Ile mikrofaradów na 1 kilowat zadziała. Kondensator do silnika elektrycznego: wskazówki dotyczące wyboru i zasady podłączania kondensatora rozruchowego. Jak podłączyć silnik trójfazowy do sieci jednofazowej

Podłączając asynchroniczny trójfazowy silnik elektryczny 380 V do jednofazowej sieci 220 V, należy obliczyć pojemność kondensatora przesuwającego fazę, a raczej dwóch kondensatorów - kondensatora roboczego i rozruchowego. Kalkulator online do obliczania pojemności kondensatora dla silnika trójfazowego na końcu artykułu.

Jak podłączyć silnik asynchroniczny?

Silnik asynchroniczny łączy się według dwóch schematów: trójkąta (bardziej wydajny dla 220 V) i gwiazdy (bardziej wydajny dla 380 V).

Na obrazku na dole artykułu zobaczysz oba te schematy połączeń. Tutaj myślę, że nie warto opisywać związku, bo... zostało to opisane tysiące razy w Internecie.

Zasadniczo wiele osób ma pytanie, jakie pojemności kondensatorów roboczych i rozruchowych są potrzebne.

Kondensator rozruchowy

Sprawdź także te artykuły

Warto zauważyć, że w małych silnikach elektrycznych używanych na potrzeby domowe, np. Do ostrzałki elektrycznej o mocy 200-400 W, nie można zastosować kondensatora rozruchowego, ale obejdzie się z jednym działającym kondensatorem, robiłem to nie raz - działający kondensator wystarczy. Inną rzeczą jest to, że jeśli silnik elektryczny uruchamia się ze znacznym obciążeniem, lepiej zastosować kondensator rozruchowy, który łączy się równolegle z kondensatorem roboczym, naciskając i przytrzymując przycisk podczas przyspieszania silnika elektrycznego lub za pomocą specjalnego przekaźnika. Początkową pojemność kondensatora oblicza się, mnożąc pojemność roboczą kondensatora przez 2-2,5; w tym kalkulatorze używa się 2,5.

Warto pamiętać, że w miarę przyspieszania silnik asynchroniczny potrzebuje mniejszej pojemności kondensatora, czyli tzw. Nie należy pozostawiać kondensatora rozruchowego podłączonego przez cały czas pracy, gdyż Duża pojemność przy dużych prędkościach spowoduje przegrzanie i awarię silnika elektrycznego.

Jak wybrać kondensator do silnika trójfazowego?

Zastosowany kondensator jest niepolarny, na napięcie co najmniej 400 V. Albo nowoczesny, specjalnie do tego zaprojektowany (trzecia cyfra), albo radziecki typ MBGCH, MBGO itp. (ryc. 4).

Aby więc obliczyć pojemności kondensatorów rozruchowych i roboczych dla asynchronicznego silnika elektrycznego, wprowadź dane w poniższym formularzu, dane te znajdziesz na tabliczce znamionowej silnika elektrycznego, jeśli dane nie są znane, a następnie obliczyć kondensator możesz użyć danych średnich, które są domyślnie wstawiane do formularza, ale wymagana jest moc silnika elektrycznego.

Kalkulator online do obliczania pojemności kondensatora

Obliczanie pojemności kondensatora22:

Co powinienem zrobić, jeśli muszę podłączyć silnik do źródła przeznaczonego na inny rodzaj napięcia (na przykład silnik trójfazowy do sieci jednofazowej)? Taka potrzeba może zaistnieć w szczególności w przypadku konieczności podłączenia silnika do dowolnego sprzętu (wiertarki, szlifierki itp.). W tym przypadku stosuje się kondensatory, które jednak mogą być różnych typów. W związku z tym musisz mieć pojęcie, jaka pojemność jest potrzebna dla silnika elektrycznego i jak poprawnie ją obliczyć.

Co to jest kondensator

Kondensator składa się z dwóch płytek umieszczonych naprzeciw siebie. Pomiędzy nimi umieszczony jest dielektryk. Jego zadaniem jest usuwanie polaryzacji, czyli tzw. opłata za pobliskich przewodników.

Istnieją trzy typy kondensatorów:

• Polarny. Nie zaleca się ich stosowania w systemach podłączonych do zasilania sieciowego, gdyż Z powodu zniszczenia warstwy dielektrycznej urządzenie nagrzewa się, powodując zwarcie.
• Niepolarny. Działają w dowolnym trybie przełączania, ponieważ ich płytki oddziałują jednakowo z dielektrykiem i źródłem.
• Elektrolityczny (tlenek). Cienka warstwa tlenku działa jak elektrody. Są uważane za idealną opcję dla silników elektrycznych o niskiej częstotliwości, ponieważ... mają najwyższą możliwą pojemność (do 100 000 µF).

Jak wybrać kondensator do trójfazowego silnika elektrycznego

Zastanawiając się: jak wybrać kondensator do trójfazowego silnika elektrycznego, należy wziąć pod uwagę szereg parametrów.

