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Die Betriebsspannung unseres Haushaltsnetzes beträgt jedoch 220 V. Und um einen industriellen Drehstrommotor an ein normales Verbrauchernetz anzuschließen, werden Phasenschieberelemente verwendet:
- Anlaufkondensator;
- Arbeitskondensator.
Anschlusspläne für eine Betriebsspannung von 380 V
Industriell gefertigte Asynchron-Drehstrommotoren können grundsätzlich auf zwei Arten angeschlossen werden:
- Sternschaltung";
- Dreieckschaltung".
Elektromotoren bestehen konstruktiv aus einem beweglichen Rotor und einem Gehäuse, in das ein feststehender Stator eingesetzt ist (kann direkt im Gehäuse montiert oder dort eingesetzt werden). Der Stator besteht aus 3 gleichen Wicklungen, die auf besondere Weise gewickelt und darauf angeordnet sind.
Bei einer Sternschaltung werden die Enden aller drei Motorwicklungen miteinander verbunden und drei Phasen an ihren Anfängen zugeführt. Beim Verbinden von Wicklungen in einem Dreieck wird das Ende einer Wicklung mit dem Anfang der nächsten verbunden.
Funktionsprinzip des Motors
Wenn ein Elektromotor in Betrieb ist und an ein dreiphasiges 380-V-Netz angeschlossen ist, wird an jede seiner Wicklungen nacheinander Spannung angelegt und durch jede von ihnen fließt ein Strom, wodurch ein magnetisches Wechselfeld entsteht, das auf den beweglich auf Lagern montierten Rotor einwirkt. wodurch es sich dreht. Um mit dieser Art von Operation zu beginnen, sind keine zusätzlichen Elemente erforderlich.
Wenn einer der dreiphasigen Asynchron-Elektromotoren an ein einphasiges 220-V-Netz angeschlossen ist, entsteht kein Drehmoment und der Motor startet nicht. Um dreiphasige Geräte aus einem einphasigen Netzwerk zu betreiben, wurden viele verschiedene Möglichkeiten erfunden.
Eine der einfachsten und gebräuchlichsten Methoden ist die Verwendung der Phasenverschiebung. Zu diesem Zweck werden für Elektromotoren verschiedene Phasenschieberkondensatoren verwendet, über die der dritte Phasenkontakt angeschlossen wird.
Darüber hinaus muss es noch ein weiteres Element geben. Dies ist der Startkondensator. Es dient zum Starten des Motors selbst und sollte im Moment des Startens nur etwa 2-3 Sekunden lang funktionieren. Bei längerem Einschalten kommt es schnell zu einer Überhitzung der Motorwicklungen und zum Ausfall des Motors.
Um dies umzusetzen, können Sie einen speziellen Schalter verwenden, der über zwei Paare schaltbarer Kontakte verfügt. Wenn die Taste gedrückt wird, bleibt ein Paar bis zum nächsten Drücken der Stopp-Taste fixiert, und das zweite wird erst geschlossen, wenn die Start-Taste gedrückt wird. Dadurch wird ein Motorausfall verhindert.
Anschlusspläne für Betriebsspannung 220 V
Aufgrund der Tatsache, dass es zwei Hauptmöglichkeiten für den Anschluss von Elektromotorwicklungen gibt, wird es auch zwei Stromkreise für die Versorgung eines Haushaltsnetzes geben. Bezeichnungen:
- „P“ – Schalter, der den Start durchführt;
- „P“ ist ein spezieller Schalter zum Umkehren des Motors;
- „Sp“ und „Cr“ sind Start- bzw. Betriebskondensatoren.
Bei Anschluss an ein 220-V-Netz haben Drehstrom-Elektromotoren die Möglichkeit, die Drehrichtung in die entgegengesetzte Richtung zu ändern. Dies kann mit dem Kippschalter „P“ erfolgen.
Aufmerksamkeit! Die Drehrichtung kann nur geändert werden, wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet und der Elektromotor vollständig gestoppt ist, um ihn nicht zu beschädigen.
„Сп“ und „Ср“ (Arbeits- und Anlaufkondensatoren) können nach einer speziellen Formel berechnet werden: Ср=2800*I/U, wobei I der aufgenommene Strom und U die Nennspannung des Elektromotors ist. Nach der Berechnung von Cp können Sie Sp auswählen. Die Kapazität der Startkondensatoren sollte mindestens doppelt so groß sein wie die des Average. Zur Vereinfachung und Vereinfachung der Auswahl können folgende Werte zugrunde gelegt werden:
- M = 0,4 kW Av = 40 μF, Sp = 80 μF;
- M = 0,8 kW Av = 80 μF, Sp = 160 μF;
- M = 1,1 kW Av = 100 μF, Sp = 200 μF;
- M = 1,5 kW Av = 150 μF, Sp = 250 μF;
- M = 2,2 kW Av = 230 μF, Sp = 300 μF.
