V enofaznem omrežju za gospodinjstvo je treba uporabiti trifazni motor in takoj se pojavijo vprašanja:

>

  • kateri motorji se lahko uporabljajo v te namene;
  • katero izbrati povezavno shemo;
  • kateri elementi bodo morda potrebni;
  • Ali moram izračunati začetni kondenzator.

O teh in nekaterih drugih vprašanjih bomo razpravljali v tem članku.

Indukcijski motorji

V sodobni industriji in v vsakdanjem življenju se najpogosteje uporabljajo izmenični električni motorji. To je posledica več prednosti:

  • preprostost oblikovanja;
  • zanesljivost;
  • trajnost
  • visoka učinkovitost;
  • dobre splošne dimenzije.

Vse to je privedlo do tega, da to niso samo najpogostejši, ampak tudi cenovno ugodni električni motorji glede na ceno in možnost njihovega nakupa za običajne ljudi.

Preden se neposredno lotimo teme zagona kondenzatorjev, je treba razumeti načela delovanja teh strojev. Obstajajo tri glavne vrste.

  1. Asinhroni rotor kletke za veverice.
  2. Asinhrono s faznim rotorjem.
  3. Sinhrono

Najverjetneje boste naleteli na potrebo po priključitvi motorjev prve vrste, zato bomo o njih govorili v prihodnosti.

Strukturno je elektromotor sestavljen iz fiksnega elementa - statorja in vrtljivega - rotorja. Na statorju je navita bakrena žica, katere konci in začetki so prikazani v priključni škatli. Navitje rotorja je aluminijasta palica, napolnjena v posebne utore v kovinskem jedru rotorja in na robovih zaprta z obroči iz istega materiala (zato se ti stroji imenujejo kratki stiki). Vrtenje rotorja nastane kot posledica medsebojnega vpliva magnetnih polj statorja in rotorja drug na drugega. V veliki večini primerov so ti stroji trifazni.

Načelo delovanja elektromotorja

Ko je elektromotor priključen na trifazno omrežje, se v statorju sproži vrtljivo magnetno polje, rotor se začne vrteti. Če je tak motor priključen na gospodinjsko enofazno omrežje, bo magnetno polje stroja pulziralo in motor se ne bo vrtel.

To stanje motorja je mogoče razložiti na naslednji način. Predstavljajte si številčnico, kjer je dvanajst ur točka, ko se motor začne vrteti. Pulzirajoče magnetno polje potisne rotor z isto silo, nato v desno, nato v levo. To se zgodi z veliko frekvenco in zaradi vztrajnosti rotorja nima časa, da bi pospešil ne v levo ne v desno, medtem ko motor ustrezno zagori. To je nevarno stanje, v katerem se hitro pregreje in odpove brez uporabe zaščitne opreme. Če v tem trenutku ročico obrnete v katero koli smer, se bo motor začel vrteti.

Zagon elektromotorja na ta način je neprijeten, ni vedno mogoč in nevaren. Zato pri priključitvi trifaznih motorjev v enofazno omrežje uporabljamo zagonski kondenzator, ki omogoča premik magnetnega polja enega od navitij in s tem ustvarite začetni moment, pod katerim se začne vrteti rotor.

Priključitev trifaznega elektromotorja na enofazno omrežje

Pred izračunom zmogljivosti se morate prepričati, ali lahko motor uporabljate za omrežje 220 Voltov. Najprej si oglejte tipsko tablico (kovinska plošča z lastnostmi) elektromotorja. Če je tam navedeno, da je mogoče delati z napetostjo 380/220 Voltov ali 220/127 Voltov, potem je takšen motor primeren za nas. Upoštevajte, da se več napetosti uporablja pri povezovanju elektromotorja z zvezdo in manj - pri povezovanju s trikotnikom.

