So schließen Sie einen Drehstrommotor an ein Haushaltsnetz an. Drehstrommotor - in ein Einphasennetz

Die Funktion von Stabilisatoren besteht darin, dass sie als kapazitive Energiefüller für Stabilisatorfiltergleichrichter fungieren. Sie können auch Signale zwischen Verstärkern übertragen. Für den Anlauf und Betrieb über einen längeren Zeitraum werden im Wechselstromnetz auch bei Asynchronmotoren Kondensatoren eingesetzt. Die Betriebszeit eines solchen Systems lässt sich über die Kapazität des gewählten Kondensators variieren.

Der erste und einzige Hauptparameter des oben genannten Tools ist die Kapazität. Es kommt auf den Bereich der Wirkverbindung an, der durch eine dielektrische Schicht isoliert ist. Diese Schicht ist für das menschliche Auge praktisch unsichtbar; eine kleine Anzahl atomarer Schichten bilden die Breite des Films.

Wenn es notwendig ist, die Oxidschicht wiederherzustellen, wird ein Elektrolyt verwendet. Für ordnungsgemäße Bedienung Das Gerät erfordert, dass das System an ein Netz mit Wechselstrom von 220 V angeschlossen ist und eine klar definierte Polarität aufweist.

Das heißt, ein Kondensator wird geschaffen, um eine bestimmte Energiemenge zu sammeln, zu speichern und zu übertragen. Warum werden sie also benötigt, wenn Sie die Stromquelle direkt an den Motor anschließen können? Es ist nicht so einfach. Wenn Sie den Motor direkt an eine Stromquelle anschließen, funktioniert er im besten Fall nicht, im schlimmsten Fall brennt er durch.

Um zu Dreiphasenmotor Wenn Sie in einem einphasigen Stromkreis arbeiten, benötigen Sie ein Gerät, das die Phase am Arbeitsanschluss (dritten) um 90° verschieben kann. Außerdem spielt der Kondensator die Rolle einer Art Induktivität, da das, was durch ihn hindurchfließt Wechselstrom— Seine Überspannungen werden dadurch ausgeglichen, dass vor dem Betrieb im Kondensator negative und positive Ladungen gleichmäßig auf den Platten angesammelt und dann auf das Empfangsgerät übertragen werden.

Es gibt drei Haupttypen von Kondensatoren:

• Elektrolytisch;
• Unpolar;
• Polar.

Beschreibung der Kondensatortypen und Berechnung der spezifischen Kapazität

Bei der Auswahl der besten Option müssen Sie mehrere Faktoren berücksichtigen. Erfolgt der Anschluss über ein einphasiges Netz mit einer Spannung von 220 V, muss zum Starten ein Phasenschiebermechanismus verwendet werden. Darüber hinaus sollte es zwei davon geben, nicht nur für den Kondensator selbst, sondern auch für den Motor. Zur Berechnung verwendete Formeln spezifische Kapazität Kondensator, hängt von der Art der Verbindung zum System ab, es gibt nur zwei davon: Dreieck und Stern.

I 1 – Nennstrom der Motorphase, A (Ampere, am häufigsten auf der Motorverpackung angegeben);

U-Netzwerk – Netzwerkspannung (die gängigsten Optionen sind 220 und 380 V). Es gibt auch höhere Spannungen, diese erfordern jedoch völlig andere Anschlussarten und leistungsstärkere Motoren.

Sp = Mi + Co

wo Cn - Startkapazität, Cr - Arbeitskapazität, Co – schaltbare Kapazität.

Um sich nicht mit Berechnungen zu belasten schlaue Menschen brachte die Durchschnittswerte heraus, optimale Werte, Kenntnis der optimalen Leistung von Elektromotoren, die mit M bezeichnet wird. Eine wichtige Regel ist, dass die Startkapazität größer sein muss als die Arbeitskapazität.

Bei einer Leistung von 0,4 bis 0,8 kW: Arbeitskapazität - 40 µF, Startleistung - 80 µF, Von 0,8 bis 1,1 kW: 80 µF bzw. 160 µF. Von 1,1 bis 1,5 kW: Av – 100 µF, Sp – 200 µF. Von 1,5–2,2 kW: Av – 150 µF, Sp 250 µF; Bei 2,2 kW sollte die Betriebsleistung mindestens 230 μF und die Startleistung 300 μF betragen.

Wenn ein Motor, der für den Betrieb mit 380 V ausgelegt ist, an ein Wechselstromnetz mit einer Spannung von 220 V angeschlossen wird, geht die Hälfte der Nennleistung verloren, was jedoch keinen Einfluss auf die Rotordrehzahl hat. Bei der Berechnung der Leistung ist dies der Fall Wichtiger Faktor, diese Verluste können mit einem „Dreieck“-Anschlussplan reduziert werden, Motoreffizienz in diesem Fall beträgt er 70 %.

Es ist besser, Polarkondensatoren nicht in einem System zu verwenden, das an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist. In diesem Fall wird die dielektrische Schicht zerstört, das Gerät erwärmt sich und es kommt zu einem Kurzschluss

Anschlussplan „Dreieck“

Der Anschluss selbst ist relativ einfach; der stromführende Draht wird an und von den Motorklemmen (oder Motorklemmen) angeschlossen. Das heißt, wenn wir es einfacher nehmen, gibt es einen Motor; er enthält drei stromdurchflossene Leiter. 1 – Null, 2 – Betrieb, 3 – Phase.

Das Stromkabel ist abisoliert und es gibt zwei Hauptdrähte in einer blauen und braunen Wicklung, der braune ist an Klemme 1 angeschlossen, einer der Kondensatordrähte ist ebenfalls daran angeschlossen, der zweite Kondensatordraht ist an die zweite Arbeitsklemme angeschlossen, und das blaue Stromkabel ist mit der Phase verbunden.