Dabei ist M die Nennleistung der verwendeten Elektromotoren, Cp und Sp sind Arbeits- und Anlaufkondensatoren.
Beim Einsatz von asynchronen Elektromotoren, die für eine Betriebsspannung von 380 V ausgelegt sind, im häuslichen Bereich verliert man durch den Anschluss an ein 220-V-Netz etwa 50 % der Nennleistung der Motoren, die Rotordrehzahl bleibt jedoch unverändert. Berücksichtigen Sie dies bei der Wahl der für die Arbeit benötigten Leistung.
Leistungsverluste können durch die Verwendung einer „Dreiecks“-Verbindung der Wicklungen reduziert werden. In diesem Fall bleibt der Wirkungsgrad des Elektromotors bei etwa 70 %, was deutlich höher ist als bei einer „Stern“-Verbindung der Wicklungen.
Daher sofern technisch machbar in Verteilerkasten Um den Elektromotor selbst zu reparieren, wandeln Sie die Sternschaltung in eine Dreieckschaltung um und führen Sie dies dann durch. Schließlich ist der Kauf von „zusätzlichen“ 20 % Strom ein guter Schritt und hilft bei Ihrer Arbeit.
Beachten Sie bei der Auswahl von Anlauf- und Betriebskondensatoren, dass deren Nennspannung mindestens das 1,5-fache der Netzspannung betragen muss. Das heißt, für ein 220-V-Netz empfiehlt es sich, für den Start und den stabilen Betrieb Container zu verwenden, die für eine Spannung von 400 - 500 V ausgelegt sind.
Motoren mit einer Betriebsspannung von 220/127 V können nur im Stern angeschlossen werden. Wenn Sie eine andere Verbindung verwenden, verbrennen Sie diese beim Start einfach und müssen nur noch alles verschrotten.
Wenn Sie keinen Kondensator für den Start und Betrieb finden, können Sie mehrere davon nehmen und parallel schalten. Die Gesamtkapazität wird in diesem Fall wie folgt berechnet: Gesamt = C1+C2+....+Sk, wobei k die erforderliche Zahl ist.
Manchmal, insbesondere bei starker Belastung, kommt es zu einer starken Überhitzung. In diesem Fall können Sie versuchen, den Grad der Erwärmung zu reduzieren, indem Sie die Kapazität Cp (Arbeitskondensator) ändern. Sie wird schrittweise reduziert, während gleichzeitig die Motorerwärmung überprüft wird. Und umgekehrt, wenn Arbeitskapazität nicht ausreicht, ist die vom Gerät erzeugte Ausgangsleistung gering. In diesem Fall können Sie versuchen, die Kapazität des Kondensators zu erhöhen.
Um das Gerät schneller und einfacher starten zu können, trennen Sie nach Möglichkeit die Last vom Gerät. Dies gilt insbesondere für Motoren, die von einem 380-V-Netz auf ein 220-V-Netz umgestellt wurden.
Fazit zum Thema
Wenn Sie einen industriellen nutzen möchten Dreiphasen-Elektromotor, dann müssen Sie dafür einen zusätzlichen Anschlussplan unter Berücksichtigung aller dafür notwendigen Voraussetzungen erstellen. Und denken Sie unbedingt daran elektrische Ausrüstung und es ist notwendig, bei der Arbeit damit alle Sicherheitsstandards und -vorschriften einzuhalten.
