Підключення трифазного двигуна до 220. Однофазні електродвигуни

Якщо просто підключити трифазний двигун до мережі 220 вольт просто з'єднавши обмотки з мережею живлення, то ротор не буде рухатися з тієї простої причини, що відсутнє обертове магнітне поле. Для того щоб його створити необхідно зрушити фази на обмотках за допомогою спеціальної схеми.

З курсу електротехніки відомо, що конденсатор, включений в електричний ланцюг змінного струму, зрушуватиме фазу напруги. Це відбувається через те, що під час його заряду відбувається поступове зростання напруги, час якого визначається ємністю конденсатора і величиною струму, що протікає.

Виходить, що різниця потенціалів на висновках конденсатора завжди запізнюватиметься по відношенню до мережі живлення. Цим ефектом користуються для підключення трифазних двигунів в однофазну мережу.

На малюнку представлена ​​схема підключення однофазного двигуна при різних способах. Очевидно, що напруга між точками A і C, також B і C буде зростати із запізненням, що створить ефект магнітного поля, що обертається. Номінал конденсатора в з'єднаннях типу трикутник розраховується за формулою: C = 4800 * I / U, де I - це робочий струм, а U - напруга. Місткість у цій формулі обчислюється в мікрофарадах.

У з'єднаннях за способом «зірка», яке найменш переважно потрібно використовувати в однофазних мережах через меншу потужність, що віддається, застосовують іншу формулу C=2800*I/U. Очевидно, що конденсатори вимагають менших номіналів, що пояснюється меншими пусковими та робочими струмами.

Представлена ​​вище схема підходить тільки для тих трифазних електродвигунів, потужність яких не перевищує 1,5 кВт. При більшій потужності знадобиться застосування іншої схеми, яка крім робочих характеристик гарантовано забезпечить пуск двигуна та його вихід у робочий режим. Така схема представлена ​​на наступному малюнку, де додатково є можливість реверсу двигуна.

Конденсатор Сpзабезпечує роботу двигуна в штатному режимі, а Cп– потрібен при пуску та розгоні двигуна, який робиться протягом кількох секунд. Резистор R розряджає конденсатор після запуску та розмикання кнопкового вимикача Кн, а перемикач SAслужить для реверсу.

Місткість пускового конденсатора зазвичай застосовується вдвічі більшою, ніж ємність робочого конденсатора. Для того, щоб набрати потрібну ємність, використовують зібрані батареї з конденсаторів. Відомо, що паралельне з'єднання конденсаторів підсумовує їхню ємність, а послідовне – обернено пропорційно.

При виборі номіналів конденсаторів керуються тим, що їхня робоча напруга повинна бути більшою за напругу в мережі мінімум на один щабель, а це забезпечить їх надійну роботу при пуску.

Сучасна елементна база дозволяє використовувати конденсатори високої ємностіпри невеликих габаритах, що спрощує підключення трифазних двигунів в однофазну мережу 220 вольт.

Підсумки

• Асинхронні машини можуть підключатися і в однофазні мережі 220 вольт за допомогою фазозсувних конденсаторів, номінал яких розраховується, виходячи з робочої напруги і споживаного струму.
• Двигуни, що мають потужність понад 1,5 кВт, потребують підключення та пускового конденсатора.
• Підключення способом "трикутник" є основним в однофазних мережах.

Дізнайтесь як все підключається на практиці з відео

Підключення електродвигуна 380В на 220В виконується через конденсатор. Для такого підключення необхідно використовувати паперові (або пускові) конденсатори, при цьому ВАЖЛИВОщоб номінальна напруга конденсаторабуло більше або дорівнює напрузі мережі(при цьому рекомендується щоб напруга конденсатора була в 2 рази більше напруги мережі). Можуть застосовуватися конденсатори наступних марок (типів):

МБГО, МБГЧ, МБГП, МБГТ, МБГВ, КБГ, БГТ, ОМБГ, K42-4, К42-19 та ін.

Ємність конденсатора можна визначити за наведеними нижче формулами, або за допомогою .

Перше, що необхідно зробити, - це правильно з'єднати висновки обмоток електродвигуна. Як вже відомо зі статті: обмотки електродвигуна можна з'єднати по (позначається - Y) або по (позначається - Δ), при цьому, як правило для підключення електродвигуна на 220В застосовується схема «трикутник», щоб визначитися зі схемою з'єднання обмоток необхідно подивитися на прикріпленому до нього шильдику:

Запис: «Δ/Y 220/380V» означає, що для підключення даного електродвигуна на 220В необхідно з'єднати його обмотки за схемою, а для підключення на 380В - за схемою, як це зробити.

Друге, з чим необхідно визначитися - це як буде здійснюватися запуск електродвигуна, під навантаженням (коли вже в момент запуску електродвигуна до його валу прикладено навантаження і він не може вільно обертатися) або без навантаження (коли вал електродвигуна в момент запуску вільно обертається, наприклад наждак , вентилятор, циркулярна пилка і т.п.).