Bei kleinen Motorleistungen bis zu eineinhalb kW kann grundsätzlich nur ein Kondensator verwendet werden. Aber beim Arbeiten mit Lasten und hohen Leistungen zwingende Verwendung Zwei Kondensatoren sind in Reihe miteinander verbunden, zwischen ihnen ist jedoch ein Auslösemechanismus installiert, der im Volksmund „thermisch“ genannt wird und den Kondensator abschaltet, wenn die erforderliche Lautstärke erreicht ist.

Eine kurze Erinnerung daran, dass der Startkondensator mit niedrigerer Leistung für kurze Zeit eingeschaltet wird, um das Startdrehmoment zu erhöhen. Übrigens ist es in Mode, es zu verwenden mechanischer Schalter, die der Benutzer selbst für eine bestimmte Zeit einschaltet.

Sie müssen verstehen, dass die Motorwicklung selbst bereits über eine Sternschaltung verfügt, Elektriker sie jedoch mithilfe von Drähten in eine Dreieckschaltung umwandeln. Hier geht es vor allem darum, die Drähte zu verteilen, die in die Anschlussdose führen.

Anschlussplan „Dreieck“ und „Stern“

Anschlussplan „Stern“

Wenn der Motor jedoch 6 Ausgänge hat – Anschlussklemmen, müssen Sie ihn abwickeln und sehen, welche Anschlüsse miteinander verbunden sind. Danach wird es wieder mit demselben Dreieck verbunden.

Ändern Sie dazu die Jumper. Nehmen wir an, der Motor hat 2 Reihen mit Klemmen zu je 3, sie sind von links nach rechts nummeriert (123.456), mit Drähten verbinden sie 1 mit 4, 2 mit 5, 3 mit 6 in Reihe. Sie müssen zuerst finden Vorschriften und schauen Sie sich an, bei welchem ​​Relais die Wicklung beginnt und endet.

In diesem Fall wird die Bedingung 456 zu: Null, Arbeits- und Phase - bzw. An sie ist wie in der vorherigen Schaltung ein Kondensator angeschlossen.

Wenn die Kondensatoren angeschlossen sind, müssen Sie nur noch die zusammengebaute Schaltung testen. Die Hauptsache ist, sich nicht in der Reihenfolge des Anschließens der Drähte zu verwirren.

Manchmal verfügbar Heimwerker Es stellt sich heraus, dass es sich um einen Drehstrommotor mit der einen oder anderen Leistung handelt. Je nach Leistung können Sie aus einer Schärfmaschine einen Antrieb machen Garagentore, fahren Sie für einen selbstgebauten Betonmischer und so weiter. Eine der Aufgaben bei der Verwendung eines solchen Motors besteht darin, ihn an das Netzwerk anzuschließen, normalerweise einphasig, 220 Volt. Erinnern wir uns daran, dass ein Drehstrommotor in der Regel für 380 Volt ausgelegt und an ein Drehstromnetz angeschlossen ist, da er über 3 Wicklungen verfügt. Um es zum Drehen zu bringen, müssen Sie daher auf zusätzliche Tricks zurückgreifen.

Unter auf verschiedene Arten Beim Einschalten von dreiphasigen Elektromotoren in ein einphasiges Netzwerk basiert die einfachste Methode auf dem Anschluss der dritten Wicklung über einen Phasenschieberkondensator. Nettoleistung Die vom Motor entwickelte Leistung beträgt in diesem Fall 50...60 % seiner Leistung im Drehstrombetrieb. Allerdings funktionieren nicht alle dreiphasigen Elektromotoren gut, wenn sie angeschlossen sind einphasiges Netzwerk. Unter solchen Elektromotoren können wir beispielsweise diejenigen mit Doppelkäfig-Käfigläufer der MA-Serie hervorheben. In diesem Zusammenhang sollten bei der Auswahl von Drehstrom-Elektromotoren für den Betrieb in einem Einphasennetz Motoren der Serien A, AO, AO2, APN, UAD usw. bevorzugt werden.

Für normale Operation Bei einem Elektromotor mit Kondensatoranlauf ist es erforderlich, dass die Kapazität des verwendeten Kondensators je nach Drehzahl variiert. Da diese Bedingung in der Praxis nur schwer zu erfüllen ist, wird eine zweistufige Motorsteuerung verwendet. Beim Starten des Motors werden zwei Kondensatoren angeschlossen, nach dem Beschleunigen wird ein Kondensator abgeklemmt und nur der Arbeitskondensator bleibt übrig.

Wenn beispielsweise im Datenblatt des Elektromotors angegeben ist, dass seine Versorgungsspannung 220/380 beträgt, wird der Motor gemäß dem in Abb. dargestellten Diagramm an ein Einphasennetz angeschlossen. 1

Reis. 1 Schematische Darstellung Anschluss eines dreiphasigen Elektromotors an ein 220-V-Netz, wobei

C p - Arbeitskondensator;

C p - Startkondensator;

P1 – Paketvermittlung

Nach dem Einschalten des Batch-Schalters P1 schließen sich die Kontakte P1.1 und P1.2, danach müssen Sie sofort die Taste \\\"Beschleunigung\\\" drücken. Nachdem die Geschwindigkeit erhöht wurde, wird die Taste losgelassen. Die Umkehrung des Elektromotors erfolgt durch Umschalten der Phase seiner Wicklung mit dem Kippschalter SA1.

