Как подсоединить трехфазный двигатель к однофазному

Статьи

Подключение трехфазного электродвигателя к однофазной сети 28.07.2017 13:44

Асинхронные электродвигатели получили наиболее широкое применение в современных электрических приемниках и являются самым распространенным видом электрических машин переменного тока.

Наибольшее применение получили трехфазные асинхронные электродвигатели.

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и подвижного ротора.

В данной статье мы рассматриваем асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, имеющий наиболее широкое применение.

Такое название двигатель получил одноименно от своего ротора, который является короткозамкнутым, имеющего короткозамкнутые кольца.

Вид короткозамкнутого ротора представлен на рисунке 1 ниже.

Концы обмоток фаз статора выводят на зажимы коробки выводов (представлено на фото ниже).

Рис. 2 Коробка выводов асинхронного двигателя

Обычно асинхронные двигатели предназначены для включения в трехфазную сеть на два разных напряжения, отличающие в √3 раз. Например, электродвигатель рассчитан для включения в сеть напряжением 220/380 В.

То есть, если в сети линейное напряжение 380 В, то обмотку статора следует соединить звездой, а если напряжение линейное 220 В, то треугольником. Во всех случаях напряжение на обмотке каждой из фаз будет 220 В.

Нашей задачей будет подключить трехфазный электродвигатель к однофазной сети 220 В.

Как видно на рисунке 2, выводы в клемной коробке расположены таким образом, чтобы было удобно по средствам установки перемычек выполнить переключение обмоток.

Схема переключения обмоток приведена на рисунке ниже.

Рис. 3 Схемы переключения обмоток «треугольник» и «звезда»

Стоит обратить внимание на факт исполнения двигателей без возможности переключения концов обмоток. В данном случае, электродвигатель может быть включен в сеть только на одно напряжение. Проверить это можно, прочитав бирку на корпусе электродвигателя.

Таким образом, в случае когда в клемной коробке электродвигателя есть возможность переключения обмоток с «звезды» 380 В в «треугольник» 220 В, применима схема питания трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети через преобразователь частоты.

То есть, подав одну фазу электропитания 220 В на вход преобразователя частоты, на выходе из преобразователя получим три фазы 220 В. Остается только переключить обмотку статора электродвигателя с «звезды» в «треугольник».

Схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя через частотный преобразователь от однофазной сети 220 В приведена ниже.

Рис. 4 Схема подключения трехфазного двигателя к преобразователю частоты, запитанному от однофазной сети

Описанный выше способ позволяет подключить трехфазный асинхронный электродвигатель к однофазной сети, используя частотный преобразователь.

В заключении следует также отметить, что выбирая, частотный преобразователь, необходимо иметь в виду, что в данной схеме подойдет преобразователь с однофазным питанием и выходом на три фазы, как показано на рисунке ниже.

Рисунок 5 – Маркировка преобразователя частоты с питанием 220 В и выходом на три фазы

Таким образом, существующие технологии, позволяют в штатном порядке с помощью преобразователя частоты подключить асинхронный трехфазный электродвигатель мощностью до 4 кВт к однофазной сети 220 В.

• Преобразователи частоты
• Устройства плавного пуска
• Стабилизаторы напряжения
• Мотор-редукторы
• Электродвигатели
• Автоматические выключатели
• Контакторы и пускатели
• Преобразователи напряжения
• Датчики параметров
• Источники бесперебойного питания (ИБП)
• Аккумуляторы
• Аксессуары для преобразователей частоты
• Насосы
• Щиты с монтажной панелью

• Интернет-магазин
• Как сделать заказ
• Статьи
• Разработка и сборка шкафов управления

Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя 380 на 220

Подключение электродвигателя по схемам «звезда» и «треугольник»

Для работы от бытовой сети используют специальное подключение трехфазного двигателя 380 на 220 В. Асинхронники широко распространены, ведь относительно просты в обращении и универсальны. Не составляет труда подключить данный тип преобразователя по специальным схемам и организовать работу приводной системы от домашней сети даже с порядочной нагрузкой. Сегодня мы рассмотрим несколько вариантов подключения трехфазного двигателя к 220 В.