Na statorju so navita tri enaka navitja, ko zvezda poveže začetek vseh navitij, jih povežemo v eno točko, napajalna napetost pa je priključena na konce. Ko je povezan s trikotnikom, je konec prvega navitja povezan z začetkom drugega, konec drugega do začetka tretjega, konec tretjega do začetka prvega, napajalna napetost pa je povezana s priključnimi mesti obeh navitij.

Zdaj odprite priključno omarico in poglejte, kako so navitja povezana. Začetki in konci navitij imajo naslednje oznake (v oklepajih je navedena nova oznaka):

  • prvi C1 (U1) - C4 (U2);
  • drugi C2 (V1) - C5 (V2);
  • tretji C3 (W1) je C6 (W2).

Vrsta povezave lahko določite s pomočjo orodja, ki se nahaja na notranji strani priključne škatle.

Pri kateri koli povezavni shemi bodo od motorja šle tri žice. V primeru enofaznega tokokroga sta dva napajana z napajalno napetostjo, tretja žica pa je povezana z omrežjem preko kapacitivnosti, to je kondenzator za zagon motorja in njegovo delovanje. Za normalno delovanje je potrebno, da je ta kondenzator stalno povezan, zato ga imenujemo delovni. Kondenzator, ki se poveže za ustvarjanje visokega zagonskega navora, se imenuje začetni navor.

Delovni kondenzator

Izbira zmogljivosti za trifazni elektromotor ni tako preprosta naloga, kot se morda zdi. Za stabilno delovanje v enofaznem omrežju mora biti premik magnetnega polja v tretjem navitju stalno prisoten, za to je delovni kondenzator povezan z omrežjem ves čas, ko motor deluje. Zato mora biti kondenzator za zagon motorja primeren za neprekinjeno delovanje v AC omrežjih.

Najprej so to kondenzatorji, posebej izdelani za te namene z ustrezno delovno napetostjo. Pri takšnih elementih se poleg nazivne kapacitete prikaže ikona izmenične napetosti in navede njena vrednost. V našem omrežju je napetost 220 voltov, kar pomeni, da mora biti nazivna napetost kondenzatorja večja ali enaka tej vrednosti.

V sovjetskih časih so bili kondenzatorji, zatesnjeni s papirjem, kot so MBGO in podobni, zelo razširjeni. Ker imajo dobre kazalnike zmogljivosti in delovne napetosti, pa tudi zaradi svoje zanesljivosti jih domači obrtniki še vedno pogosto uporabljajo, tudi kot delovne kondenzatorje pri preoblikovanju motorjev. Na takšnih kondenzatorjih je navedena konstantna delovna napetost, zato je potrebno, da vsaj eno in pol preseže omrežno napetost. Za naše namene so primerne tiste z delovno napetostjo nad 400 voltov.

Izračun trifaznega kondenzatorja

Če želite natančno določiti vrednost kapacitivnosti kondenzatorja, morate opraviti preprost izračun. Če želite, lahko v omrežju najdete spletni kalkulator, zasnovan za te namene, ali tabele, ki prikazujejo različne moči motorja in ustrezne vrednosti kapacitivnosti. Če je treba izračunati neodvisno, imajo formule naslednji obrazec:

Cp = (2800I) / Uc

Cp = (4800I) / Uc

Kje:

  • Ср - vrednost kapacitivnosti, mikrofarad;
  • Koeficient 2800 za vezja, povezana z zvezdo;
  • 4800 koeficient za vezja, povezana s delta;
  • I je tok v tokokrogu, A;
  • Uc je omrežna napetost, V.

Tok lahko izračunamo po formuli:

I = P / (1, 73 · Uc · cosφ · η)

Kje:

  • P - moč, W;
  • cosφ je faktor moči;
  • η je učinkovitost.

Vse podatke, potrebne za izračun, najdete na tipski ploščici stroja. Če so odsotni, ne pozabite, da je pri tej vrsti strojev faktor moči približno 0, 9, izkoristek pa približno 0, 75.

