Potrebno je koristiti trofazni motor u jednofaznoj mreži kućanstva i odmah se postavljaju pitanja:

>

  • koji se motori mogu koristiti u te svrhe;
  • koga odabrati dijagram veze;
  • koji elementi mogu biti potrebni;
  • Trebam li izračunati startni kondenzator.

O ovim i nekim drugim pitanjima raspravljat ćemo u ovom članku.

Indukcijski motori

U modernoj industriji i u svakodnevnom životu, električni motori s izmjeničnim naponom se najviše koriste. To je zbog nekoliko prednosti:

  • jednostavnost gradnje;
  • pouzdanost;
  • trajnost;
  • visoka učinkovitost;
  • dobre ukupne dimenzije.

Sve je to dovelo do činjenice da to nisu samo najčešći, već i najpovoljniji električni motori u pogledu cijene i mogućnosti njihove kupnje za obične ljude.

Prije nego što izravno prijeđemo na temu pokretanja kondenzatora, potrebno je razumjeti principe rada ovih strojeva. Postoje tri glavne vrste.

  1. Asinhroni rotor kaveza vjeverice.
  2. Asinkrono s faznim rotorom.
  3. Sinkroni.

Najvjerojatnije ćete naići na potrebu povezivanja motora prvog tipa, pa ćemo o njima razgovarati u budućnosti.

Konstrukcijski se električni motor sastoji od fiksnog elementa - statora i rotirajućeg - rotora. Na statoru se namotava namotavanje bakrenih žica, čiji se krajevi i počeci prikazuju u terminalnoj kutiji. Namot rotora je aluminijska šipka, ispunjena u posebne utore u metalnoj jezgri rotora i na rubovima zatvorena prstenovima od istog materijala (zbog čega se ovi strojevi nazivaju kratkim spojem). Zakretanje rotora nastaje kao rezultat međusobnog utjecaja magnetskih polja statora i rotora jedni na druge. U velikoj većini slučajeva ti su strojevi trofazni.

Princip rada elektromotora

Kad je elektromotor spojen na trofaznu mrežu, u statoru će se inducirati rotirajuće magnetsko polje, rotor se počinje okretati. Ako je takav motor spojen na kućnu jednofaznu mrežu, magnetsko polje stroja pulsira i motor se neće okretati.

Ovo stanje motora može se objasniti na sljedeći način. Zamislite brojčanik gdje je dvanaest sati točka u kojoj se motor počinje okretati. Pulsirajuće magnetsko polje gura rotor istom snagom, pa desno, pa lijevo. To se događa s velikom frekvencijom, a zbog inercije rotora, on nema vremena ubrzati ni lijevo ni desno, dok motor zuji u skladu s tim. Ovo je opasno stanje u kojem se brzo pregrijava i propada bez upotrebe zaštitne opreme. Ako u ovom trenutku okrenete osovinu rotora u bilo kojem smjeru, motor će se početi okretati.

Puštanje elektromotora na ovaj način je nezgodno, nije uvijek moguće i nesigurno. Stoga, kada spajate trofazne motore na jednofaznu mrežu, koristi se startni kondenzator, koji vam omogućuje pomak magnetskog polja jednog od namotaja i na taj način stvorite početni trenutak, pod kojim se rotor počinje okretati.

Spajanje trofaznog elektromotora na jednofaznu mrežu

Prije izračunavanja kapaciteta morate biti sigurni da se motor može koristiti za mrežu od 220 Volta. Prvo pogledajte natpisnu pločicu (metalna ploča s karakteristikama) elektromotora. Ako je tamo naznačeno da je moguće raditi na naponu 380/220 Volta ili 220/127 Volta, onda je takav motor pogodan za nas. Imajte na umu da se više napona primjenjuje pri povezivanju elektromotora sa zvijezdom, a manje - pri povezivanju trokutom.

