Однофазное подключение

Однофазная и трехфазная электрическая сеть

 

Вступление

Здравствуй Уважаемый читатель сайта Elesant.ru. Электрический ток «доставляется» до потребителя по высоковольтным линиям электропередач. Электрический ток линий электропередач имеет высокое напряжение и напрямую не может использоваться потребителями. Для повседневного использования электрического тока доставленного ЛЭП его напряжение нужно понизить.

Для этого возле потребителей устанавливаются специальные трансформаторные подстанции. Трансформаторные подстанции понижают высоковольтное напряжение до номинальных значений пригодных для использования. Остановимся немного на подстанциях.

Трансформаторная подстанция

Трансформаторные подстанции это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электроэнергии от линий электропередач.

Состоят подстанции из понижающего трансформатора, распределительного устройства (РУ) и устройств управления.

По способу строительства и расположения подстанции подразделяются на пристроенные, встроенные, внутрецеховые. Для загорода наиболее распространены мачтовые и столбовые подстанции.

Основным элементом подстанции является понижающий трансформатор. Понижающие трансформаторы могут быть трехфазные и однофазные. Однофазные трансформаторы используются в комплексе с трехфазными трансформаторами и в основном в сельской местности.

Понижается напряжение в трансформаторах до номинального рабочего напряжения 380 или 220 вольт. Называются эти напряжения линейным и фазным соответственно. А питание потребителей называется соответственно трехфазным и однофазным. Рассмотрим виды питания потребителей подробнее.

Однофазное электрическое питание

Однофазное электропитание запитывает потребителя от одной фазной линии и линии нулевого рабочего провода. Линии для однофазного питания называют однофазными электрическими сетями. Номинальное рабочее напряжение однофазных электрических сетей составляет 220 вольт.

Сами однофазные сети тоже можно разделить в зависимости от рабочих проводников.

Однофазная двухпроводная сеть

В однофазных двухпроводных сетях для электропитания используются два провода: фазного(L) и нулевого (N). Такая электрическая сеть не предусматривает заземление электроприборов. Двухпроводная электрическая сеть была да и остается самой распространенной в старом жилом фонде.

Если у вас дома проводка выполнена проводами с алюминиевыми жилами, скорее всего у вас двухпроводная электрическая сеть.

Пример схемы: однофазная двухпроводная сеть в квартире

Однофазная трехпроводная сеть

В однофазных трехпроводных сетях используются три провода: фазного(L), нулевого (N) и защитного, заземляющего. Третий заземляющий провод предназначен для дополнительной защиты человека от поражений электрическим током. Соединение заземляющего провода с корпусами электроприборов (заземление), позволяет отключать электропитание при замыкании фазного провода на корпус прибора (короткого фазного замыкания). Обозначается PE.

Заземление защищает не только человека от поражений электротоком, но и спасает сами электроприборы от перегораний.

Пример схемы:однофазная трехпроводная сеть в квартире

Трехфазное электрическое питание

При трехфазном питании в электрощит квартиры или ВРУ дома заводится три питающие фазы(L1;L2;L3) и нулевой рабочий проводник(N). Номинальное рабочее напряжение между любыми фазными проводами составляет 380 вольт. Напряжение между любым фазным проводом и рабочим нулем составляет 220 вольт. От электрощита проводка, распределяется по квартире или дому, согласно схеме электропроводки, обеспечивая 220 вольтовое или з80 вольтовое питание для электроприборов.

При расчете трехфазной электросети важно правильно распределить нагрузку между тремя фазами. Неравномерное распределение нагрузки между фазами приведут к перекосу фаз, сильный перекос фаз приведет к аварийной ситуации вплоть до обгорания одной из фаз.

Распределить трехфазное питание по квартире или дому можно электрокабелями с четырьмя или пятью проводами

Трехфазная четырехпроводная электрическая сеть

При четырехпроводной электропроводки электропитание происходит от трех фазных проводов и рабочего нуля. От электрощитка или распределительной коробки проводка распределяется по розеткам и светильникам двумя проводами: каждым фазным и нулевым(L1-N; L2-N; L3-N).Напряжением 220 вольт. На схемах фазы могут обозначаться А, В, С.

Пример схемы: трехфазная четырехпроводная сеть в квартире

Трехфазная пятипроводная электрическая сеть

В трехфазной пятипроводной электрической сети «появляется» пятый заземляющий провод, выполняющий защитные функции. Обозначается (PE)

Важно! Во всех трехфазных сетях важно равномерное распределение нагрузки (потребляемой мощности) между фазами. Опредилять нагрузку сети при трехфазном питании нельзя по основному закону электротехники, зокону Ома. Для расчетов нужно учитывать коэффициент мощности(cosф) и коэффициент спроса (Кспроса). Обычно для квартир cosф=0,90-0,93;Кспроса=0,8. Значение 0,8 принимается, если потребителей более 5.

Пример схемы:трехфазная пятипроводная сеть в квартире

Нормативные ссылки

Правила Устройства Электроустановок(ПУЭ),издание 7.

Другие статьи раздела: Электрические сети

 

 

Похожие статьи

Что лучше для частного дома – однофазный или трехфазный ввод?

Если вы планируете подключить частный дом к электрическим сетям, то стает вопрос о том, какой ввод в дом выбрать. В данной статье рассмотрим, что лучше для частного дома – однофазный или трехфазный ввод. Если сравнивать нагрузку современных бытовых электроприборов с нагрузкой электроприборов двадцатилетней давности, то можно сделать вывод, что количество потребляемой электроэнергии сегодня выросло в несколько раз. Причем наблюдается тенденция постоянного увеличения потребляемой электрической энергии на душу населения. Это связано, прежде всего, с тем, что в каждом доме появилось огромное количество бытовых электроприборов, характеризующихся большой мощностью и соответственно большим количеством потребляемой электрической энергии. Если раньше лимит нагрузки электропроводки одной квартиры (дома) был 8-10 А, то сейчас такого лимита хватит для одного электрического чайника, нагрузка которого составляет 10 А. Чем отличает однофазный электрический ввод от трехфазного? Практически все бытовые электроприборы рассчитаны для работы в однофазной сети переменного тока. То есть для подключения бытового электроприбора необходимо одна фаза и нулевой проводник. Однофазный ввод – одна фаза и нулевой проводник, трехфазный ввод – соответственно три фазы и нулевой проводник. Исходя из этого, можно сделать вывод, что принципиальное отличие трехфазного ввода от однофазного ввода – это количество фаз.

Преимущества трехфазного ввода в частном доме

Преимущества трехфазного ввода в частном доме очевидны. Вы можете одну фазу использовать для питания электропроводки дома, вторую фазу для питания наиболее мощный бытовых приборов дома, например кухни, а третью для электроснабжения гаража и других вспомогательных помещений на территории частного дома. Кроме того, у вас есть еще одно преимущество – возможность подключения трехфазных потребителей электрической энергии, что особенно актуально для частного дома. Например, трехфазный сварочный аппарат, электрическая плита, обогреватель, водяной насос, а также другие устройства с асинхронными трехфазными двигателями (молотилки для зерна, компрессоры и т.п.). Основное преимущество использования трехфазных электроприборов – это отсутствие перекоса фаз в электрической сети, так как нагрузка данных электроприборов равномерно распределяется на три фазы электрической сети. Следует отметить, что при использовании трехфазного ввода стает вопрос о равномерном распределении нагрузки однофазных бытовых электроприборов частного дома. В противном случае, то есть при значительной несимметричности нагрузок, возможен перекос фаз, в частности перекос фазных напряжений. Следовательно, при проектировании трехфазной электропроводки частного дома необходимо произвести правильное распределение нагрузки бытовых однофазных электроприборов. Кроме вышеперечисленного следует выделить еще одну характерную особенность трехфазного ввода в частный дом – значительно больший размер учетно-распределительного электрического щитка по сравнению с однофазным щитком. В первую очередь это связано с тем, что трехфазный счетчик значительно больше однофазного. Что касается модульных защитных аппаратов, то для трехфазных автоматических выключателей, устройств защитного отключения необходимо значительно больше модульных мест в распределительном электрическом щите. Кроме того, схема электропроводки частного дома с трехфазным вводом характеризуется большим, по сравнению с однофазной проводкой, количеством линий и соответственно защитных аппаратов, для которых также необходимо предусмотреть место в квартирном щитке. Проблема большого размера трехфазного учетно-распределительного щитка частного дома решаема. Не обязательно устанавливать щиток внутри дома, его можно установить на улице. Если вы решили установить распределительный щиток на улице, то обратите особое внимание на степень защиты корпуса IP. Как правило, степень защиты корпуса щитка, предназначенного для монтажа вне помещений – IP31 или IP54. Для обеспечения удобства обслуживания электропроводки частного дома можно предусмотреть установку нескольких распределительных щитков. Например, на улице можно установить щиток типа ЩРУН-3/12, в котором будет расположен прибор учета электрической энергии, а также вводные аппараты защиты. В доме будет установлен небольшой пластиковый бокс Тусо 68112 СП 12, рассчитанный на 12 модульных мест, в котором будут расположены аппараты защиты линий электропроводки дома. В гараже или другом сооружении на территории частного дома может быть установлен еще одни аналогичный щиток. В общем, вы можете спроектировать схему электропроводки частного дома в соответствии со своими потребностями и удобством дальнейшего обслуживания. Что касается лимитов потребляемой мощности, то в данном случае существует заблуждение о том, что трехфазный ввод – это значительно больший лимит потребляемой мощности. В данном случае все зависит от установленных норм энергоснабжающей компании, которая осуществляет подключение частных домов к электрическим сетям. В соответствии с действующими техническими условиями подключения частных домов, может быть установлен одинаковый лимит потребления мощности, как для однофазного ввода, так и для трехфазного. Какой все-таки выбрать ввод  одно- или трехфазный? Если лимит потребления мощности одинаковый, как для однофазного, так и трехфазного ввода, то следует руководствоваться потребностью в использовании трехфазных бытовых электроприборов. Если в хозяйстве у вас нет трехфазных бытовых электроприборов, и в будущем вы не планируете их использовать, то проводить в дом трехфазный ввод не имеет смысла. Кроме вышесказанного, следует отметить, что подключение трехфазного ввода – это довольно кропотливый процесс, который несколько сложнее процедуры подключения однофазного ввода электрической сети. Это, в первую очередь обусловлено тем, что использование трехфазного ввода предусматривает большие требования к пожарной безопасности дома и других сооружений на его территории.

В чем разница между фазами электрического тока (фазы 1, 2, 3 )?

Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже - однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока.

Однофазные сети	Двухфазные сети	Трёхфазные сети
Прохождение тока возможно при замкнутой цепи. Поэтому ток нужно сначала подвести к нагрузке, а затем вернуть назад. При переменном токе провод, подводящий ток — это фаза. Её схемное обозначение L1 (А). Второй называют нулевым. Обозначение — N. Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Между этими проводами напряжение 220 В.	Идёт передача двух переменных токов. Напряжение этих токов сдвинуто по фазе на 90 градусов. Передают токи двумя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми. Это дорого. Поэтому теперь на электростанциях его не генерируют и по линиям электропередач (ЛЭП) не передают.	Передаётся три переменных тока. По фазе их напряжения сдвигаются на 120 градусов. Казалось бы, для передачи тока нужно было задействовать шесть проводов, но, используя соединение источников по схеме «звезда», обходятся тремя (вид схемы похож на латинскую букву Y). Три провода являются фазными, один — нулевой. Экономична. Ток без труда передаётся на далёкие расстояния. Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В. Пара фазный провод и нуль — напряжение 220 В.

Таким образом, электропитание наших домов и квартир может быть однофазным или трёхфазным.

Однофазное электропитание

Однофазноый ток подключают двумя методами: 2-проводным и 3-проводным.