hat einen Kommentar auf YouTube hinzugefügt:
alles ist etwas einfacher. In jedem vernünftigen Lehrbuch mit dem Titel „ Elektrische Autos“, am Ende des Abschnitts, der der Theorie eines Asynchronmotors gewidmet ist, wird die Frage des Betriebs eines Asynchronmotors im Einphasenmodus behandelt, mit verschiedene Schemata Wicklungsanschlüsse. Dort finden Sie auch Formeln zur Berechnung der Kapazität von Arbeits- und Anlaufkondensatoren. Eine genaue Berechnung ist ziemlich kompliziert – Sie müssen die spezifischen Parameter des Motors kennen. Die vereinfachte Berechnungsmethode lautet wie folgt: Star Srab = 2800 (Inom / Uset); Abstieg = Slave 2÷3 (unter schwierigen Startbedingungen, Multiplizität 5); Dreieck Serbisch = 4800 (Inom / Uset); Abstieg = Slave 2÷3 (unter schwierigen Startbedingungen, Multiplizität 5); wobei Srab die Kapazität des Arbeitskondensators, μF, ist; Abstieg - Kapazität Anlaufkondensator, µF; Inom – Nennphasenstrom des Motors bei Nennlast, A; Uset – Spannung des Netzwerks, an das der Motor angeschlossen wird, V. Berechnungsbeispiel. Ausgangsdaten: Wir haben einen asynchronen Elektromotor - 4 kW; Wicklungsanschlussplan –Δ / Y-Spannung U – 220 / 380 V; Strom I – 8 / 13,9 A. Für Motorströme: 8 A ist der Phasenstrom (d. h. der Strom jeder der drei Wicklungen) des Motors im Dreieck und im Stern, und das ist er auch Leitungsstrom auf einem Stern; 13,9 A ist der lineare Strom des Motors im Dreieck (wir werden ihn in den Berechnungen nicht benötigen). Nun, und tatsächlich die Berechnung selbst: Star Srab = 2800 (Inom / Uset) = 2800 (8 / 220) = 101,8 uF Descent = Slab 2÷3 = 101,8 2÷3 = 203,6÷305, 4 µF (unter schwere Startbedingungen - 509 µF) Dreieckschnitt = 4800 (Inom / Uset) = 4800 (8 / 220) = 174,5 µF Freigabe = Schnitt 2 ÷ 3 = 174,5 2 ÷ 3 = 349 ÷ 523, 5 µF (unter schweren Startbedingungen - 872,5 µF) Art des Arbeitskondensators – Polypropylen (importiertes SVV-60 oder inländisches Analogon – DPS). Die Spannung des Kondensators beträgt je nach Wechsel mindestens 400 V (Kennzeichnungsbeispiel: AC ~ 450 V), bei sowjetischen Papier-MBGOs sollte die Betriebsspannung mindestens 500 V betragen, wenn weniger, in Reihe schalten, aber das ist ein Verlust der Kapazität natürlich - so viele Kondensatoren müssen gewählt werden). Für Startkondensatoren ist es natürlich besser, auch Polypropylen oder Papier zu verwenden, aber das ist teuer und umständlich. Um die Kosten zu senken, können Sie polare Elektrolyte verwenden (das sind solche, die „+“ und/oder „–“ auf dem Körper haben), nachdem Sie zuvor zwei polare Elektrolyte, einen unpolaren, hergestellt haben, indem Sie zwei Kondensatoren mit Minuspunkten miteinander verbunden haben ( Sie können sie auch mit Pluspolen verbinden, aber bei einigen Kondensatoren ist der Minuspol mit dem Gehäuse dieser Kondensatoren verbunden, und wenn Sie sie mit Pluspolen verbinden, müssen Sie diese Kondensatoren nicht nur von der umgebenden Hardware, sondern auch von der umgebenden Hardware isolieren einander, sonst Kurzschluss) und lassen Sie die restlichen zwei Pluspunkte für den Anschluss an die Motorwicklungen übrig (das vergessen wir nicht, wenn serielle Verbindung Bei zwei identischen Kondensatoren wird ihre Gesamtkapazität halbiert und die Betriebsspannung verdoppelt. Wenn wir beispielsweise zwei 400-V-Kondensatoren mit 470 μF in Reihe schalten (Minus an Minus), erhalten wir einen unpolaren Kondensator mit einer Betriebsspannung von 800 V und einer Kapazität von 235 μF). Die Betriebsspannung jedes der beiden in Reihe geschalteten Elektrolyten muss mindestens 400 V betragen. Die erforderliche Startkapazität (falls erforderlich) sammeln wir durch Parallelschaltung solcher dualen (d. h. bereits unpolaren) Elektrolyten - wenn parallele Verbindung Bei Verwendung von Kondensatoren bleibt die Betriebsspannung unverändert und die Kapazitäten werden aufsummiert (wie bei der Parallelschaltung von Batterien). Diese „Gemeinschaftsfarm“ mit Doppelelektrolyten muss nicht erfunden werden – es gibt fertige unpolare Startelektrolyte – zum Beispiel vom Typ CD-60. Aber auf jeden Fall gibt es bei Elektrolyten (sowohl unpolar als auch noch mehr bei polaren) ein ABER – solche Kondensatoren können in einem 220-V-Netz