Типовые схемы подключения трехфазного электросчетчика. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети Расчет параметров и элементов электродвигателя
УЗМ-3-63 является многофункциональным устройством, которое обеспечивает контроль 3-х фазного напряжения в сети. Также оно имеет встроенную варисторную защиту от импульсных скачков напряжения и имеет функцию контроля частоты сети электропитания от автономного генератора.
Схема подключения УЗМ-3-63 довольно проста и ее принципиальный вариант можно найти на корпусе устройства или в его паспорте. Здесь привожу наглядную и более понятную схему подключения 3-х фазного реле напряжения УЗМ-3-63 с автоматическими выключателями, по которой можно понять суть подключения.
Все контакты устройства имеют маркировку на корпусе. Поэтому не видя самой схемы можно понять что и куда подключается. Часто тут смущает то, что выходные фазные контакты имеют маркировку U, V и W, что вводит многих в заблуждение. Как же подключить данное устройство?
На верхние контакты подключается вход :
- N - приходящий нулевой рабочий проводник;
- L1 - приходящий проводник фазы A;
- L2 - приходящий проводник фазы B;
- L3 - приходящий проводник фазы C.
На нижние контакты подключается выход :
- N - отходящий нулевой рабочий проводник;
- U - отходящий проводник фазы A;
- V - отходящий проводник фазы B;
- W - отходящий проводник фазы C.
Вот фото самого устройства УЗМ-3-63. Контакты его поляризованного реле рассчитаны на длительное протекание через них максимального тока 63А. Если ваша нагрузка будет потреблять больший ток, то это реле уже вам не подойдет или придется его включать через мощный контактор.
Варианты комплектации щитков могут быть разнообразны, но суть подключения устройства всегда остается одинаковой.
При использовании УЗМ-3-63 помните, что во время отключения нагрузки нулевой рабочий проводник не коммутируется, т.е. не разрывается. Здесь разрываются только фазные проводники.
Регулировка уставок устройства производится в ручную с помощью трех специальных переключателей. Ими выставляются пределы высокого и низкого напряжений и время задержки повторного включения.
Световая индикация реле интуитивно понятная. Рядом со всеми индикаторами на корпусе находятся их обозначение.
Кто-то вместо 3-хфазного реле УЗМ-3-63 использует три однофазных УЗМ-51М . То есть на каждую фазу ставят по одному однофазному реле. В принципе этот вариант имеет право на жизнь, но для него требуется больше места в щитке и стоит он почти в два дороже.
А вы используете трехфазное реле напряжения УЗМ-3-63?
Улыбнемся:
Как известно, сопротивление человеческого тела около 100 кОм. Каждые 100 г водки, принятые вовнутрь, снижают сопротивление тела на 1 кОм. Сколько нужно выпить водки, чтобы достичь состояния сверхпроводимости?
Прежде всего, перед выбором и покупкой нужно определиться, что же это такое — проходной выключатель, для чего он нужен, и в чем его отличие от обычных одно, двух и трехклавишных.
Одноклавишный проходной выключатель необходим для управления одним контуром или линией освещения из нескольких точек, расположенных в разных частях комнаты или всего дома. То есть одним выключателем вы включаете освещение при входе в комнату или коридор, а другим, но уже в другой точке, вы это же самое освещение выключаете.
Очень часто это применяется в спальных комнатах. Зашел в спальню, включил свет возле двери. Лег на кровать и у изголовья или возле тумбочки свет отключил.
В двухэтажных особняках — включил лампочку на первом этаже, поднялся по лестнице на второй и там ее отключил.
Выбор, конструкция и отличия проходных выключателей
Прежде чем собирать такую схему управления вот на что следует обратить особое внимание:
1 Для подключения проходного выключателя света необходим трехжильный кабель — ВВГнг-Ls 3*1,5 или NYM 3*1.5мм2
2
Не пытайтесь собрать подобную схему на обычных выключателях.
Основное отличие обычных от проходных заключается в количестве контактов. Простые одноклавишные имеют две клеммы для подключения проводов (вход и выход), а проходные — три!
На простом, цепь освещения может быть либо замкнута, либо разомкнута, третьего не дано.
Проходной же правильнее называть не выключателем, а переключателем.
Так как он, именно переключает цепь с одного рабочего контакта на другой.
По внешнему виду, спереди они могут быть абсолютно одинаковыми. Только на клавише проходного может присутствовать значок из вертикальных треугольников. Однако не перепутайте их с перекидными или перекрестными (подробнее о них ниже). У этих треугольнички смотрят в горизонтальном направлении.
