Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор: Трехфазный двигатель в однофазной сети

Содержание

Трехфазный двигатель в однофазной сети

Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.

Фазосдвигающий конденсатор

Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.

В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной.

Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.

Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = k*I / U,

где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).

Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.

Пусковой конденсатор

Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься.

Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.

Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.

Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.

Двигатель с пусковой обмоткой

Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую.

Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.

Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.

Другие полезные материалы:
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Основные неисправности электродвигателя и способы их устранения
Преимущества векторного управления электродвигателем

Схема подключение трехфазного на 220. Запуск трехфазного двигателя от однофазной сети без конденсатора

Одна из причин подключение трехфазного двигателя к однофазной цепи заключается в том, что подача электрической энергии на промышленные объекты и для бытовых нужд кардинально отличается.

Для промышленного производства электротехнические предприятия изготавливают электродвигатели с трехфазной системой питания и для запуска двигателя нужно иметь 3 фазы.

Что делать, если вы приобрели двигатели для промышленного производства, а нужно подключить к домашней розетке? Некоторые умелые специалисты, с помощью нехитрых электрических схем, приспосабливают электромотор к однофазной сети.

Схема подключения обмоток

Чтобы разобраться человеку, впервые столкнувшемуся с подобной проблемой, необходимо знать, как устроен трехфазный двигатель. Если открыть коммутационную крышку, то можно увидеть колодку и присоединенными к клеммам провода, их количество будет равно 6.

Трехфазный электродвигатель имеет три обмотки и соответственно 6 выводов, они имеют начало и конец, и соединяются в электрические конфигурации под названием – «звезда и треугольник».

Это интересно, но большинстве случаев стандартная коммутация формируется в «звезду», так как соединение в «треугольник» ведет за собой потерю мощность, но возрастают обороты двигателя.

Бывает так, что провода находятся в произвольном положении и не подключены к разъемам или вообще нет клеммы. В таком случае необходимо воспользоваться прибором тестером или омметром.

Нужно прозвонить каждый провод и найти пару, это и будут три обмотки двигателя. Далее соединяем в конфигурацию «звезда» следующим образом: начало-конец-начало. Зажимаем три провода под одну клемму. Остаться должно три вывода, вот к ним и будет происходить дальнейшая коммутация.

Важно знать: в бытовой сети организована однофазная система питания или – «фаза и ноль». Эту конфигурация нужно использовать для подключения двигателя. С начало один провод от электромотора подключаем к любому проводу сети, потом, ко второму концу обмотки подключаем сетевой провод и туда же один конец конденсаторного блока.

Остается свободными последний провод от двигателя и неподключенный контакт набора конденсаторов, их соединяем и схема запуска трехфазного двигателя в однофазную сеть готова. Графически их можно изобразить следующим образом:

  • А, В, С — линии 3-х фазной цепи.
  • Ф и О – фаза и ноль.
  • С – конденсатор.

В промышленном производстве используется 3-х фазная система подачи напряжения. Согласно стандартам ПУЭ все шины сети маркируются буквенными значениями и имеют соответствующий цвет:

А – желтый.

В – зеленый.

С – красный.

Примечательно то, что независимо от расположений фаз, в , шина «В», с зеленым цветом, должна быть всегда посредине. Внимание! Межфазовое напряжение измеряется специальным прибором, прошедшим госпроверку и рабочим, имеющим соответствующую группу допуска. В идеале межфазное напряжение составляет – 380 вольт.

Устройство электродвигателя

Чаще всего нам в руки попадают электромоторы с трехфазной асинхронной схемой работы. Что собой представляет двигатель? Это вал, на котором впрессован короткозамкнутый ротор, на краях которого находятся подшипники скольжения.

Статор изготавливается из трансформаторной стали, с большой магнитной проницаемостью, цилиндрической формы с продольными канавками для укладки провода и поверхностным изолирующим слоем.

По специальной технологии, провода обмоток укладываются в каналы статора и изолируются от корпуса. Симбиоз статора и ротора и называется – электродвигатель асинхронного типа.

Как рассчитать емкость конденсатора

Чтобы запустить 3-х фазный двигатель от бытовой сети необходимо произвести некоторые манипуляции с конденсаторными блоками. Для запуска электродвигателя без «нагрузки», нужно подобрать емкость конденсатора исходя из формулы 7-10 мФ на 100 Вт мощности двигателя.

Если вы внимательно присмотритесь к боковой части электромотора, то найдете его паспорт, где и указана мощность агрегата. Например: если двигатель имеет мощность 0,5 кВт, то емкость конденсатора должна составлять 35 – 50 мФ.

Надо отметить то, что конденсаторы используются только «постоянные», ни в коем случае «электролитические». Обратите внимание на надписи, которые находятся на боковой части корпуса, они говорят о емкости конденсатора, измеряемые в микрофарадах, и напряжение, на которое они рассчитаны.

Блок пусковых конденсаторов собирается именно по такой формуле. Использования двигателя, как силового агрегата: подсоединить его к водяной помпе или использовать как циркулярную пилу, необходим добавочный блок конденсаторов. Эта конструкция называется – рабочим блокам конденсаторов.

Запускают двигатель и путем последовательного или параллельного подсоединения подбирают емкость конденсатора так, чтобы звук от электромотора исходил самый тихий, но есть более точным метод подборки емкости.

Для выверенного подбора конденсатора необходимо иметь прибор под названием – магазин емкостей. Экспериментируя с разными комбинациями подключения, добиваются одинакового значения напряжения между всеми тремя обмотками. Затем считывают емкость и подбирают нужный конденсатор.

Необходимые материалы

В процессе подключения 3-х фазного двигателя в однофазную сеть понадобятся некоторые материалы и приборы:

  • Набор конденсаторов с разными номиналами или «магазин емкостей».
  • Электрические провода, типа ПВ-2,5.
  • Вольтметр или тестер.
  • Переключатель на 3 положения.

Под рукой должны находиться элементарные инструменты: индикатор напряжение, диэлектрические пассатижи, изоляционная лента, крепеж.

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Конденсатор относится к электронным деталям и при разных комбинациях коммутации, его номинальные значения могут меняться.

Параллельное соединение:

Последовательное соединение:

Следует отметить, что при параллельном соединении конденсаторов емкости будут складываться, но при этом напряжение уменьшится и наоборот последовательный вариант дает увеличение напряжения и уменьшение емкости.

В заключение можно сказать, что безвыходных положений нет, надо только приложить немного старания и результат не заставит себя ждать. Электротехника познавательная и полезная наука.

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть, смотрите инструкцию в следующем видео:

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье рассмотрим, как правильно сделать подключение однофазного двигателя.

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще, отличить тип двигателя можно по табличке — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Как устроены коллекторные движки

Отличить асинхронный и коллекторный двигатели можно по строению. У коллекторных обязательно есть щетки. Они расположены возле коллектора. Еще обязательный атрибут движка этого типа — наличие медного барабана, разделенного на секции.

Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона. Также они удобны тем, что легко позволяют менять направление вращения — необходимо только поменять полярность. Несложно также организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Потому и используются подобные двигатели в большей части бытовой и строительной техники.

Недостатки коллекторных двигателей — высокая шумность работы на больших оборотах. Вспомните дрель, болгарку, пылесос, стиральную машину и т.д.. Шум при их работе стоит приличный. На малых оборотах коллекторные двигатели не так шумят (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент — наличие щеток и постоянного трения приводит к необходимости регулярного технического обслуживания. Если токосъемник не чистить, загрязнение графитом (от стирающихся щеток) может привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, мотор попросту перестанет работать.

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, может быть одно и трёхфазным. В данной статье рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому речь пойдет только о них.

Асинхронные двигатели отличаются невысоким уровнем шумов при работе, потому устанавливаются в технике, шум работы которой критичен. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Есть два типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница состоит 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 необходимо, так как после разгона она только снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Более точно определить бифилярный или конденсаторный двигатель перед вами, можно при помощи измерений сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки больше в два раза (разница может быть еще более значительная), скорее всего, это бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка пусковая, а значит, в схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки постоянно находятся в работе и подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

  • один с рабочей обмотки — рабочий;
  • с пусковой обмотки;
  • общий.

Со всеми этими

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайн ие (произвольно). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим ). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку.

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. 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 ( , например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. 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.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

  • рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
  • пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

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. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

Электродвигатель 220В является простым и широко распространенным устройством. Благодаря такому напряжению его часто применяют в бытовых приборах. Однако он не лишен недостатков. О том, какими бывают данные электрические двигатели, об их применении, минусах и путях решения проблем, а также о возможности подключения к сети расскажем в статье.

Однофазные устройства. Описание

Если необходимо подключить универсальный коллекторный двигатель с последовательным возбуждением, обмотку соединяют с коллекторно-щеточным узлом. После нагрузки вала устройством, с которым двигатель будет работать, подается необходимое напряжение.

Обычно коллекторные двигатели на постоянном токе являются низковольтными. Поэтому, чтобы подключить электродвигатель 3000 об. мин 220В, необходимо применить соответствующий блок питания с трансформатором и выпрямителем.

