Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Gotovo svaka osoba susrela se s asinhronim motorom. Instaliraju se u velikom broju kućanskih aparata, kao i radnim električnim alatima. Međutim, neki su motori spojeni samo putem trofazne žice.

Asinkroni motori su pouzdani i praktični motori koji se svugdje koriste. Tihi su i imaju dobre performanse. Ovaj članak će pokazati osnovne principe trofaznih elektromotora, shemu povezivanja na 220V mrežu, kao i razne trikove pri radu s njima.

Što je trofazna struja?

Većina indukcijskih motora pokreće trofazna mreža, pa ćemo u početku razmotriti koncept trofazne struje. Trofazni struja ili trofazni sustav električnih krugova je sustav koji se sastoji od tri kruga u kojima djeluju elektromotorne sile (EMF) iste frekvencije, pomaknute u fazu jedna prema drugoj za 1/3 razdoblja (φ = 2π / 3) ili 120 °.

Većina proizvodnih proizvođača temelji se na trofaznoj proizvodnji struje. Zapravo koriste tri alternatora, koji se nalaze jedan prema drugom pod kutom od 120 °.

Krug s tri generatora sugerira da će 6 žica (dvije za svaki alternator) biti izlazno iz ovog uređaja. Međutim, u praksi je jasno da kućanske i industrijske mreže dolaze do potrošača u obliku tri žice. To se radi kako bi se spasilo ožičenje.

Zavojnice generatora spojene su na način da izlaz iznosi 3 žice, a ne 6. Također, ovo prebacivanje namotaja stvara struju od 380 V, umjesto uobičajenih 220V. To je takva trofazna mreža koju su svi korisnici navikli vidjeti.

INFO: Prvi trofazni strujni sustav na šest žica izumio je Nikola Tesla. Kasnije ga je poboljšao i razvio M. O. Dolivo-Dobrovolsky, koji je prvi predložio sustav s četiri i tri žice, a također je proveo niz eksperimenata u kojima je otkrio niz prednosti ovog prebacivanja.

Većina indukcijskih motora djeluje na trofaznoj mreži. Razmotrimo detaljnije kako je rad ovih jedinica raspoređen.

Uređaj indukcijskog motora

Krenimo od interne arhitekture motora. Izvana, trofazni indukcijski motorni uređaj praktički se ne razlikuje od ostalih elektromotora. Možda je jedina razlika koja vam plijeni pogled to deblji kabel za napajanje. Glavne razlike skrivaju se od očiju potrošača ispod metalnog kućišta motora.

Otvaranjem upravljačke kutije (mjesto na kojem idu žice napajanja) možete vidjeti 6 unosa žica. Povezani su na dva načina, ovisno o karakteristikama koje trebate dobiti od ovog motora. Detalji kako prebaciti trofazne asinhrone motore bit će opisani u nastavku.

Nakon uklanjanja zaštitnog metalnog kućišta, možete vidjeti radni dio motora. Sastoji se od:

  • osovina;
  • ležajne jedinice;
  • statora;
  • rotora.

Glavne komponente motora su stator i rotor. Voze motor.

Analiziramo strukturu ovih komponenata u trofaznom asinhronom motoru:

  1. Stator. Ima oblik cilindra, obično se sastoji od čelika lima. Duž listova su uzdužni žljebovi u kojima su namoti statora izrađeni od namatane žice. Osi svakog namota nalaze se jedna u odnosu na drugu pod kutom od 120 °. Krajevi namotaja povezani su trokutom ili zvijezdom.
  2. Rotor ili jezgra motora. Ovo je cilindrični sklop sastavljen od metalnih ploča između kojih se nalaze aluminijske šipke. Na rubovima cilindra konstrukcija je kratko spojena s krajnjim prstenima. Drugo ime rotora indukcijskog motora je kavez vjeverice. U motorima velike snage umjesto baterija se može koristiti bakar.

Sada je vrijedno razumjeti na čemu se zasniva rad asinhronog trofaznog motora.

Načela rada trofaznih asinkronih motora

Trofazni asinhroni motor radi zbog magnetskih polja koja nastaju na namotima statora. Struje koje prolaze kroz svako navijanje imaju pomak od 120 ° u odnosu na drugu u vremenskim i prostornim karakteristikama. Dakle, ukupni magnetski tok na tri kruga je rotacijski.

Na namotima statora formira se zatvoreni krug. U interakciji je s magnetskim poljem statora. Tako se pojavljuje početni okretni moment motora. On nastoji rotirati rotor u smjeru rotacije magnetskog polja statora. Vremenom se početni okretni moment približava vrijednosti momenta kočenja rotora, nakon čega ga premašuje i rotor se pokreće. U ovom se trenutku pojavljuje klizni efekt.