• При первом (двухпроводном) используют два провода. По одному течёт фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Подобным образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, старые дома.
• При втором — добавляют ещё один провод. Называется он заземление (РЕ). Его предназначение спасать жизнь человека, а приборы от поломки.

Трёхфазное электропитание

Распределение трёхфазного питания по дому выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным.

• Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После электрощитка для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами 220В.
• Пятипроводное подключение — добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ).

В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно. Иначе произойдёт перекос фаз. Результат этого явления весьма плачевен и непредсказуем для человеческой жизни и техники.

От того, какая электропроводка в доме зависит и то, какое электрооборудование можно в неё включать.

Например, заземление, а значит и розетки с заземляющим контактом обязательны, когда в сеть включаются:

• приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели,
• электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры (оно необходимо для отвода статического электричества),
• устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока).

А для электропитания двигателей (актуальных для частного дома) нужен трёхфазный ток.

Сколько стоит подключение однофазного и трехфазного электричества?

Затраты на расходные материалы и монтаж оборудования планируются также, исходя из наиболее предпочтительного подключения. И если предсказать стоимость розеток, выключателей, светильников трудно (всё зависит от причуд вашей и дизайнерской фантазии), то цены на монтажные работы приблизительно одинаковы. В среднем это:

• сборка электрощитка, в который устанавливаются автоматы защиты (12 групп) и счетчик стоит от 80$
• монтаж выключателей и розеток 2-6$
• установка точечных светильников 1,5-5$ за единицу.

***

Лично я также задумался про солнечные батареи - на http://220volt.com.ua поизучал немного, теперь пробую структурировать мысли, как и что делать с их подключением...

звезда, треугольник, трехфазная сеть 380В, однофазная сеть 220В

Практически ежедневно мы сталкиваемся с одним и тем же вопросом от наших клиентов: «как подключить электродвигатель к сети питания?»

Самый простой и надежный способ – обратиться к нормальному электрику и не экономить на этом, т.к. зачастую, пытаясь сэкономить, приглашают «дядю Васю», или других отзывчивых «специалистов», которые рядом, но на самом деле слабо понимают, что происходит.
В лучшем случае, эти «профи» звонят и спрашивают – правильно ли я подключаю. Тут ещё есть шанс не спалить двигатель. Сразу становится понятна квалификация «электрика», когда задают такие вопросы, от которых можно просто впасть в ступор (так как именно этому и учат электриков).

Например:
- зачем шесть контактов в двигателе?
- а почему контактов всего три?
- что такое «звезда» и «треугольник»?
- а почему, когда я подключаю трехфазный насос и ставлю поплавковый выключатель, который рвёт одну фазу, двигатель не останавливается?
- а как измерить ток в обмотках?
- что такое пускатель?
и т.п.

Если ваш электрик задаёт такие вопросы, то нужно его отправить туда, откуда он пришёл. Иначе всё закончится сгоревшим электродвигателем, потерей денег, времени, дорогостоящим ремонтом. Давайте попробуем разобраться в схемах подключения электродвигателя к электропитанию.
Для начала нужно понимать, что существуют несколько популярных типов сетей переменного тока:

1. Однофазная сеть 220 В,
2. Трехфазная сеть 220 В (обычно используется на кораблях),
3. Трехфазная сеть 220В/380В,
4. Трехфазная сеть 380В/660В.
Есть ещё на напряжение 6000В и некоторые другие редкие, но их рассматривать не будем.

В трёхфазной сети обычно есть 4 провода (3 фазы и ноль). Может быть ещё отдельный провод «земля». Но бывают и без нулевого провода.

Как определить напряжение в вашей сети?
Очень просто. Для этого нужно измерить напряжение между фазами и между нулём и фазой.

В сетях 220/380 В напряжение между фазами (U1, U2 и U3) будет равно 380 В, а напряжение между нолём и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 220 В.
В сетях 380/660В напряжение между любыми фазами (U1, U2 и U3) будет равно 660В, а напряжение между нулем и фазой (U4, U5 и U6) будет равно 380 В.

Возможные схемы подключения обмоток электродвигателей

Асинхронные электродвигатели имеют три обмотки, каждая из которых имеет начало и конец и соответствует своей фазе. Системы обозначения обмоток могут быть разными. В современных электродвигателях принята система обозначения обмоток U, V и W, а их выводы обозначают цифрой 1 начало обмотки и цифрой 2 – её конец, то есть обмотка U имеет два вывода: U1 и U2, обмотка V – V1 и V2, а обмотка W – W1 и W2.

Однако до сих пор ещё в эксплуатации находятся старые асинхронные двигатели, сделанные во времена СССР и имеющие старую советскую систему маркировки. В них начала обмоток обозначаются C1, C2, C3, а концы - C4, C5, C6. Значит, первая обмотка имеет выводы C1 и C4, вторая - C2 и C5, а третья - C3 и C6.

Обмотки трёхфазных электродвигателей можно подключать по двум различным схемам: звездой (Y) или треугольником (Δ).

Подключение электродвигателя по схеме звезда

Название схемы подключения обусловлено тем, что при соединении обмоток по данной схеме (см. рисунок справа), визуально это напоминает трёхлучевую звезду.

Как видно из схемы подключения электродвигателя, все три обмотки своим одним концом соединены вместе. При таком подключении (сеть 220/380 В), к каждой обмотке отдельно подходит напряжение 220 В, а к двум обмоткам, соединённым последовательно, – напряжение 380 В.

Основным преимуществом подключения электродвигателя по схеме звезда являются небольшие пусковые токи, так как напряжение питания 380 В (межфазное) потребляют сразу 2 обмотки, в отличие от схемы «треугольник». Но при таком подключении мощность питаемого электродвигателя ограничена (главным образом из экономических соображений): обычно по звезде включают относительно слабые электродвигатели.

Подключение электродвигателя по схеме треугольник

Название этой схемы также идёт от графического изображения (см. правый рисунок):

Как видно из схемы подключения электродвигателя – «треугольник», обмотки подключаются последовательно друг к другу: конец первой обмотки соединяется с началом второй и так далее.

То есть к каждой обмотке будет приложено напряжение 380 В (при использовании сети 220/380 В). В этом случае по обмоткам течёт больший ток, по треугольнику обычно включают двигатели большей мощности, чем при соединении по звезде (от 7,5 кВт и выше).

Подключение электродвигателя к трёхфазной сети на 380 В

Последовательность действий такова:

1. Для начала выясняем, на какое напряжение рассчитана наша сеть.
2. Далее смотрим на табличку, которая есть на электродвигателе, она может выглядеть так (звезда Y /треугольник Δ):

Двигатель для однофазной сети 220В
(~ 1, 220В)

Двигатель для трехфазной сети
220В/380В (220/380, Δ / Y)

Двигатель для трехфазной сети 380В
(~ 3, Y, 380В)

Двигатель для трехфазной сети
(380В / 660В (Δ / Y, 380В / 660В)

3. После идентификации параметров сети и параметров электрического подключения электродвигателя (звезда Y /треугольник Δ), переходим к физическому электрическому подключению электродвигателя.
4. Чтобы включить трёхфазный электродвигатель, нужно одновременно подать напряжение на все 3 фазы.
Достаточно частая причина выхода из строя электродвигателя – работа на двух фазах. Это может произойти из-за неисправного пускателя, или при перекосе фаз (когда напряжение в одной из фаз сильно меньше, чем в двух других).
Есть 2 способа подключения электродвигателя:
- использование автоматического выключателя или автомата защиты электродвигателя

Эти устройства при включении подают напряжение сразу на все 3 фазы. Мы рекомендуем ставить именно автомат защиты электродвигателя серии MS, так как его можно настроить в точности на рабочий ток электродвигателя, и он будет чутко отслеживать его повышение в случае перегрузки. Это устройство в момент пуска даёт возможность некоторое время работать на повышенном (пусковом) токе, не отключая двигатель.
Обычный же автомат защиты требуется ставить с превышением номинального тока электродвигателя, с учётом пускового тока (в 2-3 раза выше номинала).
Такой автомат может отключить двигатель только в случае КЗ или его заклинивания, что часто не обеспечивает нужной защиты.

- использование пускателя

Пускатель представляет собой электромеханический контактор, который замыкает каждую фазу с соответствующей обмоткой электродвигателя.
Привод механизма контактора осуществляется с помощью электромагнита (соленоида).

Устройство электромагнитного пускателя:

Магнитный пускатель устроен достаточно просто и состоит из следующих частей:

(1) Катушка электромагнита
(2) Пружина
(3) Подвижная рама с контактами (4) для подключения питания сети (или обмоток)
(5) Контакты неподвижные для подключения обмоток электродвигателя (сети питания).

При подаче питания на катушку, рама (3) с контактами (4) опускается и замыкает свои контакты на соответствующие неподвижные контакты (5).

Типовая схема подключения электродвигателя с использованием пускателя:

При выборе пускателя следует обращать внимание на напряжение питания катушки магнитного пускателя и покупать его в соответствии с возможностью подключения к конкретной сети (например, если у вас есть только 3 провода и сеть на 380 В, то катушку нужно брать на 380 В, если у вас сеть 220/380 В, то катушка может быть и на 220 В).

5. Проконтролировать, в правильную ли сторону крутится вал.
Если требуется изменить направление вращения вала электродвигателя, то нужно просто поменять местами любые 2 фазы. Это особенно важно при запитывании центробежных электронасосов, имеющих строго определённое направление вращения рабочего колеса

Как подключить поплавковый выключатель к трёхфазному насосу

Из всего вышеописанного становится понятно, что для управления трёхфазным электродвигателем насоса в автоматическом режиме с использованием поплавкового выключателя НЕЛЬЗЯ просто разрывать одну фазу, как это делается с монофазными двигателями в однофазной сети.

Самый простой способ – использовать для автоматизации магнитный пускатель.
В этом случае достаточно поплавковый выключатель встроить последовательно в цепь питания катушки пускателя. При замыкании цепи поплавком будет замыкаться цепь катушки пускателя, и включаться электродвигатель, при размыкании – будет отключаться питание электродвигателя.

Подключение электродвигателя к однофазной сети 220 В

Обычно для подключения к однофазной сети 220В используются специальные двигатели, предназначенные для подключения именно к такой сети, и вопросов с их питанием не возникает, т.к. для этого просто требуется вставить вилку (большинство бытовых насосов оснащены стандартной вилкой Шуко) в розетку

Иногда требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 В (если, например, нет возможности провести трехфазную сеть).

Максимально возможная мощность электродвигателя, который можно включить в однофазную сеть 220 В, составляет 2,2 кВт.

Самый простой способ – подключить электродвигатель через частотный преобразователь, рассчитанный на питание от сети 220 В.

Следует помнить, что частотный преобразователь на 220 В, выдает на выходе 3 фазы по 220 В. То есть подключить к нему можно только электродвигатель, который имеет напряжение питания на 220 В трёхфазной сети (обычно это двигатели с шестью контактами в распаячной коробке, обмотки которых можно подключить как по звезде, так и по треугольнику). В данном случае требуется подключение обмоток по треугольнику.

Возможно ещё более простое подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 В с использованием конденсатора, но такое подключение приведёт к потере мощности электродвигателя приблизительно на 30%. Третья обмотка запитывается через конденсатор от любой другой.

Данный тип подключения мы рассматривать не будем, так как нормально с насосами такой способ не работает (либо при старте двигатель не запускается, либо электродвигатель перегревается из-за снижения мощности).

Использование частотного преобразователя

В настоящее время достаточно активно все стали применять частотные преобразователи для управления частотой вращения (оборотами) электродвигателя.

Это позволяет не только экономить электроэнергию (например, при использовании частотного регулирования насосов для подачи воды), но и управлять подачей насосов объёмного типа, превращая их в дозировочные (любые насосы объёмного принципа действия).

