Помозите развоју веб локације, дељење чланка са пријатељима!

Скоро свака особа наишла је на асинхрони мотор. Инсталирају се у великом броју кућанских апарата, као и радним електричним алатима. Међутим, неки мотори су повезани само преко трофазне жице.

Асинкрони мотори су поуздани и практични мотори који се свуда користе. Ниске су буке и имају добре перформансе. Овај чланак ће приказати основне принципе трофазних електромотора, шему прикључења на 220В мрежу, као и разне трикове при раду с њима.

Шта је трофазна струја?

Већина индукцијских мотора покреће трофазна мрежа, па ћемо у почетку размотрити концепт трофазне струје. Трофазни струја или трофазни систем електричних кругова је систем који се састоји од три круга у којима делују електромоторне силе (ЕМФ) исте фреквенције, померене у фази једна према другој за 1/3 периода (φ = 2π / 3) или 120 °.

Већина производних агрегата заснива се на трофазној производњи струје. У ствари, користе три алтернатора који се налазе један према другом под углом од 120 °.

Круг са три генератора сугерише да ће 6 жица (две за сваки алтернатор) бити произведено из овог уређаја. Међутим, у пракси је јасно да домаћинства и индустријске мреже долазе до потрошача у облику три жице. То се ради како би се уштедјело ожичење.

Завојнице генератора су повезане на такав начин да излаз износи 3 жице, а не 6. Такође, таквим пребацивањем намотаја настаје струја од 380 В, уместо уобичајених 220 В. То је таква трофазна мрежа коју су сви корисници навикли да виде.

ИНФО: Први трофазни струјни систем на шест жица изумио је Никола Тесла. Касније га је побољшао и развио М.О. Доливо-Доброволски, који је први предложио систем са четири и три жице, а такође је спровео низ експеримената у којима је открио бројне предности овог пребацивања.

Већина индукцијских мотора раде на трофазној мрежи. Размотримо детаљније како је уређен рад ових јединица.

Индукциони моторни уређај

Кренимо од интерне архитектуре мотора. Споља, трофазни индукцијски моторни уређај практично се не разликује од других електромотора. Можда је једина разлика која вам плијени поглед то дебљи кабл за напајање. Главне разлике крију се од очију потрошача испод металног кућишта мотора.

Отварањем контролне кутије (место на коме иду жице за напајање) можете видети 6 уноса жица. Повезани су на два начина, у зависности од карактеристика које треба да добијете од овог мотора. Детаљи како пребацити трофазне асинхроне моторе биће описани у наставку.

Након уклањања заштитног металног кућишта, можете видети радни део мотора. Састоји се од:

  • осовина;
  • лежајне јединице;
  • статор;
  • ротор.

Главне компоненте мотора су статор и ротор. Возе мотор.

Анализирајмо структуру ових компоненти у трофазном асинхроном мотору:

  1. Статор Има облик цилиндра, обично се састоји од челичних листова. Дуж листова су уздужни жљебови у којима су намотаји статора израђени од наматане жице. Оси сваког намотаја налазе се једна у односу на другу под углом од 120 °. Крајеви намотаја повезани су троуглом или звездом.
  2. Ротор или језгра мотора. Ово је цилиндрични склоп састављен од металних плоча између којих се налазе алуминијумске шипке. На ивицама цилиндра конструкција је кратко спојена крајњим прстеновима. Друго име ротора индукцијског мотора је кавез веверице. У моторима велике снаге бакар се може користити уместо алуминијума.

Сада је вредно разумети на чему се заснива рад асинхроног трофазног мотора.

Принципи рада трофазних асинхроних мотора

Трофазни асинхрони мотор ради због магнетних поља која настају на намотима статора. Струје које пролазе кроз свако навијање имају помицање од 120 ° у односу на једна другу у временским и просторним карактеристикама. Дакле, укупни магнетни ток на три круга је ротацијски.

На намотима статора формира се затворени круг. Интеракција је са магнетним пољем статора. Тако се појављује почетни обртни момент мотора. Он жели да ротира ротор у правцу ротације магнетног поља статора. Временом се почетни обртни момент приближава вредности момента кочења ротора, након чега га прекорачује и ротор се покреће. У овом тренутку долази до клизног ефекта.

ИНФО: Клизање је вредност која показује колико је синхрона фреквенција магнетног поља статора већа у односу на брзину ротора.

Размотрите ову опцију у различитим ситуацијама:

  1. У празном ходу. Без оптерећења на осовини, клизање је минимално.
  2. Са повећањем оптерећења. Са повећањем статичког напона, количина клизања расте и може достићи критичну вредност. Ако мотор прелази овај индикатор, мотор се може „преврнути“.

