Станки, насосы и другое оборудование обычно оснащается трехфазными электродвигателями. Что делать при отсутствии сети на 380 В? Рассмотрим способы подключения трехфазного двигателя в электросеть 220 В.
В домашнем хозяйстве часто применяют электрооборудование, бывшее в длительной эксплуатации. Рекомендуется начать с проверки технического состояния электродвигателя. Это поможет существенно сократить время работ, исключить ошибки, а также снизить риск возникновения аварий.
Для начала:
- Осматривают корпус. Крышки с боков статора должны быть плотно притянуты к средней части, наличие зазоров, ослабление винтовых соединений не допускается.
- Провернуть ротор рукой. При этом нужно обратить внимание на биение вала или заклинивание вращающейся части.
Если есть возможность, лучше запустить двигатель без нагрузки. При вращении ротора не должно быть биений, ударов, посторонних шумом. Ротор должен вращаться свободно. Также желательно разобрать статор, промыть подшипники, заменить смазку.
Далее следует проверить схему соединения обмоток статора. Характеристики указаны на металлической табличке или шильдике на корпусе. Параметры соответствуют фактическим характеристикам только в том случае, если схема электродвигателя не была изменена. Кроме того, шильдик может быть утрачен, а информация стерта за время длительной эксплуатации.
В этом случае требуется проверить схему сборки самому. В статоре расположены 3 обмотки, выводы которых выведены в клеммную коробку.
В ней находится 6 клемм, соединенных с началом и концом каждой обмотки.
Для их соединения применяют перемычки.
Обмотки асинхронных трехфазных электродвигателей могут быть соединены «звездой» или «треугольником». На рисунке ниже указано расположение перемычек при каждом типе соединений.
Существуют двигатели специального исполнения. Схема таких электрических машин уже собрана внутри корпуса, клеммник в этом случае имеет только 4 ввода для подключения 3 фазных и нулевой жилы.
Наконец у старых электродвигателей маркировка начал и концов обмоток может вовсе отсутствовать. Для правильного подключения к сети выводы необходимо определить и промаркировать.
Работа выполняется в 2 этапа:
- Определение самих обмоток. Для этого используют универсальный мультиметр или тестер в режиме измерения сопротивления. Один из щупов ставится на любой вывод, вторым поочередно касаются остальных концов. При нулевых показаниях прибора маркируют выводы обмоток.
- Определение и маркировка начал и концов обмоток. Для этого нужен вольтметр и источник переменного напряжения. Далее соединяют 2 вывода разных обмоток и подают на оставшиеся концы напряжение. При наличии напряжения на вольтметре соединенные выводы – начало одной и конец другой обмотки. При отсутствии напряжения подключены или 2 начала и 2 конца.
Далее выводы, где нет напряжения, предварительно маркируют как начала. Затем соединяют найденное начало одной из обмоток с любым выводом, на которое уже подавалось напряжение. Таким образом, выявляют все оставшиеся выводы.
Вместо источника низкого переменного напряжения можно использовать батарейку на 4,5 или 9 В и вольтметр постоянного тока. Плюс и минус источника питания подключается к выводам любой обмотки. К концам другой – вольтметр постоянного тока.
В момент разрыва контакта обмотки с батарейкой прибор покажет некоторое значение напряжения. Далее подключают вольтметр к другой обмотке и таким же способом фиксируют показания.
При использовании универсального прибора устанавливают режим «измерение постоянного напряжения» необходимо, чтобы вольтметр показывал полярность.
Можно выбрать стрелочный прибор с возможностью измерения полярности, то есть стрелка должна отклоняться в «+» или «-».
При разрыве контакта обмотки с батарейкой, прибор в цепи обмотки В и обмотке С должен давать одинаковые показания«+» или «-». Если полярность измерений отличается, нужно поменять местами концы B1 и B2 или C1 и C2.
При правильном определении выводов, при разрыве контакта источника постоянного напряжения с любой из обмоток на двух других должно возникать импульсное напряжение одинаковой полярности.
Для маркировки концов лучше применять бирки (кембри) из ПВХ трубки диаметром больше сечения проводов с изоляцией. Подписывать можно любым маркером.
Главное – не смазать надпись. В противном случае придется определять концы и начала обмоток заново.
