Простое подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети. Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

рекомендации по схеме соединения через конденсатор

Такая задача, как подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети, на практике решается довольно спокойно. Требуется мотор на 380 В подсоединить к цепи на 220 вольт и произвести запуск в работу. Поначалу требование кажется невыполнимым: вместо трёх всего одна фаза, вольтаж меньше. Решение лежит в особенностях переменного тока и устройства асинхронных машин с короткозамкнутым ротором.

Асинхронные электрические машины

Самый распространённый тип. Такое название получили потому, что обороты ротора меньше, чем частота вращения магнитного поля статора — они не совпадают или асинхронны. Скорость вращения ротора зависит от частоты питания цепи и количества пар полюсов статора: при стандартной частоте в 50 Гц при одной паре обороты меньше трёх тысяч в минуту, при двух — полутора тысяч, при трёх парах полюсов обмотки мотор выдаст меньше тысячи в минуту.

Расщепление фаз

Если требуется включение трёхфазного двигателя в однофазную сеть нужно решить вопрос с недостающими фазами. Когда используется подключение трёхфазного двигателя к трёхфазной сети, то всё понято:

На начало каждого сектора обмотки подаётся своя фаза.
При соединении звездой концы секторов обмотки собраны вместе и замкнуты на ноль.
При соединении треугольником конец одного сектора обмотки соединён с началом другого.

Успешная схема подключения трёхфазного электродвигателя на 220 В подразумевает наличие какого-то приспособления для получения необходимых характеристик питания цепи.

Вопрос расщепления фазы без введения в цепь ёмкостного сопротивления, которое, совместно с индуктивностью обмотки, создаёт колебательный контур, сдвигающий напряжение питания, решить нельзя. Повсюду используется схема подключения электродвигателя на 220 В через конденсатор.

Напряжение питания

На шильдике асинхронного двигателя могут указываться две цифры питающего напряжения 220/380 или просто одна — 380. Тут нужно разобраться с двумя типами значений напряжения питания в сети переменного тока:

Максимальное напряжение.
Действующее значение.

В каждой фазе стандартное максимальное значение составляет 380 В, но действующее значение будет иным — между нулём и фазой (соединение звездой) 220 В, а между фазами (соединение треугольником) — 380 В.

Изменение схемы подключения обмоток со звезды на треугольник решает вопрос, как подключить трёхфазный двигатель на 220.

Подбор конденсаторов

Для стабильной работы требуются неполярные конденсаторы с рабочим напряжением не менее 400 В. Для подсчёта необходимой ёмкости используются специальные формулы или онлайн-калькулятор. Они учитывают тип соединения обмоток, коэффициент мощности, мощность двигателя. При запуске под небольшой нагрузкой или без неё пусковое оборудование не требуется. При пуске нагруженного электродвигателя нужно кратковременное включение пусковых конденсаторов. Можно попытаться собрать схему из того, что есть в наличии, без точного расчёта. Конденсаторы должны удовлетворять следующим условиям:

Ёмкость рабочих от 80 мкФ на 1 кВт мощности.
Ёмкость пусковых в 2−3 раза выше рабочих.

Правильность подбора конденсаторов контролируется по внешним признакам: стабильный запуск и чёткая работа без излишнего перегрева. По возможности стоит замерить рабочие токи секторов обмотки, в идеале они должны быть одинаковы.

Сборка схемы

Может осуществляться в различных вариантах. Без пусковых конденсаторов собираются обычные

трёхфазные асинхронные электродвигатели даже в заводских условиях и маркируются сразу как электродвигатели на двести двадцать вольт переменного тока для использования в быту. В домашних условиях можно сделать примерно так же, обычный наждачный круг не потребует дополнительных приспособлений. Чтобы запустить нагруженный электродвигатель, требуется кнопка для ввода и вывода пусковых конденсаторов. Изменение направления вращения или реверсивный пуск требует возможности переключения ёмкостной группы с одной секции обмотки на другую.

Начинать нужно с чтения информации на шильдике — на какое напряжение рассчитан этот двигатель. Тип соединения обмоток проверяется при вскрытии клеммной коробки, в ней должно быть не менее шести выводов — три начала и три конца. Если в наличии только три или четыре клеммы, мотор собран по схеме звезда. Переключение на треугольник потребует разборки корпуса и дополнительных знаний и квалификации, тут потребуется помощь специалиста.

Иногда бывает проще и дешевле предусмотреть аналог сцепления у автомобилей. Сделать механическое приспособление для подачи нагрузки на вал и не разрабатывать пусковую электрическую схему.

