Конденсаторы для пуска электродвигателя — как выбрать и рассчитать

Описание разновидностей конденсаторов и расчет удельной емкости

• 
  Схема подключения пусковых конденсаторов

  Для низкочастотных электродвигателей идеально подходит электролитический конденсатор, он имеет максимально возможную емкость, она может достигать значения 100 000 мкФ. При этом напряжение может варьироваться от стандартных 220 В до 600 В. Электродвигатели в этом случае можно использовать вместе с фильтром источника энергии. Но при этом при подключении необходимо строго соблюдать полярность. Оксидная пленка, очень тонкая, действует как электроды. Часто электрики называют их оксидными.

• Полярные лучше не использовать в системе, подключенной к сети переменного тока, в этом случае разрушается диэлектрический слой и происходит нагрев устройства и как следствие короткое замыкание.
• Неполярный — хороший вариант, но стоимость и размер намного выше электролитического.

При выборе оптимального варианта необходимо учитывать несколько факторов. Если подключение осуществляется через однофазную сеть с напряжением 220 В, для запуска необходимо использовать механизм переключения фаз. Причем их должно быть два, не только для самого конденсатора, но и для двигателя. Формулы, по которым рассчитывается удельная емкость конденсатора, зависят от типа присоединения к системе, их всего две: треугольник и звезда.

I1 — номинальный ток фазы двигателя, А (Ампер, чаще всего указывается на упаковке двигателя);

Unetworks — напряжение сети (наиболее стандартные варианты — 220 и 380 В). Есть и более высокие напряжения, но они требуют совсем других типов подключения и более мощных двигателей.

Сп = Сп + Со

где Sp — пусковая емкость, Cp — рабочая емкость, Co — отключаемая емкость.

Чтобы не напрягаться с расчетами, умные люди вывели средние, оптимальные значения, зная оптимальную мощность электродвигателей, которая обозначается — М. Важное правило — пусковая мощность должна быть больше рабочей.

При мощности От 0,4 до 0,8 кВт: рабочая емкость — 40 мкФ, пусковая мощность — 80 мкФ, От 0,8 до 1,1 кВт: 80 мкФ и 160 мкФ соответственно. От 1,1 до 1,5 кВт: Cp — 100 мкФ, Sp — 200 мкФ. От 1,5-2,2 кВт: Cp — 150 мкФ, Sp 250 мкФ; При 2,2 кВт рабочая мощность должна быть не менее 230 мкФ, а пусковая – 300 мкФ.

При подключении двигателя, рассчитанного на работу при напряжении 380 В, в сеть переменного тока напряжением 220 В происходит потеря половины номинальной мощности, хотя на скорость вращения ротора это не влияет. При расчете мощности это важный фактор; эти потери можно уменьшить при схеме подключения «треугольник», КПД двигателя в этом случае составит 70%.

Полярные конденсаторы лучше не использовать в системе, подключенной к сети переменного тока, в этом случае разрушается диэлектрический слой и происходит нагрев устройства и, как следствие, короткое замыкание

Особенности формирования вращающего момента

Магнитное поле, создаваемое обмотками двигателя, имеет фазовый сдвиг 90 градусов. Обычно это достигается с помощью конденсатора, включенного последовательно с пусковой цепью. Возможные варианты подключения показаны на рисунке ниже.

Варианты создания сдвига фаз

Пусковая катушка может работать непрерывно. Также приемлема схема, основанная на отключении после достижения номинальной частоты вращения ротора. Постоянное подключение пусковой обмотки усложняет конструкцию двигателя, но улучшает его характеристики. Эти отличия не влияют на функции подключения к сети.

Для упрощения пуска двигателя с рабочим конденсатором параллельно ему перед питанием от сети подключают вспомогательную емкость.

Однофазный электродвигатель позволяет легко менять направление вращения вала на противоположное. Для этого меняют фазу тока, поступающего из сети и протекающего по цепям триггера. Эта процедура реализуется простым изменением порядка включения пусковой обмотки при ее подключении к рабочей обмотке.

Как двигатель обозначается на электрических схемах?

Электродвигатель обозначается на схемах буквой «М», вписанной в круг. На схемах также могут быть указаны заводской номер двигателя, количество фаз (1 или 3), род тока (переменный или постоянный), способ включения обмоток («звезда» или «треугольник»), мощность. Примеры обозначений приведены ниже.

