Jak připojit elektromotor od 380 do 220: metody a schémata

Účinnost třífázových asynchronních elektromotorů byla prokázána mnoha odborníky. Pro jejich použití je však nutné připojit třífázový zdroj napájení, který bohužel není k dispozici v každé domácnosti. Pokud vás ale zajímá, jak připojit elektromotor z 380 na 220 V, zvážíme možné možnosti zapnutí třífázových elektrických strojů doma.

Obecná pravidla

Před zapnutím je nutné zkontrolovat hodnotu napětí, pro kterou je elektromotor navržen – pokud připojíte větší potenciálový rozdíl než je specifikovaný, vinutí se přehřejí, pokud je nízký, nespustí se.

U asynchronních strojů se zpravidla zadávají dva parametry najednou, méně často pouze jeden:

1. 660/380 V;
2. 380/220 V;
3. 220/127 V.

Jmenovitý výkon se určuje společně se schématem zapojení vinutí – hvězda nebo trojúhelník. V prvním případě mají vinutí společný bod a fázové vodiče jsou připojeny k ostatním třem svorkám cívky. Ve druhém případě je konec jednoho vinutí připojen k začátku dalšího tak, že vzniká uzavřený obvod. Některé jednotky jsou zapojeny pouze hvězdou, jiné trojúhelníkem a některé lze nezávisle zapojit libovolným způsobem, obě charakteristiky jsou uvedeny na typovém štítku elektromotoru.

Nižší napětí se používá pro trojúhelník a vyšší napětí pro hvězdu. Rozdíl je v tom, že třífázové motory zapojené do hvězdy budou mít pozvolný rozběh, zatímco trojúhelník bude schopen vyrobit více energie.

Fyzicky připojení třífázového elektromotoru k jednofázové síti nepřinese žádný výsledek – hřídel se nebude otáčet. Důvodem je absence střídavého elektrického pole, které by zajistilo střídavý účinek na rotor. Problém lze proto vyřešit zajištěním posunu elektrického napětí a proudu ve fázových vinutích. Pro dosažení požadovaného výsledku z jedné fáze můžete do obvodu dodatečně zařadit kondenzátor, který zajistí zpoždění napětí až -90º.

Nebude však možné dosáhnout úplného posunu napětí ve vinutích statoru. Přestože je do elektromotoru dodáváno jmenovité napětí, účinnost bude pouze 30 – 50 %, což bude určeno schématem zapojení vinutí asynchronního elektromotoru.

Nezapínejte elektromotor bez zátěže. Protože není pro takový režim navržen, elektromotor rychle selže. Minimalizujte volnoběh co nejvíce.

Způsoby připojení a schémata

V závislosti na typu zátěže použité pro elektromotor, jeho konstrukčních vlastnostech a charakteristikách, požadovaném výsledku lze použít různá schémata zapojení. Nejčastěji se kondenzátory používají k připojení třífázové jednotky jako jednofázové zátěže pro domácnost, ale jejich počet a způsob uvedení do provozu závisí na mnoha parametrech. Proto níže zvážíme různé možnosti připojení elektromotorů.

Bez kondenzátorů

Pro připojení asynchronního elektromotoru k síti 220 V není nutné používat kapacitní prvek. Díky vývoji polovodičových klíčů a obvodů, které je používají, se můžete vyhnout zbytečným ztrátám energie. K tomu se používá tranzistorový nebo dinistorový klíč.

Výše uvedený obvod je navržen pro spouštění elektromotorů s nízkými otáčkami do 1500 ot/min a relativně nízkým výkonem.

Obvod funguje následovně:

• když je na vstup přivedeno napětí, vodiče jsou připojeny ke dvěma bodům motoru;
• napětí je dodáváno do třetího bodu trojúhelníku prostřednictvím časovacího RC obvodu;
• Rezistor R1 a R2 reguluje interval řazení pohybem běžce;
• Po nasycení kondenzátoru v řetězci vyšle dinistor VS1 signál k otevření tyristoru VS2.