Kapazität Anlaufkondensator Sp wird mit der 2..2,5-fachen Kapazität des Arbeitskondensators gewählt. Diese Kondensatoren müssen für eine Spannung vom 1,5-fachen der Netzspannung ausgelegt sein. Für ein 220-V-Netz ist es besser, Kondensatoren wie MBGO, MBPG, MBGCh mit einer Betriebsspannung von 500 V und höher zu verwenden. Bei kurzzeitigem Einschalten können als Anlaufkondensatoren Elektrolytkondensatoren wie K50-3, EGC-M, KE-2 mit einer Betriebsspannung von mindestens 450 V verwendet werden.

Für eine höhere Zuverlässigkeit werden Elektrolytkondensatoren in Reihe geschaltet, indem ihre Minusleitungen miteinander verbunden und mit dem Widerstand R1 mit einem Widerstandswert von 200...300 Ohm überbrückt werden

Der Widerstand R1 ist erforderlich, um die verbleibende elektrische Ladung auf den Kondensatoren abzuleiten. Die Gesamtkapazität der angeschlossenen Kondensatoren beträgt (C1+C2)/2.

In der Praxis werden die Kapazitätswerte der Arbeits- und Anlaufkondensatoren in Abhängigkeit von der Motorleistung gemäß Tabelle gewählt. 1

Dreiphasenstrom

Motor, kW 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2

Mindestkapazität

Arbeitskondensator

Durchschnittlich µF 40 60 80 100 150 230

Mindestkapazität

Anlaufkondensator

Durchschnittlich µF 80 120 160 200 250 300

Es ist zu beachten, dass bei einem Elektromotor mit Kondensator, der im Leerlauf startet, durch die Wicklung, die durch den Kondensator gespeist wird, ein Strom fließt, der um 20...30 % höher ist als der Nennstrom. Wenn der Motor daher häufig im Unterlastmodus oder im Leerlauf betrieben wird, sollte in diesem Fall die Kapazität des Kondensators Cp reduziert werden. Es kann vorkommen, dass der Elektromotor bei Überlastung stoppt und zum Starten dann der Anlaufkondensator erneut zugeschaltet wird, wodurch die Last ganz entfernt oder auf ein Minimum reduziert wird.

Beim Starten von Elektromotoren im Leerlauf oder bei geringer Last kann die Kapazität des Anlaufkondensators Cn reduziert werden. Um beispielsweise einen AO2-Elektromotor mit einer Leistung von 2,2 kW bei 1420 U/min einzuschalten, können Sie einen Arbeitskondensator mit einer Kapazität von 230 μF und einen Startkondensator mit 150 μF verwenden. In diesem Fall startet der Elektromotor souverän bei geringer Belastung der Welle.

Die Verwendung von Elektrolytkondensatoren in Anlaufschaltungen für Elektromotoren

Beim Einschalten dreiphasig asynchrone Elektromotoren In einem einphasigen Netzwerk werden in der Regel gewöhnliche Papierkondensatoren verwendet. Die Praxis hat gezeigt, dass Sie anstelle von sperrigen Papierkondensatoren auch Oxidkondensatoren (Elektrolytkondensatoren) verwenden können, die kleiner und günstiger in der Anschaffung sind. Ein äquivalentes Ersatzdiagramm für herkömmliches Papier ist in der Abbildung dargestellt.

Die positive Halbwelle des Wechselstroms durchläuft die Kette VD1, C1 und die negative Halbwelle VD2, C2. Auf dieser Grundlage ist es möglich, Oxidkondensatoren mit einer zulässigen Spannung zu verwenden, die halb so hoch ist wie bei herkömmlichen Kondensatoren gleicher Kapazität. Wenn beispielsweise in einem Stromkreis für ein einphasiges Netz mit einer Spannung von 220 V ein Papierkondensator mit einer Spannung von 400 V verwendet wird, können Sie ihn gemäß dem obigen Diagramm ersetzen Elektrolytkondensator für eine Spannung von 200 V. Im obigen Diagramm sind die Kapazitäten beider Kondensatoren gleich und werden auf die gleiche Weise ausgewählt wie bei der Auswahl von Papierkondensatoren für ein Startgerät.

Schematische Darstellung des Anschlusses Dreiphasenmotor in ein einphasiges Netz mittels Elektrolytkondensatoren.

Im obigen Diagramm ist SA1 der Drehrichtungsschalter des Motors, SB1 der Motorbeschleunigungsknopf, die Elektrolytkondensatoren C1 und C3 werden zum Starten des Motors verwendet, C2 und C4 werden während des Betriebs verwendet.

Auswahl der Elektrolytkondensatoren in der in Abb. gezeigten Schaltung. 7 lässt sich am besten mit Stromzangen durchführen. Ströme werden an den Punkten A, B, C gemessen und die Gleichheit der Ströme an diesen Punkten wird durch schrittweise Auswahl der Kondensatorkapazitäten erreicht. Die Messungen werden bei belastetem Motor in dem Modus durchgeführt, in dem er voraussichtlich betrieben werden soll. Die Dioden VD1 und VD2 für ein 220-V-Netz werden mit einer maximal zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V ausgewählt. Der maximale Durchlassstrom der Diode hängt von der Motorleistung ab. Für Elektromotoren mit einer Leistung bis 1 kW eignen sich die Dioden D245, D245A, D246, D246A, D247 mit einem Gleichstrom von 10 A. Bei einer höheren Motorleistung von 1 kW bis 2 kW müssen Sie stärkere nehmen Dioden mit dem entsprechenden Durchlassstrom oder mehrere leistungsschwächere Dioden parallel schalten und auf Heizkörpern installieren.

Bitte beachten Sie, dass bei Überlastung der Diode ein Durchschlag auftreten kann und Wechselstrom durch den Elektrolytkondensator fließt, was zu dessen Erwärmung und Explosion führen kann.

Anschluss leistungsstarker Drehstrommotoren an ein Einphasennetz.