Достаточна проста ремённая передача с прижимным роликом, она позволяет контролировать запуск мотора и убережёт его от механической перегрузки.

В любом случае стоит продумать различные варианты и наличие доступного оборудования и приспособлений.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Подключение трехфазного двигателя

В электротехнике имеется два простых способа подключения трехфазного двигателя. Они значительно различаются между собой, а их выбор зависит от условий эксплуатации и типа двигателя.

Первый тип использует подключение трехфазного двигателя под названием “треугольник”. Оно предполагает соединение статорных обмоток последовательно. Фактически конец первой пусковой обмотки двигателя соединяется со второй. Такой тип подключения предполагает возникновение высоких пусковых токов и позволяет двигателю выдавать полную паспортную мощность.

Второй тип подключения называют “звездой”. При его использовании концы обмоток соединяют вместе, а на их начало подается питание. Такое подключение трехфазного двигателя является более щадящим, но при этом двигатель выдает в полтора раза меньше мощности, чем при подключении “треугольником”.

Наиболее правильным считается комбинированное подключение. Его используют в основном на двигателях большой мощности, но оно также подходит и для бытовых условий, поскольку защищает двигатель от лишних перегрузок, и при этом он выдает полную мощность, заявленную в паспорте. Начинает работу двигатель с использованием подключения типа “звезда”. При этом он не будет испытывать больших нагрузок от высоких токов. После того как обороты достигают номинала, происходит переключение на обмотку типа “треугольник”, которая продолжает работу до самого окончания работы. Такое подключение трехфазного двигателя предполагает использование реле времени или специального пускателя.

Отдельно стоит отметить, что большинство двигателей отрицательно реагируют на перепады напряжения или короткое замыкание. Поэтому, разрабатывая проекты на подключение трехфазного двигателя, обычно в цепь включают плавкие вставки или целые защитные механизмы.

Довольно часто многие люди сталкиваются с такой ситуацией, когда в наличии есть трехфазный двигатель, а электрическая сеть имеет только одну фазу. В таких случаях используют подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть с применением конденсаторов. Их подключают через свободную клемму обмотки и присоединяют к сети. При этом следует учитывать тот факт, что емкость конденсаторов должна меняться в зависимости от числа оборотов двигателя. Поэтому их подключают параллельно друг другу таким способом, чтобы при включении оба конденсатора были в сети, а при выходе на рабочие обороты второй конденсатор должен отключаться.

Поэтому, когда производится подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, конденсатор, постоянно работающий, называют рабочим, а тот, что отключается, называют пусковым. При этом емкость конденсатора пуска должна быть примерна в три раза больше, чем рабочего. Пусковой конденсатор подключают через отдельную кнопку, которую удерживают до выхода двигателя на заданные обороты.

Стоит отметить, что при таком подключении двигатель теряет более 60% своей мощности, а если его подключить, используя схему “звезда”, то такая потеря может возрасти еще в полтора раза. Поэтому в таких случаях рекомендуется применять схему “треугольник”, чтобы потери мощности были минимальными.

fb.ru

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Для работы разнообразных электрических устройств используются асинхронные двигатели, которые просты и надежны в работе и монтаже – их легко можно установить своими руками. Подключение трехфазного двигателя к однофазной и трехфазной сети осуществляется звездой и треугольником.

Общая информация

Асинхронный трехфазный двигатель состоит из следующих основных частей: обмоток, подвижного ротора и неподвижного статора. Обмотки могут быть соединены межу собой, а к их открытым контактам подключается основное питание сети или последовательно, т. е. конец одной обмотки соединен с началом следующей.

Фото – схема звезда наглядно

Подключение может осуществляться к однофазной, двухфазной и трехфазной сети, при этом двигатели в основном рассчитаны на два напряжения – 220/380 В. Переключение типа соединения обмоток позволяет менять номинальное напряжение. Несмотря на то, что в принципе подключение двигателя возможно и к однофазной сети, оно редко используется, т. к. конденсатор снижает эффективность устройства. И от номинальной мощности потребитель получает приблизительно 60 %. Но если иного варианта нет, то нужно подключать схемой “треугольник”, тогда перегрузка мотора будет меньшей, чем при звезде.