Конденсаторы

Схема подключения однофазных конденсаторных двигателей: а — с рабочей мощностью Сп, б — с рабочей мощностью Сп и пусковой мощностью Сп.

Электродвигатель может быть оснащен двумя типами конденсаторов. Обязательно наличие емкости, включенной последовательно с обмоткой триггера и пропускающей через себя ток для сдвига фазы. Значение берется из паспортных данных электродвигателя и дублируется на шильдике.

При отсутствии конденсатора нужной емкости допустимо использовать любой другой с аналогичным номиналом. Если отклонение вниз будет слишком сильным, двигатель может не начать вращаться без ручной прокрутки вала, и тогда он не будет развивать необходимую мощность. При значительном превышении емкости начнется сильный нагрев.

Вместимость дополнительного пускового компонента выбирают в два-три раза выше, чем основного компонента. Это значение дает максимальный пусковой момент.

Для включения триггерного элемента может использоваться как обычная кнопка, так и более сложные схемы.

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для выполнения работы следует «вооружиться»:

• набор проводов разного сечения;
• тесты;
• преобразователь частоты;
• источник тока с переменной ЭДС.

Сначала вам нужно подключить электродвигатель к вашему источнику тока и переменной ЭДС и увеличить значение. Напряжение в обмотках должно соответственно возрасти и сравняться с величиной ЭДС (если не учитывать потери в питающих проводниках, а они пренебрежимо малы).

Чтобы рассчитать увеличение мощности двигателя, определите значение увеличения напряжения и возведите это число в квадрат. Например, при увеличении напряжения на обмотках вдвое (со 110В до 220В) мощность двигателя увеличивается в четыре раза.

Иногда наиболее рациональным способом увеличения мощности электродвигателя является перемотка обмотки. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и такой же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) будет увеличиваться настолько, насколько уменьшается сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Читайте также: Для чего используются токоизмерительные клещи

Расчет в этом случае также достаточно прост. Разделите наибольшую цифру сечения провода на меньшую. При замене провода 0,5 мм на провод 0,75 мм показатель тока увеличивается в 1,5 раза.

Если включить трехфазный асинхронный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается одна фаза, на вторую фазу смещается конденсатор, а на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент в обратном направлении (тормозной момент). В этом случае можно увеличить полезную мощность двигателя, отключив третью обмотку. Это приведет к исчезновению тормозного момента, создаваемого при работе всех обмоток, и, следовательно, увеличению мощности. Этот способ удобен, когда одна обмотка двигателя уже перегорела – оставшихся двух будет достаточно для подключения и обеспечения работы устройства.

Вы добьетесь еще лучшего результата, поменяв местами выводы третьей обмотки и тем самым создав крутящий момент в правильном направлении. В этом случае мотор будет «выдавать» более 50% своей номинальной мощности. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

Для асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему преобразователь частоты, что повысит частоту переменного тока в обмотках. Величина мощности в этом случае определяется с помощью тестера, установленного в режим ваттметра. Различают два типа преобразователей частоты, различающихся по принципу действия и устройству:

• Устройства с прямым подключением (выпрямители). Для мощной техники они не подходят, а вот с небольшим двигателем, который используется в быту, «справляются». С помощью такого устройства обмотка подключается к сети. Генерируемое им выходное напряжение имеет частоту от 0 до 30 Гц. В этом случае скорость вращения привода можно регулировать только в ограниченном диапазоне.
• Устройства с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии — выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и выравнивание и последующее преобразование в напряжение необходимой частоты и амплитуды с помощью преобразователя. В процессе преобразования эффективность оборудования может несколько снижаться. Благодаря способности обеспечивать плавное регулирование скорости и выходного напряжения с достаточно высокой частотой, преобразователи этого типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае метод, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. Не забывайте соблюдать меры предосторожности.

Так что делать с двигателем от стиралки: оставить или выбросить?

Если вам попался рабочий мотор от стиральной машины, не спешите отправлять его на металлолом. Даже после всего, что вы прочитали выше. Все недостатки, которые у него есть, можно исправить.

Автор YouTube-канала «КУЙ утюг» поделится с нами способом, как приспособить электродвигатель от стиральной машины в гараж, чтобы его можно было использовать для различных самоделок.

Одним словом, мы будем усиленно улучшать характеристики этого двигателя, чтобы расширить область его применения и адаптировать под конкретные задачи.

