Как да включите трифазен електродвигател в еднофазна мрежа без пренавиване

Трифазен асинхронен двигател може да работи от еднофазна мрежа като еднофазен със стартов елемент или като еднофазен кондензатор с постоянно включен работен капацитет. Използването на двигател като кондензатор е за предпочитане.

В този случай при стартиране на двигателя в експлоатация, за образуване на въртящо се магнитно поле (в общия случай на елипсовидно) се използват намотки и от трите фази, при които с помощта на трифазна асиметрична система от токове се създава на активно съпротивление R, индуктивност L или капацитет C.

В края на стартирането в повечето случаи една от фазите, заедно с спомагателното съпротивление (R, L или C), се изключва и двигателят се прехвърля в еднофазен режим, при който намотките на статора създават пулсиращо, а не въртящо се магнитно поле.

Използването на трифазни двигатели за работа от еднофазна мрежа

Фигури 1 и 2 показват различни схеми за стартиране на трифазни асинхронни двигатели при работа от еднофазна мрежа.

Ориз. 1. Схеми за свързване към еднофазна мрежа от трифазни двигатели с три клеми:
a — верига с пусково съпротивление, b, c — вериги с работен капацитет

Ако вземем мощността на трифазен двигател, посочен на панела му, като 100%, тогава с еднофазна връзка моторът може да развие 50-70% от тази мощност, а когато се използва като кондензатор-70-85 % или по. Друго предимство на кондензаторния двигател е, че няма специално стартиращо устройство, което е необходимо в еднофазна верига за изключване на стартовата намотка след ускоряване на двигателя.

Ориз. 2. Схеми за свързване на трифазни двигатели с шест извода към еднофазна мрежа:
a — верига с пусково съпротивление, b, c — вериги с работен капацитет

Превключващата верига на фигурите трябва да бъде избрана, като се вземат предвид мрежовото напрежение и номиналното напрежение на двигателя. Например, при извадени три края на намотката на статора (фиг. 1), двигателят може да се използва в мрежа, чието напрежение е равно на номиналното напрежение на двигателя.

С шест изходни края на намотката, двигателят има две номинални напрежения: 127/220 V, 220/380 V. Ако мрежовото напрежение е равно на по -високото номинално напрежение на двигателя, т.е. Uc = 220 V при номинално напрежение 127/220 V или UC = 380 V при номинално напрежение 220/380 V и т.н., след това диаграмите, показани на фиг. 1, а, б. Когато мрежовото напрежение е по -малко от номиналното напрежение на двигателя, схемата, показана на фиг. 1, c. В този случай при еднофазна връзка мощността на двигателя се намалява значително, поради което е препоръчително да се използват схеми с работен капацитет.

Избор на кондензатори при свързване на трифазни двигатели към мрежата

Изчисляването на изходните елементи при използване на трифазни двигатели като еднофазни двигатели изисква познаване на параметрите на еквивалентната верига на двигателя и, като в същото време е сложно, не позволява на повечето вериги да определят точно изискваните стойности, следователно, за двигатели с ниска мощност, на практика най-често стойността на стартовите елементи се определя експериментално. Критерият за правилния подбор на стартовите елементи са стойностите на началния въртящ момент и тока.

Работният капацитет СР (μF) за всяка верига трябва да има определена стойност и може да се изчисли въз основа на напрежението на еднофазната мрежа Uc и номиналния ток Ако във фазата на трифазния двигател: Ср = kIф / Uc където k е коефициент в зависимост от превключващата верига. При честота 50 Hz за веригите на фиг. 1, b и 2, b могат да бъдат взети k = 2800; за веригата на фиг. 1, c — k = 4800; за веригата на фиг. 2, c — k = 1600.

Напрежението в кондензатора Uk също зависи от превключващата верига и мрежовото напрежение. За схемите на фиг. 1, b, c, може да се приеме равно на мрежовото напрежение; за веригата на фиг. 2, b — Uk = 1,15 Uc; за веригата на фиг. 2, e-Uk = 2Uc.

Номиналното напрежение на кондензатора трябва да бъде равно или малко по -високо от изчислената стойност.

Трябва да се помни, че след изключване кондензаторите задържат напрежението на своите клеми за дълго време и създават опасност от токов удар на човек при докосване. Опасността от нараняване е колкото по -висок, толкова по -голям е капацитетът и напрежението в кондензатора, включен във веригата, е по -високо. При ремонт или отстраняване на грешки в двигателя е необходимо да се разрежда кондензатора след всяко изключване. За да се предпази от случайно докосване по време на работа на двигателя, кондензаторите трябва да бъдат здраво фиксирани и оградени.

Стартовото съпротивление Rn се определя емпирично с помощта на регулируемо съпротивление (реостат).

Ако е необходимо да се получи увеличен въртящ момент при стартиране на двигателя, тогава стартовият кондензатор се включва паралелно с работния кондензатор. Капацитетът му обикновено се изчислява по формулата Cn = (от 2,5 до 3) Cp, където Cp е капацитетът на работния кондензатор. Стартовият въртящ момент се получава близо до номиналния въртящ момент на трифазния двигател.