Đấu động cơ 3 pha dùng mạng điện 1 pha

Trong gia đình, đôi khi cần phải khởi động động cơ điện không đồng bộ 3 pha (HELL). Với mạng 3 pha, điều này không khó. Trong trường hợp không có mạng 3 pha, động cơ cũng có thể được khởi động từ mạng một pha bằng cách thêm các tụ điện vào mạch.

Về mặt cấu trúc, AD bao gồm một bộ phận cố định - stato và bộ phận chuyển động - rôto. Trên stato trong các rãnh, các cuộn dây được đặt. Cuộn dây stato là cuộn dây ba pha, các dây dẫn được phân bố đều xung quanh chu vi của stato và được đặt theo pha trong các rãnh có khoảng cách góc là 120 el. độ. Các đầu và đầu của cuộn dây được hiển thị trong hộp tiếp giáp. Cuộn dây tạo thành cặp cực. Tốc độ cánh quạt định mức của động cơ phụ thuộc vào số lượng cặp cực. Hầu hết các động cơ công nghiệp phổ biến có 1-3 cặp cực, ít thường xuyên hơn 4. HELL với số lượng lớn các cặp cực có hiệu suất thấp, kích thước lớn hơn, vì vậy chúng hiếm khi được sử dụng. Càng nhiều cặp cực, tần số quay của rôto động cơ càng thấp. Các AM công nghiệp nói chung có sẵn với một số tốc độ cánh quạt tiêu chuẩn: 300, 1000, 1500, 3000 vòng / phút.

Rôto HELL là một trục trên đó có một cuộn dây ngắn mạch. Trong HELL của công suất thấp và trung bình, cuộn dây thường được thực hiện bằng cách đổ hợp kim nhôm nóng chảy vào các rãnh của lõi rôto. Cùng với các thanh, các vòng ngắn và lưỡi dao được đúc, giúp thông gió cho máy. Trong các máy công suất cao, cuộn dây được làm bằng các thanh đồng, các đầu được nối với các vòng ngắn mạch bằng cách hàn.

Khi bạn bật HELL trong 3ph, mạng cuộn dây lần lượt tại một thời điểm khác, dòng điện bắt đầu chảy. Tại một thời điểm, dòng điện đi qua cực của pha A, vào một cực khác dọc theo cực của pha B, vào cực thứ ba dọc theo cực của mặt C. Đi qua các cực của cuộn dây, dòng điện luân phiên tạo ra một từ trường quay tương tác với cuộn dây rôto và làm cho nó quay, như thể đẩy anh ta trong các mặt phẳng khác nhau tại các thời điểm khác nhau.

Nếu bạn bật HA trong mạng 1F, mô-men xoắn sẽ được tạo ra chỉ bằng một cuộn dây. Khoảnh khắc này sẽ tác động lên rôto trong một mặt phẳng. Khoảnh khắc này không đủ để di chuyển và xoay rôto. Để tạo ra sự dịch pha của dòng điện cực so với pha cung cấp, các tụ điện dịch pha của Hình 1 được sử dụng.

Hình 1

Tụ điện có thể được sử dụng của bất kỳ loại nào ngoại trừ điện phân. Các tụ điện như MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 rất phù hợp. Một số dữ liệu tụ điện được hiển thị trong bảng 1.

Nếu bạn cần đạt được một công suất nhất định, thì các tụ điện nên được kết nối song song.

Các đặc tính điện chính của huyết áp được nêu trong hộ chiếu của Hình 2.

Hình 2

Từ hộ chiếu, rõ ràng động cơ là ba pha, với công suất 0,25 mã lực, 1370 vòng / phút, có thể thay đổi sơ đồ kết nối cuộn dây. Sơ đồ kết nối của cuộn dây "tam giác" ở điện áp 220 V, "sao", ở điện áp tương ứng là 380V, dòng điện 2.0 / 1.16A.