INFO: Klizanje je vrijednost koja pokazuje koliko je sinkrona frekvencija magnetskog polja statora veća u odnosu na brzinu rotora.

Razmislite o ovoj opciji u različitim situacijama:

  1. U praznom hodu. Bez opterećenja na osovini, klizanje je minimalno.
  2. S povećanjem opterećenja. S porastom statičkog napona količina klizanja raste i može doseći kritičnu vrijednost. Ako motor prelazi ovaj indikator, motor se može „prevrnuti“.

Parametar proklizavanja nalazi se u rasponu od 0 do 1. Za indukcijske motore opće namjene ovaj je parametar 1-8%.

Kad se dogodi ravnoteža između elektromagnetskog momenta rotora i trenutka kočenja na vratilu motora, procesi fluktuacije vrijednosti prestaju.

Kada se dogodi ravnoteža između elektromagnetskog momenta koji uzrokuje okretanje rotora i kočnog trenutka stvorenog opterećenjem osovine, procesi promjene vrijednosti zaustavit će se. Ispada da je glavni princip rada indukcijskog motora interakcija rotirajućeg magnetskog polja statora i struja induciranih ovim magnetskim poljem u rotoru. Treba imati na umu da moment rotiranja nastaje samo kao rezultat razlike u frekvenciji rotacije magnetskih polja na namotima motora.

Znajući princip rada asinhronog trofaznog motora, moguće ga je pokrenuti. U ovom slučaju, vrijedno je razmotriti nekoliko opcija za spajanje namota motora.

Načini spajanja namota indukcijskih motora

Odmotavajući upravljačku jedinicu dvaju jednostavnih asinkronih motora, u svakom od njih možete vidjeti 6 žica. Međutim, njihovo prebacivanje može značajno varirati.

U elektrotehnici je uobičajeno povezivanje namotaja trofaznih asinkronih motora na dva načina:

  • zvijezda;
  • trokut.

Svaka vrsta veze utječe na performanse motora kao i na njegove najveće snage. Razmotrimo svaki od njih zasebno.

Zvjezdana metoda

Kod ove vrste prebacivanja, svi zaključci radnih namotaja povezani su jednim skakačem na jedan čvor. Naziva se neutralnom točkom i označava se slovom "O". Ispada da su krajevi svih faznih namotaja povezani na jednom mjestu.

U praksi, motori sa spojnicom zvijezda imaju mekši start. Ova je kombinacija prikladna, na primjer, za struge i drugu opremu gdje je potreban spor pokretanje. Međutim, ovaj motor ne može razviti maksimalnu nazivnu snagu.

Trokutna metoda

Ovo prebacivanje uključuje serijsku vezu krajeva faznih namotaja. Na vodovima žica izgleda kao parni spoj svakog namota. Ispada da kraj jednog navijanja ide na početak drugog.

Motori s takvim spojnim namotom pokreću se mnogo brže nego motori sa zvijezdom. U isto vrijeme, mogu razviti maksimalni kapacitet koji pruža proizvođač.

Trofazni asinhroni motori dizajnirani su na temelju nazivnog napona napajanja. Svi domaći motori posebno su podijeljeni u dvije kategorije:

  • za mreže 220 / 127V;
  • za mreže 380 / 220V.

Motori prve skupine rjeđe su zastupljeni zbog svojih slabih karakteristika snage. Najčešće se koriste motori druge skupine.

VAŽNO: Prilikom prebacivanja namotaja motora koristite pravilo: za niže vrijednosti napona odaberite vezu pomoću trokutaste metode, a za visoke vrijednosti - samo zvjezdanom metodom.

Neki entuzijastični ljubitelji šunke mogu odrediti shemu povezivanja motora prema zvuku pokretanja. Obična osoba može naučiti o načinu prebacivanja namotaja motora na nekoliko načina.

Kako odrediti u kojem krugu su namotaji motora povezani?

Način prebacivanja namota motora utječe na njegove karakteristike, međutim, svi priključni terminali nalaze se ispod zaštitnog poklopca u upravljačkoj jedinici. Oni jednostavno nisu vidljivi, ali ne očaju. Postoji metoda koja vam omogućuje da saznate način prebacivanja bez pribjegavanja analiziranju upravljačke jedinice.