Подключение трехфазного двигателя

В настоящее время уже нередки случаи, когда автолюбители используют электродвигатель. Если его необходимо заменить или отремонтировать, то может возникнуть вопрос о том, как подключить электродвигатель в сеть 220В. Трехфазный двигатель легко можно активировать без вызова специалистов, воспользовавшись нижеприведенными рекомендациями.

В качестве инструментов могут пригодиться отвертка, тепловое реле, изоляционная лента, автомат, и тестер.

Подробная инструкция

Старый мотор снимают и помечают нулевой провод при помощи изоленты. Если его устанавливают заново, то нулевой провод можно легко определить, используя индикатор. На конце его лампочка не загорится.

Новому двигателю добавляют арматуру с магнитным пускателем, а также с автоматом и тепловым реле. Арматуру устанавливают в щитке.

Тепловое реле подключают к пускателю. Выбирая последний, нужно быть уверенным, что он соответствует мощности мотора.

Арматурные выводы входа подключают к клеммам автомата, кроме нулевого провода. Выходные клеммы соединяют с теми же теплового реле. На выходе пускателя подключают кабель, непосредственно идущий на мотор.

При мощности менее одного киловатта автомат можно подсоединить, минуя магнитный пускатель.

Для подключения электромотора снимают крышку. На клеммнике выводы будут соединены в форме треугольника или звезды. Концы кабеля соединяют с колодками. При форме звезды контакты подключают поочередно.

Если же выводы расположены беспорядочно, то используют тестер. Его подсоединяют к концам, отыскивая обмотки. После этого соединяют как при форме звезды, а выводы катушек собирают в точку. Остальные концы подключают кабель.

Двигатель прикрывают крышкой и проверяют работу механизма. Если вал вращается не в том направлении, в котором нужно, любые провода на вводе просто меняют местами.

Бытовые электродвигатели — это двигатели однофазные, по ошибке их часто называют («двухфазные двигатели») т.к. они применятся в сети с напряжением 220В. В связи с этим двигатели однофазные называют электродвигатель 220 или двигатель 220в. Электродвигатели серии АИРЕ (двигатели однофазные — «бытовые электродвигатели») асинхронные однофазные с короткозамкнутым ротором конденсаторные предназначены для работы от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. Допускается работа от сети напряжением 230 В частотой 50 Гц и 220, 230 В частотой 60 Гц. Двигатели однофазные выполнены с двухфазной обмоткой на статоре («двухфазные двигатели»). Для уменьшения влияния температуры окружающей среды на емкость конденсаторов их следует размещать в местах, наименее подверженных колебаниям температуры. В процессе эксплуатации двигателя рекомендуется периодически контролировать величину емкости конденсатора.

Условия эксплуатации

  • Напряжение и частота: 220 В при частоте 50 Гц.
  • Вид климатического исполнения: У2, У3, У5, УХЛ,2, Т2.
  • Режим работы: S1.
  • Степень защиты базового варианта: IP 54.
  • Степень охлаждения — IC 041.
  • Класс нагревостойкости изоляции: электродвигатели изготавливаются с изоляцией класса нагревостойкости «В» или «F» по ГОСТ 8865-93.
  • Номинальные значения климатических факторов по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
  • Запыленность воздуха не более 2 мг/м3.
  • Группа механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90.
  • Воздействие вибрационных нагрузок для двигателей, соответствующих 1 степени жесткости по ГОСТ 17516.1-90.

Область применения однофазных двигателей

Однофазный асинхронный двигатель предназначен для привода механизмов. В частности насосов, вентиляции и для другово бытового оборудования. Электродвигатели с питанием напряжения 220в комплектуются как одним, так и двумя конденсаторами (рабочий и пусковой). Электродвигатели серии АИРЕ, АИРМУТ, АИРУТ, АДМЕ, АИСЕ, АИС2Е (однофазные с двумя конденсаторам) последние подходят для использования на оборудовании требующей большой пусковой момент: деревообрабатывающих станков, транспортеров, компрессоров, подъемников и др., применяется для привода средств малой механизации: кормоизмельчителей, бетоносмесителей и др. Электропитание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В. Как правило, двигатели поставляются заводами-изготовителями укомплектованными конденсаторами (потребителю остается только подключить двигатель к однофазной сети согласно схеме подключения). Монтажные исполнения однофазных двигателей и их габаритно-присоединительные размеры соответствуют общепромышленным двигателям серии АИР(АИРМ, 5А, АДМ и пр.) Расшифровка обозначения: АИРЕ, АИРМУТ, АИСЕ — однофазный электродвигатель с двухфазной обмоткой и рабочим конденсатором. АИР3Е, АИР3УТ — однофазный электродвигатель с трехфазной обмоткой и рабочим конденсатором.

Пример условного обозначения электродвигателя аире:

АИРE 100S4 У3 IМ1081

  • АИРЕ
    • А асинхронный,
    • И унифицированная серия (Интерэлектро)
    • Р привязка мощностей к установочным размерам (Р по ГОСТ, С -по (CENELEK, DIN)
    • Е однофазный двигатель
  • 100 -габарит двигателя(высота между центром вала и основанием)
  • S — установочный размер по длине станины
  • 4 — число полюсов
  • У3 -климатическое исполнение и категория размещения
  • IМ1081 — исполнения на лапах

Конструктивные исполнения по способу монтажа:

  • IM1081 (лапы)
  • IM2081 (лапы+фланец)
  • IM3081 (фланец)
Конструктивные исполнения по способу монтажа: IM1081

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1081 — на лапах с одним цилиндрическим концом вала.

IM1081

Тип двигателя Число полюсов
l1 l10 b1 b11 h d1 d10 l30 l33 h41 d30
АИРМУТ 63 2,4 30 80 5 129 63 14 7 227 261 154 135
АИРУТ 71 2,4 40 90 6 135 71 19 7 272,5 316,5 188 163
АИРЕ 80 А 2,4 50 100 6 155 80 22 10 296,5 350 204,5 177
АИРЕ 80 В 2,4 50 100 6 155 80 22 10 320,5 374 204,5 177
АИРЕ 100S 4 60 112 8 200 100 28 12 360 424 246,5 226
АИСЕ 100L 2 60 140 8 200 100 28 12 391 455 246,5 226
АИС2Е100LВ 2 60 140 8 200 100 28 12 391 455 246,5 226
АИС2Е112МВ 2 80 140 10 228 112 32 12 435 520 285 246
Конструктивные исполнения по способу монтажа: IM2081

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM2081 — на лапах с одним цилиндрическим концом вала.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры IM2081

Тип двигателя Число полюсов Установочные и присоединительные размеры, мм
l1 l10 b1 b10 b11 h d1 d10 d20 d22 d25 n l30 h41 d24
АИРМУТ 63 2,4 30 80 5 100 129 63 14 7 130 10 130 6 227 154 160
АИРУТ 71 2,4 40 90 6 112 135 71 19 7 165 12 130 7 272,5 188 200
АИРЕ 80 А 2,4 50 100 6 125 155 80 22 10 165 12 130 8 296,5 204,5 200
АИРЕ 80 В 2,4 50 100 6 125 155 80 22 10 165 12 130 9 320,5 204,5 200
АИРЕ 100S 4 60 112 8 160 200 100 28 12 215 15 180 11 360 246,5 250
АИСЕ 100L 2 60 140 8 160 200 100 28 12 215 15 180 12 391 246,5 250
АИС2Е100LВ 2 60 140 8 160 200 100 28 12 215 15 180 12 391 246,5 250
АИС2Е112МВ 2 80 140 10 190 228 112 32 12 265 15 230 13 435 285 300

Необходимость использования трехфазного асинхронного электродвигателя самостоятельно чаще всего возникает, когда устанавливается или проектируется самодельное оборудование. Обычно на дачах или в гараже мастера хотят использовать самодельные наждачные станки, бетономешалки, приборы по заточке и обрезке изделий.

Использование трехфазного асинхронного электродвигателя самостоятельно

Тут и возникает вопрос: как подключить электродвигатель, рассчитанный на 380, к сети в 220 Вольт. Кроме того, важно как подключить электродвигатель в сеть, так и обеспечить необходимый показатель коэффициента полезного действия (КПД), сохранить эффективность и работоспособность агрегата.

Особенности устройства двигателя

На каждом двигателе есть пластина или шильдик, где указаны технические данные и схема скрутки обмоток. Символ Y обозначает соединение звездой, а ∆ – треугольником. Помимо этого, на пластине обозначено напряжение сети, для которого предназначен электродвигатель. Разводка для подсоединения к сети находится на клеммнике, куда выводят провода обмотки.

Для обозначения начала и конца обмотки используют буквы С или U, V, W. Первое обозначение было в практике раньше, а английские буквы стали применять после введения ГОСТа.

Не всегда использовать для работы двигатель, предназначенный для трехфазной сети, представляется возможным. Если на клеммник выведено 3 вывода, а не 6 как обычно, то подключение возможно только с напряжением, которое указано в инженерных характеристиках. В этих агрегатах соединение треугольником или звездой уже сделано внутри самого прибора. Поэтому использовать электродвигатель на 380 Вольт с 3 выводами для однофазной системы невозможно.

