Трехфазный двигатель в однофазной сети

1. Главная

   /

2. Справочник

   /

3. 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

Подпишитесь на рассылку!

Никакого спама! Только полезная справочная информация.

Я согласен на обработку персональных данных

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя или трехфазного

Содержание

1. Что такое конденсатор
2. Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя
3. Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя
4. Заключение

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр.). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

• Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
• Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.
• Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб. =k*Iф / U сети, где:

• k – специальный коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;
• Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
• U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

• Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
• Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
• Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Руководство по выбору пускового конденсатора

Руководство по выбору пускового конденсатора

Пусковой конденсатор используется для кратковременного сдвига фазы на пусковой обмотке однофазного электродвигателя для увеличения крутящего момента. Пусковые конденсаторы обладают очень большим значением емкости для их размера и номинального напряжения. В результате они предназначены только для прерывистой работы. Из-за этого пусковые конденсаторы выходят из строя после слишком долгого пребывания под напряжением из-за неисправной пусковой цепи двигателя.

ИНДЕКС

Обзор
СТАРЬ ВАШИХ ПРИМЕНЕНИЯ »
Резисторы и размеры»
Устранение неполадок »

Спецификации
В напряжении»
Термин »9001»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
»
» »
Размер корпуса »

Обзор

Пусковые и рабочие конденсаторы

Пусковые конденсаторы имеют большое значение емкости, необходимое для пуска двигателя на очень короткий (секунды) период времени. Они работают только в повторно-кратковременном режиме и могут катастрофически выйти из строя, если будут находиться под напряжением слишком долго. Рабочие конденсаторы используются для непрерывного управления напряжением и током в обмотках двигателя и, следовательно, работают в непрерывном режиме. Как правило, они имеют гораздо более низкое значение емкости.

Взаимозаменяемы ли пусковые и рабочие конденсаторы?

Да и нет. В нестандартных обстоятельствах в качестве пускового конденсатора можно использовать рабочий конденсатор, но доступные значения намного ниже, чем значения, обычно доступные для специальных пусковых конденсаторов. Номинальные значения емкости и напряжения должны соответствовать исходным характеристикам пускового конденсатора. Пусковой конденсатор нельзя использовать в качестве рабочего конденсатора, потому что он не может выдерживать постоянный ток (всего пару секунд).

Посмотрите видеоролик ниже, чтобы узнать о различиях между пусковыми и рабочими конденсаторами.

Что такое резистор и нужен ли он мне?

Большинство сменных пусковых конденсаторов не имеют резистора. Вы можете проверить состояние старого, проверив значение сопротивления, или просто заменить его новым. Это должно быть где-то около 10-20 кОм и около 2 Вт. Резисторы обычно либо припаиваются, либо обжимаются на клеммах. Резистор предназначен для сброса остаточного напряжения в конденсаторе после его отключения от цепи после пуска двигателя. Не все пусковые конденсаторы будут использовать один, так как есть другие способы добиться этого. Важная часть заключается в том, что если у вашего исходного конденсатора был один, вам нужно будет заменить его на новый конденсатор.

Узнайте, как установить продувочный резистор на стартовую крышку.

Поиск и устранение неисправностей

Как узнать, неисправен ли мой пусковой конденсатор?

Большинство отказов конденсаторов электростартеров относятся к одному из двух типов:

«Пусковая крышка вырвалась наружу!» Это то, что мы называем катастрофическим сбоем. Обычно это вызвано тем, что пусковая цепь электродвигателя включена слишком долго для номинального значения повторно-кратковременного режима работы пускового колпачка. Верх стартового колпачка буквально снесло, а внутренности частично или полностью выброшены.

Разорванный блистер сброса давления Аналогичным образом, но не так драматично, на стартовой крышке может быть просто разорванный блистер сброса давления. В любом случае легко сказать, что стартовая крышка нуждается в замене.

Мой двигатель медленно запускается. Мой пусковой конденсатор неисправен?

Ответ на этот вопрос может быть. Ваш пусковой конденсатор может потерять свою номинальную емкость из-за износа и возраста, или у вас могут быть другие проблемы, не связанные с конденсатором, которые связаны с другими компонентами двигателя.

Посмотрите видео ниже о том, как заменить пусковой конденсатор.