В целом следует отметить, что сам по себе электродвигатель от стиральной машины в умелых руках может быть очень ценным приобретением.

Например, на базе мотора стиральной машины можно сделать неплохую ленточно-шлифовальную машину, и даже стационарный токарный станок .

Схема подключения «Треугольник»

Само подключение относительно простое, токопроводящий провод подключается к пусковому конденсатору и к клеммам двигателя (или двигателя). То есть, если брать проще, в нем моторчик, три токопроводящих вывода. 1 — ноль, 2 — рабочий, 3 — фаза.

ЛЭП загорается и имеет два основных провода в синей и коричневой обмотках, коричневый подключается к клемме 1, к ней же подключается один из проводов конденсатора, другой провод конденсатора подключается к другой рабочей клемме , а синий провод питания подключается к фазе.

Если мощность двигателя небольшая, до полутора кВт, в принципе можно использовать только один конденсатор. А вот при работе с нагрузками и с большой мощностью обязательно использование двух конденсаторов, они соединены между собой последовательно, но между ними находится триггер, называемый в народе «тепловым», который отключает конденсатор при достижении требуемой громкости достигается.

Небольшое напоминание, что конденсатор меньшей емкости, пусковой, будет включаться на короткий период для увеличения пускового момента. Кстати, модно использовать механический переключатель, который на определенное время будет включать сам пользователь.

Нужно понимать — сама обмотка двигателя уже имеет соединение по схеме «звезда», но электрики с помощью проводов превращают ее в «треугольник». Самое главное здесь – это распределить провода, входящие в распределительную коробку.

Схема подключения «треугольник» и «звезда”

Подключение двух конденсаторов для трехфазного двигателя

Для запуска двигателя под нагрузкой требуется добавление пускового конденсатора. Он выполняет работу в течение первых нескольких секунд при пуске и прекращает работу при выходе ротора на рабочий режим (скорость). Чтобы выбрать конденсатор для двигателя в этом случае, следует знать, что его номинальное напряжение превышает номинальное напряжение рабочего конденсатора в 1,5 раза, его емкость в 2,5-3 раза.

Можно подключить более одного конденсатора. Если соединить их параллельно, емкость увеличится, что удобно для расчетов.

После первого включения двигателя важно следить за его работой. Это не должно быть слишком жарко. Если непонятно, какие конденсаторы использовать для электродвигателя в данном случае, правильный ответ — с меньшей емкостью. Рабочее напряжение не менее 450 В. Для эффективной работы двигателя необходимо не только правильно определить все параметры используемого конденсатора, но и учитывать условия нагрузки или эксплуатации.

Подключение электромотора: практический пример

 

Допустим, у вас есть электродвигатель асинхронного типа, предназначенный для подключения к трехфазной сети переменного тока. Мощность — 0,4 кВт, тип двигателя — АОЛ 22-4. Основные особенности подключения:

1. Мощность — 0,4 кВт.
2. Напряжение питания — 220 В.
3. Ток при работе от трехфазной сети 1,9 А.
4. Соединение обмоток двигателя выполнено по схеме «звезда».

Теперь осталось рассчитать конденсаторы для запуска электродвигателя. Мощность двигателя сравнительно невелика, поэтому для использования его в бытовой сети нужно подобрать только рабочий конденсатор, пусковой конденсатор не нужен. Рассчитайте емкость конденсатора по формуле: С (ведомый) = 66 * Р (двигатель) = 66 * 0,4 = 26,4 мкФ.

Можно использовать более сложные формулы, значение емкости будет немного отклоняться от этого. Но если подходящего конденсатора нет, придется подключать больше элементов. При параллельном соединении контейнеры складываются.

Частные случаи

Вы наверное уже поняли принцип выбора конденсатора. Поэтому я собираюсь сделать небольшой лайфхак, как это сейчас принято называть. Представьте, что у вас есть циркулярная пила, которой вы пилили и доски, и бревна. Следовательно, нагрузка на двигатель будет разной. В этом случае рекомендую поставить два рабочих конденсатора одинаковой емкости. Допустим, вы рассчитали по номинальному току и получили емкость 10 мкФ. Затем поставил два конденсатора по 5 мкФ. Один постоянно включен, и на нем вы хотите пилить доски, которые не сильно нагружают мотор, а когда пилили бревна, подключаете дополнительный рабочий конденсатор.

