- Асинхронный или коллекторный: как отличить
- Как устроены коллекторные движки
- Асинхронные
- Электродвигатели 4А, 4АМ — габаритно-присоединительные размеры
- Заточной станок (точило) на двигателе Даландера
- Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор
- Варианты монтажных исполнений электродвигателей:
- Постановка задачи
- Схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой: последовательность сборки
- Как рассчитать емкость
- Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей
- С пусковой обмоткой
- Конденсаторный
- Схема с двумя конденсаторами
- Подбор конденсаторов
- Реализация силовой части схемы
- Однофазный
- Как подключить однофазный электродвигатель на 220 вольт
- Реверс трехфазного электромотора, подключенного к сети 220 В
- Онлайн расчет емкости конденсатора мотора
- Схема подключения асинхронного двигателя с конденсаторным запуском: 3 технологии
- Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор
Асинхронный или коллекторный: как отличить
Вообще отличить тип двигателя можно по шильдику — на котором написаны данные и тип. Но это только если его не ремонтировать. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, то лучше определиться с типом самостоятельно.
Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель
Как устроены коллекторные движки
Различить асинхронные и коллекторные двигатели можно по конструкции. У коллекторов должны быть кисти. Они расположены возле коллектора. Еще одной обязательной особенностью этого типа двигателя является наличие разделенного на секции медного барабана.
Такие моторы выпускаются только однофазные, их часто устанавливают в бытовую технику, так как они позволяют получить большое количество оборотов на старте и после разгона. Удобны они и тем, что легко позволяют менять направление вращения – нужно только поменять полярность. Также легко организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Поэтому такие моторы используются в большинстве бытовой и строительной техники.
Строение коллекторного двигателя
Недостатками коллекторных двигателей являются высокий уровень шума при работе на высоких скоростях. Подумайте о дрели, шлифовальной машине, пылесосе, стиральной машине и так далее. Шум при их работе обходится в приличную сумму. На малых оборотах коллекторные моторы не такие шумные (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.
Второй неприятный момент – наличие щеток и постоянное трение приводит к необходимости регулярного обслуживания. Если токосъемник не чистить, графитовые загрязнения (от годных к употреблению щеток) могут привести к тому, что соседние участки барабана соединится, двигатель просто перестанет работать.
Асинхронные
Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, он может быть однофазным или трехфазным. В этой статье мы рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому что хотим рассказать только о них.
Асинхронные двигатели отличаются низким уровнем шума при работе, поэтому их устанавливают в оборудование, где критичен шум при работе. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.
Структура асинхронного двигателя
Однофазные асинхронные двигатели бывают двух типов — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до тех пор, пока двигатель не разгонится. После этого он отключается специальным устройством – центробежным выключателем или пусковым реле (в холодильниках). Это необходимо, потому что после разгона это только снижает КПД.
В двигателях с конденсаторной фазой конденсаторная обмотка работает постоянно. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Это позволяет изменить направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно прикреплен к корпусу и легко идентифицируется по этому знаку.
Для более точного определения бифилярного или конденсаторного двигателя перед вами можно воспользоваться замерами сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки в два раза больше (разница может быть и больше), то это, скорее всего, бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка является пускателем, а значит, в цепи должен присутствовать выключатель или реле пускателя. В конденсаторных двигателях постоянно работают обе обмотки, а подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.
