Однофазное подключение трехфазного двигателя

Однофазное подключение трехфазного двигателяДоброго времени суток, друзья!

Сегодня речь пойдет об асинхронных двигателях, а именно о том, как запустить такой двигатель от сети 220В (грубо говоря от розетки).

Ну, для начала разберемся, что это за зверь такой — асинхронный двигатель, и с чем его едят?

На сегодняшний день доля асинхронных в общем объеме электродвигателей составляет около 80%, т.е. это самый распространенный их вид. Наверняка, каждый из вас видел вот такой аппарат:Асинхронный двигатель

Соединительная коробка, выделенная на рисунке, в простонародье называют «брно». В нее выведены начала и концы обмоток. Интересно, что насчет происхождения этого названия существует немало версий. Например, некоторые утверждают, что в старых двигателях использовались соединения под названием «БОРН», и коробку соединений соответственно называли «борновой», а затем сократили до «брно». По другой версии, это просто аббревиатура — Блок Распределения Начал Обмоток. Ну, а еще в Чехии есть такой городок, и кто-то считает что корни этого названия здесь.

Заглянем теперь в это самое брно:

Брно электродвигателя

Что мы там увидели? Шесть выводов обмоток электродвигателя, выделенные стрелками на рисунке и питающий кабель с тремя фазами и землей, прикрученной к корпусу, а также три перемычки. Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец (это важно, нельзя при соединениях путать начало и конец!

Существуют две схемы соединения обмоток асинхронного двигателя. Это схема «звезда»:

Схема соединения обмоток звездой

Для такой схемы соединения в коробке будут выглядеть вот так:

 Буквами «A»,»B»,»C» на рисунке обозначаются фазы питания. Рабочий ноль N и защитный ноль PE обычно прикручиваются к корпусу винтом внутри борна, или, на крупных двигателях может быть специальное место для крепления («ушко»). На иллюстрации не показаны непосредственно сами выводы обмоток — подразумевается, что они подсоединены к бобышкам, на которые сверху накручиваются гайки. Если же из вашего двигателя торчит куча немаркированных проводов, то вам стоит почитать как определить начало и конец обмотки.

Идем дальше. Аналогично для схемы подключения «треугольником»:

Схема подключения обмоток треугольником

Ну, и соединения в коробке:

Соединение обмоток "треугольником"

И так, узнав как соединяются обмотоки двигателя, рассмотрим самый распространненый метод подключения однофазного подключения трехфазного двигателя. Он заключается в подсоединении конденсатора параллельно одной из обмоток. Для «звезды» такая схема будет выглядеть вот так:

Схема с фазосдвигающим конденсатором звезда

Соответственно для «треугольника»:

Схема с фазосдвигающим конденсатором треугольник

Соединение «звездой» предпочтительней, так как потери мощности будут меньше — 30% по сравнению с 35-50% со «звездой».

Подсоединяемый конденсатор «разделен» в этих схемах на два:

Ср — это «рабочий» конденсатор, который всегда подключен к обмотке;

Сп — дополнительный «пусковой» конденсатор, который подключается в момент запуска двигателя на несколько секунд.

Дополнительный «пусковой» конденсатор необходим из-за того, что в режиме запуска и в режиме рабочехо хода необходимы разные величины емкости, в идеале нужен конденсатор с плавноизменяемой величиной емкости, но это дорого, хлопотно да и вообще малореально.

Емкость «рабочего» конденсатора можно рассчитать по формуле:

где емкость Ср — в микрофарадах (мкФ), а номинальная мощность двигателя Pном — в киловаттах (кВт).

Емкость же «пускового» конденсатора выбирают в 2,5 — 3 раза больше емкости «рабочего» конденсатора:

Какие конденсаторы можно подключить?

Чаще всего выбирают конденсаторы типа МБГО:

Конденсатор МБГО

Также МБГП:

Конденсатор МБГП

Иногда и такие — КБП-Ф:

Конденсатор КБП-Ф

Перечиленные выше «банки» — это бумажные конденсаторы, а применяются они часто потому, что их чаще можно найти где-нибудь у себя в гараже или в чулане. Но они устарели, и при одинаковой емкости значительно  проигрывают современным конденсаторам по массо-габаритным показателям.

Из современных широко распространнены, например,металлизированные полипропиленовые конденсаторы CBB (китайские):

Или, аналогичные отечественные К78-36:

Следует указать, что асинхронные двигатели могут быть на напряжения 380/220 В, при этом на 380 В он подключается «звездой» а на 220 В — «треугольником»:

Такие двигатели необходимо соединять «треугольником». Если же двигатель на напряжение 220В/127В, то его можно соединять только звездой.

И так, резюмируя, укажем достоинства и недостатки однофазного двигателя к трехфазной сети использую конденсатор.

Достоинства:

  • Этот способ относительно дешевый и доступный. Многим, возможно, и не придется покупать кондесаторы, их можно взять из старых люминесцентных ламп например.

Недостатки:

  • Потери мощности — двигатель, в зависимости от подключения, будет развивать только 50-70% от своей номинальной мощности ( которая указана в табличке на нем).
  • Дополнительный нагрев. По обмотке, к которой подключен конденсатор, при работе будет протекать дополнительный «емкостной» ток, примерно на 20% больше двух других, и, соответственно, эта обмотка будет греться больше остальных.
  • Значительное уменьшение пускового момента, т.е. двигателю труднее раскрутиться, особенно под нагрузкой.
  • Дополнительные коммутации. Для запуска, в том числе и для повторного, придется подключать на некоторое время дополнительный конденсатор.

Несмотря на значительное число недостатков, для многих умельцев и домашних мастеров, главное плюс — дешевизна и доступность, перекрывают все недостатки.

Вся информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки на источник.