Можно частично разобрать двигатель и переделать 3 вывода на 6, но это сделать не так просто.

Существует разные схемы того, как лучше подключать приборы с параметрами в 380 Вольт в однофазную сеть. Чтобы использовать трехфазный электродвигатель в сети 220 Вольт, проще воспользоваться одним из 2 способов подключения: «звезда» или «треугольник». Хотя можно осуществить запуск трехфазного двигателя с 220 без конденсаторов. Рассмотрим все варианты.

На рисунке показано, как выполняется этот тип подключения. В работе электродвигателя следует дополнительно воспользоваться фазосдвигающими конденсаторами, которые ещё называют пусковыми (Спуск.) и рабочими (Сраб.).

Тип подключения “Звезда”

При подключении звездой все три конца обмотки соединяются. Для этого используют специальную перемычку. Питание подается на клеммы с начала обмоток. При этом начало обмотки С1(U1) через параллельно подключенные конденсаторы поступает на начало обмотки С3(U3). Далее этот конец и С2(U2) надо подключить к сети.

В этом виде подключения, как и в первом примере, используются конденсаторы. Для того чтобы подключить по этой схеме скрутки потребуются 3 перемычки. Они будут соединять начало и конец обмотки. Выводы, идущие с начала обмотки С6С1 через такую же параллельную схему, как и в случае с подключением «звезда», соединяются с выводом, идущим от С3С5. Затем полученный конец и вывод С2С4 следует подключить к сети.

Тип подключения “Треугольник”

Если на шильдике указаны показатели 380/220ВВ, то подключение в сеть возможно только по «треугольнику».

Как подсчитать емкость

Для рабочего конденсатора применяется формула:

Сраб.=2780хI/U, где
U – номинальное напряжение,
I – ток.

Существует и другая формула:

Сраб.= 66хР, где Р – это мощность трехфазного электродвигателя.

Получается, что 7мкФ емкости конденсатора рассчитаны на 100Вт его мощности.

Значение для емкости пускового устройства должно быть на 2,5-3 порядка больше рабочего. Такое расхождение показателей по емкости у конденсаторов требуется, потому что пусковой элемент включается при работе трехфазного двигателя на непродолжительное время. К тому же при включении высшая нагрузка на него значительно больше, оставлять в рабочем положении это устройство на более длительный период не стоит, иначе из-за перекоса тока по фазам через некоторое время электродвигатель начнет перегреваться.

Если вы используете для работы электродвигатель, мощность которого меньше 1кВт, то пусковой элемент не потребуется.

Иногда емкости одного конденсатора для начала работы не хватает, тогда схема подбирается из нескольких разных элементов, соединенных последовательно. Общую емкость при параллельном соединении можно рассчитать по формуле:

Cобщ=C1+C1+…+Сn.

На схеме подобное подключение выглядит следующим образом:

О том, насколько правильно подобраны емкости конденсаторов, можно будет понять только в процессе использования. Из-за этого схема из нескольких элементов более оправдана, ведь при большей емкости двигатель будет перегреваться, а при меньшей – выходная мощность не достигнет нужного уровня. Подбор емкости лучше начать с минимального ее значения и постепенно доводить до оптимального. При этом можно замерить ток с помощью токоизмерительных щипцов, тогда подобрать оптимальный вариант станет проще. Подобный замер делают в рабочем режиме трехфазного электродвигателя.

Какие выбрать конденсаторы

Для подключения электродвигателя чаще всего используют бумажные конденсаторы (МБГО, КБП или МПГО), но все они обладают небольшими емкостными характеристиками и достаточной громоздкостью. Другой вариант – подобрать электролитические модели, хотя здесь придется дополнительно подключить в сеть диоды и резисторы. К тому же при пробое диода, а это случается довольно часто, через конденсатор начнет поступать переменный ток, что может привести к взрыву.

Кроме емкости, стоит обратить внимание на рабочее напряжение в домашней сети. При этом следует подбирать модели с техническими показателями не меньше 300Вт. Для бумажных конденсаторов подсчет рабочего напряжения для сети немного другой, и рабочее напряжение у данного типа устройств должно быть выше 330-440ВВ.

Пример подключения в сеть

Посмотрим, как это подключение рассчитывается на примере двигателя со следующими характеристиками на шильдике.

Характеристики двигателя

Итак, возьмем трехфазный асинхронный двигатель со схемой соединения для сети в 220 Вольт «треугольником» и «звездой» для 380 Вольт.

В данном случае мощность взятого для примера электродвигателя составляет 0,25 kW, что значительно меньше 1 kW, пусковой конденсатор не потребуется, а общая схема будет выглядеть следующим образом.

Для подключения в сеть необходимо найти емкость рабочего конденсатора. Для этого стоит подставить значения в формулу:
Сраб.= 2780 2А/220В=25 мкФ.

Рабочее напряжение устройства выбирается выше показателя в 300 Вольт. Исходя из этих данных, сортируют соответствующие модели. Некоторые варианты можно найти в таблице:

Зависимость емкости и напряжения от типа конденсатора

Тип конденсатора Емкость, мкФ Номинальное напряжение, В
МБГ0 1
2
4
10
20
30
400, 500
160, 300, 400, 500
160, 300, 400
160, 300, 400, 500
160, 300, 400, 500
160, 300
МБГ4 1; 2; 4; 10; 0,5 250, 500
К73-2 1; 2; 3; 4; 6; 8; 10 400, 630
К75-12 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10 400
К75-12 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8 630
К75-40 4; 5; 6; 8; 10; 40; 60; 80; 100 750

Подключение тиристорным ключом

Трехфазный электродвигатель, предназначенный для 380 Вольт, используют для однофазного напряжения, применяя тиристорный ключ. Для того чтобы запустить агрегат в таком режиме, потребуется вот эта схема:

Схема трехфазного электродвигателя для однофазного напряжения

В работе использованы:

  • транзисторы из серии VT1, VT2;
  • резисторы МЛТ;
  • кремниевые диффузионные диоды Д231
  • тиристоры серии КУ 202.

Все элементы рассчитаны на напряжение 300 Вольт и ток 10А.
Собирается тиристорный ключ, как и другие микросхемы, на плате.

Сделать такое устройство под силу всем, кто имеет начальные познания в создании микросхем. При мощности электродвигателя меньше 0,6-0,7kW при подключении в сеть нагрева тиристорного ключа не наблюдается, поэтому дополнительное охлаждение не потребуется.

Подобное подключение может показаться слишком сложным, но все зависит от того, какие у вас есть элементы, чтобы переделать двигатель из 380Вт в однофазный. Как видно, использовать трехфазный двигатель для 380 через однофазную сеть не так сложно, как это кажется на первый взгляд.

Подключение. Видео

Видео рассказывает о безопасном подключении наждака к сети 220 В и делится советами, что для этого нужно.

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Как осуществить однофазное подключение трехфазного двигателя к электрической сети

Трёхфазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для питания от трехфазной сети переменного тока.

Асинхронные электродвигатели широко применяются в промышленности благодаря относительной простоте конструкции, хорошим рабочим характеристикам, удобству управления.

Подобные устройства часто попадают в руки домашнего мастера и он, пользуясь знанием основ электротехники, подключает такой электродвигатель для работы от однофазной сети 220 вольт. Чаще всего его используют для наждака, обработки древесины, измельчения зерен и выполнения других простых работ.

Даже на отдельных промышленных станках и механизмах с приводами встречаются образцы различных двигателей, способных работать от одной или трех фаз.

Чаще всего у них используется конденсаторный запуск, как наиболее простой и приемлемый, хотя это не единственный способ, известный большинству грамотных электриков.

Принцип работы трехфазного двигателя

Промышленные асинхронные электрические устройства систем 0,4 кВ выпускаются с тремя обмотками статора. К ним прикладываются напряжения, сдвинутые по углу на 120 градусов и вызывающие токи аналогичной формы.

Для запуска электродвигателя токи направляют таким образом, чтобы они создали суммарное вращающееся электромагнитное поле, оптимально воздействующее на ротор.

Конструкция статора, используемая для этих целей, представлена:

1. корпусом;

2. магнитопроводом сердечника с уложенными в него тремя обмотками;

3. клеммными выводами.

В обычном исполнении изолированные провода обмоток собраны по схеме звезды за счет установки перемычек между винтами клемм. Кроме этого способа еще существует подключение, называемое треугольником.

В обоих случаях обмоткам назначено направление: начало и конец, связанное со способом монтажа — навивки при изготовлении.

Обмотки нумеруются арабскими цифрами 1, 2, 3. Их концы обозначаются К1, К2, К3, а начала — Н1, Н2, Н3. У отдельных типов двигателей подобный способ маркировки может быть изменен, например, С1, С2, С3 и С4, С5, С6 или другими символами либо вообще не применяться.

Правильно нанесенная маркировка упрощает подключение проводов питания. При создании на обмотках симметричной схемы расположения напряжений, обеспечивается создание номинальных токов, осуществляющих оптимальную работу электродвигателя. В этом случае их форма в обмотках полностью соответствует подводимому напряжению, повторяет его без каких-либо искажений.