Tri identična namotaja namotana su na stator, kada zvijezda poveže početak svih namotaja, oni su spojeni na jednu točku, a naponski napon je povezan s krajevima. Kada je povezan trokutom, kraj prvog namota spojen je s početkom drugog, kraj drugog do početka trećeg, kraj trećeg do početka prvog, a opskrbni napon je spojen na spojna mjesta dvaju namota.

Sada otvorite priključnu kutiju i pogledajte kako su namotaji povezani. Počeci i krajevi namotaja imaju sljedeću oznaku (novo zaleđivanje je navedeno u zagradama):

  • prvi C1 (U1) - C4 (U2);
  • drugi C2 (Vl) - C5 (V2);
  • treći C3 (W1) je C6 (W2).

Vrsta veze možete odrediti pomoću alata koji se nalazi na unutrašnjoj strani terminalne kutije.

Uz bilo koju shemu povezivanja, od motora će ići tri žice. U slučaju jednofaznog kruga, dva su opskrbljena naponom napajanja, a treća žica je spojena na mrežu putem kapacitivnosti, to je kondenzator za pokretanje motora i njegov rad. Za normalan rad potrebno je da se ovaj kondenzator stalno spoji, i zato ga nazivamo radnim. Kondenzator koji se spaja radi stvaranja velikog momenta pokretanja naziva se početni obrtni moment.

Kondenzator koji radi

Odabir kapaciteta za trofazni elektromotor nije tako jednostavan zadatak kao što se možda čini. Za stabilan rad u jednofaznoj mreži, pomak magnetskog polja u trećem namotu mora biti prisutan stalno, radi toga je radni kondenzator povezan s mrežom sve vrijeme dok motor radi. Stoga kondenzator za pokretanje motora mora biti prikladan za kontinuirani rad u izmjeničnim mrežama.

Prije svega, to su kondenzatori posebno izrađeni za te svrhe s odgovarajućim radnim naponom. Na slučaju takvih elemenata, pored nazivnog kapaciteta, prikazuje se ikona izmjeničnog napona i označava vrijednost. Napon je u našoj mreži 220 volti, što znači da nazivni napon kondenzatora mora biti veći ili jednak ovoj vrijednosti.

U sovjetska vremena kondenzatori za metalni papir zatvoreni poput MBGO i slični bili su rasprostranjeni. Zbog činjenice da imaju dobre pokazatelje kapaciteta i radnog napona, kao i zbog njihove pouzdanosti, još uvijek ih široko koriste kućni majstori, uključujući i radne kondenzatore prilikom prerade motora. Na takvim kondenzatorima označava se konstantan radni napon, pa je potrebno da on prijeđe mrežni napon barem jedan i pol puta. Za naše potrebe su pogodne one s radnim naponom većim od 400 volti.

Proračun trofaznog kondenzatora

Da biste točno odredili vrijednost kondenzatora kondenzatora, morate izvršiti jednostavan izračun. Ako želite, možete pronaći u mreži mrežni kalkulator dizajniran za ove svrhe ili tablice koje prikazuju različite snage motora i odgovarajuće vrijednosti kapaciteta. Ako postoji potreba za samostalnim proračunom, formule imaju sljedeći oblik:

Cp = (2800I) / Uc

Cp = (4800I) / Uc

gdje je:

  • Sr - vrijednost kapaciteta, mikrofarad;
  • Koeficijent 2800 za krugove povezane sa zvijezdama;
  • Koeficijent 4800 za sklopove povezane delta;
  • I struja u krugu, A;
  • Uc je mrežni napon, V.

Struja se može izračunati formulom:

I = P / (1, 73 · Uc · cosφ · η)

gdje je:

  • P - snaga, W;
  • cosφ je faktor snage;
  • η je učinkovitost.

Svi podaci potrebni za izračun mogu se pronaći na natpisnoj pločici stroja. Ako su odsutni, sjetite se da je za ovaj tip stroja faktor snage oko 0, 9, a učinkovitost oko 0, 75.

