Připojení elektromotoru 380v až 220v přes kondenzátor

Jsou situace, kdy jsme nuceni použít motor, který není přizpůsoben danému zdroji energie. Příkladem toho je připojení třífázového motoru k jednofázové síti. Možná ne každý ví, ale je to možné a dokonce ne tak těžké na realizaci. Ale je třeba si uvědomit, že třífázový motor v jednofázové síti ztrácí asi 30-50% svého výkonu. Nemá smysl zapínat motory s výkonem vyšším než 220 kW v síti 3 V – domácí elektroinstalace nevydrží zatížení.

Zapojení s fázově posunutým kondenzátorem (metoda umělé fáze)

Nejběžnějším a nejjednodušším způsobem připojení třífázového elektromotoru k jednofázové síti je metoda využívající kondenzátor s fázovým posunem, přes který je napájeno třetí vinutí elektromotoru.

Existují startovací a tzv. běhové kondenzátory, které jsou neustále zapojeny do chodu motoru. Hlavním úkolem běhových kondenzátorů je zajistit optimální zatížitelnost motoru. Normální provoz třífázového elektromotoru do značné míry závisí na správné volbě kondenzátoru.

Jak vybrat správné kondenzátory

Teoreticky má vypočítat potřebnou kapacitu vydělením proudu napětím a výslednou hodnotu vynásobit koeficientem. Pro různé typy připojení vinutí je koeficient:

• hvězda – 2800
• trojúhelník – 4800

Nevýhodou této metody je, že ne vždy se na elektromotoru zachová datový štítek. Je nemožné přesně znát účiník a výkon motoru, a tedy sílu proudu. Kromě toho mohou sílu proudu ovlivnit faktory, jako jsou odchylky napětí v síti a velikost zatížení motoru.

Proto by měl být použit zjednodušený výpočet kapacity pracovních kondenzátorů. Jen si vezměte, že na každých 100 wattů výkonu je potřeba 7 mikrofarad kapacity. Je vhodnější použít několik malých kondenzátorů zapojených paralelně, nejlépe stejné kapacity, než jeden velký. Jednoduchým sečtením kapacity shromážděných kondenzátorů můžete snadno určit a vybrat optimální hodnotu. Pro začátek je lepší podcenit celkovou kapacitu o deset procent.

Existuje několik takových schémat, jedná se o domácí spouštěcí zařízení na tranzistorově řízených tyristorech a připojení motoru přes indukční cívky nebo odpory. V praxi jsou tyto metody obtížně realizovatelné a neefektivní.

Připojení třífázového asynchronního motoru přes frekvenční měnič

Pro připojení třífázových motorů do sítě 220V se používají jednofázové měniče. Přestože se nejedná o nejlevnější variantu, frekvenční měnič umožňuje převést střídavé napětí o frekvenci 50 Hz na napětí o frekvenci 0 Hz až 1 kHz, navíc pulzní. Díky tomu je možné provádět hladký start motoru a regulovat rychlost.

Některé měniče mají funkci stavby modelu motoru a měnič sám nastavuje potřebné parametry pro provoz.

Pro připojení frekvenčního měniče k motoru se používají stíněné kabely doporučené značkovým výrobcem s průřezem odpovídajícím výkonu zvoleného měniče. Připojení se provádí přes kapacitní vstupy převodníku, externí kondenzátory nejsou potřeba.

Závěr

Když je třífázový motor připojen k jednofázové síti, vlastnosti jednotky se výrazně mění. Pro značné nedostatky se tato metoda v průmyslu příliš nepoužívá a je povolena pouze jako výjimečné opatření. Toto zapojení je přípustné pouze pro elektromotory s nízkým výkonem.

Mnoho odborníků prokázalo účinnost třífázových asynchronních motorů. Chcete-li jej však použít, musíte připojit třífázové napájení, které, bohužel, není přítomno v každém v domě. Ale pokud vás zajímá, jak připojit elektromotor od 380 do 220 V, podíváme se na možné možnosti, jak zapnout třífázové elektrické stroje doma.