Aby wybrać pojemność kondensatora roboczego, należy zastosować następujący wzór obliczeniowy: Praca = sieć k*Iph / U, gdzie:

• k – specjalny współczynnik równy 4800 dla połączenia „trójkąt” i 2800 dla połączenia „gwiazda”;
• Iph jest wartością znamionową prądu stojana, wartość ta jest zwykle wskazana na samym silniku elektrycznym, ale jeśli jest wymazana lub nieczytelna, mierzy się ją specjalnymi szczypcami;
• U sieci – napięcie zasilania sieciowego, tj. 220 woltów.

W ten sposób obliczysz pojemność kondensatora roboczego w mikrofaradach.

Inną opcją obliczeniową jest uwzględnienie wartości mocy silnika. 100 watów mocy odpowiada w przybliżeniu 7 µF pojemności kondensatora. Podczas wykonywania obliczeń nie zapomnij monitorować wartości prądu dostarczanego do uzwojenia fazowego stojana. Nie powinna mieć wartości większej niż wartość nominalna.

W przypadku uruchamiania silnika pod obciążeniem, tj. jego charakterystyka rozruchowa osiąga wartości maksymalne, do kondensatora roboczego dodaje się kondensator rozruchowy. Jego cechą szczególną jest to, że działa przez około trzy sekundy w okresie rozruchu urządzenia i wyłącza się, gdy wirnik osiągnie poziom prędkości znamionowej. Napięcie robocze kondensatora rozruchowego powinno być półtora razy wyższe niż napięcie sieciowe, a jego pojemność powinna być 2,5-3 razy większa niż kondensatora roboczego. Aby uzyskać wymaganą pojemność, można podłączyć kondensatory szeregowo lub równolegle.

Jak wybrać kondensator do jednofazowego silnika elektrycznego

Silniki asynchroniczne, przeznaczone do pracy w sieci jednofazowej, są zwykle podłączane do napięcia 220 woltów. Jeśli jednak w silniku trójfazowym moment przyłączeniowy jest określony konstrukcyjnie (położenie uzwojeń, przesunięcie fazowe sieci trójfazowej), to w silniku jednofazowym konieczne jest wytworzenie momentu obrotowego przemieszczenia wirnika , dla którego przy uruchomieniu wykorzystywane jest dodatkowe uzwojenie rozruchowe. Jego obecna faza jest przesuwana za pomocą kondensatora.

Jak więc wybrać kondensator do jednofazowego silnika elektrycznego?

Najczęściej wartość całkowitej pojemności Srab + Drain (nie osobnego kondensatora) jest następująca: 1 µF na każde 100 watów.

Istnieje kilka trybów pracy silników tego typu:

• Kondensator rozruchowy + uzwojenie dodatkowe (podłączane podczas rozruchu). Pojemność kondensatora: 70 µF na 1 kW mocy silnika.
• Kondensator roboczy (pojemność 23-35 μF) + dodatkowe uzwojenie, które jest podłączone przez cały czas pracy.
• Kondensator roboczy + kondensator rozruchowy (połączone równolegle).

Jeżeli zastanawiasz się: jak dobrać kondensator do silnika elektrycznego na 220 V, warto kierować się proporcjami podanymi powyżej. Należy jednak monitorować pracę i nagrzewanie silnika po jego podłączeniu. Na przykład, jeśli urządzenie zauważalnie nagrzewa się w trybie z działającym kondensatorem, należy zmniejszyć pojemność tego ostatniego. Ogólnie zaleca się wybór kondensatorów o napięciu roboczym 450 V lub większym.

Wybór kondensatora do silnika elektrycznego to trudne pytanie. Aby zapewnić sprawną pracę urządzenia, należy dokładnie obliczyć wszystkie parametry i wyjść z konkretnych warunków jego pracy i obciążenia.

Funkcją stabilizatorów jest to, że działają one jako pojemnościowe wypełniacze energii dla prostowników z filtrem stabilizującym. Mogą także przesyłać sygnały pomiędzy wzmacniaczami. Aby uruchomić i pracować przez długi czas, w układzie prądu przemiennego silników asynchronicznych stosuje się również kondensatory. Czas pracy takiego układu można zmieniać za pomocą pojemności wybranego kondensatora.

Pierwszym i jedynym głównym parametrem w/w narzędzia jest pojemność. Zależy to od obszaru aktywnego połączenia, który jest izolowany warstwą dielektryka. Warstwa ta jest praktycznie niewidoczna dla ludzkiego oka, szerokość folii tworzy niewielka liczba warstw atomowych.

Jeśli konieczne jest przywrócenie warstwy filmu tlenkowego, stosuje się elektrolit. Aby urządzenie działało prawidłowo, system musi być podłączony do sieci prądu przemiennego o napięciu 220 V i mieć jasno określoną polaryzację.