Sơ đồ kết nối sao được hiển thị trong Hình 3. Với sự bao gồm này, điện áp được đặt vào cuộn dây động cơ giữa các điểm AB (điện áp dòng U _l ) nhân với điện áp giữa các điểm AO (điện áp pha U _f ).

Hình 3 Sơ đồ kết nối sao.

Vì vậy, một tuyến tính điện áp  lần so với giai đoạn điện áp: . Trong trường hợp này, dòng pha I _f bằng dòng điện tuyến tính I _l .

Hãy xem xét sơ đồ kết nối "tam giác" Hình. 4:

Hình 4 Sơ đồ kết nối "tam giác"

Với kết nối này dòng điện áp U _L  tương đương với giai đoạn điện áp U _f , Một dòng hiện tại tôi. _L  ở lần giai đoạn hiện nay tôi _f : .

Do đó, nếu AM được thiết kế cho điện áp 220/380 V, thì để kết nối nó với điện áp pha 220 V, sơ đồ kết nối của cuộn dây "tam giác" được sử dụng. Và để kết nối với điện áp tuyến tính 380 V - kết nối sao.

Để bắt đầu HELL này từ mạng 220 pha một pha, chúng ta nên bật các cuộn dây theo sơ đồ "tam giác", Hình 5.

Hình 5 Sơ đồ kết nối của cuộn dây ED theo sơ đồ "tam giác"

Sơ đồ kết nối của cuộn dây trong hộp thiết bị đầu cuối được hiển thị trong Hình. 6

Hình 6 Kết nối trong hộp thiết bị đầu cuối của ED theo "tam giác"

Để kết nối động cơ điện theo sơ đồ Star star, cần phải kết nối trực tiếp hai cuộn dây pha với mạng một pha và thứ ba - thông qua một tụ điện làm việc C _p với bất kỳ dây mạng nào. 6.

Kết nối trong hộp thiết bị đầu cuối cho mạch sao được hiển thị trong hình. 7.

Hình 7 Sơ đồ kết nối các cuộn dây của ED theo sơ đồ "sao"

Sơ đồ kết nối của cuộn dây trong hộp thiết bị đầu cuối được hiển thị trong Hình. 8

Hình 8 Kết nối trong hộp thiết bị đầu cuối của ED theo sơ đồ "sao"

Chạy tụ C _p được tính theo công thức cho các chương trình: 
,
nơi tôi _n - hiện tại trên danh nghĩa, U _n - danh nghĩa điện áp hoạt động.

Trong trường hợp của chúng tôi, để đưa vào theo sơ đồ "tam giác", điện dung của tụ làm việc là C _p  = 25 F.

Điện áp hoạt động của tụ điện phải cao hơn 1,15 lần so với điện áp định mức của mạng cung cấp.

Một tụ điện hoạt động thường đủ để khởi động một động cơ huyết áp có công suất thấp, nhưng với công suất lớn hơn 1,5 kW, động cơ không khởi động hoặc tăng tốc rất chậm, do đó cần phải sử dụng tụ điện khởi động C _p . Điện dung của tụ điện khởi động phải lớn hơn 2,5-3 lần so với công suất của tụ điện làm việc.

Sơ đồ kết nối của cuộn dây động cơ được kết nối theo sơ đồ "tam giác" với việc sử dụng tụ điện khởi động C _p được trình bày trong hình. 9.

Hình 9 Sơ đồ kết nối của cuộn dây ED theo sơ đồ "tam giác" với việc sử dụng ngưng tụ bắt đầu

Sơ đồ kết nối của cuộn dây động cơ sao sử dụng tụ điện khởi động được hiển thị trong Hình. 10.

Hình 10 Sơ đồ kết nối của cuộn dây ED theo sơ đồ "sao" với việc sử dụng các tụ điện khởi động.

Các tụ điện khởi động C _{p được} kết nối song song với các tụ điện làm việc bằng nút KN trong 2-3 giây. Trong trường hợp này, tốc độ quay của rôto của động cơ điện phải đạt 0,7 ... 0,8 tốc độ quay danh nghĩa.

