Использование трехфазных асинхронных электродвигателей в качестве однофазных

В практике встречаются случаи, когда нужно трехфазный асинхронный электродвигатель подключить к однофазной сети. И сейчас многие знают, что для этого не обязательно перематывать статор электродвигателя. В настоящее время разработано и испытано на практике много схем включения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть без всяких изменений обмоток статора.

В качестве пусковых элементов используют конденсаторы.

Выводы обмотки статора трехфазного асинхронного электродвигателя имеют следующие обозначения: С1 – начало первой фазы (фазы А); С2 – начало второй фазы (фазы В); С3 – начало третьей фазы (фазы С); С4 – конец первой фазы (фазы А); С5 – конец второй фазы (фазы В); С6 – конец третьей фазы (фазы С). Эти обозначения нанесены на выводных проводниках обмотки.

Соединение фаз трехфазной обмотки

Рис. 1. Соединение фаз трехфазной обмотки.
а – в звезду; б – в треугольник

Обмотка трехфазного электродвигателя может быть соединена в звезду (рис. 1, а) или треугольник (рис. 1, б). При соединении в звезду начала или концы всех трех фаз соединяют в одну точку, а оставшиеся три вывода соединяют с трехфазной сетью. При соединении в треугольник соединяют конец первой фазы с началом второй, конец второй с началом третьей, а конец третьей с началом первой. От точек соединений берут выводы для подключения электродвигателя к трехфазной сети.

В трехфазной системе различают фазные и линейные напряжения и токи. При соединении в звезду между ними имеют место следующие соотношения:

Uл = 1,73 × Uф; Iл = Iф;

при соединении в треугольник

Uл = Uф; Iл = 1,73 × Iф.

Большая часть трехфазных электродвигателей выпускается на два линейных напряжения, например 220/380 В или 380/660 В. При меньшем напряжении сети обмотка соединяется в треугольник, а при большем напряжении – в звезду. У таких электродвигателей на дощечку зажимов выводят все шесть выводных проводников обмотки. Однако встречаются электродвигатели на одно напряжение сети, у которых обмотка соединена в звезду или треугольник внутри электродвигателя, а к дощечке зажимов выведены только три проводника. Конечно, можно было бы и в этом случае разобрать электродвигатель, разъединить междуфазовые соединения и сделать три дополнительных вывода. Однако можно этого и не делать, использовав одну из схем включения электродвигателя в однофазную сеть, которые приведены ниже.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть

Рис. 2. Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть.

а – схема включения; б – сдвиг фаз между рабочей и пусковой обмотками

Рис. 3. Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть с двумя конденсаторами

Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя с шестью выводами в однофазную сеть показана на рис. 2, а. Для этого две фазы соединяют последовательно и подключают к однофазной сети, а третью фазу подключают к ним параллельно, включив в нее пусковой элемент 1 с выключателем 2. В качестве пускового элемента может служить активное сопротивление или конденсатор. При этом рабочая обмотка будет занимать 2/3 пазов статора, а пусковая 1/3. Таким образом, трехфазная обмотка обеспечивает требуемое соотношение пазов между рабочей и пусковой обмотками. При таком соединении угол между рабочей и пусковой обмотками составляет 90° эл. (рис. 2, б).

При соединении двух фаз последовательно надо следить за тем, чтобы они были включены согласно, а не встречно, когда намагничивающие силы соединяемых фаз вычитаются. Как видно из схемы рис. 2, а, в общую точку соединены концы второй и третьей фаз С5 и С6.

Можно трехфазный электродвигатель использовать и в качестве конденсаторного по схеме рис. 3 с одним рабочим конденсатором 1 или с рабочим 1 и пусковым 2 конденсаторами. При такой схеме включения емкость рабочего конденсатора, мкФ, определяется по формуле

где I – номинальный ток электродвигателя, А; U – напряжение сети, В.

Трехфазный электродвигатель с тремя выводами и обмоткой статора, соединенной в звезду, подключают к однофазной сети по схеме рис. 4. При этом емкость рабочего конденсатора определяют по формуле

Напряжение конденсатора U1 = 1,3 × U.

Трехфазный электродвигатель с тремя выводами и обмоткой статора, соединенной в треугольник, подключают к однофазной сети по схеме рис. 5. Емкость рабочего конденсатора определяют по формуле

Напряжение конденсатора U1 = 1,15 × U.

Во всех трех случаях емкость пусковых конденсаторов можно примерно определить из соотношения

С2 ≈ (2,5 – 3)С1.

При выборе схемы включения следует руководствоваться напряжением, на которое рассчитан трехфазный электродвигатель, и напряжением однофазной сети. При этом фазное напряжение трехфазного электродвигателя должно сохраниться при включении в однофазную сеть.

Включение трехфазного электродвигателя с обмоткой, соединенной в звезду, в однофазную сеть
Рис. 4. Включение трехфазного электродвигателя с обмоткой, соединенной в звезду, в однофазную сеть Рис. 5. Включение трехфазного электродвигателя с обмоткой, соединенной в треугольник, в однофазную сеть

Пример. Трехфазный асинхронный электродвигатель мощностью 1,1 кВт, напряжением 220/380 В с номинальным током 4,5/2,6 А необходимо включить в однофазную сеть напряжением 220 В.

При использовании схемы рис. 5 емкость рабочего конденсатора

напряжение на конденсаторе U1 = 1,3 × 220 = 286 В

Емкость пускового конденсатора

С2 = (2,5 – 3) × 33 = 82 – 99 мкФ.

При использовании трехфазного электродвигателя в качестве однофазного мощность его снижается до 50 %, а в качестве конденсаторного однофазного – до 70 % от номинальной мощности.

Источник: Виноградаов Н.В., Виноградов Ю.Н., "Как самому рассчитать и сделать электродвигатель" - 3-е издание, переработанное и дополненное - Москва: Энергия, 1974 - 168с.

1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса -ов)

22 февраля 2012 | Машины постоянного тока

Определение коммутации Коммутацией называется процесс переключения секций обмотки из одной параллельной ветви в другую и изменения тока в них на обратное. Во время коммутации секции замыкаются накоротко щетками, через которые ток из...

29 января 2013 | Машины постоянного тока

Свойства генераторов анализируются с помощью характеристик, которые устанавливают зависимости между основными величинами, определяющими работу генераторов. Такими основными величинами являются: 1) напряжение на зажимах U, 2) ток возбуждения iв, 3) ток...

12 января 2015 | Электротехника

В практических задачах встречаются цепи, имеющие всего две узловые точки. Между узловыми точками может быть включено произвольное количество ветвей. Расчет таких цепей значительно упрощается, если пользоваться методом узлового напряжения. Рассмотрим сущность...

13 апреля 2015 | Электротехника

На рисунке 1 даны схема и векторная диаграмма для цепи с последовательным соединением активного сопротивления, индуктивности и емкости. Рисунок 1. Последовательное соединение r, L и C Напряжение на зажимах цепи равно сумме...

16 января 2015 | Электротехника

Современная электротехника использует различные виды проводниковых материалов, такие как твердые, жидкие и при соответствующих условиях газообразные проводники. Твердыми проводниками являются металлы. К жидким проводникам относятся электролиты и расплавленные...

Информационный сайт "Электромеханика", © 2011-2019. Копирование материалов запрещено.