Oznacza to, że kondensator jest tworzony w celu gromadzenia, przechowywania i przesyłania określonej ilości energii. Po co więc są potrzebne, skoro można podłączyć źródło zasilania bezpośrednio do silnika. To nie takie proste. Jeśli podłączysz silnik bezpośrednio do źródła zasilania, w najlepszym wypadku nie będzie działać, w najgorszym się przepali.

Aby silnik trójfazowy mógł pracować w obwodzie jednofazowym, potrzebne jest urządzenie, które potrafi przesunąć fazę o 90° na zacisku roboczym (trzecim). Kondensator pełni także rolę swego rodzaju cewki indukcyjnej, ponieważ przepływa przez niego prąd przemienny - jego przepięcia są wyrównywane dzięki temu, że przed pracą w kondensatorze równomiernie gromadzą się na nim ładunki ujemne i dodatnie płytek, a następnie przesyłane do urządzenia odbiorczego.

Istnieją 3 główne typy kondensatorów:

• Elektrolityczny;
• Niepolarny;
• Polarny.

Opis rodzajów kondensatorów i obliczanie pojemności właściwej

Wybierając najlepszą opcję, należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Jeżeli połączenie następuje przez sieć jednofazową o napięciu 220 V, do uruchomienia należy zastosować mechanizm przesuwania fazy. Co więcej, powinny być dwa z nich, nie tylko dla samego kondensatora, ale także dla silnika. Wzory stosowane do obliczenia pojemności właściwej kondensatora zależą od rodzaju podłączenia do układu, są tylko dwa z nich: trójkąt i gwiazda.

I 1 – znamionowy prąd fazowy silnika, A (ampery, najczęściej podawany na opakowaniu silnika);

Sieć U – napięcie sieciowe (najbardziej standardowe opcje to 220 i 380 V). Są też wyższe napięcia, ale one wymagają zupełnie innego rodzaju połączeń i mocniejszych silników.

Sp = środa + spółka

gdzie Cn to pojemność początkowa, Cp to pojemność robocza, Co to pojemność przełączana.

Aby nie męczyć się z obliczeniami, mądrzy ludzie wyprowadzili średnie, optymalne wartości, znając optymalną moc silników elektrycznych, która jest oznaczona przez M. Ważną zasadą jest to, że moc rozruchowa powinna być większa niż pojemność robocza.

Przy mocach od 0,4 do 0,8 kW: pojemność robocza – 40 µF, moc startowa – 80 µF, od 0,8 do 1,1 kW: odpowiednio 80 µF i 160 µF. Od 1,1 do 1,5 kW: Av – 100 µF, Sp – 200 µF. Od 1,5-2,2 kW: Av – 150 µF, Sp 250 µF; Przy 2,2 kW moc robocza powinna wynosić co najmniej 230 μF, a moc początkowa powinna wynosić 300 μF.

Po podłączeniu silnika przeznaczonego do pracy przy napięciu 380 V do sieci prądu przemiennego o napięciu 220 V traci się połowę mocy znamionowej, chociaż nie wpływa to na prędkość obrotową wirnika. Przy obliczaniu mocy jest to ważny czynnik, straty te można zmniejszyć za pomocą schematu połączeń „delta”, sprawność silnika w tym przypadku wyniesie 70%.

Lepiej nie stosować kondensatorów polarnych w systemie podłączonym do sieci prądu przemiennego, w tym przypadku warstwa dielektryczna ulega zniszczeniu, a urządzenie nagrzewa się, w wyniku czego następuje zwarcie

Schemat połączeń „Trójkąt”

Samo połączenie jest stosunkowo łatwe; przewód przewodzący prąd jest podłączony do i od zacisków silnika (lub silnika). Oznacza to, że jeśli weźmiemy to prościej, jest to silnik, zawierający trzy przewodniki przewodzące prąd. 1 – zero, 2 – praca, 3 – faza.

Przewód zasilający jest pozbawiony izolacji i w uzwojeniu niebieskim i brązowym znajdują się dwie główne żyły, brązowa jest podłączona do zacisku 1, do niego podłączony jest również jeden z przewodów kondensatora, drugi przewód kondensatora jest podłączony do drugiego zacisku roboczego, a niebieski przewód zasilający jest podłączony do fazy.

Jeśli moc silnika jest mała, do półtora kW, w zasadzie można zastosować tylko jeden kondensator. Ale podczas pracy z obciążeniami i dużymi mocami obowiązkowe jest użycie dwóch kondensatorów, są one połączone szeregowo, ale pomiędzy nimi znajduje się mechanizm spustowy, popularnie zwany „termicznym”, który wyłącza kondensator po osiągnięciu wymaganej objętości.

Szybkie przypomnienie, że kondensator rozruchowy o niższej mocy zostanie włączony na krótki czas w celu zwiększenia momentu rozruchowego. Swoją drogą modne jest stosowanie wyłącznika mechanicznego, który użytkownik sam włączy na określony czas.

Musisz zrozumieć, że samo uzwojenie silnika ma już połączenie w gwiazdę, ale elektrycy używają przewodów, aby przekształcić je w trójkąt. Najważniejsze tutaj jest rozprowadzenie przewodów prowadzących do skrzynki przyłączeniowej.

