Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети: Как подключить электродвигатель 380В на 220В

Как подключить электродвигатель 380В на 220В

Бывают ситуации, когда мы вынуждены использовать двигатель, который не адаптирован к данному источнику питания. Примером этого является подключение трехфазного двигателя к однофазной сети. Может быть, не все знают, но это возможно и даже и не так сложно осуществить. Но стоит учитывать, что трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности. В сети 220 В двигатели мощностью более 3 кВт включать не имеет смысла – бытовая электропроводка не выдержит нагрузки.

Подключение с помощью фазосдвигающего конденсатора (искусственный фазовый метод)

Наиболее распространённый и простой способ подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть – это способ с применением фазосдвигающего конденсатора, через который запитывается третья обмотка электродвигателя. 

Существуют пусковые и так называемые рабочие конденсаторы, которые постоянно задействованы во время работы двигателя. Основной задачей рабочих конденсаторов является обеспечение оптимальной нагрузочной способности двигателя. Нормальная работа трехфазного электродвигателя во многом зависит от правильного выбора конденсатора.

Как правильно подобрать конденсаторы

Теоретически предполагается осуществлять расчет необходимой емкости путем деления силы тока на напряжение и полученную величину умножить на коэффициент. Для разного типа соединений обмоток коэффициент составляет:

  • звездой – 2800

  • треугольником — 4800

Недостатком этого метода является то, что не всегда на электродвигателе сохранилась табличка с данными. Невозможно точно знать коэффициент мощности и мощность двигателя, а следовательно и силу тока. К тому же на силу тока могут действовать такие факторы как отклонения напряжения в сети и величина нагрузки на двигатель.

Поэтому следует применять упрощенный расчет емкости рабочих конденсаторов. Просто учесть, что на каждые 100 ватт мощности необходимо 7 микрофарад емкости. Удобнее использовать несколько параллельно соединенных конденсаторов малой, желательно одинаковой емкости, чем один большой. Просто суммируя емкость собранных конденсаторов, можно легко определить и подобрать оптимальное значение. Для начала лучше процентов на десять занизить суммарную емкость.

Таких схем несколько, это и самодельные пусковые устройства на тиристорах с транзисторным управлением и подключение двигателя через индукционные катушки или сопротивления. На практике, эти способы сложнореализуемые и малоэффективные.

Подключение трехфазного асинхронного двигателя через преобразователь частоты

Для подключения трехфазных двигателей к сети 220В применяются однофазные ПЧ. Хотя, это не самый бюджетный вариант, но частотник позволяет преобразовывать переменное напряжение частотой 50 Гц в напряжение с частотой от 0 Гц до 1 кГц, к тому же импульсное. Благодаря этому появляется возможность осуществить плавный пуск двигателя и регулировать частоту оборотов.

В некоторых ПЧ есть функция построения модели двигателя и преобразователь сам выставляет нужные параметры для работы.  

Для подключения частотного преобразователля к двигателю применяют экранированные кабели, рекомендованным производителем марок, сечением, отвечающем мощности выбранного ПЧ. Подключение осуществляется через емкостные входы преобразователя, внешние конденсаторы при этом не нужны.

Заключение

При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть существенно изменяются характеристики агрегата. Из-за значительных недостатков такой метод в массово в промышленности не применяется, и допускается только как исключительная мера. Такое подключение допустимо только для маломощных электродвигателей.

схемы соединения обмоток и конденсаторы, емкость, реверс

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной цепи может потребоваться просто потому, что другого нет под рукой, или нужно сэкономить, или просто захотелось смастерить что-то своими руками из старых запасов. Тем более асинхронники (это практически все 3-фазные электромоторы, могущие встретиться на жизненном пути Самоделкина) имеют одно очень важное конструкционное преимущество: у них нет электрических щёток — лишней расходной детали.

  • Подключение двигателя 380 на 220
  • Какую схему соединения обмоток выбрать
  • Подбираем конденсатор
  • Подсчет итоговой ёмкости
  • Реверс

Подключение двигателя 380 на 220

380в — это напряжение между фазами в трёхфазной цепи (линейное), а 220в — напряжение между фазой и нулём (фазное) в той же самой цепи. В обычной однофазной цепи: дома, на даче или в гараже есть только два провода — ноль и фаза; сейчас в новых постройках появился защитный ноль (заземление) — провод жёлто-зелёного цвета, он подходит к «рогам» розетки, его в расчёт не принимаем, о заземлении разговор совсем другой.