Технические характеристики

Большинство пусковых конденсаторов имеют емкость 50-1200 мкФ и напряжение 110/125, 165, 220/250 и 330 В переменного тока. Они также обычно всегда имеют номинал 50 и 60 Гц. Корпуса обычно круглые и отлиты из черных фенольных или бакелитовых материалов. Заделки обычно представляют собой нажимные клеммы ¼ дюйма с двумя клеммами на соединительный штырь.

Напряжение

Выберите конденсатор с номинальным напряжением, равным или превышающим исходный конденсатор. Если вы используете конденсатор на 370 вольт, подойдет конденсатор на 370 или 440 вольт. На самом деле блок на 440 вольт прослужит дольше. Конденсатор будет иметь маркированное напряжение, указывающее допустимое пиковое напряжение, а не рабочее напряжение.

Емкость

Выберите конденсатор со значением емкости (указанным в МФД, мкФ или микрофарадах), равным исходному конденсатору. Не отклоняйтесь от первоначального значения, так как оно определяет рабочие характеристики двигателя.

Частота (Гц)

Выберите конденсатор с номиналом в Гц исходного. Почти все сменные конденсаторы будут иметь маркировку 50/60.

Тип соединительной клеммы

Почти каждый конденсатор будет использовать вставной разъем в виде флажка ¼ дюйма. Следующий вопрос: «Сколько клемм на клеммную колодку необходимо для двигателя?» Большинство пусковых конденсаторов имеют по две клеммы на клемму. , и большинство рабочих конденсаторов будут иметь 3 или 4 клеммы на клемму.Убедитесь, что выбранный конденсатор имеет по крайней мере такое же количество соединительных клемм на клемму, как и исходный конденсатор двигателя.

Форма корпуса

Почти все пусковые конденсаторы имеют круглый корпус. Круглые конденсаторы, безусловно, являются наиболее распространенными, но во многих двигателях по-прежнему используются овальные конденсаторы. С точки зрения электрики разницы нет. Тут вопрос только в подгонке. Если место в монтажной коробке не ограничено, стиль корпуса не имеет значения.

Размер корпуса

Как и форма корпуса, общий размер электрически не имеет значения. Выберите конденсатор, который поместится в отведенном месте.

Выбор продукта

110/125 Вак

220/250 Вак

165V

330V

Как определить, какой конденсатор мне нужен для работы трехфазного двигателя от однофазного источника питания.

— Технические обсуждения — IET EngX

Это обсуждение заблокировано.

Вы больше не можете публиковать новые ответы в этом обсуждении. Если у вас есть вопрос, вы можете начать новую дискуссию

Привет, у меня есть трехфазный двигатель, который я хочу запустить от однофазного источника питания.

Кто-нибудь знает формулу расчета правильной емкости.

Спасибо

Дэниел

• Когда я попытался исследовать это, я пришел к выводу, что это метод проб и ошибок, связанный с тем, что нужно начинать с образованного вопроса.

  Я пытался разобраться, какой механизм управления необходим для погружного скважинного насоса, не имея ни малейшего представления о том, что находится в скважине. Мне стало очень интересно, когда я позвонил по телефону парню, который разбирается в таких вещах, и написал по электронной почте. ему несколько фотографий механизма управления, который был на месте, он замолчал, а затем сказал, что я удивлен, что он не сгорел в дыму, поскольку тот, кто его подключил, использовал пусковой конденсатор в качестве рабочего конденсатора.

  Так или иначе, я послал за экспертом, который удалил элементы управления, а затем, когда он заработал нормально, мне пришлось перемонтировать его проводку, чтобы сделать его безопасным.

  Только помни, что тот, кто может заставить вещи работать, не всегда опрятен и опрятен, к тому же, как я потом понял, он звонил отцу, чтобы спросить, что делать!

  Энди

• Использование конденсатора с одним значением немного неудобно, так как во время пуска или большой нагрузки двигатель будет иметь более низкий импеданс, а фазовый сдвиг будет слишком большим (по мере приближения к 90 градусам, которые вы получаете с конденсатор и небольшой R последовательно), но если вы сделаете это правильно для приличного запуска, то это слишком много (и фазовый сдвиг слишком мал) один раз до скорости (поэтому он никогда не разгоняется до скорости).

  Шикарные устройства включают и выключают конденсаторы, чтобы получить более или менее равные напряжения на двух «плавающих» фазных напряжениях.

