Запуск трехфазных электродвигателей с помощью конденсаторов

Запуск трехфазных электродвигателей с помощью конденсаторов, подключая их к бытовой однофазной электросети, можно осуществлять только в исключительных случаях (когда нет возможности подключиться к трехфазной сети), поскольку в ней сразу возникает вращающееся магнитное поле, создающее условия для того, чтобы ротор вращался в статоре. Помимо прочего, этот режим позволяет достичь максимальной мощности и эффективности работы электромотора.

Для того чтобы достичь максимальной выходной мощности электродвигателя (максимум 70% сравнительно с трехфазным подключением), при подключении к домашней однофазной электросети совершают три обмотки по схеме «треугольник». При подключении по схеме «звезда» максимальная мощность достигает не более 50% от возможной. При однофазном подключении на два выхода создается возможность подключения фазы и ноля без третьей фазы, которую восполняет конденсатор.

От того, как сформирован третий контакт (через фазу или ноль), зависит направление вращения ротора. В режиме одной фазы достигается идентичность частоты вращения трехфазному режиму.

Как подключить электромотор с конденсатором

Асинхронные электромоторы мощностью до 1.5кВт, запускающиеся без нагрузки, требуют для своего подключения только рабочий конденсатор. Один конец конденсатора подключают к нулю, а второй – к третьему выходу треугольника. Для изменения направления вращения ротора подключение конденсатора ведут от фазы.

Если мотор сразу при запуске работает под нагрузкой или его мощность превышает 1.5кВт, в схему вводят пусковой конденсатор, включающийся в работу параллельно рабочему. Он включается всего на несколько секунд и увеличивает пусковой толчок во время старта. При кнопочном подключении пускового конденсатора остальную схему подключают от сети через тумблер или через кнопку с двумя фиксирующими положениями.

Для запуска подключают питание через тумблер или двухпозиционную кнопку, затем нажимают на пусковую кнопку и удерживают ее до запуска электромотора. По осуществлении запуска кнопку отпускают, и ее пружина размыкает контакты и отключает пусковую емкость.

Для реверсивного запуска трехфазных электродвигателей с помощью конденсаторов в сети 220В в схему вводят тумблер переключения, который служит для подключения одного конца рабочего конденсатора к фазе и к нулю.

Если мотор не запускается или слишком медленно набирает обороты, в схему вводят пусковой конденсатор, подключаемый через кнопку «Пуск». Обычно на схемах провода, предназначенные для подключения этой кнопки в режиме реверса, обозначаются фиолетовым цветом. Если реверс не нужен, кнопка с проводами и правый пусковой конденсатор в схему не вводятся. Для запуска двигателя, рассчитанного на 220В, конденсаторы не нужны.

Выбор конденсаторов для электромоторов

Для подключения трехфазных электромоторов к бытовой сети нужно использовать только модели типа МБГЧ, МБПГ, МБГО и БГТ с рабочим напряжением (U раб.) минимум 300 вольт. Обозначение и величина емкости конденсатора указываются на его корпусе.

Расчет емкости

• Для подключения звездой используют формулу Сраб.=2800х(I/U), а для подключения треугольником – Сраб.=4800х(I/U), где Сраб. – это емкость рабочего конденсатора в мкФ, I – потребляемый мотором ток (по паспорту), U – напряжение сети, равное 220 вольтам. Емкость пусковых конденсаторов, обычно превышающую емкость рабочих конденсаторов вдвое-втрое, подбирают экспериментальным путем.
• Расчет надо составлять на номинальную мощность, поскольку при работе в половину силы электромотор будет нагреваться. Для уменьшения тока в обмотке необходимо уменьшить емкость рабочего конденсатора. Если емкости не хватает до необходимой, электродвигатель будет развивать низкую мощность.
• Лучше всего начинать подбор конденсатора для трехфазного электродвигателя с наименьшего допустимого значения емкости, и постепенно увеличивать показатель до оптимальной величины.
• При долгой работе без нагрузки электромотор, переделанный с 380В на 220В, сгорит.
• После отключения агрегата на выводах конденсаторов долго сохраняется напряжение опасной величины, поэтому их надо ограждать во избежание случайного прикосновения.
• Необходимо разряжать конденсаторы каждый раз перед началом их эксплуатации.
• Трехфазный электромотор мощностью свыше 3кВт нельзя подключать к домашней электросети на 220 вольт, потому что при неправильно подобранной защите будет плавиться изоляция проводов и выбиваться пробки, в худшем случае возможно возгорание.