Электродвигатели 4А, 4АМ — габаритно-присоединительные размеры
Марка двигателя | Число
готовить на пару столб. |
Размерный
цели и т д |
Установка и подключение
цели и т д |
Вес (кг | ||||||||||
л30 | h31 | d30 | б31 | л1 | л10 | л31 | d1 | d10 | б10 | час | ||||
4AA50 | 4ААМ50 | 2, | 176 | 142 | 112 | 20 | 63 | 32 | 9 | 5,8 | 80 | 50 | 3,3/3 | |
4AA56 | 4ААМ56 | 2,4 | 194 | 152 | 128 | 23 | 71 | 36 | одиннадцать | 5,8 | 90 | 56 | 4,5/4,3 | |
4AA63 | 4ААМ63 | 2-6 | 216 | 164 | 138 | тридцать | 80 | 40 | четырнадцать | 7 | 100 | 63 | 6.3/6.1 | |
4А71 | 4 утра 71 | 2-8 | 285 | 201 | 170 | 40 | 90 | 45 | 19 | 7 | 112 | 71 | 15.1/14 | |
4А80А | 4 утра 80А | 2-8 | 300 | 218 | 186 | 50 | 100 | 50 | 22 | 10 | 125 | 80 | 17/17.1 | |
4А80В | 4АМ80В | 2-8 | 320 | 20/19,5 | ||||||||||
4А90Л | 4АМ90Л | 2-8 | 350 | 243 | 208 | 125 | 56 | 24 | 140 | 90 | 28,7/25 | |||
4А100С | 4AM100S | 2-4 | 365 | 265 | 235 | 60 | 112 | 63 | 28 | 12 | 160 | 100 | 36/34,6 | |
4А100Л | 4AM100L | 2-8 | 395 | 280 | 140 | 42/40,5 | ||||||||
4А112М | 4:00112M | 2-8 | 452 | 310 | 260/247 | 80 | 140 | 70 | 32 | 190 | 112 | 56/54 | ||
4А132С | 04:00132С | 4-8 | 480 | 350 | 302/247 | 89 | 38 | 216 | 132 | 77/72 | ||||
4А132М | 4:00132M | 2-8 | 530 | 302/290 | 178 | 93/90 | ||||||||
4А160С | 4АМ160С | 2 | 624/637 | 430 | 358 | 110 | 178 | 108 | 42 | пятнадцать | 254 | 160 | 130 | |
4-8 | 48 | 135 | ||||||||||||
4А160М | 4 утра 160 мин | 2 | 667/680 | 210 | 42 | 145 | ||||||||
4-8 | 48 | 160 | ||||||||||||
4А180С | 04:00180С | 2 | 662 | 470 | 410 | 203 | 121 | 48 | пятнадцать | 279 | 180 | 165 | ||
4-8 | 55 | 175 | ||||||||||||
4А180М | 4 утра 180 минут | 2 | 702/662 | 241 | 48 | 185 | ||||||||
4-8 | 702/662* | 55 | 195 | |||||||||||
4А200М | 04:00 200М | 2 | 760/715 | 535 | 450 | 267 | 133 | 60 | 19 | 318 | 200 | 255/250 | ||
4-8 | 790/745
** |
140 | 270 | |||||||||||
4А200Л | 4AM200L | 2 | 800/760 | 110 | 305 | 55 | 280/275 | |||||||
4-8 | 830/790
*** |
140 | 60 | 310/300 | ||||||||||
4А225М | 04:00225М | 2 | 810 | 575 | 494 | 110 | 311 | 149 | 55 | 356 | 225 | 355/350 | ||
4-8 | 840/810
**** |
140 | 65 | 355 | ||||||||||
4А250С | 4АМ250С | 2 | 915 | 640 | 554 | 168 | 24 | 406 | 250 | 470 | ||||
4-8 | 915/855
***** |
75 | 490 | |||||||||||
4А250М | 04:00 250M | 2 | 955
****** |
349 | 65 | 510 | ||||||||
4-8 | 75 | 535 | ||||||||||||
4А280С | 4АМ280С | 2 | 1140 | 700 | 660 | 535 | 140 | 368 | 190 | 70 | 24 | 457 | 280 | 785 |
4-10 | 1170 | 170 | 80 | |||||||||||
4А280М | 04:00 280M | 2 | 1180 | 140 | 419 | 70 | 835 | |||||||
4-10 | 1210 | 170 | 80 | |||||||||||
4А315С | 4АМ315С | 2 | 1225 | 765 | 690 | 540 | 140 | 406 | 216 | 75 | 28 | 508 | 315 | 875 |
4-12 | 1255 | 170 | 90 | |||||||||||
4А315М | 4 утра 315 минут | 2 | 1285 | 710 | 140 | 457 | 75 | 1100 | ||||||
4-12 | 1315 | 170 | 90 | |||||||||||
4А355С | 4АМ355С | 2 | 1350 | 855 | 795 | 610 | 170 | 500 | 254 | 85 | 610 | 355 | 1355 | |
4-12 | 1400 | 210 | 100 | |||||||||||
4А355М | 4 утра 355 минут | 2 | 1410 | 170 | 560 | 85 | 1570 | |||||||
4-12 | 1450 | 210 | 100 | |||||||||||
* — для электродвигателя 4АМ180М4, l30=702 мм. | ||||||||||||||
** — для электродвигателя 4АМ200М4, l30=790 мм. | ||||||||||||||
*** — для электродвигателя 4АМ200Л4, l30=830 мм. | ||||||||||||||
**** — для электродвигателя 4АМ225М4, l30=840 мм. | ||||||||||||||
***** — для электродвигателя 4АМ250С4, l30=915 мм. | ||||||||||||||
****** — для электродвигателей 4АМ250М6, 4АМ250М8 l30=915 мм. |
Заточной станок (точило) на двигателе Даландера
Недавно наткнулся на болгарку с двухтактным двигателем, выложу схему.
