Промышленность выпускает электродвигатели, предназначенные для работы в различных условиях, в том числе для сети 220 вольт. Однако у многих людей сохранились трёхфазные асинхронные электродвигатели 380В (люди старшего поколения помнят такое явление, как «принёс домой с работы»). Такие аппараты нельзя включать в розетку. Для использования таких приборов в домашних условиях и подключении вместо 380 220 вольт схема сборки и подключения электромашины нуждаются в доработке – переключении обмоток и подключении конденсаторов.
Подключение промышленного двигателя к однофазной сети
При подключении к трёхфазной электромашине к сети однофазного напряжения 220 вольт вместо вращающегося поля появляется пульсирующее. Для приведения в движение электромотора в однофазной сети пульсирующее поле преобразовывается во вращающееся.
Справка. В аппаратах, изготовленных для работы в сети 220 вольт, для этого служат пусковые обмотки или особенности конструкции статора.
При включении в сеть двигателя 380 на 220 к нему подключаются фазосдвигающие ёмкости. Запуск трехфазного двигателя с 220 без конденсаторов возможен приведением во вращение ротора. Это создаст сдвиг магнитного поля, и электромашина, потеряв в мощности, продолжит работать. Так включают циркулярки и другие подобные механизмы с низким пусковым моментом.
В каждой обмотке электромашины есть начало и конец. Они выбираются условно, независимо от направления намотки, однако должны соответствовать направлению намотки остальных катушек.
Важно! В электросхемах начало катушек отмечается точкой.
Большинство электродвигателей предназначены для работы с линейным напряжением 0,4кВ. В этих машинах обмотки включены «звездой». Это значит, что концы обмоток соединены вместе, а к началам подключается 3 фазы. Напряжение на каждой обмотке составляет 220В.
При включении в сеть с линейным напряжением 220В применяется соединение «треугольник». При этом начало следующей обмотки подключается к концу предыдущей.
Некоторые аппараты мощностью более 30 кВт изготавливаются для сети с линейным напряжением 660В. В таких аппаратах при включении в сеть 0,4кВ обмотки подключаются «треугольником».
Обмотки трёхфазной машины при включении от 220 вольт соединяются различными способами. Синхронная скорость и скорость вращения от этого не меняются.
При включении трехфазного электродвигателя на 220 вольт проще всего применить имеющееся соединение «звезда». К двум выводам подаётся питание 220В, а к третьему оно подаётся через фазосдвигающую ёмкость. Однако при этом на каждой из катушек оказывается не 220В, а 110, что приведёт к падению мощности до 30%. Поэтому такое подключение на практике не применяется.
Самая распространенная схема подключения трехфазного электродвигателя к сети 220 – треугольник. При этом питание подаётся на одну сторону треугольника, а параллельно другой стороне подключаются конденсаторы. Реверс осуществляется изменением стороны треугольника, на которой находится ёмкость.
Подключение звездой и треугольником
Самое сложное при подключении трёхфазной электромашины к бытовой сети 220 вольт – соединить её обмотки треугольником.
При подключении к сети 220 вольт проще всего эта операция выполняется, если провода подключены к клеммнику. На нём в два ряда установлены шесть болтов.
Соединение производится попарно, кусочками проволоки или перемычками, идущими в комплекте с двигателем.
Соединение выводов на клеммнике звездой и треугольником
Если клеммник отсутствует, а на выводах есть маркировка, то задача также простая. Обмотки маркируются С1-С4, С2-С5, С3-С6, где С1, С2, С3 – начала обмоток, и концы соединяются С1-С6, С2-С4, С3-С5.
Интересно. В старых электродвигателях импортного производства вывода маркируются A-X, B-Y, C-Z, а современные обозначения: U1-U2, V1-V2, W1-W2.
