Подключение трехфазного двигателя на 220 вольт
Для правильного подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, необходимо использовать частотный преобразователь со входом 220 вольт и трехфазным выходом на 380 вольт (3 х 220вольт). Частотный преобразователь позволяет осуществлять плавный пуск электродвигателя, регулировать обороты электродвигателя, а так же реализовать реверсивное вращение.
ссылка на частотный преобразователь
Подключение по схеме треугольник
Подключение по схеме звезда
Подключение с пусковым конденсатором
Емкость конденсатора рассчитывается по формуле: С = 66·Рном , где С — емкость конденсатора, Рном — мощность двигателя в кВт.
на каждые 100 ватт мощности двигателя, требуется 7мкф емкости конденсатора.
Для расчета емкости конденсаторов используйте удобный
Калькулятор емкости конденсаторов для электродвигателей
Трёхфазный двигатель и 220 вольт
Трехфазный двигатель и 220 В.
Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель, а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.
Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле
С = 66·Рном ,
где С — емкость конденсатора, мкФ, Рном — номинальная мощность электродвигателя, кВт.
То есть можно считать, что на каждые 100 Вт мощности трехфазного электродвигателя требуется около 7 мкФ электрической емкости.
Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:
Cобщ = C1 + C1 + … + Сn
Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.
В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.
Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.
Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.
Рис 1. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»
Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).
Рис. 2. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»
Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью — через рабочий конденсатор (Ср) к любому из двух проводов сети.
Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (Сп). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типа ЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.
Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором Сп показана на рис. 3.
Рис. 3. Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором Сп
Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей — СЗ и С6.
Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.
Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.
Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4).
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.
Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.
Рис. 4. Изменение направления вращения ротора однофазного двигателя переключением пусковой обмотки
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети
Здравствуйте, дорогие читатели и гости сайта «Заметки электрика».
Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.
А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.
Как быть в данной ситуации?
Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.
Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.
Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.
Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье.
Выбор емкости конденсаторов
1. Выбор емкости рабочего конденсатора
Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:
Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).
Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.
Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.
При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.
2. Выбор емкости пускового конденсатора
Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.
Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?
Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.
Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.
В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.
Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.
Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.
Выбор типа конденсаторов
Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.
Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.
Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.
Кое-что я нашел у себя в запасе.
Практически все они имеют прямоугольную форму.
На самом корпусе можно увидеть их параметры:
- емкость (мкФ)
- рабочее напряжение (В)
Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».
Также вместо бумажных конденсаторов можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.
Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!
У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).
Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.
Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.
Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.
В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.
Выбор напряжения конденсаторов
Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.
Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.
Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).
Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).
Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.
Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).
Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети
Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.
Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).
Данные двигателя АОЛ 22-4:
Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.
Определим емкость рабочего конденсатора:
Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).
Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.
Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.
Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники
, собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).
При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.
Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.
Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.
Эксперимент завершился УДАЧНО!!!
И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!
При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора практически равна номинальной.
Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.
Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.
Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.
P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть
Работа любого трехфазного асинхронного двигателя рассчитана на два основных напряжения, присутствующих в трехфазной сети, из которых чаще всего встречаются номинальные значения в 380 или 220 вольт. При возникновении определенных ситуаций, нередко возникает вопрос, как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть.
Как переделать электродвигатель с 380 на 220
Электродвигатель переключается с одного вида напряжения на другой при помощи специальных подключений обмоток. Для 380-ти вольт – это положение «звезда», а для 220-ти вольт применяется «треугольник». На практике, схема переключения «звезда-треугольник» осуществляются с помощью специальных колодок подключения, установленных на двигателе. Колодка имеет шесть выводов, соединенных перемычками в определенном порядке.
При отсутствии в двигателе колодок и наличии шести выводов, провода собираются в пучки, по три вывода в каждом. Один пучок содержит в себе начало обмотки, а другой пучок является концом обмотки, то есть обмотки последовательно соединяются между собой.
Таким образом, вопрос, как переделать трехфазный двигатель для подключения в однофазную сеть, технически вполне решаемый. Однако, применяемые в цепи конденсаторы, вовсе не способствуют нормальной работе электродвигателя. Конечно, электродвигатель будет работать, но его максимальная мощность будет составлять всего 70% от номинальной.
Пусковой момент находится в прямой зависимости от величины пусковой емкости конденсатора. Постоянно изменяющаяся нагрузка вызывает определенные сложности при подборе оптимальной емкости. Применение трехфазного двигателя в однофазной сети является вынужденной мерой, хотя во многих ситуациях, это единственный выход.
Расчет емкости конденсатора
Формулы, позволяющие рассчитать рабочую емкость конденсатора, в данном случае не могут быть использованы по следующим причинам:
- Электродвигатель почти не работает с номинальной мощностью, и в случае недогрузки он будет перегреваться. Это произойдет из-за того, что конденсатор обладает излишней емкостью, а это увеличивает в обмотке силу тока.
- Номинальная и фактическая емкость конденсатора различаются между собой на 20%, что отмечено на корпусе. На практике, это значение гораздо больше, поэтому, конденсатор следует подбирать для каждого конкретного двигателя, таким образом, выравнивая значение токов.
Любая однофазная электрическая сеть работает от напряжения 220 вольт, поэтому двигатель подключается с применением схемы «треугольника». Запускать двигатель без нагрузки можно только с одним рабочим конденсатором.
Как подключить трехфазный двигатель в 220
Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт
Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель , а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.
Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле
С = 66·Р ном,
где С — емкость конденсатора, мкФ, Р ном — номинальная мощность электродвигателя, кВт.
Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:
C общ = C 1 + C 1 + … + С n
Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.
В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.
Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.
Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1 ). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.
Рис 1. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»
Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).
Рис. 2. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»
Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью — через рабочий конденсатор (С р) к любому из двух проводов сети.
Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (С п). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типаЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.
Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором С п показана на рис. 3 .
Рис. 3. Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором С п
Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей — СЗ и С6.
Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток . Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.
Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.
Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1 ), достаточно третью фазную обмотку статора (W ) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V ).
Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б ), нужно третью фазную обмотку статора (W ) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V ). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4) .
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.
Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.
Электродвигатель 220В является простым и широко распространенным устройством. Благодаря такому напряжению его часто применяют в бытовых приборах. Однако он не лишен недостатков. О том, какими бывают данные электрические двигатели, об их применении, минусах и путях решения проблем, а также о возможности подключения к сети расскажем в статье.
Однофазные устройства. Описание
Если необходимо подключить универсальный коллекторный двигатель с последовательным возбуждением, обмотку соединяют с коллекторно-щеточным узлом. После нагрузки вала устройством, с которым двигатель будет работать, подается необходимое напряжение.
Обычно коллекторные двигатели на постоянном токе являются низковольтными. Поэтому, чтобы подключить электродвигатель 3000 об. мин 220В, необходимо применить соответствующий блок питания с трансформатором и выпрямителем.
Подключение трехфазного двигателя
В настоящее время уже нередки случаи, когда автолюбители используют электродвигатель. Если его необходимо заменить или отремонтировать, то может возникнуть вопрос о том, как подключить электродвигатель в сеть 220В. Трехфазный двигатель легко можно активировать без вызова специалистов, воспользовавшись нижеприведенными рекомендациями.
В качестве инструментов могут пригодиться отвертка, тепловое реле, изоляционная лента, автомат, и тестер.
Подробная инструкция
Старый мотор снимают и помечают нулевой провод при помощи изоленты. Если его устанавливают заново, то нулевой провод можно легко определить, используя индикатор. На конце его лампочка не загорится.
Новому двигателю добавляют арматуру с магнитным пускателем, а также с автоматом и тепловым реле. Арматуру устанавливают в щитке.
Тепловое реле подключают к пускателю. Выбирая последний, нужно быть уверенным, что он соответствует мощности мотора.
Арматурные выводы входа подключают к клеммам автомата, кроме нулевого провода. Выходные клеммы соединяют с теми же теплового реле. На выходе пускателя подключают кабель, непосредственно идущий на мотор.
При мощности менее одного киловатта автомат можно подсоединить, минуя магнитный пускатель.
Для подключения электромотора снимают крышку. На клеммнике выводы будут соединены в форме треугольника или звезды. Концы кабеля соединяют с колодками. При форме звезды контакты подключают поочередно.
Если же выводы расположены беспорядочно, то используют тестер. Его подсоединяют к концам, отыскивая обмотки. После этого соединяют как при форме звезды, а выводы катушек собирают в точку. Остальные концы подключают кабель.
Двигатель прикрывают крышкой и проверяют работу механизма. Если вал вращается не в том направлении, в котором нужно, любые провода на вводе просто меняют местами.
Так как питающие напряжения у различных потребителей могут различаться друг от друга, возникает необходимость переподключения электрооборудования. Сделать подключение асинхронного двигателя на 220 вольт безопасным для дальнейшей работы оборудования достаточно просто, если следовать предложенной инструкции.