Возникает вопрос о том, где взять недостающие фазы. Применение фазорасщепителя или инвертора (устройство, преобразующее однофазный электрический ток в трёхфазный) рассматривать не будем, не стоит принимать во внимание и индукционный с помощью катушек индуктивности способ сдвига фаз. Пойдём другим путём, ёмкостным — подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор. Этот метод является самым простым и оптимальным, легким в реализации.

То, что имеется сам трёхфазный электродвигатель, ясно по умолчанию, нужно только определить схему подключения его обмоток и как подключить двигатель 380 на 220. Для этого надо вскрыть клеммную коробку электродвигателя и если в ней только три клеммы, стало быть, обмотки статора соединены звездой и для переделки на треугольник, а когда на шильдике движка указано рабочее напряжение 380 В, то это нужно, придётся открывать заднюю крышку мотора, искать выводы обмоток, переключать их. Тут рекомендуется позвать опытного электрика.

В коробке шесть клемм, расположенных двумя рядами — по три штуки в каждом. Рассмотрим возможные варианты

  1. Три клеммы ОДНОГО ряда соединены между собой — звезда.
  2. МЕЖДУРЯДНОЕ соединение клемм попарно — треугольник.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

  • 380В — только треугольник.
  • 380В/220В — треугольник или звезда.
  • 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Нужно иметь в виду, что при соединении треугольником на обмотку попадает напряжение в 1,7 раза больше, чем при соединении звездой, а значит и реализуемая мощность будет выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это как раз наш случай — не стоит пользоваться полярными, имеющими плюсовой и минусовой контакты (анод и катод) конденсаторами. Но при необходимости эту проблему обойти можно путём использования диодного моста или двух полярных конденсаторов, объединённых в один соединением одноимённых контактов, но тут опять лучше позвать опытного электрика.

Существует формула потребной ёмкости рабочего конденсатора, но рассчитав по ней, равно потребуется проверять работу устройства на практике. Если есть какие-то конденсаторы лучше сразу перейти к методу вдумчивого подбора, но именно вдумчивого, а не совсем бездумного. Конденсаторы должны быть неполярными, обладать одинаковым рабочим напряжением никак не менее 300 В, но лучше 400 В и выше.

  • Рабочее напряжение конденсаторов должно быть ОДИНАКОВЫМ, иначе тот, где оно меньше, выйдет из строя.

Начните со значения 30 микрофарад (μF) на 1 киловатт паспортной мощности мотора при соединении обмоток статора звездой, при треугольнике можно пробовать с 50−70 μF. Электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки) должен запуститься и набрать обороты не особо нагреваясь, продолжительная работа на холостом ходу нежелательна, двигатель может сгореть. Если холостой запуск происходит нормально, без перегрева и запаха гари, то рабочий конденсатор подобран, на нём и будет работать, подключайте нагрузку и продолжайте испытания уже в рабочем состоянии.

А если подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор происходит сразу под серьёзной нагрузкой? Тут потребуется стартовый конденсатор, его ёмкость нужно начинать подбирать со значений в полтора раза больше, чем рабочий. Пример: рабочий 60 μF, тогда стартовый первоначально ставим на 90 μFи, если нормального запуска нет, то добавляем ёмкость пусковой цепи конденсаторов (примерная ёмкость пусковой цепи составляет до трёх рабочей, в нашем примере до 180 μF). После выхода на рабочие обороты пусковые конденсаторы выключаются, остаётся только рабочий. Цепи рабочего и пускового конденсаторов параллельны, в каждую можно поставить отдельный выключатель.

В бытовой сети не нужно использовать устройства мощностью более 3 квт — сработает защита или сгорит проводка.

Подсчет итоговой ёмкости

При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений. Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF. Всё зависит от типа их соединения между собой.

Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.

Реверс

Для изменения направления вращения ротора нужно переключить ёмкостную цепь на другой провод или клемму коробки электродвигателя. На одну клемму подаётся фаза, на другую ноль, включение конденсаторной группы производим к третьей. Теперь при подключении второго провода конденсатора к фазе мотор крутится в одну сторону, к нулю — в другую.

