Podłączenie silnika trójfazowego do sieci domowej

Najprostszą i najczęściej stosowaną metodą zapewniającą działanie trójfazowego silnika elektrycznego z sieci domowej jest podłączenie jednego z jego uzwojeń poprzez kondensator z przesunięciem fazowym.

W artykule szczegółowo omówiono zagadnienia obliczania mocy silnika i pojemności kondensatora dla różnych schematów przełączania.

Aby obliczyć moc silnika i pojemność kondensatora, potrzebujesz następujących danych: N - moc w kilowatach, I - prąd w amperach, wydajność.

Te dane są na etykiecie każdego silnika.

Zwykle na znaczniku podawane są dwa prądy - dla gwiazdy i dla trójkąta. Musisz wziąć prąd dla gwiazdy. Wyciągniemy z nich inne dane: Na = 1000 * N / (wydajność 3 *), W - moc czynna uzwojenia,

Z = U / I, om - impedancja uzwojenia,

U = 220 V - napięcie na uzwojeniach,

R = Na / I2, om - aktywny opór uzwojenia. Oporność ta nie może być zmierzona przez testera i nie zobaczysz jej podczas demontażu silnika. W wyraźnej formie tak nie jest. Pojawia się tylko w pracy. Podczas wykonywania pracy silnik zużywa energię czynną. Dogodnie jest założyć, że energia ta jest uwalniana przy tym oporze.

ohm

- indukcyjny opór uzwojenia. Można to tylko obliczyć. NIE próbuj mierzyć tego jak zmierzono indukcyjność cewki. W złożony sposób zależy to od interakcji pola magnetycznego wirnika z polem magnetycznym stojana.

Xc to pojemność w omach. Będziemy tego szukać.

C to pojemność kondensatora w mikrofaradach. Znajdziemy to ze wzoru C = 3183 / Xc

Nm to moc połączenia jednofazowego, waty.

Na przykład liczbowy weź silnik z takimi danymi. N = 3, I = 6,94, U = 220, KPD = 0,819

Podłączanie silnika zgodnie ze schematem „gwiazda”.

Od razu powiem, że połączeniu zgodnie z tym schematem towarzyszy największa utrata mocy. Tak, tylko w niektórych silnikach „gwiazda” jest dokładnie zmontowana. Musimy pogodzić się z tą rzeczywistością. Maksymalną moc osiąga się dzięki zbiornikowi o rezystancji -

W naszym przykładzie Nm = 760,6 watów.

Podłączenie silnika zgodnie ze schematem „Torn Star 1”

Kondensator jest zawarty w gałęzi z jednym uzwojeniem.

Maksymalna moc i odpowiedni opór:

Nm = 2064 watów.

Należy zauważyć, że prąd w gałęzi z kondensatorem znacznie przekracza wartość nominalną. Można tego uniknąć, podwajając opór. Formuły przyjmą postać:

Nm = 1500 watów.

Jak widać - moc wyraźnie spada.

Podłączenie silnika zgodnie ze schematem „Torn Star 2”

Kondensator jest zawarty w gałęzi z dwoma uzwojeniami. Maksymalna moc i odpowiedni opór:

Nm = 1782 watów

Podłączanie silnika zgodnie z „trójkątem”.

Maksymalna moc i odpowiedni opór:

Nm = 2228 watów

Jednak prąd w gałęzi z kondensatorem jest większy niż nominalny. Aby tego uniknąć, musisz zwiększyć pojemność o półtora raza. Strata mocy jest bardzo mała.

Nm = 2 185 W.

Ryc. 1. Schematy podłączenia silnika trójfazowego do sieci domowej

Zobacz także na ten temat:Typowe schematy podłączenia silnika trójfazowego do sieci jednofazowej

Comments

[#1 Alexander (Alex Gal)]

Niestety, artykuł jest niezwykle niepiśmienny pod względem teoretycznym.

1. Na początek moc czynna jest zawsze oznaczana łacińskim „P”, a nie „N”. Przestrzegając przyjętej notacji, nie trzeba wskazywać „Na” - dlatego będzie jasne, że to, co oznacza, jest aktywne.

