Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсаторы – схемы

Профессиональные мастера часто используют в своей деятельности электрическое оборудование с трехфазным двигателем. Нередко им приходится его адаптировать для работы в доступной электросети с напряжением 220 В. Рассмотрим подробно подключение трехфазного двигателя к однофазной сети. Читайте и узнаете, как выполняется проверка перед переделкой, критерии подбора конденсаторов, нюансы определения начала обмоток. Расскажем также об основных схемах подключения электродвигателя к сети 220 В.

Источник wikimedia.org

Проверка трехфазного двигателя перед подключением

Мастера с опытом советуют, перед тем как переделать электродвигатель с 380 на 220 без потери мощности, проверить его техническое состояние, чтобы сэкономить время, избежать ошибок, травмирования, возникновения аварийной ситуации. Это рекомендуется делать, даже если имеется заверенная гарантия о его работоспособности от электрической лаборатории.

Проверка статора и ротора

В конструкции неподвижного статора присутствует передняя и задняя крышка. Между ними расположен корпус. Он обязан быть хорошо сжат. Для стягивания крышек в конструкции предусмотрены шпильки.

В корпусе находится ротор, который вращается на подшипниках. Мастер при проверке обязательно покрутит его рукой и оценит, какое усилие для этого потребовалось. Он также обратит внимание на присутствие или отсутствие биения во время движения подшипников.

Опытный мастер даже сможет определить небольшие дефекты. Тем более он заметит, если ротор начнет заклинивать. Специалист также обязательно послушает, присутствуют ли шумы во время вращения ротора. Может быть, он задевает элементы статора.

Источник profservice24.ru

Идеальный вариант – разборка статора не нового электродвигателя. Это позволяет визуально увидеть его состояние, почистить грязные роторные подшипники и нанести новую смазку.

Проверка параметров обмоток

Перед тем как подключить 3х фазный двигатель на 220 В, специалист обязательно познакомиться с информацией на металлической бирке, закрепленной на корпусе. На ней указываются основные заводские параметры. Эта информация будет верна, если ранее не менялся вариант подключения обмоток электродвигателя.

Может возникнуть ситуация, когда параметры на табличке стерты или бирка вообще потеряна. В этом случае мастер воспользуется своими знаниями относительно раскрутки ротора.

Чтобы легче понять электрические процессы в статоре, нужно представить перед собой трансформаторное устройство тороидального типа с тремя одинаковыми обмотками на магнитопроводе в виде кольца. Статорная схема собирается в корпусе. Снаружи можно увидеть только концы обмоток в количестве 6 штук. Для их подключения в конструкции имеется клеммник. Он закрыт крышкой. Концы обмоток собираются треугольником или звездой. Нужный вариант выполняется путем перестановки перемычек.

Источник uptkenergo.ru

Определение начала обмоток

Перед тем как подключить трехфазный двигатель на 220 с конденсатором, схема подключения которого выполняется по звезде или иным способом, определяют начала обмоток. Это делают при использовании вольтметра и батарейки. Вместо нее нередко применяют электроисточник пониженного переменного напряжения.

При использовании батарейки ее минус соединяют с одним из выводов обмотки, а к плюсу кратковременно прикасаются другим контактом. По электроцепи начинает проходить импульсный электроток, а также появляется электродвижущая сила в остальных обмотках.

Используя вольтметр, проверяется полярность электронапряжения во всех обмотках. В каждой из них началом будет конец с плюсовым потенциалом. Другими словами, стрелка вольтметра должна отклоняться в правую сторону, когда выполняют замыкание цепи. После определения начал их маркируют.

Если используется электроисточник пониженного напряжения от 12 до 36 В, тогда выводы двух обмоток параллельно замыкают. Потом к этим концам подключают вольтметр. Он станет показывать определенные значения, когда на оставшуюся свободную обмотку будет подано переменное напряжение.

Источник rutubelist.ru

Если прибор показывает, что наведенная электродвижущая сила такая же, как и поданное напряжение, тогда обмотки с вольтметром имеют одинаковую полярность. Когда измерительное устройство показывает ноль, мастер выворачивает выводы одной из обмоток. Затем он повторяет измерение. Потом электрик любую обозначенную обмотку, например, третью, соединяет с первой. После этого к ним он подключает прибор. При этом напряжение подается на оставшуюся свободную обмотку. В завершение мастер определяет полярности контактов по значению электродвижущей силе на измерительном устройстве.

Критерии подбора конденсаторов

Перед тем как подключить 3 фазный двигатель в однофазную сеть на 220 без потери мощности или с ее утратой, подбирают рабочий и пусковой конденсатор. При этом учитывают, что в электромоторе по обмоткам, между которыми угол составляет 120°, ровно проходит синусоид электротоков. Именно поэтому двигатель на 380 В является источником вращающегося магнитного поля статора.