При запуску двигуна без навантаження застосовується 1 конденсатор який називається робочим, а при необхідності запуску двигуна під навантаженням у схемі, крім робочого, додатково застосовується 2-й конденсатор, який називається пусковим, він включається тільки в момент запуску.

Розберемо схеми підключення електродвигуна 380 на 220 для обох випадків:

1. Схеми підключення електродвигуна через конденсатор.

1) Підключення електродвигуна через конденсатор за схемою «трикутник», запуск без навантаження:

Місткість робочого конденсатора для підключення електродвигуна при схемі з'єднання обмоток «зіркою» розраховується за формулою:

Cр=2800 * Iн/ Uз; мкф

де: Iн-номінальний струм електродвигуна в Амперах (приймається відповідно до паспортних даних електродвигуна); Uз- Напруга мережі у Вольтах.

Якщо запуск двигуна 380 на 220 Вольт відбувається під навантаженням, у схемі додатково повинен застосовуватися пусковий конденсатор інакше сили моменту на валу електродвигуна не вистачить для його розкручування і двигун не зможе запуститися.

Пусковий конденсатор підключається паралельно робочому і повинен включатися тільки в момент запуску двигуна після того, як двигун набере оберти його необхідно відключати.

Ємність пускового конденсаторамає бути у 2,5 — 3 рази більше за робітника.

Cп= (2,5…3) * Cр; мкф

При даній схемі для запуску електродвигуна необхідно натиснути та тримати кнопку SB, після чого подати напругу увімкнувши автоматичний вимикач, як тільки двигун запуститься кнопку SB необхідно відпустити. Як кнопку також можна використовувати звичайний вимикач.

Однак найкращим варіантом для підключення електродвигуна 380 на 220 є використання ПНВС-10 (натискний пускатель з пусковим контактом):

Кнопки «пуск» у цих пускачах мають 2 контакти один з них при відпусканні кнопки «пуск» розмикається відключаючи пусковий конденсатор, а другий залишається замкнутим і через нього подається напруга на електродвигун через робочий конденсатор, відключення проводиться кнопкою «стоп».

1. Реверс електродвигуна підключеного на 220 Вольт через конденсатор.

Отже, із наведених вище схем випливає, що при будь-якому способі з'єднання обмоток (зірка або трикутник) в клемній коробці двигуна залишається три точки для його підключення до мережі, умовно: на перший висновок підключається нуль, на другий — фаза, а на третій подається фаза через конденсатор, але що робити якщо двигун при запуску почав обертатися не в той бік, в який необхідно? Щоб змінити напрямок обертання двигуна підключеного через конденсатор необхідно просто переключити фазний провід з одного виведення електродвигуна на інший, а нульовий провід при цьому залишити на тому ж висновку, тобто. умовно: нуль залишити першому виведенні, фазу подати третій, але в другий подати фазу через конденсатор.

Т.к. перемикання висновків у клемній коробці займає певний час, то у разі необхідності часто змінювати напрямок обертання конденсаторного електродвигуна краще застосовувати схему підключення через однополюсний пакетний перемикач на 2 напрямки:

За такої схеми в положенні пакетного вимикача «0» двигун буде відключений, а при положеннях «1» і «2» запускатися за годинниковою або проти годинникової стрілки.

1. Використання групи (блоку) конденсаторів.

При підключенні електродвигуна через конденсатор дуже важливо якнайточніше підібрати його ємність. Чим ближче буде значення фактичної ємності конденсатора до розрахункової, тим більш оптимальним буде зсув вектора напруги щодо вектора струму, що в свою чергу дасть вищі показники моменту на валу двигуна та його ККД.

Наприклад: згідно з розрахунком необхідна ємність робочого конденсатора склала 54 мкФ, при цьому знайти конденсатор підходящої ємності не вдається, у такому випадку найбільш доцільним варіантом є використання групи паралельно з'єднаних конденсаторів (конденсаторного блоку).

Як відомо, при паралельному з'єднанні конденсаторів їх ємність сумується, таким чином, щоб отримати потрібні нам 54 мкФ можна використовувати 2 паралельно з'єднаних конденсатора - на 40 і на 14 мкФ (40+14=54), або будь-яка інша кількість конденсаторів сумарна ємність яких даватиме потрібне значення, наприклад 30, 20 і 4 мкФ.

У трифазній мережі зазвичай є 4 дроти (3 фази та нуль). Можливо ще окремий провід «земля». Але бувають і без нульового дроту.

Як визначити напругу у вашій мережі?
Дуже просто. Для цього потрібно виміряти напругу між фазами та між нулем та фазою.

