Подключение трехфазного электродвигателя в сеть на 220 В, запуск с помощью конденсатора • Мир электрики
Содержание
- Как подключить электродвигатель 380 на 220?
- Подключение электродвигателя с конденсатором
- Подключение электродвигателя без конденсаторов
- Выбор конденсаторов для электродвигателей
Существует масса разнообразных электрических двигателей, но все они имеют две характеристики, основанные на напряжении сети, к которой привязаны они и их мощность. Многие не имеют представления, как подключить двигатель 380 на 220В. Статья раскроет эту тему.
Как подключить электродвигатель 380 на 220?
Существует две схемы такого подсоединения. Каждая имеет свои особенности.
- Звезда-треугольник;
- Конденсаторы.
В хозяйстве иногда возникает потребность подключения к однофазной электросети электрический двигатель, который рассчитан на работу в трехфазной сети. Этот случай считается исключительным, и к нему стоит прибегать только, если нет возможности подключиться к трехфазной электросети, так как в ней сразу создается магнитное вращающееся поле, которое создает условия для вращения ротора в статоре.
Ко всему прочему в этом режиме достигается максимальная мощность и эффективность работы электродвигателя.
Если вы подключаете к бытовой однофазной электрической сети, то совершайте три обмотки по схеме «треугольник» для того, чтобы получить наибольшую выходную мощность асинхронного электромотора ( это будет максимум 70%, если сравнивать с трехфазным подключением). Если подключаете схемой «звезда», то максимальная мощность будет достигать 50% от возможной.
Однофазное подключение на два выхода дает возможность подключить фазу и ноль, третьей фазы нет, но она восполняется конденсатором.
Направление вращения электрического двигателя будет зависеть от того, как будет сформирован третий контакт: через фазу или ноль. В режиме одной фазы частота вращения будет идентичной трехфазному режиму. Как подключить двигатель 380 на 220? Какова схема подключения электрического двигателя 380 на 220 В с конденсатором?
Подключение электродвигателя с конденсатором
При подключении маломощных асинхронных электрических двигателей до 1,5 кВт, запускающихся без нагрузки, необходимо иметь только рабочий конденсатор.
К нулю подключаем один его конец, другой же к третьему выходу треугольника. Чтобы изменить направление вращения мотора подключение конденсатора ведем не от нуля , а от фазы.
В случае работы двигателя сразу при запуске под нагрузкой или когда его мощность более 1,5 кВт, то для успешного запуска нужно внести в схему пусковой конденсатор, который будет включаться в работу параллельно рабочему. Он нужен для увеличения пускового толчка при старте, он станет включаться всего на несколько секунд.
Обычно пусковой конденсатор имеет кнопочное подключение, остальная же схема подключается от электрической сети через тумблер либо же через кнопку с двумя фиксирующимися положениями. Чтобы произвести запуск требуется подключить питание через тумблер или двухпозиционную кнопку, затем произвести нажатие на пусковую кнопку и удерживать ее до тех пор, пока не запустится электрический двигатель. Как только запуск произошел, отпускаем кнопку, при этом ее пружина разомкнет контакты и произведет отключение пусковой емкости.
Если необходим реверсивный запуск трехфазного двигателя в сети 220 вольт, тогда нужно будет занести в схему тумблер переключения. Он нужен для подключения одного конца рабочего конденсатора к фазе и к нулю.
В случае, если двигатель не желает запускаться либо очень медленно набирает скорость оборотов, то необходимо внести в схему пусковой конденсатор, который подключен через кнопку «Пуск». Для подключения этой кнопки на реверсивной схеме для обозначения проводов используется фиолетовый цвет. Если в реверсе нет необходимости, то со схемы выпадает кнопка вместе с проводами и пусковой правый конденсатор.
Подключение электродвигателя без конденсаторов
Как ни крути, но работать трехфазный электродвигатель будет в однофазной сети на 220 В только с конденсаторами. Они не нужны для запуска электромоторов, которые рассчитаны на работу с напряжением сети в 220 вольт.
Собрать самостоятельно схему подключения не так и сложно. Сложность будет заключаться в подборе необходимой емкости рабочего конденсатора, дополнительные хлопоты возникнут, если потребуется пусковой.