Die Kondensatorschaltung zum Anschluss von Drehstrommotoren an ein Einphasennetz ermöglicht es, nicht mehr als 60 % der Nennleistung des Motors zu gewinnen, während die Leistungsgrenze des elektrifizierten Geräts auf 1,2 kW begrenzt ist. Dies reicht eindeutig nicht aus, um einen Elektrohobel oder eine Elektrosäge zu betreiben, die eine Leistung von 1,5...2 kW haben sollten. Das Problem kann in diesem Fall durch den Einsatz eines leistungsstärkeren Elektromotors, beispielsweise mit einer Leistung von 3...4 kW, gelöst werden. Motoren dieses Typs sind für eine Spannung von 380 V ausgelegt, ihre Wicklungen sind in Stern geschaltet und der Klemmenkasten enthält nur 3 Klemmen. Der Anschluss eines solchen Motors an ein 220-V-Netz führt zu einer Reduzierung der Nennleistung des Motors um das Dreifache und beim Betrieb in einem einphasigen Netz um 40 %. Diese Leistungsreduzierung macht den Motor unbrauchbar, kann aber zum Drehen des Rotors im Leerlauf oder bei minimaler Last genutzt werden. Das zeigt die Praxis Großer Teil Elektromotoren beschleunigen souverän auf Nenndrehzahl, wobei die Anlaufströme in diesem Fall 20 A nicht überschreiten.

Der einfachste Weg, einen leistungsstarken Drehstrommotor in den Betriebsmodus umzuwandeln, besteht darin, ihn in einen einphasigen Betriebsmodus umzuwandeln und dabei 50 % der Nennleistung zu erhalten. Das Umschalten des Motors in den Einphasenmodus erfordert geringfügige Änderungen. Öffnen Sie den Klemmenkasten und ermitteln Sie, auf welcher Seite des Motorgehäusedeckels die Wicklungsklemmen passen. Lösen Sie die Schrauben, mit denen die Abdeckung befestigt ist, und entfernen Sie sie vom Motorgehäuse. Suchen Sie die Stelle, an der die drei Wicklungen mit einem gemeinsamen Punkt verbunden sind, und löten Sie sie an gemeinsamer Punkt Zusatzleiter mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt des Wickeldrahtes entspricht. Die Verdrillung mit angelötetem Leiter wird mit Isolierband oder einem Polyvinylchloridschlauch isoliert und die Zusatzklemme in den Klemmenkasten gezogen. Anschließend wird der Gehäusedeckel ersetzt.

Bei der Motorbeschleunigung wird eine Sternschaltung der Wicklungen mit Anschluss eines Phasenschieberkondensators Sp verwendet. Im Betriebsmodus bleibt nur eine Wicklung mit dem Netz verbunden und die Rotordrehung wird pulsierend aufrechterhalten Magnetfeld. Nach dem Umschalten der Wicklungen wird der Kondensator Cn über den Widerstand Rр entladen. Der Betrieb der vorgestellten Schaltung wurde mit einem Motor vom Typ AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 U/min) getestet, der auf einer selbstgebauten Holzbearbeitungsmaschine installiert war, und zeigte seine Wirksamkeit.

Als Nachteil des vorgeschlagenen Schemas zum Anschluss eines leistungsstarken Drehstrom-Elektromotors an ein Einphasennetz kann die Empfindlichkeit des Motors gegenüber Überlastungen angesehen werden. Wenn die Belastung der Welle die Hälfte der Motorleistung erreicht, kann die Drehzahl der Welle bis zum vollständigen Stillstand sinken. In diesem Fall wird die Motorwelle entlastet. Der Schalter wird zunächst in die Position \\\"Beschleunigung\\\" und dann in die Position \\\"Arbeit\\\" gebracht und die weitere Arbeit wird fortgesetzt.

Veröffentlichung mit Genehmigung des Autors.

Sehr oft ist aufgrund spezifischer Bedingungen ein nicht standardmäßiger Anschluss eines Elektrogeräts erforderlich. Unter Möglichkeiten Hervorzuheben ist der Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz, der in weit verbreitet ist Lebensbedingungen. Dieses Schema ist trotz einer gewissen Leistungsreduzierung der angeschlossenen Geräte völlig gerechtfertigt.

Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz über einen Kondensator

Der Anschluss eines Drehstrommotors an ein 220-Volt-Netz ist ganz einfach. Im Standardfall hat jede Phase ihre eigene Sinuskurve. Zwischen ihnen besteht eine Phasenverschiebung von 120 Grad. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Rotation des elektromagnetischen Feldes im Stator.

Jede Welle hat eine Amplitude von 220 Volt, was den Anschluss eines Drehstrommotors an ein reguläres Netzwerk ermöglicht. Die Gewinnung von drei Sinuskurven aus einer Phase erfolgt mithilfe eines herkömmlichen Kondensators, der im Lieferumfang enthalten ist. In einem einzigen Ring kombiniert, ermöglichen sie eine Phasenverschiebung von 45 und 90 Grad, was völlig ausreichend ist, um dies nicht zu tun aktive Arbeit Welle

Durch den Einsatz eines Kondensators ist es möglich, mit einer Phase eine Motorleistung von etwa 50-60 % der gleichen Leistung wie mit drei Phasen zu erreichen. Jedoch dieses Schema Nicht für alle Elektromotoren geeignet, daher sollten Sie die meisten wählen passendes Modell, zum Beispiel die Serien APN, AO, A, AO2 und andere.

Eine der Bedingungen für die Verwendung eines Kondensators ist die Notwendigkeit, seine Kapazität entsprechend der Anzahl der Umdrehungen zu ändern. Die praktische Erfüllung dieser Bedingung stellt dar ernstes Problem, der Motor wird also zweistufig angesteuert. Während des Startvorgangs werden zwei Kondensatoren gleichzeitig angeschlossen, von denen einer nach dem Beschleunigen abgeschaltet wird. Übrig bleibt nur der Arbeiter, der weiterhin funktioniert.