В момент пуска АД скорость ротора равна нулю (ведь ротор начинает вращаться под действием электромагнитной индукции, возникающей в соответствии с законом силы Лоуренса). Его скорость возрастает, хоть и медленно. Вследствие этой особенности работу асинхронного двигателя можно сравнить с работой трансформатора: обмотка статора – это первичная обмотка трансформатора, а стержни ротора – соответственно, вторичная. Из-за того, что для разгона ротора и набора требуемой скорости ему требуется большой ток, в статоре так же будет наблюдаться существенное повышение значения силы тока. Это приводит к тому, что при пуске двигателя высокой мощности напряжение сети «проседает» настолько, что это сказывается на работе остальных подключенных устройств.

Решение этой задачи простое – использование схемы подключения «звезда-треугольник». В реальности это два различных типа подсоединения, с помощью которых организуют подключение трёхфазного двигателя. При работе от промышленной сети к двигателю подсоединяют два пусковых переключателя для каждой из схем соответственно. Их работу регулирует таймер.

Описанные схемы подключения двигателя 380 на 220 позволяют снизить ток в обмотке статора, а значит, регулировать и оптимизировать работу целых комплексов оборудования без существенных перепадов напряжения.

Стандартнаясхема подключения трехфазного двигателя

Чтобы понять, как можно подключать конкретный мотор, следует изучить его шильдик.

На рисунке ниже отображено, что «звезду» можно использовать при работе с трехфазной сетью (и последующим переключением на «треугольник») с напряжением 380 В, а «треугольник» для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть на 220 В.

На доске зажимов это будет выглядеть так:

Схема подключения электродвигателя «Звезда»

Так называется способ, при которой концы обмоток соединяются в одной точке – нейтральной. К главным преимуществам схемы относят плавный разгон двигателя, в результате чего напряжение не будет «скакать», а корпус двигателя в ходе работы – меньше нагреваться.

Подключение асинхронного двигателя по схеме «Треугольник»

Подобная схема асинхронного двигателя подразумевает, что обмотки соединяются последовательно: конец одной подсоединяется с концом следующей. В этом случае устройство работает с максимальной мощностью. Как следствие – мотор функционирует с большими тяговыми усилиями, повышается вращающий момент.

В теории можно произвести подобное подключение 3х-фазного двигателя как «звездой», так и «треугольником». Разница, что в первом варианте оборудование будет работать при пониженной мощности, а значит, может не потянуть требуемую нагрузку. При «треугольнике» же двигатель функционирует с мощностью, которая превышает мощность при работе по схеме «звезда» почти в три раза. Этого достаточно для решения большинства производственных задач.

Подключение двигателя 380 на 220 –инструкция

Для коммутации клемм асинхронника при работе от однофазной сети рекомендуем схему «треугольник».

1. Подключить рабочий конденсатор. Он выбирается с большой емкостью, которая рассчитывается либо по формулам, либо по таблицам в соответствии с мощностью трехфазного мотора. Это недешевое удовольствие, к выбору которого следует подойти с умом: слишком большая емкость пускового конденсатора приводит к выводу из строя мотора, плюс сказывается на стоимости системы. Недостаточная емкость не позволит двигателю завестись.
2. Если двигатель работает с нагрузкой, один пусковой конденсатор с этой задачей не справится. Для этого в схему подключения трехфазного двигателя 380В на 220 добавляют рабочий конденсатор. Он дешевле, имеет емкость почти вдвое больше, но требует быстрого отключения сразу после разгона. Его нельзя использовать в качестве пускового, ведь при длительной работе он перегревается. Чтобы вывести пусковой конденсатор сразу после запуска, нужна кнопка без фиксации. Обычно используют ПНВС-10.

• Запустить систему поможет пульт управления с включателем и кнопкой запуска. В начале работы следует активировать работу обоих элементов, но, как только двигатель разгонится, отпустить кнопку запуска.

Это всё, что нужно для подключения электродвигателя 380 на 220.