Thật thuận tiện khi sử dụng nút trong Hình 11 để bắt đầu huyết áp với việc sử dụng các tụ điện khởi động.

Hình.11

Về mặt cấu trúc, nút là một công tắc ba cực, một cặp tiếp điểm sẽ đóng khi nhấn nút. Khi được giải phóng, các tiếp điểm sẽ mở và phần còn lại của cặp liên lạc vẫn bật cho đến khi nhấn nút dừng. Cặp tiếp điểm ở giữa thực hiện chức năng của nút KN (Hình 9, Hình 10), qua đó các tụ điện khởi động được kết nối, hai cặp còn lại hoạt động như một công tắc.

Nó có thể chỉ ra rằng trong hộp tiếp giáp của động cơ điện, các đầu của cuộn dây pha được chế tạo bên trong động cơ. Sau đó, huyết áp chỉ có thể được kết nối theo sơ đồ của Hình 7, Hình. 10, tùy thuộc vào sức mạnh.

Ngoài ra còn có sơ đồ kết nối cho cuộn dây stato của động cơ điện ba pha - một ngôi sao hình không hoàn chỉnh. 12. Có thể kết nối theo sơ đồ này nếu đầu và cuối của cuộn dây stato pha được hiển thị trong hộp tiếp giáp.

Hình 12

Nên kết nối ED theo sơ đồ như vậy khi cần thiết phải tạo ra một mô-men xoắn khởi động vượt quá mô-men danh nghĩa. Nhu cầu như vậy phát sinh trong các ổ đĩa của các cơ chế có điều kiện khởi động khó khăn, khi bắt đầu các cơ chế chịu tải. Cần lưu ý rằng dòng điện kết quả trong dây cung cấp vượt quá dòng định mức 70-75%. Điều này phải được tính đến khi chọn một mặt cắt dây để kết nối một động cơ điện.

Công suất của tụ điện làm việc C _p cho mạch của hình. 12 được tính theo công thức:
 .

Công suất của tụ điện khởi động phải lớn hơn 2,5-3 lần so với điện dung C _r . Điện áp hoạt động của các tụ điện trong cả hai mạch phải cao hơn 2,2 lần so với điện áp định mức.

Thông thường, những phát hiện của cuộn dây stato của động cơ điện được đánh dấu bằng các thẻ kim loại hoặc bìa cứng với chỉ định bắt đầu và kết thúc của cuộn dây. Nếu, vì một số lý do, các thẻ không xuất hiện, hãy tiến hành như sau. Đầu tiên, xác định sự liên kết của các dây với các pha riêng lẻ của cuộn dây stato. Để thực hiện việc này, lấy bất kỳ trong số 6 đầu nối ngoài của động cơ điện và kết nối nó với một số nguồn điện, và kết nối đầu ra thứ hai của nguồn với đèn điều khiển và sử dụng dây thứ hai từ đèn để chạm xen kẽ 5 kết luận còn lại của cuộn dây stato cho đến khi đèn sáng. Một bóng đèn có nghĩa là 2 chân thuộc cùng một pha. Đánh dấu có điều kiện bằng các thẻ ở đầu dây C1 đầu tiên và đầu cuối của nó - C4. Tương tự, chúng tôi tìm thấy điểm bắt đầu và kết thúc của cuộn dây thứ hai và chỉ định chúng là C2 và C5, và điểm bắt đầu và kết thúc của vòng thứ ba - C3 và C6.

Giai đoạn tiếp theo và chính sẽ là quyết định bắt đầu và kết thúc của cuộn dây stato. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng phương pháp lựa chọn, được sử dụng cho động cơ điện có công suất lên tới 5 kW. Chúng tôi kết nối tất cả các khởi đầu của cuộn dây pha của động cơ điện theo các thẻ được kết nối trước đó với một điểm (sử dụng mạch "sao") và bật động cơ điện trong mạng một pha bằng cách sử dụng tụ điện.