Естественно, следует понимать, что это чисто теоретическое заявление, ибо на практике токи преодолевают различные сопротивления, незначительно отклоняются.

Наглядному восприятию происходящих процессов помогает изображение векторных величин на комплексной плоскости. Для трехфазного двигателя токи в обмотках, создаваемые приложенным симметричным напряжением, изображаются следующим образом.

При питании электродвигателя системой напряжений с тремя равномерно разнесенными по углу и одинаковыми по величине векторами в обмотках протекают такие же симметричные токи.

Каждый из них образует электромагнитное поле, сила индукции которого наводит в обмотке ротора собственное магнитное поле. В результате сложного взаимодействия трех полей статора с полем ротора создается вращательное движение последнего, обеспечивается создание максимальной механической мощности, вращающей ротор.

Принципы подключения однофазного напряжения к трехфазному двигателю

Для полноценного подключения к трем одинаковым статорным обмоткам, разнесенных по углу на 120 градусов, два вектора напряжения отсутствуют, имеется только один из них.

Можно подать его всего в одну обмотку и заставить ротор вращаться. Но, эффективно использовать такой двигатель не получится. Он будет обладать очень малой выходной мощностью на валу.

Поэтому возникает задача подключения этой фазы таким образом, чтобы она в разных обмотках создавала симметричную систему токов. Другими словами, нужен преобразователь напряжения однофазной сети в трехфазную. Подобная задача решается разными методами.

Если отбросить сложные схемы современных инверторных установок, то можно реализовать следующие распространенные способы:

1. использование конденсаторного запуска;

2. применение дросселей, индуктивных сопротивлений;

3. создание различных направлений токов в обмотках;

4. комбинированный способ с выравниванием сопротивлений фаз для образования одинаковых амплитуд у токов.

Кратко разберем эти принципы.

Отклонение тока при прохождении через емкость

Наиболее широко практикуется конденсаторный запуск, позволяющий отклонять ток в одной из обмоток за счет подключения емкостного сопротивления, когда создается опережение тока от вектора приложенного напряжения на 90 градусов.

В качестве конденсаторов обычно используются металлобумажные конструкции серий МБГО, МБГП, КБГ и подобные. Электролиты не приспособлены для пропускания переменного тока, быстро взрываются, а схемы, предусматривающие их использование, отличаются сложностью, низкой надежностью.

В этой схеме ток отличается по углу от номинальной величины. Он отклоняется всего на 90 градусов, не доходя на 30о (120-90=30).

Отклонение тока при прохождении через индуктивность

Ситуация аналогична предыдущей. Только здесь ток отстает от напряжения на те же 90 градусов, а тридцати недобирает. Кроме того, конструкция дросселя не такая простая, как у конденсатора. Его надо рассчитать, собрать, настроить под индивидуальные условия. Этот способ не получил широкого распространения.

При использовании конденсаторов или дросселей токи в обмотках электродвигателя не доходят до требуемого угла на тридцатиградусный сектор, показанный красным цветом на картинке, что уже создает повышенные потери энергии. Но, с ними приходится мириться.

Они мешают созданию равномерного распределения сил индукции, создают тормозящий эффект. Точно оценить его влияние сложно, но при простом подходе деления углов получается (30/120=1/4) потеря 25%. Однако, можно ли так считать?

Отклонение тока подачей напряжения обратной полярности

В схеме звезды принято фазный провод напряжения подключать на вход обмотки, а нулевой — на ее конец.

Если в две разнесенные на 120о фазы подать одно и то же напряжение, но разделить их, а во второй изменить полярность, то токи сдвинутся по углу относительно друг друга. Они станут формировать электромагнитные поля разного направления, влияющего на вырабатываемую мощность.

Только при этом способе по углу получается отклонение токов на небольшое значение — 30о.

Этим методом пользуются в отдельных случаях.

Способы комплексного применения конденсаторов, индуктивностей, изменения полярности обмоток

Первые три перечисленных метода не позволяют поодиночке создавать оптимально симметричное отклонение токов в обмотках. Всегда возникает их перекос по углу относительно стационарной схемы, предусмотренной для трехфазного полноценного питания. За счет этого происходит образование противодействующих моментов, тормозящих раскрутку, снижающих КПД.

Поэтому исследователи провели многочисленные эксперименты, основанные на разных сочетаниях этих способов с целью создания преобразователя, обеспечивающего наибольшую эффективность работы трехфазного двигателя. Эти схемы с подробным разбором электротехнических процессов приводятся в специальной учебной литературе. Их изучение повышает уровень теоретических знаний, но в своем большинстве они редко применяются на практике.

Хорошая картина распределения токов создается в схеме, когда:

1. на одну обмотку подается фаза прямого включения;

2. на вторую и третью обмотки напряжение подключают через конденсатор и дроссель, соответственно;

3. внутри схемы преобразователя осуществляется выравнивание амплитуд токов за счет подбора реактивных сопротивлений с компенсацией дисбаланса активными резисторами.

Хочется обратись внимание на третий пункт, которому многие электрики не придают значения. Просто посмотрите на следующую картинку и сделайте вывод о возможности равномерного вращения ротора при симметричном приложении к нему сил одинаковых и разных по величине.

Комплексный метод позволяет создать довольно сложную схему. Она очень редко применяется на практике. Один из вариантов ее реализации для электродвигателя мощностью в 1кВт показан ниже.

Для изготовления преобразователя необходимо создать непростой дроссель. Это требует затрат времени и материальных средств.

Также трудности возникнут при поиске резистора R1, который будет работать с токами, превышающими 3 ампера. Он должен:

  • обладать мощностью, превышающей 700 ватт;
  • хорошо охлаждаться;
  • надежно изолироваться от токоведущих частей.

Существует еще несколько технических сложностей, которые придется преодолеть для создания такого преобразователя трехфазного напряжения. Однако, он довольно универсален, позволяет подключать двигатели с мощностью до 2,5 киловатт, обеспечивает их устойчивую работу.

Итак, технический вопрос подключения трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть решен посредством создания сложной схемы преобразователя. Но, он не нашел практического применения по одной простой причине, от которой невозможно избавиться — завышенное потребление электроэнергии самим преобразователем.

Мощность, затрачиваемая на создание схемы трехфазных напряжений подобной конструкцией, превышает минимум в полтора раза потребности самого электродвигателя. При этом суммарные нагрузки, создаваемые на подводящую питание электропроводку, сравнимы с работой старых сварочных аппаратов.

Электрический счетчик, к радости продавцов электроэнергии, очень быстро начинает перечислять деньги из кошелька домашнего мастера на счет энергоснабжающей организации, а это хозяевам совсем не нравится. В итоге сложное техническое решение создания хорошего преобразователя напряжения оказалось ненужным для практического применения в домашнем хозяйстве, да и на промышленных предприятиях тоже.

Допонительно

Схемы включения трехфазных асинхронных двигателей для работы от однофазных сетей:

Схемы а — е применяются в том случае, когда фазы обмотки статора жестко соединены в звезду или треугольник и у двигателя имеется только три выводных конца. Наилучшими из этих схем следует считать схемы в и е. При включении двигателя по этим схемам в случае правильного подбора емкости конденсатора он обладает вполне удовлетворительными пусковыми и рабочими свойствами.

Схемы ж и з применяются в случае, когда у двигателя имеется шесть выходных концов — начала и концы всех фаз. При таком соединении обмоток двигатель практически не отличается от обычного однофазного асинхронного двигателя с пусковым сопротивлением или емкостью.

Обмотки двух его фаз, соединенные последовательно, образуют рабочую обмотку, а обмотка третьей фазы — пусковую обмотку. Рабочая обмотка, как и в обычном однофазном двигателе с пусковым сопротивлением или емкостью, занимает 2/3 пазов статора, пусковая обмотка — 1/3 пазов.

При правильном выборе активного сопротивления или емкости этот двигатель может иметь примерно такие же пусковые и рабочие свойства, как и специально рассчитанный однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой. (Ю. М. Юферов. Электрические двигатели автоматических устройств)

4 заключительных вывода

1. Технически использовать однофазное подключение трехфазного двигателя можно. Для этого создано много разнообразных схем с различной элементной базой.

2. Практически применять этот способ для длительной работы приводов в промышленных станках и механизмах нецелесообразно из-за больших потерь энергии потребления, создаваемых посторонними процессами, ведущими к низкому КПД системы, повышению материальных затрат.

3. В домашних условиях схему можно использовать для выполнения кратковременных работ на неответственных механизмах. Длительно работать подобные устройства могут, но при этом оплата электроэнергии значительно возрастает, а мощность работающего привода не обеспечивается.

4. Для эффективной эксплуатации асинхронного двигателя лучше использовать полноценную трехфазную сеть питания. Если такой возможности нет, то лучше отказаться от этой затеи и приобрести специальный однофазный электродвигатель соответствующей мощности. 