У мережах 220/380 напруга між фазами (U1, U2 і U3) буде дорівнює 380 В, а напруга між нулем і фазою (U4, U5 і U6) буде дорівнює 220 В.
У мережах 380/660В напруга між будь-якими фазами (U1, U2 і U3) дорівнюватиме 660В, а напруга між нулем і фазою (U4, U5 і U6) дорівнюватиме 380В.

Можливі схеми підключення обмоток електродвигунів

Асинхронні електродвигуни мають три обмотки, кожна з яких має початок та кінець і відповідає своїй фазі. Системи позначення обмоток можуть бути різними. У сучасних електродвигунах прийнята система позначення обмоток U, V і W, які висновки позначають цифрою 1 початок обмотки і цифрою 2 – її кінець, тобто обмотка U має два висновки: U1 і U2, обмотка V – V1 і V2, а обмотка W - W1 та W2.

Проте досі в експлуатації перебувають старі асинхронні двигуни, зроблені за часів СРСР і мають стару радянську систему маркування. Вони початку обмоток позначаються C1, C2, C3, а кінці - C4, C5, C6. Отже, перша обмотка має висновки C1 та C4, друга - C2 та C5, а третя - C3 та C6.

Обмотки трифазних електродвигунів можна підключати по двох різним схемам: зіркою (Y) або трикутником (Δ).

Підключення електродвигуна за схемою зірка

Назва схеми підключення обумовлена ​​тим, що при з'єднанні обмоток за цією схемою (див. малюнок праворуч) візуально це нагадує трипроменеву зірку.

Як видно із схеми підключення електродвигуна, всі три обмотки своїм одним кінцем з'єднані разом. При такому підключенні (мережа 220/380 В) до кожної обмотки окремо підходить напруга 220 В, а до двох обмоток, з'єднаних послідовно, – напруга 380 В.

Основною перевагою підключення електродвигуна за схемою зірка є невеликі пускові струми, так як напруга живлення 380 (міжфазне) споживають відразу 2 обмотки, на відміну від схеми «трикутник». Але при такому підключенні потужність електродвигуна, що живиться, обмежена (головним чином з економічних міркувань): зазвичай по зірці включають відносно слабкі електродвигуни.

Підключення електродвигуна за схемою трикутник

Назва цієї схеми також йде від графічного зображення(Див. правий малюнок):

Як видно зі схеми підключення електродвигуна - "трикутник", обмотки підключаються послідовно один до одного: кінець першої обмотки з'єднується з початком другої і так далі.

Тобто до кожної обмотки буде додана напруга 380 (при використанні мережі 220/380). В цьому випадку по обмотках тече більший струм, трикутник зазвичай включають двигуни більшої потужності, ніж при з'єднанні по зірці (від 7,5 кВт і вище).

Підключення електродвигуна до трифазної мережі на 380 В

Послідовність дій така:

1. Спочатку з'ясовуємо, на яку напругу розрахована наша мережа.
2. Далі дивимося на табличку, яка є на електродвигуні, вона може виглядати так (зірка Y/трикутник Δ):

(~ 1, 220В)

220В/380В (220/380, Δ/Y)

(~ 3, Y, 380В)

Двигун для трифазної мережі
(380В/660В (Δ/Y, 380В/660В)

3. Після ідентифікації параметрів мережі та параметрів електричного підключення електродвигуна (зірка Y/трикутник Δ), переходимо до фізичного електричному підключеннюелектродвигуна.
4. Щоб увімкнути трифазний електродвигун, потрібно одночасно подати напругу на всі 3 фази.
Досить частою причиною виходу з ладу електродвигуна є робота на двох фазах. Це може статися через несправного пускача, або при перекос фаз (коли напруга в одній з фаз сильно менше, ніж у двох інших).
Є 2 способи підключення електродвигуна:
- Використання автоматичного вимикачаабо автомата захисту електродвигуна

Ці пристрої при включенні подають напругу відразу на 3 фази. Ми рекомендуємо ставити саме автомат захисту електродвигуна серії MS, тому що його можна налаштувати точно на робочий струм електродвигуна, і він чуйно відстежуватиме його підвищення у разі перевантаження. Цей пристрій у момент пуску дає можливість деякий час працювати на підвищеному (пусковому) струмі без відключення двигуна.
Звичайний автомат захисту потрібно ставити з перевищенням номінального струму електродвигуна, з урахуванням пускового струму (в 2-3 рази вище номіналу).
Такий автомат може відключити двигун тільки у разі КЗ або його заклинювання, що часто не забезпечує належного захисту.

Використання пускача

Пускач є електромеханічним контактором, який замикає кожну фазу з відповідною обмоткою електродвигуна.
Привід механізму контактора здійснюється за допомогою електромагніту (солоноїда).

Пристрій електро магнітного пускача:

Магнітний пускач влаштований досить просто і складається з наступних частин:

(1) Котушка електромагніту
(2) Пружина
(3) Рухлива рама з контактами (4) для підключення живлення мережі (або обмоток)
(5) Контакти нерухомі для підключення обмоток електродвигуна (мережі живлення).