Nếu động cơ không có tiếng kêu mạnh mẽ ngay lập tức tăng tốc độ danh nghĩa, điều này có nghĩa là tất cả các điểm bắt đầu hoặc tất cả các đầu của cuộn dây đều ở một điểm chung. Nếu khi bạn bật động cơ rất ù và rôto không thể đạt được tốc độ danh định, thì trong cuộn dây đầu tiên, bạn nên trao đổi các đầu nối C1 và C4. Nếu điều này không có ích, các đầu của cuộn dây đầu tiên phải được trả về vị trí ban đầu và bây giờ thay đổi kết luận C2 và C5. Làm điều tương tự; liên quan đến cặp thứ ba nếu động cơ tiếp tục hum.

Khi xác định điểm bắt đầu và kết thúc của cuộn dây, hãy tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn. Cụ thể, chạm vào kẹp của cuộn dây stato, chỉ giữ dây bằng phần cách điện. Cũng cần phải làm điều này vì động cơ điện có mạch từ thép thông dụng và điện áp cao có thể xuất hiện trên các đầu nối của các cuộn dây khác.

Để thay đổi hướng quay của rôto HELL được bao gồm trong mạng một pha theo sơ đồ "tam giác" (xem Hình 5), chỉ cần kết nối cuộn dây stato pha thứ ba (W) qua tụ điện với kẹp của cuộn dây stato pha thứ hai (V). 

Để thay đổi hướng quay của HELL được bao gồm trong mạng một pha theo sơ đồ Star star (xem Hình 7), bạn cần kết nối cuộn dây stato pha thứ ba (W) qua tụ điện với cực của cuộn dây thứ hai (V).

Khi kiểm tra tình trạng kỹ thuật của động cơ điện, người ta thường có thể nhận thấy với sự thất vọng rằng sau khi hoạt động kéo dài có tiếng ồn và rung động bên ngoài, và rất khó để quay rôto bằng tay. Lý do cho điều này có thể là tình trạng kém của vòng bi: máy chạy bộ được phủ bằng rỉ sét, vết trầy xước sâu và vết lõm, bóng riêng lẻ và lồng bị hỏng. Trong mọi trường hợp, cần phải kiểm tra động cơ điện và loại bỏ các trục trặc hiện có. Trong trường hợp thiệt hại nhỏ, nó là đủ để xả vòng bi bằng xăng và mỡ chúng.

Đưa động cơ điện ba pha vào mạng một pha

Nhiều nghệ nhân thường cố gắng điều chỉnh động cơ điện ba pha cho các loại máy tự chế khác nhau: mài, khoan, chế biến gỗ và các loại khác. Nhưng vấn đề là - không phải ai cũng biết cách cung cấp năng lượng cho động cơ điện như vậy từ mạng một pha.

Trong số các phương pháp khác nhau để bắt đầu động cơ điện ba pha, đơn giản và hiệu quả nhất là kết nối cuộn dây thứ ba thông qua một tụ điện chuyển pha. Công suất ròng được phát triển bởi động cơ điện trong trường hợp này là 50-60% công suất của nó ở chế độ ba pha. Tuy nhiên, không phải tất cả các động cơ ba pha đều hoạt động tốt trên mạng một pha. Chúng bao gồm, ví dụ, động cơ điện với một lồng đôi của rôto lồng sóc của dòng MA. Do đó, nên ưu tiên cho động cơ điện ba pha thuộc loạt A, DO, AO2, AOL, APN, UAD, v.v.

Để động cơ điện có tụ điện bắt đầu hoạt động bình thường, điện dung của tụ phải thay đổi tùy theo tốc độ. Vì trong thực tế điều kiện này rất khó thực hiện, động cơ thường được điều khiển theo hai giai đoạn - đầu tiên nó được bật với một tụ điện khởi động, và sau khi tăng tốc, nó bị ngắt kết nối, chỉ còn lại công nhân.