Где купить асинхронный электродвигатель в Украине

Наша компания занимается производством и продажей электрических двигателей с 2005 года, и за это время мы встречались с самыми разнообразными проблемами подключения 3х фазного двигателя в однофазную сеть. Вы можете обратиться к нашим менеджерам, чтобы получить бесплатную консультацию по работе устройств и подобрать оборудование под личные требования. Мы располагаем самым крупным в Восточной Европе складом общепромышленных электродвигателей и поставляем устройства собственного изготовления. Также у нас можно заказать продукцию ведущих европейских изготовителей и бюджетные китайские варианты по демократичным ценам.

• электродвигатели общепромышленные, крановые, взрывозащищенные, однофазные и устройства, идущие в комплекте с электромагнитным тормозом;
• тельферы российского и болгарского производства;
• редукторы цилиндрические и червячные;
• промышленное вентиляционное оборудование.

Помимо этого, у нас можно заказать услугу ремонта и замены вышедшего из строя оборудования, а также воспользоваться обменным фондом – на время ремонта заменить устройство на аналог. Это помогает производствам не простаивать на период работ по обслуживанию оборудования. Обращайтесь в компанию «ЮА МОТОР», чтобы купить электродвигатель на выгодных условиях, с гарантией и возможностью отправки груза в любой населенный пункт Украины.

Есть вопросы?

Свяжитесь с нами удобным способом

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Асинхронные трехфазные двигатели, а именно их, из-за широкого распространения, часто приходится использовать, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку. Обмотки могут быть соединены по схеме «звезда» (концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

Подключение трехфазного двигателя по схеме треугольник

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме треугольник

В распределительной коробке контакты обычно сдвинуты — напротив С1 не С4, а С6, напротив С2 — С4.

Положение контактов в распределительной коробке трехфазного двигателя

Подключение трехфазного двигателя по схеме звезда

Распределительная коробка трехфазного двигателя с положением перемычек для подключения по схеме звезда

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети по его обмоткам в разный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. При включении двигателя в однофазную сеть, вращающий момент, способный сдвинуть ротор, не создается.

Среди разных способов подключения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой — подключение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Частота вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как и при его включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о мощности, потери которой достигают значительных величин. Точные значения потери мощности зависят от схемы подключения, условий работы двигателя, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Ориентировочно, трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные электродвигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, однако большинство из них справляются с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потери мощности. В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т.д. Наиболее распространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В — для «звезды», 220 — для «треугольника). Большее напряжение для «звезды», меньшее — для «треугольника». В паспорте и на табличке двигателей кроме прочих параметров указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и возможность ее изменения.

Таблички трехфазных электродвигателей

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении «звездой».

Табличка Б информирует, что обмотки двигателя подсоединены по схеме «звезда», и в распределительной коробке не предусмотрена возможность переключить их на «треугольник» (имеется всего лишь три вывода). В этом случае остается или смириться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме «звезда», или, проникнув в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник».

Если рабочее напряжение двигателя составляет 220/127В, то к однофазной сети на 220В двигатель можно подключить только по схеме «звезда». При подключении 220В по схеме «треугольник», двигатель сгорит.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

Пожалуй, основная сложность подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть заключается в том, чтобы разобраться в проводах, выходящих в распределительную коробку или, при отсутствии последней, просто выведенных наружу двигателя.

Самый простой случай, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме «треугольник». В этом случае нужно просто подсоединить токоподводящие провода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если в двигателе обмотки соединены «звездой», и имеется возможность изменить ее на «треугольник», то этот случай тоже нельзя отнести к сложным. Нужно просто изменить схему подключения обмоток на «треугольник», использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит сложнее, если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания об их принадлежности к определенной обмотке и обозначения начал и концов. В этом случае дело сводится к решению двух задач (Но прежде чем этим заниматься, нужно попробовать найти в Интернете какую-либо документацию к электродвигателю. В ней может быть описано к чему относятся провода разных цветов.):

• определению пар проводов, относящихся к одной обмотке;
• нахождению начала и конца обмоток.

