Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Skoraj vsak človek je naletel na asinhroni motor. Vgrajeni so v veliko število gospodinjskih aparatov, pa tudi v delovno električno orodje. Vendar pa so nekateri motorji povezani le preko trifazne žice.

Asinhroni motorji so zanesljivi in praktični motorji, ki se uporabljajo povsod. Tihi so in imajo dobro delovanje. V tem članku bodo prikazana osnovna načela trifaznih elektromotorjev, shema priključitve na omrežje 220V, pa tudi različni triki pri delu z njimi.

Kaj je trifazni tok?

Večina indukcijskih motorjev poganja trifazno omrežje, zato bomo sprva razmislili o konceptu trifaznega toka. Trifazni tok ali trifazni sistem električnih tokokrogov je sistem, sestavljen iz treh tokokrogov, v katerih delujejo elektromotorne sile (EMF) iste frekvence, ki se v fazi premikajo ena za drugo za 1/3 obdobja (φ = 2π / 3) ali 120 °.

Večina proizvodnih generatorjev temelji na trifazni proizvodnji toka. Pravzaprav uporabljajo tri alternatorje, ki se nahajajo drug proti drugemu pod kotom 120 °.

Vezje s tremi generatorji nakazuje, da bo iz te naprave izšlo 6 žic (po dve za vsak alternator). Vendar je v praksi jasno, da gospodinjska in industrijska omrežja do potrošnika prihajajo v obliki treh žic. To se naredi za varčevanje ožičenja.

Tuljave generatorjev so povezane tako, da je izhod 3 žice, ne 6. Prav tako to preklapljanje navitij namesto običajnih 220V ustvari tok 380V. To je tako trifazno omrežje, ki so ga vsi uporabniki navajeni videti.

INFO: Prvi trifazni tokovni sistem na šestih žicah je izumil Nikola Tesla. Kasneje jo je izboljšal in razvil M. O. Dolivo-Dobrovolsky, ki je najprej predlagal štiri- in trižični sistem, izvedel pa je tudi vrsto poskusov, kjer je razkril številne prednosti tega preklopa.

Večina indukcijskih motorjev deluje v trifaznem omrežju. Podrobneje razmislimo, kako je urejeno delo teh enot.

Indukcijska motorna naprava

Začnimo z notranjo arhitekturo motorja. Zunaj se trifazna indukcijska motorna naprava praktično ne razlikuje od drugih elektromotorjev. Morda je edina razlika, ki pritegne vaše oko, debelejši napajalni kabel. Glavne razlike se skrivajo pred očmi potrošnika pod kovinskim ohišjem motorja.

Če odprete krmilno polje (kraj, kjer gredo napajalne žice), lahko vidite 6 vnosov žic. Povezani so na dva načina, odvisno od tega, katere lastnosti morate dobiti od tega motorja. Podrobnosti o preklopu trifaznih asinhronih motorjev bodo opisane spodaj.

Po odstranitvi zaščitnega kovinskega ohišja si lahko ogledate delovni del motorja. Sestavljen je iz:

  • gred;
  • ležajne enote;
  • stator;
  • rotor.

Glavni sestavni deli motorja sta stator in rotor. Poganjajo motor.

Analiziramo strukturo teh komponent v trifaznem asinhronem motorju:

  1. Stator. Ima obliko valja, običajno je sestavljen iz jeklenih listov. Vzdolž listov so vzdolžni utori, v katerih so navitja statorja izdelana iz navijane žice. Osi vsakega navitja so nameščene med seboj pod kotom 120 °. Konci navitij so povezani z metodo trikotnika ali zvezde.
  2. Rotor ali jedro motorja. To je valjast sklop, sestavljen iz kovinskih plošč, med katerimi so nameščene aluminijaste palice. Na robovih jeklenke je konstrukcija kratko spojena s končnimi obroči. Drugo ime rotorja indukcijskega motorja je kletka z veverico. V motorjih z veliko močjo lahko namesto aluminija uporabljamo baker.

Zdaj je vredno razumeti, na katerih načelih temelji delovanje asinhronega trifaznega motorja.