При соблюдении вышеперечисленных правил и рекомендаций подключение трехфазного электродвигателя к бытовой сети не представляет сложности. Не следует только забывать о технике безопасности.

Запуск трехфазного двигателя без конденсаторов: 4 цепи

Максимально вставленный резистор R7 закрывает электронный ключ.

Содержание

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов: 4 схемы для начинающих электриков

Асинхронные двигатели просты в изготовлении, дешевы и широко используются в различных отраслях промышленности. Домашние мастера не могут обойтись без них, подключая их от 220 вольт с пусковыми и ходовыми конденсаторами.

Но есть и альтернатива. Это подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов, которая также имеет право на существование.

Ниже приведены 4 схемы такой конструкции. Вы можете выбрать любой из них в соответствии с вашими личными интересами и местными условиями эксплуатации.

Впервые я столкнулся с этим в конце 1998 года, когда друг-инженер связист пришел в нашу релейную лабораторию с журналом “Радио 1996”, выпуск 6, и показал нам статью о бесконденсаторном запуске.

Мы сразу же решили попробовать, потому что у нас были все детали, включая тиристоры и подходящий двигатель. Это был просто перерыв на обед.

Для испытания мы спаяли электронный блок с помощью шарнирного узла. Это заняло у нас меньше часа. Схема работала практически без регулировок. Мы оставили его для наждака.

Меня порадовал небольшой размер блока и отсутствие необходимости в конденсаторах. Мы не заметили большой разницы в потере мощности по сравнению с конденсаторным запуском.

В однофазных конденсаторных двигателях обмотка конденсатора работает постоянно. Две обмотки – основная и вспомогательная – смещены относительно друг друга на 90°. Это позволяет изменить направление вращения на противоположное. Конденсатор в этих двигателях обычно прикреплен к корпусу, и его нетрудно определить.

Асинхронный или коммутаторный: как их отличить?

В целом, тип двигателя можно отличить по заводской табличке, на которой написаны данные и тип двигателя. Но это только в том случае, если он не был отремонтирован. В конце концов, под корпусом может быть что угодно. Поэтому, если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Вот как выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Коллекторные двигатели

По конструкции различают асинхронные и коллекторные двигатели. Коллекторный двигатель всегда имеет щетки. Они расположены вблизи коллектора. Еще одним обязательным атрибутом этого типа двигателя является наличие медного барабана, разделенного на секции.

Эти двигатели выпускаются только однофазными и часто устанавливаются в бытовых приборах, так как обеспечивают высокое число оборотов при запуске и после ускорения. Они также удобны в том смысле, что легко позволяют менять направление вращения – достаточно изменить полярность. Также легко изменить скорость, изменяя амплитуду питающего напряжения или угол отсечки. Именно поэтому такие двигатели используются в большинстве бытового и строительного оборудования.

Конструкция коллекторного двигателя

Недостатком двигателей с коммутатором является то, что они шумят на высоких скоростях. Вспомните дрель, болторез, пылесос, стиральную машину и т.д. Их работа очень шумная. Коллекторные двигатели не так сильно шумят на низких оборотах (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент заключается в том, что наличие щеток и постоянное трение делают необходимым регулярное обслуживание. Если контактное кольцо не чистить, графитовый мусор (от трущихся щеток) может привести к слиянию соседних секций в барабане, двигатель просто перестанет работать.

Асинхронный

Асинхронный двигатель имеет стартер и ротор и может быть однофазным или трехфазным. Эта статья посвящена подключению однофазных двигателей, поэтому мы обсудим только их.