Перед подсоединением обмоток в однофазной сети нужно обязательно проверить емкость конденсатора, который будет использоваться. Для этого нужна формула:

C мкф = P Вт /10

Если исходные параметры конденсатора неизвестны, то рекомендуется использовать пусковую модель, которая может «подстроиться» под работу двигателя и контролировать его обороты. Также часто для работы устройства с короткозамкнутым ротором используют реле тока или стандартный магнитный пускатель. Эта деталь схемы позволяет обеспечить полную автоматизацию рабочего процесса. Причем для бытовых моделей (с мощностью от 500 в до 1 кВт) можно использовать пускатель от стиралки или холодильника, в дальнейшем увеличивая емкость конденсатора или изменяя обмотку реле.

Видео: как подключать трехфазный двигатель в 220В

Способы подключения

При однофазной сети необходимо сдвигать фазу при помощи специальных деталей, чаще всего это конденсатор. Но в некоторых условиях его заменят тиристор. Если установить тиристорный ключ в корпус электродвигателя, то при закрытом положении он не только сдвигает фазы, но и значительно увеличивает пусковой момент. Это способствует повышению КПД до 70 %, что является прекрасным показателем для такого подсоединения. Используя только эту деталь можно отказаться от применения вентилятора и основных типов конденсаторов – пускового и рабочего.

Но и это подключение не является идеальным. При работе ЭД с тиристором потребляется на 30 % больше электрического тока, чем с конденсаторами. Поэтому такой вариант применяется только на производстве или при отсутствии выбора.

Рассмотрим, как производится подключение трехфазного асинхронного двигателя к трехфазной сети, если используется схема треугольник.

Фото – простой треугольник

На чертеже указаны два конденсатора – пусковой и рабочий, кнопка пуска, диод, сигнализирующий о начале работы и резисторная система торможения и полной остановки. Также в данном случае применяется переключатель, который имеет три позиции: «удержание», «старт», «стоп». При установке рукоятки в первом положении к контактам начинает поступать электрический ток. Здесь важно сразу же после того, как двигатель заведется перейти в режим «старт», иначе обмотки могут загореться из-за перегрузки. Во время окончания рабочего процесса рукоятка фиксируется в точке «стоп».

Фото – подключение при помощи конденсаторов электролитов

Иногда при подключении в фазу удобнее останавливать трехфазный двигатель за счет энергии, которая запасена в конденсаторе. Иногда вместо них используются электролиты, но это более сложный вариант установки устройства. В этом случае очень важны параметры конденсатора, в частности, его емкость – от неё зависит торможение и время полной остановки движущихся частей. Также в этой схеме используются выпрямляющие диоды и резисторы. Они помогут при необходимости ускорить остановку двигателя. Но их технические характеристики должны иметь следующий вид:

У резистора сопротивление не должно превышать 7 кОм;
Конденсатор должен выдерживать напряжение 350 вольт и выше (в зависимости от напряжения сети).

Имея под рукой схему с остановки мотора, при помощи конденсатора можно осуществить подключение с реверсом. Главным отличием от предыдущего чертежа является модернизация трехфазного двухскоростного двигателя за счет двойного переключателя и магнитного пускового реле. Переключатель также как и в предыдущих вариантах имеет несколько основных позиций, но фиксируется только на «старт» и «стоп» – это очень важно.

Фото – реверс при помощи пускателя

Реверсивное подключение двигателя возможно также через магнитный пускатель. В таком случае нужно изменить порядок очередности фаз статора, тогда можно будет обеспечить перемену направления вращения. Чтобы это сделать, нужно сразу после нажатия на кнопку пускателя «Вперед», нажать кнопку «Назад». После этого блокировочный контакт отключит катушку переднего хода и переведет питание на задний – направление вращения изменится. Но нужно быть внимательным при подключении пускателя – если перепутать местами контакты, то при переходе произойдет не реверсирование, а короткое замыкание.

Еще одним необычным способом, как можно подключить трехфазный двигатель, является вариант с использованием четырехполюсного УЗО. Её особенностью является возможность использования без нуля сети.

В большинстве случаев, ЭД требуется только 3 фазы и 1 провод заземления, ноль необязателен, т. к. нагрузка симметрична;
Принцип подключения таков: фазы питания отводим к автоматическому выключателю, а ноль соединяем прямо с клеммой УЗО – N, после этого её ни к чему не подключаем;
От автомата кабели также аналогично подсоединяются к УЗО. Заземляем двигатель и все.

www.asutpp.ru

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через частотник

Практически вся генерируемая электроэнергия в мировом хозяйстве трехфазная. В быту, где в больших мощностях нет особой необходимости, для безопасности людей, простоты управления и удешевления применяется однофазная сеть. Что делать, если при определенных обстоятельствах возникает необходимость приспособить однополюсную бытовую розетку для питания техники, рассчитанной на трехфазное напряжение? Скажем, для подключения циркулярной пилы, насоса, наждачного или сверлильного станка.