eingeschaltet werden (polare sollten besser gar nicht eingeschaltet werden) nur beim Starten des Motors – Elektrolyte können nicht als Arbeitskondensatoren verwendet werden – explodieren (fast sofort polar, etwas später unpolar). Bei einem funktionierenden Kondensator im Dreieck verliert der Motor 25–30 % seiner Drehstromleistung, bei einem Stern 45–50 %. Ohne Arbeitskondensator beträgt der Leistungsverlust je nach Wicklungsanschlussplan mehr als 60 %. Und noch etwas zu den Kondensatoren: Es gibt viele Videos auf YouTube, in denen Leute funktionierende Kondensatoren anhand des Motorgeräuschs im Leerlauf (ohne Last) auswählen und aus Angst vor dem erhöhten Brummen des Motors die Kapazität reduzieren Arbeitskondensatoren, bis dieses Brummen auf ein mehr oder weniger akzeptables Maß abnimmt. Hierbei handelt es sich um eine falsche Auswahl der funktionierenden Klimaanlage – dadurch verringert sich die Motorleistung unter Last. Ja, ein erhöhtes Brummen des Motors ist nicht sehr gut, aber für die Wicklungen ist es nicht allzu gefährlich, wenn die Kapazität des Arbeitskondensators nicht zu hoch ist. Tatsache ist, dass sich die Kapazität des Arbeitskondensators idealerweise je nach Motorlast gleichmäßig ändern sollte – je höher die Last, desto größer sollte die Kapazität sein. Es ist jedoch ziemlich schwierig, eine so reibungslose Anpassung der Kapazität vorzunehmen; sie ist sowohl teuer als auch umständlich. Daher wird eine Kapazität ausgewählt, die einer bestimmten Motorlast entspricht – normalerweise der Nennlast. Wenn die Kapazität des Arbeitskondensators übereinstimmt Bemessungslast Motor, das Statormagnetfeld ist kreisförmig und das Brummen ist minimal. Wenn jedoch die Kapazität des Arbeitskondensators die Belastung des Motors übersteigt, wird das Magnetfeld des Stators elliptisch, pulsierend und ungleichmäßig, und dieses pulsierende Magnetfeld verursacht aufgrund der ungleichmäßigen Drehung des Rotors ein Brummen – der Rotor dreht sich in eine Richtung, ruckelt gleichzeitig hin und her und bei erhöhten Strömen in den Wicklungen entwickelt der Motor weniger Leistung. Wenn der Motor also bei mittlerer Last und im Leerlauf brummt, ist das nicht so beängstigend, aber wenn das Brummen bei Volllast beobachtet wird, deutet dies darauf hin, dass die Kapazität des Arbeitskondensators deutlich überschätzt wird. In diesem Fall führt die Verringerung der Kapazität zu einer Verringerung der Ströme in den Motorwicklungen und deren Erwärmung, einer Nivellierung („Abrundung“) des Magnetfelds des Stators (d. h. einer Reduzierung des Brummens) und einer Erhöhung der vom Motor entwickelten Leistung. Aber es lohnt sich immer noch nicht, den Motor mit einem funktionierenden Kondensator, der für die volle Leistung des Motors ausgelegt ist, längere Zeit im Leerlauf laufen zu lassen – in diesem Fall wird es der funktionierende Kondensator tun erhöhte Spannung(bis zu 350 V) und ein erhöhter Strom fließt durch die in Reihe mit dem Arbeitskondensator geschaltete Wicklung (30 % mehr als der Nennstrom im Dreieck und 15 % mehr im Stern). Mit zunehmender Belastung des Motors sinken die Spannung am Arbeitsleiter und der Strom in der mit dem Arbeitsleiter in Reihe geschalteten Motorwicklung.
Und die meisten Asynchronmotoren ausgelegt für 380 V und drei Phasen. Und bei der Herstellung von selbstgebauten Bohrmaschinen, Betonmischern, Schmirgelmaschinen und anderen Maschinen ist der Einsatz eines leistungsstarken Antriebs erforderlich. Ein Motor eines Winkelschleifers kann beispielsweise nicht verwendet werden – er hat viele Umdrehungen und wenig Leistung, sodass man auf mechanische Getriebe zurückgreifen muss, was die Konstruktion verkompliziert.
Konstruktionsmerkmale von asynchronen Drehstrommotoren
Asynchronmaschinen Wechselstrom- Das ist einfach ein Geschenk des Himmels für jeden Besitzer. Lediglich der Anschluss an ein Haushaltsnetzwerk erweist sich als problematisch. Dennoch lässt sich eine passende Option finden, deren Einsatz zu minimalen Leistungsverlusten führt.
Zuvor müssen Sie das Design verstehen. Es besteht aus folgenden Elementen:
- Der Rotor ist nach dem Typ „Käfigläufer“ gefertigt.
- Stator mit drei identischen Wicklungen.
- Klemmenkasten.