Obecná pravidla

Před zapnutím je bezpodmínečně nutné zkontrolovat napětí, na které je elektromotor navržen – pokud připojíte rozdíl potenciálů větší než je stanovený, vinutí se přehřejí, pokud je nízké, nerozběhne se.

Na asynchronních strojích se zpravidla zadávají dva parametry najednou, méně často pouze jeden:

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

Hodnocení je určeno společně se schématem připojení vinutí – hvězda nebo trojúhelník. V prvním případě mají vinutí společný bod a fázové vodiče jsou připojeny k dalším třem svorkám cívky. Ve druhém je konec jednoho vinutí spojen se začátkem dalšího tak, že se vytvoří uzavřená smyčka. Některé jednotky se zapínají pouze hvězdou, jiné trojúhelníkem a některé lze nezávisle zapojit libovolným způsobem, obě charakteristiky jsou uvedeny na typovém štítku elektromotoru.

Pro trojúhelník se používá nižší napětí a pro hvězdu větší z uvedených dvou. Rozdíl je v tom, že třífázové motory spojené hvězdou budou mít měkký start a trojúhelník bude schopen produkovat více energie.

Fyzicky připojení třífázového elektromotoru k jednofázové síti nepřinese žádný výsledek – hřídel se nebude otáčet. Důvodem je absence střídavého elektrického pole, které zajišťuje střídavý účinek na rotor. Proto může být problém vyřešen poskytnutím předpětí elektrického napětí a proudu ve fázových vinutích. Chcete-li získat požadovaný výsledek z jedné fáze, můžete do obvodu navíc zařadit kondenzátor, který zajistí napěťové zpoždění až -90º.

Nelze však dosáhnout plnohodnotného napěťového předpětí ve vinutí statoru. Na elektromotor je sice přivedeno i jmenovité napětí, ale účinnost bude pouze 30 – 50 %, což bude určeno schématem zapojení vinutí asynchronního elektromotoru.

Neprovozujte motor bez zatížení. Protože není určen pro tento režim, elektrický stroj rychle selže. Minimalizujte co nejvíce volnoběh.

Způsoby a schémata připojení

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

Bez kondenzátorů

Pro připojení asynchronního elektromotoru do sítě 220V není vůbec nutné použít kapacitní prvek. Díky vývoji polovodičových spínačů a obvodů s jejich využitím se můžete vyhnout zbytečným ztrátám výkonu. K tomu se používá tranzistorový nebo dinistorový klíč.

Schéma bezkondenzátorového startovacího trojúhelníku

Výše uvedené schéma je navrženo pro spouštění elektromotorů s nízkými otáčkami do 1500 ot./min a relativně nízkým výkonem.

Schéma funguje následovně:

• když je na vstup přivedeno napětí, jsou vodiče připojeny ke dvěma bodům motoru;
• napětí je přivedeno do třetího bodu trojúhelníku prostřednictvím rozvodového RC řetězu;
• odporová paměť R1 a R2 nastavuje interval řazení posunutím jezdce;
• po nasycení kondenzátoru v řetězci předá dinistor VS1 signál k otevření triaku VS2.

Pokud připojení elektrické jednotky zajišťuje velké startovací zatížení a vyžaduje provoz při vysokých rychlostech – až 3000 ot / min, pak je nutné použít podobný obvod elektronického klíče se dvěma triaky a samostatnými časovacími prvky pro každý z nich. Ale vinutí elektrického stroje budou zapojena podle otevřeného hvězdicového obvodu. Provoz obvodu je podobný předchozímu:

Schéma hvězdicového startu bez kondenzátoru

S kondenzátory

Použití kapacitních prvků pro připojení elektromotoru je nejběžnější způsob. K tomu se používají dva kondenzátory, z nichž jeden se spouští a druhý pracuje. Spoušť je zavedena na krátkou dobu, další kapacita umožňuje zvýšit posun napětí v odpovídajícím vinutí a vytvořit větší sílu.