So wählen Sie einen Kondensator für einen Drehstrommotor aus

Der Startkondensator sollte etwa das 2- bis 2,5-fache der Kapazität des Arbeitskondensators haben. Die Nennspannung dieser Geräte beträgt in der Regel das 1,5-fache der Netzspannung. Für 220-Volt-Netze Die beste Option Es wird Kondensatoren MBPG, MBGO, MBGCH geben, deren Betriebsspannung 500 Volt oder mehr beträgt. Wenn die Kondensatoren nur für kurze Zeit eingeschaltet werden, können im Stromkreis Elektrolytgeräte wie KE-2, K50-3, EGC-M mit einer Mindestspannung von 450 Volt verwendet werden.

Die Kondensatoren sind über die Minuspole in Reihe miteinander verbunden. Als nächstes wird dem Stromkreis ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 200–300 Ohm hinzugefügt und der Rest entfernt elektrische Ladung aus Kondensatoren.

Berechnung eines Kondensators für einen Drehstrommotor

Der normale Betrieb eines dreiphasigen, kondensatorgestarteten Elektromotors hängt von einer Reihe von Bedingungen ab. Eine davon besteht darin, die Kapazität des Geräts entsprechend der Motordrehzahl zu ändern. Dies wird durch eine zweistufige Steuerung erreicht, bestehend aus zwei Kondensatoren – Anlauf- und Arbeitskondensator.

Beim Start schließen sich die Kontakte, danach wird die Beschleunigungstaste gedrückt. Nachdem eine ausreichende Anzahl Umdrehungen erreicht wurde, sollte der Knopf losgelassen werden. Die Kapazität des Arbeiters kann mit der folgenden Formel berechnet werden: Cp = 4800x I/U, wobei Cp die Gerätekapazität in Mikrofarad ist, I der vom Motor verbrauchte Strom in Ampere ist und U die Spannung ist elektrisches Netzwerk in Volt. Diese Formel eignet sich zum Anschluss von Motorwicklungen im Dreieckverfahren. Bei einer Sternschaltung der Motorwicklungen gilt die Formel Cp = 2800x I/U.

Daher hat der Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz seine eigenen Eigenschaften. Beispielsweise muss die Kapazität des Anlauf- und Betriebskondensators der Leistung des angeschlossenen Motors entsprechen.

Bekanntermaßen z Starten eines dreiphasigen Elektromotors(ED) Bei einem Käfigläufer aus einem Einphasennetz wird am häufigsten ein Kondensator als Phasenschieberelement verwendet. In diesem Fall sollte die Kapazität des Startkondensators um ein Vielfaches größer sein als die Kapazität Arbeitskondensator. Für ED am häufigsten verwendet in Haushalte(0,5...3 kW) sind die Kosten für Anlaufkondensatoren vergleichbar mit den Kosten eines Elektromotors. Daher ist es wünschenswert, den Einsatz teurer Anlaufkondensatoren zu vermeiden, die nur kurzzeitig funktionieren. Gleichzeitig erfolgt der Einsatz von Arbeitskräften, die ständig im Einsatz sind Phasenschieberkondensatoren können als sinnvoll angesehen werden, da sie eine Belastung des Motors mit 75...85 % seiner Leistung ermöglichen, wenn er dreiphasig eingeschaltet wird (ohne Kondensatoren verringert sich seine Leistung um etwa 50 %).

Ein Drehmoment, das völlig ausreicht, um die angegebenen Elektromotoren aus einem einphasigen 220-V-/50-Hz-Netz zu starten, kann durch Phasenverschiebung der Ströme in den Phasenwicklungen des Elektromotors erzielt werden, wobei zu diesem Zweck bidirektionale elektronische Schalter verwendet werden, die gedreht werden zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet.

Auf dieser Grundlage entwickelte und debuggte der Autor zwei, um dreiphasige Elektromotoren aus einem einphasigen Netzwerk zu starten einfache Schaltungen. Beide Schemata wurden an Elektromotoren mit einer Leistung von 0,5...2,2 kW getestet und zeigten sehr gute Ergebnisse (die Anlaufzeit ist nicht viel länger als im Dreiphasenmodus). Die Schaltkreise verwenden Triacs, die durch Impulse unterschiedlicher Polarität gesteuert werden, und einen symmetrischen Dinistor, der während jeder Halbwelle der Versorgungsspannung Steuersignale erzeugt.

Erstes Schema (Abb. 1) Entwickelt zum Starten von Elektromotoren mit einer Nenndrehzahl von 1500 U/min oder weniger, deren Wicklungen in einem Dreieck geschaltet sind. Dieses Schema basierte auf dem Diagramm, das bis zum Äußersten vereinfacht wurde. In dieser Schaltung sorgt ein elektronischer Schalter (Triac VS1) für eine Stromverschiebung in der Wicklung „C“ um einen bestimmten Winkel (50...70°), was für ausreichend Drehmoment sorgt.

Die Phasenverschiebungseinrichtung ist eine RC-Schaltung. Durch Veränderung des Widerstands R2 erhält man am Kondensator C eine um einen bestimmten Winkel gegenüber der Versorgungsspannung verschobene Spannung. Als Schlüsselelement der Schaltung wird ein symmetrischer Dinistor VS2 verwendet. In dem Moment, in dem die Spannung am Kondensator die Schaltspannung des Dinistors erreicht, verbindet er den geladenen Kondensator mit dem Steueranschluss des Triacs VS1 und schaltet diesen bidirektionalen Leistungsschalter ein.