Схема шлифовального станка на двухступенчатом двигателе Даландера
Меня часто спрашивают, какую защиту сделать на этот двигатель? Здесь на схеме — простое тепловое реле (РТ1), настроенное на больший ток (около 11 А).
Вот шильдик двигателя:
Параметры двухскоростного двигателя шлифовального станка
И вот его выводы:
Мощность двигателя с двумя скоростями
Как вы думаете, почему вместо электрической схемы показан прямоугольник PS (переключатель скорости)? Правильно, схема тогда была бы в 2 раза больше и сложнее.
Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор
Здесь напряжение 220 вольт распределяется по 2 последовательно включенным обмоткам, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому мощность теряется почти в два раза, но такой двигатель можно использовать во многих маломощных устройствах.
Максимальная мощность двигателя при 380 В в сети 220 В может быть достигнута при соединении треугольником. Помимо минимальных потерь мощности, обороты двигателя остаются неизменными. Здесь каждая обмотка используется для своего рабочего напряжения, отсюда и мощность.
Важно помнить: трехфазные электродвигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные 220 В. Поэтому при наличии ввода 380 В обязательно подключайте его к нему – это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств . Для запуска двигателя нет необходимости в разных пускателях и обмотках, т к в статоре сразу после подключения к сети 380 В возникает вращающееся магнитное поле.
Полезное: Схема подключения датчика движения для освещения
Варианты монтажных исполнений электродвигателей:
Фланец IM3081, глухой фланец
Первая цифра указывает на вариант крепления (на лапах, фланец или комбинированный), последняя — на вариант оси (1 — односторонняя ось, 2 — двухсторонняя ось).
Обратите внимание, на этих чертежах показаны только самые популярные виды крепежа, но в природе встречаются и более редкие образцы, особенно если выбрать отечественный аналог импортного мотора, например, взамен сгоревшего электродвигателя на турецкой бетономешалке.
Например, вам нужен не только фланец, а двигатель с небольшим фланцем, либо вы будете монтировать двигатель валом вверх (например, при установке вентиляции) — все это разнообразие просто невозможно предугадать и в таких случаях мы рекомендуем обращаться к нашим менеджерам за консультацией.
Постановка задачи
Предположим, что асинхронный однофазный двигатель, уже подключенный с помощью пусковой зарядной емкости, изначально имеет вращение вала по часовой стрелке, как на изображении ниже.
Уточним важные моменты:
- Точка А отмечает начало пусковой обмотки, а точка В – конец. Коричневый провод подключается к начальной клемме А, а зеленый провод — к конечной клемме.
- Точка C отмечает начало рабочего цикла, а точка D – конец. Красный провод подключается к первому контакту, а синий провод подключается к последнему контакту.
- Направление вращения ротора указано стрелками.
Поставим себе задачу реверсировать однофазный двигатель, не открывая корпуса, чтобы ротор начал вращаться в другую сторону (в данном примере против часовой стрелки). Ее можно решить тремя способами. Рассмотрим их подробнее.
Схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой: последовательность сборки
Например, мы решили, что из статора выходит четыре или три провода. Омметром вызываем активное сопротивление между ними и определяем пусковую и рабочую обмотки.
Предположим, прозваниваются четыре провода между двумя парами сопротивлением 6 и 12 Ом. Беспорядочно скручиваем провод от каждой обмотки, обозначаем это место как «обычный провод» и получаем замер 6, 12, 18 Ом между тремя проводами.
На этой схеме я отметил точками начало обмоток. Пока игнорируйте этот вопрос. Но вы должны вернуться к нему, когда возникнет необходимость в обратном направлении.
Цепочка между общим выводом и нижним резистором 6Ом будет основной, а больший 12Ом — вспомогательной обмоткой. Соединение их последовательно покажет суммарный результат 18 Ом.