Сложнее всего собрать схему подключения со «звезды» на «треугольник» в электромашинах, соединение обмоток которых находится внутри корпуса. Эта операция выполняется при полной разборке электромашины. Для переключения обмоток на треугольник необходимо:
Если маркировки нет, а из корпуса выходит шесть концов, то необходимо определить начало и конец каждой обмотки:
После определения начала и концов во всех обмотках, они соединяются треугольником.
Для нормальной работы электромашине необходимы пусковые и рабочие ёмкости.
Есть разные формулы для определения необходимой ёмкости рабочего конденсатора, учитывающие номинальный ток, cosφ и другие параметры, но чаще всего просто берётся 7мкФ на 100Вт или 70мкФ на 1кВт мощности.
После сборки схемы целесообразно включить последовательно с машиной амперметр и, увеличивая и уменьшая рабочую ёмкость, добиться минимальной величины показаний прибора.
Важно! Рабочие конденсаторы применяются для переменного напряжения не меньше 300В.
Пуск с использованием только рабочих фазосдвигающих конденсаторов длительный, а при значительном моменте на валу машины невозможен. Для облегчения пуска и уменьшения его длительности на период разгона электромашины параллельно рабочим подключаются пусковые ёмкости. Они выбираются в 2-3 раза больше, чем рабочие. Номинальное напряжение также более 300В. Пуск происходит несколько секунд, поэтому допускается подсоединение электролитических конденсаторов.
Схема запуска должна предусматривать отключение пусковых ёмкостей после пуска электромашины. Если этого не сделать, то машина начнёт перегреваться. Для этого есть разные способы:
Кнопка ПНВС
Для реверса электродвигателя необходимо изменить направление вращения магнитного поля. При запуске мотора без конденсаторов ему предварительно придаётся вручную необходимое направление вращения, а в конденсаторной схеме производится переключение ёмкости с нулевого провода на фазный. Это производится тумблером, переключателем или пускателями.
Реверс конденсаторного двигателя
Важно! Пусковые конденсаторы подсоединяются параллельно рабочим и переключаются при изменении направления вращения одновременно с ними.
Эти трёхфазные инверторы применяются для использования в бытовой сети трехфазных двигателей. Электродвигатели подключаются напрямую к выходу аппарата.
Необходимая мощность преобразователя выбирается, в зависимости от тока электрической машины. Есть три режима работы таких приборов:
Преимущества инвертора 220 в 380:
Инвертор 220 в 380
Несмотря на появление электронных преобразователей, конденсаторные схемы включения трёхфазных электродвигателей продолжают применяться в быту и небольших мастерских.
amperof.ru
Как же подключить электродвигатель? Для работы обычного асинхронного двигателя достаточно двух проводов – фазы и нуля. Однако подключение усложняется, если речь идет о трехфазном варианте. Чтобы разобраться в тонкостях подключений, необходимо понимать базовые принципы электрики.
Однофазный асинхронный двигатель – это электромотор, запитанный от сети переменного тока. Он состоит из нескольких компонентов:
В корпусе устройства располагается статор. Он состоит из рабочей и пусковой обмотки. На них подается электрический ток, который вызывает электромагнитное поле. Действие токов раскручивает ротор, установленный посередине статора. При этом необходимо учитывать, что запуск двигателя происходит принудительно. На рабочую обмотку подают ток, при этом пусковую обмотку запускают в ручном режиме, через кнопку.
Такая схема позволяет включить двигатель без дополнительных компонентов, но данная компоновка может привести к поломке двигателя. Дело в том, что сама по себе рабочая обмотка не раскручивает мотор. Она создает пульсирующее магнитное поле, силы которой не хватает на первоначальную раскрутку ротора. Рабочий контур будет ждать подключения пусковой обмотки. Она дает толчок ротору, позволяет подключиться к работе основной обмотке.
В противном случае рабочая обмотка будет находиться под постоянным напряжением. Из-за высокого сопротивления она начинает греться и постепенно приходит в негодность. Для исправления данной ситуации используют конденсаторы. Они делают старт двигателя безопасным, сохраняет ресурс обмоток.