Am Motor muss ein metallenes Typenschild angebracht sein, auf dem alle Parameter vermerkt sind, sogar das Baujahr. Die Drähte vom Stator gehen in den Klemmenkasten. Mit drei Jumpern werden alle Adern miteinander verbunden. Schauen wir uns nun an, welche Motoranschlusspläne es gibt.
Sternverbindung
Jede Wicklung hat einen Anfang und ein Ende. Bevor Sie einen 380-an-220-Motor anschließen, müssen Sie herausfinden, wo sich die Enden der Wicklungen befinden. Um eine Sternverbindung herzustellen, reicht es aus, Jumper so zu installieren, dass alle Enden geschlossen sind. Am Anfang der Wicklungen müssen drei Phasen angeschlossen werden. Beim Starten des Motors empfiehlt es sich, diese spezielle Schaltung zu verwenden, da im Betrieb keine hohen Ströme induziert werden.
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass eine hohe Leistung erreicht werden kann, weshalb in der Praxis Hybridschaltungen verwendet werden. Der Motor wird mit eingeschalteten Wicklungen in einer Sternkonfiguration gestartet und wechselt bei Erreichen eines stabilen Modus in eine Dreieckkonfiguration.
Anschlussplan für Dreieckswicklungen
Der Nachteil beim Einsatz einer solchen Schaltung in einem Drehstromnetz besteht darin, dass in den Wicklungen und Drähten große Ströme induziert werden. Dies führt zu Schäden an elektrischen Geräten. Bei Arbeiten an einem 220-V-Haushaltsnetz sind solche Probleme jedoch nicht zu beobachten. Und wenn Sie darüber nachdenken, wie Sie einen 380- bis 220-V-Asynchronmotor anschließen können, liegt die Antwort auf der Hand – nur durch die Verwendung einer Dreieckschaltung. Um eine Verbindung nach diesem Schema herzustellen, müssen Sie den Anfang jeder Wicklung mit dem Ende der vorherigen verbinden. Die Kraft muss an die Eckpunkte des resultierenden Dreiecks angeschlossen werden.
Anschluss des Motors über einen Frequenzumrichter
Diese Methode ist gleichzeitig die einfachste, fortschrittlichste und teuerste. Wer jedoch die Funktionalität eines Elektroantriebs benötigt, wird kein Geld bereuen. Die Kosten für den einfachsten Frequenzumrichter betragen etwa 6.000 Rubel. Mit seiner Hilfe wird es jedoch nicht schwierig sein, einen 380-V-Motor an 220 V anzuschließen. Sie müssen jedoch das richtige Modell auswählen. Zunächst müssen Sie darauf achten, mit welchem Netzwerk sich das Gerät verbinden darf. Zweitens achten Sie darauf, wie viele Ausgänge es hat.
Für den normalen Betrieb zu Hause müssen Sie: ein Frequenzumrichter an ein einphasiges Netz angeschlossen. Und der Ausgang sollte drei Phasen haben. Es wird empfohlen, die Bedienungsanleitung sorgfältig zu lesen, um beim Anschluss keinen Fehler zu machen, da sonst die im Gerät verbauten leistungsstarken Transistoren durchbrennen können.
Verwendung von Kondensatoren
Bei Verwendung eines Motors mit einer Leistung von bis zu 1500 W können Sie nur einen Kondensator einbauen – einen funktionierenden. Um seine Leistung zu berechnen, verwenden Sie die Formel:
Serbisch=(2780*I)/U=66*P.
I – Betriebsstrom, U – Spannung, P – Motorleistung.
Um die Berechnung zu vereinfachen, können Sie es auch anders machen: Pro 100 W Leistung werden 7 μF Kapazität benötigt. Daher benötigen Sie für einen 750-W-Motor 52–55 uF (Sie müssen ein wenig experimentieren, um die richtige Phasenverschiebung zu erhalten).
Falls kein Kondensator mit der erforderlichen Kapazität verfügbar ist, müssen Sie die verfügbaren parallel schalten, indem Sie die folgende Formel verwenden:
Komm=C1+C2+C3+...+Cn.
Bei Motoren mit einer Leistung über 1,5 kW ist ein Anlaufkondensator erforderlich. Der Startkondensator arbeitet nur in den ersten Sekunden nach dem Einschalten, um dem Rotor einen „Anstoß“ zu geben. Das Einschalten erfolgt über einen Knopf parallel zum Arbeitsknopf. Mit anderen Worten: Es unterstützt die Phasenverschiebung stärker. Nur so kann ein 380er- bis 220er-Motor über Kondensatoren angeschlossen werden.