Отмечаем эти 3 конца уже понятной нам маркировкой:
- О — генерал;
- Р — пусковая установка;
- Р — рабочий.
Далее нам понадобится кнопка ПНВС, специально предназначенная для запуска однофазных асинхронных двигателей. Его электрическая схема представлена тремя замыкающими контактами.
Но имеет важное отличие от кнопки запуска трехфазных двигателей ПНВ: средний контакт выполнен с самовозвратом, а не с фиксацией при нажатии.
Это означает, что при нажатии кнопки все три контакта замыкаются и удерживаются в этом положении. Но при отпускании руки два крайних контакта остаются замкнутыми, а средний возвращается в разомкнутое состояние под действием пружины.
Соединяем эту кнопку и выводы вывода обмоток статора с электродвигателя трехжильным кабелем так, чтобы контакт пусковой обмотки шел на средний контакт ПНВС. Выводы P и R подключаются к своим крайним контактам и маркируются.
На тыльной стороне кнопки между контактами пусковой и рабочей обмотки жестко монтируем перемычку. В розетку на той и другой крайней розетке подключаем бытовой силовой кабель на 220 вольт с вилкой для монтажа.
При включении этой кнопки под напряжением замыкаются все три контакта и начинают работать рабочая и пусковая обмотки. Всего за пару секунд мотор наберет обороты, выйдет на номинальный режим.
Затем отпустите кнопку запуска:
- пусковая обмотка отключается самозамыканием центрального контакта;
- основная обмотка двигателя продолжает раскручивать ротор от сети 220 В.
Это самая доступная схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой для домашнего мастера. Однако для этого требуется кнопка PNVS.
Если его нет, а электродвигатель необходимо срочно запустить, допустимо заменить его комбинацией из двухполюсного автоматического выключателя и обычной самовозвратной электрической кнопки соответствующей мощности.
Вы должны включить их одновременно и отпустить кнопку после того, как двигатель раскрутится.
Всегда выполняйте все пуски электродвигателей и любого электрооборудования с защитой этих цепей автоматическими выключателями. Они предотвратят развитие аварийных ситуаций в случае каких-либо случайных ошибок.
Для закрепления материала по данной теме рекомендую посмотреть видео владельца Олега пл. Показана только конструкция встроенного центробежного регулятора, предназначенного для автоматического отключения вспомогательной обмотки.
Как рассчитать емкость
Емкость конденсатора, который устанавливается в цепи подключения трехфазного электродвигателя, подключенного к сети 220В, зависит от самой схемы. Для этого существуют специальные формулы.
Звездное соединение:
Cp = 2800 I/U, где Cp — емкость, I — ток, U — напряжение. Если связан треугольник, используется та же формула, только коэффициент 2800 меняется на 4800.
Хочу обратить ваше внимание, что на марке мотора не указывается сила тока (I), поэтому ее необходимо рассчитывать по такой формуле:
I = P/(1,73 U н cosf), где P — мощность электродвигателя, n — КПД устройства, cosf — коэффициент мощности, 1,73 — поправочный коэффициент, он характеризует соотношение между двумя видами токи: фазные и линейные.
Поскольку подключение трехфазного двигателя к однофазной сети 220В чаще всего производится треугольником, емкость конденсатора (рабочего) можно рассчитать по более простой формуле:
С = 70 Рн, здесь Рн — номинальная мощность прибора, измеряемая в киловаттах и указанная на этикетке прибора. Если разобраться в этой формуле, то можно понять, что это довольно простое соотношение: 7 микрофарад на 100 ватт. Например, если установлен двигатель мощностью 1 кВт, для него потребуется конденсатор на 70 мкФ.
Как определить, правильно ли подобран конденсатор? Это можно проверить только в режиме движения.
- Если при работе мотор перегревается, значит, мощность агрегата больше необходимой.
- Низкая мощность двигателя означает, что мощность занижена.
Даже расчет может привести к неправильному выбору, ведь на работу будут влиять условия работы двигателя. Поэтому подбор рекомендуется начинать с низких значений, а при необходимости повышать показатели до требуемых (номинальных).
Что касается пусковой мощности, то в первую очередь учитывается, какой пусковой момент необходим для запуска электродвигателя. Хочу обратить внимание, что пусковая емкость и емкость пускового конденсатора не одно и то же. Первое значение представляет собой сумму емкостей рабочего и пускового конденсаторов.