В чем причина такой сложности? Если не создать круговое магнитное поле, то вы как минимум потеряете мощность, как максимум приведет к повышенному нагреву мотора и вам придется чаще его выключать. В штатном режиме достаточно естественного охлаждения двигателя собственным вентилятором в виде крыльчатки, расположенной с противоположной стороны от оси.

Общие понятия

Асинхронный двигатель 220 вольт, однофазный, требует переменного тока, сеть для подключения такого устройства должна быть однофазной. Однофазные двигатели 220 В работают при сетевом напряжении 220 вольт, частотой 50 герц. Эти электрические величины поддерживаются во всех бытовых электрических сетях, в домах, квартирах, коттеджах, по всей России, а в США напряжение в бытовой электрической сети составляет 110 вольт. В производстве в нашей стране сетевое напряжение бывает однофазным, трехфазным и другими видами электрических сетей.

Как улучшить крутящий момент и обороты двигателя постоянного тока?

Я собираюсь предположить, что у этого 6-летнего мальчика есть хоть какой-то опыт в физике. Я начну с того, что отвечу, почему каждый результат будет происходить с большим количеством математики, чтобы описать физику, стоящую за всем этим. Затем я отвечу на каждый случай индивидуально с расчетом, который дает обоснование каждого результата. Подытожу, отвечая на ваш «общий» вопрос.

Ответ на все ваши «Почему?» есть вопросы: физика! Особенно закон Лоренца и закон Фарадея. Отсюда :

Крутящий момент двигателя определяется уравнением:

τ = Kt⋅ i (N⋅ м) τ = KT ⋅ i (N ⋅ м)

Где:

См также: Коэффициент индуктивности связи. Индуктивность рассеяния.

K t = постоянная крутящего момента τ = крутящий момент τ = крутящий момент KT = постоянная крутящего момента KT = постоянная крутящего момента i = ток двигателя i = ток двигателя

Постоянная крутящего момента является одним из основных параметров двигателя, которые описывают конкретный двигатель на основе различных параметров его конструкции, таких как магнитная сила, количество проводов, длина якоря и т д., как вы упомянули. Значение дается в крутящем моменте на усилитель и рассчитывается как: KT KT

KT=2⋅B⋅N⋅l⋅r (N⋅m/A) K t = 2 ⋅ B ⋅ N ⋅ l ⋅ r (N​⋅ м / A)

Где:

N = количество проволочных витков в магнитном поле l = длина магнитного поля, действующего на провод r = радиус якоря двигателя B = напряженность магнитного поля в теслах B = напряженность магнитного поля в теслах N = количество проволочных витков в магнитном поле N = количество витков провода в магнитном поле l=длина магнитного поля, действующего на провод l = длина магнитного поля, действующего на провод r=радиус якоря двигателя r=радиус якоря двигателя

Напряжение противо-ЭДС определяется:

V = Ke⋅ ω (вольт) V = K e ⋅ ω (vo LT с)

Где:

K e = постоянная напряжения ω = угловая скорость V = напряжение противо-ЭДС V = напряжение противо-ЭДС Ke = постоянная напряжения K e = постоянная напряжения ω = угловая скорость ω = угловая скорость

Угловая скорость — это скорость двигателя в радианах в секунду (рад/с), которую можно преобразовать из числа оборотов в минуту:

рад/сек = об/мин × π30 рад/сек = об/мин × π 30

— второй основной параметр двигателя. Любопытно, что K e рассчитывается по той же формуле, что и K t , но в других единицах измерения: Ke K e Ke K e KT KT

Ke=2 ⋅ B ⋅ N⋅ l ⋅ r (вольт / рад / сек) K e = 2 ⋅ V ⋅ N ⋅ L ⋅ r (вольт с / рад / сек)

Почему? Из-за физического закона сохранения энергии. Что в основном говорит о том, что электрическая мощность, подаваемая на двигатель, должна быть равна механической мощности, выходящей из двигателя. Предполагая эффективность 100%: Ke = KT K e = KT

V ⋅ I = τ ⋅ ωn n= Po ytni N = P o UT V⋅ i = τ⋅ ω V ⋅ i = τ ⋅ ω

Подставляя уравнения выше, мы получаем:

K e = K t (Ke⋅ ω) ⋅ i = (KT ⋅ i) ⋅ ω (K e ⋅ ω) ⋅ i = (KT ⋅ i) ⋅ ω Ke = KT K e = KT

Я собираюсь предположить, что каждый параметр изменяется отдельно.

