Как переделать однофазный двигатель на трехфазный: Как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть
Содержание
Переделать трёхфазный электродвигатель в сеть на 220В
Главная » Двигатели
Двигатели
Просмотров 651 Опубликовано
Обновлено
Просмотрел немало сайтов на тему «Как переделать 3-х фазный двигатель для включения в однофазную сеть.» У меня электротехническое образование, стаж работы » на земле» не малый. Дома я занимаюсь перемоткой электродвигателей. Так вот о прочитанном, я практически ничего не понял. Либо нужно сидеть обложившись книгами по электротехнике и электромеханике, либо не стоит даже пытаться. Мне частенько приходиться переделывать трёхфазные электромоторы для включения в однофазную сеть.
Делаю я это в домашних условиях, а главное — великих познаний в электричестве это не требует. Но небольшие знания всё таки нужно иметь. Ну что, попробуем переделать?
Для начала нам нужно уяснить , что электродвигатели мощностью более 3-х КВт переделывать не стоит. А если Вы решите их всё таки переделать, то Вам необходимо будет провести отдельную электропроводку и установить отдельный автоматический выключатель в электрощитке . Это при условии, что выдержит нагрузку вводной кабель. Запуск у электромотора мощностью более 3-х КВт, переделанных под сеть в 220В, очень тяжёлый. Вам придётся помучится (знаю по себе ). Так что подумайте, стоит ли.
Итак, перейдём к нашим электродвигателям
На корпусе электромотора имеется клеммная коробка. Открутив крышку коробки, мы увидим сколько проводов выходит из статора электродвигателя. Их будет либо 3, либо 6. Шесть проводов соединены попарно металлическими пластинами. Так как 6 проводов соединены попарно, то у нас тоже получается 3 контакта.
На эти 3 контакта подавались три фазы (380В). Мы должны подать на них фазу и ноль (220В), и мотор должен заработать.
Рисунок номер 1
Рассмотрим рисунок номер 1. АВС — это точки соединения обмоток электромотора. Это они выходят на клеммы. АВ — это автоматический выключатель. Берём один провод от автомата (автоматический выключатель), фаза или ноль — большой роли не играет. Соединяем его с одним из контактов на клемме. На рисунке это контакт А. Затем между контактами В и С мы подсоединяем рабочий конденсатор Ср. И между этими же контактами подсоединяем пусковой конденсатор Сп с кнопкой пуска К.
Пусковой конденсатор Сп должен быть электролитическим ( можно найти в старых телевизорах ). Рабочее напряжение у него должно быть не менее 450В. Ёмкость (мF) подбираем так: эл.двигатель на 1000об/мин с мощностью 1 КВт — 80 мF; электродвигатель на 1500об/мин 1КВт — 120 мF; эл.двигатель на 3000об/мин 1Квт — 150 мF.
Пример: для запуска электромотора на 1500об/мин мощностью 2КВт нам нужен конденсатор Сп на 240мF и рабочим напряжением — не менее 450В.
Рабочий конденсатор Ср
Подходят бумажные конденсаторы (прямоугольные по форме). Рабочее напряжение должно быть не менее 300В. Соотношение мощности электродвигателя и ёмкости конденсатора такое: к электромоторам мощностью от 0.6 КВт до 3 КВт подбираем ёмкость конденсаторов от 16 до 40 мF. Математический расчёт не всегда даёт нужный результат. Если Вы подключите конденсатор с большей ёмкостью или меньшей, то электродвигатель при холостом ходе будет сильно гудеть. Подберите конденсатор так, чтобы электромотор работал тихо, без гула.
Рабочий конденсатор нам необходим для увеличения мощности электромотора. Переделав трёхфазный электродвигатель под однофазную сеть (220В), мы уменьшили его мощность на 1/3. Рабочим конденсатором мы немного компенсируем это.
Если электродвигатель вращается не в ту сторону, которая Вам необходима, то поменяйте местами два любых провода в клеммной коробке. На рисунке 2 — либо два зелёных провода (выходящие из коробки ) вверху рисунка, либо два любых чёрных внизу (выходящие из статора).
Обсудить интересующие вас вопросы по данной теме можно на Форуме.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности
Главная
>
Энергетика
>
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности
Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: «треугольник», или «звезда», мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).
Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.
В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.
В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя.
Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.
Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.
Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.
На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.
К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.
Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.
При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.
Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.
Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.