А вот с обратной стороны сразу видна вся разница:
- у проходного 1 клемма сверху и 2 снизу
- у обычного 1 сверху и 1 снизу
Многие по этому параметру путают их с двухклавишными. Однако двухклавишные здесь также не подойдут, хотя и имеют тоже три клеммы.
Существенна разница именно в работе контактов. При замыкании одного контакта у проходных переключателей автоматически происходит замыкание другого, а в двухклавишных такой функции нет.
Причем промежуточное положение, когда обе цепи разомкнуты у проходного вообще отсутствует.
Подключение проходного переключателя
В первую очередь необходимо правильно подключить сам выключатель в подрозетнике. Снимаете клавишу и накладные рамки.
В разобранном состоянии можно легко увидеть три контактных клеммы.
Самое главное - это найти общую из них. На качественных изделиях с обратной стороны должна быть нарисована схема. Если вы в них разбираетесь, то можно легко сориентироваться по ней.
Если же у вас бюджетная модель, или для вас любые электрические схемы темный лес, то на помощь придет обыкновенный китайский тестер в режиме прозвонки цепи, или индикаторная отвертка с батарейкой.
При помощи щупов тестера попеременно касаетесь всех контактов и ищете тот, на котором тестер будет "пищать" или показывать "0" при любом положении клавиши ВКЛ или ВЫКЛ. Еще проще это сделать индикаторной отверткой.
После того как вы нашли общую клемму, на нее нужно подключить фазу с кабеля питания. На остальные клеммы присоединяете два оставшихся провода.
Причем какой из них куда, не имеет существенной разницы. Выключатель собирается и закрепляется в подрозетнике.
Со вторым выключателем проделываете ту же самую операцию:
- ищите общую клемму
- подключаете на нее фазный проводник, который будет идти на лампочку
- на оставшиеся подсоединяете две другие жилы
Схема подключение проводов проходного выключателя в распредкоробке
Схема без заземляющего проводника
Теперь самое главное это правильно собрать схему в распределительной коробке. В нее должны заходить четыре 3-х жильных кабеля:
- кабель питания с автомата освещения распредщитка
- кабель на переключатель №1
- кабель на переключатель №2
- кабель на светильник или люстру
При подключении проводов удобнее всего ориентировать по цвету. Если будете использовать трехжильный кабель ВВГ, то у него наиболее распространены две цветовые маркировки:
- белый(серый) - фаза
- синий - ноль
- желто зеленый - земля
или второй вариант:
- белый (серый)
- коричневый
- черный
Чтобы подобрать более правильную фазировку во втором случае, ориентируйтесь на советы из статьи " "
Соединяете нулевую жилу с кабеля вводного автомата и ноль отходящий на светильник в одну точку посредством клемм ваго.
Аналогично нулевым проводам "землю" с вводного кабеля объединяете с "землей" отходящего кабеля на освещение.
Этот провод подключается к корпусу светильника.
Фазу с вводного кабеля нужно соединить с фазой уходящего провода на общую клемму проходного выключателя №1.
А общий провод с проходного выключателя №2 отдельным зажимом wago соединить с фазной жилой кабеля на освещение.
Выполнив все эти подключения остается лишь соединить между собой второстепенные (отходящие) жилы с выключателя №1 и №2 между собой. Причем абсолютно не важно как вы их соедините.
Можно даже перепутать цвета. Но лучше все же придерживаться расцветки, чтобы не запутаться в будущем.
Основные правила подключения в этой схеме которые вам нужно запомнить:
- фаза с автомата должна приходить на общий проводник первого выключателя
- и эта же фаза должна выйти с общего проводника второго выключателя на лампочку
- два остальных вспомогательных проводника, соединяются между собой в распредкоробке
- ноль и земля подаются напрямую без выключателей сразу на лампочки
Перекидные выключатели — схема управления освещением из 3-х мест
А что делать, если вы хотите управлять одним освещением из трех точек и более. То есть выключателей в цепи будет 3, 4 и т.д. Казалось бы нужно взять еще один проходной выключатель и все.
Однако выключатель с тремя клеммами здесь уже не подойдет. Так как соединяемых проводов в распредкоробке будет четыре.
Здесь вам на помощь придет перекидной, или как его еще называют крестовой, перекрестный, промежуточный выключатель. Его ключевое отличие состоит в том, что он имеет четыре выхода - два снизу и два сверху.
И устанавливается он как раз таки в промежутке между двумя проходными. Находите в распаечной коробке два второстепенных (не основных) провода от первого и второго проходного выключателя.