Der zweite Stromkreis (Abb. 2) ist für den Start von Elektromotoren mit einer Nenndrehzahl von 3000 U/min sowie für Antriebe von Elektromotoren mit hohem Widerstandsmoment beim Start vorgesehen. In diesen Fällen ist viel mehr erforderlich Anlaufdrehmoment. Daher wurde ein „offener Stern“-Verbindungsschema für die EM-Wicklungen verwendet (Abb. 14, c), das ein maximales Anlaufdrehmoment bietet. IN das angegebene Schema Phasenschieberkondensatoren werden durch zwei ersetzt elektronische Schlüssel Ein Schalter ist in Reihe mit der Wicklung der Phase „A“ geschaltet und erzeugt darin eine „Induktivität“ (Verzögerung).

Stromverschiebung, die zweite ist parallel zur Wicklung der Phase „B“ geschaltet und erzeugt darin eine „kapazitive“ (vorgezogene) Stromverschiebung. Dabei wird berücksichtigt, dass die EM-Wicklungen selbst um 120 elektrische Grad zueinander im Raum verschoben sind.

Aufstellen besteht darin, den optimalen Verschiebungswinkel der Ströme in den Phasenwicklungen auszuwählen, bei dem der EM zuverlässig startet. Dies kann ohne Verwendung erfolgen spezielle Geräte. Es wird wie folgt durchgeführt.

Die Spannungsversorgung des Elektromotors erfolgt über einen „manuellen“ Schubstarter PNVS-10, über dessen Mittelpol eine Phasenschieberkette angeschlossen ist. Die mittleren Polkontakte werden nur geschlossen, wenn die „Start“-Taste gedrückt wird.

Durch Drücken der „Start“-Taste und Drehen des Trimmerwiderstands R2 wird das erforderliche Startdrehmoment ausgewählt. Dies ist, was Sie tun, wenn Sie die in gezeigte Schaltung aufbauen Abb.2.

Beim Aufbau einer Schaltung Abb.1 Aufgrund des Durchgangs großer Anlaufströme brummt und vibriert der Elektromotor einige Zeit lang stark (bevor er sich umdreht). In diesem Fall ist es besser, den Wert von R2 schrittweise zu ändern löste Verspannungen, und dann durch kurzes Anlegen der Spannung prüfen, wie der ED startet. Wenn der Spannungsverschiebungswinkel alles andere als optimal ist, brummt und vibriert der ED sehr stark. Wenn er sich dem optimalen Winkel nähert, „versucht“ der Motor, sich in die eine oder andere Richtung zu drehen, und im optimalen Winkel startet er recht gut.

Der Autor hat die in gezeigte Schaltung debuggt Abb.1, auf ED 0,75 kW 1500 U/min und 2,2 kW 1500 U/min, und die in gezeigte Schaltung Abb.2, auf Elektromotor 2,2 kW 3000 U/min.

Dabei empirisch Es wurde festgestellt, dass es möglich ist, die Werte von R und C der Phasenverschiebungskette, die dem optimalen Winkel entsprechen, im Voraus auszuwählen. Dazu müssen Sie eine 60-W-Glühlampe mit einem Schalter (Triac) in Reihe schalten und an ein ~220-V-Netz anschließen. Durch Ändern des Werts von R müssen Sie die Spannung an der Lampe einstellen 1 70 V (für die Schaltung Abb. 1) und 1 00 V (für die Schaltung Abb. 2). Diese Spannungen wurden mit einem Zeigergerät des magnetoelektrischen Systems gemessen, obwohl die Spannungsform an der Last nicht sinusförmig ist.

Es ist zu beachten, dass optimale Stromverschiebungswinkel mit verschiedenen Wertekombinationen von R und C der Phasenverschiebungskette erreicht werden können, d.h. Durch Ändern des Kapazitätswerts des Kondensators müssen Sie den entsprechenden Widerstandswert auswählen.

Einzelheiten

Experimente wurden mit den Triacs TS-2-10 und TS-2-25 ohne Strahler durchgeführt. Sie haben in diesem Schema sehr gut funktioniert. Sie können auch andere Triacs mit bipolarer Steuerung für die entsprechenden Betriebsströme und Spannungsklassen nicht niedriger als 7 verwenden. Bei der Verwendung importierter Triacs im Kunststoffgehäuse sollten diese an Heizkörpern installiert werden.

Der symmetrische DB3-Dinistor kann durch den heimischen KR1125 ersetzt werden. Es hat eine etwas niedrigere Schaltspannung. Vielleicht ist das besser, aber dieser Dinistor ist im Verkauf sehr schwer zu finden.

Kondensatoren C sind beliebig unpolar und für eine Betriebsspannung von mindestens 50 V (vorzugsweise 100 V) ausgelegt. Sie können auch zwei polare Kondensatoren verwenden, die Rücken an Rücken in Reihe (im Stromkreis) geschaltet sind Abb.2 ihr Nennwert sollte jeweils 3,3 µF betragen).

Das Erscheinungsbild des Elektroantriebs des Grashäckslers mit der beschriebenen Startschaltung und 2,2 kW 3000 U/min Motor ist in dargestellt Foto 1.

V. V. Burloko, Moriupol

Literatur

1. // Signal. - 1999. - Nr. 4.

2. S.P. Fursov Verwendung von dreiphasig

Elektromotoren im Alltag. - Chisinau: Cartea

Moldovenske, 1976.

Wenn ein dreiphasiger Asynchronmotor an ein einphasiges Netz angeschlossen wird, wird die Motorleistung bekanntlich gemäß den gängigen Kondensatorschaltungen „Dreieck“ oder „Stern“ nur zur Hälfte genutzt (je nach verwendetem Motor).

Darüber hinaus ist das Starten des Motors unter Last schwierig.