Таблица 1
| P, Вт | IC1=IL1, A | C1, мкФ | L1, Гн |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.26 | 3.8 | 2. 66 |
| 200 | 0.53 | 7.6 | 1.33 |
| 300 | 0.79 | 11.4 | 0.89 |
| 400 | 1.05 | 15.2 | 0.67 |
| 500 | 1.32 | 19.0 | 0.53 |
| 600 | 1.58 | 22.9 | 0.44 |
| 700 | 1.84 | 26.7 | 0.38 |
| 800 | 2.11 | 30.5 | 0.33 |
| 900 | 2.37 | 34.3 | 0.30 |
| 1000 | 2.63 | 38.1 | 0.27 |
| 1100 | 2.89 | 41.9 | 0.24 |
| 1200 | 3.16 | 45.7 | 0.22 |
| 1300 | 3.42 | 49.5 | 0.20 |
| 1400 | 3.68 | 53.3 | 0.19 |
| 1500 | 3. 95 | 57.1 | 0.18 |
В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.
Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°.
На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.
Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.
Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную.
Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить
Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.
Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.
В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:
IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° — IL1cos30° = Iлsinφ,
получаем следующие значения этих токов:
IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).
При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.
На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.
15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.
Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.
Таблица 2
| P, Вт | IC1, A | IL1, A | C1, мкФ | L1, Гн |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 0.35 | 0.18 | 5.1 | 3.99 |
| 200 | 0.70 | 0.35 | 10.2 | 2.00 |
| 300 | 1.05 | 0.53 | 15.2 | 1.33 |
| 400 | 1.40 | 0.70 | 20.3 | 1.00 |
| 500 | 1.75 | 0.88 | 25.4 | 0.80 |
| 600 | 2.11 | 1.05 | 30.5 | 0.67 |
| 700 | 2.46 | 1.23 | 35.6 | 0.57 |
| 800 | 2.81 | 1.40 | 40. 6 | 0.50 |
| 900 | 3.16 | 1.58 | 45.7 | 0.44 |
| 1000 | 3.51 | 1.75 | 50.8 | 0.40 |
| 1100 | 3.86 | 1.93 | 55.9 | 0.36 |
| 1200 | 4.21 | 2.11 | 61.0 | 0.33 |
| 1300 | 4.56 | 2.28 | 66.0 | 0.31 |
| 1400 | 4.91 | 2.46 | 71.1 | 0.29 |
| 1500 | 5.26 | 2.63 | 76.2 | 0.27 |
В табл. 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.
Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.
Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.
Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.
Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.
В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.
Сопоставление данных табл.
3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.
Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.
Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.
Таблица 3
| Зазор в магнитопроводе, мм | Ток в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В | ||
|---|---|---|---|
| 220 | 237 | 254 | |
| 0.2 | 0.63 | 0. 54 | 0.46 |
| 0.5 | 1.26 | 1.06 | 0.93 |
| 1 | — | 2.05 | 1.75 |
В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.
Таблица 4
| Трансформатор | Номинальный ток, A | Мощность двигателя, Вт |
|---|---|---|
| ТС-360М | 1.8 | 600…1500 |
| ТС-330К-1 | 1.6 | 500…1350 |
| СТ-320 | 1.6 | 500…1350 |
| СТ-310 | 1.5 | 470…1250 |
| ТСА-270-1, ТСА-270-2, ТСА-270-3 | 1.25 | 400…1250 |
| ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М, ТС-250-2П | 1. 1 | 350…900 |
| ТС-200К | 1 | 330…850 |
| ТС-200-2 | 0.95 | 300…800 |
| ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4, ТС-180-2В | 0.87 | 275…700 |
При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.
Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.
Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис. 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл. 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.
Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.
Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.
В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.
К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.
Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.
Как преобразовать однофазное питание в трехфазное
Обновлено 15 декабря 2018 г.
Кевин Бек
В Соединенных Штатах большая часть электроэнергии, поступающей в дома людей, является однофазной. Однако электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, является трехфазной. В этом заключается идея тех больших линий электропередачи, которые вы видите прикрепленными к высоким башням — эти линии должны передавать столько напряжения, сколько возможно, на большие расстояния, прежде чем эта мощность будет «перехвачена» и доставлена в районы со значительно сниженным напряжением.
Однофазного питания достаточно практически для всех бытовых приборов, в то время как в промышленных условиях с тяжелым оборудованием требуется трехфазное питание. Но что, если вам нужно трехфазное питание, а в вашем доме есть только однофазное питание?
Предупреждения
Приведенная здесь информация предназначена только для академических целей, а не для обучения.
Никогда не экспериментируйте с электрическими проводами и не изменяйте их в своем доме или где-либо еще, если вы не прошли специальное обучение для этой работы.
Никогда не экспериментируйте с электрическими проводами и не изменяйте их в своем доме или где-либо еще, если вы не прошли специальное обучение для этой работы.Трехфазная энергия: визуальная аналогия
Представьте себя и двух ваших (очевидно скучающих) друзей, идущих взад и вперед со скоростью 2 метра в секунду (около 4,5 миль в час) по тропинке, которая ведет с севера на юг и измеряет 60 метров от конца до конца. Каждый из вас начинает с середины этого пути, идет к северному концу, возвращается к началу, продолжает идти к противоположному концу и снова возвращается к середине, завершая тем самым один 120-метровый «круг» или цикл. Поскольку каждый из вас идет со скоростью 2 метра в секунду, один путь туда и обратно занимает у каждого человека ровно 60 секунд.