На самом деле это не является невыполнимой задачей. Если сказать коротко, то все, что нам нужно, это правильно подключить обмотки. Существует два основных типа асинхронных двигателей: трехфазные с обмоткой звезда – треугольник, и двигатели с пусковой обмоткой (однофазные). Последние используются, например, в стиральных машинах советской конструкции. Их модель — АВЕ-071-4С. Рассмотрим каждый вариант по очереди.
- Трехфазный
- Увеличение напряжения
- Уменьшение напряжения
- Однофазный
- Включение в работу
Трехфазный
Асинхронный двигатель переменного тока имеет очень простую конструкцию по сравнению с другими видами электрических машин. Он довольно надежен, чем и объясняется его популярность. К сети переменного напряжения трехфазные модели включаются звездой или треугольником. Такие электродвигатели также различаются значением рабочего напряжения: 220–380 в, 380–660 в, 127–220 в.
Как правило, такие электродвигатели применяются на производстве, так как трехфазное напряжение чаще всего используется именно там. И в некоторых случаях бывает, что вместо 380 в есть трехфазное 220. Как их включить в сеть, чтобы не спалить обмотки?
Переключение на нужное напряжение
Для начала необходимо убедиться в том, что наш двигатель имеет нужные параметры. Они написаны на бирке, прикрепленной у него сбоку. Там должно быть указано, что один из параметров – 220в. Далее, смотрим подключение обмоток. Стоит запомнить такую закономерность схемы: звезда – для более низкого напряжения, треугольник – для более высокого. Что это означает?
Увеличение напряжения
Предположим, на бирке написано: Δ/Ỵ220/380. Это значит, что нам нужно включение треугольником, так как чаще всего соединение по умолчанию – на 380 вольт. Как это сделать? Если электродвигатель в борне имеет клеммную коробку, то несложно. Там есть перемычки, и все, что нужно – переключить их в нужное положение.
Но что, если просто выведено три провода? Тогда придется аппарат разбирать. На статоре нужно найти три конца, которые между собой спаяны. Это и есть соединение звездой. Провода нужно рассоединить и подключить треугольником.
В данной ситуации это сложностей не вызывает. Главное помнить, что есть начало и конец катушек. К примеру, возьмем за начало концы, которые были выведены в борно электродвигателя. Значит то, что спаяно – это концы. Теперь важно не перепутать.
Подключаем так: начало одной катушки соединяем с концом другой, и так далее.
Как видим, схема простая. Теперь двигатель, который был соединен для 380, можно включать в сеть 220 вольт.
Уменьшение напряжения
Предположим, на бирке написано: Δ/Ỵ 127/220. Это означает, что нужно подсоединение звездой. Опять же, если есть клеммная коробка, то все хорошо. А если нет, и включен наш электродвигатель треугольником? А если еще и концы не подписаны, то как их правильно соединить? Ведь здесь тоже важно знать, где начало намотки катушки, а где конец. Есть некоторые способы решения этой задачи.
Для начала разведем все шесть концов в стороны и омметром найдем сами статорные катушки.
Возьмем скотч, изоленту, еще что-нибудь из того, что есть, и пометим их. Пригодится сейчас, а может быть, и когда-нибудь в будущем.
Берем обычную батарейку и подсоединяем к концам а1-а2. К двум другим концам (в1-в2) подсоединяем омметр.
В момент разрыва контакта с батарейкой стрелка прибора качнется в одну из сторон. Запомним, куда она качнулась, и включаем прибор к концам с1-с2, при этом не меняем полярность батарейки. Проделываем все заново.
Если стрелка отклонилась в другую сторону, тогда меняем провода местами: с1 маркируем как с2, а с2 как с1. Смысл в том, чтобы отклонение было одинаковым.
Теперь батарейку с соблюдением полярности соединяем с концами с1-с2, а омметр – на а1-а2.
Добиваемся того, чтобы отклонение стрелки на любой катушке было одинаковым. Перепроверяем еще раз. Теперь один пучок проводов (например, с цифрой 1) у нас будет началом, а другой – концом.
Берем три конца, например, а2, в2, с2, и соединяем вместе и изолируем. Это будет соединение звездой. Как вариант, можем вывести их в борно на клеммник, промаркировать. На крышку наклеиваем схему соединения (или рисуем маркером).
Переключение треугольник – звезда сделали. Можно подключаться к сети и работать.
Однофазный
Теперь поговорим еще об одном виде асинхронных электродвигателей. Это однофазные конденсаторные машины переменного тока. У них две обмотки, из которых, после пуска, работает только одна из них. Такие двигатели имеют свои особенности. Рассмотрим их на примере модели АВЕ-071-4С.
По-другому они еще называются асинхронными двигателями с расщепленной фазой. У них на статоре намотана еще одна, вспомогательная обмотка, смещенная относительно основной. Пуск производится при помощи фазосдвигающего конденсатора.
Из схемы видно, что электрические машины АВЕ отличаются от своих трехфазных собратьев, а также от коллекторных однофазных агрегатов.
Всегда внимательно читайте, что написано на бирке! То, что выведено три провода, абсолютно не значит, что это для подключения на 380 в. Просто спалите хорошую вещь!
Включение в работу
Первое, что нужно сделать, это определить, где середина катушек, то есть, место соединения. Если наш асинхронный аппарат в хорошем состоянии, то это сделать будет проще – по цвету проводов. Можно посмотреть на рисунок:
Если все так выведено, то проблем не будет. Но чаще всего приходится иметь дело с агрегатами, снятыми со стиральной машины неизвестно когда, и неизвестно кем. Здесь, конечно, будет сложнее.
Стоит попробовать вызвонить концы при помощи омметра. Максимальное сопротивление – это две катушки, соединенные последовательно. Помечаем их. Дальше, смотрим на значения, которые показывает прибор. Пусковая катушка имеет сопротивление больше, чем рабочая.
Теперь берем конденсатор. Вообще, на разных электрических машинах они разные, но для АВЕ это 6 мкФ, 400 вольт.
Если точно такого нет, можно взять с близкими параметрами, но с напряжением, не ниже 350 В!
Давайте обратим внимание: кнопка на рисунке служит для пуска асинхронного электродвигателя АВЕ, когда он уже включен в сеть 220! Другими словами, должно быть два выключателя: один общий, другой – пусковой, который, после его отпускания, отключался бы сам. Иначе спалите аппарат.
Если нужен реверс, то он делается по такой схеме:
Если все сделано правильно, тогда будет работать. Правда, есть одна загвоздка. В борно могут быть выведены не все концы. Тогда с реверсом будут сложности. Разве что разбирать и выводить их наружу самостоятельно.
Вот некоторые моменты, как подсоединять асинхронные электрические машины к сети 220 вольт. Схемы несложные, и при некоторых усилиях вполне возможно все это сделать собственными руками.
Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт
Запуск 3х фазного двигателя от 220 Вольт
Часто возникает необходимость в подсобном хозяйстве подключать трехфазный электродвигатель, а есть только однофазная сеть (220 В). Ничего, дело поправимое. Только придется подключить к двигателю конденсатор, и он заработает.
Читаем подробно далее
Емкость применяемого конденсатора, зависит от мощности электродвигателя и рассчитывается по формуле
С = 66·Рном ,
где С — емкость конденсатора, мкФ, Рном — номинальная мощность электродвигателя, кВт.
То есть можно считать, что на каждые 100 Вт мощности трехфазного электродвигателя требуется около 7 мкФ электрической емкости.
Например, для электродвигателя мощностью 600 Вт нужен конденсатор емкостью 42 мкФ. Конденсатор такой емкости можно собрать из нескольких параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости:
Cобщ = C1 + C1 + … + Сn
Итак, суммарная емкость конденсаторов для двигателя мощностью 600 Вт должна быть не менее 42 мкФ. Необходимо помнить, что подойдут конденсаторы, рабочее напряжение которых в 1,5 раза больше напряжения в однофазной сети.
В качестве рабочих конденсаторов могут быть использованы конденсаторы типа КБГ, МБГЧ, БГТ. При отсутствии таких конденсаторов применяют и электролитические конденсаторы. В этом случае корпуса конденсаторов электролитических соединяются между собой и хорошо изолируются.
Отметим, что частота вращения трехфазного электродвигателя, работающего от однофазной сети, почти не изменяется по сравнению с частотой вращения двигателя в трехфазном режиме.
Большинство трехфазных электродвигателей подключают в однофазную сеть по схеме «треугольник» (рис. 1). Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным по схеме «треугольник», составляет 70-75% его номинальной мощности.
Рис 1. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник»
Трехфазный электродвигатель подключают так же по схеме «звезда» (рис. 2).
Рис. 2. Принципиальная (а) и монтажная (б) схемы подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «звезда»
Чтобы произвести подключение по схеме «звезда», необходимо две фазные обмотки электродвигателя подключить непосредственно в однофазную сеть (220 В), а третью — через рабочий конденсатор (Ср) к любому из двух проводов сети.