Параметар проклизавања је у опсегу од 0 до 1. За индукцијске моторе опште намене овај параметар је 1-8%.

Када се догоди равнотежа између електромагнетског момента ротора и тренутка кочења на вратилу мотора, процеси флуктуације вредности престају.

Када се догоди равнотежа између електромагнетског момента који узрокује ротирање ротора и кочног момента створеног оптерећењем осовине, процеси промене вредности ће се зауставити. Испада да је главни принцип рада индукцијског мотора интеракција ротирајућег магнетног поља статора и струја које индукује то магнетно поље у ротору. Треба имати на уму да момент ротирања настаје само као резултат разлике у фреквенцији ротације магнетних поља на намотима мотора.

Знајући принцип рада асинхроног трофазног мотора, могуће га је покренути. У овом случају, вриједно је размотрити неколико опција за повезивање намотаја мотора.

Начини спајања намота индукцијских мотора

Одмотавајући управљачку јединицу двају једноставних асинхроних мотора, можете видети 6 жице кабела у сваком од њих. Међутим, њихово пребацивање може значајно да се разликује.

У електротехници је уобичајено да намотаје трофазних асинхроних мотора спајају на два начина:

  • звезда;
  • троугао.

Свака врста везе утиче на перформансе мотора као и на његове највеће снаге. Размотримо сваки од њих засебно.

Звездани метод

Код ове врсте пребацивања, сви закључци радних намотаја повезани су једним скакачем на један чвор. Назива се неутралном тачком и означава се словом „О“. Испада да су крајеви свих фазних намотаја повезани на једном месту.

У пракси, мотори са звезданом спојницом имају мекши старт. Ова комбинација је погодна, на пример, за струге или другу опрему где је потребан спор старт. Међутим, овај мотор не може развити максималну номиналну снагу.

Трокутни метод

Ово преклапање укључује серијску везу крајева фазних намотаја. На водовима жица изгледа као парни спој сваког намота. Испада да крај једног навијања иде на почетак другог.

Мотори са таквим прикључним намотом покрећу се много брже од мотора са променом звезде. У исто време, могу развити максимални капацитет који пружа произвођач.

Трофазни асинхрони мотори дизајнирани су на основу називног напона напајања. Конкретно, сви домаћи мотори су подељени у две категорије:

  • за мреже 220 / 127В;
  • за мреже 380 / 220В.

Мотори прве групе су ређе због слабих карактеристика снаге. Најчешће се користе мотори друге групе.

ВАЖНО: Приликом пребацивања намотаја мотора користите правило: за ниже вредности напона одаберите везу помоћу троугласте методе, а за високе вредности - само методом звезда.

Неки ентузијастични љубитељи шунке могу одредити шему повезивања мотора према звуку покретања. Обична особа може научити о начину пребацивања намотаја мотора на неколико начина.

Како одредити у којем кругу су намотаји мотора повезани?

Начин пребацивања намотаја мотора утиче на његове карактеристике, међутим сви прикључни терминали су под заштитним поклопцем у управљачкој јединици. Они једноставно нису видљиви, али не очајују. Постоји метода која вам омогућава да сазнате начин пребацивања без прибегавања анализирању управљачке јединице.

Да бисте то учинили, погледајте регистарску таблицу монтирану на кућишту мотора. Означава тачне техничке параметре, укључујући метод пребацивања. На пример, на њему се могу наћи следеће ознаке: 220 / 380В и геометријске ознаке троугла / звезде. Ова секвенца сугерише да је на мотору који ради на мрежи напона 380В инсталиран звездасти прекидачки круг навијања.

Међутим, ова метода не делује увек сигурно. Ознаке на старијим моторима често се преписују или се у потпуности губе. У том случају ћете морати да одмотате управљачку јединицу.

Друга метода укључује визуелни преглед излазних контаката. Контакт група може се повезати на следећи начин:

  1. Једна скакаоница на три игле са једне стране терминала. Кабл за напајање повезан је са слободним излазом. Ово је метода звезда.
  2. Открића су повезана у паровима помоћу три скакача. Три кабла долазе са три струјне жице. Ово је метода троугла.

На неким моторима у управљачкој јединици можете наћи само три закључка. Ово сугерише да се пребацивање врши унутар самог мотора, испод заштитног поклопца.

Трофазни мотори су веома издржљиви и цењени у привреди, поправци и изградњи. Али су бескорисне за кућну употребу, јер мрежа у домаћинству може давати само једну фазу, напон 220В. У ствари, ово није потпуно тачна пресуда. Трофазни индукцијски мотор могуће је спојити на кућанску мрежу. То се ради помоћу радио компоненте - кондензатора. Анализираћемо ову методу детаљније.