При подачі живлення на котушку рама (3) з контактами (4) опускається та замикає свої контакти на відповідні нерухомі контакти (5).

Типова схема підключення електродвигуна з використанням пускача:

5. Проконтролювати, чи правильний бік крутиться вал.
Якщо потрібно змінити напрямок обертання валу електродвигуна, потрібно просто поміняти місцями будь-які 2 фази. Це особливо важливо при запитуванні відцентрових електронасосів, що мають строго певний напрямок обертання робочого колеса.

Як підключити поплавковий вимикач до трифазного насоса

З усього вищеописаного стає зрозуміло, що для керування трифазним електродвигуном насоса автоматичному режиміз використанням поплавкового вимикача НЕ МОЖНА просто розривати одну фазу, як це робиться з монофазними двигунами в однофазній мережі.

Найпростіший спосіб - використовувати для автоматизації магнітний пускач.
У цьому випадку досить вимикач поплавця вбудувати послідовно в ланцюг живлення котушки пускача. При замиканні ланцюга поплавком замикатиметься ланцюг котушки пускача, і включатиметься електродвигун, при розмиканні – відключатиметься живлення електродвигуна.

Підключення електродвигуна до однофазної мережі 220 В

Зазвичай для підключення до однофазної мережі 220В використовуються спеціальні двигуни, призначені для підключення саме до такої мережі, і з їх харчуванням не виникає, т.к. для цього просто потрібно вставити вилку (більшість побутових насосів оснащені стандартною вилкою Шуко) в розетку

Іноді потрібне підключення трифазного електродвигуна до мережі 220 В (якщо, наприклад, немає можливості провести трифазну мережу).

Максимально можлива потужність електродвигуна, який можна включити до однофазної мережі 220 В, становить 2,2 кВт.

Найпростіший спосіб - підключити електродвигун через частотний перетворювач, розрахований на живлення від 220 В мережі.

Слід пам'ятати, що частотний перетворювач на 220 В, видає на виході 3 фази по 220 В. Тобто підключити до нього можна тільки електродвигун, який має напругу живлення на 220 В трифазної мережі можна підключити як за зіркою, так і за трикутником). У цьому випадку потрібне підключення обмоток трикутником.

Можливе ще простіше підключення трифазного електродвигуна в мережу 220 В з використанням конденсатора, але таке підключення призведе до втрати потужності електродвигуна приблизно на 30%. Третя обмотка запитується через конденсатор від будь-якої іншої.

Даний тип підключення ми розглядати не будемо, оскільки нормально з насосами такий спосіб не працює (або при старті двигун не запускається, або електродвигун перегрівається через зниження потужності).

Використання частотного перетворювача

Нині досить активно всі почали застосовувати частотні перетворювачі керувати частотою обертання (оборотами) електродвигуна.

Це дозволяє не тільки економити електроенергію (наприклад, при використанні частотного регулювання насосів для подачі води), але й управляти подачею насосів об'ємного типу, перетворюючи їх на дозувальні (будь-які насоси об'ємного принципу дії).

Але дуже часто при використанні частотних перетворювачів не звертають уваги деякі нюанси їх застосування:

Регулювання частоти, без доопрацювання електродвигуна, можливе в межах регулювання частоти +/- 30% від робочої (50 Гц),
- при збільшенні частоти обертання більше 65 Гц потрібна заміна підшипників на посилені (зараз за допомогою НП можна підняти частоту струму до 400 Гц, звичайні підшипники просто розвалюються на таких швидкостях),
- при зменшенні частоти обертання вбудований вентилятор електродвигуна починає працювати неефективно, що призводить до перегріву обмоток.

Через те, що не звертають уваги при проектуванні установок на такі «дрібниці», часто електродвигуни виходять з ладу.

Для роботи на низькій частоті ОБОВ'ЯЗКОВО потрібне встановлення додаткового вентилятора примусового охолодження електродвигуна.

Замість кришки вентилятора встановлюється вентилятор примусового охолодження (див. фото). У цьому випадку, навіть при зниженні обертів валу основного двигуна,
додатковий вентилятор забезпечить надійне охолодження електродвигуна.

Ми маємо великий досвід модернізації електродвигунів для роботи на низькій частоті.
На фото можна бачити гвинтові насоси із додатковими вентиляторами на електродвигунах.

Дані насоси використовуються як дозувальні насоси на харчовому виробництві.

Сподіваємося, що дана стаття допоможе вам правильно підключити електродвигун до мережі самостійно (ну чи хоча б зрозуміти, що перед вами не електрик, а спеціаліст широкого профілю).

Технічний директор
ТОВ "Насоси Ампіка"
Моїсеєв Юрій.

З асинхронним двигуном стикалася практично кожна людина. Вони встановлюються в велика кількість побутової техніки, а також робочий електроінструмент. Однак частина моторів підключається лише через трифазний провід.