Рассоединяете их, и подключаете между ними перекидной. Те провода что приходят с первого подключаете - на вход (ориентируйтесь по стрелочкам), а те что уходят на второй - к выходным клеммам.
Всегда проверяйте схему на выключателях! Зачастую бывает, что вход и выход у них находится на одной стороне (верх и низ). Например схема подключения перекидного Legrand Valena: 
Естественно сам перекидной запихивать в распаечную коробку не нужно. Достаточно завести туда концы 4-х жильного кабеля от него. А сам выключатель тем временем располагаете в любом удобном месте - возле кровати, в середине длинного коридора и т.д. Свет вы сможете включать и выключать из любой точки.
Самое главное преимущество этой схемы в том, что ее можно изменять до бесконечности и добавлять сколько угодно перекидных выключателей. То есть проходных будет всегда два (в начале и конце), а в промежутке между ними 4, 5 или хоть 10 перекидных.
Ошибки подключения
Многие на этапе поиска и подключения общей клеммы в проходном выключателе совершают ошибку. Не проверяя схему, наивно считают, что общая клемма это та, где всего один контакт.
Собирают таким образом схему, а потом переключатели у них почему-то некорректно работают (зависят друг от друга).
Запомните, что на разных выключателях общий контакт может быть где угодно!
И лучше всего вызванить его, что называется "вживую", тестером или индикаторной отверткой.
Чаще всего с такой проблемой сталкиваются при монтаже или замене проходных переключателей от разных фирм. Если раньше все работало, а после замены одного схема перестала работать - значить перепутали провода.
Но может быть и такой вариант, что новый переключатель вовсе и не проходной. Также запомните, что подсветка внутри изделия никак не может влиять на сам принцип переключения.
Еще одна распространенная ошибка - неправильное подсоединение перекрестных. Когда оба провода, с проходного №1 сажают на верхние контакты, а с №2 на нижние. А между тем у крестового выключателя схема и механизм переключения совсем иной. И подключать провода нужно крест-накрест.
Недостатки
1 Первый из недостатков проходных выключателей - это отсутствие конкретного положения клавиши ВКЛ/ВЫКЛ, которое есть в обычных.
Если у вас перегорела лампочка и ее нужно заменить, при такой схеме не сразу можно понять, свет включен или выключен.
Будет неприятно, когда при замене, лампа просто может взорвать перед глазами. В этом случае самый простой и надежный способ отключить автомат освещения в щитке.
2 Второй недостаток - большое количество соединений в распаечных коробках.
И чем больше у вас светоточек, тем большее их количество будет в распредкоробках. Подключение кабеля напрямую по схемам без распаечных коробок уменьшает количество соединений, но в разы может увеличить либо расход кабеля, либо количество его жил.
Если у вас проводка идет под потолком, то придется оттуда опускать провод к каждому переключателю, а потом обратно поднимать его вверх. Лучший вариант здесь, применение импульсных реле.
Среди различных способов запуска трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой базируется на подключении третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор. Полезная мощность, развиваемая двигателем в этом случае, составляет 50...60% от его мощности в трехфазном включении.
Не все трехфазные электродвигатели, однако, хорошо работают при подключении к однофазной сети. Среди таких электродвигателей можно выделить, например, модель с двойной клеткой короткозамкнутого ротора серии МА.
В связи с этим при выборе трехфазных электродвигателей для работы в однофазной сети следует отдать предпочтение двигателям серий А, АО, АО2, АПН, УАД и др.
Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.
Расчет параметров и элементов электродвигателя
Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380 В, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1.
После включения пакетного выключателя П1 замыкаются контакты П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку "Разгон".
После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.
Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в "треугольник" определяется по формуле:
- U -напряжение в сети, В.
А в случае соединения обмоток двигателя в "звезду" определяется по формуле:
- Ср - емкость рабочего конденсатора, в мкФ;
- I - потребляемый электродвигателем ток, в А;
- U -напряжение в сети, В.
Потребляемый электродвигателем ток в вышеприведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:
- Р - мощность двигателя, в Вт, указанная в его паспорте;
- h - КПД;
- cos j - коэффициент мощности;
- U -напряжение в сети, В.
Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2...2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети.
Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В.
Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)
Общая емкость соединенных конденсаторов составит:
На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.
Мощность трехфазного
двигателя, кВт:
- 0,4;
- 0,6;
- 0,8;
- 1,1;
- 1,5;
- 2,2.
Минимальная емкость рабочего
конденсатора Ср, мкФ:
- 100;
- 150;
- 230.
