Главная » 2009 » Апрель » 24 » Подключение трехфазного электродвигателя переменного тока в однофазную сеть.
Подключение трехфазного электродвигателя переменного тока в однофазную сеть.
12:08
Иногда в домашних условиях возникает необходимость подключения трехфазного электродвигателя переменного тока в однофазную сеть.
Возникла такая необходимость и у меня при подключении промышленной
швейной машины. На швейной фабрике такие машины работают в цехе,
имеющем трехфазную сеть, и проблем не возникает.
Первое, что пришлось сделать — это изменить схему подключения обмоток
электродвигателя со "звезды" на "треугольник", соблюдая полярность
соединения обмоток (начало — конец) (рис.1). Это переключение позволяет
включать электродвигатель в однофазную сеть 220 В.
Мощность
электродвигателя швейной машины по табличке — 0,4 кВт. Приобрести
рабочие, а тем более пусковые металлобумажные конденсаторы типа МБГО,
МБГП, МБГЧ емкостью соответственно 50 и 100 мкФ на рабочее напряжение
450...600 В оказалось задачей непосильной из-за их высокой стоимости на
"блошином рынке". Использование вместо металлобу-мажных полярных
(электролитических) конденсаторов и мощных выпрямительных диодов Д242,
Д246 положительного результата не дало. Электродвигатель упорно не
запускался, по-видимому, из-за конечного сопротивления диодов в прямом
направлении.
Поэтому в голову пришла абсурдная с первого взгляда идея запуска
электродвигателя с помощью кратковременного подключения обычного
электролитического конденсатора в сеть переменного тока (рис.2). После
запуска (разгона) электродвигателя электролитический конденсатор
отключается, и электродвигатель работает в двухфазном режиме, теряя при
этом до 50% сво-ей мощности. Но если заранее предусмотреть запас по
мощности, или заведомо известно, что такой запас существует (как в моем
случае), то с этим недостатком можно смириться. Между прочим, и при
работе электродвигателя с рабочим фазосдвигающим конденсатором
электродвигатель также теряет до 50% своей мощности.
Теперь о самом важном. Электролитический конденсатор, будучи включенным
непосредственно в сеть переменного тока, быстро разогревается,
электролит вскипает, и происходит его взрыв — это знают многие. Как
показал эксперимент, на это уходит около 10...15 с. Известно, что
сопротивление конденсатора в цепи переменного тока промышленной частоты
определяется по формуле.
где С — емкость конденсатора в микрофарадах.
Величина тока в цепи с конденсатором
Но
если электролитический конденсатор включить через небольшое
сопротивление (в моем случае это комплексное сопротивление фазы обмотки
электродвигателя 2 = г + jх), и к тому же кратковременно, на время
разгона электродвигателя (где-то 1...1,5 с), то электролитический
конденсатор не повреждается, так как не успевает разогреться.
Кратковременность
включения может обеспечить кнопка ПНВС-10УХЛ2 применяемая в домашних
стиральных машинах. Кнопка имеет три контакта: два — с фиксацией
(SB1.1, SB1.3) и один — без фиксации (SB1.2). Он и включает
конденсатор, и при прекращении нажатия на кнопку возвращается в
исходное отключенное положение.
где
U — напряжение сети;
Iн — номинальный, ток потребляемый электродвигателем. Формулы для
расчета пускового конденсатора неоднократно печатались, но тем не менее
хочу повторить их для схемы соединения обмотки статора электродвигателя
в "треугольник".
где
Р — мощность электродвигателя, кВт;
U — напряжение сети, В;
n — коэффициент полезного действия электродвигателя (обычно 0,8...0,9);
cosф — коэффициент мощности (обычно 0,85).
Электролитические конденсаторы должны быть на напряжение не менее 450
В. Желательно набирать емкость из нескольких конденсаторов (улучшается
тепловой режим). Конденсаторы помещают в защитную коробку.
Четырехлетний опыт эксплуатации электродвигателя показал
жизнеспособность указанной схемы его запуска. Данную схему повторили и
некоторые мои знакомые, правда, эксперименты проводились с
электродвигателями мощностью до 1 кВт. Для электродвигателей более 1
кВт на время пуска, как мне кажется, необходимо включение
последовательно с конденсатором небольшого токоограничивающего
резистора с соответствующей рассеиваемой мощностью.