Nếu điện áp 220/380 V được chỉ định trong hộ chiếu của động cơ điện, thì bạn có thể bật động cơ trong mạng một pha với điện áp 220 V theo sơ đồ trong Hình 1. Khi bạn nhấn nút SB1, động cơ M1 sẽ bắt đầu tăng tốc và khi nó tăng tốc, nút này sẽ tăng tốc. .2 mở, trong khi SB1.1 và SB1.3 vẫn đóng. Chúng được mở để dừng động cơ.

Hình. 1. Mạch điện để kết nối động cơ điện ba pha với mạng một pha.

Khi kết nối các cuộn dây động cơ vào một tam giác mài, công suất của tụ làm việc được xác định theo công thức:

Trong đó Cp là điện dung của tụ điện, μF; I là dòng điện tiêu thụ của động cơ điện, A; U là điện áp mạng, V.
Nếu biết công suất động cơ điện, dòng điện tiêu thụ bởi nó được xác định theo công thức:

Trong đó P là công suất động cơ điện (ghi trong hộ chiếu), W; U là điện áp lưới, V; n là hiệu quả; cosφ - hệ số công suất.

Điện dung của tụ điện khởi động được chọn gấp 2 lần 2,5 lần so với điện áp làm việc và điện áp cho phép của chúng phải cao hơn ít nhất 1,5 lần so với điện áp lưới điện. Đối với mạng 220 V, tốt hơn là sử dụng các tụ điện MBGO, MBGP, MBGCH với điện áp hoạt động từ 500 V trở lên. Khi bắt đầu các tụ điện điện phân K50-3, EGC-M, KE-2 với điện áp hoạt động ít nhất 450 V có thể được sử dụng (với điều kiện là chúng được bật trong một thời gian ngắn). Để có độ tin cậy cao hơn, chúng được bao gồm theo sơ đồ như trong Hình 2. Tổng dung lượng bằng C / 2. Tắt các tụ điện khởi đầu với điện trở 200-500 kOhm, qua đó các điện tích còn lại sẽ thoát nước.

Hình. 2. Sơ đồ kết nối của tụ điện.

Hoạt động của động cơ điện với tụ điện bắt đầu có một số tính năng. Khi chạy không tải, một dòng điện chạy qua cuộn dây được đưa qua tụ điện, cao hơn 20-40% so với dòng định mức. Do đó, nếu động cơ điện thường sẽ được sử dụng ở chế độ quá tải hoặc không tải, nên giảm điện dung của tụ Cp. Trong quá trình, động cơ có thể dừng lại, sau đó để khởi động nó, kết nối lại tụ điện khởi động (loại bỏ hoặc giảm thiểu tải trên trục). Trong thực tế, các giá trị công suất của tụ điện làm việc và khởi động, tùy thuộc vào công suất của động cơ điện, được xác định từ bảng.

Công suất động cơ điện ba pha, kW	0,4	0,6	0,8	1,1	1,5	2.2
Điện dung tối thiểu Cp, μf	40	60	80	100	150	230
Điện dung của tụ điện khởi đầu (Cn), microfarad	80	120	160	200	250	300

Để khởi động động cơ ở chế độ không tải hoặc với tải nhỏ, điện dung của tụ Cn có thể giảm. Ví dụ, để bật động cơ điện AO2 có công suất 2,2 mã lực tại 1420 vòng / phút, có thể sử dụng tụ điện có công suất 230 microfarad và tụ điện khởi động 150 microfarad. Đồng thời, động cơ điện khởi động tự tin với một tải nhỏ trên trục. Động cơ điện được đảo ngược bằng cách chuyển pha trên cuộn dây của nó bằng công tắc bật tắt SA1 (Hình 1).