Dieser Artikel beschreibt eine Methode zum Anschließen eines Motors ohne Leistungsverlust.

In verschiedenen elektromechanischen Amateurmaschinen und -geräten werden am häufigsten Drehstrom-Asynchronmotoren mit Käfigläufer verwendet. Leider, Dreiphasennetz im Alltag - ein äußerst seltenes Phänomen. Um sie über ein normales Stromnetz mit Strom zu versorgen, verwenden Amateure daher einen Phasenschieberkondensator, der es nicht ermöglicht, die volle Leistung und die Starteigenschaften des Motors zu realisieren. Bestehende Thyristor-„Phasenschieber“-Geräte reduzieren die Leistung auf der Motorwelle noch stärker.

Eine Version des Schaltplans zum Starten eines Drehstrom-Elektromotors ohne Leistungsverlust ist in dargestellt Reis. 1.

Die 220/380-V-Motorwicklungen sind im Dreieck geschaltet und der Kondensator C1 ist wie üblich parallel zu einer davon geschaltet. Der Kondensator wird durch die Induktivität L1 „unterstützt“, die parallel zur anderen Wicklung geschaltet ist. Bei einem bestimmten Verhältnis des Kondensators C1, der Induktivität der Drossel L1 und der Lastleistung kann man eine Phasenverschiebung zwischen den Spannungen an den drei Lastzweigen von genau 120° erreichen.

An Reis. 2 gegeben Vektordiagramm Spannungen für das in Abb. gezeigte Gerät. 1, mit einer rein aktiven Last R in jedem Zweig. Der lineare Strom Il ist in Vektorform gleich der Differenz zwischen den Strömen Iз und Ia und entspricht im Absolutwert dem Wert Iф√3, wobei Iф=I1=I2=I3=Uл/R der Phasenlaststrom Ul=U1 ist =U2=U3=220 V — Leitungsspannung Netzwerke.

An den Kondensator C1 wird die Spannung Uc1=U2 angelegt, der Strom durch ihn ist gleich Ic1 und eilt der Spannung in der Phase um 90° voraus.

Ebenso liegt an der Induktivität L1 die Spannung UL1=U3 an, der durch sie fließende Strom IL1 eilt der Spannung um 90° nach.

Wenn die Absolutwerte der Ströme Ic1 und IL1 gleich sind, liegt ihre Vektordifferenz bei die richtige Wahl treffen Kapazität und Induktivität können gleich Il sein.

Die Phasenverschiebung zwischen den Strömen Ic1 und IL1 beträgt 60°, daher ist das Dreieck der Vektoren Il, Ic1 und IL1 gleichseitig und ihr Absolutwert ist Ic1=IL1=Il=Iph√3. Phasenlaststrom Iph wiederum = P/ЗUL, wobei P die Gesamtlastleistung ist.

Mit anderen Worten: Wenn die Kapazität des Kondensators C1 und die Induktivität der Induktivität L1 so gewählt werden, dass bei Anlegen einer Spannung von 220 V der durch sie fließende Strom Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл) beträgt )=P/380, dargestellt in Reis. 1 Schaltung L1C1 stellt die Last bereit Dreiphasenspannung unter genauer Einhaltung der Phasenverschiebung.

Tabelle 1

IN Tisch 1 Es werden aktuelle Werte Ic1=IL1 angegeben. Kapazität des Kondensators C1 und Induktivität der Induktivität L1 für verschiedene Werte volle Kraft rein aktive Last.

Eine reale Last in Form eines Elektromotors weist einen erheblichen induktiven Anteil auf. Ergebend Leitungsstrom dem aktiven Laststrom um einen bestimmten Winkel φ in der Größenordnung von 20...40° phasenverzögert.

Auf den Typenschildern von Elektromotoren wird normalerweise nicht der Winkel angegeben, sondern sein Kosinus – der bekannte cosφ, gleich dem Verhältnis der aktiven Komponente des linearen Stroms zu seinem Gesamtwert.

Die induktive Komponente des Stroms, der durch die Last des in gezeigten Geräts fließt Reis. 1, kann in Form von Strömen dargestellt werden, die durch einige parallel geschaltete Induktoren Ln fließen aktive Widerstände Ladungen (Abb. 3, a) oder äquivalent parallel zu C1, L1 und Netzwerkkabeln.

Aus Reis. 3, geb Es ist ersichtlich, dass, da der Strom durch die Induktivität gegenphasig zum Strom durch die Kapazität ist, die LH-Induktivitäten den Strom durch den kapazitiven Zweig des Phasenschieberkreises reduzieren und ihn durch den induktiven Zweig erhöhen. Um die Spannungsphase am Ausgang der Phasenschieberschaltung aufrechtzuerhalten, muss daher der Strom durch den Kondensator C1 erhöht und durch die Spule verringert werden

Das Vektordiagramm für eine Last mit induktivem Anteil wird komplexer. Ein Fragment davon, das es Ihnen ermöglicht, zu produzieren notwendigen Berechnungen, gegeben am Reis. 4.

Der gesamte lineare Strom Il wird hier in zwei Komponenten zerlegt: aktive Ilcosφ und reaktive Ilsinφ.

Als Ergebnis der Lösung des zu bestimmenden Gleichungssystems erforderliche Werte Ströme durch Kondensator C1 und Spule L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° - IL1cos30° = Iлsinφ,

wir erhalten folgende Werte dieser Ströme:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

Bei einer rein aktiven Last (φ=0) ergeben die Formeln das zuvor erhaltene Ergebnis Ic1=IL1=Il.