Первая задача решается «прозваниванием» всех проводов тестером (замером сопротивления). Если прибора нет, можно решить её с помощью лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся провода в цепь последовательно с лампочкой. Если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Таким способом определяются три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) относящихся к трем обмоткам.

Определение пар проводов относящихся к одной обмотке

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) несколько сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой не годится из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

Нахождение начала и конца обмоток

К концам одной обмотки (например, A) подключается батарейка, к концам другой (например, B) — стрелочный вольтметр. Теперь, если разорвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в ту или иную сторону. Затем необходимо подключить вольтметр к обмотке С и проделать ту же операцию с разрывом контактов батарейки. При необходимости меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) нужно добиться того, чтобы стрелка вольтметра качнулась в ту же сторону, как и в случае с обмоткой В. Таким же образом проверяется и обмотка А — с батарейкой, подсоединенной к обмотке C или B.

В итоге всех манипуляций должно получиться следующее: при разрыве контактов батарейки с любой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одной и той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону). Теперь остается пометить выводы одного пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого — как концы (А2, В2, С2) и соединить их по необходимой схеме — «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220/127В).

Извлечение недостающих концов. Пожалуй, самый сложный случай — когда двигатель имеет соединение обмоток по схеме «звезда», и нет возможности переключить ее на «треугольник» (в распределительную коробку выведено всего лишь три провода — начала обмоток С1, С2, С3) (см. рисунок ниже). В этом случае для подключения двигателя по схеме «треугольник» необходимо вывести в коробку недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Табличка разбираемого электродвигателя

Клеммная колодка

Чтобы сделать это, обеспечивают доступ к обмотке двигателя, сняв крышку и, возможно, удалив ротор. Отыскивают и освобождают от изоляции место спайки. Разъединяют концы и припаивают к ним гибкие многожильные изолированные провода. Все соединения надежно изолируют, крепят провода прочной нитью к обмотке и выводят концы на клеммный щиток электродвигателя. Определяют принадлежность концов началам обмоток и соединяют по схеме «треугольник», подсоединив начала одних обмоток к концам других (С1 к С6, С2 к С4, С3 к С5). Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка. Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. Поэтому если нет должной квалификацией, возможно, не останется ничего иного, как подключить трехфазный двигатель по схеме «звезда», смирившись со значительной потерей мощности.

Статор электродвигателя

Припаянные провода

Припаянные провода

Вывод проводов в клеммную коробку

Подключение проводов к клеммной колодке

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Подключение по схеме «треугольник». В случае бытовой сети, с точки зрения получения большей выходной мощности наиболее целесообразным является однофазное подключение трехфазных двигателей по схеме «треугольник». При этом их мощность может достигать 70% от номинальной. Два контакта в распределительной коробке подсоединяются непосредственно к проводам однофазной сети (220В), а третий — через рабочий конденсатор Ср к любому из двух первых контактов или проводам сети.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник

Обеспечение пуска. Пуск трехфазного двигателя без нагрузки можно осуществлять и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электродвигатель имеет какую-то нагрузку, он или не запустится, или будет набирать обороты очень медленно. Тогда для быстрого пуска необходим дополнительный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только на время пуска двигателя (2-3 сек, пока обороты не достигнут примерно 70% от номинальных), затем пусковой конденсатор нужно отключить и разрядить.

Подключение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп

Удобен запуск трехфазного двигателя с помощью особого выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными — пока не будет нажата кнопка «стоп».

Выключатель

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту («фазе») подсоединена третья фазная обмотка.