Načela delovanja trifaznih asinhronskih motorjev

Trifazni asinhronski motor deluje zaradi magnetnih polj, ki nastanejo na navitjih statorja. Tokovi, ki gredo skozi vsako navitje, imajo v časovnih in prostorskih značilnostih 120 ° glede na drug od drugega. Tako je celoten magnetni tok na treh vezjih vrteč.

Na navitjih statorja se oblikuje zaprto vezje. Medsebojno deluje z magnetnim poljem statorja. Tako se pojavi začetni navor motorja. Skuša vrteti rotor v smeri vrtenja magnetnega polja statorja. Sčasoma se začetni navor približa vrednosti zavornega momenta rotorja, nato pa ga preseže in rotor se sproži. V tem trenutku se pojavi drsni učinek.

INFO: Drsanje je vrednost, ki pokaže, koliko je sinhrona frekvenca magnetnega polja statorja v odstotkih večja od hitrosti rotorja.

Upoštevajte to možnost v različnih situacijah:

  1. V prostem teku. Brez obremenitve na gredi je drsanje minimalno.
  2. Z naraščajočo obremenitvijo. S povečanjem statične napetosti se količina zdrsa poveča in lahko doseže kritično vrednost. Če motor presega ta indikator, se lahko motor "prevrne".

Parameter zdrsa je v območju od 0 do 1. Za indukcijske motorje za splošno uporabo je ta parameter 1-8%.

Ko pride do ravnotežja med elektromagnetnim trenutkom rotorja in zavornim momentom na gredi motorja, procesi nihanja vrednosti prenehajo.

Ko pride do ravnotežja med elektromagnetnim trenutkom, ki povzroči vrtenje rotorja, in zavornim trenutkom, ki ga ustvari obremenitev gredi, se procesi spreminjanja vrednosti ustavijo. Izkazalo se je, da je glavno načelo delovanja indukcijskega motorja interakcija vrtljivega magnetnega polja statorja in tokov, ki jih povzroča to magnetno polje v rotorju. Upoštevati je treba, da se vrteči moment pojavi le kot posledica razlike v frekvenci vrtenja magnetnih polj na navitjih motorja.

Poznavanje načela delovanja asinhronega trifaznega motorja je mogoče zagnati. V tem primeru je vredno razmisliti o več možnostih za priključitev navitij motorja.

Načini povezovanja navitij indukcijskih motorjev

Ko odvijete krmilno enoto dveh preprostih asinhronskih motorjev, lahko vidite 6 žičnih vodov v vsakem od njih. Vendar se lahko njihovo preklapljanje bistveno razlikuje.

V elektrotehniki je običajno, da se navitja trifaznih asinhronskih motorjev povežejo na dva načina:

  • zvezda;
  • trikotnik.

Vsaka vrsta povezave vpliva na delovanje motorja in tudi na njegove najvišje moči. Razmislimo o vsakem posebej.

Zvezdna metoda

Pri tej vrsti preklopa so vsi zaključki delovnih navitij povezani z enim skakačem na eno vozlišče. Imenuje se nevtralna točka in je označena s črko "O". Izkaže se, da so konci vseh faznih navitij povezani na enem mestu.

V praksi imajo motorji z zvezdno sklopko mehkejši zagon. Ta kombinacija je primerna, na primer, za stružnice ali drugo opremo, kjer je potreben počasen zagon. Vendar ta motor ne more razviti največje nazivne moči.

Trikotna metoda

To preklapljanje vključuje serijsko povezavo koncev faznih navitij. Na vodih žic je videti kot dvojna povezava vsakega navitja. Izkaže se, da gre konec enega navijanja na začetek drugega.

Motorji s tako povezavo navitja se zaženejo veliko hitreje kot z zvezdastimi motorji. Hkrati lahko razvijejo največjo zmogljivost, ki jo zagotovi proizvajalec.

Trifazni asinhronski motorji so zasnovani na podlagi nazivne napajalne napetosti. Še posebej so vsi domači motorji razdeljeni v dve kategoriji:

  • za omrežja 220 / 127V;
  • za omrežja 380 / 220V.

Motorji prve skupine so zaradi šibkih močnostnih lastnosti redkejši. Najpogosteje se uporabljajo motorji druge skupine.