Но очень часто при использовании частотных преобразователей не обращают внимания на некоторые нюансы их применения:

- регулировка частоты, без доработки электродвигателя, возможна в пределах регулировки частоты +/- 30% от рабочей (50 Гц),
- при увеличении частоты вращения более 65 Гц требуется замена подшипников на усиленные (сейчас с помощью ЧП возможно поднять частоту тока до 400 Гц, обычные подшипники просто разваливаются на таких скоростях),
- при уменьшении частоты вращения встроенный вентилятор электродвигателя начинает работать неэффективно, что приводит к перегреву обмоток.

Из-за того, что не обращают внимания при проектировании установок на такие «мелочи», очень часто электродвигатели выходят из строя.

Для работы на низкой частоте ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется установка дополнительного вентилятора принудительного охлаждения электродвигателя.

Вместо крышки вентилятора устанавливается вентилятор принудительного охлаждения (см. фото). В этом случае, даже при снижении оборотов вала основного двигателя,
дополнительный вентилятор обеспечит надёжное охлаждение электродвигателя.

Мы имеем большой опыт модернизации электродвигателей для работы на низкой частоте.
На фото можно видеть винтовые насосы с дополнительными вентиляторами на электродвигателях.

Данные насосы используются в качестве дозирующих насосов на пищевом производстве.

Надеемся, что данная статья поможет вам правильно подключить электродвигатель к сети самостоятельно (ну или хотя бы понять, что перед вами не электрик, а «специалист широкого профиля»).

Технический директор
ООО "Насосы Ампика"
Моисеев Юрий.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Здравствуйте,  дорогие читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.

А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.

Как быть в данной ситуации?

Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.

Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.

Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.

Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье. 

 

Выбор емкости конденсаторов

1. Выбор емкости рабочего конденсатора

Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:

Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).

Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.

Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.

При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.

2. Выбор емкости пускового конденсатора

Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.

Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?

Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.

Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.

В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.

Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.

Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.

Выбор типа конденсаторов

Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.

Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.

Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Кое-что я нашел у себя в запасе.

Практически все они имеют прямоугольную форму.

На самом корпусе можно увидеть их параметры:

• емкость (мкФ)
• рабочее напряжение (В)

Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».

Также вместо бумажных конденсаторов  можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.

Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!

У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).

Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.

Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.

Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.

В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.

 

 

Выбор напряжения конденсаторов

Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.

Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.

Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).

Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов  для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).

Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.

Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).

 

Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.

Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).

Данные двигателя АОЛ 22-4:

Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.

Определим емкость рабочего конденсатора:

Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).

Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.

Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.

Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники

, собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.

Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).

При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.

Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.

Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.

Эксперимент завершился УДАЧНО!!!

И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!

При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора  практически равна номинальной.

Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.

Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.

Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.

P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Однофазный асинхронный электродвигатель

Дмитрий Левкин

Однофазный асинхронный электродвигатель — это асинхронный электродвигатель, который работает от электрической сети однофазного переменного тока без использования частотного преобразователя и который в основном режиме работы (после пуска) использует только одну обмотку (фазу) статора.

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор - вращающаяся часть электродвигателя, статор - неподвижная часть электродвигателя, с помощью которого создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° относительно друг друга. Основная обмотка называется главной (рабочей) и обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель фактически является двухфазным, но так как рабочей является только одна обмотка, электродвигатель называют однофазным.

Ротор обычно представляет из себя короткозамкнутую обмотку, также из-за схожести называемой "беличьей клеткой". Медные или алюминиевые стержни которого с торцов замкнуты кольцами, а пространство между стержнями чаще всего заливается сплавом алюминия. Так же ротор однофазного двигателя может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет 2 обмотки расположенные перпендикулярно относительно друг друга

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Для того чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в главной и вспомогательной обмотки.

Проанализируем случай с двумя обмотками имеющими по оному витку

Рассмотрим случай когда в вспомогательной обмотки не течет ток. При включении главной обмотки статора в сеть, переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, неподвижное в пространстве, но изменяющееся от +Ф_mах до -Ф_mах.

Запустить

Остановить

Пульсирующее магнитное поле

Если поместить ротор, имеющий начальное вращение, в пульсирующее магнитное поле, то он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип действия однофазного асинхронного двигателя разложим пульсирующее магнитное поле на два одинаковых круговых поля, имеющих амплитуду равную Ф_mах/2 и вращающихся в противоположные стороны с одинаковой частотой:

,

• где n_пр – частота вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
• n_обр – частота вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
• f₁ – частота тока статора, Гц,
• p – количество пар полюсов,
• n₁ – скорость вращения магнитного потока, об/мин

Запустить

Остановить

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай когда ротор, находящийся в пульсирующем магнитном потоке, имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать вращающий момент, так как скольжение его ротора относительно прямого и обратного магнитного потока будет неодинаковым.

Будем считать, что прямой магнитный поток Ф_пр, вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф_обр - в противоположном направлении. Так как, частота вращения ротора n₂ меньше частоты вращения магнитного потока n₁, скольжение ротора относительно потока Ф_пр будет:

,

• где s_пр – скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
• n₂ – частота вращения ротора, об/мин,
• s – скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающиеся магнитные потоки вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Ф_обр вращается встречно ротору, частота вращения ротора n₂ относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Ф_обр

,

• где s_обр – скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Запустить

Остановить

Вращающееся магнитное поле пронизывающее ротор

Ток индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции прямой Ф_пр и обратный Ф_обр магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, наводят в обмотке ротора ЭДС, которые соответственно создают в короткозамкнутом роторе токи I_2пр и I_2обр. При этом частота тока в роторе пропорциональна скольжению, следовательно:

,

• где f_2пр – частота тока I_2пр наводимого прямым магнитным потоком, Гц

,

• где f_2обр – частота тока I_2обр наводимого обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращающемся роторе, электрический ток I_2обр, наводимый обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f_2обр, намного превышающую частоту f_2пр тока ротора I_2пр, наведенного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f₁ = 50 Гц при n₁ = 1500 и n₂ = 1440 об/мин,

скольжение ротора относительно прямого магнитного потока s_пр = 0,04;
частота тока наводимого прямым магнитным потоком f_2пр = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока s_обр = 1,96;
частота тока наводимого обратным магнитным потоком f_2обр = 98 Гц

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I_2пр с магнитным полем Ф_пр возникает вращающий момент

,

• где M_пр – магнитный момент создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
• с_M — постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I_2обр, взаимодействуя с магнитным полем Ф_обр, создает тормозящий момент М_обр, направленный против вращения ротора, то есть встречно моменту М_пр:

,

• где M_обр – магнитный момент создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий вращающий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

,

Справка: В следствие того, что во вращающемся роторе прямым и обратным магнитным полем будет наводиться ток разной частоты, моменты сил действующие на ротор в разных направлениях будут не равны. Поэтому ротор будет продолжать вращаться в пульсирующем магнитном поле в том направлении в котором он имел начальное вращение.

Тормозящее действие обратного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при небольших значениях скольжения s = s_пр, крутящий момент создается в основном за счет момента М_пр. Тормозящее действие момента обратного поля М_обр — незначительно. Это связано с тем, что частота f_2обр много больше частоты f_2пр, следовательно, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора х_2обр = x₂s_обр току I_2обр намного больше его активного сопротивления. Поэтому ток I_2обр, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф_обр, значительно ослабляя его.

,

• где r₂ - активное сопротивление стержней ротора, Ом,
• x_2обр - реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности невелик, то станет, ясно, почему М_обр в режиме нагрузки двигателя не оказывает значительного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

С помощью одной фазы нельзя запустить ротор

Ротор имеющий начальное вращение будет продолжать вращаться в поле создаваемом однофазным статором

Действие пульсирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n₂ = 0) скольжение s_пр = s_обр = 1 и М_пр = М_обр, поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя М_п = 0. Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, нарушается равенство моментов М_пр и М_обр и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение .

Пуск однофазного двигателя. Как создать начальное вращение?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе, является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, смещенной в пространстве относительно главной (рабочей) обмотки A на угол 90 электрических градусов. Чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле токи I_A и I_B в обмотках должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга. Для получения фазового сдвига между токами I_A и I_B в цепь вспомогательной (пусковой) обмотки В включают фазосмещающий элемент, в качестве которого используют активное сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) [1].

После того как ротор двигателя разгонится до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковую обмотку В отключают. Отключение вспомогательной обмотки происходит либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле времени, токового или дифференциального реле, или же вручную с помощью кнопки.

Таким образом, во время пуска двигатель работает как двухфазный, а по окончании пуска — как однофазный.

Подключение однофазного двигателя

С пусковым сопротивлением

Двигатель с расщепленной фазой - однофазный асинхронный двигатель, имеющий на статоре вспомогательную первичную обмотку, смещенную относительно основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Однофазный асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением - двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным активным сопротивлением.

Омический сдвиг фаз, биффилярный способ намотки пусковой обмотки

Разное сопротивление и индуктивность обмоток

Для запуска однофазного двигателя можно использовать пусковой резистор, который последовательно подключается к пусковой обмотки. В этом случае можно добиться сдвига фаз в 30° между токами главной и вспомогательной обмотки, которого вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также сдвиг фаз можно создать за счет использования пусковой обмотки с меньшей индуктивностью и более высоким сопротивлением. Для этого пусковая обмотка делается с меньшим количеством витков и с использованием более тонкого провода чем в главной обмотке.

Отечественной промышленностью изготавливается серия однофазных асинхронных электродвигателей с активным сопротивлением в качестве фазосдвигающего элемента серии АОЛБ мощностью от 18 до 600 Вт при синхронной частоте вращения 3000 и 1500 об/мин, предназначенных для включения в сеть напряжением 127, 220 или 380 В, частотой 50 Гц.

С конденсаторным пуском

Двигатель с конденсаторным пуском - двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Ёмкостной сдвиг фаз с пусковым конденсатором

Чтобы достичь максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого требуется чтобы токи в главной и вспомогательной обмотках были сдвинуты друг относительно друга на 90°. Использование в качестве фазосдвигающего элемента резистора или дросселя не позволяет обеспечить требуемый сдвиг фаз. Лишь включение конденсатора определенной емкости позволяет обеспечить фазовый сдвиг 90°.

Среди фазосдвигающих элементов, только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели в цепь которых постоянно включен конденсатор используют для работы две фазы и называются - конденсаторными. Принцип действия этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Двигатель с экранированными полюсами - двигатель с расщепленной фазой, у которого вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. На явно выраженных полюсах статора намотаны катушки однофазной обмотки возбуждения. Каждый полюс статора разделен на две неравные части аксиальным пазом. Меньшую часть полюса охватывает короткозамкнутый виток. Ротор однофазного двигателя с экранированными полюсами - короткозамкнутый в виде "беличьей" клетки.

При включении однофазной обмотки статора в сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит по неэкранированной Ф', а другая Ф" - по экранированной части полюса. Поток Ф" наводит в короткозамкнутом витке ЭДС E_k, в результате чего возникает ток I_k отстающий от E_k по фазе из-за индуктивности витка. Ток I_k создает магнитный поток Ф_k, направленный встречно Ф", создавая результирующий поток в экранированной части полюса Ф_э=Ф"+Ф_k. Таким образом, в двигателе потоки экранированной и неэкранированной частей полюса сдвинуты во времени на некоторый угол.

Пространственный и временной углы сдвига между потоками Ф_э и Ф' создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Ф_э ≠ Ф'.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя невысоки. КПД намного ниже, чем у конденсаторных двигателей такой же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутом витке.

Статор такого однофазного двигателя выполняется с ярко выраженными полюсами на не симметричном шихтованном сердечнике. Ротор - короткозамкнутый типа "беличья клетка".

Данный электродвигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком данного двигателя является низкий КПД.