Schemat połączeń „Trójkąt” i „Gwiazda”

Schemat połączeń „Gwiazda”

Ale jeśli silnik ma 6 wyjść - zaciski do podłączenia, należy go rozwinąć i sprawdzić, które zaciski są ze sobą połączone. Następnie jest ponownie podłączony do tego samego trójkąta.

W tym celu należy zmienić zworki, powiedzmy, że na silniku są 2 rzędy zacisków, po 3 każdy, są one ponumerowane od lewej do prawej (123.456), za pomocą przewodów łączy się je szeregowo od 1 do 4, 2 do 5, 3 do 6, najpierw musisz znaleźć dokumenty regulacyjne i sprawdzić, który przekaźnik zaczyna i kończy uzwojenie.

W tym przypadku warunkowe 456 stanie się: zero, praca i faza - odpowiednio. Kondensator jest do nich podłączony, podobnie jak w poprzednim obwodzie.

Po podłączeniu kondensatorów pozostaje tylko przetestować zmontowany obwód, najważniejsze jest, aby nie pomylić kolejności podłączania przewodów.

Każdy obiekt zasilany jest początkowo prądem trójfazowym. Głównym powodem jest zastosowanie w elektrowniach generatorów z uzwojeniami trójfazowymi, przesuniętymi w fazie względem siebie o 120 stopni i generującymi trzy napięcia sinusoidalne. Jednak przy dalszej dystrybucji prądu do konsumenta dostarczana jest tylko jedna faza, do której podłączony jest cały istniejący sprzęt elektryczny.

Czasami istnieje potrzeba zastosowania niestandardowych urządzeń, dlatego trzeba rozwiązać problem wyboru kondensatora do silnika trójfazowego. Z reguły konieczne jest obliczenie wydajności danego elementu, która zapewni stabilną pracę urządzenia.

Zasada podłączenia urządzenia trójfazowego do jednej fazy

We wszystkich mieszkaniach i większości domów prywatnych całe wewnętrzne zaopatrzenie w energię odbywa się za pośrednictwem sieci jednofazowych. W takich warunkach czasami konieczne jest wykonanie . Operacja ta jest całkiem możliwa z fizycznego punktu widzenia, gdyż poszczególne fazy różnią się od siebie jedynie przesunięciem czasowym. Takie przesunięcie można łatwo zorganizować włączając do obwodu dowolne elementy reaktywne - pojemnościowe lub indukcyjne. To oni pełnią funkcję urządzeń przesuwających fazę, gdy stosowane są elementy robocze i rozruchowe.

Należy wziąć pod uwagę, że samo uzwojenie stojana ma indukcyjność. W związku z tym wystarczy podłączyć kondensator o określonej pojemności poza silnikiem. Jednocześnie uzwojenia stojana są połączone w taki sposób, że pierwsze z nich przesuwa fazę drugiego uzwojenia w jednym kierunku, a w trzecim uzwojeniu kondensator wykonuje tę samą procedurę, tylko w drugim kierunku. W rezultacie powstają wymagane fazy w ilości trzech, wyodrębnione z jednofazowego przewodu zasilającego.

Zatem silnik trójfazowy działa jako obciążenie tylko dla jednej fazy podłączonego zasilania. W rezultacie powstaje brak równowagi w zużytej energii, co negatywnie wpływa na ogólne działanie sieci. Dlatego zaleca się krótkotrwałe stosowanie tego trybu w przypadku silników elektrycznych małej mocy. Można wykonać podłączenie uzwojeń do sieci jednofazowej.

Schematy podłączenia silnika trójfazowego do sieci jednofazowej

Jeśli planowane jest podłączenie trójfazowego silnika elektrycznego do sieci jednofazowej, zaleca się preferowanie połączenia w trójkąt. Ostrzega o tym tabliczka informacyjna przymocowana do obudowy. W niektórych przypadkach pojawia się tutaj oznaczenie „Y”, co oznacza połączenie w gwiazdę. Zaleca się ponowne podłączenie uzwojeń w układzie trójkąta, aby uniknąć dużych strat mocy.

Silnik elektryczny jest podłączony do jednej z faz sieci jednofazowej, a pozostałe dwie fazy są tworzone sztucznie. W tym celu stosuje się kondensator roboczy (Cp) i kondensator rozruchowy (Sp). Już na samym początku rozruchu silnika wymagany jest wysoki prąd rozruchowy, którego sam kondensator roboczy nie jest w stanie zapewnić. Na ratunek przychodzi kondensator rozruchowy lub rozruchowy, połączony równolegle z kondensatorem roboczym. Przy małej mocy silnika ich osiągi są równe. Specjalnie produkowane kondensatory rozruchowe są oznaczone jako „Starting”.

Urządzenia te działają jedynie w okresach rozruchu w celu rozpędzenia silnika do wymaganej mocy. Następnie wyłącza się go za pomocą przycisku lub podwójnego wyłącznika.