Das Wesentliche bei der Verwendung eines Arbeitskondensators besteht darin, die dritte Phase zu erhalten. Die ersten beiden sind Null und Phase, die bereits im Netzwerk vorhanden sind. Beim Anschließen des Motors sollte es keine Probleme geben; das Wichtigste ist, die Kondensatoren zu verstecken, vorzugsweise in einem versiegelten, stabilen Gehäuse. Wenn das Element versagt, kann es explodieren und andere verletzen. Die Kondensatorspannung muss mindestens 400 V betragen.
Anschluss ohne Kondensatoren
Sie können aber einen 380- bis 220-Motor ohne Kondensatoren anschließen; dafür müssen Sie nicht einmal einen Frequenzumrichter kaufen. Alles was Sie tun müssen, ist in der Garage herumzustöbern und ein paar Hauptkomponenten zu finden:
- Zwei Transistoren vom Typ KT315G. Die Kosten auf dem Radiomarkt betragen etwa 50 Kopeken. pro Stück, manchmal sogar weniger.
- Zwei Thyristoren Typ KU202N.
- Halbleiterdioden D231 und KD105B.
Sie benötigen außerdem Kondensatoren, Widerstände (fest und einer variabel) und eine Zenerdiode. Die gesamte Struktur ist in einem Gehäuse eingeschlossen, das vor Stromschlägen schützen kann. Die im Entwurf verwendeten Elemente müssen bei Spannungen bis 300 V und Strömen bis 10 A betrieben werden.
Es ist sowohl eine montierte als auch eine gedruckte Montage möglich. Im zweiten Fall benötigen Sie Folienmaterial und die Fähigkeit, damit zu arbeiten. Bitte beachten Sie, dass Haushaltsthyristoren vom Typ KU202N sehr heiß werden, insbesondere wenn die Antriebsleistung über 0,75 kW liegt. Montieren Sie die Elemente daher auf Aluminiumheizkörpern; nutzen Sie ggf. einen zusätzlichen Luftstrom.
Jetzt wissen Sie, wie Sie einen 380-Motor unabhängig an einen 220-Motor (in ein Haushaltsnetzwerk) anschließen. Das ist nichts Kompliziertes, es gibt viele Möglichkeiten, sodass Sie die für einen bestimmten Zweck am besten geeignete auswählen können. Aber es ist besser, einmal Geld auszugeben und es zu kaufen; es erhöht die Anzahl der Antriebsfunktionen um ein Vielfaches.
Jedes Objekt wird zunächst geliefert Drehstrom. Der Hauptgrund ist der Einsatz von Generatoren mit Dreiphasenwicklungen, um 120 Grad phasenverschoben und drei sinusförmige Spannungen erzeugend. Bei der weiteren Stromverteilung wird dem Verbraucher jedoch nur eine Phase zugeführt, an die alle vorhandenen elektrischen Geräte angeschlossen sind.
Manchmal besteht die Notwendigkeit, nicht standardmäßige Geräte zu verwenden, sodass Sie das Problem lösen müssen, wie Sie einen Kondensator auswählen Dreiphasenmotor. In der Regel ist es notwendig, die Kapazität eines bestimmten Elements zu berechnen, die einen stabilen Betrieb des Geräts gewährleistet.
Das Prinzip, ein dreiphasiges Gerät an eine Phase anzuschließen
In allen Wohnungen und den meisten Privathäusern erfolgt die gesamte interne Energieversorgung über einphasige Netze. Unter diesen Bedingungen ist manchmal eine Durchführung erforderlich. Dieser Vorgang ist physikalisch durchaus möglich, da sich einzelne Phasen nur durch eine Zeitverschiebung voneinander unterscheiden. Eine solche Verschiebung lässt sich leicht organisieren, indem beliebige reaktive Elemente – kapazitiv oder induktiv – in den Stromkreis einbezogen werden. Sie übernehmen die Funktion von Phasenschiebern beim Einsatz von Arbeits- und Startelementen.
Es ist zu berücksichtigen, dass die Statorwicklung selbst eine Induktivität aufweist. In diesem Zusammenhang reicht es völlig aus, einen Kondensator mit einer bestimmten Kapazität außerhalb des Motors anzuschließen. Gleichzeitig sind die Statorwicklungen so verbunden, dass die erste von ihnen die Phase der anderen Wicklung in eine Richtung verschiebt und in der dritten Wicklung der Kondensator den gleichen Vorgang ausführt, nur in die andere Richtung. Dadurch werden die erforderlichen Phasen in Höhe von drei gebildet, die aus einem einphasigen Versorgungskabel entnommen werden.