ВНИМАНИЕ: Для определения типа обмотки используют мультиметр. С его помощью определяют сопротивление на выходах проводов из асинхронного двигателя. Прибор показывает меньшее сопротивление на рабочем контуре, большее на пусковой обмотке.
Конденсатор – это компонент электрической цепи, накапливающий в себе заряд электрического тока. Данный элемент может снижать или повышать нагрузку на компоненты электроприборов. В системе переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь так называемым током смещения. Емкость элемента измеряют в фарадах (Ф) или микрофарадах (мкФ).
Конструктивно данный элемент представляет собой две пластины или обкладки, посредине которых находится диэлектрик, толщина которого намного меньше размеров обкладок. Конденсатор позволяет накапливать больший или меньший ток, необходимый для корректной работы элементов электрической цепи.
Различают три вида конденсаторов:
Из этого следует, что для подключения к асинхронному однофазному двигателю более всего подходит неполярный конденсатор.
Для асинхронного двигателя используют конденсаторы:
Первая группа элементов направлена на снижения тока на основной контур обмотки мотора. Она бережет статор от перенапряжения. Стартовые конденсаторы работают кратковременно — до 3 секунд. Они включаются в самом начале работы двигателя.
Подключение конденсатора и разных контуров обмотки может проходить в различной последовательности. Это влияет на производительность мотора и его эксплуатационные характеристики.
ВАЖНО. Для корректной работы конденсатора нужно правильно рассчитать объем данного компонента. В электрике существует правило: на 100 Ватт мощности берут примерно 7 мкФ емкости рабочего конденсатора. Для пускового элемента данный параметр увеличивается в 2.5 раза. На практике данные показатели могут незначительно отличаться. Это происходит из-за конструктивных особенностей разных двигателей, а также общей выработки устройства.
Рассмотрим схему подключения данного элемента в цепи асинхронного двигателя. Конденсаторы устанавливают в разрыв питания на выходах основной и пусковой обмотки.
Их можно комбинировать следующим образом:
Эти схемы рассчитаны на подключение асинхронного двигателя на 220в. Данные пропорции носят рекомендательный характер и подбираются индивидуально для каждого типа мотора. Для подбора оптимальной комбинации стоит внимательно следить за работой агрегата.
Например, если мотор начинает сильно перегреваться после установки рабочего конденсатора, стоит понизить его мощность в два раза. Рекомендуется устанавливать конденсаторы с рабочим напряжением не менее 450В.
Зная, как подключается однофазный асинхронный двигатель в сеть 220В, можно подключить любой подобный агрегат без особых опасений. Главное четко представлять схему подключения и иметь под рукой хотя бы один пусковой конденсатор.
Однако для серьезных рабочих станков такой вариант неуместен. Дело в том, что на мощном электроинструменте ставят трехфазные двигатели, которые не получится подключить напрямую в стандартную сеть 220В. Чтобы запитать трехфазный асинхронный двигатель в бытовую сеть, потребуется изучить внутреннюю схему подключения его обмоток.
В электротехнике есть два типа коммутации питания трехфазного асинхронного двигателя:
Перечисленные типы подключений используют на всех типах трехфазных электромоторов. От того, какой метод применен, зависит характер работы двигателя, его максимальные нагрузки. Так двигатели с подключением типа «звезда» обладают плавным запуском, но не могут работать на максимальной нагрузке, заявленной в техническом паспорте. Моторы с «треугольником» наоборот быстро стартуют и могут выдавать максимальную мощь.
Распознать метод обмотки довольно просто. Это можно сделать двумя способами:
Посмотреть номерную табличку на двигателе. Обычно на ней отображены все технические данные, касающиеся работы двигателя. Среди прочего можно встретить два символа:
Необходимо сопоставить, какой из символов в таблице находится под значением 380В. Это может выглядеть следующим образом: 220/380В и рядом с ними символы «треугольник»/«звезда». Данное обозначение говорит, что на моторе, подсоединенном в сеть 380В, работает обмотка звезда.