Предположим далее, что в начальной точке «статус» каждого из вас равен нулю. Вы получаете одну единицу статуса за каждый метр, пройденный на север, и теряете единицу статуса за каждый метр, пройденный на юг.
Таким образом, всякий раз, когда один из вас достигает северного конца пути, этот человек имеет статус 30, в то время как любой, кто делает поворот на южном конце, имеет статус -30. Вы понимаете, что трое из вас могут максимально отделиться друг от друга, начав с интервалом в 20 секунд, потому что каждый круг занимает 60 секунд, а вас трое, а 60 разделить на 3 равно 20. Если вы выполните алгебраические вычисления, вы обнаружите, что когда один из вас максимизирует свой «статус» до значения 30, достигнув северного конца, двое других проходят друг друга на полпути вдоль южной части, один направляется на север, а другой направляется на юг, где каждый ходок имеет статус -15. Если вы сложите значения своего статуса вместе в такое время, они в сумме составят 30 + (-15) + (-15) = 0. Можно показать, что на самом деле сумма всех значений вашего статуса в любое время равен 0, если вы трое совершенно ошеломлены, как описано.
Мощность и напряжение в цепях переменного тока
Предлагает модель того, как выглядит трехфазная электрическая мощность, за исключением того, что «напряжение» заменено на «статус» и вместо одного цикла, происходящего каждые 60 секунд, каждый раз происходит 60 циклов напряжения.
второй. Плюс вместо того, чтобы каждый человек проходил начальную точку два раза в минуту, напряжение проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.
Из-за того, что мощность, ток и напряжение связаны математически, трехфазная мощность остается на постоянном, отличном от нуля уровне, даже если три отдельных напряжения добавляются к нулю в любое время. Это соотношение:
P = V 2 /R
Здесь P — мощность в ваттах, V — напряжение в вольтах, а R — электрическое сопротивление в единицах, называемых омами. Вы можете видеть, что отрицательное напряжение влияет на мощность, потому что возведение в квадрат отрицательного числа дает положительное значение. Общая мощность в трехфазной системе представляет собой просто сумму мощности трех отдельных значений мощности каждой фазы.
Кроме того, если вы когда-нибудь задавались вопросом, как переменный ток (AC) получил свое название, теперь у вас есть ответ. Напряжение никогда не бывает стабильным ни в однофазных, ни в трехфазных системах, и, как следствие, ток тоже; они связаны законом Ома, который V = IR, где I обозначает силу тока в амперах («амперы»).
Однофазная энергия: расширение аналогии
Чтобы расширить аналогию с приятелями, идущими взад-вперед, к однофазной мощности, просто представьте, что двух ваших друзей зовут домой на ужин, пока вы продолжаете идти, и вот у тебя есть это. То есть трехфазное питание — это буквально всего три однофазных источника питания, смещенных друг относительно друга на треть цикла (или, говоря тригонометрическим языком, на 120 градусов). В однофазном источнике питания каждый раз, когда единичное напряжение на короткое время становится равным нулю, то же самое происходит и с выходной мощностью. Возможно, теперь вы понимаете, почему небольшие приборы, на которые не сильно влияют очень кратковременные перебои в подаче электроэнергии, могут работать от однофазной энергии, тогда как большие машины, работающие на высоких уровнях мощности (мощности), не могут; им требуется большой и стабильный источник питания.
Все вышеизложенное легче понять, взглянув на график зависимости напряжения от времени для трехфазного источника питания (см.
Ресурсы). На этом графике отдельные фазы показаны красными, фиолетовыми и синими линиями. Их сумма всегда равна нулю, но сумма их квадратов положительна и постоянна. Таким образом, при неизменном значении R мощность P в этих схемах также постоянна благодаря соотношению P = V 2 /R.
Для однофазного питания нет суммируемых напряжений, и напряжение одной фазы проходит через нулевую точку 120 раз в секунду. В эти моменты мощность падает до нуля, но восстанавливается достаточно быстро, чтобы небольшие светильники, приборы и т. д. не испытывали заметных перебоев.
Преобразование однофазного в трехфазное
Если у вас есть трехфазный двигатель в более крупном устройстве, таком как воздушный компрессор промышленного размера, и у вас нет доступа к трехфазному источнику питания из-за особенностей вашей местной сети. настроен, есть обходные пути, которые вы можете использовать, чтобы обеспечить правильное питание вашего оборудования.