Ранее ЭлектроВести писали, что британская компания Swindon Powertrain предложила вариант преобразования любого топливного автомобиля в электрический, выпустив компактную и готовую к установке силовую установку High Power Density (HPD) мощностью 80 кВт.

По материалам: electrik.info.

СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ К ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ ЧЕРЕЗ РЕЗОНАНСНЫЙ ЭФФЕКТ

  • Жарилкасин Искаков Алматинский университет энергетики и связи, Институт механики и машиноведения, Алматы
  • Владимир Коссов Алматинский университет энергетики и связи, Алматы

Аннотация

В этой статье мы предлагаем метод подключения трехфазного двигателя с обмотками, соединенными звездой, и фазовращающим конденсатором в качестве третьего контакта, к однофазной сети с эффективным использованием электроэнергии за счет компенсации. реактивной мощности и за счет эффективного распределения напряжения перед колебательным контуром двигателя.Явление резонанса в колебательном контуре двигателя используется для компенсации реактивной мощности, то есть для увеличения коэффициента активной мощности до максимального значения. Конденсаторная батарея перед схемой используется для эффективного распределения напряжения на входе схемы двигателя с целью увеличения напряжения двигателя от сетевого значения 220 В до номинального значения трехфазного двигателя 380 В. Для экспериментальных исследований была создана специальная установка. Результаты экспериментальных исследований, теоретические расчеты электрической схемы установки, а также векторная диаграмма напряжений цепи двигателя показывают, что в случае, когда напряжения на двигателе составляют U = 380 В (U L = U C5 = 325.4 B) и U = 392 B (U L = U C5 = 375,6 B) наиболее точно соответствует резонансному состоянию колебательного контура двигателя. Предлагаемый метод внедрен в учебный процесс в качестве лабораторных работ для студентов технических специальностей Алматинского университета энергетики и связи и может быть использован конструкторами, изобретателями, учеными и специалистами, интересующимися аналогичными вопросами, для создания устройств, соединяющих три -фазный двигатель с подключением звездой к однофазной сети.

Раздел

Естественные науки и ИКТ

Авторские права (c) 2019 Авторы

Информация об авторских правах

  1. Авторы сохраняют авторские права и предоставляют журналу право первой публикации с работой, одновременно лицензированной в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (Creative Commons Attribution License 3.0 — CC BY 3.0), что позволяет другим делиться работой с признанием ее авторства и первоначальной публикацией в этом журнале.
  2. Авторы могут заключать отдельные дополнительные договорные соглашения о неисключительном распространении опубликованной в журнале версии работы (например, размещать ее в институциональном репозитории или публиковать в книге) с подтверждением ее первоначальной публикации. в этом журнале.
  3. Авторам разрешается и поощряется публиковать свои работы в Интернете (e.g., в институциональных репозиториях или на их веб-сайтах) до и во время процесса подачи, поскольку это может привести к продуктивному обмену, а также более раннему и большему цитированию опубликованных работ (см. Эффект открытого доступа).

[email protected], www.iseic.cz, ojs.journals.cz

Преимущества трехфазной системы перед однофазной

Преимущества трехфазной системы питания перед однофазной системой

Трехфазная система выработки, передачи и распределения энергии очень распространена во всем мире из-за существенных преимуществ перед однофазной и другими многофазными системами. системы.

Однофазная система

Синусоидальное переменное напряжение , имеющее определенный период времени и частоту, генерируемое однообмоточным генератором переменного тока в качестве напряжения источника, известно как однофазная система питания . Цепь, питаемая этими напряжениями, называется однофазной цепью переменного тока. Другими словами, цепь A содержит один переменный ток, а напряжение идентифицируется как цепь 1-Φ.

Трехфазная система

Система содержит более одной фазы, известную как многофазная система или многофазная система .Система 3-Ф содержит три фазы , имеющие одинаковую частоту, где существует фиксированный угол 120 ° между напряжениями источника, генерируемыми генератором переменного тока, имеющим три обмотки. Точно так же существует разность углов 90 ° между двумя фазами в двухфазной системе питания.

Ключевые преимущества системы 3-Φ перед системой 1-Φ

Многофазный или трехфазный источник питания имеет следующие преимущества перед однофазной системой электропитания.

  1. Для передачи определенной мощности на определенное расстояние при заданном номинальном напряжении трехфазной системе требуется меньше проводникового материала по сравнению с однофазной системой.
  2. Размер машины, работающей от трехфазной системы, меньше, чем у машины, работающей от однофазного напряжения и имеющей такую ​​же номинальную выходную мощность.
  3. В трехфазной системе питания меньшее падение напряжения происходит от источника к точкам нагрузки,
  4. Трехфазное питание создает однородное вращающееся магнитное поле, поэтому трехфазные двигатели проще по конструкции, имеют небольшие размеры и могут запускаться автоматически с плавной работой.
  5. Многофазная система вырабатывает мощность с постоянной скоростью в нагрузке.
  6. Трехфазная система может передавать больше мощности по сравнению с однофазной системой.
  7. КПД устройств и приборов с трехфазным питанием выше, чем у машин с однофазным питанием.
  8. Трехфазные машины дешевле и эффективнее.
  9. Трехфазная система обеспечивает постоянную мощность, в то время как однофазная система обеспечивает пульсирующую мощность, что приводит к плавной и безвибрационной работе машины 3-Φ по сравнению с машинами 1-Φ с шумом и вибрацией.
  10. Номинальную мощность машин можно увеличить, увеличив количество фаз в системе.
  11. Трехфазная машина с таким же номиналом занимает меньше места по сравнению с однофазной машиной.
  12. Однофазное питание может быть получено от трехфазного источника для работы однофазных машин. Трехфазная машина не может работать от однофазного напряжения питания.
  13. Трехфазный источник питания может быть легко преобразован в однофазный источник питания, в то время как для преобразования однофазного источника питания в трехфазное питание требуется сложная система
  14. Если неисправность происходит в однофазной линии, вся система будет иметь выключить.В случае трехфазного повреждения одной линии, две другие линии обеспечивают питание других подключенных к ним точек однофазной нагрузки.
  15. Многофазный или трехфазный двигатель обеспечивает равномерный крутящий момент, в то время как однофазные двигатели (кроме коллекторных двигателей) обеспечивают пульсирующий крутящий момент.
  16. Трехфазные двигатели запускаются автоматически, а однофазные двигатели не могут запускаться автоматически.
  17. Если размер рамы трехфазного генератора переменного тока, двигателя или трансформатора такой же, как у однофазного двигателя, генератора переменного тока или трансформатора, мощность трехфазных машин будет выше, чем у однофазных машин.
  18. Многофазный генератор переменного тока может быть легко соединен в пару и работать в параллельном режиме по сравнению с однофазными генераторами переменного тока, имеющими пульсирующую реакцию якоря.
  19. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока от источника 3-Φ составляет 4%, в то время как коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока от источника 1-Φ составляет 48%. Следовательно, стоимость преобразователя для выпрямленного постоянного тока из источника 3-Ф меньше, чем у преобразователя, используемого для выпрямленного постоянного напряжения из источника 1-Ф, из-за меньшего количества фильтров, используемых в выпрямлении системы питания 3-Ф.
  20. Трехфазные двигатели имеют лучший коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.

Связанное сообщение: Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем

На следующих рисунках показана равномерная мощность, вырабатываемая при единичном коэффициенте мощности трехфазным источником питания, когда мощность, производимая однофазной машиной, пульсирует .

Приведенное выше объяснение показывает, почему трехфазная система электроснабжения более эффективна, удобна, экономична и надежна по сравнению с однофазной системой электроснабжения.Из-за вышеупомянутых преимуществ трехфазной системы перед однофазной, большинство стран мира выбрали ее вместо однофазной или других многофазных систем.

Похожие сообщения:

ОДНОФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ (Электродвигатель)

1,2
Однофазные электродвигатели бывают разных типов. В этом разделе обсуждение будет ограничено теми типами, которые наиболее распространены для двигателей с интегральной мощностью от 1 л.с. и выше.
В промышленных приложениях по возможности следует использовать трехфазные асинхронные двигатели. В целом трехфазные электродвигатели имеют более высокий КПД и коэффициент мощности и более надежны, поскольку не имеют пусковых переключателей или конденсаторов.
В тех случаях, когда трехфазные электродвигатели недоступны или не могут использоваться из-за источника питания, для промышленного и коммерческого применения рекомендуются следующие типы однофазных электродвигателей: (1) электродвигатель с конденсаторным пуском, (2) ) двигатель с двумя конденсаторами и (3) двигатель с постоянным разделением конденсаторов.
Краткое сравнение характеристик однофазных и трехфазных асинхронных двигателей поможет лучше понять, как работают однофазные двигатели:
1. Трехфазные двигатели имеют фиксированный крутящий момент, потому что в воздушном зазоре в состоянии покоя имеется вращающееся поле. . Однофазный двигатель не имеет вращающегося поля в состоянии покоя и, следовательно, не развивает крутящий момент заторможенного ротора. Дополнительная обмотка необходима для создания вращающегося поля, необходимого для запуска. В однофазном двигателе со встроенной мощностью это часть сети RLC.
2. В трехфазном двигателе ток ротора и потери ротора незначительны при холостом ходе. Однофазные двигатели имеют значительный ток ротора и потери в роторе без нагрузки.
3. Для данного момента пробоя однофазный двигатель требует значительно большего магнитного потока и более активного материала, чем эквивалентный трехфазный двигатель.
4. Сравнение потерь между однофазными и трехфазными двигателями показано на рис. 1.11. Обратите внимание на значительно более высокие потери в однофазном двигателе.
Общие характеристики этих типов однофазных асинхронных двигателей следующие.
1.2.1


Двигатели с конденсаторным пуском

Двигатель с конденсаторным пуском — это однофазный асинхронный двигатель с основной обмоткой, предназначенной для прямого подключения к источнику питания, и вспомогательной обмоткой, соединенной последовательно с конденсатором и пусковым выключателем для отключения вспомогательной обмотки от источника питания после запуска. На рисунке 1.12 представлена ​​принципиальная схема двигателя с конденсаторным пуском.Наиболее часто используемый тип пускового выключателя — это выключатель с центробежным приводом, встроенный в двигатель. Рисунок

РИСУНОК 1.11 Сравнение потерь в процентах одно- и трехфазных двигателей.