Еще один важный момент при определении состояния двигателя – проверка изоляции обмоток. При снижении сопротивления покрытий проводов возникает избыточный нагрев, межвитковые замыкания.
Для измерения сопротивления изоляции нужен мегаомметр с напряжением на выходе 1 кВ. Сопротивление изоляции обмоток определяют относительно корпуса и друг друга. Мегаомметр должен показать величину не менее 0,5 МОм. При меньших значениях необходимо отдать электродвигатель на перемотку.
Выявить явные межвитковые замыкания можно обычным омметром. Для этого нужно измерить сопротивления обмоток и сравнить полученные значения. Результаты измерений должны совпадать для всех трех обмоток. Различные значения означают наличие замыканий. Таким способом невозможно определить ухудшение качества изоляции, которое приведет к пробою во время работы двигателя.
Измерение сопротивления изоляции – обязательное условие перед пуском электродвигателя под нагрузкой. Это поможет избежать серьезных аварий и связанных с ними травм.
Проверка состояния трехфазного двигателя перед включением в сеть 220 необходима. Это поможет отличить ошибки подключения от неисправностей самого силового агрегата и сэкономить время.
Работа трехфазного электродвигателя в однофазном режиме: схемы подключения
При включении трехфазного электродвигателя в однофазную сеть возникает пульсирующее магнитное поле. Для старта двигателя нужен сдвиг фаз относительно друг друга не менее чем на 900.
Для этого применяют резистивные, емкостные, индуктивные пусковые элементы, включаемые в цепь одной из обмоток.
При этом схема трехфазного электродвигателя становится эквивалентной однофазной электрической машине.
В схеме с пусковым резистором сдвиг фаз достигается более медленным намагничиванием одной из обмоток. Такой способ имеет значительные недостатки: большие потери мощности на сопротивление и перегрев электродвигателя при длительной работе. Схемы с индуктивными пусковыми элементами также обладают недостатками.
На практике для включения трехфазных электрических машин в однофазную сеть пусковые резисторы и катушки практически не используют.
Самая распространенная схема – включение через конденсатор. Емкостные элементы гораздо компактнее резисторов, не обладают активным сопротивлением. К недостаткам конденсаторного пуска относят значительный нагрев двигателя при длительной работе и низкий пусковой момент.
Для оборудования, которое запускается под нагрузкой и предназначено для длительной работы, например бетономешалки, применяют схему с 2 конденсаторами. При пуске оба емкостных элемента включены цепь, после разгона двигателя пусковой конденсатор отключается. Это позволяет устранить недостатки схемы с конденсаторным сдвигом фаз.
Емкость рабочего конденсатора для схемы включения «звезда» определяется исходя из выражения: Cр=2800 хP/(√3хU²х η х cosϕ). Параметры емкостного элемента при соединении в «треугольник» – по формуле Cр=4800 х P/(√3 х U² х η х cosϕ).
Конденсатор можно выбрать из расчета 70 микрофарад на 1 киловатт мощности двигателя. Емкость пускового конденсатора рассчитывается как Cп=2,5 х Cр.
При выборе схемы подключения, нужно учесть параметры двигателя. Если на табличке указаны значения 380/220 В, для включения в сеть 220 В обмотки соединять нужно только «треугольником». Если указано значение только 380 В, нужно разобрать двигатель, найти точку соединения обмоток и вывести все выводы на клеммник.
Для подключения электродвигателей применяют металлобумажные и электролитические конденсаторы. Первые рассчитаны на длительную работу, хорошо выдерживают коммутационные перенапряжения. К недостаткам металлобумажных конденсаторов относится небольшая емкость. Для запуска электродвигателя необходимо параллельно подключить несколько элементов в одну конденсаторную батарею.
Электролитические конденсаторы компакты и обладают значительной емкостью. При выборе устройств необходимо обратить внимание на номинальное напряжение.
Для электродвигателей в сети 220 В применяют элементы не менее чем на 400-450 В. При коммутациях возникают импульсные броски, при заниженном напряжении, емкостные элементы быстро выходят из строя.
Целесообразно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей.