Источник pro-samodelkah.ru

Если же использовать напряжение на 220 В, подключив его одновременно на все обмотки, тогда не удастся обеспечить вращение мотору, потому что произойдет уравновешивание магнитных полей. Из-за этого подключается трехфазный электродвигатель в однофазную сеть путем подачи напряжения на одну его часть обычным образом, а на другую – со сдвигом электротока.

Важно! Работоспособность реализуемой схемы напрямую зависит от допустимого напряжения и емкости использующихся конденсаторов.

Если двигатель имеет небольшую мощность, часто устанавливают только один рабочий блок. Когда же нужно запускать более мощный электромотор, в схему еще включают пусковой конденсатор.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

Подбор с учетом допустимого напряжения и емкости

Перед тем как подключить трехфазный двигатель к однофазной сети на 220, схема и расчет конденсаторов которого выполняется по известным формулам, проводят необходимые вычисления. Для этого нужно знать номинальное напряжение и величину тока.

Источник profgbo.ru

На заметку! Специалисты рекомендуют учитывать, что для 1 кВт потребуется емкость конденсатора, равная 70 мкФ. Между этими двумя характеристиками линейная зависимость.

Расчет конденсаторов выполняют с учетом максимальной величины электротока, которая допустима при нагреве провода. В случае, когда двигатель испытывает меньшие нагрузки, тогда рекомендуется уменьшить емкость подключаемых конденсаторов. Выполняют такую процедуру во время наладки. Для этого сначала замеряют амперметром, а затем сравнивают электротоки во всех фазах.

На заметку! Чтобы выполнить запуск электрического двигателя в сети 220 В, часто применяют металлобумажные конденсаторы. У них небольшие номиналы, но они отлично функционируют. Если из них собирать конденсаторную батарею, тогда получается конструкция довольно большого размера. Это иногда доставляет неудобство.

Источник qrz.su

Перед тем как переделать двигатель с 380В на 220В, рекомендуется подготовить электролитические конденсаторы небольших габаритов. Сегодня производители изготавливают такие модели специально для работы с электромоторами на переменном электротоке. Они созданы, чтобы функционировать под различным напряжением. Этот параметр для рабочей электроцепи равен минимум 450 В.

Данная характеристика снижена до 330 В для пусковой схемы, если происходит временное включение под нагрузку. Конденсаторы, рассчитанные на такое напряжение, отличаются еще более меньшими размерами.

На заметку! Когда проводится подключение трехфазного двигателя в однофазную сеть, обычно не обходятся только одним конденсатором. Мастерам приходится собирать целую батарею, в которой устройства будут параллельно и последовательно соединяться. Когда конденсаторы подключаются по параллельной схеме, тогда их емкости складываются. При этом напряжение остается прежним. Если же выполняется последовательное соединение, тогда происходит снижение общей емкости, а электронапряжение делится между конденсаторами.

Источник profgbo.ru

Читайте также:
Конденсатор в электродвигателе: что это такое и для чего он нужен

Используемые типы конденсаторов

У электрической сети, к которой осуществляется подключение, номинальное напряжение составляет 220 В. При этом амплитудная величина равна 310 В. Из-за этого наименьшим пределом для временного функционирования во время пуска является значение в 330 В.

Максимальное напряжение принимается равным 450 В для того, чтобы учесть броски и импульсы, возникающие в электросети. Уменьшать данный параметр запрещается. Если же выполнять включение трехфазного двигателя в однофазную сеть через конденсатор с большей емкостью, чем требуется, тогда придется предусмотреть место для размещения крупногабаритного элемента.

Во время сборки электроцепочки для сдвига фазы можно применить полярные электролитические конденсаторы. Они позволяют протекать электротоку исключительно в одном направлении. При составлении их схемы подключения используют резистор для ограничения силы тока. Если его не устанавливать, тогда конденсаторы быстро потеряют свою работоспособность.

Источник ozone.ru

Важно! Рекомендуется с помощью мультиметра проверять емкость любого используемого конденсатора. Это обязательно нужно делать, если решено установить в цепь элемент с электролитом. Ведь ему свойственно быстро высыхать.

Особенности подключения по схеме звезды

Этот вариант подключения подразумевает сборку концов обмотки в одну точку с помощью горизонтально расположенных перемычек, которые находятся в коробке с клеммами. При этом к ней не подводятся электропровода от внутридомовой сети.

На фазном же проводе сначала устанавливается коммутационный выключатель (автомат). Потом он соединяется с одной клеммой начала обмоток, а к другой – подводится нулевой проводник домашней сети. При этом во время подключения используется рабочий и пусковой конденсатор. Они устанавливаются в параллельной цепочке, которая подсоединяется к клемме, оставшейся свободной после подведения фазы и нуля. К фазному электропроводу пусковой конденсатор подключается через еще один выключатель, а рабочий – соединяется напрямую.