КТ КТ τ τ

Ке Ке Ке Ке Ке

ω = Vke ω = VK e

Таким образом, скорость будет уменьшаться по мере увеличения магнитного поля. В этом опять же есть смысл, так как чем сильнее магнитное поле, тем сильнее «толчок» якоря, чтобы он не поддавался изменению скорости.

Поскольку выходная мощность равна угловой скорости, умноженной на угловую скорость, а выходная мощность равна выходной мощности (опять же, при условии 100% эффективности), мы получаем:

nn= τ⋅ ω ni N = τ ⋅ ω

Таким образом, любое изменение крутящего момента или скорости будет прямо пропорционально мощности, необходимой для привода двигателя.

Случай 2: (Здесь немного больше математики, о которой я явно не упомянул выше) Возвращаясь к закону Лоренца, мы видим, что:

τ = 2 ⋅ F ⋅ r = 2 (i ⋅ B ⋅ N ⋅ l) g τ = 2 ⋅ F ⋅ r = 2 (i ⋅ B ⋅ N ⋅ L) r

Соответственно:

F = I⋅ B ⋅ N⋅ LF = I ⋅ B ⋅ N ⋅ L

Благодаря Ньютону у нас есть:

F знак равно м ⋅ г F знак равно м ⋅ г

Так…

τ = 2 ⋅ м ⋅ г ⋅ г τ = 2 ⋅ м ⋅ г ⋅ р

Если оставить длину проволоки такой же, но увеличить диаметр, масса увеличится. Как видно выше, масса прямо пропорциональна крутящему моменту, как и напряженность магнитного поля, поэтому применим тот же результат.

p.s

Вы начинаете видеть здесь закономерность?

NN

Если это не очевидно, крутящий момент и скорость обратно пропорциональны :

Существует компромисс между входной мощностью двигателя (напряжение и ток) и выходной мощностью двигателя (крутящий момент и скорость):

V⋅ я = τ⋅ ω V ⋅ я = τ ⋅ ω

Если вы хотите сохранить постоянное напряжение, вы можете просто увеличить ток. Увеличение тока только увеличит крутящий момент (и общую мощность, подаваемую в систему):

τ= КТ⋅ я τ = КТ ⋅ я

Для увеличения скорости нужно увеличить напряжение:

ω = Vke ω = VK e

Если вы хотите сохранить постоянную входную мощность, вам нужно изменить один из физических параметров двигателя, чтобы изменить константы.

Отличия пускового и рабочего конденсатора

Пусковой конденсатор необходим для запуска двигателя, поэтому в начале он работает кратковременно, после чего отключается, при этом двигатель продолжает работать (в обмотке создается фазовый сдвиг). Поэтому время срабатывания пускового конденсатора составляет около 3 секунд, так как за более длительный период он может сильно нагреться и привести к короткому замыканию в цепи двигателя, за которым непременно последует выход из строя элементов схемы.

Этот тип конденсатора используется на электродвигателях, принципиальная схема которых предусматривает такой режим пуска. Для других двигателей его можно использовать и в том случае, если в момент пуска на валу создается повышенная нагрузка, не позволяющая свободно вращаться ротору.

Рабочий конденсатор задает фазовый сдвиг для продолжительной работы двигателя, поэтому рассчитывается с учетом более длительной работы. При изменении фазы цикла на конденсаторе появляется напряжение, превышающее напряжение питания. Это связано с тем, что вместе с обмоткой они создают колебательный контур. Последнее также важно учитывать.

Трехфазный асинхронный двигатель – подключение на 220 вольт

Бытовых ситуаций бывает много, особенно у тех, кто живет в собственном частном доме. Например, необходимо установить в гараже болгарку с асинхронным электродвигателем, которая питается от трехфазной сети переменного тока.

А к участку проведена только однофазная сеть на 220 В. Что я должен делать? В принципе, это не проблема, ведь к однофазной сети можно подключить любой трехфазный электродвигатель, главное знать, как это сделать.

Так что наша задача в этой статье разобраться с положением — подключение асинхронного двигателя к 220 вольтам.

Совет

Есть две классические схемы такого подключения, где присутствуют конденсаторы. То есть сам электродвигатель будет не асинхронным, а конденсаторным. Вот схемы:

Конечно, это не единственные варианты, но в этой статье мы поговорим о них, как о самых простых и часто используемых.