Обратите внимание на следующее! Емкость пускового конденсатора должна в три раза превышать емкость рабочего. При этом специалисты рекомендуют вместо одного большого агрегата использовать несколько с небольшой мощностью. Кроме того, лаунчеры работают недолго, поэтому вместо них можно установить дешевые модели.
В качестве рабочих можно использовать бумажные, металлизированные или пленочные аналоги. При этом необходимо учитывать тот факт, что допустимое напряжение должно быть в полтора раза больше номинального напряжения. Как видите, подобрать точный конденсатор для электродвигателя достаточно сложно. Даже математика — неточный процесс.
Большинство владельцев частных гаражей или мастерских сталкиваются с проблемой подключения электродвигателя 380В на 220В через конденсатор или другими способами. Определенные виды оборудования, которое может находиться в частной собственности, например, бетономешалки, шлифовальные станки или деревообрабатывающие станки, потребляют много электроэнергии.
Обеспечить его может асинхронный трехфазный двигатель, вот только основная проблема – расчет на подключение к электросети 380В, которая отсутствует или очень ограничена в большинстве частных домовладений. Варианты выхода из сложившейся ситуации 380/220 будут рассмотрены более подробно.
Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей
С пусковой обмоткой
Для подключения двигателя с пусковой обмоткой нужна кнопка, у которой после включения размыкается один из контактов. Эти размыкающие контакты должны быть подключены к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. Ее центральный контакт замыкается на период ожидания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.
Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после отпускания кнопки «пуск»
Сначала с помощью замеров определяем какая обмотка работает, какая запускается. Обычно выход с двигателя имеет три или четыре провода.
Рассмотрим трехпроводной вариант. При этом две обмотки уже объединены, то есть один из проводов общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Наименьшее сопротивление имеет рабочая, среднее значение — пусковая обмотка, наибольшее — суммарная выходная (измеряется сопротивление двух последовательно соединенных обмоток).
Если имеется четыре отведения, они вызываются попарно. Найдите две пары. Тот где сопротивление меньше — работает, где больше — заводится. После этого подсоединяем провод от пусковой и рабочей обмоток, выводим общий провод. Всего остается три провода (как и в первом варианте):
- один из трудового цикла — рабочий;
- от пусковой обмотки;
- генеральная.
С этими тремя проводами работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.
Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС
Подключаем все три провода к кнопке. Он также имеет три контакта. Обязательно кладем пусковой провод на средний контакт (который замыкается только на время пуска), два других — на крайний (произвольный). Подключаем кабель питания (от 220 В) к крайним входным контактам ПНВС, средний контакт подключаем перемычкой к рабочему (внимание! Не штатному). Это полная схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярной) через кнопку.
Конденсаторный
При подключении однофазного конденсаторного двигателя возможны варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них двигатель гудит, но не заводится (если подключить по описанной выше схеме).
Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя
Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — запускается хорошо, но при работе ток отдается далеко от номинального, но значительно ниже. Схема переключателя с конденсатором в цепи связи рабочей обмотки имеет обратный эффект: не очень хорошие пусковые характеристики, но хорошие. Соответственно, первая схема используется в устройствах с жестким пуском (например, бетономешалки), а с работающим конденсатором — если требуется хорошая производительность.
Схема с двумя конденсаторами
Есть и третий вариант подключения однофазного двигателя (асинхронного) – установить оба конденсатора. Получается что-то среднее между описанными выше вариантами. Эта схема реализуется чаще всего. Он на картинке выше посередине или на картинке ниже более подробно. При организации этой схемы также необходима кнопка типа ПНВС, которая подключает конденсатор только не в момент пуска, до того, как двигатель «разгонится». Тогда две обмотки останутся подключенными, а вспомогательная через конденсатор.
Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым
При реализации других схем — с конденсатором — нужна обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все просто висит вместе.
Подбор конденсаторов
Существует достаточно сложная формула, по которой можно точно рассчитать требуемую мощность, но вполне можно обойтись рекомендациями, выведенными из множества экспериментов:
- рабочий конденсатор берется из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
- лаунчер — в 2-3 раза больше.
Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше напряжения сети, то есть для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы облегчить запуск, ищите специальный конденсатор для пусковой цепи. У них в маркировке есть слова Start или Starting, но можно взять и обычные.
