Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети
Зачастую на электрооборудовании устанавливаются трехфазные асинхронные двигатели, которые подключаются к сети 380/400 В. Это надежные, долговечные, нетребовательные в обслуживании агрегаты. Для их нормальной эксплуатации не нужно подключение дорогих и сложных устройств. Но практически все домовладения и небольшие мастерские питаются от сети на 220/230В. Следовательно, хозяевам необходимо искать варианты подключения трехфазного двигателя к однофазной сети.
- Подключение с помощью конденсатора
- Подключение с помощью преобразователя
- Преимущества подключения через ПЧ
- Резюме
Подключение с помощью конденсатора
Технология предусматривает параллельное подключение накопителя к одной из обмоток двигателя. К конденсатору подводится напряжение от одной фазы, а схема соединения изменяется со звезды на треугольник. Устройство импульсно получает и отдает энергию, что приводит к смещению фазы. В обмотках двигателя образуется вращающееся магнитное поле, и он начинает работать. Сам конденсатор постоянно находится под напряжением.
При подборе рабочего конденсатора следует рассчитать необходимую емкость. Для этого нужно разделить силу тока на напряжение и результат умножить на коэффициент. Для вида соединения обмоток «звезда» коэффициент равен 2800, «треугольник» — 4800.
Недостаток метода заключается в том то, что отдаваемая мощность электрического двигателя может уменьшаться более, чем на 30%. Кроме того, не всегда удается разобрать информацию на табличке устройства и получить данные о мощности двигателя, а на силу тока воздействуют отклонения напряжения в сети.
Таблица содержит сведения о соотношении мощности двигателей в зависимости от емкости конденсаторов разных типов.
| Мощность электродвигателя, кВт | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,2 |
| Емкость конденсатора C2 в номинальном режиме, мкФ | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 230 |
| Емкость конденсатора C2 в недогруженном режиме, мкФ | 25 | 40 | 60 | 80 | 130 | 200 |
| Емкость пускового конденсатора C1 в номинальном режиме, мкФ | 80 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 |
| Емкость конденсатора C1 в недогруженном режиме, мкФ | 20 | 35 | 45 | 60 | 80 | 100 |
В большинстве случаев емкости конденсаторов вычисляются проще. Учитывается, что на каждые 100 Вт мощности требуется 7 микрофарад емкости. Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько одинаковых, параллельно соединенных маленьких. Для определения оптимального параметра нужно сложить емкости всех устройств. А потом на 10% уменьшить полученный результат.
Если двигатель сразу начинает работать, то все подсчитано правильно. Если нет, требуется подсоединение дополнительных конденсаторов для достижения оптимальной мощности.
Лучший вариант — агрегаты с рабочим напряжением от 450 вольт. Самые распространенные накопители имеют букву «Б» в наименовании. В народе их называют бумажными конденсаторами. Сегодня производители выпускают и специализированные моторные накопители, например, К78-98.
Подключение с помощью преобразователя
Устройства регулируют скорость вращения и момент на валу путем изменения частоты питающего напряжения. Однофазные ПЧ используются для подключения трехфазных агрегатов к сети 220 В.
Приборы формируют симметричные токи во всех фазах и способствуют устранению следующих проблем пуска через конденсатор:
- невысокого момента на валу;
- нагрева обмоток;
- повышенного шума при работе;
- низкого КПД.
Чтобы подключить электродвигатель к сети 220 В, нужен однофазный ПЧ, который имеет трехфазное выходное напряжение. Включение трехфазного устройства в однофазную сеть запрещается. В противном случае не избежать значительных скачков напряжения и нестабильной работы привода из-за недостатка мощности преобразователя. Защита обесточит устройство и выдаст сообщение об ошибке.
Подключение электродвигателя нужно проводить в следующем порядке:
- Проверьте состояние агрегата. Определите, плотно ли прилегают крышки корпуса и исправны ли подшипники. Измерьте степень сопротивления обмоток, установите их концы и начала.
- Соедините обмотки способом «треугольник». Произведите совмещение таким образом, чтобы межфазное напряжение достигло 220В.
- Подключите двигатель к ПЧ. Используйте экранированные кабели той марки, которую рекомендует производитель, и сечения, которое соответствует мощности устройства. Подключайте через емкостные входы преобразователя.
- Настройте. Задайте значения пускового и рабочего режимов, введите другие параметры электрического двигателя. В большинстве преобразователей есть функция автоматического определения характеристик агрегата.
Выполните первый пуск. Выявите и устраните ошибки подключения и настройки, проверьте работу привода в разных режимах.
Преимущества подключения через ПЧ
Преобразователи позволяют отказаться от использования внешних конденсаторов, задать нужную емкость для старта и бесперебойной работы привода.
Устройства обладают следующими преимуществами:- Регулируют скорость и момент. Тогда как конденсаторные схемы способны работать только в односкоростном режиме.
- Обеспечивают лучший режим пуска, разгона и остановки. Ограничивают пусковые токи, задают время разгона и торможения.
- Не позволяют двигателю перегреваться, оберегают от короткого замыкания и заклинивания вала. Отключают привод в случае аварии и аномального режима работы.
- Дают возможность подсоединять внешние датчики и удаленные устройства. Позволяют регулировать работу агрегатов по заданным программам.
- Показывают код ошибки. В случае аварии на экран преобразователя выводится код, с помощью которого можно определить причину без проведения диагностики.
Недостатки подключения трехфазного двигателя через ПЧ — это покупка самого частотного преобразователя и сложность настройки.Также при эксплуатации двигателей без таблички с техническими данными невозможно узнать фактические значения электромашины и правильно подобрать ПЧ.
Резюме
Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть через емкостные элементы — конденсаторы — приводит к существенному изменению характеристик машины и снижению выдаваемой мощности до 30% от номинала. Из-за недостатков этот способ в промышленных электроприводах не используется и разрешается только в качестве исключительной меры. Например, если существует необходимость оперативного восстановления работоспособности механизмов и агрегатов на небольшой промежуток времени. Причем подключать можно только маломощные электродвигатели.
Трехфазные устройства часто применяются в приводах домашнего оборудования. Использование преобразователей частоты дает очевидные преимущества перед запуском с помощью конденсаторов: уменьшает нагрев и шум двигателей, увеличивает коэффициент мощности, регулирует частоту вращения вала. Кроме того, устройства защищают оборудование, позволяют выполнить реверс двигателя, освобождают от необходимости собирать сложные схемы управления.
Чтобы исключить ошибки при подборе ПЧ, обратитесь в центр технической поддержки производителя.