Somit fungiert der Drehstrommotor nur als Last für eine Phase des angeschlossenen Stromnetzes. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht in der verbrauchten Energie, was sich negativ auswirkt allgemeine Arbeit Netzwerke. Daher wird empfohlen, diesen Modus für kurze Zeit bei Elektromotoren mit geringer Leistung zu verwenden. Anschließen der Wicklungen einphasiges Netzwerk kann gemacht werden .
Schemata zum Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz
Wenn ein dreiphasiger Elektromotor an ein einphasiges Netz angeschlossen werden soll, empfiehlt es sich, einer Dreieckschaltung den Vorzug zu geben. Hierauf warnt ein am Gehäuse angebrachtes Hinweisschild. In einigen Fällen gibt es hier die Bezeichnung „Y“, was eine Sternverbindung bedeutet. Es wird empfohlen, die Wicklungen in Dreiecksschaltung umzuschalten, um große Leistungsverluste zu vermeiden.
Der Elektromotor wird an eine der Phasen eines Einphasennetzes angeschlossen, die anderen beiden Phasen werden künstlich erzeugt. Hierzu werden ein Arbeitskondensator (Cp) und ein Startkondensator (Sp) verwendet. Gleich zu Beginn ist es notwendig, den Motor zu starten hohes Niveau Anlaufstrom, der vom Arbeitskondensator allein nicht bereitgestellt werden kann. Abhilfe schafft ein Anlauf- oder Anlaufkondensator, der parallel zum Arbeitskondensator geschaltet ist. Bei geringer Motorleistung ist ihre Leistung gleich. Speziell angefertigte Anlaufkondensatoren sind mit „Starting“ gekennzeichnet.
Diese Geräte arbeiten nur während der Startphase, um den Motor auf die erforderliche Leistung zu beschleunigen. Anschließend erfolgt die Ausschaltung über einen Taster oder Doppelschalter.
Arten von Startkondensatoren
Kleine Elektromotoren, deren Leistung 200-400 Watt nicht überschreitet, können ohne Startvorrichtung betrieben werden. Für sie reicht ein funktionierender Kondensator völlig aus. Bei erheblichen Belastungen beim Start sind jedoch zwangsläufig zusätzliche Anlaufkondensatoren erforderlich. Es ist parallel zum Arbeitskondensator geschaltet und wird während der Beschleunigungsphase über einen speziellen Taster oder ein spezielles Relais in der Ein-Position gehalten.
Um die Kapazität des Startelements zu berechnen, muss die Kapazität des Arbeitskondensators mit dem Faktor 2 oder 2,5 multipliziert werden. Beim Beschleunigen benötigt der Motor immer weniger Leistung. In diesem Zusammenhang sollten Sie den Startkondensator nicht ständig eingeschaltet lassen. Hohe Kapazität bei hohen Geschwindigkeiten führt zur Überhitzung und zum Ausfall des Geräts.
Das Standard-Kondensatordesign besteht aus zwei einander gegenüberliegenden Platten, die durch eine dielektrische Schicht getrennt sind. Bei der Auswahl eines bestimmten Elements müssen dessen Parameter und technischen Eigenschaften berücksichtigt werden.
Alle Kondensatoren werden in drei Haupttypen angeboten:
- Polar. An Wechselstrom angeschlossene Elektromotoren können nicht betrieben werden. Eine kollabierende dielektrische Schicht kann zu einer Erwärmung des Geräts und einem anschließenden Kurzschluss führen.
- Unpolar. Erhielt die größte Verbreitung. Aufgrund der identischen Wechselwirkung der Platten mit dem Dielektrikum und der Stromquelle können sie in beliebigen Anschlussmöglichkeiten betrieben werden.
- Elektrolytisch. In diesem Fall handelt es sich bei den Elektroden um einen dünnen Oxidfilm. Sie können eine maximal mögliche Kapazität von bis zu 100.000 uF erreichen, ideal für Niederfrequenzmotoren.
Auswahl eines Kondensators für einen Drehstrommotor
Kondensatoren für einen Drehstrommotor müssen eine relativ hohe Kapazität haben – von mehreren zehn bis Hunderten von Mikrofarad. Elektrolytkondensator sind für diese Zwecke nicht geeignet, da sie einen unipolaren Anschluss erfordern. Das heißt, speziell für diese Geräte muss ein Gleichrichter mit Dioden und Widerständen erstellt werden.
Nach und nach trocknet der Elektrolyt in solchen Kondensatoren aus, was zu einem Kapazitätsverlust führt. Darüber hinaus explodieren diese Elemente während des Betriebs manchmal. Wenn Sie sich dennoch für den Einsatz von Elektrolysegeräten entscheiden, müssen Sie diese Besonderheiten berücksichtigen.