Реализация силовой части схемы
Понятно, что двигатель включается контакторами. Их нужно три.
Существуют альтернативы схеме звезда-треугольник с использованием преобразователей частоты и устройств плавного пуска (мягкие пускатели, плавные пускатели), но мы не будем раздувать статью.
- КМ1 — обычный контактор, он подает ток на выходы U1, V1, W1 сразу и постоянно.
- КМ2 — контактор «Звезда», он соединяет выходы U2, V2, W2 в одну точку на время разгона.
- КМ3 — контактор «Треугольник», подает питание на выходы U2, V2, W2 для дальнейшей работы в номинальном режиме.
Силовая часть схемы «Звезда — Треугольник
Следите за цветами, буду дальше наблюдать за ними для облегчения восприятия:
- общий контактор КМ1 — синий,
- контактор «Звезды» КМ2 — зеленый,
- треугольный контактор КМ3 — красный.
Однофазный
Теперь поговорим о другом типе асинхронных электродвигателей. Это однофазные конденсаторные машины переменного тока.
Имеют две обмотки, из которых после пуска работает только одна из них. Такие двигатели имеют свои особенности. Рассмотрим их на примере модели АВЕ-071-4С.
По-другому их еще называют двухфазными асинхронными двигателями. У них на статоре намотана еще одна вспомогательная обмотка, смещенная от основной. Пуск производится с помощью фазоизменяющего конденсатора.
Схема однофазного асинхронного двигателя
Из схемы видно, что электрические машины АВЭ отличаются от своих трехфазных собратьев, а также от однофазных коллекторных агрегатов.
Всегда внимательно читайте этикетку! То, что выведены три провода, вовсе не означает, что это для подключения к 380 В.
Как подключить однофазный электродвигатель на 220 вольт
Нередки случаи, когда необходимо подключить электродвигатель к сети 220 вольт – это происходит, когда вы пытаетесь подключить оборудование для своих нужд, но схема не соответствует техническим характеристикам, указанным в паспорте такого оборудования. Мы постараемся в этой статье разобрать основные способы решения проблемы и привести несколько альтернативных схем с описанием для подключения однофазного электродвигателя с конденсатом 220 вольт.
Почему это происходит? Например, в гараже нужно подключить асинхронный электродвигатель на 220 вольт, который рассчитан на три фазы. При этом необходимо поддерживать КПД (КПД), это делается, если альтернативы (в виде двигателя) просто нет, т.к в трехфазной цепи легко образуется вращающееся магнитное поле, которое обеспечивает предпосылки для вращения ротора в статоре. Без этого КПД будет меньше по сравнению с трехфазной схемой подключения.
При наличии только одной обмотки в однофазных двигателях мы наблюдаем картину, когда поле внутри статора не вращается, а пульсирует, то есть пусковое давление не возникает до тех пор, пока вал не будет провернут рукой. Чтобы вращение происходило самостоятельно, добавляем дополнительную пусковую обмотку. Это вторая фаза, она поворачивается на 90 градусов и при включении толкает ротор. В этом случае двигатель по-прежнему подключен к сети одной фазой, поэтому название однофазного сохраняется.
Такие однофазные синхронные двигатели имеют рабочую и пусковую обмотки. Отличие в том, что стартер работает только при включении, запускает ротор, работает всего три секунды. Вторая обмотка включена постоянно. Чтобы узнать, что есть что, можно воспользоваться тестером. На рисунке можно увидеть их взаимосвязь со схемой в целом.
Подключение электродвигателя 220 вольт: пуск двигателя осуществляется подачей 220 вольт на рабочую и пусковую обмотки, а после достижения необходимых оборотов необходимо вручную отключить стартер. Для изменения фазы требуется омическое сопротивление, которое обеспечивают конденсаторы индуктивности. Сопротивление есть как в виде отдельного резистора, так и в части самой пусковой обмотки, выполненной по бифилярной методике.
Работает это так: индуктивность катушки сохраняется, а сопротивление становится больше за счет удлиненного медного провода. Такую схему можно увидеть на рисунке 1: подключение электродвигателя на 220 вольт.
Рисунок 1. Схема подключения двигателя 220 вольт с конденсатором
Существуют также двигатели, у которых обе обмотки постоянно подключены к сети, они называются двухфазными, потому что поле внутри вращается, а для смены фаз предусмотрен конденсатор. Для работы такой схемы обе обмотки имеют провод с одинаковым сечением друг к другу.