На схемах хорошо видно, что в них установлены конденсаторы: рабочие и пусковые, что в свою очередь называется фазосдвигающими. А так как эти элементы в этой схеме самые важные, то самым важным моментом является правильный выбор конденсатора по емкости, которая будет соответствовать мощности двигателя.

Выбираем конденсаторы

Есть формула, по которой можно рассчитать емкость. Правда, для схем звезда и треугольник он отличается на коэффициент. Для созвездия формула выглядит следующим образом:

С = 2800*I/U, где I — ток, который можно измерить в питающей линии клещами, U — напряжение однофазной сети — 220 В.

https://www.youtube.com/watch?v=Ne4ccjbUY9M

Формула треугольника:

С=4800*И/ед.

Здесь проблема может заключаться только в определении силы тока, просто пассатижей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С = 66*Р, где Р — мощность электродвигателя, которая указывается на шильдике двигателя или в паспорте. Фактически получается, что емкости рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на мощность двигателя 0,1 кВт.

Обычно электрики принимают это соотношение, когда сталкиваются с вопросом, как подключить асинхронный двигатель от 380 до 220 В. И еще — конденсатор управляет током, поэтому так важно правильно подобрать емкость.

И самое главное при подключении двигателя следить за тем, чтобы значение тока при работе электродвигателя не поднималось выше номинального значения.

Что касается пускового конденсатора, то его необходимо устанавливать в цепь, если при пуске двигателя применяется хотя бы минимальная нагрузка. Обычно он включается буквально на несколько секунд, пока ротор не наберет обороты. После этого он просто отключается. Если по какой-то причине пусковой конденсатор не отключить, произойдет перекос фаз и двигатель перегреется.

Есть еще один показатель, на который нужно обращать внимание при выборе. Это волнение. Правило здесь только одно: напряжение конденсатора должно быть в 1,5 раза выше напряжения однофазной сети.

Тип конденсаторов

В качестве пусковых и рабочих конденсаторов специалисты рекомендуют использовать одни и те же модели. Самый простой вариант – бумажные конструкции в герметичной металлической коробке.

Правда, у них есть один существенный недостаток – большие габаритные размеры.

Поэтому, если перед вами встанет вопрос, как подключить двигатель небольшой мощности 380 на 220 вольт, то количество таких конденсаторов будет приличное, и вся конструкция будет выглядеть не очень.

Для этих целей можно использовать электролитические приборы, но схема их подключения отличается от предыдущей, потому что в ней должны быть установлены резисторы и диоды. Кроме того, эти конденсаторы взрываются при пробое. Есть более современные виды – это полипропиленовые модели металлизированного типа. Они хорошо себя зарекомендовали, претензий к ним у специалистов сейчас нет.

Полезные советы

• Обращаем внимание на то, что при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети также можно говорить о снижении мощности электроприбора. В целом реальная ставка не превысит номинальные 70-80%. При этом скорость вращения ротора не уменьшится.
• Если используемый двигатель имеет схему включения 380/220, это должно быть указано на заводской табличке, тогда он должен подключаться только к однофазной сети треугольником.
• В случае, если на шильдике указана схема соединения звездой и только трехфазное соединение на 380 вольт, нужно вскрыть распределительную коробку и добраться до соединения концов обмоток двигателя. Поскольку внутри агрегата уже установлена ​​схема звезды, ее необходимо разобрать и вынуть шесть концов обмотки статора.

Замена и подбор конденсатора

Если есть конденсатор, аналогичный тому, что сгорел, достаточно установить его вместо старого. Полярность здесь не имеет значения.

Многие не знают, какие конденсаторы нельзя использовать для запуска электродвигателя. Конденсаторы с указанием полярности (электролитические) использовать нельзя. При использовании в таких схемах они термически разрушаются. Как правило, для этого есть специальные, которые рассчитаны на работу с переменным током и не имеют полярности, а также имеют специальные крепления и клеммы для быстрого монтажа.

Если требуемого номинала нет в наличии, проще всего подключить несколько конденсаторов. Делать это нужно параллельно, так как при таком типе подключения емкость будет суммарной. При этом максимальное напряжение, на которое они рассчитаны, не увеличивается. Такая схема подключения полностью соответствует установке конденсатора большей емкости.