Da biste to učinili, pogledajte samo registarsku pločicu na kućištu motora. Označava točne tehničke parametre, uključujući način prebacivanja. Na primjer, sljedeće oznake mogu se naći na njima: 220 / 380V i geometrijske oznake trokuta / zvijezde. Ovaj slijed sugerira da je na motoru koji radi na mreži napona 380V ugrađen zvijezdani prekidački krug namotaja.

Međutim, ova metoda ne radi uvijek sigurno. Oznake na starijim motorima često se prepisuju ili se u potpunosti izgube. U tom slučaju morat ćete odmotati upravljačku jedinicu.

Druga metoda uključuje vizualni pregled izlaznih kontakata. Grupa kontakata može se povezati na sljedeći način:

  1. Jedna skakačica na tri igle s jedne strane terminala. Napajanje je priključeno na slobodni izlaz. Ovo je metoda zvijezda.
  2. Nalazi su povezani u parovima pomoću triju skakača. Tri vodiča dolaze s tri strujne žice. Ovo je metoda trokuta.

Za neke motore u upravljačkoj jedinici možete naći samo tri zaključka. Ovo ukazuje da se prebacivanje vrši unutar samog motora, ispod zaštitnog poklopca.

Trofazni motori su vrlo izdržljivi i cijenjeni u ekonomiji, popravcima i izgradnji. Ali oni su beskorisni za kućnu upotrebu, jer mreža kućanstva može dati samo jednu fazu, napon 220V. Zapravo, ovo nije potpuno ispravna prosudba. Trofazni indukcijski motor moguće je spojiti na kućansku mrežu. To se vrši pomoću radio komponente - kondenzatora. Analiziraćemo ovu metodu detaljnije.

Fazni pomak kondenzatora

Motori koji koriste kondenzatore nazivaju se kondenzatori. Sam kondenzator ugrađen je u krug statora tako da stvara fazni pomak u namotima. Najčešće se ovaj krug koristi pri povezivanju trofaznih asinkronih motora na 220V kućansku mrežu.

Da biste promijenili fazu, morate jedan od namotaja spojiti na jaz s kondenzatorom. U ovom slučaju odabran je kapacitet kondenzatora tako da se fazni pomak namotaja pokaže što je moguće bliži 90 °. U ovom se slučaju rotor stvara najveći okretni moment.

VAŽNO: U ovoj shemi potrebno je uzeti u obzir module magnetske indukcije namotaja. Sigurno su isti. Tako ćete stvoriti ukupno magnetsko polje koje će rotirati u krugu, a ne u elipsi. U tom slučaju rotor će se vrtjeti s većom učinkovitošću.

Optimalni fazni pomak postiže se pravilnim odabirom kapaciteta kondenzatora, kako u početnom tako i u radnom režimu. Također, pravilno kružno magnetsko polje ovisi o:

  • brzina rotora;
  • mrežni napon;
  • broj navoja namota;
  • spojeni kondenzatori.

Ako optimalna vrijednost jednog od parametara odstupa od norme, tada magnetsko polje postaje eliptično. Kvalitativne karakteristike motora odmah će pasti.

Stoga su za rješavanje različitih vrsta problema odabrani motori s različitim kapacitetima kondenzatora. Da bi se osigurao najveći startni okretni moment, uzima se veći kondenzator. Omogućuje optimalnu struju i fazu tijekom pokretanja motora. U slučaju da početni trenutak nije važan, obratite pozornost samo na stvaranje potrebnih uvjeta za način rada.

Kako spojiti trofazni elektromotor na 220 V mrežu?

Razmotrite najjednostavniji način povezivanja trofaznog indukcijskog motora na domaću mrežu. To će zahtijevati skup ručnih alata, kondenzatora, kao i minimalno znanje o elektrotehnici i multimetar.

Dakle, detaljni vodič za povezivanje:

  1. Odmotavamo upravljačku jedinicu motora i pogledajte dijagram veze. Ako se primijeni metoda zvijezda, potrebno je uviti komutaciju u trokut.
  2. Spajanje se vrši samo s jedne strane na stezaljkama namota. Radi praktičnosti, označavamo ih s 1 do 3.
  3. Kondenzator spajamo na 1. i 2. izlaz.
  4. Na prvom i trećem izlazu pokrećemo 220V žice za napajanje. U ovom slučaju ne diramo pin 2. Na njemu ostaje samo kondenzator.
  5. Kabel za napajanje priključujemo na mrežu i provjeravamo rad motora.

VAŽNO: Proračun snage kondenzatora provodi se prema formuli: na 100W / 10 μF.

Ova metoda je vrlo jednostavna i sigurna. Prije spajanja kondenzatora i prije pokretanja motora, vrijedi provjeriti integritet petlje ožičenja kako bi se probio kroz kućište. To se može učiniti multimeterom.