Spínací obvod s kondenzátory

Jak je vidět z obrázku výše, jednofázové napětí je přiváděno do elektromotoru mezi body L a N. Asynchronní motor BP je k nim připojen dvěma vinutími a stejná fáze je připojena ke třetímu přes kontakty tlačítkového spínače SA1 a SA2, spínací kondenzátory C1 a C2 zapojené paralelně.

Zařazení asynchronního elektromotoru probíhá podle tohoto principu:

• Stisknutím tlačítka Start se uvedou do pohybu dva páry kontaktů SA1 a SA2, načež ve vinutích začne protékat elektrický proud;
• Po uvolnění tlačítka zůstane kontakt SA2 sepnutý, napájející fázi s předpětím přes kondenzátor C1, a SA1 se otevře, čímž se odstraní startovací kondenzátor C2 z obvodu;
• Startovací charakteristiky se vrátí na jmenovitou hodnotu a motor funguje normálně.

Ale při takovém připojení asynchronního motoru na síť 220V bude rotace rotoru zajištěna pouze jedním směrem. Chcete-li tedy provést zpětné pohyby, budete muset zcela iterovat body připojení nebo použít jinou metodu.

se zpětným chodem

U některých technologických operací je nutné provádět přímé i zpětné otáčení hřídele motoru, takže zapojení musí změnit sled střídavého napětí na vinutích. Samozřejmě není vhodné provádět takové operace ručně, zvláště když se směr mění několikrát za hodinu.

Proto je implementace zpětného chodu elektromotoru mnohem efektivnější pomocí spínače se dvěma páry kontaktů, které mají opačnou logiku. Může to být přepínač nebo otočný přepínač, který je součástí obvodu místo běžného tlačítka:

Zapnutí třífázového motoru se zpětným chodem

Jak vidíte na obrázku, princip zapojení se neliší od uvažovaného zapojení s kondenzátorem, jen s tím 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 tedy obrátí pouhým přepnutím páčkového přepínače.

Pomocí startéru

Pokud v provozu elektromotor vytváří velké startovací a pracovní zatížení, je lepší jej připojit přes magnetický startér nebo stykač. Což zajistí spolehlivé spínání a následnou ochranu elektrického stroje před mimořádnými událostmi.

Spínací obvod přes magnetický startér

Jak můžete vidět na schématu, zapínání se provádí stisknutím tlačítka Start, které uzavře řídicí obvod cívky startéru a napájí startovací kondenzátor C_start-up. Když proud protéká cívkou startéru K1, jsou její kontakty K1.1 a K1.2 sepnuté. První jsou určeny k uzavření přívodního vedení elektromotoru. Ten obchází tlačítko Start, které se vrátí do vypnutého stavu a otevře napájecí obvod startovacího kondenzátoru.

Jak vybrat kondenzátory?

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

• Jmenovité napětí se volí z poměru 1,15 napětí dodávaného do motoru. Pokud je brácha větší, zvýší se tím náklady na instalaci a její rozměry. Pokud se kapacita vypočítá end-to-end, kondenzátor se přehřeje a vyhoří.
• Typ kondenzátoru – nejběžnější modely jsou papírové, ale mají velké rozměry. Proto je výhodnější koupit polypropylen. Vyhněte se elektrolytům.
• Chcete-li vybrat kapacitu startovacího a provozního kondenzátoru, musíte použít srovnávací tabulku pro výkon elektromotoru:

Tabulka: stanovení kapacity kondenzátorů

Pokud výkon, který potřebujete, není v tabulce, můžete použít výpočetní vzorce:

С_otroka u2800d (XNUMX * I) / U – pro zapnutí třífázového motoru s hvězdou

C_otroka u4800d (XNUMX * I) / U – pro zapnutí třífázového motoru s trojúhelníkem

kde I je hodnota proudu protékajícího vinutím motoru a U je síťové napětí. Pro zjištění kapacity spouštěcího kondenzátoru pro připojení třífázové jednotky je nutné vynásobit výslednou hodnotu pracovníka dvěma.