Реверс трехфазного двигателя

Направлением вращения можно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному тумблеру, соединенному двумя своими контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения тумблера двигатель будет вращаться в одну или другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, позволяющая осуществлять удобное управление трехфазным двигателем.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети, с реверсом и кнопкой для подключения пускового конденсатора

Подключение по схеме «звезда». Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда

Конденсаторы. Необходимая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы подключения обмоток двигателя и других параметров. Для соединения «звездой» емкость рассчитывается по формуле:

Для соединения «треугольником»:

Где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ, I — ток в А, U — напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

Где Р — мощность электродвигателя кВт; n — КПД двигателя; cosф — коэффициент мощности, 1.73 — коэффициент, характеризующий соотношение между линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике величину емкости рабочего конденсатора при подсоединении «треугольником» можно посчитать по упрощенной формуле C = 70•Pн, где Pн — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя необходимо около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. Если её значение оказалось больше, чем требуется при данных условиях работы, двигатель будет перегреваться. Если емкость оказалась меньше требуемой, выходная мощность электродвигателя будет слишком низкой. Имеет резон подбирать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с малой емкости и постепенно увеличивая её значение до оптимального. Если есть возможность, лучше подобрать емкость измерением тока в проводах подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть наиболее близким. Замеры следует производить при том режиме, в котором двигатель будет работать.

При определении пусковой емкости исходят, прежде всего, из требований создания необходимого пускового момента. Не путать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Если по условиям работы пуск электродвигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость обычно принимается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен. В этом случае схема включения упрощается и удешевляется. Для такого упрощения и главное удешевления схемы, можно организовать возможность отключения нагрузки, например, сделав возможность быстро и удобно изменять положение двигателя для ослабления ременной передачи, или сделав для ременной передачи прижимной ролик, например, как у ременного сцепления мотоблоков.

Клиноременная передача мотоблока Салют 5

Пуск под нагрузкой требует наличия дополнительной емкости (Сп) подключаемой на время запуска двигателя. Увеличение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при некотором определенном ее значении момент достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному результату: пусковой момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя под нагрузкой близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть, если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора должна быть 80-160 мкФ, что даст пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Но если двигатель имеет небольшую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как писалось выше, его вообще может не быть.

Пусковые конденсаторы работают непродолжительное время (всего несколько секунд за весь период включения). Это позволяет использовать при запуске двигателя наиболее дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Отметим, что у двигателя подключенного к однофазной сети через конденсатор, работающего без нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, идет ток на 20-30% превышающий номинальный. Поэтому, если двигатель используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора следует уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько поменьше, отчасти из-за возможности подбора оптимальной емкости, подсоединяя дополнительные или отключая ненужные, последние можно использовать в качестве пусковых. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, исходя из того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле: C_общ = C₁ + C₁ + . + С_n.

Параллельное соединение конденсаторов

В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

Конденсаторы

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной цепи может потребоваться просто потому, что другого нет под рукой, или нужно сэкономить, или просто захотелось смастерить что-то своими руками из старых запасов. Тем более асинхронники (это практически все 3-фазные электромоторы, могущие встретиться на жизненном пути Самоделкина) имеют одно очень важное конструкционное преимущество: у них нет электрических щёток — лишней расходной детали.

Подключение двигателя 380 на 220

380в — это напряжение между фазами в трёхфазной цепи (линейное), а 220в — напряжение между фазой и нулём (фазное) в той же самой цепи. В обычной однофазной цепи: дома, на даче или в гараже есть только два провода — ноль и фаза; сейчас в новых постройках появился защитный ноль (заземление) — провод жёлто-зелёного цвета, он подходит к «рогам» розетки, его в расчёт не принимаем, о заземлении разговор совсем другой.

Возникает вопрос о том, где взять недостающие фазы. Применение фазорасщепителя или инвертора (устройство, преобразующее однофазный электрический ток в трёхфазный) рассматривать не будем, не стоит принимать во внимание и индукционный с помощью катушек индуктивности способ сдвига фаз. Пойдём другим путём, ёмкостным — подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор. Этот метод является самым простым и оптимальным, легким в реализации.

То, что имеется сам трёхфазный электродвигатель, ясно по умолчанию, нужно только определить схему подключения его обмоток и как подключить двигатель 380 на 220. Для этого надо вскрыть клеммную коробку электродвигателя и если в ней только три клеммы, стало быть, обмотки статора соединены звездой и для переделки на треугольник, а когда на шильдике движка указано рабочее напряжение 380 В, то это нужно, придётся открывать заднюю крышку мотора, искать выводы обмоток, переключать их. Тут рекомендуется позвать опытного электрика.