Трехфазный двигатель в однофазной сети. Схема правильного подключения трехфазного двигателя

Бывают в жизни ситуации, когда нужно включить какое-то промышленное оборудование в обычную домашнюю сеть электропитания. Тут же возникает проблема с числом проводов. У машин, предназначенных для эксплуатации на предприятиях, выводов, как правило, три, а бывает и четыре. Что с ними делать, куда их подключать? Те, кто пытался испробовать различные варианты, убедились, что моторы просто так крутиться не хотят. Возможно ли вообще однофазное подключение трехфазного двигателя? Да, добиться вращения можно. К сожалению, в этом случае неизбежно падение мощности почти вдвое, но в некоторых ситуациях это – единственный выход.

Для того чтобы понять, как подключить трехфазный двигатель к обычной розетке, следует разобраться, как соотносятся напряжения в промышленной сети. Общеизвестны величины напряжений – 220 и 380 Вольт. Раньше еще было 127 В, но в пятидесятые годы от этого параметра отказались в пользу более высокого. Откуда взялись эти «волшебные цифры»? Почему не 100, или 200, или 300? Вроде бы круглые цифры считать легче.

Большая часть промышленного электрооборудования рассчитана на подключение к трехфазной сети переменного тока. Напряжение каждой из фаз по отношению к нейтральному проводу составляет 220 Вольт, совсем как в домашней розетке. Откуда же берутся 380 В? Это очень просто, достаточно рассмотреть равнобедренный треугольник с углами в 60, 30 и 30 градусов, который представляет собой векторная диаграмма напряжений. Длина самой длинной стороны будет равна длине бедра, умноженной на cos 30°. После нехитрых подсчетов можно убедиться, что 220 х cos 30°= 380.

Устройство трехфазного двигателя

Не все типы промышленных двигателей могут работать от одной фазы. Самые распространенные из них – «рабочие лошадки», составляющие большинство электромашин на любом предприятии – асинхронные машины мощностью в 1 – 1,5 кВА. Как работает такой трехфазный двигатель в трехфазной сети, для которой он предназначен?

Изобретателем этого революционного устройства стал русский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Этот выдающийся электротехник был сторонником теории трехфазной питающей сети, которая в наше время стала главенствующей. Асинхронный двигатель трехфазный работает по принципу индукции токов от обмоток статора на замкнутые проводники ротора. В результате их протекания по короткозамкнутым обмоткам в каждой из них возникает магнитное поле, вступающее во взаимодействие с силовыми линиями статора. Так получается вращающий момент, приводящий к круговому движению оси двигателя.

Обмотки расположены под углом 120°, таким образом, вращающееся поле, создаваемое каждой из фаз, последовательно толкает каждую намагничиваемую сторону ротора.

Треугольник или звезда?

Трехфазный двигатель в трехфазной сети может включаться двумя способами – с участием нейтрального провода или без него. Первый способ называется «звезда», в этом случае каждая из обмоток находится под фазным напряжением (между фазой и нулем), равным в наших условиях 220 В. Схема подключения трехфазного двигателя «треугольником» предполагает последовательное соединение трех обмоток и подачу линейного (380 В) напряжения на узлы коммутации. Во втором случае двигатель будет выдавать большую примерно в полтора раза мощность.

Как включить мотор в обратном направлении?

Управление трехфазным двигателем может предполагать необходимость изменения направления вращения на противоположное, то есть реверс. Чтобы этого добиться, нужно просто поменять местами два провода из трех.

Для удобства изменения схемы в клеммной коробке двигателя предусмотрены перемычки, выполненные, как правило, из меди. Для включения «звездой» нежно соединить три выходных провода обмоток вместе. «Треугольник» получается немного сложнее, но и с ним справится любой электрик средней квалификации.

Фазосдвигающие емкости

Итак, порой возникает вопрос о том, как подключить трехфазный двигатель в обычную домашнюю розетку. Если просто попробовать подсоединить к вилке два провода, он вращаться не станет. Для того чтобы дело пошло, нужно сымитировать фазу, сдвинув подаваемое напряжение на какой-то угол (желательно 120°). Добиться этого эффекта можно, если применить фазосдвигающий элемент. Теоретически это может быть и индуктивность, и даже сопротивление, но чаще всего трехфазный двигатель в однофазной сети включается с использованием электрических емкостей (конденсаторов), обозначаемых на схемах латинской буквой С.

Что касается применений дросселей, то оно затруднено по причине сложности определения их значения (если оно не указано на корпусе прибора). Для замера величины L требуется специальный прибор или собранная для этого схема. К тому же выбор доступных дросселей, как правило, ограничен. Впрочем, экспериментально любой фазосдвигающий элемент подобрать можно, но это дело хлопотное.

Что происходит при включении двигателя? На одну из точек соединения подается ноль, на другую – фаза, а на третью - некое напряжение, сдвинутое на некоторый угол относительно фазы. Понятно и неспециалисту, что работа двигателя не будет полноценной в отношении механической мощности на валу, но в некоторых случаях достаточно самого факта вращения. Однако уже при запуске могут возникать некоторые проблемы, например, отсутствие начального момента, способного сдвинуть ротор с места. Что делать в этом случае?

Пусковой конденсатор

В момент пуска валу требуются дополнительные усилия для преодоления сил инерции и трения покоя. Чтобы увеличить момент вращения, следует установить дополнительный конденсатор, подключаемый к схеме только в момент старта, а затем отключающийся. Для этих целей лучшим вариантом является применение замыкающей кнопки без фиксации положения. Схема подключения трехфазного двигателя со стартовым конденсатором приведена ниже, она проста и понятна. В момент подачи напряжения следует нажать на кнопку «Пуск», и пусковой конденсатор создаст дополнительной сдвиг фазы. После того как двигатель раскрутится до нужных оборотов, кнопку можно (и даже нужно) отпустить, и в схеме останется только рабочая емкость.

Расчет величины емкостей

Итак, мы выяснили, что для того, чтобы включить трехфазный двигатель в однофазной сети, требуется дополнительная схема подключения, в которую, помимо пусковой кнопки, входят два конденсатора. Их величину нужно знать, иначе работать система не будет. Для начала определим величину электрической емкости, необходимую для того, чтобы заставить ротор тронуться с места. При параллельном включении она представляет собой сумму:

С = С ст + Ср, где:

С ст – стартовая дополнительная отключаемая после разбега емкость;

С р – рабочий конденсатор, обеспечивающий вращение.

Еще нам потребуется величина номинального тока I н (она указана на табличке, прикрепленной к двигателю на заводе-изготовителе). Этот параметр также можно определить с помощью нехитрой формулы:

I н = P / (3 х U), где:

U – напряжение, при подключении «звездой» - 220 В, а если «треугольник», то 380 В;

P – мощность трехфазного двигателя, ее иногда в случае утери таблички определяют на глаз.

Итак, зависимости требуемой рабочей мощности вычисляются по формулам:

С р = Ср = 2800 I н / U – для «звезды»;

С р = 4800 I н / U – для «треугольника»;

Пусковой конденсатор должен быть больше рабочего в 2-3 раза. Единица измерения – микрофарады.

Есть и совсем уж простой способ вычисления емкости: C = P /10, но эта формула скорее дает порядок цифры, чем ее значение. Впрочем, повозиться в любом случае придется.

Почему нужна подгонка

Метод расчета, приведенный выше, является приблизительным. Во-первых, номинальное значение, указанное на корпусе электрической емкости, может существенно отличаться от фактического. Во-вторых, бумажные конденсаторы (вообще говоря, вещь недешевая) часто используются бывшие в употреблении, и они, как всякие прочие предметы, подвержены старению, что приводит к еще большему отклонению от указанного параметра. В-третьих, ток, который будет потребляться двигателем, зависит от величины механической нагрузки на валу, а потому оценить его можно только экспериментально. Как это сделать?

Здесь потребуется немного терпения. В результате может получиться довольно объемный набор конденсаторов, соединенных параллельно и последовательно. Главное – после окончания работы все хорошенько закрепить, чтобы не отваливались припаянные концы от вибраций, исходящих от мотора. А потом не лишним будет еще раз проанализировать результат и, возможно, упростить конструкцию.

Составление батареи емкостей

Если в распоряжении у мастера нет специальных электролитических клещей, позволяющий замерять ток без размыкания цепей, то следует подключить амперметр последовательно к каждому проводу, который входит в трехфазный двигатель. В однофазной сети будет протекать суммарное значение, а подбором конденсаторов следует стремиться к наиболее равномерной загрузке обмоток. При этом следует помнить о том, что при последовательном подключении общая емкость уменьшается по закону:

1/С = 1/С1 + 1/С2… и так далее, а при параллельном – наоборот, складывается.

Также необходимо не забывать и о таком важном параметре, как напряжение, на которое рассчитан конденсатор. Оно должно быть не менее номинального значения сети, а лучше с запасом.

Разрядный резистор

Схема трехфазного двигателя, включенного между одной фазой и нейтральным проводом, иногда дополняется сопротивлением. Оно служит для того, чтобы на стартовом конденсаторе не накапливался заряд, остающийся после того, как машина уже выключена. Эта энергия может вызвать электрический удар, не опасный, но крайне неприятный. Для того чтобы обезопасить себя, следует параллельно с пусковой емкостью соединить резистор (у электриков это называется «зашунтировать»). Величина его сопротивления большая – от половины мегома до мегома, а по размерам он невелик, поэтому довольно и полуваттной мощности. Впрочем, если пользователь не боится быть «ущипнутым», то без этой детали вполне можно и обойтись.

Использование электролитов

Как уже отмечалось, пленочные или бумажные электрические емкости дорогие, и прибрести их не так просто, как хотелось бы. Можно произвести однофазное подключение трехфазного двигателя с использованием недорогих и доступных электролитических конденсаторов. При этом совсем уж дешевыми они тоже не будут, так как должны выдерживать 300 Вольт постоянного тока. Для безопасности их следует зашунтировать полупроводниковыми диодами (Д 245 или Д 248, например), но нелишним будет помнить о том, что при пробитии этих приборов переменное напряжение попадет на электролит, и он сперва сильно нагреется, а потом взорвется, громко и эффектно. Поэтому без крайней необходимости лучше все же использовать конденсаторы бумажного типа, работающие под напряжением хоть постоянным, хоть переменным. Некоторые мастера вполне допускают применение электролитов в пусковых цепях. В силу кратковременного воздействия на них переменного напряжения, они могут и не успеть взорваться. Лучше не экспериментировать.

Если нет конденсаторов

Где обычные граждане, не имеющие доступа к пользующимся спросом электрическим и электронным деталям, их приобретают? На барахолках и «блошиных рынках». Там они лежат, заботливо выпаянные чьими-то (обычно пожилыми) руками из старых стиральных машин, телевизоров и прочей вышедшей из обихода и строя бытовой и промышленной техники. Просят за эти изделия советского производства немало: продавцы знают, что если деталь нужна, то ее купят, а если нет – и даром не возьмут. Бывает, что как раз самого необходимого (в данном случае конденсатора) как раз и нет. И что же делать? Не беда! Сойдут и резисторы, только нужны мощные, желательно керамические и остеклованные. Конечно, идеальное сопротивление (активное) фазу не сдвигает, но в этом мире ничего нет идеального, и в нашем случае это хорошо. Каждое физическое тело обладает собственной индуктивностью, электрической мощностью и резистивностью, будь оно крошечной пылинкой или огромной горой. Включение трехфазного двигателя в розетку становится возможным, если на вышеприведенных схемах заменить конденсатор сопротивлением, номинал которого вычисляется по формуле:

R = (0,86 x U) / kI, где:

kI - величина тока при трехфазном подключении, А;

U – наши верные 220 Вольт.