Асинхронні двигуни – це надійні та практичні мотори, які застосовуються повсюдно. Вони малошумні і мають непогану продуктивність. У цій статті будуть показані основні принципи роботи трифазних електродвигунів, схема підключення до мережі 220В, а також різні хитрощі під час роботи з ними.

Більшість асинхронних двигунів працює від трифазної мережі, тому спочатку розглянемо поняття трифазного струму. Трифазний струм або трифазна система електричних ланцюгів - це система, що складається з трьох ланцюгів, в якій діють електрорушійні сили (ЕРС) однакової частоти, зрушені по фазі один щодо одного на 1/3 періоду (φ=2π/3) або 120 °.

Більшість виробничих генераторів побудовано з урахуванням трифазної генерації струму. По суті, в них використовують три генератори змінного струму, які розташовуються один до одного під кутом 120°.

Схема з трьома генераторами передбачає, що з цього пристрою виводитимуться 6 проводів (по два на кожен генератор змінного струму). Однак на практиці видно, що побутові та й промислові мережі приходять до споживача у вигляді трьох проводів. Це робиться з метою економії електропроводки.

Котушки генераторів з'єднують таким чином, що на виході виходить 3 дроти, а не 6. Також дана комутація обмоток генерує струм потужністю 380В замість звичних 220В. Саме таку трифазну мережу звикли бачити усі користувачі.

ІНФОРМАЦІЯ:Перша система трифазного струму на шести дротах була винайдена Миколою Тесла. Пізніше її вдосконалив і розвинув М. О. Доливо-Добровольський, який вперше запропонував чотири і три провідну систему, а також провів ряд експериментів, де виявив ряд переваг даної комутації.

Більшість асинхронних двигунів працюють від трифазної мережі. Розглянемо докладніше, як влаштовано роботу даних агрегатів.

Пристрій асинхронного двигуна

Почнемо з внутрішньої архітектури двигуна. Зовнішній пристрій трифазного асинхронного двигуна практично нічим не відрізняється від інших електромоторів. Мабуть, єдина відмінність, що кидаються у вічі – це товстіший провід харчування. Основні відмінності заховані від очей споживача під металевим кожухом двигуна.

Розкривши коробку управління (місце, куди заходять дроти живлення), можна побачити 6 вводів дротів. Їх приєднують двома методами, залежно від того, які параметри необхідно отримати від цього двигуна. Докладніше про способи комутації трифазних асинхронних двигунів буде розказано нижче.

Знявши захисний металевий кожух, можна побачити робочу частину двигуна. Він складається з:

• валу;
• підшипникових вузлів;
• статора;
• ротора.

Основні компоненти двигуна - це статор і ротор. Саме вони наводять двигун у рух.

Розберемо будову даних компонентів у трифазному асинхронному двигуні:

1. Статор.Має форму циліндра, зазвичай складається із листів сталі. Уздовж листів розташовуються поздовжні пази, в яких знаходяться обмотки статора, виготовлені з проводу обмотувального. Осі кожної обмотки розташовані щодо один одного під кутом 120 °. Кінці обмоток з'єднують методом трикутника чи зірки.
2. Ротор або сердечник двигуна.Це циліндричний вузол, набраний із металевих пластин, між якими розташовуються алюмінієві стрижні. По краях циліндра конструкція замикається коротко торцевими кільцями. Друга назва ротора асинхронного двигуна – білизна клітка. У двигунах великої потужності замість алюмінію можна застосовувати мідь.

Тепер варто розібратися, на яких принципах побудовано роботу асинхронного трифазного двигуна.

Принципи роботи трифазних асинхронних двигунів

Трифазний асинхронний двигун працює за рахунок магнітних полів, що створюються на обмотках статора. Струми, що проходять через кожну обмотки, мають зсув 120° відносно один одного в тимчасовій та просторовій характеристиці. Таким чином, сукупний магнітний потік на трьох контурах є обертовим.

На обмотках статора утворюється замкнута електричний ланцюг. Вона взаємодіє із магнітним полем статора. Так утворюється пусковий момент двигуна. Він прагне повернути ротор у напрямі обертання магнітного поля статора. Згодом пусковий момент підходить до значення гальмівного моменту ротора, після чого він перевищує його і ротор приводиться в рух. У цей момент виникає ефект ковзання.

ІНФОРМАЦІЯ:Ковзання - це величина, яка показує, наскільки синхронна частота магнітного поля статора більша, ніж частота обертання ротора, у відсотковому співвідношенні.

Розглянемо цей параметр у різних ситуаціях:

1. На неодруженому ходу. Без навантаження на валу ковзання має мінімальне значення.
2. При наростанні навантаження. Зі збільшенням статичної напруги величина ковзання зростає і може досягти критичного значення. У випадку, якщо двигун перевищить цей показник, може відбутися «перекидання» двигуна.