Другие методы расчёта конденсатора для трехфазного двигателя

Расчёт конденсатора по мощности двигателя

Это довольно грубый расчет и заключается он в том, что емкость выбирается по эффекту. Есть разные формулы, но все они сводятся к тому, что на 100 ватт мощности нужно взять 6-7 мкФ или на 1кВт 60-70 мкФ. Насколько точны эти расчеты? Простой пример из жизни. Двигатель мощностью 1,1 кВт имеет номинальный ток ок. 4,8 ампера при соединении обмоток треугольником. Поэтому конденсатор для номинального режима будет 105 мкФ (не 60 и не 70).

Расчёт конденсатора через напряжение

Вспоминаем закон Ома, делаем небольшие выводы и понимаем, что результирующий ток за счет электромагнитной индукции и магнитных потоков будет создавать напряжение. Обмотки смещены на угол 120°. Не будем углубляться дальше в теорию, но из сказанного можно понять, что вытесняя ток конденсатором мы получаем, так сказать, трехфазное напряжение. Следовательно, если токи в обмотках равны, то и напряжения будут равны. Исходя из этого понимания, можно подобрать точное значение конденсатора, имея под рукой только вольтметр. Этот способ выбора емкости конденсатора можно назвать наиболее точным. Внимание на экране:

При использовании этого метода лучше всего использовать два вольтметра, чтобы вы сразу видели результат, так сказать, онлайн. Вся задача сводится к подключению или отключению дополнительных конденсаторов для приведения значений первого и второго вольтметров к одному напряжению. Помните, что вы будете работать с опасным напряжением, поэтому перед работой ознакомьтесь с инструкцией по технике безопасности .

Схема подключения «Звезда»

Но если у мотора 6 выводов — клемм для подключения, нужно расслабиться и посмотреть, какие клеммы подключены. После этого снова соединяет все в тот же треугольник.

Для этого меняются перемычки, допустим двигатель имеет 2 ряда клемм по 3 штуки, они пронумерованы слева направо (123,456), 1 с 4, 2 с 5, 3 с 6 соединены последовательно проводами, надо сначала найти нормативные документы и посмотреть на каком реле происходит начало и конец обмотки.

В этом случае условие 456 будет: ноль, рабочее и фаза соответственно. К ним подключается конденсатор, как и в предыдущей схеме.

Когда конденсаторы подключены, остается только протестировать собранную схему, главное не запутаться в последовательности подключения проводов.

Сравнение конденсаторов обоих типов

Рабочий и пусковой конденсаторы имеют следующие отличия:

• Использование в различных схемах коммутации: работа и запуск.
• Рабочий конденсатор формирует электромагнитное поле для основного цикла двигателя, пусковой задает сдвиг фаз между двумя обмотками — рабочей и дополнительной — в начале работы.
• Первый включен последовательно со вспомогательной обмоткой, второй — параллельно с основной обмоткой.
• Рабочий конденсатор активизирован все время, пока работает двигатель, и запускается только при пуске до выхода на постоянный режим.
• Как уже было сказано, принцип подбора емкости тоже другой. Каждые 100 ватт составляют 7 мкФ рабочего конденсатора и 13-17 мкФ пускового. Коэффициент повышения максимально допустимого напряжения также отличается от номинального: для рабочего — 1,15, пускового — 2-2,5.

Эти правила помогают хотя бы приблизительно понять, какой конденсатор нужен для запуска электродвигателя.

Схема подключения однофазного двигателя с пусковой обмоткой

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные двигатели представляют собой электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей имеется двухфазная обмотка, состоящая из основной и пусковой обмоток.

Для вращения ротора однофазного двигателя необходимы две обмотки. Наиболее распространенные двигатели этого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.

У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через конденсатор только при пуске, а после того, как двигатель разовьет нормальную скорость вращения, отключается от сети. Двигатель продолжает работать с исправной обмоткой. Размер конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя и зависит от его конструкции.

У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка постоянно подключается через конденсатор. Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструкцией двигателя.

То есть, если вспомогательная обмотка однофазного двигателя запускается, то она будет подключаться только при пуске, а если вспомогательная обмотка конденсаторная, то она будет подключаться через конденсатор, остающийся включенным во время работы двигателя.