POMEMBNO: Pri preklopu navitij motorja uporabite pravilo: za nižje vrednosti napetosti izberite povezavo po trikotni metodi, za visoke vrednosti - samo po zvezdah.

Nekateri navdušeni navdušenci nad šunko lahko določijo shemo priključitve motorja glede na zvok, ki se začne. Navadna oseba se lahko nauči o načinu preklopa navitij motorja na več načinov.

Kako ugotoviti, v katerem vezju so navitja motorja priključena?

Način preklopa navitja motorja vpliva na njegove značilnosti, vendar so vsi priključni sponki pod zaščitnim pokrovom v regulacijski enoti. Preprosto niso vidni, vendar ne obupajte. Obstaja metoda, ki omogoča, da ugotovite način preklopa, ne da bi se zatekli k razčlenjevanju krmilne enote.

Če želite to narediti, samo poglejte tablico, nameščeno na ohišju motorja. Označuje natančne tehnične parametre, vključno z načinom preklopa. Na njej so na primer naslednje oznake: 220 / 380V in geometrijske oznake trikotnika / zvezde. To zaporedje nakazuje, da je na motorju, ki deluje na omrežju 380V, nameščeno stikalo vezja zvezdega tipa.

Vendar ta metoda ne deluje vedno zagotovo. Oznake na starejših motorjih so pogosto prepisane ali popolnoma izgubljene. V tem primeru boste morali odviti krmilno enoto.

Druga metoda vključuje vizualni pregled izhodnih kontaktov. Skupino stikov je mogoče povezati na naslednji način:

  1. En mostiček na treh zatičih na eni strani sponk. Napajalni kabel je priključen na prosti izhod. To je zvezdna metoda.
  2. Ugotovitve povezujejo v paru trije skakalci. Tri kable prihajajo s tremi napajalnimi žicami. To je metoda trikotnika.

Pri nekaterih motorjih v krmilni enoti lahko najdete le tri zaključke. To kaže, da se preklapljanje izvaja znotraj samega motorja, pod zaščitnim pokrovom.

Trifazni motorji so zelo trpežni in cenjeni v gospodarstvu, popravilih in gradnji. Vendar so neuporabne za domačo uporabo, saj lahko gospodinjsko omrežje daje samo eno fazo, napetost 220V. V resnici ne gre za povsem pravilno sodbo. Trifazni indukcijski motor je mogoče priključiti na gospodinjsko omrežje. To se naredi z uporabo radijske komponente - kondenzatorja. Podrobneje bomo analizirali to metodo.

Fazni premik kondenzatorja

Motorji, ki uporabljajo kondenzatorje, se imenujejo kondenzatorski motorji. Kondenzator sam je nameščen v statorskem vezju, tako da ustvari fazni premik v navitjih. Najpogosteje se to vezje uporablja pri priključitvi trifaznih asinhronih motorjev na omrežje 220V.

Za fazni premik morate enega od navitij v režo povezati s kondenzatorjem. V tem primeru je kapacitivnost kondenzatorja izbrana tako, da se fazni premik na navitjih izkaže za čim bližje 90 °. V tem primeru se ustvari največji navor za rotor.

POMEMBNO: V tej shemi je treba upoštevati module magnetne indukcije navitij. Biti morajo enaki. Tako se bo ustvarilo skupno magnetno polje, ki bo vrtelo rotor v krogu in ne v elipsi. V tem primeru se bo rotor vrtel z večjo učinkovitostjo.

Optimalni fazni premik dosežemo s pravilno izbiro kapacitivnosti kondenzatorja, tako v zagonu kot v načinu delovanja. Pravilno krožno magnetno polje je odvisno tudi od:

  • hitrost rotorja;
  • omrežna napetost;
  • število obratov navitja;
  • priključeni kondenzatorji.

Če optimalna vrednost enega od parametrov odstopa od norme, potem magnetno polje postane eliptično. Kvalitativne lastnosti motorja bodo takoj padle.

Zato so za reševanje različnih vrst težav izbrani motorji z različnimi zmogljivostmi kondenzatorjev. Za zagotovitev največjega zagonskega navora je potreben večji kondenzator. Omogoča optimalen tok in fazo med zagonom motorja. V primeru, da začetni trenutek ni pomemben, bodite pozorni le na ustvarjanje potrebnih pogojev za način delovanja.