Параметр ковзання знаходиться в діапазоні від 0 до 1. У асинхронних двигунів загального призначення цей параметр становить 1-8%.

Коли настає рівновага між електромагнітним моментом ротора і гальмівним моментом на валу двигуна, процеси коливання величин припиняються.

При настанні рівноваги між електромагнітним моментом, що викликає обертання ротора і гальмівним моментом, створюваним навантаженням на валу, зміни зміни величин припиняться. Виходить, що основний принцип роботи асинхронного двигуна полягає у взаємодії магнітного поля статора і струмів, що обертаються, які наводяться цим магнітним полем в роторі. При цьому необхідно враховувати, що момент, що обертається, виникає тільки в результаті різниці частоти обертання магнітних полів на обмотках мотора.

Знаючи принцип роботи асинхронного трифазного двигуна, можна зробити його запуск. В даному випадку варто враховувати кілька варіантів підключення обмоток двигуна.

Способи підключення обмоток асинхронних двигунів

Розкрутивши блок управління двох простих двигунів асинхронного типу, можна побачити по 6 висновків дротів у кожному їх. Однак їхня комутація може значно відрізнятися.

В електротехніці прийнято підключати трифазні обмотки асинхронних двигунів двома способами:

• зіркою;
• трикутник.

Кожен тип підключення впливає на продуктивність двигуна, а також його пікові показники потужності. Розглянемо кожен із них окремо.

Метод зірки

У даному типікомутації всі висновки робочих обмоток з'єднуються однією перемичкою на один вузол. Його називають нейтральною точкою та позначають буквою «О». Виходить, кінці всіх фазних обмоток з'єднаються в одному місці.

На практиці мотори зі з'єднанням за методом зірки мають м'якший запуск. Така комбінація підходить, наприклад, для токарних верстатів чи іншої техніки, де потрібний повільний старт. Однак цей двигун не може розвивати максимально паспортну потужність.

Метод трикутника

Ця комутація передбачає послідовне з'єднання кінців фазних обмоток. На висновках проводах це виглядає як попарне з'єднання кожної обмотки. Виходить, що кінець однієї обмотки переходить на початок іншої.

Двигуни з таким з'єднанням обмоток стартують набагато швидше, ніж двигуни з комутацією шляхом зірки. При цьому вони можуть розвивати максимальні потужності, передбачені заводом-виробником.

Трифазні асинхронні двигуни проектуються, виходячи з номінальної напруги живлення. Зокрема, усі вітчизняні двигуни поділяють на дві категорії:

• для мереж 220/127В;
• для мереж 380/220В.

Мотори першої групи менш поширені через свої слабкі потужнісні характеристики. Найчастіше використовують двигуни другої групи.

ВАЖЛИВО:При комутації обмоток двигуна використовують правило: для більш низьких значень напруги вибирають підключення методом трикутника, для високих – тільки методом зірки.

Деякі затяті радіоаматори можуть визначити схему підключення двигуна за звуком його пуску. Звичайна людина може дізнатися про метод комутації обмоток двигуна кількома способами.

Як визначити, за якою схемою підключено обмотки двигуна?

Метод комутації обмотки двигуна впливає його характеристики, проте всі з'єднання висновків знаходяться під захисним кожухом, в блоці управління. Їх просто не видно, але не варто зневірятися. Є спосіб, який дозволяє дізнатися метод комутації, не вдаючись до аналізу блоку управління.

Для цього достатньо заглянути на номерну табличку, встановлену на корпусі двигуна. На ній відзначають точні технічні характеристики, зокрема і метод комутації. Наприклад, у ньому можна знайти такі позначення: 220/380В і геометричні позначення трикутник/зірка. Ця послідовність говорить про те, що на моторі, що працює від мережі 380В., встановлена ​​схема комутації обмоток на кшталт «зірка».

Однак даний спосібне завжди спрацьовує напевно. Таблички на старих двигунах часто затерті або зовсім втрачені. У такому разі доведеться розкручувати блок керування.

Другий спосіб передбачає візуальний огляд вивідних контактів. Контактна група може бути з'єднана в такий спосіб:

1. Одна перемичка на трьох контактах із одного боку висновків. До вільним висновком підведені дроти живлення. Це спосіб зірка.
2. Висновки з'єднані попарно трьома перемичками. На три висновки приходять три дроти живлення. Це метод трикутника.

На деяких моторах у блоці управління можна виявити лише три висновки. Це говорить про те, що комутація зроблена всередині самого двигуна, під захисним кожухом.

Трифазні мотори дуже витривалі і цінуються у господарстві, ремонті та будівництві. Але вони марні домашнього використання, оскільки побутова мережу може дати лише одну фазу, напругою 220В. Насправді це не зовсім правильне судження. Підключити трифазний асинхронний двигун до побутової мережі можна. Це робиться за допомогою радіодеталі – конденсатора. Розберемо цей спосіб докладніше.