Асинхронные двигатели имеют низкий уровень шума во время работы, поэтому их устанавливают в оборудовании, где уровень шума является критическим. К ним относятся кондиционеры, сплит-системы и холодильники.

Конструкция асинхронных двигателей

Существует два типа однофазных асинхронных двигателей – бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Разница в том, что в однофазных бифилярных двигателях пусковая обмотка действует только до момента запуска двигателя. Затем он отключается специальным устройством – центробежным выключателем или пусковым реле (в холодильниках). Это необходимо, поскольку после ускорения он только снижает эффективность.

В однофазных конденсаторных двигателях обмотка конденсатора работает постоянно. Две обмотки – основная и вспомогательная – смещены относительно друг друга на 90°. Это позволяет изменить направление вращения на противоположное. Конденсатор в этих двигателях обычно прикреплен к корпусу, и его нетрудно определить.

Более точное определение того, имеет ли человек дело с биполярным или конденсаторным двигателем, может быть получено путем измерения обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки меньше половины (разница может быть и больше), то, вероятно, вы имеете дело с двухполюсным двигателем, и эта вспомогательная обмотка является пусковой, что означает, что в цепи должен присутствовать пусковой выключатель или реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки всегда находятся в работе, и однофазный двигатель может быть подключен с помощью простой кнопки, выключателя, автомата.

Добавлено спустя 1 минуту 37 секунд:
кстати, почему это в ремонте.

Как запустить электродвигатель без конденсатора?

220 В. Обычно для запуска используются конденсаторы. Согласно рекомендуемым расчетам, на 1 кВт мощности требуется 66 мкФ. Поэтому в моем случае 66 x 0,75 = 50 мкФ. Проблема заключалась в том, что имелся только один бумажный конденсатор 20 мкФ x 400 В. С его помощью двигатель включился, как бы нехотя, но включился. Затем что-то случилось с конденсатором – двигатель не заводился сам по себе, а крутить рукоятку вручную было не очень весело. Новые конденсаторы относительно дороги. Я начал думать об этом:
Конденсатор необходим в двигателе для сдвига фазы между пусковой и рабочей обмотками (когда запуск двигателя обязателен). Но что если тиристор сдвигает фазу! После поиска в интернете я нашел одну схему, где автор предлагает семисторонний запуск двигателя, я думаю, что он не совсем понимает, что он сделал правильно (смесь запуска с симисторным аналогом конденсаторного запуска и с короткозамкнутым стартером). Отсюда высокие потери мощности. http://www.radiopill.net/load/dlja_doma . 76-1-0-660
Не будучи полностью уверенным в работоспособности схемы, которую я придумал, я решил сделать тиристорный регулятор немного сложнее, чем требовалось. Это не сработает здесь, вы можете использовать это в другом месте, в другом месте.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Любой цвет!

Подпишитесь и получите два купона на $5 каждый:https://jlcpcb.com/cwc

_________________
Глобализм, нет.
Глобализация – это смерть суверенных государств.
Независимым может считаться только то государство, которое санкционировано торговцами дрянной демократией и их пособниками.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + шаблон

Модули Navigator позволяют значительно сократить время проектирования оборудования. Во время вебинара 17 ноября вы сможете узнать о новых семействах Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, как легко добавить функцию позиционирования с повышенной точностью с помощью двухдиапазонного приемника и навигационной функции MEMS-датчика. Работайте в Teseo Suite и смотрите результаты полевых испытаний.

_________________
Глобализм – нет.
Глобализация – это смерть суверенных государств.
Независимой может считаться только та страна, которая была санкционирована агитаторами дерьмократии и их пособниками.

Компания Infineon выпустила семейство 40-вольтовых МОП-транзисторов OptiMOS 5. Эти транзисторы относятся к категории MOSFET нормального уровня и имеют более высокое пороговое напряжение (по сравнению с другими низковольтными MOSFET) для обеспечения защиты от ложных срабатываний в условиях повышенного шума.