Реверс трехфазного электромотора, подключенного к сети 220 В
Рассматривая схемы выше, можно сделать вывод, что вне зависимости от способа соединения пусковой и рабочей обмоток (звезда или треугольник) имеем три клеммных провода: один идет на ноль, одна фаза подключается к другой клемме, одна фаза также подается на третий, но с включенным конденсатором. А что, если в результате компакт-диск стал вращаться в противоположную желанию сторону?
Обратное на таких схемах очень просто: надо местами поменять фазные провода, оставив без изменений ноль.
На рисунке наглядно показано, как изменить направление вращения вала двигателя.
Онлайн расчет емкости конденсатора мотора
Введите данные для расчета конденсаторов — мощность двигателя и КПД
Есть специальная формула, по которой можно точно рассчитать требуемую мощность, но вполне можно обойтись онлайн-калькулятором или рекомендациями, выведенными из множества экспериментов:
Рабочий конденсатор берется из расчета 0,8 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
Стартер выбирается в 2-3 раза больше.
Конденсаторы должны быть неполярными, т.е не электролитическими. Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть не менее чем в 1,5 раза выше напряжения сети, то есть для сети 220 В принимаем емкости с рабочим напряжением 350 В и выше. А для облегчения запуска ищите в пусковой цепи специальный конденсатор. У них в маркировке есть слова Start или Starting.
Пусковые конденсаторы для двигателей
Эти конденсаторы можно выбирать по методу от меньшего к большему. Итак, выбрав среднюю мощность, можно постепенно добавлять и следить за режимом работы двигателя, чтобы он не перегревался и имел достаточную мощность на валу. Пусковой конденсатор также подбирается доливкой до тех пор, пока он не запустится плавно без задержек.
При нормальной работе трехфазных асинхронных электродвигателей с конденсаторным пуском, включенных в однофазную сеть, ожидается изменение (уменьшение) емкости конденсатора с увеличением частоты вращения вала. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно с нагрузкой на валу) в сеть 220 В требуется повышенная емкость фазоизменяющего конденсатора.
Схема подключения асинхронного двигателя с конденсаторным запуском: 3 технологии
Статор с обмотками для пуска от конденсаторов имеет примерно такую же конструкцию, как рассмотренная выше. Его трудно отличить по внешнему виду и простым измерениям мультиметром, хотя обмотки могут иметь одинаковое сопротивление.
Ориентируйтесь на табличку и таблицу из книги Алиева. Можно попробовать подключить такой электродвигатель по схеме с кнопкой ПНВС, но он не раскрутится.
Ему не хватит пускового момента от вспомогательной обмотки. Будет гудеть, дергаться, но в режим вращения не перейдет. Здесь нужно собрать еще одну схему запуска конденсатора.
2 конца разных обмоток соединены с общей клеммой О. Напряжение бытовой сети 220 вольт подается на один и другой конец рабочей обмотки через блок переключателей АВ.
Конденсатор подключается к выводам пусковой и рабочей обмоток.
В качестве коммутационного аппарата можно использовать двойной автоматический выключатель, рубильник, кнопки типа ПНВ или ПНВС.
Вот и получается, что:
- основная обмотка работает напрямую от 220 В;
- помощь — только через емкость конденсатора.
Эта схема используется для легкого пуска конденсаторных двигателей, вводимых в эксплуатацию без большой нагрузки на станцию, например вентиляторов, наждаков.
Если в момент пуска необходимо одновременно раскрутить ременную передачу, зубчатый механизм коробки передач или другую тяжелую операцию, в цепь добавляют пусковой конденсатор, увеличивающий пусковой момент.
Принцип работы такой схемы практически обеспечивается использованием той же кнопки ПНВС.
Его самовосстанавливающийся контакт подключен к вспомогательной обмотке через дополнительный пусковой конденсатор Сп. Другой конец вкладыша соединен с выходом Р и рабочей емкостью Сф.
Дополнительный конденсатор в момент пуска тяжелонагруженного двигателя помогает ему быстрее выйти на номинальную скорость, затем отключается, чтобы не вызвать перегрев статора.
Такое расположение таит в себе опасность, связанную с длительным хранением емкостного заряда пусковым конденсатором после снятия тока 220 при выключении двигателя.