Na primjer, izračunajmo kapacitet kondenzatora za motor snage 2 kW kada je trokut uključen u mrežu naizmjeničnih struja od 220 V. Izračunavamo struju u krugu (pretvorimo snagu iz kilovata u vati):

I = P / (1, 73 · Uc · cosφ · η) = 2000 / (1, 73 · 220 · 0, 9 · 0, 75) = 7, 78 A

Tada kapacitet:

Cp = (4800 · I) / Uc = (4800 · 7, 78) / 220 = 169, 7 μF

Kao rezultat toga, shvatili smo da je potreban kapacitet od 170 mikrofaradi. U prodaji nećete naći kondenzator takvog kapaciteta za napon od 220 V, ali može se sastaviti iz više njih, vođeni sljedećim formulama za izračun ukupnog kapaciteta:

  • s paralelnom vezom, C = C1 + C2;
  • serijskom vezom C = (C1 · C2) / (C1 + C2).

Vrijednost kapaciteta sastavljene baterije može se malo razlikovati od izračunate, ali treba imati na umu da će povećanje kapaciteta dovesti do povećanja struje u namotima motora i, kao rezultat, do njegovog povećanog zagrijavanja, pa je bolje odabrati kapacitet baterije manji od izračunatog.

Vrijednost kapaciteta također ovisi o opterećenju osovine. Budući da je teško uzeti u obzir ovu vrijednost u proračunu, a također i zbog činjenice da se nazivni kapaciteti kondenzatora mogu razlikovati od onih naznačenih na njima, vrlo je preporučljivo provjeriti struju u namotima nakon pokretanja i izlaska elektromotora radnim brzinama, a ako su veće od nazivne, potrebno je smanjiti ukupni kapacitet baterije.

Odabir početnog kondenzatora za električni motor

Za stabilno pokretanje i rad motora relativno male snage dovoljan je radni kondenzator, ali za moćne strojeve potrebna je upotreba startnog kondenzatora. U krugu je paralelno s radnikom spojen preko prekidača. Za razliku od radnika, startni napon se primjenjuje samo u vrijeme pokretanja, a nakon ubrzanja elektromotora isključuje se. Njegova se vrijednost odabire iz izračuna dvije ili tri vrijednosti kapacitivnosti radnog kondenzatora.

Kondenzatori za pokretanje elektromotora spojeni su na samo nekoliko sekundi, stoga se za kućne potrebe elektrolitički (polarni) kondenzatori mogu koristiti kao početni. Njihov plus je što imaju puno veći kapacitet od nepolarnog, s istim dimenzijama i puno jeftinijim. Na starim cijevnim televizorima postoji mnogo takvih kondenzatora pa ih nije teško pronaći. Zahtjevi za naponom su isti kao i za radne kondenzatore.

Jednofazni izmjenični motori

Velika potreba za domaćim izmjeničnim motorima dovela je do pojave jednofaznih strojeva. Njihova se razlika od prethodno razmatranih sastoji u tome što na njihovom statoru nema tri, već dva namota: pokretanje i rad. Što se tiče trofaznih strojeva, za njihov rad u početnom namotu potreban je element za promjenu faze, stoga shema povezivanja jednofaznog motora sadrži kondenzator.

Zaključno želim napomenuti da s kondenzatorskim krugom za spajanje trofaznih motora na domaću mrežu njihove karakteristike postaju puno gore.

  1. Snaga se smanjuje za oko 30%, što u nekim slučajevima onemogućuje rad električne opreme. Taj se problem može riješiti zamjenom elektromotora s snažnijim.
  2. Mali početni trenutak. To je još jedan značajan nedostatak takve sheme povezivanja, pa je preporučljivo pokretati takve motore bez opterećenja.
  3. Niska učinkovitost i faktor snage.

Što se tiče brzine, ona ostaje nepromijenjena i odgovara nazivnoj.

Tijekom ugradnje i puštanja u rad kruga potrebno je strogo pridržavati sigurnosnih propisa. Ne zaboravite da su u krugu prisutni kondenzatori, pa im nakon isključivanja napajanja morate dati vremena da se isprazne prije nego što dodirnete provodljive dijelove kruga.

Kategorija:

Tehnologije