_________________
Я еще не думал о подписи.

Схема хороша и нужна в гараже и лесу, но щетки в заголовке статьи – это пустая трата времени. многие люди даже не посмотрят туда.
Я бы не стал строить их на Ку202н, они слишком дубовые и слишком большие для 2 трамвайных остановок. Они открыты в сифу ток THM199 транзюк для гальваноразвязки 2 тиристора хотя в этой схеме, вроде бы, это не нужно, но можно без выбора запихать любую хрень из металлолома и наплевать на симметрию 0 и сделать сифу узел 1 (хочет на 2т117 как в паромном стартере СССР) стоит симистор ТС112-40) хочет 2 инлайн cou2xx из Муморки

Добавлено спустя 1 минуту 37 секунд:
кстати, почему это в ремонте.

_________________
Мудрость (опыт и выносливость) приходит с годами.
Все ваши беды и проблемы связаны с недостатком знаний.
Мудрый человек может учиться у дурака, а дурак может учиться у …
Альберт Эйнштейн не поможет, ВВП не спасется, а МЧС опоздает.
Так что теперь Дураки и Толеранты умирают по пятницам!

_________________
Мудрость (опыт и стойкость) приходит с годами.
Все ваши беды и проблемы – от недостатка знаний.
Мудрый человек может учиться у дурака, а дурак может учиться у …
Альберт Эйнштейн не поможет, ВВП не спасет, а МЧС опоздало.
Так что теперь Дураки и Толерантные умирают по пятницам!

Последний раз редактировалось Николай Петрович Tue Sep 26, 2017 11:07:12 am, всего редактировалось 1 раз.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто в настоящее время находится на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей или гостей: 16

Электродвигатель асинхронного типа – это устройство переменного тока, в котором напряжение находится в роторе. Основной задачей тока ротора является создание крутящего момента посредством электромагнитной индукции, возникающей от магнитного поля обмотки статора.

Теория В. Голика

Данная реализация основана на запуске двигателя с помощью имеющихся цепей. Силовая часть электрического выключателя, которая используется для коммутации, состоит из следующих сильных компонентов

• два диода: VD 1 и 2;
• тиристоры: VS 1 и 2.

Все эти части соединены с помощью простой мостовой схемы. Однако в данной схеме эти элементы выполняют другую функцию – они реализуют шунтирование обмотки подключенного двигателя через свои “руки” из одного диода и одного транзистора. Это происходит, когда устройство достигает параметров амплитуды синусоиды, показанных на диаграмме. Эта комбинация образует электронный двунаправленный триггер, который реагирует на гармонические волны во время работы. Они бывают двух типов:

• положительный;
• отрицательный.

VD диоды 3 и 4 используются для реализации импульсного напряжения с двумя полупериодами. Этот сигнал передается непосредственно на схемы управления. Он ограничен и дополнительно стабилизирован резистором R1 и стабилизатором VD5.

Сигналы на открытие тиристоров электрического переключателя поступают от двухполюсных транзисторов, на рисунке обозначенных VT 1 и 2. Переменный резистор R7, номиналом 10 кОм, выполняет важную функцию регулирования момента открытия тиристора.

Когда его регулятор находится в положении начального сопротивления, электроагрегат будет работать даже при самом низкоамплитудном напряжении, которое имеет место в обмотке “В”.

Наличие на входе наибольшего резистора R7 позволяет деактивировать ключ. Схема активируется, когда положение вышеуказанного движка резистора соответствует наибольшему сдвигу фазы тока между катушками.

Запуск схемы довольно прост – ползунок R7 нужно перевести в положение, полностью соответствующее наибольшему сдвигу фаз токов между катушками. Затем контроллер изменяет режим работы, определяя таким образом наиболее стабильный режим работы, который напрямую зависит от уровня приложенной нагрузки и мощности двигателя. Приводы с различными номиналами взаимозаменяемы и широко представлены на внутреннем рынке.

Силовые компоненты системы, рассчитанные на работу с маломощными двигателями, могут быть спроектированы без радиаторов охлаждения в конструкции. Когда распределители работают на максимальной мощности, требуется теплоотвод.

Электроагрегаты питаются от сети 220 В. Отдельные компоненты должны быть тщательно изолированы и защищены от случайного контакта. Соблюдение мер безопасности – еще один важный аспект реализации соединения, который необходимо соблюдать.