РИСУНОК 1.12 Однофазный двигатель с конденсаторным пуском.
1.13 иллюстрирует каплезащищенный однофазный двигатель с конденсаторным пуском промышленного качества; обратите внимание на механизм переключения с центробежным приводом.
Однако другие типы устройств, такие как реле, чувствительные к току и напряжению, также используются в качестве пусковых переключателей.Совсем недавно были разработаны твердотельные переключатели, которые используются в однофазном двигателе с конденсаторным пуском.

РИСУНОК 1.13. (С любезного разрешения Magnetek, Сент-Луис, Миссури)
в ограниченной степени. Твердотельный коммутатор станет коммутатором будущего, поскольку он будет усовершенствован, а затраты уменьшены.
Все переключатели настроены так, чтобы оставаться замкнутыми и поддерживать цепь вспомогательной обмотки в работе до тех пор, пока двигатель не запустится и не разгонится примерно до 80% от скорости полной нагрузки. На этой скорости переключатель размыкается, отключая цепь вспомогательной обмотки от источника питания.
Двигатель работает от основной обмотки как асинхронный. Типичные характеристики скорости-момента для двигателя с конденсаторным пуском показаны на рис. 1.14. Обратите внимание на изменение крутящего момента двигателя в точке перехода, в которой срабатывает пусковой выключатель.
Типичные рабочие характеристики асинхронных двигателей со встроенной мощностью 1800 об / мин с конденсаторным пуском приведены в таблице 1.6. Для этих однофазных двигателей будет значительно более широкий разброс значений крутящего момента заторможенного ротора, крутящего момента пробоя и тягового момента, чем для сопоставимых трехфазных двигателей, и такое же изменение также существует для КПД и коэффициента мощности. (ПФ).Обратите внимание, что в однофазных двигателях крутящий момент является фактором, обеспечивающим запуск с высокоинерционными или трудно запускаемыми нагрузками. Поэтому важно знать характеристики конкретного двигателя с конденсаторным пуском, чтобы быть уверенным, что он подходит для применения.
1.2.2

Двухзначные конденсаторные двигатели

Двухзначный конденсаторный двигатель — это конденсаторный двигатель с разными значениями емкости для запуска и работы. Очень часто двигатель этого типа называют двигателем с конденсаторным запуском и запуском от конденсатора.
Изменение значения емкости от пускового к рабочему режиму происходит автоматически с помощью пускового переключателя, который аналогичен переключателю, используемому для двигателей с конденсаторным пуском. Предусмотрены два конденсатора: емкость с высоким значением для пусковых условий и меньшее значение для рабочих условий. Пусковой конденсатор обычно электролитического типа, который обеспечивает высокую емкость на единицу объема. Рабочий конденсатор обычно представляет собой блок из металлизированного полипропилена, рассчитанный на непрерывную работу.На рисунке 1.15 показан один из способов установки обоих конденсаторов на двигатель.
Принципиальная схема электродвигателя на конденсаторе с двумя номиналами показана на рис. 1.16. Как показано, при пуске и запуске, и работе

РИСУНОК 1.14 Кривая скорость-крутящий момент для двигателя с конденсаторным пуском. Конденсаторы
включены последовательно со вспомогательной обмоткой. Когда пусковой переключатель размыкается, он отключает пусковой конденсатор от цепи вспомогательной обмотки, но оставляет рабочий конденсатор последовательно с вспомогательной обмоткой, подключенной к источнику питания.Таким образом, как основная, так и вспомогательная обмотки находятся под напряжением во время работы двигателя и вносят свой вклад в мощность двигателя. Типичный

ТАБЛИЦА 1.6 Типовые характеристики двигателей с конденсаторным пуском3
л.с. Производительность при полной нагрузке Крутящий момент, фунт-фут
об / мин А Эфф. PF Крутящий момент Заблокировано Разбивка Подтягивание
1 1725 7.5 71 70 3,0 9,9 7,5 7,6
2 1750 12,5 72 72 6,0 17,5 14,7 11,5
3 1750 17,0 74 79 9,0 23,0 21,0 18,5
5 1745 27,3 78 77 15.0 46,0 32,0 35,0

a Четырехполюсные однофазные двигатели 230 В. Источник: любезно предоставлено Magnetek, Сент-Луис, Миссури. Кривая
скорость-момент для двухклапанного конденсаторного двигателя показана на рис. 1.17.
Для данного двигателя с конденсаторным пуском эффект добавления рабочего конденсатора в цепь вспомогательной обмотки следующий:
Повышенный момент пробоя: 5-30% Повышенный крутящий момент заторможенного ротора: 5-10% Повышенная эффективность при полной нагрузке: 2-7 точек

РИСУНОК 1.15 Двухзначный конденсатор, однофазный двигатель. (С любезного разрешения Magnetek, Сент-Луис, Миссури)

РИСУНОК 1.16 Двухзначный конденсатор, однофазный двигатель.
Повышенный коэффициент мощности при полной нагрузке: 10-20 баллов Сниженный рабочий ток при полной нагрузке Пониженный магнитный шум Работает охладитель
Добавление рабочего конденсатора к однофазному двигателю с правильно спроектированными обмотками позволяет достичь рабочих характеристик, приближающихся к характеристикам трехфазный мотор. Типичные характеристики двухмощных конденсаторных двигателей с интегральной мощностью показаны в таблице 1.7. Сравнение этих характеристик с характеристиками, показанными в таблице 1.6 для двигателей с конденсаторным пуском, показывает улучшение как КПД, так и коэффициента мощности.
Оптимальные характеристики, которые могут быть достигнуты в однофазном двигателе с конденсаторами с двумя номиналами, зависят от экономических факторов, а также от технических соображений при проектировании двигателя. Чтобы проиллюстрировать это, в таблице 1.8 показаны характеристики однофазного двигателя с конструкцией, оптимизированной для различных значений рабочей емкости./ кВтч. Обратите внимание, что основное улучшение характеристик двигателя происходит при первоначальном переходе от конденсаторного запуска к двухзначному конденсаторному двигателю с относительно низким значением рабочей емкости. Это первоначальное изменение конструкции также показывает самый короткий период окупаемости.
Определение оптимального двухзначного конденсаторного двигателя для конкретного применения требует сравнения стоимости двигателя и энергопотребления всех таких доступных двигателей. / кВтч, срок окупаемости этих двигателей составил 8-20 месяцев.

ТАБЛИЦА 1.8 Сравнение рабочих характеристик конденсаторного двигателя и двухзначного конденсаторного двигателя
Тип двигателя
Конденсатор пусковой Конденсатор двухзначный
Рабочий конденсатор, МФД 0 7,5 15 30 65
КПД при полной нагрузке 70 78 79 81 83
Полная нагрузка PF 79 9-1 97 99a 99: l
Снижение потребляемой мощности,% 0 10.1 11,5 13,3 15
Стоимость,% 100 130 110 151 196
Ориентировочный срок окупаемости 1,3 1,0 1,8 2,9

a Опережающий коэффициент мощности.