Kako priključiti trifazni elektromotor na omrežje 220 V?

Razmislite o najpreprostejšem načinu priključitve trifaznega indukcijskega motorja v domače omrežje. Za to bo potreben komplet ročnega orodja, kondenzator, pa tudi minimalno znanje elektrotehnike in multimeter.

Torej, korak za korakom navodila za povezovanje:

  1. Odvijte krmilno enoto motorja in si oglejte diagram povezave. Če uporabimo metodo zvezde, je potrebno komutacijo zviti v trikotnik.
  2. Priključitev je izvedena samo na eni strani sponk navitij. Zaradi praktičnosti jih označujemo od 1 do 3.
  3. Kondenzator priključimo na 1. in 2. izhod.
  4. Na 1. in 3. izhodu zaženemo napajalne žice 220V. V tem primeru se ne dotaknemo nožice 2. Na njem ostane samo kondenzator.
  5. Napajalni kabel priključimo v omrežje in preverimo delovanje motorja.

POMEMBNO: Izračun moči kondenzatorja se izvede po formuli: na 100 W / 10 μF.

Ta metoda je zelo preprosta in varna. Pred priključitvijo kondenzatorja in pred zagonom motorja je vredno preveriti celovitost ožične zanke, da se prebije skozi ohišje. To je mogoče storiti z multimetrom.

Kot vidite, je shema precej preprosta. Povezava ne bo trajala veliko časa in zahtevala bo najmanj truda. Obstajajo druge sheme za priključitev trifaznega motorja na običajno omrežje. Razmislimo tudi o njih.

INFO: Na žalost vsi trifazni motorji ne delujejo dobro iz gospodinjskega omrežja. Nekateri lahko preprosto izgorijo. Sem spadajo motorji z dvojno kletko rotorja z veverico (serija MA). Za uporabo trifaznih motorjev v gospodinjskem omrežju je bolje uporabiti motorje serije AO2, APN, UAD, A, AO.

Shema povezovanja trifaznih motorjev na enofazno omrežje

Za varno in pravilno delovanje trifaznega asinhronega motorja iz gospodinjskega omrežja je potrebno uporabiti kondenzator. Poleg tega bi morala biti njegova zmogljivost odvisna od števila vrtljajev motorja.

V praktični izvedbi je ta naprava za izdelavo precej problematična. Za rešitev te težave se uporablja dvostopenjsko krmiljenje motorja. Tako ob zagonu delujeta dva kondenzatorja:

  • zaganjalnik (Sp);
  • delavec (sre.).

Ko motor nastavi nastavljene vrtljaje, se zagonski kondenzator izklopi.

Razmislite o povezavi diagrama motorja z uporabo dveh kondenzatorjev.

V tej izvedbi se predvideva, da motor uporablja v omrežju 220 / 380V. Shema:
Oznake: Ср - delovni kondenzator; Cn - začetni kondenzator; P1 - serijsko stikalo.

Ko je paketno stikalo P1 vklopljeno, sta kontakta P1.1 in P1.2 zaprta. Na tem mestu morate klikniti gumb "Pospešek". Ko motor doseže delovno hitrost, se gumb sprosti. Motor preklopite s preklopom stikala SA1.

Pomembno: pravilno izračunajte kapacitivnost delovnega kondenzatorja.

Razmislite o več formulah za povezovanje navitij z različnimi metodami:

  1. Za metodo zvezde. Formula: Cp = 2800 * (V / U); kjer je Cp kapacitivnost delovnega kondenzatorja (μF), I je tok, ki ga porabi elektromotor v (A), napetost v omrežju (V).
  2. Za metodo trikotnika. Formula: Cp = 4800 * (V / U); kjer je Cp kapacitivnost delovnega kondenzatorja (μF), I je tok, ki ga porabi elektromotor v (A), napetost v omrežju (V).

Za vsak način preklopa se izračuna tok, ki ga porabi električni motor. Formula: I = P / (1, 73Uŋ * cosϕ); kjer je P moč motorja v W, navedeno v potnem listu; ŋ - učinkovitost; cosϕ je faktor moči; U je napetost v omrežju.