Для пуска трехфазного электродвигателя небольшой мощности обычно достаточно только рабочего конденсатора, но при мощности больше 1,5 кВт электродвигатель либо не запускается, либо очень медленно набирает обороты, поэтому необходимо применять еще пусковой конденсатор (Сп). Емкость пускового конденсатора в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора. В качестве пусковых конденсаторов лучше всего применяют электролитические конденсаторы типаЭП или такого же типа, как и рабочие конденсаторы.
Схема подключения трехфазного электродвигателя с пусковым конденсатором Сп показана на рис. 3.
Рис. 3. Схема подсоединения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть по схеме «треугольник» с пусковым конденсатором С
п
Нужно запомнить: пусковые конденсаторы включают только на время запуска трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети на 2-3 с, а затем пусковой конденсатор отключают и разряжают.
Обычно выводы статорных обмоток электродвигателей маркируют металлическими или картонными бирками с обозначением начал и концов обмоток. Если же бирок по каким-либо причинам не окажется, поступают следующим образом. Сначала определяют принадлежность проводов к отдельным фазам статорной обмотки. Для этого возьмите любой из 6 наружных выводов электродвигателя и присоедините его к какому-либо источнику питания, а второй вывод источника подсоедините к контрольной лампочке и вторым проводом от лампы поочередно прикоснитесь к оставшимся 5 выводам статорной обмотки, пока лампочка не загорится. Загорание лампочки означает, что 2 вывода принадлежат к одной фазе. Условно пометим бирками начало первого провода С1, а его конец — С4. Аналогично найдем начало и конец второй обмотки и обозначим их C2 и C5, а начало и конец третьей — СЗ и С6.
Следующим и основным этапом будет определение начала и конца статорных обмоток. Для этого воспользуемся способом подбора, который применяется для электродвигателей мощностью до 5 кВт. Соединим все начала фазных обмоток электродвигателя согласно ранее присоединенным биркам в одну точку (используя схему «звезда») и включим двигатель в однофазную сеть с использованием конденсаторов.
Если двигатель без сильного гудения сразу наберет номинальную частоту вращения, это означает, что в общую точку попали все начала или все концы обмотки. Если при включении двигатель сильно гудит и ротор не может набрать номинальную частоту вращения, то в первой обмотке поменяйте местами выводы С1 и С4. Если это не помогает, концы первой обмотки верните в первоначальное положение и теперь уже выводы C2 и С5 поменяйте местами. То же самое сделайте в отношении третьей пары, если двигатель продолжает гудеть.
При определении начал и концов фазных обмоток статора электродвигателя строго придерживайтесь правил техники безопасности. В частности, прикасаясь к зажимам статорной обмотки, провода держите только за изолированную часть. Это необходимо делать еще и потому, что электродвигатель имеет общий стальной магнитопровод и на зажимах других обмоток может появиться большое напряжение.
Для изменения направления вращения ротора трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «треугольник» (см. рис. 1), достаточно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки статора (V).
Чтобы изменить направление вращения трехфазного электродвигателя, включенного в однофазную сеть по схеме «звезда» (см. рис. 2, б), нужно третью фазную обмотку статора (W) подсоединить через конденсатор к зажиму второй обмотки (V). Направление вращения однофазного двигателя изменяют, поменяв подключение концов пусковой обмотки П1 и П2 (рис. 4).
При проверке технического состояния электродвигателей нередко можно с огорчением заметить, что после продолжительной работы появляются посторонний шум и вибрация, а ротор трудно повернуть вручную. Причиной этого может быть плохое состояние подшипников: беговые дорожки покрыты ржавчиной, глубокими царапинами и вмятинами, повреждены отдельные шарики и сепаратор. Во всех случаях необходимо детально осмотреть электродвигатель и устранить имеющиеся неисправности. При незначительном повреждении достаточно промыть подшипники бензином, смазать их, очистить корпус двигателя от грязи и пыли.
Чтобы заменить поврежденные подшипники, удалите их винтовым съемником с вала и промойте бензином место посадки подшипника. Новый подшипник нагрейте в масляной ванне до 80° С. Уприте металлическую трубу, внутренний диаметр которой немного превышает диаметр вала, во внутреннее кольцо подшипника и легкими ударами молотка по трубе насадите подшипник на вал электродвигателя. После этого заполните подшипник на 2/3 объема смазкой. Сборку производите в обратном порядке. В правильно собранном электродвигателе ротор должен вращаться без стука и вибрации.
Рис. 4. Изменение направления вращения ротора однофазного двигателя переключением пусковой обмотки
Схемы подключения электродвигателей к сети переменного тока 220 вольт
Для того чтобы разобраться, как подключить электродвигатель конкретного типа, необходимо понимать принципы его работы и особенности конструкции. Существует множество электродвигателей разных типов. По способу подключения к сети переменного тока они бывают трехфазные, двухфазные или однофазные. По способу питания обмотки ротора делятся на синхронные и асинхронные.
Принцип действия
Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.
Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?
Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.
Магнитное поле — векторная величина. Переменный ток в питающей сети имеет синусоидальную форму.
Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.
Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.
Двухфазный синхронный электродвигатель
Расположим на статоре две обмотки под углом в 90 градусов, то есть взаимно перпендикулярно. Подадим в них синусоидальный переменный ток. Фазы токов сдвинем на 90 градусов. Имеем два вектора взаимно перпендикулярных, меняющихся по синусоидальному закону со сдвигом фаз на 90 градусов. Суммарный вектор будет вращаться подобно часовой стрелке, делая один полный оборот за период частоты переменного тока.
У нас получился двухфазный синхронный электродвигатель. Откуда взять токи, сдвинутые по фазе для питания обмоток? Наверное, не всем известно, что вначале распределительные сети переменного тока были двухфазными. И лишь позднее, не без борьбы, уступили место трехфазным. Если бы не уступили, то наш двухфазный электромотор можно было подключить напрямую к двум фазам.
Но победили трехфазные сети, для которых были разработаны трехфазные электродвигатели. А двухфазные электромоторы нашли свое применение в однофазных сетях в виде конденсаторных двигателей.
Трехфазный синхронный двигатель
Современные распределительные сети переменного тока выполнены по трехфазной схеме.
- По сети передаются сразу три синусоиды со сдвигом фаз на треть периода или на 120 градусов относительно друг друга.
- Трехфазный двигатель отличается от двухфазного тем, что у него не две, а три обмотки на статоре, повернутых на 120 градусов.
- Три катушки, подключенные к трем фазам, создают в сумме вращающееся магнитное поле, которое поворачивает ротор.
Трехфазный асинхронный двигатель
Ток в ротор синхронного двигателя подается от источника питания. Но мы знаем из той же школьной физики, что ток в катушке можно создать переменным магнитным полем. Можно просто замкнуть концы катушки на роторе. Можно даже оставить всего один виток, как в рамке. А ток пусть индуцирует вращающееся магнитное поле статора.
- В момент старта ротор неподвижен, а поле статора вращается.
- Поле в контуре ротора меняется, наводя электрический ток.
- Ротор начнет догонять поле статора. Но никогда не догонит, так как в этом случае ток в нем перестанет наводиться.
- В асинхронном двигателе ротор всегда вращается медленнее магнитного поля.
- Разница скоростей называется скольжением. Подключение асинхронного двигателя не требует подачи тока в обмотку ротора.
У синхронных и асинхронных электродвигателей есть свои достоинства и недостатки, но факт состоит в том, что большинство двигателей, применяемых в промышленности на сегодняшний день — это асинхронные трехфазные двигатели.
Однофазный асинхронный электродвигатель
Если оставить на роторе короткозамкнутый виток, а на статоре одну катушку, то мы получим удивительную конструкцию — асинхронный однофазный двигатель.
На первый взгляд кажется, что такой двигатель работать не должен. Ведь в роторе нет тока, а магнитное поле статора не вращается. Но если ротор рукой толкнуть в любую сторону, двигатель заработает! И вращаться он будет в ту сторону, в которую его подтолкнули при пуске.
Объяснить работу этого двигателя можно, представив неподвижное переменное магнитное поле статора как сумму двух полей, вращающихся навстречу друг другу. Пока ротор неподвижен, эти поля уравновешивают друг друга, поэтому однофазный асинхронный двигатель не может стартовать самостоятельно. Если же ротор внешним усилием привести в движение, он будет вращаться попутно с одним вектором и навстречу другому.
Попутный вектор будет тянуть ротор за собой, встречный — тормозить.
Можно показать, что из-за разности встречной и попутной скоростей влияние попутного вектора будет сильнее, и двигатель будет работать в асинхронном режиме.
Схема включения
Возможно подключение нагрузок к трехфазной сети по двум схемам — звездой и треугольником. При подключении звездой начала обмоток соединяются между собой, а концы подключаются к фазам. При включении треугольником конец одной обмотки подключается к началу другой.
В схеме включения звездой обмотки оказываются под фазным напряжением 220 В., при включении треугольником — под линейным 380 В.