ТАБЛИЦА 1.9 Сравнение эффективности: стандартные и энергоэффективные однофазные двигатели для бассейнов со скоростью 3600 об / мин
л.с. Стандартные экономичные двигатели Энергоэффективные двигатели
0.75 0,677 0,76
1,00 0,709 0,788
1,50 0,749 0,827
2,00 0,759 0,85
3,00 0,809 0,869


РИСУНОК 1.18 Сравнение эффективности энергоэффективных и стандартных однофазных двигателей бассейновых насосов. (Предоставлено Magnetek, Санкт-Петербург).Луис, Миссури)

РИСУНОК 1.19 Годовая экономия на энергоэффективном двигателе для бассейнов мощностью 1 л.с., работающем 365 дней в году. (С любезного разрешения Magnetek, Сент-Луис, Миссури)
1.2.3

Двигатели с постоянным разделенным конденсатором

Однофазные асинхронные двигатели с постоянными разделенными конденсаторами — это конденсаторные двигатели с одинаковым значением емкости, используемым как для запуска, так и для работы. Этот тип двигателя также называют однозначным конденсаторным двигателем.Применение однофазного двигателя этого типа обычно ограничивается прямым приводом таких нагрузок, как вентиляторы, нагнетатели или насосы, для которых не требуется нормальный или высокий пусковой крутящий момент. Следовательно, основным применением электродвигателя с постоянным разделенным конденсатором были вентиляторы и нагнетатели с прямым приводом. Эти двигатели не подходят для систем с ременным приводом и обычно ограничиваются более низкими значениями мощности в лошадиных силах.
Принципиальная схема двигателя с постоянным разделением конденсаторов показана на рис.1.20. Обратите внимание на отсутствие пускового переключателя. Этот тип двигателя по существу аналогичен двухзначному конденсаторному двигателю

РИСУНОК 1.20 Однофазный двигатель
с постоянным разделенным конденсатором, работающий на рабочем соединении, и будет иметь примерно такие же характеристики крутящего момента. Поскольку только рабочий конденсатор (который имеет относительно низкую емкость) последовательно соединен со вспомогательной обмоткой при запуске, пусковой момент значительно снижается. Пусковой крутящий момент составляет всего 20-30% крутящего момента при полной нагрузке.Типичная кривая скорости-момента для двигателя с постоянным разделением конденсаторов показана на рис. 1.21. Рабочие характеристики этого типа двигателя с точки зрения КПД и коэффициента мощности такие же, как у двухзначного конденсаторного двигателя. Однако из-за низкого пускового момента его успешное применение требует тесной координации между производителем двигателя и производителем приводного оборудования.
Специальная версия конденсаторного двигателя используется для многоскоростных приводов вентиляторов. Этот тип конденсаторного двигателя обычно имеет главную обмотку с ответвлениями и ротор с высоким сопротивлением.Ротор с высоким сопротивлением используется для улучшения стабильной скорости и увеличения пускового момента. Существует ряд вариантов и способов намотки двигателей. Наиболее распространенная конструкция — двухскоростной двигатель, имеющий три обмотки: основную, промежуточную и вспомогательную. Для сети 230 В обычное соединение обмоток называется Т-образным соединением. Принципиальные схемы двухскоростных двигателей с Т-образным соединением показаны на рис. 1.22 и 1.23. Для

РИСУНОК 1.21 Кривая скорость-крутящий момент для двигателя с постоянным разделением конденсаторов.
для высокоскоростной работы, промежуточная обмотка не включена в схему, как показано на рис. 1.23, и линейное напряжение подается последовательно на основную обмотку и вспомогательную обмотку и конденсатор. Для работы на малой скорости промежуточная обмотка подключается последовательно с основной обмоткой и вспомогательной цепью, как показано на рис. 1.23. Это соединение снижает напряжение, приложенное как к основной обмотке, так и к вспомогательной цепи, тем самым уменьшая крутящий момент

РИСУНОК 1.22 Однофазный двигатель с постоянным разделенным конденсатором, Т-образное соединение и двухскоростной режим.
двигатель будет развиваться и, следовательно, скорость двигателя будет соответствовать требованиям нагрузки. Величина снижения скорости является функцией соотношения витков между основной и промежуточной обмотками и характеристиками крутящего момента ведомой нагрузки. Следует понимать, что с этим типом двигателя изменение скорости достигается за счет снижения скорости двигателя до необходимого минимума.

РИС. 1.23 Однофазный двигатель с постоянным разделенным конденсатором с Т-образным соединением и расположением обмоток.
скорость; это не многоскоростной двигатель с более чем одной синхронной скоростью.
Пример кривых скорость-крутящий момент для конденсаторного двигателя с ответвленной обмоткой показан на рис. 1.24. Кривая нагрузки типичной нагрузки вентилятора накладывается на кривые скорость-крутящий момент двигателя, чтобы показать снижение скорости, полученное при низкоскоростном соединении.

РИСУНОК 1.24 Кривые скорость-крутящий момент для однофазного двигателя с постоянным разделенным конденсатором и ответвленной обмоткой.

AKD Работа от однофазного источника питания

На протяжении многих лет компания Kollmorgen предлагала приводы на 120/230 В, которые могут работать от однофазного источника переменного тока. Большинство из них предназначены для лабораторий или колледжей. В некоторых случаях в этих приложениях возникают сбои из-за пониженного напряжения или перегрузки конденсатора шины при агрессивной работе двигателя. Я хотел потратить некоторое время на объяснение связанных параметров и проблем.

Для создания трехфазного тока требуется однофазный ток в 1,73 раза больше.Если бы я подавал на двигатель 1 ампер, то входное напряжение однофазного переменного тока было 1,73 А

.

Чтобы источник переменного тока заряжал шину постоянного тока, фазное напряжение должно быть выше, чем существующее напряжение на шине, чтобы диод коммутировал. При использовании трехфазного источника переменного тока пики каждой фазы находятся на расстоянии 60 градусов друг от друга. Напряжение в шине пополняется каждые 2,8 мс (60 Гц), поскольку напряжение в сети переменного тока превышает напряжение на шине в шесть раз за период 16,6 мс.

При использовании одной фазы шина обновляется каждые 8,3 мс (60 Гц), два раза за 16.Период 6 мс. Это может быть проблемой, потому что можно рассеять энергию в шине постоянного тока менее чем за 5 мс. Вот график напряжения шины при подаче однофазного напряжения 230 В (такая же нагрузка, как указано выше):

Привод подает ток на двигатель с очень хорошим КПД. Эффективность около 95 ~ 98%. Вот график тока фазы U с командой 1A для двигателя, вращающего 5000 об / мин

Привод не очень эффективно потребляет ток от источника переменного тока.примерно 65 ~ 70% эффективности. Это означает, что входной среднеквадратичный переменный ток такой же, но пиковый ток выше. Это также является причиной того, что зажимы усилителя с неверным среднеквадратичным значением не будут правильно измерять. Вот та же команда 1А, но измерение входного переменного тока:

Работа, выполняемая двигателем, измеряется мощностью. Мощность — это «скорость x крутящий момент». Таким образом, даже если крутящий момент такой же … двигатель, работающий на более высокой скорости, будет иметь больше ватт. Законы сохранения энергии гласят, что входящая мощность должна равняться выходной.С другой стороны, вход переменного тока — это фиксированное напряжение. Единственная переменная — это входной ток. Таким образом, по мере увеличения скорости двигателя даже при постоянном крутящем моменте входной ток будет увеличиваться.

Это интересный сюжет. Двигатель разгружен. График представляет собой входной переменный ток при ускорении двигателя от 0 до 3000 об / мин со скоростью 300 об / мин / с. Фазный ток двигателя остается постоянным около 0,2 А. (Этот график представляет собой то же измерение, что и входной переменный ток, приведенный выше, я просто увеличил время / деление, чтобы импульсы шли вместе)

Я не знаю о других частях света, но в США у нас есть ограничения на нашу подачу на 120 В.15A является стандартным, но 20A доступен со специальной розеткой. Таким образом, в зависимости от вашего приложения вы можете превысить текущие ограничения на поставку. В результате напряжение в сети переменного тока упадет. Кроме того, имейте в виду, что из-за коэффициента мощности 15 А для автоматического выключателя будет казаться 20 А.

Во-первых, ступенчатая характеристика с трехфазным входом переменного тока. Вот ступенчатая характеристика 12А в режиме крутящего момента.

Вот одна из трех фаз входного тока во время вышеуказанного хода.Обратите внимание, что пик ниже 18 А.

Во-вторых, вот точно такая же переходная характеристика только с одной фазой на входе переменного тока. Обратите внимание на пульсации напряжения на шине.

Вот входной переменный ток для вышеуказанной ступенчатой ​​характеристики. Обратите внимание, что пик близок к 40 А.

Хорошо, вернемся к ошибкам: если бы вы изобразили скорость и напряжение на шине во время ускорения в высокоскоростном режиме, это выглядело бы так:

Вот ошибка пониженного напряжения:

  • Обратите внимание, как напряжение на шине начинает падать.Уровень неисправности УФ-излучения составляет около 90 В постоянного тока.
  • Обратите внимание, что напряжение на шине колеблется с частотой 60 Гц. Это колебание создает мощность в конденсаторах шины, а потери создают нагрев в конденсаторе. AKD имеет ошибку «Перегрузка конденсатора шины», которая измеряет ΔV / Δt и выводит из строя привод, если он считает, что конденсаторы становятся слишком горячими.
  • Шина рассеивается примерно за 11 мс. Слишком мало времени для 60 Гц (16 мс) для зарядки шины.

Какова функция конденсатора в однофазном асинхронном двигателе?

Однофазный асинхронный двигатель не может создавать вращающий момент.Таким образом, для запуска двигателя путем увеличения пускового момента используется конденсатор . Ответ: Пусковой момент в однофазном асинхронном двигателе равен 0. Конденсатор используется для развития пускового момента путем создания сдвига фаз между токами.