Зсув фаз за допомогою конденсаторів

Двигуни, в яких використовують конденсатори, називають конденсаторними двигунами. Сам конденсатор встановлюють ланцюг статора так, щоб він створював зсув фази в обмотках. Найчастіше цю схему використовують при підключенні трифазних асинхронних двигунів до побутової мережі 220В.

Для зсуву фаз потрібно підключити одну з обмоток у розрив з конденсатором. При цьому ємність конденсатора підбирають таким чином, щоб зсув фаз на обмотках вийшов максимально наближеним до 90°. У цьому випадку для ротора створюється максимальний момент, що крутить.

ВАЖЛИВО:У цій схемі необхідно врахувати модулі магнітної індукції обмоток. Вони мають бути однаковими. Це дозволить створити сумарне магнітне поле, яке крутитиме ротор по колу, а не по еліпсу. У цьому випадку ротор крутитиметься з більшою ефективністю.

Оптимальний зсув фази досягається правильним підбором ємності конденсатора як у пусковому, так і в робочому режимі. Також правильне кругове магнітне поле залежить:

• швидкості обертання ротора;
• напруги мережі;
• числа витків обмотки;
• підключені конденсатори.

Якщо оптимальне значення одного з параметрів відходить від норми, магнітне поле стає еліптичним. Якісні характеристики двигуна відразу впадуть.

Тому для вирішення різного типузадач підбирають двигуни з різними ємностями конденсаторів. Для максимального пускового моменту беруть конденсатор більшої ємності. Він забезпечує оптимальний струм та фазу під час запуску мотора. У випадку, коли пусковий момент не має значення, приділяють увагу лише створенню необхідних умовдля робочого режиму.

Як підключити трифазний електродвигун до мережі 220 В?

Розглянемо найпростіший спосіб підключення трифазного асинхронного двигуна до побутової мережі. Для цього знадобиться набір ручних інструментів, конденсатор, а також мінімальні знання електротехніки та мультиметр.

Отже, покрокове керівництвопо підключенню:

1. Розкручуємо блок керування двигуна і дивимося схему підключення. Якщо застосовано метод зірки, необхідно перекрутити комутацію на трикутник.
2. Підключення роблять лише з одного боку висновків обмоток. Для зручності позначимо від 1 до 3.
3. На перший і другий висновок приєднуємо конденсатор.
4. На перший і третій висновок заводимо дроти живлення 220В. При цьому висновок 2 не чіпаємо. На ньому залишається лише конденсатор.
5. Включаємо провід живлення до мережі та перевіряємо роботу двигуна.

ВАЖЛИВО:Розрахунок потужності конденсатора виробляють за такою формулою: на 100Вт /10 мкФ.

Цей спосіб дуже простий і безпечний. Перед під'єднанням конденсатора і попереднім пуском двигуна варто перевірити цілісність контуру проводки на пробиття по корпусу. Це можна зробити за допомогою мультиметра.

Як бачимо, схема досить проста. Підключення не займе багато часу і вимагатиме мінімум зусиль. Є й інші схеми приєднання трифазного двигуна до звичайної мережі. Розглянемо та його.

ІНФОРМАЦІЯ:На жаль, не всі трифазні двигуни добре працюють від побутової мережі. Деякі можуть просто перегоріти. До таких відносяться двигуни з подвійною клітиною короткозамкнутого ротора (серія МА). Для використання трифазних моторів у побутовій мережі краще використовувати двигуни серії АО2, АПН, УАД, А, АТ.

Схема підключення трифазних двигунів до однофазної мережі

Для безпечної та коректної роботи трифазного асинхронного двигуна від побутової мережі необхідно використовувати конденсатор. При цьому його ємність повинна залежати від кількості обертів двигуна.

У практичному виконанні цей пристрійвиготовити досить проблематично. Для вирішення цієї задачі використовують керуванням двоступінчасте керування мотором. Таким чином, у момент пуску працюють два конденсатори:

• пусковий (Сп);
• робітник (СР).

Після набору двигуном робочих оборотів пусковий конденсатор відключають.

Розглянемо схему підключення двигуна з допомогою двох конденсаторів.

У цьому варіанті передбачається використання двигуна в мережі 220/380В. Схема:
Позначення: Ср – робочий конденсатор; Сп - пусковий конденсатор; П1 – пакетний вимикач.

Коли пакетний вимикач П1 відбувається замикання контактів П1.1 і П1.2. У цей момент необхідно натиснути кнопку "Розгін". Коли двигун вийде на робочі обороти, відпускають кнопку. Реверс двигуна здійснюється шляхом перемикання тумблера SA1.