Необходимо знать расположение пусковой и рабочей обмоток однофазного двигателя. Пусковая и рабочая обмотки однофазных двигателей различаются как сечением провода, так и количеством витков. Рабочая обмотка однофазного двигателя всегда имеет большее сечение провода, поэтому и сопротивление будет меньше.

Глядя на картинку, хорошо видно, что сечение проводов разное. Обмотка с меньшим сечением является пусковой. Измерить сопротивление обмоток можно стрелками и цифровыми тестером, а также омметром. Обмотка, имеющая меньшее сопротивление, работает.

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

Вот несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

Если двигатель имеет 4 вывода, найдя концы обмоток и промерив, теперь можно легко узнать эти четыре провода, сопротивление меньше — работает, сопротивление больше — заводится. Все подключается легко, на толстые провода подается 220в.

Важный

И один наконечник обмотки стартера, на одном из рабочих. От того какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Это также зависит от того, как вы вставите вилку в розетку.

Вращение изменится от подключения к пусковой обмотке, а именно за счет смены концов пусковой обмотки.

Следующий пример. Это когда двигатель имеет 3 выхода. Здесь измерения будут выглядеть так, например — 10 Ом, 25 Ом, 15 Ом. После нескольких измерений найдите наконечник, показания которого вместе с двумя другими будут равны 15 Ом и 10 Ом. Это будет один из сетевых кабелей.

Наконечник, который показывает 10 Ом, тоже сетевой, а третий 15 Ом будет первым, который подключен ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения вы не хотите менять, какое оно есть и будет.

Здесь, чтобы изменить вращение, нужно будет добраться до цепи обмотки.

Другой пример, когда замеры могут показывать 10 Ом, 10 Ом, 20 Ом. Это тоже один из вариантов обмоток. Такие, шли на некоторые модели стиральных машин, и не только.

В этих двигателях рабочая и пусковая обмотки одинаковы (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь нет никакой разницы, какой из них вы хотите работать и какой пусковой обмотки. Подключение пусковой обмотки к однофазному двигателю.

тоже через конденсатор.

Косвенное включение

Подключение однофазного двигателя

Основным элементом схемы косвенного включения является магнитный пускатель, который включается в разрыв между выходом силовой сети и электродвигателем.

Силовые контакты этого блока выполнены нормально разомкнутыми. Магнитный пускатель по максимальному току, протекающему через него, относится к одной из семи нормируемых групп. Из-за малой мощности однофазных электродвигателей обычно бывает достаточно устройства первой группы, если максимальный коммутируемый ток равен 10 А.

Управляющая часть катушки предназначена для подключения к сетям с разным напряжением. Наиболее практичным является магнитный пускатель, управляемый от сети 220 В переменного тока.

1. Какие электродвигатели применяются чаще всего?

Наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют относительно простую конструкцию и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя требуется трехфазное напряжение, которое создает вращающееся магнитное поле на обмотках статора. Это поле приводит в движение ротор двигателя, который передает крутящий момент на такую ​​нагрузку, как крыльчатка вентилятора или редуктор конвейера. Изменяя конфигурацию обмоток статора, можно изменить основные характеристики привода — скорость и мощность на валу. При работе асинхронного электродвигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы.

В настоящее время также используются двигатели постоянного тока. Эти приводы имеют щетки, которые подвержены износу и искрению. Кроме того, необходима обмотка смещения (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, двигатели постоянного тока применяются там, где требуется быстрое изменение скорости и регулирование крутящего момента, а также при мощностях выше 100 кВт.

В быту применяются также коллекторные (щеточные) двигатели переменного тока, обладающие низкой надежностью по сравнению с асинхронными.

Какие способы управления электродвигателями используются на практике?

Моторный контроль включает в себя возможность изменять скорость и мощность. Так если на асинхронный двигатель подать напряжение заданного значения и частоты, то он будет вращаться с номинальной скоростью и не сможет обеспечить мощность на валу больше номинального значения. Если вам нужно уменьшить или увеличить скорость двигателя, используйте преобразователи частоты. Инвертор может обеспечить нужный режим разгона и торможения, а также позволяет быстро регулировать рабочую частоту.

Для обеспечения необходимого разгона и торможения без изменения рабочей частоты используется устройство плавного пуска (УПП). Если вам нужно только контролировать ускорение двигателя, используйте схему соединения звезда-треугольник».

Для пуска двигателей без преобразователей частоты и устройств плавного пуска широко применяются контакторы, позволяющие дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.