Klassische Beispiele sind die in der Abbildung dargestellten Elemente. Links ist der Arbeitskondensator und rechts der Startkondensator dargestellt.
Die Auswahl eines Kondensators für einen Drehstrommotor erfolgt experimentell. Die Kapazität des Arbeitsgeräts wird mit 7 μF pro 100 W Leistung gewählt. Daher entsprechen 600 W 42 µF. Der Anlaufkondensator beträgt mindestens das Zweifache der Betriebskapazität. Somit wäre 2 x 45 = 90 uF der am besten geeignete Wert.
Die Auswahl erfolgt schrittweise auf der Grundlage des Betriebs des Motors, da seine tatsächliche Leistung direkt von der Kapazität der verwendeten Kondensatoren abhängt. Darüber hinaus kann dies über eine spezielle Tabelle erfolgen. Bei unzureichender Kapazität verliert der Motor seine Leistung, bei überschüssiger Kapazität kommt es zu einer Überhitzung durch zu hohen Strom. Bei richtiger Auswahl des Kondensators läuft der Motor normal, ohne Ruckeln oder Fremdgeräusche. Durch Berechnungen mit speziellen Formeln wählen wir das Gerät genauer aus.
Kapazitätsberechnung
Die Kapazität des Kondensators für den Elektromotor wird anhand des Wicklungsanschlussdiagramms – Stern oder Dreieck – berechnet.
In beiden Fällen wird die allgemeine Berechnungsformel angewendet: C-Slave = k x I f /U-Netzwerk, wobei alle Parameter die folgenden Bezeichnungen haben:
- k - ist ein spezieller Koeffizient. Sein Wert beträgt 2800 für die Sternschaltung und 4800 für die Dreieckschaltung.
- Wenn – auf dem Typenschild angegebener Statornennstrom. Ist die Ablesbarkeit nicht möglich, erfolgt die Messung mit speziellen Messklemmen.
- UNetz ist die Versorgungsspannung von 220 Volt.
Durch Ersetzen aller erforderlichen Werte können Sie leicht berechnen, welche Kapazität der Arbeitskondensator haben wird (μF). Bei den Berechnungen muss der der Statorphasenwicklung zugeführte Strom berücksichtigt werden. Sie sollte den Nennwert nicht überschreiten, ebenso wie die Belastung eines Motors mit Kondensator 60-80 % der auf dem Typenschild angegebenen Nennleistung nicht überschreiten sollte.
So schließen Sie Start- und Betriebskondensatoren an
Die Abbildung zeigt einfachstes Schema Verbindung der Start- und Arbeitselemente. Der erste davon wird oben und der zweite unten installiert. Gleichzeitig ist ein Ein- und Ausschalter mit dem Motor verbunden. Das Wichtigste ist, die Drähte sorgfältig zu verlegen, um die Enden nicht zu verwechseln.
Mit diesem Schema können Sie eine Vorprüfung mit einer ungenauen Schätzung durchführen. Es wird auch nach der endgültigen Auswahl des optimalsten Werts verwendet.
Diese Auswahl wird experimentell unter Verwendung mehrerer Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität durchgeführt. Bei Parallelschaltung erhöht sich ihre Gesamtleistung. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie den Betrieb des Motors überwachen. Wenn der Betrieb stabil und reibungslos ist, können Sie in diesem Fall einen Kondensator mit Kapazität kaufen gleich dem Betrag Behälter mit Testelementen.
Wenn verbunden asynchroner Elektromotor In einem einphasigen 220/230-V-Netz ist es erforderlich, eine Phasenverschiebung an den Statorwicklungen vorzusehen, um eine Drehung zu simulieren Magnetfeld(VMP), das bewirkt, dass sich die Rotorwelle des Motors dreht, wenn sie mit ihrem „nativen“ Motor verbunden ist. Dreiphasennetze Wechselstrom. Vielen, die sich mit Elektrotechnik auskennen, ist die Fähigkeit eines Kondensators bekannt elektrischer Strom Ein „Vorsprung“ von π/2=90° gegenüber der Spannung leistet gute Dienste, da dadurch das nötige Drehmoment entsteht, das den Rotor in bereits „nicht-nativen“ Netzen zum Drehen zwingt.
Der Kondensator muss jedoch für diese Zwecke ausgewählt werden, und zwar mit hoher Präzision. Deshalb steht den Lesern unseres Portals ein Rechner zur Berechnung der Kapazität des Arbeits- und Anlaufkondensators absolut kostenlos zur Verfügung. Im Anschluss an den Rechner werden zu allen Punkten die notwendigen Erläuterungen gegeben.
Rechner zur Berechnung der Kapazität von Arbeits- und Anlaufkondensatoren