Розглянемо кілька формул для підключення обмоток різними методами:

1. Для методу "зірка". Формула: Ср = 2800 * (I / U); де Ср - ємність робочого конденсатора (мкФ), I - споживаний електродвигуном струм (А), напруга в мережі (В).
2. Для методу "трикутник". Формула: Ср = 4800 * (I / U); де Ср - ємність робочого конденсатора (мкФ), I - споживаний електродвигуном струм (А), напруга в мережі (В).

Для будь-якого методу комутації розраховують струм, що споживається електродвигуном. Формула: I = P/(1.73U* cos); де Р – потужність двигуна Вт, зазначена в його паспорті; ŋ – ккд; cosϕ-коефіцієнт потужності; U-напруга в мережі.

У цій схемі ємність пускового конденсатора Сп підбирають у 2-2.5 рази вище за ємність робочого конденсатора. При цьому всі конденсатори повинні бути розраховані на напругу, що перевищує напругу мережі в 1.5 рази.

ІНФОРМАЦІЯ:Для побутових мереж 220В добре підходять конденсатори типу МБГО, МБПГ, МБГЧ із робочою напругою 500В і вище. Для короткочасного підключення використовують конденсатори К50-3, ЕГЦ-М, КЕ-2 як пускові. При цьому їхня робоча напруга повинна бути не менше 450 В. Для більшої надійності електролітичні конденсатори з'єднують послідовно, з'єднуючи між собою їх мінусові висновки, і шунтують діодами

Застосування електролітичних конденсаторів як пускових

Для підключення трифазних асинхронних електродвигунів до побутової мережі використовують, як правило, прості паперові конденсатори. За довгий часзастосування вони показали себе не самим найкращим чиномТому зараз великі паперові конденсатори практично не використовуються. Їм на зміну прийшли оксидні (електролітичні) конденсатори. Вони мають менші габарити і поширені на ринках радіодеталей. Розглянемо схему заміни паперового конденсатора на оксидний:

Зі схеми видно, що позитивна хвиля змінного струму проходить через елементи VD1, С2, а негативна через VD2, С2. Це говорить про те, що дані конденсатори можна використовувати з допустимою напругою в 2 рази меншою, ніж у звичайних конденсаторів аналогічної ємності. Місткість для оксидного конденсатора розраховується за тим самим методом, що і для паперових конденсаторів.

ІНФОРМАЦІЯ:Так, у схемі однофазної мережі 220В використовують паперовий конденсатор з напругою 400В. При його заміні на оксидний конденсатор достатньо потужності 200В.

Послідовне та паралельне з'єднання конденсаторів

Варто відзначити, що у підключеного двигуна в побутову мережу 220В, без особливого навантаження страждатиме одна з обмоток. Це контур, що підключається через конденсатор. В цьому випадку на нього надходить струм, на 20-30% вище за номінальний. З цього випливає, що на недовантаженому двигуні ємність конденсатора необхідно зменшити. Але тоді, якщо двигун запускався без пускового конденсатора, останній може знадобитися.

Вирішити це завдання допоможе заміна одного великого конденсатора на кілька, з'єднаних у ланцюг паралельним способом. Так можна підключати або відключати непотрібні компоненти, використовуючи конденсатори як пускові. При паралельному з'єднанні сумарну ємність мкФ вважають за формулою: Cобщ = C1 + C1 + … + Сn.

Необхідні інструменти та комплектуючі

Будь-який монтаж вищезгаданих схем вимагатиме мінімальних знань електротехніки, а також навичок роботи з радіоелектронікою та пайкою дрібних деталей.

З інструментів потрібно:

1. Набір викруток для збирання/розбору блоку керування двигуна. Для старих двигунів краще підбирати потужні плоскі викрутки із гарної сталі. За тривалий час роботи двигуна болти в корпусі можуть "прикипіти". Для їх відкручування знадобиться чимало сил та гарний інструмент.
2. Пасатижі для обтиснення проводів та інших маніпуляцій.
3. Гострий ніж зі зняттям ізоляції.
4. Паяльник.
5. Каніфоль та припій.
6. Індикаторна викрутка для пошуку фази та індикації розриву на кабелі.
7. Мультиметр. Один із основних діагностичних пристроїв.

Також потрібні радіодеталі:

• Конденсатори.
• Кнопка запуску.
• Магнітний пускач.
• Тумблер реверс.
• Контактна плата

Перерахованих інструментів та радіокомпонентів вистачить для складання представлених вище схем.

ВАЖЛИВО:Не підключайте двигун до мережі, не перевіривши роботу зібраної схеми. Її можна протестувати за допомогою мультиметра. Це убереже техніку від короткого замикання.

Висновок

Трифазний асинхронний двигун – це надійний та ефективний мотор, який можна підключити як до трифазної, так і до однофазної мережі. При цьому необхідно дотримуватись ряду правил. Зокрема правильно розраховувати ємності конденсаторів. Якщо всі розрахунки вірні, двигун буде працювати в оптимальному режимі високим рівнемККД.