(Одним из них является простая замена трехфазного двигателя на однофазный, но это не так умно, как другие решения.)
Доступны многочисленные типы трехфазных преобразователей. Один из них, статический преобразователь, использует тот факт, что, хотя трехфазный двигатель не может запуститься от однофазного питания, он может продолжать работать от однофазного питания после запуска. Статический преобразователь делает это с помощью конденсаторов (устройств, которые могут накапливать заряд), что позволяет статическому преобразователю заменить одну из фаз, хотя и неэффективным способом, который гарантированно снижает эффективный срок службы двигателя. С другой стороны, вращающийся фазовый преобразователь действует как своего рода комбинация замещающего трехфазного двигателя и независимого генератора. Это устройство включает в себя промежуточный двигатель, который, как только он приводится в движение, не приводит во вращение какие-либо движущиеся части основных машин, а вместо этого вырабатывает энергию, так что вся установка может достаточно хорошо имитировать трехфазную энергосистему.
Наконец, частотно-регулируемый привод (VFD) использует компоненты, называемые инверторами, которые могут использоваться для создания переменного тока практически любой желаемой частоты и воспроизводят большинство условий внутри стандартного трехфазного двигателя.
Ни один из этих преобразователей не идеален, так же как нож для хлеба не может быть использован для легкой нарезки мяса. Но нож для хлеба лучше, чем ваши голые руки, поэтому эти преобразователи на самом деле хорошо иметь под рукой, если вы часто работаете с энергоемкими машинами и инструментами.
▷ Работа трехфазных электродвигателей на однофазном питании
Электродвигатели можно классифицировать по количеству фаз питания. Их можно разделить на однофазные, двухфазные и трехфазные.
Давайте узнаем больше об этом благодаря новой статье Удо, которую он любезно прислал нам несколько дней назад.
Двухфазные двигатели больше не используются.
Однофазный двигатель имеет два типа проводки; живые и нейтральные. Эти двигатели работают от однофазного источника питания и имеют одно переменное напряжение. Поскольку они генерируют только переменное, а не вращающееся магнитное поле, для запуска им требуется конденсатор. Однофазные двигатели обычно используются для маломощных приложений.
Для работы трехфазных двигателей требуется трехфазное питание. Эти двигатели приводятся в действие тремя отдельными переменными токами одинаковой частоты, которые достигают максимума в чередующиеся моменты времени. Трехфазный двигатель имеет три провода под напряжением и иногда нейтраль.
Рис. 1: Детали трехфазного двигателя | изображение: electricengineeringtoolbox
Трехфазные двигатели обычно на 150 % мощнее своих однофазных аналогов. Они самозапускаются, поскольку генерируют вращающееся магнитное поле. Эти двигатели не создают вибраций и менее шумны, чем однофазные двигатели. К сожалению, большинство сооружений подключено к однофазной сети.
Хотя здание часто снабжается более чем одной фазой, одновременно может использоваться только одна фаза. Это создает проблемы, когда для приложения требуется трехфазный двигатель или когда доступен только трехфазный двигатель. К счастью, есть способы «настроить» трехфазный двигатель для работы от однофазной сети.
Преобразователь частоты
Самый простой способ — использовать частотно-регулируемый привод (ЧРП). ЧРП — это электрическое устройство, которое управляет двигателями, работающими с регулируемой скоростью. Он состоит из выпрямителя, конденсатора звена постоянного тока и инвертора. ЧРП выполняет преобразование трехфазного двигателя в однофазную мощность путем выпрямления каждой пары фаз в постоянный ток, а затем инвертирования постоянного тока в трехфазную выходную мощность. Это не только устраняет бросок тока во время пуска двигателя, но и обеспечивает плавный переход двигателя от нулевой скорости к максимальной скорости.
Рис. 2: Преобразователь частоты | изображение: indiamart
ЧРП доступны с различной номинальной мощностью для разных двигателей.
Все, что вам нужно сделать, это подключить источник питания к входу частотно-регулируемого привода и подключить трехфазный двигатель к его выходу.
Вращающийся фазоинвертор
Другой метод работы трехфазного двигателя от однофазной сети — это использование фазоинвертора (RPC). Вращающийся преобразователь фазы представляет собой электрическую машину, которая преобразует энергию из одной многофазной системы в другую.
Рис. 4: Подключение схемы преобразования вращающегося фазового преобразователя | изображение: plantengineering
Эти преобразователи генерируют чистые трехфазные сигналы от однофазного питания посредством вращательного движения. RPC намного дороже частотно-регулируемых приводов, поэтому их редко целесообразно использовать для преобразования фаз двигателя.
Рис. 5: Вращающийся фазовращатель | image: scosarg.com
Перемотка двигателя
Последний способ заставить трехфазный двигатель работать от однофазной сети — перемотать двигатель.