Минимальная емкость пускового
конденсатора Ср, мкФ:
- 120;
- 160;
- 200;
- 250;
- 300.
Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток, на 20...30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, емкость конденсатора С р следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.
Емкость пускового конденсатора С п можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об./мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой - 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.
Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В
Для запуска электродвигателей различных серий мощностью около 0,5 кВт от однофазной сети без реверсирования можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3).
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к сети 220 В.
Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1.
После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1.
Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.
Детали
В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об./мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 - спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 - проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.
Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4):
- 1- корпус;
- 2 - ручка для переноски;
- 3 - сигнальная лампа;
- 4 - тумблер отключения пускового конденсатора;
- 5 -кнопки "Пуск" и "Стоп";
- 6 - доработанная электровилка;
- 7- панель с гнездами разъема.
На верхней панели корпуса расположены кнопки "Пуск" и "Стоп" - сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для .
Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5).
При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 - пусковой конденсатор С п. КМ1 самоблокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети.
Кнопку "Пуск" держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме.
Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку "Стоп". В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5 можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.
Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей
При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки.
Схема замены обычног бумажного конденсатора дана на рис. 6.
Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости.
Например, если в схеме для однофазной сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене по вышеприведенной схеме можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.
Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов
Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.
В приведенной схеме SA1 - переключатель направления вращения двигателя, SB1 - кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 - во время работы.
Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добиваются равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация.
Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А.
При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.
Следует обратить внимание на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.
Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть
Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5...2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например 3...4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой», и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода.
Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.
Доработка трехфазного двигателя
Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки.
Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.
Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.
Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об./мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке, и показала свою эффективность.
Детали
В схеме коммутации обмоток электродвигателя в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.
Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа», после чего продолжают дальнейшую работу.
Для того чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей, кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз.
В этой статье мы рассмотрим подключение 3-х фазного асинхронного двигателя в однофазную сеть 220 В
.
Так как не в каждом гараже есть 3 фазы, что бы подключить асинхронный двигатель, но необходимость в этом зачастую происходит.
Немного поговорим о теории и принципе работы АД:
Асинхронный двигатель состоит из статора и ротора.Обмотка ротора короткозамкнутая,а обмотка статора представляет собой 3-х фазную обмотку проводники, в которой пофазно расположены в окружности статора со сдвигом в 120 градусов.
При включении двигателя в 3-х фазную сеть, по обмоткам (полюсам) статора начинает проходить ток в разные моменты, поочередно, сначала в фазе «А «, потом в фазе «В «, после в фазе «С «,этим он создает вращающиеся магнитное поле, которое вращает ротор.
При включение его в однофазную сеть, вращающий момент, будет создаваться только в одной обмотке, этого не хватит, для того что бы сдвинуть и вращать ротор. Для того что бы сдвинуть ток фазы полюса, используются фазосдвигающие конденсаторы.
Конденсаторы можно применять любых типов, кроме электролитических. В основном применяются бумажные конденсаторы марки МБГО, напряжение которых нужно выбирать не мене 20 — 30 В больше напряжения сети. В нашем случае берем конденсатор напряжением не менее 250 В.
О его емкости поговорим немного позже.
конденсаторы марки МБГО
Итак, что бы его подключить нужно знать характеристики АД, которые выбиты в его паспорте на корпусе:
По тех паспорту мы видим что этот двигатель имеет мощность 0,75 кВт,номинальные обороты 910 об./мин. с возможностью работы в 2 х режимах подключения (треугольник) и Y (звезда). Для работы двигателя в схеме включения (треугольник), номинальное напряжения 220 В номинальный ток 3,96 А , для звезды соответственно 380 В , 2,29 А .
Теперь адаптируем его под наше напряжение 220 В, то есть соединяем его в нашем случае в (тругольник), как показано на картинке (б ) , на картинке (а ) показано схема подключения в звезду, снизу показано расположение перемычек для данного подключения:
Теперь нужно выбрать емкость конденсатора, для этого возвращаемся к техническим параметрам эл.двигателя берем оттуда Iн и Uн, в нашем случае это 3,96 А и 220 В подставляем его в формулу:
C р = 2780 (I н / U н) = 2780 (3,96/220)=2780 0,018= 50,04 мкФ
(если не хватает емкости одного конденсатора, то соединяем паралельно несколько конденсаторов, при паралельном подключении емкость конденсатора складывается)
Теперь подключаем наш конденсатор согласно рисунку 1 .
Чтобы поменять направление вращения ротора, меняем точку подключения конденсатора.