Rodzaje kondensatorów rozruchowych

Małe silniki elektryczne, których moc nie przekracza 200-400 watów, mogą działać bez urządzenia rozruchowego. Dla nich wystarczy jeden działający kondensator. Jeśli jednak na początku występują znaczne obciążenia, koniecznie stosuje się dodatkowe kondensatory rozruchowe. Jest on połączony równolegle z kondensatorem roboczym i podczas przyspieszania utrzymywany jest w pozycji włączonej za pomocą specjalnego przycisku lub przekaźnika.

Aby obliczyć pojemność elementu początkowego, należy pomnożyć pojemność kondensatora roboczego przez współczynnik równy 2 lub 2,5. Podczas przyspieszania silnik potrzebuje coraz mniej mocy. W związku z tym nie należy stale włączać kondensatora rozruchowego. Wysoka wydajność przy dużych prędkościach doprowadzi do przegrzania i awarii urządzenia.

Standardowa konstrukcja kondensatora składa się z dwóch płytek umieszczonych naprzeciw siebie i oddzielonych warstwą dielektryka. Wybierając konkretny element, należy wziąć pod uwagę jego parametry i właściwości techniczne.

Wszystkie kondensatory są prezentowane w trzech głównych typach:

• Polarny. Nie można obsługiwać silników elektrycznych podłączonych do prądu przemiennego. Zapadająca się warstwa dielektryka może prowadzić do nagrzania urządzenia i w konsekwencji zwarcia.
• Niepolarny. Otrzymał największą dystrybucję. Mogą pracować w dowolnych wariantach podłączenia ze względu na identyczne oddziaływanie płytek z dielektrykiem i źródłem prądu.
• Elektrolityczny. W tym przypadku elektrody są cienką warstwą tlenku. Mogą osiągnąć maksymalną możliwą pojemność do 100 tysięcy uF, idealną dla silników o niskiej częstotliwości.

Dobór kondensatora do silnika trójfazowego

Kondensatory przeznaczone do silnika trójfazowego muszą mieć dość dużą pojemność - od dziesiątek do setek mikrofaradów. Kondensatory elektrolityczne nie nadają się do tych celów, ponieważ wymagają połączenia jednobiegunowego. Oznacza to, że specjalnie dla tych urządzeń konieczne będzie utworzenie prostownika z diodami i rezystancjami.

Stopniowo elektrolit w takich kondensatorach wysycha, co prowadzi do utraty pojemności. Ponadto podczas pracy elementy te czasami eksplodują. Jeśli nadal decydujesz się na korzystanie z urządzeń elektrolitycznych, musisz wziąć te cechy pod uwagę.

Klasycznymi przykładami są elementy pokazane na rysunku. Kondensator roboczy pokazano po lewej stronie, a kondensator rozruchowy po prawej.

Dobór kondensatora do silnika trójfazowego przeprowadza się eksperymentalnie. Moc działającego urządzenia dobierana jest z szybkością 7 μF na 100 W mocy. Dlatego 600 W będzie odpowiadać 42 µF. Kondensator rozruchowy ma co najmniej 2-krotność pojemności roboczej. Zatem 2 x 45 = 90 uF byłoby najbardziej odpowiednią wartością.

Wyboru dokonuje się stopniowo, w oparciu o pracę silnika, ponieważ jego rzeczywista moc zależy bezpośrednio od pojemności zastosowanych kondensatorów. Ponadto można to zrobić za pomocą specjalnego stołu. Jeśli pojemność będzie niewystarczająca, silnik straci moc, a w przypadku nadmiaru mocy nastąpi przegrzanie z powodu nadmiernego prądu. Jeśli kondensator zostanie wybrany prawidłowo, silnik będzie działał normalnie, bez szarpnięć i obcych dźwięków. Dokładniej dobieramy urządzenie poprzez obliczenia wykonane przy użyciu specjalnych wzorów.

Obliczanie pojemności

Pojemność kondensatora silnika elektrycznego oblicza się na podstawie schematu połączeń uzwojeń - gwiazda lub trójkąt.

W obu przypadkach stosuje się ogólny wzór obliczeniowy: C slave = k x I f /U sieć, dla której wszystkie parametry mają następujące oznaczenia:

• k - jest specjalnym współczynnikiem. Jego wartość wynosi 2800 dla obwodu w gwiazdę i 4800 dla obwodu w trójkąt.
• Jeśli - prąd znamionowy stojana podany na tabliczce informacyjnej. Jeżeli odczytanie jest niemożliwe, pomiarów dokonuje się za pomocą specjalnych cęgów pomiarowych.
• Usieć to napięcie zasilania 220 woltów.

Zastępując wszystkie niezbędne wartości, możesz łatwo obliczyć, jaką pojemność będzie miał kondensator roboczy (μF). Podczas obliczeń należy wziąć pod uwagę prąd dostarczany do uzwojenia fazowego stojana. Nie powinna ona przekraczać wartości znamionowej, podobnie jak obciążenie silnika z kondensatorem nie powinno przekraczać 60-80% mocy znamionowej podanej na tabliczce informacyjnej.