Прежде всего, необходимо уточнить какого рода сама нагрузка. Электродвигатели бывают постоянного/переменного токаи, в то же время, делятся на синхронные/асинхронные. При этом на втором различии основываетсяэлектромагнитный принцип возникновения вращения, а постоянный/переменный тип тока используется для работы электродвигателя.

Таким образом, двигатель постоянного тока вполне может быть асинхронным. Тогда достаточно преобразовать напряжение 220 В переменного тока в 380 В постоянного тока.

Схема подключения его очень простая:

Читая чертёж слева направо, видим, что имеется однофазная сеть с переменным током. Приведение напряжения 220 к 380 В осуществляется с помощью повышающего трансформатора и мостового выпрямителя. Это делается путем выбора соответствующего соотношения обмоток каждой стороны преобразующего трансформатора.

При монтаже выпрямителя необходимо учесть полярность на выходе. Есть риск повредить конденсатор и считайте, повезёт, если этим дело ограничится. Схема мостового выпрямителя, наиболее популярная, по ней выполнена почти все выпущенные трансформаторные блоки питания. Сложно? Есть много других способов подключения.

Схема регулирования трёхфазного двигателя, подключенного в однофазную сеть через частотный преобразователь

UZ –частотник;
L — фаза;
N — нулевая фаза;
u, v, w — выводы для включения электродвигателя.Реле времени:K1 — пуск электродвигателя;
K2 — реверс;
K3, K4 – II и III скорости.

Принцип построения всех преобразователей частоты одинаковый. Сначала посредством выпрямителя преобразовывается напряжение переменноевпостоянное. Далее управляемым приводом создаются разно частотные импульсы.

Импульсы, распределенные по трем фазам асинхронного двигателя, порождают вращающееся магнитоэлектрическое поле статора. Регулировка частотным преобразователем может осуществляться либо с его съемной панели, либо с помощью аналоговых входов.

Существует несколько способов подключения фаз двигателя. Классические варианты соединения фаз: «звезда» и треугольник». «Звезда» — это соединение, при коем концы фазных обмоток соединяются в один узел. Подключение фаз в «треугольник», это когда конец одной фазы является началом следующей.

Но самым распространённым способом плавного пуска асинхронного двигателя считается вариант «звезда-треугольник».

Схема подключения трехфазного двигателя к 220В через преобразователя частоты по принципу «звезда – треугольник»

Для уменьшения пусковых токов и момента (P движка больше 5 кВт) часто используется комбинированный способ.

При пуске напряжение на статор подаётся по принципу «звезда», по мере разгона мотора до номинального значения скорости, питание переключается на «треугольник». В схеме задействовано реле времени, выполняющее переключение. При этом на нём выставляется продолжительность разгона, чтобы движок успел набрать обороты по номиналу.

Заключение

Пусковые токи асинхронных двигателей очень большие и, если не делать пуск плавным, их величина теоретически может достигать значений токов КЗ. Случается, она равняется 90% от номинала двигателя. Схема подключения трехфазного двигателя к 220 В по принципу «звезда-треугольник» — это один из эффективных способов плавного пуска со снижением напряжения, преимущества которого состоят в высоком пусковом моменте, снижении пускового тока, повышении КПД, широком диапазоне регулирования скорости,полном спектре встроенных защит привода.

chistotnik.ru

Как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети

Очень многие имеют в своем подсобном хозяйстве различные механизмы, основой которых является трехфазный электродвигатель. Однако, практически во всех загородных домах и дачах, питание осуществляется от однофазной сети с напряжением 220 вольт. Тем не менее, есть выход, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети.

Использование конденсатора

В такой ситуации достаточно простого подключения конденсатора к трехфазному двигателю и он будет нормально работать. Для этого необходимо по специальной формуле рассчитать оптимальную емкость конденсатора, измеряемую в микрофарадах (мкФ). С = 66 х Рном В этой формуле, С – означает емкость, а Рном – имеющуюся номинальную мощность электрического двигателя. Таким образом, в соответствии с расчетами, каждые 7 мкФ емкости, соответствуют 100 ваттам мощности двигателя.