Какие двигатели подойдут

Перед тем как приобретать за немалые деньги мотор, который рачительный хозяин собирается использовать в качестве привода для точильного круга, циркулярной пилы, сверлильного станка или другого какого-либо полезного домашнего устройства, не помешает подумать о его применимости для этих целей. Не каждый трехфазный двигатель в однофазной сети вообще сможет работать. Например, серию МА (у него короткозамкнутый ротор с двойной клеткой) следует исключить, дабы не пришлось тащить домой немалый и бесполезный вес. Вообще, лучше всего сначала поэкспериментировать или пригласить опытного человека, электромеханика, например, и посоветоваться с ним перед покупкой. Вполне подойдет асинхронный двигатель трехфазный серии УАД, АПН, АО2, АО и, конечно же, А. Эти индексы указаны на заводских табличках.

Когда установка однофазная, а когда трехфазная?

При установке электроустановки в новостройке у нас есть возможность выбрать однофазную или трехфазную установку. Чем отличаются эти два варианта?

Обязательно наличие электричества в квартире или доме. Можно с уверенностью сказать, что нормальная работа невозможна без надлежащего электрического монтажа. В наши дни мы сильно зависим от электричества.У многих из нас были бы огромные проблемы с адаптацией к жизни в мире, где нет электричества. Можно сказать, что это проблема, но, с другой стороны, электричество дает нам так много возможностей.

Когда дело доходит до электромонтажа дома или квартиры, выбор между однофазным и трехфазным фактически является выбором между различными устройствами, которые мы будем использовать. Поэтому, прежде чем мы решим какой-либо из этих вариантов, вам следует серьезно подумать, для чего мы будем использовать электричество в нашей квартире.Однако сначала стоит объяснить различия между двумя установками в целом. Однофазный имеет напряжение 230 В и состоит из двух или трех проводов. В свою очередь, трехфазная установка, в просторечии называемая силовой, предлагает напряжение 230/400 В и состоит из четырех или пяти проводов.

Традиционалисты, которым нужна энергия для питания стандартных приборов и освещения квартиры, найдут свой лучший выбор в квартире с однофазной установкой. Для этих целей его достаточно и с ним отлично справится стиральная машина, телевизор или холодильник.

Несколько иная ситуация в домах или квартирах людей, которые намереваются использовать, например, электрическое отопление или более энергоемкое оборудование. Это касается, например, электрических варочных панелей. В такой ситуации это будет невозможно без трехфазной установки, которая обеспечивает гораздо большую мощность подключения и, таким образом, может гораздо лучше справляться с более сложными задачами.

Итак, трехфазная установка - это решение для тех, у кого в доме или квартире есть более требовательные электрические решения.В такой ситуации только соответственно более высокая мощность в системе может обеспечить нормальную работу. Тем, у кого нет, например, электроплиты или электрического отопления, достаточно однофазной установки.

.

Различия между однофазным и трехфазным

Для многих из нас школьные уроки физики были возможностью лично убедиться в вечной истине латинской фразы «Scio me nihil scire». Я знаю, что ничего не знаю , - повторил в уме ученик, бессознательно глядя на множество абстрактных узоров, каждую минуту убеждаясь, что это знание никогда не побеспокоит его во взрослой жизни.

Прошло несколько лет, и тот же ученик, сегодня с чуть менее пышными волосами и лбом, облагороженным несколькими мимическими морщинами, переживает настоящее дежавю .Рассматривая покупку фотоэлектрической установки, вы сталкиваетесь с выбором типа инвертора - однофазный или трехфазный.

В этой статье мы постараемся освободить нашего героя и всех читателей, желающих изучить тему доступных типов электрических соединений. Мы максимально доступно объясним, в чем разница между обоими типами систем, и оценим их пригодность для использования в домашнем хозяйстве.

По электрическому току…

Все выпускники электротехники могут легко перейти к следующему абзацу.Для остальных из нас, я думаю, будет полезно напомнить несколько слов. Что такое электрический ток по сути?

Итак, мир вокруг нас состоит из атомов - мельчайших кусочков материи, которые нельзя расщепить или расщепить химическими средствами. Атомы могут обмениваться между собой некоторыми подвижными элементами своей структуры.

Мобильные электроны, поскольку мы здесь говорим о них, обладают способностью прыгать с одного атома на другой. Избыток электронов дает атому отрицательный заряд.Их недостаток - приводит к положительному заряду. Однако оба эти случая не являются оптимальным решением по своей природе.

Итак, когда противоположно заряженные атомы встречаются, каждый будет стремиться к равновесию. Они получат это, приняв недостающие или пожертвовав соседу лишние электроны.

Движение этих частиц между атомами является основой энергии для всех электрических устройств, так же как движение воды приводит в движение ротор турбин, а движение воздуха обеспечивает работу ветряных мельниц.Полученную таким образом энергию можно использовать для любых целей.

Так, вкратце, работает известная простейшая "пальчиковая" батарейка - один ее конец выталкивает электроны, а другой притягивает их к себе, потому что их у него мало. Когда мы соединяем оба полюса проводом, электрический ток будет течь по такой замкнутой цепи, т.е. произойдет упорядоченное движение частиц. Все устройства, включенные в эту схему, будут получать текущую энергию.

Еще одно важное понятие, которое упростит нам чтение этой статьи, - это напряжение.Два отрицательно заряженных электрона отталкиваются друг от друга, как магниты с одинаковыми полюсами. Представим себе силу, воздействующую на них, как невидимую пружину.

Чем сильнее мы их прижимаем, тем туже будет пружина. Это знает всякий, кто пытался прикоснуться к двум одинаковым полюсам магнитов. Итак, у нас есть электронная система, находящаяся под напряжением, в прямом и переносном смысле. Напряжение, измеряемое в единицах, называемых вольтами, - это сила - более или менее сильная - которая движет электронами.

Число таких электронов, перемещающихся с места на место, измеряется в единицах, называемых кулонами. Число электронов, равное 6,24 × 1018, несет определенный постоянный удельный заряд, который мы описываем как эквивалент 1 кулону.

Чтобы понять понятие силы тока, попробуем представить себе явление электрического тока на примере многополосной дороги. Количество автомобилей, которые могут пересечь данный перекресток за 1 секунду, дает нам представление о том, насколько интенсивно движение на дороге.То же самое и здесь.

Сила тока, выраженная в амперах, говорит нам, сколько электронов (кулонов) проходит через выбранную точку за 1 секунду. Чем больше электронов в секунду, тем больше это движение по замкнутой цепи. Таким образом, мы описываем интенсивность в 1 ампер как эквивалент 1 кулону в секунду.

Однофазная система

Так называемый переменный ток. Чтобы это вообще было возможно, понадобятся два провода - фазный и нейтральный.

Последний, помеченный буквой N и окрашенный в синий цвет, заземлен, поэтому его напряжение равно 0. Составляющие его атомы не имеют ни избытка, ни недостатка электронов. Они находятся в состоянии равновесия и между ними нет активного обмена электронами.

В свою очередь, фазовый провод, обозначенный буквой L, является проводом под напряжением. Лучше не прикасаться к нему, потому что тогда вы превратите свое тело (которое является идеальным проводником электричества) в замкнутую систему, и вы пропустите через тело миллионы электронов и сопутствующее им огромное количество энергии.Электроны, циркулирующие в электрической системе, движутся между двумя проводниками - L и N -.

Напряжение между фазным проводом и опорной точкой (нулевым проводом) составляет 230 вольт. Такая установка позволяет передавать мощность до 6 кВт. Откуда это взялось? Кабели, используемые для подключения тока, выдерживают максимальный ток около 25 А, а мощность является произведением напряжения и силы тока. Следовательно:

Ток [А] ∙ Напряжение [В] = Мощность [Вт]

230 В ∙ 25 А = 5,7 кВт

Мощность 6 кВт достаточна для того, чтобы полученная электроэнергия покрыла стандартную потребность домохозяйства в энергии.Питание небольшого чайника генерирует потребность в 1 кВт в заданный (относительно короткий) момент, а в случае энергосберегающей лампочки это всего лишь дюжина ватт.

Трехфазная система

Хотя однофазная система работает в случае типичных квартир, она была бы слишком неэффективной для удовлетворения потребностей крупных производственных предприятий или даже частных домов, отапливаемых электричеством.

Об этом узнает каждый, кто хочет запустить стиральную машину, плиту, плиту, посудомоечную машину, телевизор, компьютер и пылесос одновременно.Для питания всех этих устройств с исключительно высоким потреблением энергии требуется подача чрезвычайно большой общей мощности (напомним, мощность - это произведение напряжения и тока).

Поскольку напряжение в розетке постоянно 230 В (по крайней мере, упрощенно), может наблюдаться резкий скачок значения со стороны силы потребляемого тока. Когда он достигает порога, опасного для подверженных горению электрических проводов, дальнейшая передача энергии будет прервана предохранителями.

Чтобы оправдать ожидания потребителей с повышенными требованиями к энергопотреблению, их помещения оснащены так называемыми трехфазные системы. Тогда кроме нейтрального проводника у нас есть не один, а целых 3 фазных проводника, по которым подается электрический ток.

Каждый из них представляет собой отдельный замкнутый контур, по которому текут электроны. В идеале проводники L1, L2 и L3 нагружены равномерно. В противном случае будет отрезана только перегруженная фаза, а две другие спасут нас от возвращения в прошлое Сенкевича, когда после наступления темноты важнейшим элементом обстановки дома была восковая свеча.

В этой статье мы сознательно опустили вопросы, связанные с характеристиками переменного тока в каждой из отдельных фаз, которые показывают характерные сдвиги на графике зависимости напряжения от времени. В контексте обсуждаемых вопросов это не самое главное. Намного более важна информация о том, что трехфазная система позволяет передавать более высокую мощность, чем однофазная система.

В чем причина такой разницы?

В однофазной системе напряжение на фазном проводе рассчитывается относительно нейтрального проводника.Это как считать высоту горы от ее вершины до уровня моря.

В случае трехфазной системы напряжение на одном фазном проводе определяется не по отношению к «нулю», а по отношению к другому фазовому проводу. Используя принятую аналогию - здесь мы считаем высоту горы от ее вершины до самой глубокой точки на дне океана.

Разница явно больше, и это также оказывается текущим напряжением в трехфазной системе. Оно достигает 400 В, что позволяет передавать более высокие мощности по электросети и, таким образом, обеспечивать одновременное питание большего количества устройств.Это не приводит к более высоким счетам, которые все еще пропорциональны потребляемой энергии, а только к повышению эффективности такой сети.

Что это означает в контексте солнечных батарей?

Двумя наиболее важными устройствами, составляющими фотоэлектрическую систему, являются солнечные панели и инверторы. Роль панелей заключается в преобразовании солнечной энергии в электричество. Ток, генерируемый в ячейках, - это постоянный ток, своего рода переходный продукт.Чтобы его можно было использовать в домашнем хозяйстве, его необходимо дополнительно обработать - преобразовать в гораздо более полезный переменный ток. Это преобразование происходит именно благодаря инвертору.

Инверторы

бывают разных типов, в зависимости от параметров и функций, которые они выполняют. Один из видов классификации - их разделение на однофазные и трехфазные, так что аналогично домашним электроустановкам, которые мы уже обсуждали.

В Польше подавляющее большинство зданий имеют трехфазную электрическую сеть (т.е. соединение между домом и электросетью оператора). Предположим два альтернативных сценария:

1. Мы выбираем трехфазный инвертор, поэтому он совместим с типом нашей домашней установки

Бесплатная солнечная энергия проходит через трехфазный инвертор и симметрично питает все три фазы нашей домашней электрической системы. Так, если фотоэлектрическая установка вырабатывает 2 кВт энергии, и все устройства, работающие в данный момент (стиральная машина, холодильник, лампочки, и т. Д.)) показывают общую потребляемую мощность менее или равную 2 кВт, тогда 100% доступного пула энергии выделяется для питания домохозяйства.

Любой излишек доступной энергии по отношению к уровню спроса передается оператору сети. Возможная нехватка - снята традиционным способом из розетки. Это решение наиболее оптимальное.