Содержание:Работа трехфазных электродвигателей считается гораздо более эффективной и производительной, чем однофазных двигателей, рассчитанных на 220 В. Поэтому при наличии трех фаз, рекомендуется подключать соответствующее трехфазное оборудование. В результате, подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети обеспечивает не только экономичную, но и стабильную работу устройства. В схему подключения не требуется добавление каких-либо пусковых устройств, поскольку сразу же после запуска двигателя, в обмотках его статора образуется магнитное поле. Основным условием нормальной эксплуатации таких устройств является правильное выполнение подключения и соблюдение всех рекомендаций.
Схемы подключения
Магнитное поле, создаваемое тремя обмотками, обеспечивает вращение ротора электродвигателя. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую.
Подключение может выполняться двумя основными способами - звездой или треугольником. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Схема звезды обеспечивает более плавный пуск агрегата, однако мощность двигателя падает примерно на 30% от номинальной. В этом случае подключение треугольником имеет определенные преимущества, поскольку потеря мощности отсутствует. Тем не менее, здесь тоже есть своя особенность, связанная с токовой нагрузкой, которая резко возрастает во время пуска. Подобное состояние оказывает негативное влияние на изоляцию проводов. Изоляция может быть пробита, а двигатель полностью выходит из строя.
Особое внимание следует уделить европейскому оборудованию, укомплектованному электродвигателями, рассчитанными на напряжения 400/690 В. Они рекомендованы к подключению в наши сети 380 вольт только методом треугольника. В случае подключения звездой, такие двигатели сразу же сгорают под нагрузкой. Данный метод применим только к отечественным трехфазным электрическим двигателям.
В современных агрегатах имеется коробка подключения, в которую выводятся концы обмоток. Их количество может составлять три или шесть. В первом случае схема подключения изначально предполагается методом звезды. Во втором случае электродвигатель может включаться в трехфазную сеть обоими способами. То есть, при схеме звезда три конца, расположенные в начале обмоток соединяются в общую скрутку. Противоположные концы подключаются к фазам сети 380 В, от которой поступает питание. При варианте треугольник все концы обмоток последовательно соединяются между собой. Подключение фаз осуществляется к трем точкам, в которых концы обмоток соединяются между собой.
Использование схемы «звезда-треугольник»
Сравнительно редко используется комбинированная схема подключения, известная как «звезда-треугольник». Она позволяет производить плавный пуск при схеме звезда, а в процессе основной работы включается треугольник, обеспечивающий максимальную мощность агрегата.
Данная схема подключения довольно сложная, требующая использования сразу трех , устанавливаемых в соединения обмоток. Первый МП включается в сеть и с концами обмоток. МП-2 и МП-3 соединяются с противоположными концами обмоток. Подключение треугольником выполняется ко второму пускателю, а подключение звездой - к третьему. Категорически запрещается одновременное включение второго и третьего пускателей. Это приведет к короткому замыканию между фазами, подключенными к ним. Для предотвращения подобных ситуаций между этими пускателями устанавливается блокировка. Когда включается один МП, у другого происходит размыкание контактов.
Работа всей системы происходит по следующему принципу: одновременно с включением МП-1, включается МП-3, подключенный звездой. После плавного пуска двигателя, через определенный промежуток времени, задаваемый реле, происходит переход в обычный рабочий режим. Далее происходит отключение МП-3 и включение МП-2 по схеме треугольника.
Трехфазный двигатель с магнитным пускателем
Подключение трехфазного двигателя с помощью магнитного пускателя, осуществляется также, как и через автоматический выключатель. Просто эта схема дополняется блоком включения и выключения с соответствующими кнопками ПУСК и СТОП.
Одна нормально замкнутая фаза, подключенная к двигателю, соединяется с кнопкой ПУСК. Во время нажатия происходит смыкание контактов, после чего ток поступает к двигателю. Однако, следует учесть, что в случае отпускания кнопки ПУСК, контакты окажутся разомкнутыми и питание поступать не будет. Чтобы не допустить этого, магнитный пускатель оборудуется еще одним дополнительным контактным разъемом, так называемым контактом самоподхвата. Он выполняет функцию блокировочного элемента и препятствует разрыву цепи при выключенной кнопке ПУСК. Окончательно разъединить цепь можно только с помощью кнопки СТОП.
Таким образом, подключение трехфазного двигателя к трехфазной сети может быть выполнено различными способами. Каждый из них выбирается в соответствии с моделью агрегата и конкретными условиями эксплуатации.