Pokud zapojení elektrické jednotky zajišťuje velké počáteční zatížení a vyžaduje provoz při vysokých otáčkách – až 3000 ot/min, je nutné použít podobný obvod elektronického klíče se dvěma tyristory a samostatnými časovacími prvky pro každý z nich. Vinutí elektrického stroje však budou zapojena podle schématu otevřená hvězda. Způsob zapojení je podobný předchozímu:

S kondenzátory

Použití kapacitních prvků pro připojení elektromotoru je nejběžnější metodou. K tomu se používají dva kondenzátory, z nichž jeden je spouštěcí a druhý pracovní. Spouštěcí kondenzátor se zavádí krátkodobě, dodatečná kapacita umožňuje zvětšení posunu napětí v odpovídajícím vinutí a vytváří větší sílu.

Jak je vidět z obrázku výše, do elektromotoru je mezi body L a N přiváděno jednofázové napětí. Asynchronní motor AD je k nim připojen dvěma vinutími a stejná fáze je připojena ke třetímu prostřednictvím kontaktů tlačítkového spínače SA1 a SA2, čímž se spínají paralelně zapojené kondenzátory C1 a C2.

Asynchronní elektromotor se zapíná podle následujícího principu:

• Stisknutím tlačítka Start se uvedou do pohybu dva páry kontaktů, SA1 a SA2, po kterých začne vinutími protékat elektrický proud;
• Po uvolnění tlačítka zůstane kontakt SA2 sepnutý a dodává fázi s předpětím přes kondenzátor C1, a SA1 se rozpojí a odstraní spouštěcí kondenzátor C2 z obvodu;
• Startovací charakteristiky se vrátí k nominálním hodnotám a motor pracuje v normálním režimu.

Ale s takovým připojením asynchronního motoru k síti 220V se rotor bude otáčet pouze jedním směrem. Pro provedení zpětných pohybů bude proto nutné kompletně vyřešit body připojení nebo použít jinou metodu.

Se zpětným chodem

Některé technologické operace vyžadují přímé a zpětné otáčení hřídele elektromotoru, takže zapojení musí měnit sled střídavého napětí na vinutích. Samozřejmě je nepraktické provádět takové operace ručně, zejména když se směr mění několikrát za hodinu.

Proto je mnohem efektivnější reverzovat elektromotor pomocí spínače se dvěma páry kontaktů s opačnou logikou. Může se jednat o přepínač nebo otočný spínač zapojený v obvodu místo běžného tlačítka:

Jak je vidět na obrázku, princip zapojení se neliší od obvodu s kondenzátorem, s jediným rozdílem, že přepínač SA má dvě stabilní polohy. V jednom případě dodává napětí do kondenzátorů z fáze, ve druhém z nulového vodiče. Střídání vinutí se proto mění na opačné pouhým přepnutím přepínače.

Použití startéru

Pokud elektromotor během provozu vytváří velké rozběhové a provozní zatížení, je lepší jej připojit přes magnetický spouštěč nebo stykač. To zajistí spolehlivé spínání a následnou ochranu elektrického stroje před nouzovými situacemi.

Jak je vidět na diagramu, zapnutí se provede stisknutím tlačítka Start, které uzavře řídicí obvod startovací cívky a dodá napětí do startovacího kondenzátoru C._start-upKdyž cívkou spouštěče K1 protéká proud, jeho kontakty K1.1 a K1.2 se sepnou. První slouží k uzavření napájecího vedení elektromotoru. Druhé obcházejí tlačítko Start, které se vrátí do vypnutého stavu a rozpojí napájecí obvod spouštěcího kondenzátoru.

Jak vybrat kondenzátory?

Pokud se chystáte připojit elektromotor, pak se výběr kondenzátoru provádí podle následujících zásad:

• Jmenovité napětí se volí z poměru 1,15 k napětí dodávanému do motoru. Pokud je bratr větší, zvýší se tím náklady na instalaci a její rozměry. Pokud je kapacita vypočítána příliš těsně, kondenzátor se přehřeje a spálí.
• Typ kondenzátoru – nejběžnější modely jsou papírové, ale mají velké rozměry. Proto je výhodnější koupit polypropylen. Elektrolytické je lepší odmítnout.
• Pro výběr kapacity spouštěcích a pracovních kondenzátorů je třeba použít tabulku korespondence podle výkonu elektromotoru:

Tabulka: Definice kapacity kondenzátoru

Pokud potřebný výkon není v tabulce, můžete použít výpočetní vzorce:

С_otroka = (2800*I)/U — pro zapojení třífázového motoru do hvězdy

C_otroka = (4800*I)/U — pro zapojení třífázového motoru v trojúhelníku

kde I je hodnota proudu protékajícího vinutími elektromotoru a U je síťové napětí. Pro zjištění kapacity spouštěcího kondenzátoru pro připojení třífázové jednotky je nutné vynásobit získanou hodnotu pracovní jednotky dvěma.

Video nápovědy

Sdílejte na sociálních sítích

Komentáře a recenze (23)

Nicholas

Pokud používáte startovací obvod s kondenzátorem, doporučuji na startovací kondenzátor umístit zhášecí odpor. Jinak po nastartování motoru a odpojení startovacího kondenzátoru zůstane tento pod napětím ještě dlouho, a to i následující den.

Vítěz

Neposlouchejte garážové “světla”. Pro hvězdu C=1800 I nom/U nom, pro trojúhelník C=2700 I nom/U nom. Funguje s C=3. Existuje také obvod “otevřená hvězda” a Dujunovův “Slovan”, s těmi jsem nepočítal.

Oleg

Lidi, dejte mi vědět, třeba to bude zajímat i někoho dalšího.
Jsou tam: 220V, PNVS 10, AD 2,2 kW 220/380V a spousta kondenzátorů. Nejsem elektrikář, čtu a zkouším si doma sám zapojit AD 2 – trojúhelník se zátěží (řemenový pohon na hřídeli s malým excentrem). Už jsem viděl několik takových tabulek v různých článcích, jako třeba “tabulka: určení kapacity kondenzátorů”, které mě matou ohledně dvou vzorců, které za těmito tabulkami následují: C slave = 4800 * I / U (v mém případě I = 5 A a U = 1 V). Celková kapacita C slave = 220 μF. Proč je v tabulkách 111? Nebo jsem něco špatně pochopil? Existuje druhý vzorec (v mém případě): 230 * 70 (nebo 22 μF 7 W) = 220 μF. Tak jak? Kolik je C slave = v mém případě?
Druhá otázka zní, jaké jmenovité napětí je potřeba pro Sr a Sp? Pro Sp se zdá, že 250 V bude stačit (220 * 1, 15 (nebo 220 + 10 (15)%), ale pro Sr se zdá, že je potřeba alespoň 600 V? Nebo bude pro Sr fungovat i 250 V?
Třetí otázka: Jsou pro blok Srab vhodné kondenzátory s různým jmenovitým napětím, například 600 V, 400 V, 420 V a 250 V s požadovaným součtem mikrofaradů? Díky předem.

Ivan

V prvním schématu, při připojení elektromotoru k třífázové síti, nebude fungovat ochrana proti přetížení. Kontakt relé musí být zahrnut v řídicím obvodu stykače.

Sergei

V naší práci byl elektrikář požádán o sestavení instalace pily. Řekl mi, že nejprve vypočítal kondenzátory pomocí vzorce a poté je vybral, čímž vyrovnal proud ve vinutích motoru. A hodnota se ukázala být mnohem menší než vypočítaná.

Dima

Promiň, autore, ale naštval jsi mě.. Podle prvního schématu máš ve schématu simistory a žádné tranzistory ani dinistory. Autore, vyznáš se v elektronice? Nebo jen tak?? A nebuď tak asertivní a netahej lidem za hlavu, protože lidé, kteří nestudovali na elektrotechnických univerzitách, to berou vážně. Ty – Alespoň sis přečetl kurz – celkem 2 knihy – ELEKTRICKÉ STROJE od Kitajeva, Norochova a Svirina, a pak jsi tam vlezl.. Existují tisíce různých modelů elektromotorů pro různé provozní podmínky a podle toho i materiály, ze kterých jsou vyrobeny – z ponorek, jaderných reaktorů. Letadel a vesmíru. A třífázová hvězda existuje už velmi dlouho a existuje mnoho různých obvodů kompenzace fázového posunu pro připojení hvězdicového motoru 380 V k trojúhelníku 220 V, podstata je stejná – fázový posun ve třetím vinutí. S kondenzátory se to dělá snadno a další startovací je potřeba pouze pro motory s okamžitým zatížením, tj. dopravní pás nebo korečkový elevátor atd., je také nutné vzít v úvahu, že výkon motoru by měl být o 35-40% vyšší než vypočítaný. Nebo můžete použít měnič ze dvou fází na tři, ale jejich sinusový průběh je stále zkreslený, je třeba vzít 1.3-1.5násobek s rezervou pro výkon motoru pro spolehlivý dlouhodobý provoz, a i když je to kompaktnější než kondenzátory, náklady jsou mimo graf. S respektem, je to jen můj názor.