Фазни помак кондензатора

Мотори који користе кондензаторе називају се кондензатори. Сам кондензатор је уграђен у круг статора тако да ствара фазни помак у намотима. Најчешће се овај круг користи када се спајају трофазни асинхрони мотори на 220В кућанску мрежу.

Да бисте промијенили фазу, морате један од намотаја спојити на јаз с кондензатором. У овом случају, капацитет кондензатора је изабран тако да се фазни помак намотаја покаже што је могуће ближи 90 °. У том случају се ротор ствара максимални обртни момент.

ВАЖНО: У овој шеми потребно је узети у обзир модуле магнетне индукције намотаја. Морају бити исти. Ово ће створити укупно магнетно поље које ће ротирати у кругу, а не у елипси. У том случају ротор ће се вртети са већом ефикасношћу.

Оптимални фазни помак постиже се правилним одабиром капацитета кондензатора, како у почетном тако и у режиму рада. Такође, правилно кружно магнетно поље зависи од:

  • брзина ротора;
  • мрежни напон;
  • број навоја намота;
  • повезани кондензатори

Ако оптимална вредност једног од параметара одступа од норме, магнетно поље постаје елиптично. Квалитативне карактеристике мотора ће одмах пасти.

Због тога су за решавање различитих врста проблема изабрани мотори са различитим капацитетима кондензатора. Да би се осигурао максимални стартни обртни момент, узима се већи кондензатор. Омогућава оптималну струју и фазу током покретања мотора. У случају да почетни тренутак није важан, обратите пажњу само на стварање неопходних услова за режим рада.

Како спојити трофазни електромотор на 220 В мрежу?

Размотримо најједноставнији начин повезивања трофазног индукцијског мотора на домаћу мрежу. За ово ће бити потребан сет ручних алата, кондензатора, као и минимално знање о електротехници и мултиметар.

Дакле, детаљни водич за повезивање:

  1. Одмотавамо контролну јединицу мотора и видимо дијаграм везе. Ако се користи метода звезда, потребно је увити комутацију у трокут.
  2. Спајање се врши само на једној страни прикључака намотаја. Ради практичности, означићемо их са 1 до 3.
  3. Кондензатор повезујемо на 1. и 2. излаз.
  4. На првом и трећем излазу покрећемо 220В жице за напајање. У овом случају не додирујемо пин 2. На њему остаје само кондензатор.
  5. Прикључујемо кабл за напајање у мрежу и проверавамо рад мотора.

ВАЖНО: Прорачун снаге кондензатора изводи се по формули: на 100В / 10 μФ.

Ова метода је веома једноставна и сигурна. Пре спајања кондензатора и пре покретања мотора, вредно је проверити интегритет петље ожичења да би се пробио кроз кућиште. То се може учинити помоћу мултиметра.

Као што видите, шема је прилично једноставна. Повезивање вам неће требати пуно времена и изискује најмање труда. Постоје и друге шеме за повезивање трофазног мотора на конвенционалну мрежу. Размотримо и њих.

ИНФО: Нажалост, не раде сви трофазни мотори добро из кућне мреже. Неки могу једноставно изгорети. Укључују моторе са двоструким кавезом ротора са кавезом веверица (серија МА). Да бисте користили трофазне моторе у домаћинству, боље је користити моторе серије АО2, АПН, УАД, А, АО.

Шема повезивања трофазних мотора на једнофазну мрежу

За сигуран и исправан рад трофазног асинхроног мотора из кућне мреже потребно је користити кондензатор. Штавише, његов капацитет треба да зависи од броја обртаја мотора.

У практичној примени, овај уређај је прилично проблематичан за производњу. Да би се решио овај проблем, користи се двостепена регулација мотора. Тако у време покретања раде два кондензатора:

  • бацач (Сп);
  • радник (сре).

Након што мотор постави радне обртаје, стартни кондензатор се искључује.

Размотрите дијаграм повезивања мотора помоћу два кондензатора.

У овом остварењу, претпоставља се да мотор користи у мрежи 220 / 380В. Шема:
Ознаке: Ср - радни кондензатор; Цн - стартни кондензатор; П1 - серијски прекидач.

Када је пакетни прекидач П1 укључен, контакти П1.1 и П1.2 су затворени. У овом тренутку морате кликнути дугме "Убрзање". Када мотор достигне радну брзину, дугме се отпушта. Мотор се преокреће пребацивањем прекидача СА1.

Важно: правилно израчунати капацитет радног кондензатора.