При включении треугольником двигатель развивает не только большую мощность, но и большие пусковые токи. Поэтому иногда используют комбинированную схему — старт звездой, затем переключение в треугольник.
Направление вращения определяется порядком подключения фаз. Для изменения направления достаточно поменять местами любые две фазы.
Подсоединение к однофазной сети
Трехфазный двигатель можно включать в однофазную сеть, хотя и с потерей мощности, если одну из обмоток подключить через фазосдвигающий конденсатор. Однако при таком включении двигатель сильно теряет в своих параметрах, поэтому этот режим использовать не рекомендуется.
Подключение на 220 вольт
В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Для получения сдвига фаз между обмотками включается рабочий конденсатор, поэтому двухфазные двигатели называют еще конденсаторными.
Емкость рабочего конденсатора рассчитывается по формулам для номинального рабочего режима. Но при отличии режима от номинального, например, при пуске баланс обмоток нарушается. Для обеспечения пускового режима на время старта и разгона параллельно рабочему подключается дополнительный пусковой конденсатор, который должен отключаться при выходе на номинальные обороты.
Как включить однофазный асинхронный двигатель
Если не нужен автоматический запуск, асинхронный однофазный двигатель имеет самую простую схему включения. Особенностью этого типа является невозможность автоматического старта.
Для автоматического пуска используется вторая пусковая обмотка как в двухфазном электромоторе. Пусковая обмотка подключается через пусковой конденсатор только для старта и после этого должна быть отключена вручную или автоматически.
Типы электрических услуг и напряжения
На этой странице описаны различные типы коммунальных электросетей и напряжения питания. Номинальное напряжение питания системы, указанное ниже, может изменяться на ± 10% или более. Модели счетчиков WattNode ® доступны в семи различных версиях, которые охватывают весь спектр типов электрических услуг и напряжений. Новый WattNode Wide-Range Modbus охватывает 100-600 В переменного тока, звезда и треугольник, однофазный и трехфазный с одной моделью. Измерители и трансформаторы тока предназначены для использования в системах с частотой 50 или 60 Гц.
Классификация электрических услуг
Системы распределения электроэнергии переменного тока можно классифицировать по следующим признакам:
- Частота: 50 Гц или 60 Гц
- Количество фаз: одно- или трехфазное
- Количество проводов: 2, 3 или 4 (без учета защитного заземления)
- Нейтраль присутствует:
- Соединенные звездой системы имеют нейтраль
- Системы, подключенные по схеме Delta , обычно не имеют нейтрали
- Классы напряжения: (ANSI C84.1-2016)
- Низкое напряжение: 1000 В или менее
- Среднее напряжение: более 1000 вольт и менее 100 кВ
- Высокое напряжение: больше 100 кВ, но равно или меньше 230 кВ
- Сверхвысокое напряжение : более 230 кВ, но менее 1000 кВ
- Сверхвысокое напряжение : не менее 1000 кВ
| Соединительная звезда между фазой и нейтралью | Линейное напряжение звезды или треугольника |
|---|---|
| 120 | 208 |
| 120 1 | 240 |
| 230 | 400 |
| 240 | 415 |
| 277 | 480 |
| 347 | 600 |
- Линейное напряжение в трехфазных системах обычно равно 1.В 732 раза больше напряжения между фазой и нейтралью:
- В симметричной трехфазной электрической системе напряжения между фазой и нейтралью должны быть одинаковыми, если нагрузка сбалансирована.
- Примечание: 120 1 Относится к трехфазной четырехпроводной схеме подключения по схеме «треугольник».
Общие электрические услуги и нагрузка
- На следующих чертежах символы катушек представляют вторичную обмотку сетевого трансформатора или другого понижающего трансформатора. Нормы электрических правил в большинстве юрисдикций требуют, чтобы нейтральный проводник был соединен (подключен) с заземлением на входе в электрические сети.
Однофазный трехпроводной
Также известна как система Эдисона, с расщепленной фазой или нейтралью с центральным отводом. Это наиболее распространенная услуга по проживанию в Северной Америке. Линия 1 к нейтрали и линия 2 к нейтрали используются для питания 120-вольтного освещения и подключаемых нагрузок. Линия 1 — линия 2 используется для питания однофазных нагрузок на 240 вольт, таких как водонагреватель, электрическая плита или кондиционер.
Трехфазная четырехпроводная звезда
Самым распространенным электросетевым оборудованием коммерческих зданий в Северной Америке является соединение «звезда» на 120/208 В, которое используется для питания 120-вольтных нагрузок, освещения и небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.В более крупных объектах напряжение составляет 277/480 вольт и используется для питания однофазного освещения на 277 вольт и больших нагрузок HVAC. В западной Канаде распространено напряжение 347/600 В.
Трехфазный трехпроводной треугольник
Используется в основном на промышленных предприятиях для обеспечения питания нагрузок трехфазных электродвигателей и в системах распределения электроэнергии. Номинальное рабочее напряжение составляет 240, 400, 480, 600 и выше.
Загрузить: Типы электрических служб и напряжение (AN-129) (PDF, 3 страницы)
Необычные электрические услуги
Трехфазный, четырехпроводной, треугольник
Также известна как система дельт с высоким или диким участком.Используется на старых производственных предприятиях с нагрузкой в основном трехфазными двигателями и примерно 120-вольтовым однофазным освещением и розетками. Подобно трехфазной трехпроводной схеме, описанной выше, но с центральным ответвлением на одной из обмоток трансформатора для создания нейтрали для однофазных нагрузок на 120 вольт. Двигатели подключены к фазам A, B и C, а однофазные нагрузки подключены к фазе A или C и к нейтрали. Фаза B, высокий или дикий полюс, не используется, так как напряжение на нейтрали составляет 208 вольт.
Трехфазный двухпроводной, заземленный в угол треугольник
Используется для снижения затрат на электромонтаж за счет использования служебного кабеля только с двумя изолированными проводниками, а не с тремя изолированными проводниками, используемыми в обычном трехфазном служебном входе.
Международные системы распределения электроэнергии
| Описание | L – N Vac | L – L Vac | Страны | Модели ватт-узлов (звезда или треугольник) |
|---|---|---|---|---|
| 1-фазный, 2-проводный 120 В с нейтралью | 120 | – | США | 3Y-208 |
| 1-фазный, 2-проводный 230 В с нейтралью | 230 | – | ЕС, прочие | 3-летние-400 |
| 1-фазный, 2-проводный 208 В (без нейтрали) | – | 208 | США | 3D-240 |
| 1-фазный, 2-проводный 240 В (без нейтрали) | – | 240 | США | 3D-240 |
| 1-фазный, 3-проводный 120/240 В | 120 | 240 | США | 3Y-208 |
| 3-фазный, 3-проводный, 208 В, треугольник (без нейтрали) | – | 208 | США | 3D-240 |
| 3 фазы, 3 провода 230 В, треугольник (без нейтрали) | – | 230 | Норвегия | 3D-240 |
| 3-фазный, 3-проводный, 400 В, треугольник (без нейтрали) | – | 400 | ЕС, прочие | 3D-400 |
| 3-фазный, 3-проводный 480 В, треугольник (без нейтрали) | – | 480 | США | 3D-480 |
| 3-фазный, 3-проводный, 600 В, треугольник (без нейтрали) | – | 600 | США, Канада | нет 1 |
| 3 фазы, 4 провода 208Y / 120 В | 120 | 208 | США | 3Y-208, 3Д-240 |
| 3 фазы, 4 провода 400Y / 230 В | 230 | 400 | ЕС, прочие | 3Y-400, 3Д-400 |
| 3 фазы, 4 провода 415Y / 240 В | 240 | 415 | Австралия | 3Y-400, 3Д-400 |
| 3-фазный, 4-проводный 480Y / 277 В | 277 | 480 | США | 3Y-480, 3D-480 |
| 3-фазный, 4-проводный 600Y / 347 В | 347 | 600 | США, Канада | 3-летние-600 |
| 3-фазный 4-проводный Delta 120/208/240 Wild Phase | 120, 208 | 240 | США | 3D-240 |
| 3-фазный 4-проводный треугольник 240/415/480 Wild Phase | 240, 415 | 480 | США | 3D-480 |
| Трехфазное соединение, заземленное треугольником 208/240 | – | 240 | США | 3D-240 |
| Трехфазное соединение, заземленное треугольником 415/480 | – | 480 | США | 3D-480 |
- 1 Используя трансформаторы напряжения (ТТ), счетчики WattNode могут измерять дельта-сигнал 600 В, а также услуги среднего и высокого напряжения.
Вопросы
- Появляются ли 3Y-600 и 3D-600 в США или только в Канаде?
- Да, в обеих странах используются звезды и треугольник на 600 вольт, но в США они менее распространены.
- Какие услуги используются в Канаде?