Выбор конденсаторов для электродвигателей
Как подобрать нужные модели? На корпусе находятся обозначения и величина емкости. Заострите внимание только на моделях типа МБГЧ, МБПГ, МБГО, БГТ с рабочим напряжением, которое обозначает (U раб), не менее 300 вольт.
Как рассчитать емкость конденсаторов для электродвигателей?
- Чтобы рассчитать рабочую емкость конденсатора для схемы подключения звездой, необходимо использовать формулу Cраб=2800х(I/U). В случае подключения обмоток треугольником, тогда по такой формуле: Сраб=4800х(I/U).
- Для получения результатов по величине в мкФ емкости рабочего конденсатора Сраб, нужно потребляемый двигателем ток (по паспорту) разделить на напряжение сети U, которое равняется 220 вольт, полученные данные умножаются на 4800, если задействован треугольник, или 2800, если работа производилась со звездой.
Экспериментальным способом подбирается емкость пусковых. Обычно их емкость превосходит емкость рабочих в 2-3 раза.
К примеру, есть электродвигатель обмотки, провода которого имеют соединение треугольником, величина потребляемого тока равна 3 амперам. Эти данные подставляем в формулу Сраб= 4800 x (3 / 220)≈ 65 мкФ. При этом пусковой будет иметь пределы в 130-160 мкФ. Но такая емкость редко встречается у конденсаторов, что приводит к параллельному подключению для рабочего, к примеру, шесть по десять плюс один на 5 мкФ.
Учтите то, что расчет составляется на номинальную мощность. Работая в половину силы, электрический двигатель станет нагреваться, поэтому следует уменьшить емкость рабочего конденсатора, чтобы уменьшить ток в обмотке.
При не достающей до требуемой емкости, мощность, развиваемая электрическим двигателем, будет низкой.
Профессионалы рекомендуют начинать подбирать конденсатор для трехфазного двигателя с наименьшего допустимого значения емкости, постепенно увеличивая показатель до оптимального значения.
Помните о том, что если электрический двигатель, переделанный с 380 на 220 вольт, будет долго работать без нагрузки, он сгорит.
Обратите внимание! После отключения конденсаторы на своих выводах достаточно долго сохраняют напряжение опасной величины . Не забывайте следить за соблюдением мер по безопасности: всегда их ограждайте, чтобы исключить случайное прикосновение. Перед эксплуатацией конденсаторов каждый раз не забывайте производить их разрядку.
Всегда помните о том, что не следует подключать трехфазный двигатель, у которого мощность более 3 кВт, к обычной электросети дома на 220В. Это приводит к тому, что начинает происходить выбивание пробок, плавиться изоляция проводов, если неправильно подобрана защита.
Подключение конденсатора
В одной из предыдущих статей мы рассматривали подключение трехфазного двигателя. Но можно ли подключить трехфазный двигатель к однофазной сети? Да, можно. И сегодня в нашей статье мы расскажем о том, как выполнить подключение трехфазного двигателя к однофазной сети с помощью конденсатора.
Трехфазный электродвигатель можно подключать к бытовой однофазной сети с напряжением 220В и использовать его для приведения в движение самодельных циркулярных пил, токарных и заточных станков, а также других механизмов. Для этого подключение двигателя выполняется через конденсатор или батарею конденсаторов, включенных параллельно в цепь питания одной из обмоток трехфазного двигателя и создающих смещение фазы, а значит, и вращающееся магнитное поле. Для электродвигателей мощностью до 1,5 кВт достаточно только рабочего конденсатора, а для двигателей с большей мощностью или запускающихся под нагрузкой потребуется еще и пусковой конденсатор.
В качестве пусковых и рабочих конденсаторов нужно использовать металлобумажные или металлизированные полипропиленовые пленочные конденсаторы. А в качестве пусковых – конденсаторы типа MOTOR STARTING.
При выборе электродвигателя нужно обратить внимание на возможность соединения его обмоток по схеме «треугольник» с питающим напряжением 220 Вольт.
Для запуска асинхронного двигателя, например, АИР71B2 от однофазной сети потребуется рабочий конденсатор емкостью 100 мкФ и пусковой конденсатор емкостью 250 мкФ.
Емкость рабочего конденсатора была рассчитана по формуле:
Cр – емкость рабочего конденсатора в микрофарадах;
4800 – коэффициент пересчета для соединения обмоток статора по схеме «треугольник»;
P – мощность двигателя в Ваттах;
U – напряжение сети в вольтах;
η – КПД двигателя, выраженный в процентах, деленных на 100;
cosϕ – коэффициент мощности.