Например: если мощность двигателя составляет 600 ватт, то емкость конденсатора должна быть 42 мкФ. Чтобы обеспечить нужную емкость, можно параллельно собрать несколько конденсаторов с меньшей емкостью. При этом, они должны быть с рабочим напряжением, в 1,5 раза большим, чем напряжение в однофазовой сети. При отсутствии обычных конденсаторов, можно использовать электролитические, при условии их надежной изоляции.

Трехфазный электродвигатель, подключенный к однофазной сети, имеет такую же частоту вращения, что и в обычном, трехфазном режиме.

Подключение в однофазовую сеть большинства трехфазных двигателей осуществляется с применением схемы «треугольник». Мощность двигателя, подключенного по такой схеме, будет составлять, примерно, до 75% от номинальной мощности.

Использование схемы «звезда»

В некоторых случаях, при подключении используется схема «звезда». Чтобы произвести такое подключение, две обмотки фаз подключаются непосредственно к однофазной сети с напряжением 220 вольт, а третья обмотка соединяется с любым из двух проводов, проходя через конденсатор.

Для того, чтобы запустить трехфазный электродвигатель с небольшой мощностью, может применяться всего один рабочий конденсатор. Однако, если мощность электродвигателя более 1,5 киловатта, у него могут быть проблемы с запуском или набиранием оборотов. Поэтому, перед тем, как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети, нужно установить еще один конденсатор, являющийся пусковым. Пусковой, по своей емкости, должен превышать рабочий конденсатор в 2-3 раза. Для этой цели лучше всего подходят электролитические конденсаторы.

electric-220.ru

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Среди разнообразных схем подключения в однофазную сеть трехфазных электродвигателей, простейшей считается схема включения его третьей обмотки, через сдвигающего фазу конденсатор.

КПД электродвигателя в этом случае уменьшается примерно до 60% от его номинальной мощности, по сравнению если бы он был подключен к штатной трехфазной сети.

Большинство трехфазных двигателей, при включении в электросеть, имеющую одну фазу, работают нестабильно. Среди подобных, к примеру, двигатель серии МА у которого короткозамкнутый ротор. Поэтому выбирая трехфазный электродвигатель для подключения по схеме к однофазной сети, необходимо смотреть с сторону двигателей серий УАД , АПН, АО, А, АО2, АОЛ и другие.

Для того чтобы электромотор хорошо работал с подключенным конденсатором, нужно, чтобы его емкость изменялась в зависимости от количества оборотов. В реальности, данное требование трудно реализовать. В связи с этим применяют схему подключения с двумя ступенями управления. Во время запуска трехфазного двигателя включают 2 конденсатора. После того как электродвигатель наберет обороты, оставляют только один конденсатор, а другой отключают.

Расчёт конденсатора для подключения трехфазного двигателя

Для того чтобы запустить электродвигатель нужно нажать и удерживать кнопку SA1. После полного набора оборотов кнопку можно отпустить, при этом контакты SA1.2 расцепляются, а SA1.1, SA1.3 должны остаться замкнутыми. Их расцепляют, когда необходимо остановить электродвигатель. Реверсное движение трехфазного электродвигателя осуществляется путем переключения SB1.

Для определения необходимой емкости Cр используют следующую формулу:

Ср = (4800*I)/U

где U = 220В, I – ток потребления двигателем, Ср – измеряется в микрофарадах.

Ток потребления можно высчитать по формуле:

I = P / (1.73*U*КПД*cosф)

Все данные для этого расчета можно узнать из паспорта двигателя.

Электроемкость Сп должна быть примерно в два раза больше Ср. Самыми распространенным являются бумажные конденсаторы серии МБГЧ, МБПГ, МБГО. Напряжение их должно быть не менее 500В.

При отсутствии бумажного конденсатора для пуска (Сп), допускается применение электролитических серии КЭ2, ЭГПМ, К503 с напряжением более 500В. Для надежной работы их необходимо соединить по следующей схеме:

Подключение сопротивления R1 в схеме нужно для разряда остатка энергии в конденсаторах после пуска двигателя. При такой схеме подключения, их суммарная емкость будет равна Сп = (С1+С2)/2.

Если трехфазный электромотор эксплуатируется не на полную мощь (часто крутится на холостых оборотах), то емкость Ср нужно уменьшить. Это связано с повышенным протеканием тока ( до 30%) по обмотке трехфазного электродвигателя на холостом ходу.

Источник: "Домашний электрик и не только...", Пестриков В.М.

www.joyta.ru