  в сети 50 Гц и 250 В вам потребуется около 50-100 мкФ на лошадиную силу, и будьте готовы включать и выключать несколько C, если у вас возникнут проблемы с запуском, и понимаете, что он никогда не будет так же хорош, как настоящий трехфазный блок питания.

  т

• Спасибо за помощь, я мог бы просто перестраховаться и купить частотно-регулируемый привод.

• theiet.org/f/discussions/21144/how-to-work-out-which-capacitor-i-require-to-run-a-three-phase-motor-from-a-single-phase-supply/69428″>

  Да, именно об этом я и беспокоился. Я не хочу жарить свой мотор.

  Я пытаюсь настроить демо для учеников.

  Простое подключение двигателей. Проблема в том, что я на самом деле не занимался моторикой

  мои годы были потрачены в основном

  на домашнюю работу.

• Я помню, как в колледже монтировал электродвигатели на скамейке, но никогда не применял на практике то, чему меня учили, это еще одна из тех вещей, которые я знаю, что я могу сделать, потому что я это сделал, но мне нужно было бы освежить свои знания. знания, прежде чем продолжить.

  Эта работа со скважинным насосом научила меня, что я знаю достаточно, чтобы отличить людей, которые действительно знают, что они делают, от тех, кто это делает.

  Энди

• , если это настольная демонстрация, вы не будете сильно нагружать ее, все будет хорошо — если это было 1 л.с. или около того, возьмите 3 или 4  22 мкФ крышки
  , например, некоторые выключатели освещения позволят вам варьировать значение C и болт все это надежно закреплено на деревянном блоке — на самом деле для любого демонстрационного двигателя его закрепление является наиболее важной частью — чтобы он не скатился, не забрал с собой провода питания и не причинил кому-либо вреда. Также хорошей идеей будет не использовать слишком большие предметы на столе — представьте, что они будут вращаться с почти синхронной скоростью, если источник питания случайно закоротит и ротор заблокируется. ?

  Если у вас есть осциллограф и несколько сетевых пробников, вы также можете посмотреть на изменение фазного напряжения по мере его раскрутки. Изолирующий трансформатор может быть хорошей идеей, а также УЗО со стороны питания.

  полностью разгружен, вы можете запустить его в одну фазу и решить, с какой стороны начать, потянув за ремень, чтобы дать ему некоторое предварительное вращение в ту или иную сторону перед подачей питания.

  Не делайте так много пусков и остановок за короткое время, чтобы не пахло гарью.

  Вы не упомянули мощность мотора, но опять же, я предостерегаю демонстрационные версии от чего-то слишком большого в разобранном виде.

• theiet.org/f/discussions/21144/how-to-work-out-which-capacitor-i-require-to-run-a-three-phase-motor-from-a-single-phase-supply/69434″>

  Спасибо за совет, попробую. У меня есть прицел, и подходящий зонд может быть интересен.

  Дэниел

• Около 30 лет назад я был начальником отдела обучения электротехнике в регионе CEGB (стало National Power). Мы провели много «экспериментов» с двигателями переменного и постоянного тока в учебных целях, в том числе использовали некоторое дорогостоящее оборудование, произведенное специально для учебных целей, а также утилизированные или излишки моторных и мотор-генераторных установок. Первое, на что следует обратить внимание, это то, что вся территория была специально построена, защищена УЗО и кнопкой аварийной остановки. Вы провели процесс RAMS, потому что если кто-то из ваших учеников пострадает, то с вас заживо содрают кожу!

  В то время казалось, что на рынке имеется много излишков трехфазных токарных станков и других станков, и меня несколько раз спрашивали, как запустить эти станки с трехфазным питанием в домашнем гараже на одной фазе. Не буду углубляться в уже обсуждавшуюся тему, но значительная часть вопроса была; какие конденсаторы подходящего номинального напряжения были на самом деле доступны? Естественно, заинтересованное лицо не хотело тратить деньги на новые конденсаторы. Поэтому на практике им часто было проще найти утилизированный однофазный двигатель и адаптировать механический привод. По стечению обстоятельств, на прошлой неделе я убирал сарай и наткнулся на старый двигатель стиральной машины, который отправился в мой местный центр утилизации

  Как уже упоминалось, такие накрутки никогда не дадут плавно работающего двигателя на полную мощность. В то время также были доступны небольшие частотно-регулируемые приводы, но они обходились непомерно дорого для заинтересованного лица.