Jak podłączyć kondensatory rozruchowe i robocze

Rysunek pokazuje najprostszy schemat podłączenia elementów początkowych i roboczych. Pierwszy z nich jest zainstalowany na górze, a drugi na dole. Jednocześnie do silnika podłączony jest przycisk włączania i wyłączania. Najważniejsze jest dokładne zrozumienie przewodów, aby nie pomylić końcówek.

Schemat ten umożliwia przeprowadzenie wstępnej kontroli z niedokładnym oszacowaniem. Stosuje się go także po ostatecznym wyborze najbardziej optymalnej wartości.

Wybór ten przeprowadza się eksperymentalnie przy użyciu kilku kondensatorów o różnych pojemnościach. Po połączeniu równoległym ich całkowita moc wzrośnie. W tej chwili należy monitorować pracę silnika. Jeśli praca jest stabilna i płynna, w tym przypadku można kupić kondensator o pojemności równej sumie pojemności elementów testowych.

W gospodarstwie domowym czasami zachodzi potrzeba uruchomienia 3-fazowego asynchronicznego silnika elektrycznego (AM). Jeśli masz sieć 3-fazową, nie jest to trudne. W przypadku braku sieci 3-fazowej silnik można uruchomić z sieci jednofazowej, dodając kondensatory do obwodu.

Strukturalnie IM składa się z części stacjonarnej - stojana i części ruchomej - wirnika. Uzwojenia są umieszczone w szczelinach stojana. Uzwojenie stojana jest uzwojeniem trójfazowym, którego przewody są równomiernie rozmieszczone na obwodzie stojana i ułożone fazowo w szczelinach o odległości kątowej 120 el. stopni. Końce i początki uzwojeń wyprowadzone są do puszki przyłączeniowej. Uzwojenia tworzą pary biegunów. Znamionowa prędkość obrotowa wirnika silnika zależy od liczby par biegunów. Większość ogólnych silników przemysłowych ma 1-3 pary biegunów, rzadziej 4. IM z dużą liczbą par biegunów mają niską sprawność, większe wymiary i dlatego są rzadko używane. Im więcej par biegunów, tym niższa prędkość wirnika silnika. Ogólne silniki przemysłowe produkowane są z kilkoma standardowymi prędkościami obrotowymi wirnika: 300, 1000, 1500, 3000 obr/min.

Wirnik IM jest wałem, na którym znajduje się zwarte uzwojenie. W silnikach małej i średniej mocy uzwojenie wykonuje się najczęściej poprzez wlanie roztopionego stopu aluminium w rowki rdzenia wirnika. Razem z prętami odlewane są pierścienie zwierające i łopatki końcowe, które wentylują maszynę. W maszynach dużej mocy uzwojenie wykonane jest z prętów miedzianych, których końce są łączone ze zwartymi pierścieniami poprzez spawanie.

Kiedy IM jest włączony w sieci trójfazowej, prąd zaczyna płynąć przez uzwojenia kolejno w różnym czasie. W jednym okresie prąd przepływa wzdłuż bieguna fazy A, w drugim wzdłuż bieguna fazy B, w trzecim wzdłuż bieguna fazy C. Przepływając przez bieguny uzwojeń, prąd naprzemiennie wytwarza wirujący magnes pole, które oddziałuje z uzwojeniem wirnika i powoduje jego obrót, jakby popychając go w różnych płaszczyznach w różnym czasie.

Jeśli włączysz IM w sieci 1-fazowej, moment obrotowy zostanie wytworzony tylko przez jedno uzwojenie. Taki moment będzie działał na wirnik w jednej płaszczyźnie. Ten moment nie wystarczy, aby poruszyć i obrócić rotor. Aby wytworzyć przesunięcie fazowe prądu biegunowego względem fazy zasilania, na ryc. 1 zastosowano kondensatory przesuwające fazę.

Kondensatory można stosować dowolnego typu, z wyjątkiem elektrolitycznych. Dobrze nadają się kondensatory takie jak MBGO, MBG4, K75-12, K78-17. Niektóre dane dotyczące kondensatorów przedstawiono w tabeli 1.

Jeśli konieczne jest uzyskanie określonej pojemności, kondensatory należy połączyć równolegle.

Główne charakterystyki elektryczne IM podano w karcie katalogowej, rys. 2.

Ryc.2

Z paszportu wynika, że ​​silnik jest trójfazowy, o mocy 0,25 kW, 1370 obr./min, istnieje możliwość zmiany schematu połączeń uzwojeń. Schemat połączeń uzwojeń to odpowiednio „trójkąt” przy napięciu 220 V, „gwiazda” przy napięciu 380 V, odpowiednio, prąd wynosi 2,0/1,16 A.