An Reis. 5 Dargestellt sind die Abhängigkeiten der Verhältnisse der Ströme Ic1 und IL1 zu Il vom cosφ, berechnet mit diesen Formeln. Für (cosφ = √3/2 = 0,87) ist der Strom des Kondensators C1 maximal und gleich 2/√3Il = 1,15 Il, und der Drosselstrom L1 ist halb so groß.

Die gleichen Beziehungen können mit einem guten Maß an Genauigkeit für typische cosφ-Werte von 0,85...0,9 verwendet werden.

Tabelle 2

IN Tisch 2 Die Werte der Ströme IC1, IL1, die durch den Kondensator C1 und die Induktivität L1 fließen, sind unter angegeben verschiedene Größen Gesamtlastleistung mit dem oben genannten Wert cosφ = √3/2.

Verwenden Sie für eine solche Phasenschieberschaltung die Kondensatoren MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 für eine Betriebsspannung von mindestens 600 V oder MBGCH, K42-19 für eine Spannung von mindestens 250 V.

Die Drossel lässt sich am einfachsten aus einem stabförmigen Leistungstransformator eines alten Röhrenfernsehers herstellen. Der Leerlaufstrom der Primärwicklung eines solchen Transformators beträgt bei einer Spannung von 220 V üblicherweise nicht mehr als 100 mA und weist eine nichtlineare Abhängigkeit von der angelegten Spannung auf.

Wenn in den Magnetkreis ein Spalt von etwa 0,2...1 mm eingebracht wird, steigt der Strom deutlich an und seine Abhängigkeit von der Spannung wird linear.

Die Netzwicklungen von Fahrzeugtransformatoren können so angeschlossen werden Nennspannung an ihnen liegen 220 V (Brücke zwischen Pin 2 und 2"), 237 V (Brücke zwischen Pin 2 und 3") oder 254 V (Brücke zwischen Pin 3 und 3") an. Die Netzspannung wird am häufigsten an die Pins 1 und 1 geliefert 1". . Je nach Anschlussart ändern sich Induktivität und Strom der Wicklung.

IN Tisch 3 Die Stromwerte in der Primärwicklung des TS-200-2-Transformators ergeben sich bei Anlegen einer Spannung von 220 V bei unterschiedlichen Lücken im Magnetkern und unterschiedlichen Einschlüssen von Wicklungsabschnitten.

Datenzuordnung Tisch 3 und 2 lässt den Schluss zu, dass der angegebene Transformator in den Phasenschieberkreis eines Motors mit einer Leistung von ca. 300 bis 800 W eingebaut werden kann und durch Auswahl der Lücke und des Wicklungskreises den erforderlichen Stromwert erhält.

Die Induktivität ändert sich auch abhängig von der gleichphasigen oder gegenphasigen Verbindung der Netz- und Niederspannungswicklungen (z. B. Glühlampen) des Transformators.

Der maximale Strom kann im Betriebsmodus den Nennstrom geringfügig überschreiten. In diesem Fall zur Erleichterung thermisches Regime Es empfiehlt sich, alles vom Transformator zu entfernen Sekundärwicklungen Ein Teil der Niederspannungswicklungen kann zur Stromversorgung der Automatisierungskreise des Geräts verwendet werden, in dem der Elektromotor arbeitet.

Tisch 3

IN Tisch 4 Nennstromwerte sind angegeben Primärwicklungen Transformatoren verschiedener Fernseher und die ungefähren Werte der Motorleistung, mit denen es ratsam ist, sie zu verwenden. Die phasenschiebende LC-Schaltung sollte für die maximal mögliche Belastung des Elektromotors berechnet werden.

Tabelle 4

Bei geringerer Belastung bleibt die erforderliche Phasenverschiebung nicht mehr erhalten, die Starteigenschaften verbessern sich jedoch im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Kondensators.

Die experimentelle Erprobung erfolgte sowohl mit rein aktiver Last als auch mit einem Elektromotor.

Die aktiven Lastfunktionen wurden von zwei parallel geschalteten Glühlampen mit einer Leistung von 60 und 75 W übernommen, die in jedem Lastkreis des Geräts enthalten waren (siehe Abb. 1), was entsprach totale Kraft 400 W Laut Tisch 1 Die Kapazität des Kondensators C1 betrug 15 μF. Der Spalt im Magnetkern des TS-200-2-Transformators (0,5 mm) und der Wicklungsanschlusskreis (bei 237 V) wurden aus Gründen der Sicherheit gewählt benötigter Strom 1,05 A.

Die an den Lastkreisen gemessenen Spannungen U1, U2, U3 unterschieden sich um 2...3 V voneinander, was die hohe Symmetrie der Drehspannung bestätigte.

Es wurden auch Versuche mit Drehstrom durchgeführt Asynchronmotor mit einem Käfigläufer AOL22-43F mit einer Leistung von 400 W. Er arbeitete mit dem Kondensator C1 mit einer Kapazität von 20 uF (übrigens das Gleiche, als wenn der Motor nur mit einem lief). Phasenverschiebungskondensator) und mit einem Transformator, dessen Abstand und Anschluss der Wicklungen unter der Bedingung ausgewählt werden, einen Strom von 0,7 A zu erhalten.

Dadurch war es möglich, den Motor ohne Startkondensator schnell zu starten und das beim Bremsen der Riemenscheibe auf der Motorwelle spürbare Drehmoment deutlich zu erhöhen.

Leider ist eine objektivere Prüfung schwierig durchzuführen, da es unter Amateurbedingungen nahezu unmöglich ist, eine normalisierte mechanische Belastung des Motors sicherzustellen.

Es ist zu beachten, dass es sich bei der Phasenschieberschaltung um einen Serienschwingkreis handelt, der auf eine Frequenz von 50 Hz abgestimmt ist (für eine rein aktive Lastoption), und dass diese Schaltung nicht ohne Last an das Netzwerk angeschlossen werden kann.