Однако не всегда на моторе есть подобная табличка. Она может отсутствовать или быть затертой. Данный способ определения больше подходит для новых двигателей, которые никто не ремонтировал и не обслуживал. Старый агрегат лучше проверить самостоятельно. Для этого потребуется второй способ распознания типа обмотки.
Раскрутить блок управления и посмотреть на клеммник. На нем можно увидеть 6 выводов проводов. Соответственно – 3 начала и три конца обмотки. В зависимость от типа коммутации, этих выходов можно говорить о методе обмотки:
Данный способ дает полную картину того, как работает двигатель и по какой схеме он подключен. Зная это, можно подключить мотор к сети 220В.
ИНФОРМАЦИЯ: в редких случаях, раскрутив блок управления, можно обнаружить в нем не 6 контактов, а только 3. Это говорит о том, что схема коммутации находится в самом двигателе — под защитным кожухом со стороны торца.
Данный способ подразумевает подключение трехфазного асинхронного двигателя к электросети 220В посредством конденсатора. Чтобы подключение было правильным, необходимо соблюсти несколько условий:
Для наглядности объяснения обозначим выводы от 1 до 6. Алгоритм подключения:
Этот способ прост и безопасен. Также перед самим подключением рекомендуется прозвонить все обмотки на предмет «пробития» на корпус, а также целостности самих контуров.
Подключить любой асинхронный двигатель к бытовой сети намного проще, чем это может показаться. Главное — знать схемы подключения, а также уметь обращаться с мультиметром.
remboo.ru
Электродвигатель – это агрегат, который при нормальных условиях эксплуатации (отсутствие перегрузок на валу, короткого замыкания питающей сети, перекоса фаз) способен работать вечно. Поэтому в руки домашних мастеров нередко попадают вполне работоспособные экземпляры от давно выкинутых на свалку бытовых или промышленных приборов, станков. Их дальнейшее использование позволяет создавать средства малой домашней механизации без дополнительных затрат. Наибольшее число вопросов при этом вызывает подключение трехфазного электродвигателя к бытовой сети 220 вольт. В этой статье рассмотрено несколько способов решения проблемы.
Знание того, как устроен и работает однофазный двигатель, поможет вам правильно подключить к бытовой сети промышленный трехфазный.
На его статоре устраивают две обмотки, расположенные в пространстве так, что они смещены по окружности друг относительно друга на угол 90 градусов. Однако одного их физического позиционирования для создания вращающегося магнитного поля недостаточно. Поэтому производят электрический сдвиг фаз тока, проходящего по ним. Это делают одним из двух способов:
Переменный ток вызывает в обмотке статора пульсирующее магнитное поле, которое взаимодействует с короткозамкнутым ротором и приводит его в состояние шаткого равновесия. Поэтому заставить вращаться ротор можно, приложив к нему определенное усилие, даже не имея сдвига фаз тока. На практике это свойство используется следующим образом: одна из обмоток делается с меньшим числом витков. Она подключается на время пуска, а потом обесточивается. Преимуществом способа является то, что из-за отсутствия перекоса фаз двигатель меньше греется. Недостатком – меньший вращающий момент на валу и необходимость включения в схему элементов автоматики. Например, теплового реле.
Если электродвигатель мощный – более киловатта, или большое усилие на валу возникает сразу после пуска, то конденсаторную батарею разбивают на две секции. В момент набора оборотов они работают обе, а после выхода на номинальные значения одна из них отключается. Это позволяет избежать сильного перекоса фаз и перегрева электрической машины. Схема подключения однофазного электродвигателя с двумя конденсаторами – пусковым и рабочим – приведена на рисунке ниже.