- В основном для обслуживания звездочкой на 208/120 и 600/347 вольт, а иногда и на дельту 600 вольт.
См. Также
Однофазный частотно-регулируемый приводс входом / выходом 220 В
Этот документ является общим руководством или учебным пособием по установке частотно-регулируемых приводов на однофазных источниках питания.Два обсуждаемых напряжения питания будут включать системы однопроводного заземления (SWER) 220 В (230 В, 240 В) и 480 В. Емкость однофазных частотно-регулируемых приводоввключает: 1 л.с., 2 л.с., 3 л.с. и 5 л.с., которые вы можете купить такие однофазные частотно-регулируемые приводы на ATO.com .
ЧРП (частотно-регулируемый привод) дает множество преимуществ, в том числе:
- Плавный запуск двигателя и уменьшение нагрузки, снижение механических нагрузок и уменьшение гидравлического удара с помощью насосов.
- Значительно уменьшите пусковой ток с 600-800% до <110-150% двигателей с номиналом FLC.
- Автоматизация и управление технологическими процессами с использованием встроенной электроники для обеспечения систем постоянного давления / расхода для ирригации или других насосных приложений.
- Возможность контролировать скорость мотора.
- Экономия энергии: Существенная экономия энергии может быть достигнута при нагрузках с вентиляторами и насосами.
Комбинация мощности, двигателя и частотно-регулируемого привода
Требуемый частотно-регулируемый привод будет зависеть как от двигателя, так и от доступного источника питания.Общее правило, о котором следует помнить, заключается в том, что частотно-регулируемый привод может преобразовывать однофазное питание в трехфазное, но он не может обеспечить более высокое выходное напряжение, чем то, которое вы вводите. Поэтому, если у вас есть только однофазный вход источника питания 220 В, вы не можете получить трехфазное напряжение 415 В. выход. Он будет обеспечивать только трехфазный выход 220 В. Если у вас есть источник питания 480 В, вы можете выводить трехфазный 415 В — более низкое напряжение.
В основном у вас могут быть 4 ситуации:
| Блок питания | Двигатель | Комментарии |
| 220 В однофазный | 220 В треугольник / 415 В звезда | Частотно-регулируемый привод 220В; подключить двигатель на 220V Delta |
| 220 В однофазный | 415V Delta | Для двигателя, рассчитанного только на 415 В, потребуется повышающий трансформатор для увеличения входного напряжения до> 415 В и частотно-регулируемый привод на 415 В с дросселем шины постоянного тока. |
| 480 В, однофазный, однопроводной, заземление, возврат | 415V Delta | Частотно-регулируемый привод 480 В с дросселем звена постоянного тока; подключить двигатель для 415V Delta |
| 480 В, однофазный, однопроводной, заземление, возврат | 220 В треугольник / 415 В звезда | Частотно-регулируемый привод 480 В с дросселем звена постоянного тока; подключить двигатель для 415V Star |
Частотно-регулируемый привод
Стандартный частотно-регулируемый привод разработан для работы как от однофазного, так и от трехфазного источника питания, что делает его идеальным для однопроводных заземляющих обратных линий или однофазных систем питания.
- Стандартный частотно-регулируемый привод может работать от однофазного источника питания 480 В переменного тока (однопроводной заземляющий возврат) и обеспечивать управляемый трехфазный выход 415 В на двигатель.
- Стандартный частотно-регулируемый привод (или аналог) может работать от однофазного источника питания 220 В переменного тока и обеспечивать управляемый трехфазный выход 220 В на двигатель.
Это особенно важно, когда двигатель 415 В звезда / 220 В треугольник используется в однофазной системе питания 220 В.
Например. 1,5кВт; 3,4 А 415 В, звезда
Соединение звездой:
IL = IP
VL = 3 x VP
При соединении треугольником:
VL = VP
IL = 3 x IP
Следовательно, линейный ток или ток полной нагрузки двигателя при однофазном соединении 220 В, треугольник, равен 5.9Ампер. Требуется частотно-регулируемый привод с непрерывной выходной мощностью 5,9 А.
Проблемы использования частотно-регулируемых приводов в однофазных источниках питания
Эксплуатация частотно-регулируемого привода на однофазной линии питания проста, но вы должны знать о некоторых проблемах и о том, как их можно решить.
1. Соответствие требованиям ЭМС:
Все частотно-регулируемые приводы удовлетворяют требованиям определенных стандартов. Для достижения этих стандартов необходимо установить оборудование в соответствии с инструкциями производителя.Для этого могут потребоваться экранированные кабели частотно-регулируемого привода от частотно-регулируемого привода к двигателю. Для установок, чувствительных к радиопомехам, могут потребоваться дополнительные меры. Доступны дополнительные меры и альтернативы экранированным кабелям частотно-регулируемого привода, такие как высокопроизводительный выходной фильтр.
2. Гармоники
Все частотно-регулируемые приводы генерируют в сети те или иные гармоники, которые значительно увеличиваются при работе от однофазного источника питания и, в частности, при работе с однопроводным заземлением или в сельской местности, где нагрузка на меньшие источники питания может быть относительно высокой.Дроссель шины постоянного тока является обязательным для преобразователей частоты, работающих от источника питания с однопроводным заземлением. Когда речь идет о гармониках, необходимо принимать во внимание типоразмер трансформатора и нагрузку частотно-регулируемого привода / двигателя на источник питания. Влияние чрезмерных гармоник может вызвать перегрев электрических компонентов, таких как трансформаторы и кабели. Для двигателей меньшего размера, работающих от однофазного источника питания 220 В, гармоники несколько ниже, и дроссель шины постоянного тока может не потребоваться.
3. Температурный режим
Поскольку однопроводные системы обратного заземления используются только в сельской местности, где могут наблюдаться более высокие температуры окружающей среды, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Некоторые производители предлагают частотно-регулируемые приводы с постоянной температурой окружающей среды 50 ° C. Также доступен закрытый частотно-регулируемый привод со степенью защиты IP66, поэтому оборудование можно монтировать прямо на стене без дополнительного ограждения. Это способствует лучшему охлаждению и более низким внутренним рабочим температурам.
4. Дроссель шины постоянного тока
Дроссель шины постоянного тока обязателен для работы от источника питания с однопроводным заземлением 480 В и некоторых однофазных установок на 220 В в зависимости от размера двигателя.Дроссель шины постоянного тока дает множество преимуществ, в том числе:
- Снижение гармоник линии электропередачи
- Улучшенный коэффициент мощности
- Переходный фильтр
- Снижение пиковых пусковых токов
Поскольку частотно-регулируемый привод действует как инвертор и вырабатывает трехфазный источник питания из однофазного источника, ожидается, что ток на входе будет выше, чем на выходе.Поэтому важно определить, какой уровень тока питания требуется для предполагаемого двигателя. Ориентировочно допустимое среднеквадратичное значение переменного линейного тока в 1,84 раза превышает фазный ток двигателя.
6. Рейтинг ЧРП
Когда частотно-регулируемый привод работает от однофазного источника питания с однопроводным заземлением, стандартный частотно-регулируемый привод должен иметь соответствующие характеристики. Другие соображения при выборе наиболее подходящего частотно-регулируемого привода — это температура окружающей среды и тип нагрузки. Производители ваших частотно-регулируемых приводов могут помочь с выбором правильного частотно-регулируемого привода для вашего приложения.ЧРП следует выбирать в зависимости от тока полной нагрузки при подключении двигателя.
7. Пригодность двигателя
Двигатель должен подходить для работы с частотно-регулируемым приводом и соответствовать определенным стандартам.
Однофазный ЧРП
ЧРП работает от однофазной линии питания, подключенной к L1 и L2.
1. Однопроводное заземление на 480 В: преобразователь частоты принимает однофазное питание переменного тока 480 В и преобразует его в трехфазный выход, подходящий для стандартного трехфазного двигателя 415 В.
2. Однофазное питание 220 В: преобразователь частоты принимает однофазное питание переменного тока 220 В и преобразует его в трехфазный выход, подходящий для стандартного трехфазного двигателя 220 В (см. Однофазный в трехфазный частотно-регулируемый привод).
Больше преимуществ от VFD
На самом деле VFD делает больше, чем просто преобразует однофазное питание в трехфазное. Частотно-регулируемый привод управляет формой выходного сигнала, позволяя регулировать скорость, изменяя частоту двигателя от 0 до 200 Гц.Нормальная частота сети составляет 50 Гц, поэтому частотно-регулируемый привод позволяет при желании увеличить скорость двигателя. С полным контролем скорости двигателя вы можете напрямую управлять нагрузкой, обеспечивая ручное или автоматическое управление процессом, например давлением или расходом воды. ЧРП также полностью контролирует скорость разгона и замедления двигателя, обеспечивая плавный управляемый плавный пуск и плавный останов.
ЧРП имеет прочный корпус IP66 и температуру 50 ° C.