Na primer, izračunajmo zmogljivost kondenzatorja za motor z močjo 2 kW, ko ga vklopite trikotnik v omrežje z izmeničnim tokom 220 V. Izračunamo tok v vezju (pretvorimo moč iz kilovatov v vate):

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

Nato zmogljivost:

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

Kot rezultat tega smo prejeli, da je potrebna zmogljivost 170 mikrofarad. V prodaji ne boste našli kondenzatorja takšne kapacitete za napetost 220 V, vendar ga je mogoče sestaviti iz več, ki ga vodijo naslednje formule za izračun skupne zmogljivosti:

  • z vzporedno povezavo, C = C1 + C2;
  • s serijsko povezavo C = (C1 · C2) / (C1 + C2).

Vrednost zmogljivosti sestavljene baterije se lahko nekoliko razlikuje od izračunane, vendar je treba spomniti, da bo povečanje zmogljivosti povzročilo povečanje toka v navitjih motorja in posledično do njegovega povečanega segrevanja, zato je bolje izbrati kapaciteto baterije manj od izračunane.

Vrednost nosilnosti je odvisna tudi od obremenitve gredi. Ker je pri izračunu težko upoštevati to vrednost in tudi zaradi dejstva, da se nazivne kapacitete kondenzatorjev lahko razlikujejo od tistih, ki so na njih, je zelo priporočljivo preveriti tokove v navitjih po zagonu in izstopu elektromotorja pri obratovalnih hitrostih, in če so višje od nazivne, je potrebno zmanjšajte skupno kapaciteto baterije.

Izbira zagonskega kondenzatorja za elektromotor

Za stabilen zagon in delovanje motorjev sorazmerno majhne moči zadostuje delovni kondenzator, pri zmogljivih strojih pa je potrebna uporaba zagonskega kondenzatorja. V tokokrogu je prek stikala priključen vzporedno z delavcem. Za razliko od delavca se zagonska napetost napaja samo v času zagona, po pospeševanju elektromotorja pa se izklopi. Njegova vrednost je izbrana iz izračuna dveh ali treh vrednosti kapacitivnosti delovnega kondenzatorja.

Kondenzatorji za zagon elektromotorja so priključeni le nekaj sekund, zato se za gospodinjske potrebe lahko uporabijo elektrolitski (polarni) kondenzatorji kot začetni. Njihov plus je, da imajo veliko večjo zmogljivost kot nepolarne, z enakimi dimenzijami in veliko cenejšo. V starih cevnih televizorjih je veliko takih kondenzatorjev, zato jih najti ni težko. Potrebne napetosti so enake kot pri delujočih kondenzatorjih.

Enofazni izmenični motorji

Velika potreba po domačih motorjih z izmeničnim tokom je privedla do pojava enofaznih strojev. Njihova razlika od prej obravnavanih je, da na njihovem statorju ni treh, ampak dveh navitij: zagonsko in delovno. Kar zadeva trifazne stroje, je za njihovo delovanje v začetnem navitju potreben fazni premični element, zato povezovalni diagram enofaznega motorja vsebuje kondenzator.

Na koncu želim poudariti, da s kondenzatorskim vezjem za priključitev trifaznih motorjev na domače omrežje njihove značilnosti postanejo veliko slabše.

  1. Moč se zmanjša za približno 30%, kar v nekaterih primerih onemogoča delovanje električne opreme. To težavo je mogoče rešiti z zamenjavo električnega motorja z močnejšim.
  2. Majhen začetni trenutek. To je še ena pomembna pomanjkljivost takšne povezavne sheme, zato je priporočljivo zagnati takšne motorje brez obremenitve.
  3. Nizek izkoristek in faktor moči.

Kar zadeva hitrost, ostane nespremenjena in ustreza nazivni.

Med namestitvijo in zagonom vezja je potrebno dosledno upoštevati varnostne predpise. Ne pozabite, da so v vezju prisotni kondenzatorji, zato jim po izklopu napajanja morate dati čas, da se izpraznijo, preden se dotaknete prevodnih delov vezja.

Kategorija:

Tehnologija