2. Выбираем однофазный инвертор

Бытовые электроприборы получают питание от всех трех фаз.В нашем сценарии наиболее целесообразно подключить однофазный инвертор к фазе, которая наиболее загружена электричеством в течение дня (например, к той, от которой мы поставляем энергоемкий кондиционер в жаркий полдень). Таким образом, большая часть наших потребностей в энергии будет удовлетворяться за счет бесплатного электричества, вырабатываемого с помощью солнечных батарей.

Однако, принимая во внимание равную нагрузку всех трех фаз, имеющихся в электрической установке, в случае использования однофазного инвертора свободная энергия солнца будет составлять только 1/3 от общей энергии, потребляемой в доме.

Оставшиеся 2 из 3 фаз, не подключенные к инвертору, будут отправлять 2/3 произведенной энергии в качестве депозита в сеть. Позже можно будет забрать обратно, но уже в размере 80%, исходя из принципов системы скидок. Поэтому отметим убыток в этом варианте. Насколько велик?

Предположим фотоэлектрическую установку мощностью 3 кВт и тот факт, что есть 4 солнечных часа в день, когда панели работают с максимальной эффективностью. Тогда ежемесячно получаем результат:

3 кВт ∙ 4 ч ∙ 30 дней = 360 кВтч энергии, произведенной в течение месяца.

По данным Центрального статистического управления за 2017 год, среднемесячное потребление электроэнергии домохозяйством в Польше составляет примерно 200 кВтч. Таким образом, мы внесем на счет:

360 кВтч - 200 кВтч = 160 кВтч - именно столько энергии будет отправлено из нашего дома в сеть оператора

Из этого пула мы сможем собрать 80% скидок, а 20% будут конфискованы.

20% ∙ 160 кВтч = 32 кВтч - это наши ежемесячные потери энергии

Средняя цена на электроэнергию в Польше составляет 0,55 злотых за 1 кВтч электроэнергии.Следовательно:

32 кВтч ∙ 0,55 злотых = 17,6 злотых - это эквивалент потери энергии в течение месяца, рассчитанный из

злотых.

Напомним предположения, сделанные для этого модельного случая: фотоэлектрическая установка малой мощности 3кВт, ежедневная инсоляция 4 часа в течение всего месяца, трехфазная электрическая установка в доме, равномерная нагрузка на все 3 фазы установки. , использование однофазного инвертора, преобразующего электричество от солнечных батарей.

Решение о покупке

Принимая решение инвестировать в фотоэлектрическую технику, стоит ознакомиться с рядом основных концепций в области электричества и построения электрической сети, установленной в вашем доме.

Как видите, ничего страшного в этом нет. Однофазный инвертор дешевле и показывает более высокий КПД при использовании установок с низкой пиковой мощностью.

Для фотоэлектрической установки мощностью до 3,68 кВт мы должны выбрать тип инвертора. Обычно при таком небольшом масштабе мощности используется однофазный инвертор, но также можно использовать трехфазный инвертор, который затем подключается только к одной фазе.

Когда дело доходит до установок мощностью выше 3,68 кВт, мы уже должны использовать трехфазный инвертор.Это актуальная правовая информация с учетом недавно принятых изменений в этом отношении.

.

Различия между однофазным и трехфазным освещением на сборных шинах

Различия между однофазным и трехфазным освещением на сборных шинах.

Если вы ищете освещение на сборных шинах, вы, вероятно, уже слышали об 1 или 3 цепях или фазах и, следовательно, об 1-фазных и 3-фазных сборных шинах. На этой странице мы объясним разницу между двумя типами.

Что такое фаза?

В стандартном 3-проводном шнуре питания вы найдете фазный, нейтральный (нейтральный) провод и провод защитного заземления.

Фаза - это провод, находящийся под напряжением по отношению к нейтрали и защитному заземлению. Фаза подводит электрический ток вместе с нейтральным проводником к подключенному оборудованию и от него.

1 фаза и 3 фазы

В однофазной шине (или одноконтурной шине) электричество проходит только между двумя проводниками: фазой (L для линии) и нейтралью (N для нейтрали). Это означает, что все источники света на направляющей управляются вместе и всегда будут включаться или выключаться вместе.

Трехфазные шины

имеют три фазы (L1, L2, L3), которые можно подключать отдельно к нейтральному проводу (N). Это позволяет иметь на трассе три разных контура. Всем ими можно управлять по отдельности.

Чтобы можно было использовать эти три цепи на шине, шина должна быть подключена к силовому кабелю с пятью проводами.

Сечение трехфазной дорожки	Сечение однофазной дорожки

Преимущества и недостатки

Обе системы имеют свои преимущества, но в Elektriko мы предпочитаем работать с трехфазной системой.Итак, давайте обсудим плюсы и минусы этой системы.

Преимущества:

Как упоминалось ранее, трехфазные шины позволяют создавать три разные цепи. Этими цепями можно управлять по отдельности.

Выбор 3-фазных прожекторов намного больше, чем у 1-фазных светильников.

Трехфазную шину установить проще. В нем больше места, чтобы спрятать кабели. Поскольку трехфазные шины больше по размеру, они также лучше закрывают отверстие, из которого выходят силовые кабели.К тому же такая фурнитура еще более прочная и устойчивая.

При использовании трехфазных шин вам не нужно создавать три разные цепи. Вы также можете использовать их в качестве однофазной шины (или двухфазной, но это менее распространено). Чтобы использовать 3-фазную шину в качестве 1-фазной шины, необходимо соединить L1, L2 и L3 вместе. Тогда уже не имеет значения, в каком положении вы ставите выключатель на потолочном основании, они всегда будут светиться.

Трехфазная шина обрабатывает в три раза больше мощности, чем однофазная шина (особенно полезно для магазинов с большим количеством отражателей на длинных рельсах).

Похоже, что приведенные выше аргументы убедительно говорят в пользу трехфазных систем путевого освещения.

Дефекты:

Трехфазные шины немного дороже, чем однофазные шины.

Некоторые люди говорят, что трехфазные системы выглядят немного менее эстетично, потому что у них есть переключатель на их основе, поэтому они могут выбрать фазу для подключения.

Длина 3-фазных осветительных шин

Наши трехфазные (трехконтурные) путевые светильники можно приобрести секциями длиной 1, 2, а иногда и 3 метра.

Возможность соединения с помощью соединителей рельсов позволяет создавать различные формы и конфигурации. Например, вы можете создать:

• Прямые для помещений с большим расстоянием между стенами
• Прямоугольные формы , когда в комнате требуется освещение. Это дает возможность осветить все стены и центр комнаты.
• U-образная форма для комнаты, которая требует большего освещения по направлению к задней и боковым стенам, делая вход темнее.

При необходимости участок пути можно укоротить на любую длину в пределах 1-3 метров. Типичные размеры трехфазной дорожки: 35 мм (ширина) x 15 мм (высота).

Левый и правый конец подачи

Для прямых отрезков рельсов не имеет значения, правый или левый источник питания, поскольку рельсы можно перевернуть на 180 градусов. Это важно в случае построения рельсовой конструкции с использованием соединителей L и T. Тогда следует обратить внимание на то, как проложен путь замыкания на землю в рельсах.

Ниже приведены схемы на примере трехфазной системы XTS (Глобальный стандарт).

При планировании установки следует учитывать целостность электрических полюсов N (нейтраль, т. Е. Нейтраль) и PE (защитная, т. Е. Заземление), что требует использования силовых разъемов L или T с заземлением справа. или слева в определенных местах соответственно. Линейные и X-соединители можно поворачивать.

Примеры фурнитуры и аксессуаров

.

Одно- и трехфазные инверторы | Приводная техника KACPEREK

Что такое инвертор?

Инвертор - это электрическое устройство, которое позволяет точно регулировать скорость электродвигателя, а также управлять им и обеспечивать безопасность работы.

Инвертор мощности (преобразователь мощности постоянного / переменного тока) - электрическое устройство, преобразующее постоянный ток (DC), на который он подается, в переменный ток (AC) с регулируемой выходной частотой.

Современные инверторы, представленные в продаже, представляют собой сложные устройства, управляемые усовершенствованными процессорами сигналов, контролирующими ряд параметров приводимого в действие двигателя. Они построены на транзисторах IGBT.

Классификация по источнику питания преобразователей частоты («инверторы» - это преобразователи частоты, то есть AC / AC, в торговле неправильно называемые инверторами; настоящий инвертор питается только от цепи постоянного тока):

Преобразователи частоты с питанием от 1 фазы (230 В) с 3-фазным выходом (3 x 230 В) - они позволяют работать трехфазным двигателям (обычно до 3 кВт) с номинальными параметрами, где отсутствует трехфазное питание питания (однако они требуют изменения системы подключения с типовой для маломощных двигателей «звезды» на «треугольник»)

Трехфазные (400 В) преобразователи частоты имеют как трехфазный вход, так и выход (3 x 400 В ) - они позволяют работать трехфазным двигателям от двигателей с наименьшей мощностью (0,06 кВт) до мощности в несколько десятков киловатт и более ...

Использование инверторов дает нам ряд преимуществ, включая экономию энергии и безопасность двигателя до очень продвинутых опций управления преподаватели.

Какие бывают типы инверторов?

Инверторы могут питаться однофазными (230 В) и трехфазными (400 В).

Независимо от типа источника питания, они могут быть инверторами с скалярным управлением ((с алгоритмом U / f) он используется в простых приложениях, где не требуется точное регулирование скорости и нет «тяжелого пуска») и преобразователи с векторным управлением, которые делятся на бессенсорные и управляемые с обратной связью.

При бессенсорном управлении скорость вычисляется на основе математической модели электродвигателя без использования дополнительного датчика.

Для приводов с обратной связью управление основано на фактическом значении скорости, измеренном инкрементным энкодером, установленным на валу двигателя.

Преобразователь с векторным управлением может поддерживать постоянное значение крутящего момента двигателя во всем диапазоне регулирования скорости, начиная с частоты питания 0,5 Гц. В этом случае привод может одновременно управлять только одним двигателем. Он отдельно регулирует крутящий момент и магнитный поток обмотки, так что возможна такая высокая эффективность работы.

Важно отметить, что любой привод с векторным управлением может работать в скалярном режиме, и это обычно режим управления по умолчанию.

Преобразователь, работающий в векторном режиме, требует точного ввода параметров двигателя и выполнения автоконфигурации. В результате инвертор будет измерять оставшиеся электрические значения, которые нельзя найти на паспортной табличке двигателя, что позволит поддерживать постоянный крутящий момент.

В чем разница между однофазным инвертором и трехфазным инвертором?

Среди преобразователей частоты для трехфазных двигателей бывают однофазные и трехфазные приводы.

Однофазный инвертор питается от одной фазы 230 В переменного тока, а выход имеет 3 фазы с межфазным напряжением 230 В. Он используется в приложениях с небольшими двигателями мощностью до 2,2 кВт с номинальным напряжением 230 В.

Трехфазный инвертор питается от трех фаз 3 × 400 В переменного тока. Выход инвертора также имеет три фазы с межфазным напряжением 400 В. Преобразователи частоты для трехфазных двигателей могут работать в более крупных приложениях, они могут работать в диапазоне выходной мощности, обычно от 0.7 кВт даже до 500 кВт. Они более распространены на рынке, чем однофазные инверторы, и поэтому обладают рядом функций.

.

Как работает однофазная сеть? - Электрическая теория

В сегодняшней статье мы исследуем тему обеспечения электричеством наших домов. Он покажет вам, как работает генератор, что такое преобразование напряжения и в какой форме электричество в конечном итоге попадает в наши дома. Я приглашаю!