Емкость пускового конденсатора должна превышать емкость рабочего конденсатора в 2,5-3 раза.
А если у вас нет времени для сложных расчетов, воспользуйтесь онлайн-сервисом на нашем сайте.
Подключение конденсатора
Внутри коробки управления монтируем на дин-рейку двухполюсный автоматический выключатель на 6 Ампер с времятоковой характеристикой C; к стене коробки управления с помощью хомутов закрепляем пусковой и рабочий конденсаторы.
Затем устанавливаем шину заземления.
Заводим снизу коробки управления трехжильный кабель типа КГ на напряжение 380В сечением не менее 1,5 мм². На другой конец кабеля устанавливаем штепсельную вилку.
Жилы синего и коричневого цвета оконцовываем наконечниками и зажимаем в нижних клеммах автоматического выключателя, а жилу желто-зеленого оконцовываем и подключаем к шине заземления.
Пускатель ПНВС, установленный сверху коробки управления, имеет по три контакта с двух сторон. При нажатии кнопки «Пуск» все шесть контактов закрываются, при этом крайние четыре контакта фиксируются. После того, как двигатель наберет номинальные обороты и выйдет в рабочий режим, кнопку «Пуск» нужно отпустить, чтобы центральные контакты, подключающие пусковой конденсатор, открылись. Для завершения работы нажимаем кнопку «Стоп», после чего крайние контакты открываются.
Затем верхние контакты автоматического выключателя и два крайних контакта пускателя со стороны кнопки «Пуск» черного цвета соединяем с помощью монтажного провода типа ПВ1 сечением не менее 1,5 мм².
Провода выводим через отверстие в верхней крышке коробки управления. Провод коричневого цвета используется для соединения фазных контактов автоматического выключателя и пускателя; провод синего цвета – для соединения контактов рабочего нуля.
Подключаем пусковой конденсатор: соединяем провода с выводами пускового конденсатора при помощи пайки, а места соединений изолируем термоусадочными трубками. Другие концы проводов выводим через то же отверстие в верхней крышке.
Провод синего цвета от конденсатора подключаем к контакту нажимного пускателя ПНВС совместно с проводом такого же цвета, идущего от верхнего контакта автоматического выключателя к пускателю, а провод коричневого цвета — к центральному контакту пускателя.
После этого закручиваем винты контактов.
В коробку управления заводим снизу четырежильный кабель. Жилу желто-зеленого цвета оконцовываем и подключаем к шине заземления.
Выводим остальные жилы кабеля через отверстие в верхней крышке коробки управления и оконцовываем.
Жилы коричневого и синего цвета подключаем к крайним контактам пускателя со стороны кнопки «Стоп» (красного цвета), а жилу черного цвета подключаем к среднему контакту пускателя.
Переходим к подключению рабочего конденсатора. Соединяем пайкой провода коричневого и синего цвета с выводами рабочего конденсатора, а места соединений изолируем термоусадочными трубками. Выводим свободные концы проводов в отверстия в верхней части коробки управления возле кнопки «Стоп».
Провод синего цвета подключаем к крайнему контакту пускателя, в который ранее заведена жила кабеля синего цвета. Провод второго контакта рабочего конденсатора (коричневого цвета) подключаем к среднему контакту пускателя, в который уже заведена жила кабеля черного цвета. Закручиваем все винты контактов, закрываем крышку пускателя и закрываем дверцу коробки управления.
Далее заводим свободный конец кабеля внутрь клеммной коробки двигателя и оконцовываем жилы.
Выполняем подключение:
• жилу с изоляцией синего цвета соединяем с клеммой U1;
• жилу черного цвета — с клеммой V1;
• жилу коричневого цвета — с клеммой W1;
• жилу желто-зеленого цвета подключаем к винту заземления.
Далее закрываем крышку клеммной коробки.
Подключаем питающий кабель в розетку, нажимаем на кнопку «Пуск». Отпускаем ее после того, как двигатель наберет номинальные обороты.
Закончив работу, нажимаем кнопку «Стоп», после чего двигатель постепенно сбрасывает обороты и останавливается.
Таким образом, мы рассказали, как подключить конденсатор к электродвигателю. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором поэтапно показано подключение двигателя с конденсатором.