- Допускает непосредственный монтаж рядом с двигателем (требуется защита от солнечных лучей)
- Защита от попадания пыли и влаги
- Более эффективное охлаждение и снижение внутренней рабочей температуры
- Увеличенный срок службы электронных компонентов
- Нет воздушных фильтров, которые нужно чистить, что устраняет неудобства, связанные с перегревом из-за плохой вентиляции.
- Прочный металлический корпус
В ЧРП встроена технология для обеспечения автоматизированных систем управления и взаимодействия с внешними системами управления.
В том числе:
- Цифровые и аналоговые входы / выходы для дистанционного управления и взаимодействия с системами управления.
- ПИД-регулирование для автоматизированного управления технологическим процессом, например, системы постоянного давления.
- Режим гибернации для автоматического включения и выключения вывода по запросу.
Установка частотно-регулируемого привода
Как показано на рисунке, установка частотно-регулируемого привода проста.
Регулировка скорости может осуществляться вручную с помощью предоставленных средств управления или удаленного потенциометра скорости. Система контроля давления может быть легко реализована с использованием внутреннего ПИД-регулирования частотно-регулируемого привода и внешнего датчика давления.
Подробные сведения об установке, в частности с использованием экранированных кабелей двигателя, см. В руководстве по эксплуатации.
Выбор частотно-регулируемого привода и требования к питанию
За помощью в выборе подходящего частотно-регулируемого привода обращайтесь к своим поставщикам.
Факторы, которые необходимо учитывать:
- Паспортная табличка двигателя: ток и напряжение полной нагрузки (FLC).
- Тип нагрузки.
- Окружение:
- Степень защиты корпуса IP.
- Температура окружающей среды.
- Защита от солнечного света и других источников тепла.
- Фактическое напряжение питания.
- Соответствующее снижение номинальных характеристик для однофазной работы.
- Имеется адекватная производственная мощность.
- Преобразователь частоты Требуются дополнительные опции.
- Особые требования от производителя двигателя или насоса.
Знайте разницу между трехфазным и однофазным питанием
По всей Северной Америке дома питаются от однофазного электричества напряжением 120 вольт. Типичная коробка автоматического выключателя в жилых помещениях показывает четыре провода, идущие в наши дома: два «горячих» провода, нейтральный провод и заземление. Два «горячих» провода несут 240 В переменного тока, который используется для тяжелых бытовых приборов, таких как электрические плиты и сушилки.Однако напряжение между горячим проводом и нейтральным проводом составляет 120 В переменного тока, от которого питается все остальное в наших домах.
Однако производственные предприятия по производству электроэнергии в Северной Америке передают трехфазную энергию сверхвысокого напряжения в диапазоне от 230 кВ до 500 кВ. При внимательном рассмотрении линий электропередач высокого напряжения можно обнаружить три отдельных проводника, каждый из которых проводит ток, а также нейтральный провод. Распределение трехфазной энергии обходится дешевле, поскольку для линий передачи трехфазной энергии не требуются такие же толстые медные провода, как для однофазной линии передачи.Кроме того, трехфазное соединение обеспечивает гибкость при подключении к сервису и может предоставить клиентам не только обычную услугу 120 В переменного тока, но также и 208 В переменного тока. Практически каждое промышленное здание, в том числе и ваше, получает трехфазное питание, так как оно имеет много преимуществ по сравнению с однофазным.
Проектирование или модернизация центра обработки данных для использования трехфазного питания окупается, но некоторые центры не понимают преимуществ, которые дает трехфазное питание. Давайте посмотрим на различия между однофазным и трехфазным питанием, чтобы понять, почему трехфазное питание не только обеспечивает реальную экономию затрат, но и создает более эффективный центр обработки данных.
Проблема с однофазным двигателем
Обычная однофазная сеть на 120 В переменного тока, работающая при 60 Гц, не может обеспечить непрерывное питание. На этой частоте синусоидальная волна переменного тока пересекает нулевую точку 120 раз в секунду. Лучше всего понимать, что мощность измеряется в ваттах, а ватты — это произведение приложенного напряжения на амперы тока, протекающего в цепи (W = V x A).
Когда напряжение или ток пересекает нулевую точку, подаваемая электрическая мощность падает до нуля.На практике эти мгновенные падения до нуля не оказывают заметного влияния на оборудование в цепи. Например, если оборудование представляет собой двигатель, механическая инерция его вращающегося якоря «проезжает» через нулевые точки. (Однако эти пересечения нулевой точки действительно складываются. Двигатели, работающие на однофазном питании, имеют более короткий срок службы, чем двигатели, рассчитанные на трехфазное питание). Точно так же, если оборудование, находящееся под нагрузкой, представляет собой твердотельную электронику, сглаживающие конденсаторы в фильтре источника питания «буферизуют» эти нулевые точки.
Трехфазное питание, с другой стороны, состоит из трех синусоид, разделенных на 120 градусов. Эта форма мощности создается генератором переменного тока с тремя независимыми обмотками, каждая из которых находится на расстоянии 120 градусов друг от друга. Каждый ток (фаза) проходит по отдельному проводнику. Из-за фазового соотношения ни напряжение, ни ток, приложенные к IT-нагрузке, никогда не падают до нуля. Это означает, что трехфазное питание при заданном напряжении может обеспечить большую мощность. Фактически, это примерно в 1,7 раза больше мощности однофазного источника питания.
В последние годы увеличилась вычислительная мощность, которую можно сконфигурировать в одной стойке. Не так давно в стойке могло быть до десяти серверов, потребляющих 5 кВт. Теперь, из-за непрекращающейся миниатюризации и неудержимого развития технологий, та же самая стойка может вмещать четыре или пять десятков серверов и потреблять более 15 кВт.
Для питания стойки 15 кВт однофазным напряжением 120 В переменного тока требуется 125 А. Медь, необходимая для безопасного проведения этого тока, AWG 4, имеет диаметр почти четверть дюйма.[1] С ним сложно работать, и это дорого. Понятно, что однофазный режим для таких нагрузок нецелесообразен. Однако в трехфазной системе каждый проводник AWG 11 диаметром всего 0,09 дюйма может выдерживать только около 42 ампер. Если вы хотите подробнее изучить арифметику, стоящую за этим, прочтите наш блог «Трехфазные разветвители питания на 208 В (стоечные блоки распределения питания), раскрытие тайны, часть II: понимание емкости».
Как трехфазное питание может помочь
Ваш выбор энергосистемы может принести вам эффективность и экономию или негибкость и чрезмерные затраты.Однофазное питание идеально подходит для бытовых пользователей, у которых наибольшая нагрузка приходится на сушилку или электрическую плиту. Однако центрам обработки данных необходимо учитывать преимущества трехфазного питания. К ним относятся:
- Может работать как с устройствами на 120 В переменного тока, так и на 208 В переменного тока от одного источника питания, при необходимости смешивая и согласовывая блоки PDU.
- Трехфазный позволяет вам сегодня использовать все ваши устройства при напряжении 120 В переменного тока, но обновите его до 208 В переменного тока, просто заменив блоки распределения питания, что можно сделать быстро и без значительных простоев.
- Стоимость кабельной разводки резко снижается, если трехфазное питание подается непосредственно в серверные шкафы.
- Уменьшается как работа электриков, устанавливающих кабели переменного тока, так и общее время установки.
Если вы ищете способы обеспечить соответствие вашего центра обработки данных требованиям будущего, используя трехфазное питание, узнайте, как блоки распределения питания вписываются в набор необходимых вам решений.
Спонсором этого сообщения в блоге является Raritan.
Маркировка проводов электродвигателя и соединения Для конкретных подключений двигателей Leeson перейдите на их веб-сайт и введите номер каталога Leeson в поле «Обзор», вы найдете данные подключения, размеры, данные паспортной таблички и т. Д.www.leeson.com Однофазные соединения: (трехфазные — см. Ниже)
Двойное напряжение: (только основная обмотка)
Двойное напряжение: (основная и вспомогательная обмотки)
Маркировка однофазных клемм по цвету: (Стандарты NEMA) Трехфазные соединения: Деталь Начало намотки:
9 выводов Номенклатура NEMA
12 выводов Номенклатура NEMA и IEC
Трехфазные односкоростные двигатели Номенклатура Nema — 6 выводов: Одно напряжение — внешнее соединение WYE
Одиночное напряжение — внешнее соединение треугольником Соединения одиночного напряжения WYE-треугольник
Соединения двойного напряжения WYE-треугольник
Номенклатура NEMA — 9 выводов:
Двойное напряжение, соединение по треугольнику
Номенклатура NEMA — 12 выводов:
Двойное напряжение
Номенклатура IEC — 6 и 12 выводов:
Соединения двойного напряжения WYE-треугольник
Пуск с двойным напряжением, соединением по схеме «звезда»
Номенклатура NEMA — 6 выводов:
Соединение с регулируемым крутящим моментом (низкоскоростное HP составляет 1/4 высокоскоростного HP)
Подключение постоянной мощности (одинаковая мощность на обеих скоростях)
Номенклатура IEC — 6 выводов:
Соединение с регулируемым крутящим моментом
|
Электростанция: как подключить трехфазные двигатели
Рано или поздно владельцы небольших магазинов найдут отличную сделку на машине только для того, чтобы обнаружить, что в ней установлен трехфазный двигатель.Поскольку трехфазное питание обычно используется в промышленных условиях, многие из этих магазинов будут иметь только однофазное электроснабжение, подключенное к их зданиям. Хотя иногда самое простое решение — просто заменить двигатель, это не всегда разумный вариант. В этой статье я расскажу о других способах вывода трехфазных машин онлайн.