Schemat połączenia w gwiazdę pokazano na rys. 3. Dzięki temu połączeniu do uzwojeń silnika elektrycznego pomiędzy punktami AB (napięcie liniowe U l) dostarczane jest napięcie wielokrotnie większe niż napięcie między punktami AO (napięcie fazowe U f).

Rys.3 Schemat połączenia w gwiazdę.

Zatem napięcie liniowe jest kilkakrotnie większe niż napięcie fazowe: . W tym przypadku prąd fazowy I f jest równy prądowi liniowemu I l.

Spójrzmy na schemat połączeń trójkąta na ryc. 4:

Rys.4 Schemat połączenia w trójkąt

Przy takim połączeniu napięcie liniowe U L jest równe napięciu fazowemu U f., a prąd w linii I l jest razy większy niż prąd fazowy I f:.

Tak więc, jeśli IM jest zaprojektowany na napięcie 220/380 V, to aby podłączyć go do napięcia fazowego 220 V, stosuje się „trójkątny” schemat połączeń uzwojeń stojana. A do podłączenia do napięcia liniowego 380 V - połączenie w gwiazdę.

Aby uruchomić ten IM z sieci jednofazowej o napięciu 220 V, należy załączyć uzwojenia zgodnie z układem „trójkąt”, rys. 5.

Rys.5 Schemat połączeń uzwojeń EM według schematu „trójkąta”.

Schemat połączeń uzwojeń w skrzynce wyjściowej pokazano na ryc. 6

Rys.6 Podłączenie w skrzynce wyjściowej ED według schematu „trójkąta”.

Aby podłączyć silnik elektryczny w obwodzie „gwiazdowym”, konieczne jest podłączenie uzwojeń dwufazowych bezpośrednio do sieci jednofazowej, a trzeciego przez kondensator roboczy C p do dowolnego przewodu sieciowego na ryc. 6.

Podłączenie w skrzynce zaciskowej obwodu w gwiazdę pokazano na rys. 7.

Rys. 7 Schemat podłączenia uzwojeń EM według schematu „gwiazda”.

Schemat połączeń uzwojeń w skrzynce wyjściowej pokazano na ryc. 8

Rys.8 Podłączenie w skrzynce wyjściowej ED według schematu „gwiazda”.

Pojemność kondensatora roboczego C p dla tych obwodów oblicza się według wzoru:
,
gdzie I n - prąd znamionowy, U n - znamionowe napięcie robocze.

W naszym przypadku, aby włączyć obwód „trójkątny”, pojemność kondensatora roboczego wynosi C p = 25 µF.

Napięcie robocze kondensatora powinno być 1,15 razy większe od napięcia znamionowego sieci zasilającej.

Aby uruchomić IM o małej mocy, zwykle wystarcza kondensator roboczy, ale przy mocy większej niż 1,5 kW silnik albo się nie uruchamia, albo bardzo powoli przyspiesza, dlatego konieczne jest również zastosowanie kondensatora rozruchowego C p Pojemność kondensatora rozruchowego powinna być 2,5-3 razy większa niż pojemność kondensatora roboczego.

Schemat połączeń uzwojeń silnika elektrycznego połączonych w trójkąt za pomocą kondensatorów rozruchowych C p pokazano na ryc. 9.

Rys. 9 Schemat podłączenia uzwojeń EM według schematu „trójkąta” z wykorzystaniem kondensatów wyjściowych

Schemat połączeń uzwojeń silnika gwiazdowego za pomocą kondensatorów rozruchowych pokazano na ryc. 10.

Rys. 10 Schemat podłączenia uzwojeń EM w układzie „gwiazda” z wykorzystaniem kondensatorów rozruchowych.

Kondensatory rozruchowe C p podłącza się równolegle do kondensatorów roboczych za pomocą przycisku KN na czas 2-3 s. W takim przypadku prędkość obrotowa wirnika silnika elektrycznego powinna wynosić 0,7…0,8 znamionowej prędkości obrotowej.

Aby uruchomić IM za pomocą kondensatorów rozruchowych, wygodnie jest użyć przycisku Ryc. 11.

Ryc.11

Strukturalnie przycisk jest przełącznikiem trójbiegunowym, którego jedna para styków zamyka się po naciśnięciu przycisku. Po zwolnieniu styki otwierają się, a pozostała para styków pozostaje włączona do momentu naciśnięcia przycisku stop. Środkowa para styków pełni funkcję przycisku KN (rys. 9, rys. 10), poprzez który podłączane są kondensatory rozruchowe, pozostałe dwie pary pełnią funkcję przełącznika.

Może się okazać, że w skrzynce przyłączeniowej silnika elektrycznego końcówki uzwojeń fazowych wykonane są wewnątrz silnika. Wtedy IM można podłączyć tylko według schematów na rys. 7, rys. 10, w zależności od mocy.

Istnieje również schemat podłączenia uzwojeń stojana trójfazowego silnika elektrycznego - gwiazda częściowa Ryc. 12. Wykonanie połączenia według tego schematu jest możliwe jeżeli początki i końce uzwojeń fazowych stojana zostaną wyprowadzone do puszki przyłączeniowej.