При неосторожном обращении или невнимательности со стороны работника ток разряда может пройти через тело человека. Поэтому заряженную емкость необходимо разряжать.
В рассматриваемой схеме после снятия напряжения и выдергивания вилки со шнуром питания из розетки это можно сделать кратковременным включением кнопки ПНВС. Тогда емкость Sp будет разряжаться через пусковую обмотку двигателя.
Однако не все делают это по разным причинам. Поэтому рекомендуется установить в пусковой цепи два дополнительных резистора.
Сопротивление Rp выбирается со значением ок. 300 ÷ 500 Ом несколько ватт. Его задача — разрядить вспомогательную емкость Sp после снятия напряжения питания.
Низкое сопротивление и высокое сопротивление Ro действуют как токоограничивающие резисторы.
добавление резисторов в пусковую цепь двигателя повышает безопасность эксплуатации, автоматически ограничивая поступление тока емкостного разряда на заряженный конденсатор через тело человека.
Где взять номиналы основных и вспомогательных конденсаторов?
Дело в том, что значение пусковой и рабочей емкости для пускового конденсатора однофазного АД определяется заводом индивидуально для каждой модели и указывается это значение в паспорте.
Отдельных формул расчета того, как производится конденсаторный пуск трехфазного двигателя в однофазную сеть по схеме звезда или треугольник, просто нет.
Нужно искать заводские рекомендации или экспериментировать с разными мощностями в процессе настройки и выбирать наиболее оптимальный вариант.
На видео показано, как оптимально настроить параметры пусковой цепи конденсаторного двигателя.
Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор
Чаще всего при необходимости решения такой задачи применяют рабочие и пусковые конденсаторы (конденсаторные батареи). Основные схемы соединения треугольником и звездой для 380В можно увидеть на следующем рисунке:
Нефиксируемая кнопка «Ускорение» служит для включения параллельно включенного пускового конденсатора. Его необходимо удерживать до тех пор, пока двигатель не достигнет максимальных оборотов. После этого пусковую цепь необходимо отключить во избежание перегрева обмоток. Если мощность двигателя мала, пусковым конденсатором можно пренебречь, работая только через рабочий.
Расчет емкости конденсаторов проводят по следующим формулам:
Емкость пускового конденсатора в этом случае должна быть в два раза выше рабочего. Если не прибегать к расчету по формулам, можно использовать значение 7 мкФ/кВт.
Практическое применение показывает, что соединение треугольником более эффективно, так как в этом случае распределение напряжения в обмотках будет более равномерным, а мощность меньше уменьшится. Однако существует ограничение, касающееся конструкции клеммной колодки двигателя. Если под крышкой всего три выхода 380, это предустановленная схема подключения, которую нельзя изменить. Если там шесть выводов, вы можете выбрать, какой вариант вы хотите организовать.
Характеристическое обозначение наносится на металлическую табличку с характеристиками.
Если 380-вольтовый двигатель предполагается использовать на 220В в режиме с частыми пусками и остановками, то базовую схему можно модифицировать с организацией схемы динамического торможения:
Здесь видно включение двигателя в треугольник через емкостную цепь конденсаторов С1 (пусковой) и С2 (рабочий). Кроме того, организована схема на транзисторе и резистивном элементе, которые соединены трехпозиционным ключом. При его положении «3» на обмотки статора подается сетевое напряжение 220В и кнопкой К1 можно его запустить.
Для остановки двигателя ключ переводят в положение «1», после чего на обмотки подают постоянный ток и осуществляют торможение. Следует отметить, что этот переключатель имеет только два фиксированных положения «2» и «3». Для использования обычного выключателя в эту цепь необходимо добавить дополнительный конденсатор. Это выглядит так:
О том, что однофазный ток приводит к организации разнонаправленных эквивалентных магнитных полей статора и ротора, которые можно смещать (приводить во вращение) в ту или иную сторону, уже говорилось. Поэтому можно реализовать обратную схему подключения электродвигателя 380В:
Схема в чем-то является комбинацией двух предыдущих, только здесь используется двойной переключатель и запуск через реле Р1.
Схемы, рассмотренные в статье, являются базовыми, но в зависимости от конкретного случая их можно как угодно модифицировать, чтобы добиться включения трехфазного асинхронного электродвигателя 380В в однофазную сеть 220В.