Место, которое нам нужно начать это обсуждение, — это точка входа электричества в ваше здание. Основная электрическая панель напрямую связана с трансформатором на опоре электросети или расположенной поблизости подземной электропроводкой.В то время как именно тип электроэнергии, протекающей по улице, определяет вашу способность иметь трехфазное питание, именно трансформатор определяет напряжение, поступающее в ваше здание. Это будет варьироваться в зависимости от вашего местоположения, но здесь я буду называть однофазное питание 220 вольт, а трехфазное — 208 вольт. Хотя в этой статье речь пойдет о двигателях машин с таким напряжением, имейте в виду, что машины с более высоким промышленным напряжением действительно существуют и иногда их можно запускать в соответствии с этой информацией.
Разница между двигателями
Однофазный двигатель рассчитан на работу от 110 или 220 вольт. Питается по двум проводам: две горячие линии, на 220 вольт; или горячий и нейтральный, если 110 вольт. У двигателя может быть или не быть конденсатора, помогающего ему запускаться под нагрузкой, и другого, чтобы немного увеличить его при работе. Если в нем есть конденсатор (ы), он также будет иметь встроенный центробежный переключатель для передачи мощности конденсатора на обмотки двигателя.
Трехфазный двигатель — более простое устройство.В нем не используются конденсаторы и переключатели, а вместо этого используются обмотки, обеспечивающие пусковой и рабочий крутящий момент. Отчасти из-за этого 3-фазные двигатели обычно стоят дешевле, чем однофазные. Также трехфазные двигатели разделяют источник питания на 208 В между тремя выводами вместо двух, что означает, что провода, идущие к машине, могут быть меньшего калибра. Однако, вопреки распространенному мнению, трехфазные двигатели не обходятся дешевле в эксплуатации, потому что общий ток, протекающий через электросчетчик, будет одинаковым, независимо от того, разделен ли он между двумя или тремя проводами.
Трехфазные преобразователи
Теперь, когда мы рассмотрели различия между двигателями, мы можем рассмотреть варианты, доступные для работы трехфазной машины в однофазной среде. Есть четыре возможности: статические, вращательные и цифровые преобразователи и частотные преобразователи (инверторы).
Статические преобразователи
Статический преобразователь — это электронное устройство, которое передает однофазное напряжение 220 В через две из трех ветвей трехфазного двигателя. Затем он будет электронным образом генерировать энергию для третьей ноги, достаточной для того, чтобы двигатель заработал.После запуска двигателя образовавшаяся третья ветвь отключается, оставляя двигатель работать на однофазной мощности.
Достоинством статических преобразователей является то, что они относительно недороги в приобретении, при этом они компактны и легко устанавливаются на машине. Однако недостатки значительны. Во-первых, статические преобразователи рассчитаны на определенный или низкий диапазон номинальной мощности двигателя. Хотя теоретически вы можете настроить работу двух двигателей от одного статического преобразователя, он может работать только по одному за раз.
Второй недостаток заключается в том, что после отключения третьей ноги, созданной электронным способом, двигатель работает по двум однофазным проводам. Из-за этого он будет развивать только около двух третей своей номинальной мощности. Это может быть нормально, если вы работаете с небольшой нагрузкой, но это может привести к сгоранию двигателя и / или статического преобразователя, если приложена большая нагрузка.
Роторные преобразователи
В основе роторного преобразователя лежит вращающийся трехфазный электродвигатель, в комплекте с конденсаторами и другими электронными компонентами.Поскольку трехфазный двигатель преобразователя вращается свободно, он не требует значительного рабочего крутящего момента, а конденсаторы в схеме помогут его запустить. Таким образом, он может вращаться, используя однофазное питание 220 вольт на двух из трех его ножек.
Эти же два однофазных провода, которые питают двигатель вращающегося преобразователя, затем подключаются непосредственно к двигателю вашей машины, подключаясь к двум из трех выводов двигателя. Поскольку двигатель преобразователя вращается без нагрузки, он действует как генератор, и электрический ток выталкивается из его третьего вывода.Этот третий вывод затем подключается непосредственно к третьей ноге двигателя вашей машины, и вы получаете «истинное» трехфазное питание.
У этой системы есть несколько неожиданное преимущество. Поскольку два из трех проводов к вашей машине поступают от однофазного источника питания, роторный преобразователь обеспечивает только одну треть необходимой мощности. Пока они запускаются по одному, вы можете одновременно запускать несколько двигателей, увеличивая примерно в три раза номинальную мощность вращающегося преобразователя в лошадиных силах.С другой стороны, поскольку двигатели обычно имеют высокие требования к пусковой мощности, вам необходимо приобрести вращающийся преобразователь, который в 1,25–1,5 раза больше, чем самый большой двигатель, который вы захотите запустить. Чем больше нагрузка на двигатель при запуске, тем большего размера должен быть преобразователь.
Хотя роторные преобразователи являются очень хорошим вариантом для 3-фазного преобразования энергии, есть еще несколько недостатков, которые следует учитывать. Во-первых, вы будете оплачивать электрические расходы на вращение двигателя преобразователя, а также двигателя машины.Возможно, вам также придется быть осторожным при подключении преобразователя к машинам с электронными компонентами, чтобы генерируемый провод шел на вход, который не питает электронику. Наконец, в том же духе вам необходимо убедиться, что к вашим машинам подается электрически сбалансированное трехфазное питание. Для этого требуется схема, которая должна быть спроектирована в качественный роторный преобразователь, но это проблема, которую необходимо изучить при покупке.
Частотные приводы
Это правильное решение для ситуаций, когда ваша новая машина оснащена двигателем с регулируемой скоростью.За исключением некоторых небольших двигателей (например, используемых в ручных электроинструментах), двигатели переменного тока нелегко настроить на регулируемую скорость. Однако это можно сделать на трехфазных асинхронных двигателях с частотным приводом. Это управляемые пользователем электронные устройства, которые смешивают схемы переменного и постоянного тока для обеспечения трехфазного выхода с регулируемой скоростью.
Они доступны в двух вариантах: те, которые могут вводить только трехфазное питание, и другие, которые могут вводить однофазное или трехфазное питание. Оба выходят моделируемой трехфазной мощностью с полным напряжением на всех трех ветвях.После установки они обеспечивают экономию работы статических преобразователей и истинную 3-фазную выходную мощность вращающихся преобразователей.
Цифровые преобразователи
Цифровые преобразователи аналогичны статическим преобразователям и частотным преобразователям, поскольку они полностью электронные по своей природе. Они вырабатывают настоящую трехфазную мощность, но не предназначены для использования с двигателями с регулируемой скоростью, и их не нужно подбирать для конкретного двигателя. Один блок может привести в действие целый магазин. Но цифровые преобразователи — самый дорогой вариант — около 1.В 5–2 раза больше, чем у роторного преобразователя аналогичного размера, и в настоящее время доступны в ограниченном диапазоне размеров. Кроме того, если цифровой преобразователь, который используется для полной переоборудования магазина, имеет отказ электроники, весь цех может выйти из строя до тех пор, пока он не будет отремонтирован или заменен.
Выводы
Итак, какой лучший выбор для вашего магазина?
• Если двух третей номинальной мощности машины будет достаточно, и вы не ожидаете дополнительных трехфазных потребностей в будущем, недорогой статический преобразователь будет хорошим выбором.
• Если вы ввозите такое оборудование, как фрезерный станок с ЧПУ, для которого требуется регулируемая скорость или возможность программирования, то частотные преобразователи с однофазным питанием являются лучшим решением.
• Если вы думаете о цехе с полностью 3-фазным питанием, то цифровой или роторный преобразователь — лучший выбор.
B.H. Дэвис является владельцем B.H. Davis Co., производитель изогнутых молдингов в Томпсоне, штат Коннектикут,
Эта статья впервые появилась в номере за март 2012 года.