V tej shemi je zmogljivost začetnega kondenzatorja Cn izbrana 2-2, 5-krat večja od zmogljivosti delovnega kondenzatorja. V tem primeru morajo biti vsi kondenzatorji za 1, 5-krat višji od napetosti, ki presega omrežno napetost.

INFO: Za gospodinjska omrežja 220V so primerni kondenzatorji MBGO, MBPG, MBGCH z delovno napetostjo 500 V in višjo. Za kratkoročno povezavo se kot začetni kondenzatorji uporabljajo kondenzatorji K50-3, EGC-M, KE-2. Hkrati naj bi njihova delovna napetost znašala najmanj 450 V. Za večjo zanesljivost so elektrolitski kondenzatorji serijsko povezani, ki povezujejo negativne sponke in preklopijo z diodami

Uporaba elektrolitskih kondenzatorjev kot zagon

Za priključitev trifaznih asinhronih elektromotorjev v gospodinjsko omrežje se praviloma uporabljajo enostavni kondenzatorji za papir. Za dolgo uporabo so se pokazali ne na najboljši način, zato zdaj velikih kondenzatorjev za papir praktično ne uporabljamo. Nadomestili so jih oksidni (elektrolitski) kondenzatorji. Manjši in široko razširjeni na trgih radijskih komponent. Razmislite o shemi zamenjave kondenzatorja papirja z oksidnim:

Iz diagrama je razvidno, da pozitivni val izmeničnega toka prehaja skozi elemente VD1, C2, negativni pa - skozi VD2, C2. To kaže, da se lahko ti kondenzatorji uporabljajo z dovoljeno napetostjo 2-krat nižjo od običajnih kondenzatorjev iste zmogljivosti. Kapaciteta za oksidni kondenzator se izračuna po isti metodi kot za kondenzatorje za papir.

ИНФОРМАЦИЯ: Так в схеме однофазной сети 220В используют бумажной конденсатор с напряжением 400В. При его замене на оксидный конденсатор, достаточно мощности 200В.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Стоит отметить, что у подключенного двигателя в бытовую сеть 220В, без особой нагрузки будет страдать одна из обмоток. Это контур, который подключается через конденсатор. В этом случае на него поступает ток, на 20-30% выше номинального. Из этого следует, что на недогруженном моторе емкость конденсатора необходимо уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Решить данную задачу поможет замена одного большого конденсатора на несколько, соединенных в цепь параллельным способом. Так можно подключать или отключать ненужные компоненты, используя конденсаторы в качестве пусковых. При параллельном соединении суммарную емкость в мкФ считают по формуле: Cобщ = C1 + C1 + … + Сn.

Необходимые инструменты и комплектующие

Любой монтаж вышеперечисленных схем потребует минимальных знаний электротехники, а также навыков работы с радиоэлектроникой и пайкой мелких деталей.

Из инструментов потребуется:

  1. Набор отверток для сбора/разбора блока управления двигателя. Для старых двигателей лучше подбирать мощные плоские отвертки из хорошей стали. За длительное время работы двигателя болты в корпусе могут «прикипеть». Для их откручивания потребуется немало сил и хороший инструмент.
  2. Пассатижи для обжатия проводов и других манипуляций.
  3. Острый нож для снятия изоляции.
  4. Паяльник.
  5. Канифоль и припой.
  6. Индикаторная отвертка для поиска фазы, а также индикации разрыва на кабеле.
  7. Мультиметр. Один из основных диагностирующих устройств.

Также потребуются радиодетали:

  • Конденсаторы.
  • Кнопка пуска.
  • Магнитный пускатель.
  • Тумблер реверса.
  • Контактная плата.

Перечисленных инструментов и радиокомпонентов хватит для сборки представленных выше схем.

ВАЖНО: Не подключайте двигатель в сеть, не проверив работу собранной схемы. Ее можно протестировать при помощи мультиметра. Это убережет технику от короткого замыкания.

Zaključek

Трехфазный асинхронный двигатель – это надежный и эффективный мотор, который можно подключить как к трехфазной, так и однофазной сети. При этом необходимо соблюдать ряд правил. В частности – правильно рассчитывать емкости конденсаторов. Если все расчеты верны, двигатель будет работать в оптимальном режиме с высоким уровнем КПД.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Gradnja