Фазовый тракт

В предыдущей статье серии «Однофазная сеть » мы проследили путь, по которому электричество достигает наших розеток.Если вы не читали, настоятельно рекомендую:

Как идет электричество в розетку? - статья на TeoriaElektryki.pl

Его изюминка - это путь электричества:

электростанция -> трансформаторная подстанция -> линия электропередачи -> трансформаторная подстанция -> дом

Приведенная выше последовательность, очевидно, несколько упрощена, так как сама линия передачи содержит еще несколько трансформаторов. Однако для нас важны только два: один прямо за электростанцией и один прямо перед нашим домом.Почему? Все станет ясно по мере написания этой статьи.

Но прежде чем мы действительно сможем расправить крылья, нам нужно выяснить какую-то важную вещь . Как вы знаете, в Польше электроэнергия транспортируется по трехфазной системе (то есть по трехфазным проводам). Эти типы макетов действительно трудно понять, не обсуждая некоторые основы. Поэтому воспользуемся методом малых шагов и начнем с однофазных цепей - полное их понимание позволит нам максимально безболезненно перейти в волшебный мир трех фаз.По крайней мере, я на это надеюсь.

Хорошо, но что вообще означает однофазная цепь ? Короче говоря, это простейшая схема переменного тока , которая может быть построена. Похоже на простую цепь постоянного тока. Там у нас был аккумулятор, два провода и приемник. В однофазной схеме меняется только источник: вместо батареи ставим источник переменного напряжения и все.

Сама схема может быть простой, но создание из нее всей однофазной сети - нет.Соединение вместе десятков электростанций и нескольких миллионов получателей может вызвать у вас головокружение. К счастью, на данном этапе нам не нужно беспокоиться обо всех этих последствиях. Вместо этого мы сосредоточимся на объяснении простейшего возможного маршрута, который мы описали ранее:

электростанция -> трансформаторная подстанция -> линия электропередачи -> трансформаторная подстанция -> дом

Давайте сразу же преобразуем эту последовательность в форму изображения, потому что, как вы знаете, ничто не выражает больше слов, чем несколько соединенных друг с другом тире:

Если вы до сих пор думали, что электростанция, линия электропередачи и ваш дом составляют одну большую замкнутую электрическую цепь, то я должен вас разочаровать.Ваш дом на самом деле электрически не связан с генератором на электростанции (то есть кружок с заглавной буквой G в нем). Все из-за трансформаторных подстанций, которые делят сеть на несколько более мелких цепей. Это означает, что даже если вы выпустите один электрон из генератора, и он умчится, он никогда не достигнет вашего дома. Вместо этого он будет летать между электростанцией и трансформаторной подстанцией, что не имеет большого смысла в теории.

Но подождите: поскольку электростанция обеспечивает нас электричеством, должна быть связь! да.В некотором смысле он существует, потому что, хотя электроны не могут пройти через барьер трансформатора, они могут убедить электроны на другой стороне начать движение. Магия? Нисколько. Электромагнетизм!

А началось все с генератора ...

Электромагнетизм - это явление, открытое почти ровно 200 лет назад. Затем ученые поняли, что электричество и магнетизм неразрывно связаны. В виде? Например, оказалось, что движущийся магнит генерирует напряжение .Конечно, никто не понимал, как это произошло (даже электроны тогда не обнаружили!). Однако это не помешало гениальным изобретателям раскручивать магниты рядом с катушками из медной проволоки. Таким образом были созданы первые генераторы электрического тока.

Чрезвычайно упрощенная анимация генератора 😉

Вращающийся магнит, а точнее его удаляющиеся и приближающиеся полюса, заставляют электроны (это синие шары) двигаться вперед и назад. Эксперты говорят, что переменное магнитное поле генерирует переменное напряжение .В этом случае мы имеем дело с особым случаем такого напряжения, которое мы называем чередующимся , потому что электроны колеблются на попеременно и на вперед и назад. Подробнее о том, почему вращающийся магнит создает такой ток, я писал здесь:

Почему ток синусоидален? - статья на TeoriaElektryki.pl

Упомянутый переменного тока , к сожалению, в то же время является самым большим недостатком этого типа генератора.Почему? Потому что при изменении движения электроны должны на мгновение остановиться. А когда электроны не двигаются, они не переносят с собой энергию. Таким образом, переменный ток по своей природе на менее эффективен на , чем постоянный ток, в котором электроны постоянно движутся вперед. В связи с этим неудивительно, что электрики (во главе с Томасом Эдисоном) изначально предпочитали постоянный ток. Однако через некоторое время некая Westinghouse совместно с Tesla доказали, что переменный ток имеет определенные преимущества, полностью устраняющие его недостатки.

Эти события произошли накануне электрификации первых городов. Существенной проблемой, препятствовавшей достижению этой цели, был тот факт, что протекающий ток (как постоянный, так и переменный) ужасно нагревал провода . Таким образом, драгоценная энергия просто улетела в воздух, и чем ее больше, тем длиннее был кабель. Лучшим решением в данном случае было повышение напряжения - о том, почему такая процедура снижает потери, я писал в предыдущей статьи .Что интересно, задача эта была не такой уж и сложной. Чтобы генератор генерировал более высокое напряжение, достаточно было вставить в него более крупный магнит и окружить его гораздо большим количеством проволоки. Проблема, однако, возникла, когда электроны, ускоренные под высоким напряжением, достигли получателей.

Недаром эффективное напряжение, которое в наши дни достигает наших домов, имеет значение 230 В. Если бы оно было выше, провода в наших домах должны были бы иметь гораздо более толстую изоляцию, а электрические устройства должны были бы быть намного больше и более массивный.Все потому, что чем выше напряжение, тем больше расстояние между проводниками во избежание короткого замыкания. Я даже не говорю о гораздо большем риске получения травм электрическим током.

Современный турбогенератор SIemens; источник: wikimedia.org

Таким образом, ситуация около 1850 года была не очень красочной. С одной стороны, построить огромный генератор не было проблемой. С другой стороны, никто не знал, как впоследствии снизить генерируемое им напряжение.Как бы то ни было, в то время этого метода не существовало, потому что для понижения постоянного напряжения требуется много электроники, которая была открыта только 100 лет спустя.

Потенциальные поставщики энергии не могли ждать так долго, потому что на столе лежала огромная сумма денег от потребителей и компаний, жаждущих электрификации. Именно тогда на сцену вышло переменное напряжение с его огромным преимуществом по сравнению с фиксированной системой. Оказалось, что снизить переменное напряжение было не намного сложнее, чем пресловутая «отобрать конфету у ребенка».Как это работает?

Преобразование!

Понижение или повышение напряжения технически называется преобразованием . Устройства, которые могут это сделать, называются трансформаторами . Trafostation - это помещения, в которых такие устройства обычно запираются. Хорошо, теперь, когда основные концепции позади, давайте перейдем к тому, как работают эти трансформаторы.

Напомним основной принцип электромагнетизма - переменное магнитное поле производит переменное напряжение .Лучше всего то, что это работает и наоборот! То есть электронов, перемещаемых переменным напряжением, также создают переменное магнитное поле . Вот почему электричество и магнетизм часто называют двумя сторонами одной медали.

Нумизматика, однако, на потом, потому что сейчас я хотел бы показать вам, как использовать этот «двусторонний принцип» для преобразования напряжения в трансформаторе. В первую очередь нам нужно подать это напряжение на трансформатор - источником будет играть уже известный вращающийся генератор.Итак, мы берем большой магнит и помещаем рядом с ним большое количество проволоки. И еще один важный момент: как отмечали Фарадей, Ампер и Эрстед («Три мушкетера электромагнетизма»), этот провод лучше всего наматывать на пружину. Ах да:

Соленоид; источник: wikimedia.org

Ампер даже придумал название для этого существа. Он назвал это соленоидом . В Польше мы знаем его прежде всего под названием катушки . Но зачем это так нужно? Короче говоря, один и тот же магнит при вращении вокруг катушки будет генерировать напряжение во много раз выше, чем вокруг прямого провода.В другой раз (речная тема) расскажу, почему это так. Сегодня мы делаем упор на макроуровне, а значит, и на самой трансформации. Итак, подведем итог конструкции нашего генератора:

Эта выпуклая линия рядом с магнитом и есть наша катушка, а точнее ее электрический символ . Если вы когда-либо видели какие-либо электронные или электрические схемы, скорее всего, вы встречали этот символ. Однако мы не будем останавливаться на статических символах, потому что если представление чего-либо на картинке говорит более тысячи слов, я даже не хочу думать, сколько слов заменяет анимация.

Синие сферы, конечно же, электроны. Разорванные переменным напряжением вперед и назад, они создают то, что мы называем переменным током . А раз уж наш генератор работает, займемся трансформатором. Начнем его строительство с ... еще одной катушки, которую подключаем к нашему источнику напряжения.

Почему мы это делаем? Что ж ... это может показаться глупым, но наша цель - снова превратить напряжение в магнитное поле. Ты помнишь? Электроны, текущие под действием переменного напряжения, создают переменное поле.Это то, что происходит в нашей катушке, что делает ее чем-то вроде электромагнита.

Дело не в том, что в магнит может превратиться только катушка. Фактически переменное поле будет создаваться везде, где движутся электроны, так что по периметру . Разница в том, что в простых кусках провода значение этого поля будет незначительным, поэтому я не включил его в анимацию. Катушка, в свою очередь, многократно усиливает все электромагнитные явления.Вот что мы имеем в виду.

Конечно, этот тип магнитного поля, которое попеременно появляется и исчезает (а также меняет полярность!), Не очень подходит в качестве материала компаса. Для нас же такое переменное поле очень удобно, потому что ... через мгновение мы снова преобразуем его в переменное напряжение! В виде? Самым простым способом, то есть поставив рядом еще одну катушку.

Имеет ли смысл такое преобразование магнитного поля в напряжение и наоборот? Да, конечно! Вы должны знать, что те же три джентльмена, которые выяснили электромагнетизм (позвольте мне напомнить вам: Фарадей, Ампер и Эрстед), заметили, что если бы вторая катушка имела немного меньше витков, чем первая, индуцированное в ней напряжение было бы на ниже, чем в исходной. .А если будет больше витков, то напряжение будет на выше . Банально, правда?

Пример повышающего трансформатора

Катушка слева называется первичной обмоткой (потому что там напряжение изначально подается от генератора ), а катушка справа вторичная обмотка (потому что она только ... перекликается с первым 😉). Вместе обе катушки образуют законченный трансформатор - или, по крайней мере, его упрощенную модель, потому что эти устройства содержат гораздо больше секретов, о которых я расскажу вам в другой раз (опять же: тема реки).

Мы возвращаемся на землю…

Вот как работает преобразование - трюк, который хорошо работает с переменным током, но не работает с постоянным током. Почему? Поскольку, хотя постоянный ток также создает магнитное поле, к сожалению, это постоянное поле . А постоянное поле не создает никакого напряжения - ни переменного, ни постоянного. Электроны на них просто не реагируют. В результате нам не хватает второй, чрезвычайно важной стороны медали для полного преобразования, и все это разваливается, как карточный домик.

Постоянный ток, к счастью, работает в совершенно разных областях электротехники, поэтому подробнее см. В других статьях. Теперь вернемся к основной теме, то есть к общему (или даже очень общему) принципу работы трансформаторов, который мы только что изучили. Именно с помощью этих устройств поставщики электроэнергии играют с напряжением на сотни километров, время от времени повышая и понижая его. Но в конце концов это напряжение доходит до этого последнего трансформатора - избранного, за которым нет ничего, кроме нашего дома (а может, и нескольких соседей).На этом этапе вышеупомянутое напряжение обычно составляет около 8,7 кВ (в случае трех фаз 15 кВ), а последняя трансформаторная подстанция предназначена для снижения его до 230 вольт, что вредно для нашего RTV / AGD (400 вольт в случае трех фаз).