Подключение двигателя 380 вольт к однофазной сети производится путем изменения способа коммутации выводов обмоток в клеммной коробке и не затрагивает его конструкции. Это делается двумя способами:
Обмотки асинхронного трехфазного двигателя расположены на статоре под физическим углом в 120 градусов. Если две из них объединить, то третья окажется почти перпендикулярной им – отклонение 30 градусов. Поэтому остается лишь правильно подобрать номинал и подключить конденсатор.
Большинство промышленных электродвигателей имеют возможность перехода с 380 В на 220 В и даже 127 В (устаревшие варианты). Для этого производится изменение способа соединения обмоток: со «звезды» на «треугольник». Поскольку в последнем случае обмотки запитаны напряжением 220 вольт, потеря мощности при подключении к однофазной сети составит 30 процентов. Если конструкция такова, что общая точка обмоток находится где-то в глубине статора (только три болта в клеммной коробке), то придется смириться с потерей половины мощности.
Схемы подключения трехфазного двигателя по принципу «звезда» и «треугольник» к бытовой сети 220 вольт приведена ниже.
Технология коммутации обмоток такая: выводы в клеммной коробке соединяются тремя параллельными перемычками (схема «треугольник»). К любым двум парам питающее напряжение подводится напрямую, а к третьей – через конденсатор, который из-за своих габаритов обычно устанавливается отдельно, снаружи.
Создание независимой пусковой обмотки выгодно тем, что мотор будет меньше греться. Для этого надо определить начало и конец каждой катушки. Обычно в клеммной коробке они соответствуют болтам, обозначенным литерами С1 – С4, С2 – С5, С3 – С6. Если вы не уверены, что это именно так, то используйте для прозвонки универсальный тестер в режиме звуковой сигнализации. Любые две катушки соединяются последовательно. Они становятся рабочей обмоткой. К ним питающее напряжение подводится напрямую. В цепь пусковой включается конденсаторная батарея, а также ручной или автоматический коммутатор.
Переделка схемы питания трехфазной электрической машины не принесет плодов, если неправильно подобрать емкости конденсатора.
Если на шильдике мотора читаются все характеристики, то можно все сделать по науке.
Сраб = 2800 x Iном / Uсети . Эта формула верна для способа подключения «звезда».
Сраб = 4800 x Iном / Uсети . Если обмотки соединены «треугольником». Результат в мкФ.
Номинальный ток (Iном) вычисляется по формуле: Iном = P2/1,73·U·cosφ·η.
P2 – указанная мощность в киловаттах; cosφ – коэффициент мощности, но фактически он является выражением угла отставания ротора от вращающегося поля статора; η – коэффициент полезного действия.
Когда табличка утеряна или нечитаемая, то емкость рабочего конденсатора определяется умножением мощности двигателя на 66: Сраб = Р х 66. Если сомневаетесь – взвесьте мотор. Каждые 10 килограмм – это один киловатт (в современном силуминовом корпусе).
Пусковая емкость должна быть в два с половиной или даже три раза больше рабочей.
Конденсатор должен быть «бумажным», для работы в сети переменного тока. Если на его корпусе есть знаки + и –, то – это электролитическая модель, при включении в бытовую сеть она может эффектно взорваться.
Для изменения направления вращения трехфазных асинхронных двигателей, включенных в бытовую сеть 220 вольт 50 Герц, применяется тот же принцип, что и у не подвергшихся переделке. При соединении обмоток звездой или треугольником надо изменить одну точку подключения конденсатора, а у независимой пусковой обмотки меняются местами обе точки соединения ее выводов.
Несмотря на то, что изменение типа питания трехфазного асинхронного двигателя не является процессом противоречащим законам электротехники и не нарушает правил электробезопасности, его нельзя считать вполне нормальным и общепринятым. Если есть возможность, лучше пользоваться техникой, элементы конструкции которой соответствуют друг другу и не являются результатом «танцев с бубном».
electriktop.ru