2)Aby obliczyć moc czynną, nie potrzebujesz wydajności silnika, ale cos phi. A jeśli określisz nie aktywną, ale użyteczną moc (od aktywnej), musisz napisać to:

Rpol = wydajność * Ra

3.

Wyciągniemy z nich inne dane: Na = 1000 * N / (wydajność 3 *), W - moc czynna uzwojenia,

Nie moc czynna uzwojenia, ale (biorąc pod uwagę powyższe) przydatne moc jednej fazy. Uzwojenie silnika trójfazowego jest trójfazowe, więc we wzorze mówimy tylko o jednej fazie, a nie o całym uzwojeniu.

R = Na / I2, om - aktywny opór uzwojenia. Oporność nie może być zmierzona przez testera i nie zobaczysz jej podczas demontażu silnika. W wyraźnej formie tak nie jest.

Nie wiem, co tu jest obliczane, ponieważ nie widzę, co to jest I2. Nie może być aktywny rezystancja uzwojenia. To właśnie rezystancja czynna uzwojenia może być łatwo zmierzona przez tester. Zwykły tester nie mierzy całkowitego i indukcyjnego oporu uzwojenia, ale aktywny opór jest łatwy.

4. Właściwie to nie patrzyłem na formuły, ponieważ nie widzę w nich większego sensu. Można im podać znacznie łatwiej :). Na przykład dla schematu nr 1 (gwiazda) formuła wyboru pojemności wygląda następująco:

Slave.nom = 2800 * (Inom / U) μF

dla schematu nr 2:

Z slave.nom = 4800 * (Inom / U)

gdzie U jest napięciem sieciowym, w tym przypadku 220 V. Te same formuły istnieją dla pozostałych schematów.

5. W artykule nie wskazano roli zdolności początkowej. A czasem bardzo ważne jest, aby silnik uruchamiał się pod obciążeniem lub gdy silnik jest szybki, na przykład przy 3000 obr / min. W takim przypadku w momencie uruchamiania konieczne jest podłączenie dodatkowej mocy rozruchowej do pojemności roboczej i odłączenie jej po rozkręceniu silnika. Jego pojemność jest zwykle 2-3 razy większa niż działająca.

6. W artykule na ten temat za pomocą formuł :) subtelna wskazówka ... i powiem na pewno: w zasadzie dokładnie wybierz pojemność dla konkretnego silnika, który wybraliśmy niemożliwe. Możesz wybrać optymalną wydajność tylko dla pewnego średniego obciążenia na wale silnika. Oznacza to, że w tej chwili pojemność zależy bezpośrednio od obciążenia wału. A jeśli (jak na zdjęciu) używamy silnika jako maszyny do szmerglowania, musimy zrozumieć, że obliczona pojemność będzie optymalna dla pełnego obciążenia wału silnika, w przerwach nastąpi prawie bez obciążenia i wzrost prądu z przegrzaniem silnika. Mówię to o tym, że dokładność obliczeń odgrywa rolę jedynie w przypadku stałego i wystarczająco dużego obciążenia silnika.

7. Artykuł nie mówi też nic o wyborze obwodu przełączającego (gwiazdy lub trójkąta). I tutaj jest także możliwość eksperymentowania. Zasadniczo, aby zmaksymalizować moc silnika trójfazowego, należy spojrzeć na płytkę silnika - schemat jej połączeń i napięć. Jeśli silnik ma 220/380, musi być podłączony do trójkąta w sieci jednofazowej. Jeśli na silniku jest wskazany 127/220 (są też takie) - to do gwiazdy. Możesz włączyć gwiazdę i silnik 220/380, podczas gdy jego moc jest zauważalnie stracona, ale dla początkowo mocnego silnika i małego obciążenia prądy rozruchowe również znacznie się zmniejszą.

No cóż, jak zwykle :), doradzę książkę dla tych, którzy chcieliby bardziej szczegółowo zrozumieć to pytanie N.D. Toroptsev „Trójfazowy silnik asynchroniczny w jednofazowym obwodzie przełączającym z kondensatorem”. Electrician Library Series, Issue 611, 1988 Dostępne online w djvu.