А теперь короткая философская остановка: с точки зрения нашего дома мы можем смело сказать, что этот последний трансформатор является нашим источником электричества. Конечно, можно утверждать, что все начинается с генератора, который вместе с трансформаторами и нашим домом образует одну огромную магнито-электрическую цепь, по которой электроны отправляют фотоны друг другу и каким-то образом он вращается (да, фотоны.Как вы думали, электроны разговаривают друг с другом?). Однако, если мы говорим строго о электричестве, используемом в нашем доме , то наиболее важным в этом отношении является последняя замкнутая электрическая цепь . У нас есть прямой контакт с ним, и его правильное подключение, защита и использование защитят нас от короткого замыкания или поражения электрическим током. Следовательно, из рисунка выше мы можем удалить половину трансформатора и оставить только то, что имеет прямой контакт с нашим домом, то есть его вторичную обмотку:

И, может быть, возьмем эту заводку:

Почему? Потому что это то, что делают настоящие инженеры! А если серьезно, когда мы начнем говорить о трех фазах, вы увидите, что так все просто яснее.В любом случае такая система нам пригодится в ближайшее время, потому что здесь мы подошли к самому главному в однофазных сетях. Внимание, задержи дыхание. потому что сейчас займемся ... правильной номенклатурой проводов.

Присвоение названий проводам звучит как название дошкольной игры, но на самом деле это серьезный вопрос. Если вы знакомы с секретами цепей постоянного тока, вы, вероятно, знаете, что провод, подключенный к положительному полюсу батареи, иногда называют плюс для импульса, а провод, подключенный с другой стороны, минус (или, что ужасно, по весу ).Однако никого особо не интересуют эти имена, потому что даже если вы перепутаете эти два кабеля друг с другом, ничего особенного не должно произойти. Большинство устройств невосприимчивы к этому типу ошибок, а постоянное напряжение, типичное для электроники, никоим образом не опасно. В цепях переменного тока ситуация совершенно иная из-за высокого напряжения . Попросту скажу: если перепутаете провода какого-нибудь небольшого блока питания, то в лучшем случае сломаете кусок электроники.Если перепутаете провода однофазной сети, то вам повезет, если вы просто что-нибудь сломаете. Поэтому мы с самого начала позаботимся о правильной номенклатуре.

Упрощенная схема однофазной

К нашему источнику подключены два провода. Верхний, параллельный источнику, называется фазовый провод . В Польше это должно быть коричневый (с тремя фазами, остальные черные и серые). Второй провод, проложенный ниже, называется , нейтральный провод .В Польше он имеет светло-голубой цвет, но когда он выполняет две функции (защитную и нейтральную), он становится желто-зеленым.

Что говорит физика?

Кто-то, жаждущий абсолютных знаний, может спросить: почему так важно давать названия и раскрашивать провода и почему их путаница может быть фатальной? В конце концов, в цепях переменного тока электроны не движутся в каком-либо конкретном направлении. Вместо этого они просто качаются из стороны в сторону, так что два провода на самом деле не так уж сильно отличаются.Правда?

Это, мой любопытный читатель, будет темой следующих статей, так что не медлите и вперед:

Phase and N'ka - разве для танго нужны двое? - статья на TeoriaElektryki.pl

Наконец, как правило, я рекомендую подписаться на рассылку новостей ниже или посетить Facebook - благодаря этому вы обязательно услышите о новых статьях. Скоро поговорим!

---

Спасибо за уделенное время!

---

Библиография 9000 3

1. Основы электротехники и электроники - М.Долегло, WKŁ, изд. I, Варшава, 2018 г.
2. Электростанции - М. Павлик, Ф. Стшельчик, WNT, опубл. VII, Варшава, 2016 г.
3. Электромонтаж в строительных конструкциях - Б. Лейды, М. Сулковски, WNT, изд. V, Варшава, 2019

---

Тебе понравилось это? Взгляни на

и поддержите мою дальнейшую работу!

А может, хотите почитать интересную книгу?

Сообщать вам о новых статьях?

Я рекомендую подписаться на рассылку новостей или посетить facebook.Так вы не пропустите ни одного нового текста!

Я отправил вам электронное письмо!

Пожалуйста, проверьте свой почтовый ящик и подтвердите, что вы хотите подписаться на информационный бюллетень.

---

.

К какому двигателю подключены обмотки, как показано на рисунке?

Однофазная клетка типа

Однофазные двигатели адаптированы для работы с однофазной сетью. В основном они используются в приводах бытовой техники, приводах сельскохозяйственной техники, в легкой промышленности и автоматизации. Их мощность обычно не превышает 2кВт.

Главный недостаток однофазного двигателя - отсутствие пускового момента. Отрывной момент может возникнуть при наличии закрученного потока.С другой стороны, вращающееся поле может возникнуть, если витки смещены в пространстве и на них подаются токи, сдвинутые по фазе. Для выполнения этого условия в двигателях этого типа помимо основной обмотки используется вспомогательная обмотка с большим сопротивлением или в цепь этой обмотки включен конденсатор. Вспомогательную обмотку с повышенным сопротивлением можно подключать только во время пуска, поэтому она называется пусковой. Вспомогательная обмотка с конденсатором может быть подключена к
на время пуска (т. Н.пусковой конденсатор) или может работать с основной обмоткой (так называемый пусковой конденсатор).

Электродвигатель с рабочим конденсатором в настоящее время широко используется из-за его лучших свойств, чем электродвигатели с обмоткой сопротивления.
Пусковая вспомогательная обмотка, резистивная или конденсаторная, должна быть отключена после запуска двигателя. Это делается с помощью:

переключатели электромагнитные - реагируют на значение тока в основной обмотке. Они размыкают цепь вспомогательной обмотки, как только падает пусковой ток в основной обмотке.

центробежные выключатели - прерывают цепь вспомогательной обмотки после того, как ротор достигнет скорости вращения примерно 0,8 синхронной скорости.

А теперь перейдем к практическим вопросам. После отвинчивания крышки от клеммной колодки двигателя, на второй странице должна быть представлена ​​схема подключения двигателя в другом направлении вращения.

Может случиться так, что мы не найдем такой информации. Итак, что нужно сделать? Лучше всего отключить все от сети и определить концы отдельных обмоток и измерить сопротивления.Вспомогательная обмотка имеет большее количество витков, выполненных тонкой проволокой, поэтому она будет иметь большее сопротивление.В нашем двигателе это было установлено:

красная изоляционная обмотка - концы Z1, Z2, сопротивление 33 Ом

Белая изоляционная обмотка - концы U1, U2, сопротивление 17,8 Ом.

Белая изоляционная обмотка является основной обмоткой, а красная изоляционная обмотка - вспомогательной обмоткой.

Обмотки следует подключать, как показано на схеме.Полярность конденсатора значения не имеет. Чтобы изменить направление вращения двигателя, соедините Z2 с U2 и Z1 через конденсатор C с U1. Ниже представлены изображения соединений в клеммной коробке двигателя для двух направлений подключения.

Источник: www.kfinansacjewzawodzie.pl .

Электроснабжение трехфазных двигателей от однофазной сети

Существует несколько способов питания трехфазных двигателей от однофазной сети, которые облегчают этот процесс и сокращают расходы.

В статье будут рассмотрены следующие методы: искусственная фаза, электромеханический преобразователь напряжения, частотно-регулируемые приводы.

Метод искусственной фазы

В трехфазной сети есть три симметричных синусоидальных напряжения, электрические фазы которых сдвинуты на 120 ° (рис.1). Один из методов преобразования однофазной мощности в трехфазную, который хорошо зарекомендовал себя на протяжении десятилетий, заключался в подключении двух фаз двигателя к однофазной сети 220 В и создании искусственной 3-й фазы («фантомной ветви») с помощью конденсаторов для принудительной подачи энергии. фазовый сдвиг между основной и вспомогательной обмотками двигателя. В этом случае смещение составляет 90 ° электрического.

В этом методе конденсаторы должны иметь размер, соответствующий нагрузке.В противном случае возникнет асимметрия токов нагрузки. Конденсатор неправильного размера вызовет большое расхождение между фазами вместо правильного сдвига на 120 °, как показано на рисунке 1. Чем больше расхождение, тем ниже будет крутящий момент двигателя.

Рис. 1. Сравнение осциллограмм напряжения в двухфазной (вверху) и трехфазной (внизу) сети.

Метод вращающегося фазоинвертора

Другой экономичный метод - использование вращающегося фазового преобразователя (рис.2). Это может быть хорошим вариантом, например, для столярной мастерской, где преобразователь позволит питать несколько трехфазных двигателей от однофазной сети. Одним из недостатков этого является то, что процесс может быть дорогостоящим, поскольку фазоинвертор работает все время, независимо от того, включены двигатели или нет. Когда машины в цехе работают, может быть симметрия токов нагрузки, но при низкой или очень высокой нагрузке преобразователя будет резкая асимметрия токов и напряжений на трехфазной стороне.

Стандарты Американской ассоциации производителей электрооборудования NEMA «MG1: Motors and Generators» требуют, чтобы электродвигатели работали с дисбалансом питающего напряжения не более 1%. Используя правило 10x (процентная несимметрия токов нагрузки может быть в 10 раз больше, чем процентная несимметрия напряжения питания) для двигателя, питаемого напряжением с небалансом 1%, асимметрия токов нагрузки может составлять 10%. Это выгодно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в описанной системе, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%.Даже при соблюдении рекомендаций схемы снижения рабочих параметров (рис. 3) ни один двигатель не должен работать с такой большой асимметрией токов нагрузки.

Рис. 2. Система с вращающимся фазопреобразователем

Способ частотно-регулируемых приводов

Частотно-регулируемый драйвер (VFD) преобразует каждую пару фаз в напряжение постоянного тока, а затем преобразует его в трехфазный выход переменного тока. Это означает, что частотно-регулируемый привод можно использовать для питания трехфазного двигателя от однофазной сети.

Поставщики поддержки различаются, поэтому рекомендуется снизить рейтинг вашего накопителя, умножив его на величину, обратную корню из трех (1 / √3, или снижение примерно на 58%). Также следует отметить, что номинальная мощность частотно-регулируемых приводов [л.с. / кВт] дана для удобства их выбора, так как их первичная номинальная мощность соответствует току. Например, двигатель мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) должен приводиться в действие частотно-регулируемым приводом мощностью 15 л.с. (11 кВт). Рекомендуется, чтобы пользователь проконсультировался с производителем привода при выборе правильного оборудования для своего двигателя.

ЧРП

хорошо подходят для компрессоров, механических мастерских, деревообрабатывающих станков и… декоративных фонтанов. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, заменять контроллеры и решать проблемы управления скоростью и пусковым моментом, лучшим решением является использование частотно-регулируемого привода для питания существующего трехфазного двигателя от однофазной сети. Для многих двигателей мощностью до 5 л.с. (4 кВт) гораздо более дешевым решением является приобретение подходящего частотно-регулируемого привода, чем перемотка существующего трехфазного двигателя и покупка нового управляющего оборудования.

Дополнительные преимущества этого решения заключаются в том, что трехфазный двигатель обычно дешевле, чем однофазный, его органы управления не нуждаются в замене или модификации, а частотно-регулируемый привод имеет дополнительное преимущество управления скоростью.

Рис. 3. Средний коэффициент деградации двигателя при несимметричном напряжении

---

Чак Юнг (Chuck Yung) - старший специалист по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электроаппаратуры (EASA).

.

---

Смотрите также

• 
  Ппу что такое
• 
  Гп 7вм
• 
  Температура кипения стали
• 
  Холодная сварка напольных покрытий
• 
  Как включить двухстороннюю печать на принтере
• 
  Бочка в баню для купания
• 
  Почему не цветет денежное дерево
• 
  Газовые печи для дома
• 
  Прочистить вентиляцию в квартире куда обращаться
• 
  Форсунка для газовой горелки
• 
  Чем оттереть супер клей с одежды