Работа трехфазного двигателя от однофазной сети имеет ряд недостатков. Потери мощности составляют 30-40%, то есть мощность электрической машины в таком режиме равна 60-70% от номинального значения, указанного производителем. При этом также наблюдается повышенный шум при работе, избыточный нагрев обмоток.
Подключение 3 фазного двигателя в однофазную сеть через частотный преобразователь
Преобразователи частоты (ПЧ) – устройства для управления электродвигателей переменного тока. Оборудование позволяет регулировать скорость вращения и момент на валу изменением частоты питающего напряжения. Однофазные ПЧ могут применяться для включения трехфазных двигателей к сети 220 В.
Оборудование создает симметричные токи во всех трех фазах и позволяет устранить такие недостатки пуска через конденсатор как:
- Невысокий момент на валу при пуске.
- Повышенный нагрев обмоток.
- Избыточный шум при работе.
- Низкий к.п.д.
Для подключения к сети 220 В выбирают однофазный ПЧ. Включать трехфазное устройство в однофазную сеть запрещено. Запас мощности преобразователя частоты должен составлять не меньше 2 кВт.
При работе 3 фазного двигателя в однофазной сети наблюдаются значительные броски напряжения и тока, при недостатке мощности преобразователя работа привода будет нестабильна.
Защита будет отключать устройство и выдавать сообщения об ошибках.
Подключение осуществляется в следующем порядке:
- Проверка состояния двигателя. При этом определяют плотное прилегание крышек корпуса, исправность подшипников. Желательно измерить сопротивление обмоток. На этом же этапе определяют концы и начала обмоток статора.
- Соединение обмоток по схеме «треугольник». Для подключения в однофазную сеть через ПЧ необходимо соединить обмотки так, чтобы межфазное напряжение составляло 220 В.
- Подключение двигателя к частотному преобразователю. Для этого применяют экранированные кабели, рекомендованной производителем марок, сечением, отвечающем мощности выбранного ПЧ. Подключение осуществляется через емкостные входы преобразователя, внешние конденсаторы при этом не нужны.
- Настройка. При этом задаются параметры пусковой и рабочей емкости, вводят другие характеристики электродвигателя. Большинство ПЧ имеют функции автоматического определения параметров двигателя.
Далее выполняют первый пуск. В процессе выявляют и устраняют ошибки подключения и настройки, проверяют корректность работы привода в разных режимах.
Преимущества подключения трехфазного двигателя к сети 220 В через ПЧ
Подключение через частотный преобразователь позволяет отказаться от внешних конденсаторов. Устройства позволяют задавать оптимальную емкость для старта и корректной работы привода. Преобразователи частоты:
- Осуществляют регулирование скорости и момента. При этом конденсаторные схемы работают только в односкоростном режиме.
- Обеспечивают оптимальный режим пуска, разгона и остановки. Преобразователь частоты огранивает пусковые токи, позволяет задавать время разгона и торможения.
- Защищают двигатель от перегрева, перегрузок, коротких замыканий, заклинивания вала. ПЧ отключает привод при возникновении аварий и ненормальных режимов работы.
- Позволяют подключать внешние датчики, а также удаленное оборудование. При помощи преобразователя частоты можно регулировать производительность насосов, другого оборудования по заданным программам.
- Выводят сообщения с кодом ошибки. При аварии или отклонении режима работы привода от нормы, на дисплей ПЧ выводится код, позволяющий определить причину без диагностики двигателя.
К недостаткам подключения 3 фазного двигателя через преобразователь частоты относят завышенную мощность устройства и генерацию паразитных гармоник. Кроме того, при применении старых двигателей, длительно бывших в эксплуатации, сложно определить фактические параметры электрической машины и правильно выбрать ПЧ.
Заключение
При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть существенно изменяются характеристики электрической машины.
Из-за значительных недостатков такой метод в промышленном электроприводе не применяется, и допускается только как исключительная мера.
Например, при необходимости экстренного восстановления работоспособности оборудования. Такое подключение допустимо только для маломощных электродвигателей.
Работа трехфазных устройств в сети 220 В широко применяется в приводе домашних станков и оборудования. Применение ПЧ частоты имеет неоспоримые преимущества перед пуском через емкостные элементы.
Частотный преобразователь снижает нагрев и шум двигателей, повышает коэффициент мощности, позволяет регулировать частоту вращения вала.