Hình. 3. Mạch điện của thiết bị khởi động cho động cơ điện ba pha có công suất 0,5 mã lực

Hình 3 cho thấy mạch điện của một thiết bị vạn năng di động để khởi động động cơ điện ba pha có công suất khoảng 0,5 kW từ mạng một pha mà không đảo ngược. Khi nhấn nút SB1, bộ khởi động từ tính KM1 được kích hoạt (công tắc bật tắt SA1 được đóng lại) và với hệ thống tiếp xúc của nó là KM1.1, KM1.2 kết nối động cơ điện M1 với mạng 220 V. Đồng thời, nhóm tiếp xúc thứ ba KM1.3 chặn nút SB1. Sau khi tăng tốc hoàn toàn cho động cơ điện, tụ điện khởi động C1 bị tắt bởi công tắc bật tắt SA1. Dừng động cơ điện bằng cách nhấn nút SB2. Thiết bị sử dụng loại PML khởi động từ, được thiết kế cho điện áp xoay chiều 220 V; SB1, SB2 - nút đôi PKE612, SA1 - công tắc bật tắt T2-1; điện trở: R1 - dây PE-20, R2 - MLT-2, C1, Các tụ điện C2 - MBHCH cho điện áp 400 V (C2 gồm hai tụ điện kết nối song song 20 FF X 400 V); HL1 - đèn KM-24 (24 V, 100 mA). M1 - động cơ điện 4A71A4 (AO2-21-4) tại 0,55 mã lực, 1420 vòng / phút.

Thiết bị khởi động được gắn trong hộp thiếc có kích thước 170x140x70 mm (Hình 4). Các nút bấm Start Start và các nút Stop, một đèn tín hiệu và công tắc bật tắt để khởi động tụ điện được đặt trên bảng trên cùng. Trên bức tường phía trước có một đầu nối ba chân làm tại nhà được làm bằng ba miếng ống đồng và phích cắm điện tròn, trong đó thêm một pin thứ ba.

Hình. 4. Ngoại hình của thiết bị khởi động: 1 - vỏ, 2 tay cầm để mang, 3 đèn tín hiệu, 4 ​​- công tắc bật tắt để khởi động tụ điện, 5 nút Nút Bắt đầu và Nút chặn, phích cắm điện 6 biến đổi, 7 bảng điều khiển có ổ cắm đầu nối.

Sử dụng công tắc bật tắt SA1 (Hình 3) không hoàn toàn thuận tiện. Do đó, sẽ tốt hơn nếu tụ điện khởi động được tắt tự động bằng cách sử dụng rơle K1 bổ sung (Hình 5) của loại MKU-48. Khi nhấn nút SB1, nó được kích hoạt và với cặp tiếp xúc K1.1, bật bộ khởi động từ tính KM1 và K1.2 - tụ điện khởi động Sp. Đổi lại, bộ khởi động từ tính KM1 tự khóa bằng hệ thống tiếp xúc của nó là KM1.1, và KM1.2 và KM1.3 kết nối động cơ điện với mạng. Nút SB1 được giữ cho đến khi động cơ điện được tăng tốc hoàn toàn, và sau đó được giải phóng - rơle K1 được ngắt điện và tắt tụ điện khởi động, được xả qua điện trở R2. Đồng thời, bộ khởi động từ tính KM1 vẫn bật, cung cấp năng lượng cho động cơ ở chế độ vận hành. Dừng động cơ điện bằng cách nhấn nút Dừng SB2.

Hình. 5. Mạch điện của thiết bị khởi động với tự động tắt tụ Sp.

Tóm lại, một vài lời về những cải tiến mở rộng khả năng của launcher. Tụ điện Cp và Cn có thể được tạo thành hợp chất với các bước 10-20 microfarad và được kết nối với các công tắc đa vị trí (hoặc hai hoặc bốn công tắc bật tắt), tùy thuộc vào các thông số của động cơ khởi động. Chúng tôi khuyên bạn nên thay thế đèn sợi đốt HL1 bằng điện trở dây dập tắt bằng đèn neon bằng một điện trở công suất nhỏ bổ sung; thay vì các nút PKE612 được ghép nối, sử dụng hai nút đơn thuộc bất kỳ loại nào; Cầu chì có thể được thay thế bằng cầu chì tự động với dòng điện cắt tương ứng.