Kao što vidite, shema je prilično jednostavna. Povezivanje vam neće trebati puno vremena i iziskat će najmanje napora. Postoje i druge sheme za povezivanje trofaznog motora na konvencionalnu mrežu. Razmotrimo i njih.

INFO: Nažalost, ne rade svi trofazni motori dobro iz kućanske mreže. Neki mogu jednostavno izgorjeti. Oni uključuju motore s dvostrukom kavezom rotora s kavezom vjeverica (serija MA). Za upotrebu trofaznih motora u kućanskoj mreži bolje je koristiti motore serije AO2, APN, UAD, A, AO.

Shema povezivanja trofaznih motora na jednofaznu mrežu

Za siguran i ispravan rad trofaznog asinkronog motora iz kućanske mreže potrebno je koristiti kondenzator. Štoviše, njegov kapacitet trebao bi ovisiti o broju okretaja motora.

U praktičnoj primjeni, ovaj je uređaj prilično problematičan za proizvodnju. Da bi se riješio taj problem, koristi se dvostupanjska kontrola motora. Tako u vrijeme pokretanja rade dva kondenzatora:

  • bacač (Sp);
  • radnik (sri).

Nakon što motor postavi radne okrete, početni kondenzator se isključuje.

Razmotrite dijagram povezivanja motora pomoću dva kondenzatora.

U ovoj izvedbi pretpostavlja se da motor koristi u mreži 220 / 380V. Vožnja:
Oznake: Sr - radni kondenzator; Cn - startni kondenzator; P1 - serijska sklopka.

Kada je paketna sklopka P1 uključena, kontakti P1.1 i P1.2 se zatvaraju. U ovom trenutku morate kliknuti gumb "Ubrzanje". Kad motor dostigne radnu brzinu, gumb se otpušta. Motor se preokreće prebacivanjem prekidača SA1.

Važno: ispravno izračunati kapacitet radnog kondenzatora.

Razmotrite nekoliko formula za povezivanje namotaja primjenom različitih metoda:

  1. Za zvjezdanu metodu. Formula: Cp = 2800 * (I / U); gdje je Cp kapacitet kapaciteta radnog kondenzatora (μF), I je struja koju elektromotor troši u (A), napon u mreži (V).
  2. Za metodu trokuta. Formula: Cp = 4800 * (I / U); gdje je Cp kapacitet kapaciteta radnog kondenzatora (μF), I je struja koju elektromotor troši u (A), napon u mreži (V).

Za bilo koju metodu prebacivanja izračunava se struja koju troši elektromotor. Formula: I = P / (1, 73Uŋ * cosϕ); gdje je P snaga motora u W, naznačena u njegovoj putovnici; ŋ - učinkovitost; cosϕ je faktor snage; U je napon u mreži.

U ovoj shemi odabran je kapacitet startnog kondenzatora Cn 2-2, 5 puta veći od kapaciteta radnog kondenzatora. U ovom slučaju svi kondenzatori moraju biti ocijenjeni za napon koji premašuje mrežni napon 1, 5 puta.

INFO: Za kućne 220V mreže dobro su pogodni MBGO, MBPG, MBGCH kondenzatori s radnim naponom od 500 V i više. Za kratkotrajno spajanje koriste se kondenzatori K50-3, EGC-M, KE-2 kao početni kondenzatori. Istodobno, njihov radni napon trebao bi biti najmanje 450 V. Za veću pouzdanost se elektrolitički kondenzatori serijski spajaju, međusobno povezuju njihove negativne terminale, a isključuju se diodama

Primjena elektrolitskih kondenzatora kao pokretanja

Za spajanje trofaznih asinkronih elektromotora na kućansku mrežu, u pravilu se koriste jednostavni kondenzatori za papir. Za dugo vremena primjene pokazali su se ne na najbolji način, tako da se sada praktički ne koriste veliki kondenzatori za papir. Zamijenjeni su oksidnim (elektrolitičkim) kondenzatorima. Manji su i široko rasprostranjeni na tržištima radijskih komponenti. Razmislite o shemi zamjene kondenzatora za papir oksidnim:

Iz dijagrama se vidi da pozitivni val izmjenične struje prolazi kroz elemente VD1, C2, a negativni - kroz VD2, C2. To sugerira da se ovi kondenzatori mogu koristiti s dopuštenim naponom 2 puta nižim od klasičnih kondenzatora istog kapaciteta. Kapacitet za oksidni kondenzator izračunava se istom metodom kao i za kondenzatore za papir.

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.

zaključak

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.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Izgradnja