Makarov Dmitrij (expert)

Neomlouvejte se, přečtěte si článek pozorně, můžete se zlobit jen na svou nepozornost a spěch při psaní textu! Článek jasně uvádí o prvním obvodu – “K tomu se používá tranzistorový nebo dinistorový klíč”, ale níže je popis samotného obvodu, který říká, že klíčem je dinistor VS1, který předává signál k otevření triaku VS2. Prostě jste to nedočetl do konce a snažíte se mě něco naučit, to je opravdu ošklivé, jen jste parafrázoval to, co už bylo napsáno v textu, a děláte ze mě hlupáka. Ohledně elektrických strojů, neučte mě, jak dávkově pokládat závity, je jich spousta, už je vím naprosto dobře. Osobně mě v kontextu elektromotorů učil profesor Dubinec z katedry a není třeba házet hlasitými názvy knih v domnění, že zbytek je jen bledý stín na pozadí literatury, kterou jste četl. Článek byl vytvořen s odkazem na každodenní podmínky, jak chápete, nikdo nemá doma povalovat motor z jaderného reaktoru, ponorky nebo kosmické lodi. Píšete, že existuje poměrně dost schémat, možná ano, ale z praktického hlediska článek zvažuje několik nejzajímavějších a nejpraktičtějších. Pokud máte opravdu něco užitečného k sdílení, jste vítáni a není třeba zde házet prázdnými frázemi. Ohledně vašeho komentáře k výkonu znovu nastolím otázku nepozornosti, hned na začátku článku je jasně uvedeno, že účinnost s takovým zapojením bude asi 30 – 50 % nominální hodnoty, samozřejmě to budete muset vzít v úvahu při dalším provozu elektrického stroje.

Eugene

Jeden z komentářů správně poznamenal, kupte si frekvenční měnič a neobtěžujte lidi. Zkusil jsem nastartovat třífázový motor do hvězdy pomocí frekvenčního měniče 3V ze sítě 380V. Jednu fázi jsem přivedl ze sítě do frekvenčního měniče, druhou přes kondenzátorovou jednotku v poměru 220 mF na 0.1 W výkonu elektromotoru. Ukázalo se, že jsem do frekvenčního měniče přivedl dvě fáze a do motoru z frekvenčního měniče všechny tři fáze, jak se očekávalo. Funguje skvěle, motor se zrychlil z 1 na 1500 ot/min, při více než 7800 otáčkách na frekvenčním měniči se aktivovala ochrana. Není tedy nutné kupovat frekvenční měnič 7800/220, který je dražší než 380.

Alexander

Můžete si také koupit frekvenční měnič a problém je vyřešen, zde si můžete nastavit počet otáček a mít reverzaci, i když je to drahé a záleží na tom, na jaký stroj ho nainstalujete.

Eprst

Tabulka obsahuje nějaké divoké, nerealistické hodnoty! Kde autor vzal takový nesmysl?!
Mám ED s výkonem 1,5 kW a 3000 ot./min na brusce, které pracuje přes kondenzátor 10 μF (!) a bez jakýchkoli startovacích kondenzátorů. Kapacita se volí na základě otáček: zapnete motor přes kondenzátor, změříte otáčky. Čím blíže nominální hodnotě, tím lépe. Vyberte kapacitu. A pokud ji vyberete správně, nezahřívá se. Uč se, studente)