Рекомендуется к использованию – установка стартера не вызовет никаких проблем. В результате при подключении двигатель запускается с максимальной мощностью и практически без потери мощности, в отличие от стандартной схемы с использованием конденсатора.

Определение схемы электропроводки

Прежде чем выбрать конкретную схему подключения электродвигателя 220 В, необходимо определить, какое у него соединение обмоток и при каких номиналах он вообще может работать. Для этого выполните следующие действия:

• Найдите и проанализируйте паспорт двигателя.

Паспорт содержит всю важную информацию, например, обозначение типа соединения ∆ – дельта или звезда – Yмощность, количество оборотов, напряжение (220 или 380 или 220/380) и возможность подключения по определенной схеме.

• Откройте клеммную коробку и проверьте на практике правильность схемы..

Начало и конец каждого витка подписывается в соответствии с вышеуказанной числовой номенклатурой. Пользователю остается проверить на схеме перемычек, является ли соединение звездой или треугольником.

Обратите внимание! Если на заводской табличке (информационном листе) имеется следующий знак Y и только 380 В, то при подключении двигателя в треугольник обмотка сгорит. Только профессиональные электрики могут перевести такой двигатель на 220 В. Поэтому нет никакого резона его модифицировать, тем более что сейчас существует множество агрегатов, способных работать в альтернативном режиме – как на 220, так и на 380 В.

Открытие окна терминала Источник pikabu.ru

Для двигателя мощностью 1,1 кВт достаточно конденсатора емкостью 80 мкФ. В нашем случае мы используем 4 штуки емкостью 20 мкФ. Мы соединяем их вместе с помощью паяных перемычек. Они будут выполнять функцию запуска и дальнейшей работы.

Трехфазный двигатель в однофазной цепи без конденсаторовПринципиальная схема

Принципиальная схема

Наткнувшись на эту схему в Интернете, человек будет очень рад. Кстати, это решение было впервые опубликовано в 1967 году.

Стоимость невелика, так почему бы не попробовать создать устройство, которое обеспечит бесперебойное подключение асинхронного трехфазного двигателя к однофазной сети. Но прежде чем вооружиться паяльником, следует ознакомиться с отзывами и комментариями.

Теоретически схема верна, но на практике она обычно не работает. Возможно, требуется более тщательная настройка. Невозможно утверждать это однозначно или дать гарантию. Большинство участников форума считают, что установка такого устройства – пустая трата времени, хотя некоторые утверждают обратное.

Из этого аргумента можно сделать следующие выводы:

• схема может работать с двигателем мощностью до 2,2 кВт и скоростью вращения 1 500 об/мин
• большие потери мощности на валу двигателя;
• схема требует тщательной опции задающей цепи C1R7, которую нужно настроить так, чтобы напряжение на конденсаторе открывало и закрывало ключ, скорее всего перестали работать транзисторы ключа, для этого нужно заменить резистор R6 или один из R3R4;
• Более надежными способами подключения трехфазного двигателя к однофазной сети являются конденсаторы или частотный преобразователь.

Эта схема была усовершенствована в 1999 г. Были усовершенствованы две простые схемы для работы трехфазного двигателя в однофазной сети без конденсаторов.

Оба были протестированы на электродвигателях мощностью от 0,5 до 2,2 кВт и показали неплохие результаты (время запуска немного больше, чем в трехфазном режиме).

В целях экономии средств можно подключить трехфазный двигатель с помощью современных схем.

В этих схемах используются симисторы, которые управляются импульсами разной полярности, и симметричный диод, который создает управляющие сигналы в течение каждого полупериода напряжения питания.

Цепь №1 для низкоскоростных двигателей

Он предназначен для запуска электродвигателя с номинальной скоростью вращения, равной или менее 1500 об/мин. Обмотки этих двигателей соединены в треугольник. Фазовращатель в этой схеме представляет собой специальную цепь.

Изменяя сопротивление, мы получаем напряжение на конденсаторе, смещенное от основного напряжения питания на определенный угол.

