавцов, экспортеров и оптовиков однофазных насосов, перечисленных на ExportersIndia.com. Погружной однофазный насос V-Guard 3 VBS4SAM-FQ42530 (1,25 л.с.) известен своей высокой производительностью и стабильностью в самых сложных ситуациях.
Самовсасывающие насосы серии HCP 4000 представляют собой передовую альтернативу традиционным коммерческим насосам серии 5.5 л.с., 7,5 л.с., 10,0 л.с., 12,5 л.с. Их легкий прочный материал обеспечивает простоту установки, а двигатель TEFC обеспечивает надежность. Здесь вы найдете подробную информацию о ценах компаний, продающих однофазные насосы. Получите информацию о поставщиках … Подключение погружного стартера Однофазный водяной насос для скважины
Dora the explorer Season 1 watchcartoononline
от 1,0 до 7,5 л.с. Тип двигателя: с водой и водяным охлаждением Асинхронный двигатель: Напор: максимум 42 м: нагнетание: максимум 700 л / мин: температура жидкости: максимум 33 ° C: рабочее давление: максимум 10 бар: содержание песка в воде: максимум 50 ч / мин
Varuna Pearl 0.5HP — один из недорогих моноблочных насосов от Varuna Pumps для бытовых применений с чистой водой. … Наголенники Crompton, однофазные, 5 HP 4 …
Минимальный интервал времени схватывания 5/10 минут. 2 клавиши ввода для легкого программирования и 1 клавиша для запуска / остановки мотопомпы. Включен / выключен переключатель питания. Существенные особенности: Визуальная индикация включения питания, включения двигателя и установленного времени. Подходит для любого типа двигателя переменного тока (одно- / трехфазный двигатель — моноблок, струйный насос, погружной и т. Д.) ВСЕ соединение двигателя однофазного водяного насоса с конденсатором दोस्तों इस वीडियो म मेने आपको… это видео — данные обмотки двигателя бытового водяного насоса мощностью 1 л.с. компании Crompton по техническим характеристикам — swg-24/350 gm …
Калькулятор доверительного интервала t test
Двигатель: 0,5 л.с., 1725 об / мин, 115 В или 230 В, 60 Гц, маслонаполненный, герметичный, однофазный, с автоматическим сбросом защиты от перегрева Углеродно-керамическое уплотнение вала, нагнетание 2 «NPT (модель 268 имеет комбинацию нагнетания 2» NPT с внутренней резьбой и 3 «NPT с наружной резьбой)
17 ноября 2013 г. · Каждый раз, когда вы выбираете размер насоса, согласовывайте его с гидравликой системы.Если вы прикрепите насос большого размера к водопроводной системе меньшего размера, вы получите шум, сократите срок службы насоса и потратите кучу денег на счет за электроэнергию. Приблизительный ориентир для трубы — 1,5 дюйма, ПВХ будет максимально продавливаться при 45-50 галлонах в минуту, а 2 дюйма — при 80 галлонах в минуту. YMMV.
Теги: Водяной насос 1,5 л.с. | Подземный водяной насос. Цена в Индии 0,15 л.с. 0,75 л.с. 1 л.с. электрический водяной насос qb60 bomba de agua. Теги: Электронасос. Центробежный насос охлаждающей жидкости HGAM для однофазной чистой жидкости. 18-6800 долларов США / шт. 50 штук (мин.Заказ) .Большая мощность водоснабжения Насос для сточных вод Однофазный центробежный насос1.5DKM-16 0.55KW 0.75HP. Самовсасывающий центробежный водяной насос с двойным рабочим колесом 3HP 2.2KW аграрный тип гидропоники.
Изменить шрифт по умолчанию для конвертов в word 2016
Найдите много новых и бывших в употреблении опций и получите лучшие предложения для 3-дюймового ПОГРУЖНОГО ВОДЯНОГО НАСОСА (9,2 [защита электронной почты] ФУТОВ) ОДНОФАЗНЫЙ 1,5 HP 2 ПРОВОДА 240 В 60 Гц на лучшие онлайн-цены на ebay!
Воспользуйтесь этой скидкой на циркуляционный насос Grundfos UP15-18B5 — 1/25 л.с., 230 В, однофазный, модель 59896118 на сайте PlumbersStock.Ведущие в отрасли продукты Grundfos.
Насосы, приводимые в движение однофазным двигателем BELLE ™ большой мощности, позволяют поддерживать большие насосные установки в однофазной сети. Компания Single Phase Power Solutions заключила партнерские отношения с ведущими производителями насосов в отрасли, чтобы предложить высококачественные, эффективные насосы для тяжелых условий эксплуатации, отвечающие требованиям самых тяжелых условий эксплуатации. AMT Pumps 393B-95 и 393A-95 Самовсасывающие электрические насосы для мусора. 2 дюйма NPT впускной / выпускной насос для сточных вод / мусора, 5 л.с., 230 В или 230/460 В переменного тока, одно- или трехфазный, рама 184JM, 20 или 17/9 FLA
Штаб пожарной охраны города Балтимора
Munro 5 Центробежный насос ВД.Этот насос мощностью 5 лошадиных сил идеально подходит для обработки газонов среднего размера, таких как спортивные поля или небольшие пастбища, и обеспечивает производительность профессионального уровня, простоту обслуживания и долгий срок службы. Этот насос, построенный из компонентов, доказавших свою эффективность, является «рабочей лошадкой» для тяжелых условий эксплуатации. Рабочее колесо из латуни прочное, не требует особого обслуживания и имеет самый долгий срок службы в своем классе.
14 февраля 2017 г. · Для быстрого сравнения сравним стоимость энергии односкоростного насоса, работающего 8 часов в день при 3450 об / мин, с насосом с регулируемой скоростью, работающим 24 часа в сутки при 2400 об / мин.Источник: «Указания по проведению мероприятий: замена односкоростных бассейновых насосов на насосы с регулируемой скоростью для экономии энергии», Министерство энергетики США
Однофазный погружной скважинный насос мощностью 5 л.с. . Найдите этот двигатель здесь! Franklin Electric предлагает полную линейку однофазных двигателей для погружных скважин мощностью 5 л.с. для подземных вод и других погружных насосов. {«StoreName»: «Air Compressors Direct», «storeID»: «1», «headerNavJSON» : «{\» MainLinks \ «: [{\» URL \ «: \» инструменты \\\ / портативные воздушные компрессоры.html \ «, \» displayText \ «: \» Portable …
Gtp38 turbo specs
A.O. Smith B2853 Однофазный моторный дом на 1,5 л.с. / A.O. Smith B2853 Однофазный двигатель мощностью 1,5 л.с. A.O. Smith B2853 повышает эффективность работы за счет однофазного двигателя с постоянным разделенным конденсатором, который имеет конструкцию шарикоподшипника с двойным уплотнением и автоматическую защиту от перегрузки.
Как заблокировать xbox live на маршрутизаторе netgear
Баскетбольные команды Aau в Бирмингеме, штат Алабама
Похоронное бюро Дэвида Клейтона