Размотримо неколико формула за повезивање намотаја користећи различите методе:

  1. За методу звезде. Формула: Цп = 2800 * (И / У); где је Цп капацитет капацитета радног кондензатора (μФ), И је струја коју електромотор троши у (А), напон у мрежи (В).
  2. За методу троугла. Формула: Цп = 4800 * (И / У); где је Цп капацитет капацитета радног кондензатора (μФ), И је струја коју електромотор троши у (А), напон у мрежи (В).

За било који начин пребацивања израчунава се струја коју троши електромотор. Формула: И = П / (1.73Уŋ * цосϕ); где је П снага мотора у В, назначена у његовом пасошу; ŋ - ефикасност; цосϕ је фактор снаге; У је напон у мрежи.

У овој шеми, капацитет покретачког кондензатора Цн је изабран 2-2, 5 пута већи од капацитета радног кондензатора. У овом случају сви кондензатори морају бити оцијењени за напон који премашује мрежни напон 1, 5 пута.

ИНФО: За 220В мреже у домаћинству, погодни су МБГО, МБПГ, МБГЦХ кондензатори са радним напоном од 500 В и више. За краткотрајно повезивање користе се кондензатори К50-3, ЕГЦ-М, КЕ-2 као почетни кондензатори. У исто време, њихов радни напон треба да буде најмање 450 В. Да би се повећала поузданост, електролитички кондензатори се спајају серијски, међусобно повезујући њихове негативне терминале и искључујући диодама

Употреба електролитских кондензатора као покретања

За повезивање трофазних асинхроних електромотора на кућну мрежу, по правилу се користе једноставни кондензатори за папир. Дуго се нису показали на најбољи начин, тако да се велики кондензатори за папир практично не користе. Замењени су оксидним (електролитичким) кондензаторима. Мањи су и широко распрострањени на тржиштима радио компоненти. Размотрите шему замене кондензатора за папир са оксидом:

Из дијаграма се види да позитивни талас наизменичне струје пролази кроз елементе ВД1, Ц2, а негативни - кроз ВД2, Ц2. Ово сугерише да се ови кондензатори могу користити са дозвољеним напоном 2 пута нижим од класичних кондензатора истог капацитета. Капацитет за оксидни кондензатор израчунава се истом методом као и за кондензаторе за папир.

ИНФОРМАЦИЯ: Так в схеме однофазной сети 220В используют бумажной конденсатор с напряжением 400В. При его замене на оксидный конденсатор, достаточно мощности 200В.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Стоит отметить, что у подключенного двигателя в бытовую сеть 220В, без особой нагрузки будет страдать одна из обмоток. Это контур, который подключается через конденсатор. В этом случае на него поступает ток, на 20-30% выше номинального. Из этого следует, что на недогруженном моторе емкость конденсатора необходимо уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Решить данную задачу поможет замена одного большого конденсатора на несколько, соединенных в цепь параллельным способом. Так можно подключать или отключать ненужные компоненты, используя конденсаторы в качестве пусковых. При параллельном соединении суммарную емкость в мкФ считают по формуле: Cобщ = C1 + C1 + … + Сn.

Необходимые инструменты и комплектующие

Любой монтаж вышеперечисленных схем потребует минимальных знаний электротехники, а также навыков работы с радиоэлектроникой и пайкой мелких деталей.

Из инструментов потребуется:

  1. Набор отверток для сбора/разбора блока управления двигателя. Для старых двигателей лучше подбирать мощные плоские отвертки из хорошей стали. За длительное время работы двигателя болты в корпусе могут «прикипеть». Для их откручивания потребуется немало сил и хороший инструмент.
  2. Пассатижи для обжатия проводов и других манипуляций.
  3. Острый нож для снятия изоляции.
  4. Паяльник.
  5. Канифоль и припой.
  6. Индикаторная отвертка для поиска фазы, а также индикации разрыва на кабеле.
  7. Мультиметр. Один из основных диагностирующих устройств.

Также потребуются радиодетали:

  • Конденсаторы.
  • Кнопка пуска.
  • Магнитный пускатель.
  • Тумблер реверса.
  • Контактная плата.

Перечисленных инструментов и радиокомпонентов хватит для сборки представленных выше схем.

ВАЖНО: Не подключайте двигатель в сеть, не проверив работу собранной схемы. Ее можно протестировать при помощи мультиметра. Это убережет технику от короткого замыкания.

Закључак

Трехфазный асинхронный двигатель – это надежный и эффективный мотор, который можно подключить как к трехфазной, так и однофазной сети. При этом необходимо соблюдать ряд правил. В частности – правильно рассчитывать емкости конденсаторов. Если все расчеты верны, двигатель будет работать в оптимальном режиме с высоким уровнем КПД.

Помозите развоју веб локације, дељење чланка са пријатељима!

Категорија:

Конструкција