Руководство по выбору размеров проволоки | Ace Industries
Однофазный — 115 В (115/1/60)
Однофазный — 230 В (230/1/60)
Трехфазный — 208 В (208/3/60)
Трехфазный — 230 В (230/3/60)
Трехфазный — 460 В (460/3/60)
Предупреждение
Таблицы выбора размеров проволоки
Есть несколько факторов, которые необходимо принять во внимание, прежде чем определять правильную размер провода, который нужно выбрать для приложения.Вы должны принять во внимание следующие пункты:
- Источник напряжения
- Количество фаз
- Мощность или сила тока двигателя (ей)
- Длина кабеля или участка
В таблицах ниже указаны рекомендуемые минимальные сечения проводов (AWG) для различных комбинации напряжения, мощности и длины кабеля. Эти графики являются только руководством. Пожалуйста, ознакомьтесь с Национальным электротехническим кодексом (NEC) и любыми применимыми местными стандартами. для точных требований.
Однофазный (115 В) — провод Руководство по выбору размера * | |||||
л.с. | Длина кабеля | ||||
До 30 дюймов | 31–50 дюймов | 51–75 дюймов | 76–100 дюймов | 101 дюйм — 150 дюймов | |
1/2 | 14 | 14 | 12 | 10 | 8 |
3/4 | 14 | 12 | 10 | 10 | 8 |
1 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
1 1/2 | 12 | 10 | 8 | 8 | 6 |
2 | 12 | 10 | 8 | 6 | 6 |
3 | 10 | 8 | 6 | 6 | 4 |
Однофазный (230 В) — провод Руководство по выбору размера * | |||||
л.с. | Длина кабеля | ||||
До 30 дюймов | 31 дюйм — 50 дюймов | 51–75 дюймов | 76–100 дюймов | 101 дюйм — 150 дюймов | |
1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3/4 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 | 14 | 14 | 14 | 14 | 12 |
1 1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 12 |
2 | 14 | 14 | 14 | 12 | 12 |
3 | 14 | 14 | 12 | 12 | 10 |
Трехфазный (208 В) — провод Руководство по выбору размера * | |||||
л.с. | Длина кабеля | ||||
До 30 дюймов | 31 дюйм — 50 дюймов | 51–75 дюймов | 76–100 дюймов | 101 дюйм — 150 дюймов | |
1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3/4 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3 | 14 | 14 | 14 | 14 | 12 |
5 | 14 | 14 | 12 | 12 | 10 |
7 1/2 | 14 | 12 | 10 | 10 | 8 |
10 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
15 | 12 | 10 | 8 | 6 | 6 |
20 | 12 | 8 | 8 | 6 | 4 |
25 | 10 | 8 | 6 | 4 | 4 |
Трехфазный (230 В) — провод Руководство по выбору размера * | |||||
л.с. | Длина кабеля | ||||
До 30 дюймов | 31–50 дюймов | 51–75 дюймов | 76–100 дюймов | 101 дюйм — 150 дюймов | |
1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3/4 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3 | 14 | 14 | 14 | 14 | 12 |
5 | 14 | 14 | 14 | 12 | 10 |
7 1/2 | 14 | 14 | 12 | 10 | 10 |
10 | 14 | 12 | 12 | 10 | 8 |
15 | 14 | 10 | 10 | 8 | 6 |
20 | 12 | 10 | 8 | 6 | 6 |
25 | 12 | 8 | 8 | 6 | 4 |
Трехфазный (460 В) — провод Руководство по выбору размера * | |||||
л.с. | Длина кабеля | ||||
До 30 дюймов | 31 дюйм — 50 дюймов | 51–75 дюймов | 76–100 дюймов | 101 дюйм — 150 дюймов | |
1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3/4 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
1 1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
3 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
5 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
7 1/2 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
10 | 14 | 14 | 14 | 14 | 12 |
15 | 14 | 14 | 14 | 12 | 12 |
20 | 14 | 14 | 14 | 12 | 10 |
25 | 14 | 14 | 12 | 10 | 10 |
* ВНИМАНИЕ: Информация, представленная в этих таблицах, является только для справки и не предназначен для предоставления полных требований или квалификаций для выбора подходящего сечения кабеля для проводов различной длины.Требования Национального электротехнического кодекса (NEC) и любых применимых местных норм всегда соблюдайте правила при определении правильного сечения проводов. Используйте эту информацию для справки Только.
Как подключить трехфазный воздушный компрессор
» Дом »Электромонтажные проекты»Изучение домашней электропроводки: как подключить дом
Как устроен воздушный компрессор и куда идут провода? Подключение 3-фазного двигателя к воздушному компрессору, Основные требования к электромонтажу электродвигателей, Цепи 3-фазного двигателя. |
Электродвигатель воздушного компрессора
[ad # block] Электрический вопрос: Как подключен трехфазный воздушный компрессор и куда идут провода?
- У нас есть воздушный компрессор Saylor Beall, который мы пытаемся подключить.
- Он отлично работал в предыдущем магазине, а затем мы переместили его в этот магазин.
- Двигатель трехфазный и, похоже, подключен в соответствии со схемой для низкого напряжения 220.
- На этикетке показано, что он может быть подключен к 220 или 460. Он все подключен и подключен к контроллеру, но здесь у нас возникают проблемы, мы не можем запустить его, он только гудит.
- Пускатель двигателя — молоток Cutler # A10CNO. Провода от автоматического выключателя нашего магазина имеют 2 желтых провода под напряжением по 120 вольт каждый, 1 белый нейтральный провод и 1 зеленый провод заземления.
- Можно ли подключить компрессор с помощью этой комбинации проводов и куда они идут?
- Когда компрессор был перемещен, он был просто отключен от стены и перемещен, все реле давления и провода двигателя находятся на своих местах, как и раньше.
Этот вопрос по электропроводке поступил от Коди из Энида, штат Оклахома.
Ответ Дэйва:
Спасибо за вопрос по электропроводке, Коди.
Подключение трехфазного двигателя к воздушному компрессору
Основные требования к электромонтажу электродвигателей- Каждый двигатель должен иметь заводскую табличку, которая обычно прикрепляется сбоку или на конце двигателя. Информация на этикетке дает полную информацию о размере двигателя и электрических требованиях.Чтобы не отставать от этого вопроса, в магазине, где будет установлен двигатель, должна быть электрическая сеть, обеспечивающая либо трехфазное напряжение 230 вольт, либо трехфазное напряжение 460 вольт.
Сервисные электрические панели
- Как и электродвигатели, электрическая сервисная панель должна быть снабжена этикеткой, которая прикрепляется либо к крышке, либо внутри двери. Информация на этой этикетке будет относиться к марке и модели электрической панели, а также к номинальному напряжению и силе тока.Здесь, в США, типичная домашняя электрическая панель может быть на 120/240 вольт 125 ампер. Фактическую допустимую силу тока панели лучше всего узнать, проверив главный разъединитель или главный автоматический выключатель, для которого будет определена номинальная сила тока, например, на рукоятке выключателя.
Электроэнергия для трехфазных двигателей
- Не вдаваясь в технические подробности, трехфазная электрическая сервисная панель будет производить 3 отдельные линии электроэнергии. Однофазная панель на 120/240 вольт, которую можно найти в доме или магазине, может обеспечить до двух отдельных линий питания, поэтому этот тип электроснабжения не может обеспечить необходимую мощность для трехфазного двигателя.
Пускатели трехфазных двигателей и цепи управления
- Как описано выше, типичная схема трехфазного двигателя будет иметь 3 отдельных изолированных проводника для питания и заземляющий провод. Нейтральный провод не требуется для трехфазного двигателя.
- Электромонтаж реле управления
- Как подключить реле управления для такого оборудования, как генераторы, кондиционеры, нагревательные печи и другое оборудование с высокими требованиями.Полное объяснение, описывающее принципы, которые легко адаптируются к применению в жилых помещениях.
Подробнее о подключении электрических управляющих реле
Краткое описание схемы подключения трехфазных двигателей
- Определите необходимое напряжение и силу тока.
- Определите, имеет ли электрическая сервисная панель такое же напряжение и доступная сила тока.
- Электродвигатели обычно подключаются к контроллеру двигателя или пускателю двигателя, размер которого соответствует мощности двигателя и имеет защиту от тепловой перегрузки.
Подробнее об электропроводке
Базовые электрические схемы дома
В этой статье рассматриваются общие схемы домашней электропроводки на 120 и 240 вольт, а также устанавливаемые автоматические выключатели с указанием типов и величин силы тока, используемых в большинстве домов.
Список электрических цепей панели
- Электрические коды для домашней электропроводки
- Электрик объясняет коды домашней электропроводки, включая схему AFCI, распределительные коробки, электрические схемы, коды для розеток, коды GFCI, электрическое заземление, электрические проекты, электрические сервисные панели, подземную электрическую проводку, домашнюю проводку, коды освещения, коды для детекторов дыма.
Подробнее о правилах электропроводки для дома
Автоматические выключатели для дома
Автоматические выключатели для дома
Руководство по домашним автоматическим выключателям и принципам их работы для защиты электропроводки. При правильной установке домашняя электропроводка защищена устройством защиты цепи.
Вам также могут быть полезны следующие данные:
|
Сопроводительное руководство Дэйва по домашней электропроводке:
| ||||||||