Источник a.d-cd.net

Изначально ротор двигателя неподвижен. Поэтому при запуске его выводят из этого состояния путем раскручивания, чтобы он преодолел силу трения в подшипниках. Во время данного процесса мастер увеличивает магнитный поток статора путем повышения электротока, который проходит через электроцепь с пусковым конденсатором. Как только ротор выйдет на рабочий режим, его отключают. В противном случае обмотка электродвигателя перегреется пусковым электротоком.

На заметку! Из-за неудобства использования переключателя для отключения электроцепи пуска нередко вместо него устанавливают реле.

Определенная часть мастеров применяет пусковую кнопку от стиральной машинки советских времен. Эта деталь отличается наличием автоматически отключающего с задержкой одного из двух контактов. Именно из-за этого такая кнопка популярна у электриков.

Источник wikimedia.org

Описанный вариант подсоединения по звезде применяется для устройств с небольшой мощностью. Если реализуется такая схема подключения 3х фазного двигателя на 220 через конденсаторы с кнопкой, обычным дополнительным выключателем или реле, тогда происходит повышение потерь электроэнергии. Они могут достигать 50% от системы электропитания на 380 В.

Читайте также:
Как правильно подключить тепловое реле к электродвигателю

Особенности подключения по схеме треугольника

Перед тем как переделать двигатель 380 на 220 В по схеме треугольника, собирают внешнюю электроцепочку. Она такая же, что и у подключения звездой. Все внешние провода, включая фазу, ноль и среднюю линию, на которой устанавливаются конденсаторы, последовательно соединяются с перемычками в коробке электромотора.

Схема подключения по треугольнику позволяет подводимому двухфазному напряжению создавать электроток большего значения во всех обмотках по сравнению с соединением звездой. Этот вариант еще отличается меньшими потерями электроэнергии и более высоким КПД.

Важно! Подсоединение трехфазного электродвигателя по треугольной схеме к электросети на 220 В – это способ полезного использования от 70 до 80% потребляемой электрической мощности.

При реализации данного подключения используют конденсаторы с меньшей емкостью. Кроме того, выполняют реверс электродвигателя, потому что во время его запуска он может начать вращаться в другом противоположном направлении. Для этого при подключении звездой и треугольником меняют местами внешние электропровода, подсоединяемые к колодке. Это позволяет изменить направление течения электротока.

Подключение по схеме с конденсаторами, реостатом и дросселем

При таком подсоединении можно использовать почти 90% мощности электродвигателя на 380 В. Данная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть без потери мощности подразумевает предварительную сборку преобразователя 3-фазного напряжения. Для этого многие мастера используют следующие элементы:

• конденсаторную батарею с емкостью 80 мкФ;
• дроссель, у которого индуктивное сопротивление составляет 140 Ом;
• реостат на 1 кВт с сопротивлением 140 Ом.

Данная схема подключения позволяет одной фазе работать как обычно. На второй же устанавливается конденсатор. Благодаря ему происходит сдвиг электротока в переднем направлении на 90° в ту сторону, в которую вращается электромагнитное поле. При этом на третью фазу устанавливается дроссель. Это позволяет формировать отставание тока на значение, которое соответствует углу сдвига.

Важно! Когда создается сдвигающий фазу магнитный момент, в процессе принимают участие все три статорных электротока.

У дроссельного устройства корпус может быть сделан даже из дерева. Его оснащают пружинами и резьбами для настройки воздушного зазора, чтобы иметь возможность выполнять наладку его параметров. При этом сегодня реостат чаще собирают из китайских сопротивлений большой мощности. Однако его также можно сделать из толстой стальной проволоки. Ее наматывают на трубку из асбеста, которую размещают на кирпичах.

На заметку! Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети через конденсатор, схема подключения которого еще включает дроссель и регулируемый реостат, способствует увеличению затраченной электроэнергии на работу устройств. Электросчетчик может даже намотать двойную норму. При этом реостат и дроссель обязательно сильно нагреются. Из-за сложного устройства, недостаточного уровня безопасности и большого расхода электрической энергии преобразователь такой конструкции нечасто используется на практике.

Читайте также:
Как правильно подключиться к трехфазной сети напряжением в 380 вольт

Коротко о главном

Перед подключением трехфазного двигателя к сети на 220 В проверяют ротор, чтобы он не бился и не шумел во время движения. Статор разбирают для нанесения новой смазки. Проверяют также характеристики обмоток и сборочную схему, которую можно изменить путем перестановки перемычек.

Конденсаторы для сдвига фазы подбирают с учетом допустимого напряжения и их емкости. Часто используют маленькие электролитические компоненты. Когда определяют начала обмоток двигателя, применяют вольтметр вместе с батарейкой или электроисточником пониженного напряжения. Само же подключение электродвигателя к сети 220 В проводят по схеме звезды или треугольника, а также при использовании дросселя и реостата.