Щелкните, чтобы увидеть полный ответ

Соответственно, какой тип конденсатора используется в однофазном двигателе?

Одинарный — фазный индукционный двигатель имеет только один конденсатор C, который включен последовательно с пусковой обмоткой.Конденсатор C постоянно включен последовательно с пусковой обмоткой. Конденсатор C постоянно включен в цепь в пусковых и рабочих условиях.

Аналогично, какая польза от конденсатора в водяном насосе? Конденсатор предназначен для создания второй фазы, которая помогает запускать однофазные асинхронные двигатели переменного тока (вместо пульсации вы получаете вращающееся магнитное поле). Как только двигатель начал вращаться, конденсатор больше не нужен, поскольку эти двигатели могут работать и работают от одной фазы.

Точно так же люди спрашивают, как работает асинхронный двигатель с конденсаторным запуском?

A Конденсаторные пусковые двигатели — это однофазные асинхронные двигатели , в которых используется конденсатор в цепи вспомогательной обмотки для создания большей разности фаз между током в основной и вспомогательной обмотках. Само название конденсатор показывает, что двигатель использует конденсатор для запуска .

Какова функция конденсатора в потолочном вентиляторе?

Потолочным вентиляторам нужны конденсаторы , потому что они преобразуют энергию в механическую, которая используется для вращения лопастей. Неисправный или поврежденный конденсатор может привести к тому, что вентилятор будет работать медленно или совсем не работать.

Как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный

В сообщении обсуждается, как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный переменный ток через специальный мостовой выпрямитель при любом желаемом напряжении.Идея была запрошена г-ном Чакито.

Технические характеристики

У вас есть очень хорошая страница, и я считаю ее действительно хорошей. Если вы искали преобразователь 3-фазного 380 В в 230 В, он должен содержать не менее 3 -5 кВА. Не уверен, есть ли у вас один или
, сможете ли вы направить меня к одному из них.

У меня есть 3-фазный вход 5,5 кВА от генератора, который я хотел бы преобразовать в один единственный выход 230 В ± 3-5 кВА. Переход от обычного pH к нейтральному на каждый ph не дал бы мне сильного выхода в киловаттах.Трансформаторы очень дорогие.

Спасибо за вашу помощь.

Chaquito

Конструкция

Вопрос о том, как преобразовать трехфазный переменный ток в однофазный, может быть решен путем сначала выпрямления трехфазного переменного тока в постоянный, а затем обратного преобразования постоянного тока в 220 В переменного тока через ИС драйвера полного моста и сеть MOSFET с H-мостом.

Первый этап, предназначенный для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный, может быть выполнен просто с помощью традиционной сети диодных мостов, как можно увидеть на следующей диаграмме.После фильтрации это приведет к пику 530 В (с конденсатором фильтра около 10 мкФ / 1 кВ, включенным в нагрузку).

Теперь, когда будет достигнут трехфазный выпрямленный постоянный ток, его необходимо будет преобразовать в желаемый однофазный переменный ток. , согласно запросу это значение должно быть 220 В.

Для реализации вышеуказанного требования может быть включена топология полного моста с драйвером mosfet, как показано на следующей диаграмме:

Схема выглядит простой и легкой в ​​настройке, однако это было бы произвести и подвергнуть нагрузку полному напряжению 530 В вместо указанных 220 В.

Эту проблему можно нормализовать и контролировать до желаемых уровней с помощью схемы внешнего датчика напряжения, которая может быть дополнительно интегрирована с выводом Ct микросхемы IRS2453.

Простое решение может быть реализовано путем включения следующей схемы:

Предварительная установка 220k точно настроена так, что транзистор только начинает проводить через нагрузку при напряжении около 240 В.

Когда транзистор проводит, вывод Ct заземляется в этот момент, заставляя ИС подавлять его колебания, что, в свою очередь, приводит к понижению высокого уровня на выходах, отключая выпрямленное высокое напряжение на МОП-транзисторы.

Это приводит к снижению напряжения на нагрузке, что позволяет BC547 отключиться и восстановить работу IC …. процедура повторяется, проверяя, что выход остается под контролем и на заданном уровне 220 В.

Однофазные и трехфазные электрические цепи и система — Электротехника 123

Однофазные силовые цепи

Однофазная электрическая мощность или цепь относится к распределению электроэнергии переменного тока с использованием системы, в которой все напряжения предложение варьируется в соответствии с точно.Однофазное распределение используется, когда нагрузки в основном используются для освещения и обогрева, что также может быть использовано для нескольких больших электродвигателей. Однофазное питание, подключенное к электродвигателю переменного тока , не создает вращающегося магнитного поля, поэтому однофазные двигатели нуждаются в дополнительных цепях для запуска, а такие двигатели редко имеют номинальную мощность более 10 или 20 кВт. Однофазный приходит в дом двумя проводами: активным и нулевым. Нейтральный провод заземлен (водопровод, заземляющий стержень и т. Д.).) на распределительном щите.

Трехфазные силовые цепи и однофазная система

Практически все производство электроэнергии и большая часть ее передачи в мире осуществляется в виде трехфазных цепей переменного тока. Трехфазная система переменного тока состоит из трехфазных генераторов, линий передачи и нагрузок. У трехфазной системы питания есть два основных преимущества перед однофазной системой, т. Е. Большая мощность на килограмм металла образует трехфазную машину, а мощность, подаваемая на трехфазную нагрузку, постоянна в любое время, а не пульсирует как это происходит в однофазной системе.

Преимущества трехфазной системы питания по сравнению с однофазной системой можно резюмировать следующим образом:

  • Более высокое соотношение мощности и веса генераторов переменного тока. Трехфазный генератор меньше и легче, чем однофазный генератор той же выходной мощности. Следовательно, это также дешевле.
  • Трехфазная система передачи энергии требует меньше меди или алюминия для передачи такого же количества энергии на определенное расстояние, чем однофазная система.
  • Трехфазные двигатели самозапускаются из-за вращающегося магнитного поля, индуцированного тремя фазами.С другой стороны, однофазный двигатель не запускается автоматически, для него требуется конденсатор и вспомогательная обмотка.
  • В однофазных системах мгновенная мощность (мощность, передаваемая в любой момент) непостоянна и является синусоидальной. Это приводит к вибрациям в однофазных двигателях. Однако в трехфазной системе питания мгновенная мощность всегда одинакова.
  • Трехфазные двигатели имеют лучший коэффициент мощности по сравнению с однофазными двигателями.
  • Трехфазный источник питания может быть преобразован в источник постоянного тока с меньшим коэффициентом пульсаций.

Трехфазный источник питания был впервые разработан Никола Тесла.На заре производства электроэнергии Тесла не только вел битву за то, должна ли страна получать питание от постоянного тока низкого напряжения или высокого напряжения переменного тока , но он также доказал, что трехфазное питание было самым лучшим вариантом. наиболее эффективный способ производства, передачи и потребления электроэнергии. Трехфазные цепи Есть несколько причин, по которым трехфазное питание лучше однофазного.

Номинальная мощность трехфазных двигателей и номинальная мощность в кВА (киловольтамп) трехфазных трансформаторов примерно на 150% выше, чем у однофазных двигателей или трансформаторов с аналогичным размером корпуса.Генератор переменного тока, предназначенный для выработки единственного синусоидального напряжения при каждом обороте вала (ротора), называется однофазным генератором переменного тока. Если количество катушек на роторе увеличивается определенным образом, в результате получается многофазный генератор переменного тока, который вырабатывает более одного фазного напряжения переменного тока за один оборот ротора.

В общем, трех / трехфазные энергосистемы предпочтительнее однофазных энергосистем для передачи энергии по многим причинам.

  • Более тонкие проводники могут использоваться для передачи той же кВА при том же напряжении, что снижает необходимое количество меди (обычно примерно на 25% меньше).
  • Более легкие линии легче установить, а несущие конструкции могут быть менее массивными и располагаться дальше друг от друга.
  • Трехфазное силовое оборудование и двигатели имеют предпочтительные рабочие и пусковые характеристики по сравнению с однофазными энергосистемами из-за более равномерного потока мощности на преобразователь, чем может быть подана с однофазным источником питания .
  • Как правило, большинство более крупных двигателей имеют трехфазное питание, поскольку они, по сути, самозапускаются и не требуют специальной конструкции или дополнительных схем запуска.

Соотношение напряжений и токов в трехфазных цепях питания

В трехфазных цепях питания есть два типа соединений. Y и ∆ также известны как цепи звезда и треугольник . Каждый генератор и каждая нагрузка могут быть подключены по схеме Y или ∆. В энергосистеме можно смешивать любое количество Y- и ∆-соединенных элементов.

Подключение трехфазного источника питания

Как трехфазный источник питания, так и трехфазная нагрузка могут быть подключены по схеме «звезда» или «треугольник».В этом случае у вас есть 4 возможных типа подключения.

  • Соединение Y-Y
  • Соединение Y-Δ
  • Соединение Δ-Δ
  • Соединение Δ-Y

Симметричная подключенная нагрузка Δ является более распространенной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.