Этого достаточно, чтобы разобраться в том как подключить трёхфазный двигатель на 220, но если всё получилось и вроде работает правильно крутит, не греется, не горит окончательно убедиться в правильности собранной схемы поможет нехитрая и в этом случае необязательная проверка. Во время работы с постоянной, одинаковой нагрузкой с помощью токоизмерительных клещей померьте токи в фазном, нулевом и конденсаторном проводах. В идеале они должны быть равны между собою, если и есть небольшие различия (процентов 30), то это не идеал, но всё-таки хорошо.

А исправляется различие токов просто — путём изменения ёмкости рабочего конденсатора. Нужно не делать резких движений и не сжечь обмотку, установив слишком большую ёмкость рабочего конденсатора.

Напряжение

. Как успешно подключить трехфазный двигатель к однофазному напряжению 220 В?

спросил

Изменено
1 год, 10 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

\$\начало группы\$

У меня есть пластиковая дробилка с трехфазным двигателем, и я хотел бы использовать ее с однофазным напряжением 220 В.

Может ли кто-нибудь помочь мне с инструкциями по его подключению?

Также я хочу знать, буду ли я использовать два конденсатора?
(пусковой конденсатор и рабочий конденсатор)

Могу ли я также узнать точное значение конденсатора (конденсаторов), которое мне потребуется?

Я приложил изображение этикетки двигателя, изображение контактора двигателя и изображение проводки двигателя.

Заранее спасибо.

  • напряжение
  • конденсатор
  • двигатель
  • электричество
  • фаза

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Если ваш бюджет позволяет, вы должны приобрести VFD (преобразователь частоты). Он может создавать трехфазные сигналы с разными фазовыми сдвигами и частотами, что дает вам возможность контролировать скорость, направление, мощность и т. д. вашего двигателя. Их можно найти на eBay по умеренным ценам, чем они мощнее, тем дороже. Вероятно, есть и другие варианты, но, учитывая, что 3 фазы имеют решающее значение для работы двигателя, я не думаю, что вы можете просто подключить его к одной фазе без какого-либо контроллера двигателя.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Существует три основных подхода к работе трехфазного двигателя от однофазной сети. Ни один из них не так удобен, как покупка однофазного двигателя.

  1. Статический преобразователь фазы. Это включает в себя индивидуальное расположение конденсаторов для сдвига фазы. Вот коммерческий поставщик. Он не дает вам полного крутящего момента и имеет относительно низкий КПД , поэтому я думаю, что он не подходит для дробилки с высокими пиковыми нагрузками. Есть много подходов «сделай сам», которые вы можете найти в Google, если хотите повозиться. Будет два лимита пробега плюс стартовый лимит. Изображение ниже взято с этого веб-сайта, на котором есть подробная информация о том, как рассчитать значения конденсатора.

  1. Вращающийся фазоинвертор. Это включает в себя работу (часто большего) трехфазного двигателя холостого хода в качестве своего рода генератора от однофазной мощности. Вот коммерческий поставщик. Это не так безумно, как кажется, поскольку (бывшие в употреблении) трехфазные двигатели часто можно купить по цене, близкой к цене металлолома. Опять же, есть много подходов «сделай сам», которые вы можете найти в Google — раньше это был популярный способ питания промышленного фрезерного станка Bridgeport в гараже любителя. Иногда двигатель оснащен надлежащим стартером, иногда используется трос на (иначе ненагруженном) валу двигателя (мне это кажется немного опасным). Схема аналогична статическому преобразователю фазы, за исключением того, что параллельно двигателю имеется промежуточный двигатель, пусковой контактор и таймер.