Ключевым элементом в этой схеме является симметричный диод. Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня, при котором диод переключается, заряженный конденсатор подключается к управляющему контакту симистора.

В этот момент активируется двунаправленный переключатель питания.

Цепь № 2 для высокоскоростных электрических машин

Он необходим для пуска электродвигателей с номинальной скоростью вращения 3000 об/мин и двигателей, работающих на механизмах со значительным моментом пускового сопротивления.

В этих случаях требуется более высокий пусковой момент. По этой причине был изменен способ подключения обмотки двигателя для получения максимального пускового момента. В этой схеме фазосдвигающие конденсаторы заменены парой электронных переключателей.

Первый ключ подключается последовательно с фазной обмоткой и создает индуктивный сдвиг тока в цепи. Второй подключен параллельно фазной обмотке и создает опережающее емкостное смещение тока в фазной обмотке.

Эта схема учитывает обмотки двигателя, смещенные в пространстве относительно друг друга на 120 электрических градусов.

Регулировка заключается в определении оптимального угла сдвига тока в фазных обмотках, при котором двигатель надежно запускается.

Эта операция может быть выполнена без использования специального оборудования.

Процесс осуществляется следующим образом. Двигатель приводится в действие ручным стартером ПНВС-10, центральный полюс которого подключен к цепи сдвига фаз.

Контакты центрального полюса замыкаются только при нажатии кнопки пуска.

При нажатии этой кнопки выбирается необходимый пусковой момент путем вращения двигателя с помощью триммера. То же самое относится и к другим схемам.

Читайте далее:

• Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
• Биполярные транзисторы.
• Основные параметры выпрямительных диодов; Школа для инженеров-электриков: Электротехника и электроника.
• Принцип работы транзисторов Мосфета.
• Рабочие характеристики асинхронного двигателя; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Как найти начало и конец обмотки электродвигателя – ООО «СЗЭМО Электродвигатель».
• Как запустить однофазный двигатель в обратном направлении – несколько примеров.

Методы пуска трехфазного асинхронного двигателя

Методы пуска трехфазного асинхронного двигателя обычно включают прямой пуск, пуск при пониженном напряжении и плавный пуск.

Прямой пуск
Этот вид пуска является самым основным и простым в пуске двигателя. Метод характеризуется меньшими затратами, простым оборудованием и небольшим количеством. Хотя время пуска короткое, крутящий момент при пуске меньше, а ток большой, что подходит для пуска двигателей малой мощности.

Пуск при пониженном напряжении
Метод пуска при пониженном напряжении может применяться в асинхронных двигателях среднего и большого размера для ограничения пускового тока. Когда двигатель закончит запуск, он возобновит работу при полном давлении. Однако в результате пуска при пониженном напряжении пусковой момент снизится. Поэтому пуск при пониженном напряжении подходит только для пуска двигателя без нагрузки или при небольшой нагрузке. Ниже приведены некоторые распространенные методы пуска при пониженном напряжении.

• Пуск последовательного сопротивления цепи статора
  В цепь обмоток статора двигателя вставлен трехфазный электрический дроссель. Электрический реактор можно просто рассматривать как катушку, которая может создавать индуцированную электродвижущую силу для снижения прямого входного напряжения промышленной частоты.
• Пуск по схеме «звезда-треугольник»
  При нормальной работе 3-фазный асинхронный двигатель, обмотка статора которого предназначена для соединения в треугольник, может запускаться по схеме «звезда» при запуске, чтобы уменьшить напряжение каждой фазы двигателя, а затем уменьшить пусковой ток. После завершения запуска он подключается в треугольник.
  Пуск по схеме звезда-треугольник широко используется из-за его преимуществ, включая простое пусковое оборудование, низкую стоимость, более надежную работу и простоту обслуживания.
• Пуск автотрансформатора
  Пуск автотрансформатора при пониженном напряжении означает, что пониженное напряжение сети подается на обмотки статора двигателя до тех пор, пока скорость не приблизится к устойчивому значению, после чего двигатель подключается к электросети.
  При пуске переключатель переводится в положение «пуск», и автотрансформатор подключается к сети с последующим подключением к обмоткам статора двигателя для обеспечения пуска при пониженном напряжении. Когда скорость вращения приближается к номинальному значению, переключатель переводится в положение «работа», и двигатель напрямую подключается к сети при работе на полном давлении через отключающий автотрансформатор.

