Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть
Опять весна, поедем на дачу. Лопату в руки ... и дальше по плану.
Все бы ничего, да только насос сломался, а в погребе вода. Находим электродвигатель, а на нем написано 380В. Хоть на столб лезь подключаться. Или такое, весна, надо дом прогреть, печку затопить, а поленницу кто-то утащил.
Конечно, утрирую, Но, у любого дачника, да и не только, возникала ситуация, когда нужно подключить трехфазный двигатель к однофазной сети.
Многие любители мастерить нередко пытаются приспособить трехфазные электродвигатели для различных самодельных станков: заточных, сверлильных, деревообрабатывающих и других.
Все об этом слышали, но не многие знают, как это можно сделать и при этом не спалить движок.
В пазах статора такого электродвигателя уложена одна рабочая обмотка, а ротор выполнен также как и ротор трехфазного электродвигателя.
Магнитное поле статора, образованное протекающим по обмотке однофазным током, носит не вращающийся как в трехфазном асинхронном двигателе, а пульсирующий характер. Подобное поле не может развернуть ротор. Ротор наберет обороты, только если при помощи посторонней силы придать ротору вращающийся момент.
Чтобы однофазный асинхронный электродвигатель смог самостоятельно начать разбег в заданном направлении, на статоре укладывают также и вспомогательную обмотку. В цепь вспомогательной обмотки может быть включено активно индуктивное или емкостное сопротивление. Наиболее эффективно включение в цепь пусковой обмотки конденсатора.
Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть, наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность развиваемая двигателем в этом случае составляет 50...60% от его мощности в трехфазном включении.
Чтобы двигатель с конденсаторным пуском работал нормально, емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. Поскольку это условие трудно выполнимо, на практике управляют двигателем двухступенчато. Включают двигатель с расчетной (пусковой) емкостью конденсатора, а после его разгона пусковой конденсатор отключают, оставляя рабочий.
Рабочая емкость конденсатора (в микрофарадах) для трехфазного двигателя определяется по формуле:
Cp=2800*I/U
если обмотки соединены по схеме 'звезда' (рис. а), илиCp=4800*I/U
если обмотки соединены по схеме 'треугольник' (рис. б). При известной мощности электродвигателя ток (в амперах) можно определить из выражения:I=P/(1,73*U*n*Cos ф)
где Р-мощность двигателя, указанная в паспорте (на щитке), Вт; U-напряжение сети, В; cosф-коэффициент мощности; n-КПД.Конденсатор пусковой Сп должен быть в 1,5-2 раза большей емкости рабочего Ср.
Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза больше напряжения сети, а конденсатор обязательно бумажным, например типа МБГО, МБГП и др.
Для электродвигателя с конденсаторным пуском существует очень простая схема реверсирования. При переключении переключателя В1 (см. рисунок) двигатель меняет направление вращения.
Эксплуатация
двигателей с конденсаторным пуском имеет некоторые особенности. При
работе электродвигателя вхолостую по обмотке, питаемой через
конденсатор, протекает ток на 20-40% больше номинального. Поэтому при
работе двигателя с недогрузкой нужно соответственно уменьшить рабочую
емкость.
При перегрузке двигатель может остановиться, тогда для его запуска необходимо снова включить пусковой конденсатор.
На практике значения емкостей рабочих и пусковых конденсаторов в зависимости от мощности электродвигателя определяют из таблицы.
| Мощность трехфазного электродвигателя, кВт | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,2 |
| Минимальная емкость конденсатора Ср , мкф | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 230 |
| Емкость пускового конденсатора (Сп), мкф | 80 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 |
Все ли трехфазные электродвигатели могут быть включены в однофазную сеть?
В однофазную сеть могут быть включены любые трехфазные электродвигатели. Но одни из них в однофазной сети работают плохо, например двигатели с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА, а другие при правильном выборе схемы включения и параметров конденсаторов-хорошо (асинхронные электродвигатели серий А, АО, АО2, Д, АОЛ, АПН, УАД).