Не забывайте о нашем полезном онлайн-сервисе, с помощью которого можно быстро рассчитать емкость конденсатора.
Зачем однофазным асинхронным двигателям нужны конденсаторы
14 апреля 2023 г.
Однофазный асинхронный двигатель — это популярный рабочий двигатель с такими преимуществами, как дешевизна, надежность и возможность прямого подключения к однофазной сети, что делает их особенно часто встречается в бытовой и мелкой коммерческой технике. Однако, в отличие от трехфазных двигателей, они не являются самозапускающимися и требуют дополнительной обмотки, управляемой конденсатором, для разгона с места.
Перейти к различным разделам этой статьи, используя ссылки ниже:
- Вращающееся магнитное поле
- Вспомогательные обмотки
- Ограничения однофазных двигателей
Вращающиеся магнитные поля
Чтобы асинхронный двигатель заработал, в статоре должно быть создано вращающееся магнитное поле (RMF). который вызывает вращение и крутящий момент в роторе. Поскольку статор физически не движется, вращение магнитного поля создается взаимодействием между электромагнитными силами, возникающими в обмотках статора. В трехфазном двигателе, где на каждую обмотку подается напряжение, сдвинутое по фазе на 120 градусов по фазе с другими обмотками, сумма создаваемых сил представляет собой непрерывно вращающийся вектор. Это означает, что трехфазная мощность может создавать крутящий момент в роторе в состоянии покоя, а трехфазные двигатели могут запускаться самостоятельно без дополнительных компонентов.
Однако однофазный асинхронный двигатель питается от однофазного источника питания, проходящего через одну обмотку статора.
Одна обмотка статора сама по себе не может создать RMF — она просто создает пульсирующее магнитное поле, состоящее из двух противоположных полей, разнесенных на 180 градусов.
- Во-первых, двигатель не запускается самостоятельно, поскольку магнитное поле, создаваемое статором, не вращается.
- Во-вторых, хотя одна обмотка может приводить в движение двигатель, когда он набирает скорость, она не создает постоянного крутящего момента в роторе во время полного оборота, что приводит к потере эффективности и производительности. Ротор испытывает максимальный крутящий момент примерно при 10% скольжении (разнице вращения ротора и обмотки статора). Поэтому ротор будет проводить большую часть каждого оборота, испытывая очень низкий крутящий момент.
Вспомогательная обмотка
В однофазных асинхронных двигателях для решения этих проблем используется вторая обмотка статора, называемая «вспомогательной обмоткой» или «пусковой обмоткой».
конденсатора, изменяющего фазу питающего напряжения, на него подается напряжение, не совпадающее по фазе с напряжением, подаваемым на основную обмотку. Это означает, что взаимодействие между двумя обмотками создает вращающееся магнитное поле, и двигатель может запускаться самостоятельно.
Есть два конденсатора с разными характеристиками, используемые однофазными асинхронными двигателями для разных частей их работы.
Пусковые конденсаторыПусковой конденсатор используется для обеспечения пускового момента двигателя. Это электролитические конденсаторы с емкостью от 50 мкФ до 1500 мкФ. Они имеют относительно высокие потери и низкий КПД и не предназначены для непрерывной работы; необходимо отключить их, как только двигатель наберет скорость, с помощью центробежного переключателя или какого-либо реле.
Рабочие конденсаторы Рабочий конденсатор используется для сглаживания крутящего момента двигателя при каждом обороте, повышая эффективность и производительность.
Обычно он намного меньше пускового конденсатора, часто менее 60 мкФ, и маслонаполненного типа для уменьшения потерь энергии.
Даже с дополнительной вспомогательной обмоткой однофазный асинхронный двигатель имеет ряд ограничений по сравнению с трехфазным двигателем. Фазовый сдвиг, обеспечиваемый рабочим конденсатором, изменяется в зависимости от скорости двигателя, а это означает, что эффективность не постоянна при изменении скорости двигателя. На эффективность также влияет RMF, создаваемое двумя обмотками статора. Он не так близок к идеальному кругу, как трехфазный RMF, а это означает, что крутящий момент по-прежнему значительно меняется при каждом обороте, снижая производительность и увеличивая вибрацию. Компоненты, необходимые для обеспечения самозапуска однофазных асинхронных двигателей, в том числе конденсаторы и центробежный переключатель, могут подвергаться тепловому и механическому износу, что создает проблемы при обслуживании.