  Автотрансформаторный пуск при пониженном напряжении вводится в звезду для двигателей большой мощности или нормальной работы с пуском под определенной нагрузкой. В зависимости от нагрузки ответвление трансформатора выбирается в соответствии с требуемым пусковым напряжением и пусковым моментом. В этот момент пусковой момент еще ослаблен, но не уменьшен на треть (по сравнению с пуском при пониженном напряжении звезда-треугольник). Однако автотрансформатор крупногабаритный и легкий, с высокой ценой и неудобством в обслуживании, который не позволяет часто перемещать.

Устройство плавного пуска
Устройство плавного пуска — это устройство управления нового типа, основными преимуществами которого являются плавный пуск, малая нагрузка и энергосбережение, а также быстрота. Одной из наиболее важных особенностей является то, что электронная схема проводится в кремниевом управляемом выпрямителе двигателя при тандемном соединении источника питания. Использование устройства плавного пуска для подключения источника питания к двигателю и различных методов управления углом проводимости в выпрямителе, управляемом кремнием, может привести к постепенному увеличению входного напряжения двигателя от нуля и передаче всего напряжения на двигатель от начала до конца, что называется плавным пуском. При таком запуске крутящий момент двигателя будет постепенно увеличиваться с увеличением скорости. По сути, устройство плавного пуска представляет собой регулятор напряжения, который только изменяет напряжение без изменения частоты при пуске.

Пускатели трехфазных двигателей против однофазных

Опубликовано 11 августа 2022 г. пользователем springercontrols

Распределение электрической нагрузки называется ее фазой и может быть описано как однофазный или трехфазный двигатель, в зависимости от количества фаз питания. То, как запускается каждый из этих двигателей, зависит от различных пусковых механизмов, хотя все они состоят из спиральной пусковой обмотки, а некоторые двигатели оснащены конденсатором. Понимание различий между источниками питания двигателя поможет определить, какой из них лучше всего подходит для конкретного применения.

Как запускаются двигатели: понимание различий

Пускатели представляют собой электрические устройства, подобные реле, независимо от того, являются ли они однофазными или трехфазными двигателями. В отличие от реле, пускатели безопасно включают и выключают питание двигателя, обеспечивая при этом защиту от перегрузки по току и низкого напряжения. Все пускатели двигателей имеют два основных компонента: электрический контактор и схему защиты от перегрузки. Контактор включает или выключает электропитание двигателя, а схема защиты от перегрузки защищает двигатель от потенциального вреда от перегрузок.

Функция пускателя двигателя до:

• Защита двигателя от перегрузки по току и низкого напряжения.
• Изменить направление вращения двигателя.
• Безопасный запуск или остановка двигателя.

Понимание того, как запускаются эти двигатели, также требует понимания самих пускателей двигателей.

Пускатель однофазного двигателя

Однофазные двигатели питаются от однофазной энергии, которая превращает электрическую энергию в механическую. Проводка однофазного двигателя либо горячая, либо нейтральная, при этом схема работает через два провода. Ток, протекающий по этим двум проводам, остается неизменным только при одном переменном токе. Поскольку большинство пускателей электродвигателей предназначены для трехфазного питания, для адаптации этих пускателей к однофазному питанию требуется специальная проводка.

Основное преимущество однофазных двигателей

заключается в том, что они могут работать от однофазного источника питания, который легко доступен в большинстве мест.

К их недостаткам относятся: 

• Не может работать с тяжелыми нагрузками, необходимыми для работы промышленного оборудования.
• Первоначально крутящий момент недостаточен для двигателей меньшего размера (менее киловатта) для прямого запуска с использованием однофазного источника питания.
• Для правильной работы требуется дополнительная схема, например, пускатель двигателя.