Ryc.12

Wskazane jest podłączenie silnika elektrycznego zgodnie z tym schematem, gdy konieczne jest wytworzenie momentu rozruchowego przekraczającego moment nominalny. Potrzeba ta pojawia się w napędach mechanizmów o trudnych warunkach rozruchu, przy uruchamianiu mechanizmów pod obciążeniem. Należy zauważyć, że prąd powstały w przewodach zasilających przekracza prąd znamionowy o 70-75%. Należy to wziąć pod uwagę przy wyborze przekroju przewodu do podłączenia silnika elektrycznego.

Pojemność kondensatora roboczego C p dla obwodu na ryc. 12 oblicza się ze wzoru:
.

Pojemność kondensatorów rozruchowych powinna być 2,5-3 razy większa niż pojemność C r. Napięcie robocze kondensatorów w obu obwodach powinno być 2,2 razy większe od napięcia znamionowego.

Zazwyczaj końcówki uzwojeń stojana silników elektrycznych są oznaczone metalowymi lub kartonowymi przywieszkami wskazującymi początek i koniec uzwojeń. Jeśli z jakiegoś powodu nie ma tagów, wykonaj następujące czynności. W pierwszej kolejności określa się przynależność przewodów do poszczególnych faz uzwojenia stojana. Aby to zrobić, weź dowolny z 6 zewnętrznych zacisków silnika elektrycznego i podłącz go do dowolnego źródła zasilania, a drugi zacisk źródła podłącz do lampki kontrolnej i drugim przewodem od lampy dotykaj naprzemiennie pozostałych 5 zaciski uzwojenia stojana, aż zaświeci się lampka. Gdy lampka się zaświeci, oznacza to, że 2 zaciski należą do tej samej fazy. Tradycyjnie oznaczmy początek pierwszego przewodu C1 znacznikami, a jego koniec - C4. Podobnie znajdziemy początek i koniec drugiego uzwojenia i oznaczymy je C2 i C5, a początek i koniec trzeciego - C3 i C6.

Kolejnym i głównym etapem będzie określenie początku i końca uzwojeń stojana. Aby to zrobić, zastosujemy metodę selekcji, która jest stosowana w przypadku silników elektrycznych o mocy do 5 kW. Połączmy wszystkie początki uzwojeń fazowych silników elektrycznych zgodnie z wcześniej połączonymi znacznikami w jeden punkt (za pomocą obwodu w gwiazdę) i podłączmy silnik elektryczny do sieci jednofazowej za pomocą kondensatorów.

Jeśli silnik od razu bez silnego buczenia osiągnie obroty znamionowe, oznacza to, że wszystkie początki lub wszystkie końce uzwojenia osiągnęły wspólny punkt. Jeżeli po włączeniu silnik mocno szumi, a wirnik nie może osiągnąć prędkości znamionowej, należy zamienić zaciski C1 i C4 w pierwszym uzwojeniu. Jeśli to nie pomoże, końcówki pierwszego uzwojenia należy przywrócić do pierwotnego położenia i teraz zamieniono miejscami zaciski C2 i C5. Zrobić to samo; dla trzeciej pary, jeśli silnik nadal brzęczy.

Przy wyznaczaniu początków i końców uzwojeń należy bezwzględnie przestrzegać przepisów bezpieczeństwa. W szczególności dotykając zacisków uzwojenia stojana, należy trzymać przewody wyłącznie za część izolowaną. Trzeba to zrobić również dlatego, że silnik elektryczny ma wspólny stalowy rdzeń magnetyczny i na zaciskach innych uzwojeń może pojawić się duże napięcie.

Aby zmienić kierunek obrotu wirnika IM podłączonego do sieci jednofazowej zgodnie z obwodem „trójkąta” (patrz ryc. 5), wystarczy podłączyć uzwojenie trzeciej fazy stojana (W) przez przewód kondensator do zacisku drugiej fazy uzwojenia stojana (V).

Aby zmienić kierunek obrotu IM podłączonego do sieci jednofazowej zgodnie z obwodem „gwiazdowym” (patrz ryc. 7), należy podłączyć uzwojenie trzeciej fazy stojana (W) przez kondensator do zacisku drugiego uzwojenia (V).

Sprawdzając stan techniczny silników elektrycznych, często z rozczarowaniem można zauważyć, że po dłuższej pracy pojawiają się zewnętrzne hałasy i wibracje, a wirnik trudno jest obrócić ręcznie. Przyczyną może być zły stan łożysk: bieżnie pokryte są rdzą, głębokie rysy i wgniecenia, uszkodzone są poszczególne kulki i klatka. We wszystkich przypadkach konieczne jest sprawdzenie silnika elektrycznego i wyeliminowanie istniejących usterek. W przypadku drobnych uszkodzeń wystarczy umyć łożyska benzyną i nasmarować.