  2. VFD (преобразователь частоты). Это блок, который преобразует входящую мощность (однофазную или трехфазную, в зависимости от конструкции) в постоянный ток, а затем использует IGBT или MOSFET для преобразования постоянного тока обратно в трехфазный переменный ток с переменной частотой. Это имеет то преимущество, что позволяет изменять скорость вращения двигателя. В последние годы они немного подешевели, и в Азии можно приобрести очень недорогие. Выше относительно низкого диапазона мощности им обычно требуется 3-фазная входная мощность для получения постоянного тока. Ваш мотор примерно 7,5 л.с., поэтому, если вы пойдете этим путем, убедитесь, что вы0054 укажите тот, который допускает однофазную входную мощность . Некоторые допускают либо однофазную, либо трехфазную входную мощность, но значительно снижают максимальную мощность при использовании одной фазы. Электроника слишком сложна (и коммерческие продукты относительно дешевы), чтобы подходы «сделай сам» были практичными. Схема — это только питание и питание, плюс заземление.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Старомодной альтернативой современному частотно-регулируемому приводу, как упоминалось в другом ответе, был бы «роторный инвертор». Роторный инвертор — это просто электродвигатель, приводящий в движение генератор переменного тока. Использование однофазного двигателя и трехфазного генератора даст требуемый результат.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Двигатель уже подключен к треугольнику, поэтому, если на заводской табличке написано 380 В, теперь это 220 В. Подключите конденсатор, как показано на рисунке. Значение зависит от потребляемого тока. Ток через конденсатор будет меньше (примерно 1/2) при запуске, а не больше, поэтому, если вы запускаете его под нагрузкой, вам понадобится больший конденсатор при запуске (возможно, до 10x).
Характеристика крутящего момента будет не такой хорошей, как на 3-х фазном. Используйте номинальный ток при 220 В, указанный на паспортной табличке, в качестве руководства для расчета значения конденсатора, затем вы можете отрегулировать значение, чтобы сделать ток равным другим фазам. Используйте конденсатор, рассчитанный на работу двигателя, или конденсатор(ы) для коррекции коэффициента мощности. Я не знаю, какая комбинация рейтингов у этого двигателя. Даже производитель не знает. Двигатель с частотой 50 Гц не работает со скоростью 1680 об / мин, а двигатель с частотой 60 Гц обычно не рассчитан на 220 В (если только он не из Южной Америки). Кроме того, двигатель такого размера не имеет такого большого проскальзывания. На частоте 60 Гц он будет работать со скоростью около 1750 об/мин.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Из-за стоимости подбора номинального колпачка из полиуретановой пластиковой сетки Сопротивление импедансу двигателя больше, чем у ЧРП, ищите только то, что наилучшим образом соответствует вашим потребностям в токе в решении ЧРП. затраты в вашем диапазоне составляют ~< $10/А для 3-фазных частотно-регулируемых приводов. До 25 долларов США за год. например https://www.ato.com/single-phase-to-three-phase-vfd. Это не означает, что это предпочтительный источник, но просто пример хорошего источника.

Два человека проголосовали против этого правильного ответа. -2 неверны и молчат. Предупредите читателей.

Статические емкостные преобразователи фазы НЕ РЕКОМЕНДУЮТСЯ для ТЯЖЕЛЫХ ПРИМЕНЕНИЙ, таких как эта ПЛАСТИКОВАЯ ДРОБИЛКА. Причина в том, что ВЫ ПОЛУЧАЕТЕ ТОЛЬКО <50% МОЩНОСТИ, ЗАЯВЛЕННОЙ НА ТАБЛИЧКЕ. Таким образом, НЕ РЕКОМЕНДУЮТСЯ ответы, предлагающие СТАТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ примерно по той же цене, что и хороший частотно-регулируемый привод.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

ac — Подключение трехфазного электродвигателя к однофазному источнику питания

спросил

Изменено
1 год, 5 месяцев назад

Просмотрено
200 раз

\$\начало группы\$

Я хотел бы знать, какой самый дешевый и простой способ подключить трехфазный асинхронный двигатель переменного тока мощностью 2,2 кВт к однофазному источнику питания 230 В. Кроме того, как в этой настройке можно запускать и останавливать двигатель? Будут ли нужны защитные устройства?

  • переменного тока
  • трехфазного
  • асинхронного двигателя
  • однофазного
  • электрического

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Соединение Штейнмеца, вероятно, самое дешевое и простое, но оно позволяет двигателю обеспечивать только 70% его номинальной мощности. См.: 3-фазный двигатель, работающий от одной фазы с использованием соединения треугольником Штейнмец

Питание двигателя через частотно-регулируемый привод (VFD) позволяет двигателю обеспечивать номинальную мощность, а также обеспечивает регулируемую скорость. Это может быть проще, а стоимость может быть меньше, чем любая другая альтернатива, кроме соединения Штейнмеца.

То, что проще всего, в некоторой степени зависит от опыта человека, выполняющего преобразование.

То, что дешевле, зависит от желания и способности найти и использовать детали, которые используются, и какие материалы можно получить дешево.

Для получения дополнительной информации об альтернативных методах см.: Преобразование однофазного в трехфазное

ЧРП обеспечивает пуск и останов, а также защиту от перегрузки двигателя и замыкания на землю в линиях двигателя. Для подачи питания на частотно-регулируемый привод потребуется автоматический выключатель или другие средства отключения, а также защита параллельных цепей.