Используемые в основном в жилых и коммерческих помещениях, однофазные двигатели редко используются в промышленных условиях из-за доступных требований к мощности и крутящему моменту.

Приложения включают:

• Воздуходувки
• Сверла
• Системы гаражных ворот
• Электроинструмент
• ОВКВ жилого и коммерческого назначения
• Мелкий сельскохозяйственный инвентарь
• Пылесосы
• Стиральные машины

Почти все бытовые приборы в Соединенных Штатах используют однофазный источник питания, поскольку в большинстве домов однофазное питание легкодоступно.

3-фазный пускатель двигателя

Пускатель трехфазного двигателя состоит из реле перегрузки и контактора. Когда катушка на контакторах находится под напряжением, это создает электромагнитное поле, которое замыкает контакты и передает питание на двигатель. Когда катушка контактора обесточена, пружины размыкают контакты, и питание двигателя отключается.

Обладают следующими преимуществами:

• Проще в изготовлении и экономичнее.
• Легко работать с большими нагрузками.
• Более высокий общий КПД по сравнению с однофазными двигателями.
• Предпочтительно для промышленного и коммерческого применения.

К их недостаткам относятся: 

• Плохой пусковой момент.
• Запаздывающий коэффициент мощности, особенно при работе с малыми нагрузками.
• Токи заметно увеличиваются при первом запуске.

Альтернативные методы запуска трехфазных двигателей

Существует несколько других способов запуска трехфазного двигателя. Они несколько различаются в зависимости от типа трехфазного двигателя, доступного напряжения/тока и требуемого крутящего момента двигателя. Существует два типа: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с контактным кольцом.

Наряду со стандартными пускателями двигателей, другие методы пуска двигателей с короткозамкнутым ротором включают:

• Автотрансформатор : Использование автотрансформатора снижает необходимое пусковое напряжение с установленными обмотками автотрансформатора, поэтому он находится внутри цепи. Это применяет 60-80 процентов сетевого напряжения во время запуска, подключая его к полному сетевому напряжению, как только он достигает достаточной скорости. Перекидной переключатель подключается к «пуску» и при достижении 80 процентов номинальной скорости переходит в «работу», отключая автотрансформатор от цепи. Этот метод, используемый в двигателях мощностью 25 лошадиных сил и более, требует низкого пускового тока и приводит к небольшим потерям мощности, но значительным потерям крутящего момента.
• Сопротивление статора : При этом используется внешнее сопротивление для последовательного соединения каждой фазы с обмоткой статора, что приводит к падению напряжения. Это снижает напряжение на клеммах двигателя, уменьшая пусковой ток. По мере ускорения двигателя это внешнее сопротивление постепенно уменьшается, при этом сопротивление полностью отключается, как только двигатель достигает номинальной скорости. Однако этот метод снижает пусковой крутящий момент и тратит много энергии.
• Звезда-треугольник : Этот метод требует, чтобы обмотка статора в двигателе подключалась к соединению звезда при запуске и после достижения достаточной скорости переключалась на соединение треугольником. Шесть выводов обмотки статора подключаются к переключателю в звезде, уменьшая пусковой ток. При достижении 80 процентов номинальной скорости переключатель переключается на соединение треугольником с обмотками статора. Этот метод значительно снижает пусковой момент, поэтому используется только для двигателей мощностью до 25 л.с.

Хотя их методы пуска несколько различаются, методы прямого пуска, автотрансформатора и статорного сопротивления одинаковы для двигателей с короткозамкнутым ротором и двигателей с контактными кольцами. В дополнение к этим трем методам пуска в двигателях с контактными кольцами также используется метод, называемый сопротивлением ротора для пуска.

Сопротивление ротора использует переменное сопротивление в соединении звездой, которое затем соединяется с цепью ротора через токосъемные кольца, подавая полное напряжение на обмотки статора. После запуска реостат устанавливается в положение «выключено», что обеспечивает максимальное сопротивление последовательно с каждой из фаз цепи ротора. Это снижает пусковой ток и увеличивает пусковой момент из-за сопротивления внешнего ротора.