В коробке шесть клемм, расположенных двумя рядами — по три штуки в каждом. Рассмотрим возможные варианты

1. Три клеммы ОДНОГО ряда соединены между собой — звезда.
2. МЕЖДУРЯДНОЕ соединение клемм попарно — треугольник.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

• 380В — только треугольник.
• 380В/220В — треугольник или звезда.
• 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Нужно иметь в виду, что при соединении треугольником на обмотку попадает напряжение в 1,7 раза больше, чем при соединении звездой, а значит и реализуемая мощность будет выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это как раз наш случай — не стоит пользоваться полярными, имеющими плюсовой и минусовой контакты (анод и катод) конденсаторами. Но при необходимости эту проблему обойти можно путём использования диодного моста или двух полярных конденсаторов, объединённых в один соединением одноимённых контактов, но тут опять лучше позвать опытного электрика.

Существует формула потребной ёмкости рабочего конденсатора, но рассчитав по ней, равно потребуется проверять работу устройства на практике. Если есть какие-то конденсаторы лучше сразу перейти к методу вдумчивого подбора, но именно вдумчивого, а не совсем бездумного. Конденсаторы должны быть неполярными, обладать одинаковым рабочим напряжением никак не менее 300 В, но лучше 400 В и выше.

• Рабочее напряжение конденсаторов должно быть ОДИНАКОВЫМ, иначе тот, где оно меньше, выйдет из строя.

Начните со значения 30 микрофарад (μF) на 1 киловатт паспортной мощности мотора при соединении обмоток статора звездой, при треугольнике можно пробовать с 50−70 μF. Электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки) должен запуститься и набрать обороты не особо нагреваясь, продолжительная работа на холостом ходу нежелательна, двигатель может сгореть. Если холостой запуск происходит нормально, без перегрева и запаха гари, то рабочий конденсатор подобран, на нём и будет работать, подключайте нагрузку и продолжайте испытания уже в рабочем состоянии.

А если подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор происходит сразу под серьёзной нагрузкой? Тут потребуется стартовый конденсатор, его ёмкость нужно начинать подбирать со значений в полтора раза больше, чем рабочий. Пример: рабочий 60 μF, тогда стартовый первоначально ставим на 90 μFи, если нормального запуска нет, то добавляем ёмкость пусковой цепи конденсаторов (примерная ёмкость пусковой цепи составляет до трёх рабочей, в нашем примере до 180 μF). После выхода на рабочие обороты пусковые конденсаторы выключаются, остаётся только рабочий. Цепи рабочего и пускового конденсаторов параллельны, в каждую можно поставить отдельный выключатель.

В бытовой сети не нужно использовать устройства мощностью более 3 квт — сработает защита или сгорит проводка.

Подсчет итоговой ёмкости

При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений. Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF. Всё зависит от типа их соединения между собой.

Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.

Реверс

Для изменения направления вращения ротора нужно переключить ёмкостную цепь на другой провод или клемму коробки электродвигателя. На одну клемму подаётся фаза, на другую ноль, включение конденсаторной группы производим к третьей. Теперь при подключении второго провода конденсатора к фазе мотор крутится в одну сторону, к нулю — в другую.

Этого достаточно, чтобы разобраться в том как подключить трёхфазный двигатель на 220, но если всё получилось и вроде работает правильно крутит, не греется, не горит окончательно убедиться в правильности собранной схемы поможет нехитрая и в этом случае необязательная проверка. Во время работы с постоянной, одинаковой нагрузкой с помощью токоизмерительных клещей померьте токи в фазном, нулевом и конденсаторном проводах. В идеале они должны быть равны между собою, если и есть небольшие различия (процентов 30), то это не идеал, но всё-таки хорошо.

А исправляется различие токов просто — путём изменения ёмкости рабочего конденсатора. Нужно не делать резких движений и не сжечь обмотку, установив слишком большую ёмкость рабочего конденсатора.