Кроме того, устройство обеспечивает защиту оборудования, позволяет осуществлять реверс двигателя, избавляет от необходимости сборки сложных схем управления.
Для исключения ошибок при выборе ПЧ лучше обратиться в службу технической поддержки производителя.
Варианты подключения 3-х фазного двигателя к электросети
Асинхронные трехфазные двигатели распространены в производстве и быту. Особенность заключается в том, что подсоединить их можно как к трехфазной, так и однофазной сети.
В случае с однофазными моторами это невозможно: они работают только при питании от 220В.
А какие существуют способы подключения двигателя 380 Вольт? Рассмотрим, как соединять статорные намотки в зависимости от количества фаз в электросети с использованием иллюстраций и обучающего видео.
Подключение трехфазного двигателя к сети 380В
Различают две базовые схемы (видео и схемы в следующем подразделе статьи):
Преимущество соединения треугольником – работа на максимальной мощности. Но при включении электродвигателя в намотках продуцируются высокие пусковые токи, опасные для техники. При подключении звездой пуск мотора плавный, поскольку токи при нем низкие. Но достичь максимальной мощности при этом не получится.
https://www.youtube.com/watch?v=ukl8nctMpTI
В связи с вышесказанным двигатели при питании от 380 Вольт соединяют только звездой. Иначе высокий вольтаж при включении треугольником способен развить такие пусковые токи, что агрегат выйдет из строя.
Но при высокой нагрузке выдаваемой мощности может не хватать.
Тогда прибегают к хитрости: запускают двигатель звездой для безопасного включения, а затем переключаются с этой схемы на треугольник для набора высокой мощности.
Треугольник и звезда
Перед тем, как рассмотрим эти схемы, условимся:
- У статора есть 3 обмотки, у каждой из которых – по 1 началу и по 1 концу. Они выведены наружу в виде контактов. Поэтому для каждой намотки их 2. Будем обозначать: обмотка – О, конец – К, начало – Н. На схеме ниже 6 контактов, пронумерованных от 1 до 6. Для первой обмотки начало – 1, конец – 4. Согласно принятым обозначениям это НО1 и КО4. Для второй обмотки – НО2 и КО5, для третьей – НО3 и КО6.
- В электросети 380 Вольт 3 фазы: A, B и C. Их условные обозначения оставим прежними.
При соединении обмоток электродвигателя звездой сначала соединяют все начала: НО1, НО2 и НО3. Тогда к КО4, КО5 и КО6 соответственно подают питание от A, B и C.
При подключении асинхронного электродвигателя треугольником каждое начало соединяют с концом намотки последовательно. Выбор порядка номеров обмоток произвольный. Может получиться: НО1-КО5-НО2-КО6-НО3-КО2 .
- Соединения звездой и треугольником выглядят так:
- Смотрите видео, которое поможет разобраться в способах соединения намоток.
Переходная схема
Для плавного включения электродвигателя 380 в 3х фазную электросеть и высокой отдачи мощности запускают его звездой. После разгона он автоматически переключается со схемы и начинает работать треугольником. Недостаток метода – невозможность смены направления вращения вала.
Переходная схема подразумевает подключение через магнитный пускатель (смотрите также видео). Таких понадобится 3:
- Первый на схеме обозначен МП1 (магнитный пускатель 1). Он соединяет начала намоток статора НО1, НО2 и НО3 с фазами сети напряжением 380 Вольт: А, В и С.
- Второй пускатель – МП2. Он соединяет концы обмоток КО4, КО5 и КО6 с фазными проводами А, В и С треугольником.
- Третий пускатель – МП3. Необходим для соединения концов намоток с 3х фазной сетью звездой.
Внимание! Пускатель 2 и 3 нельзя включать одновременно, потому что возникнет короткое замыкание. В связи с этим произойдет защитное отключение на аварийном щитке. Чтобы случайно пускатель 2 не включился одновременно с 3, необходима электрическая блокировка. Тогда третий магнитный пускатель включится только после того, как выключится второй. И наоборот.
Принцип работы:
- Включается первый пускатель;
- Срабатывает реле времени, которое включает третий магнитный пускатель (пуск звездой);
- Через заданное время реле отключает третий и включает второй пускатель (работа треугольником).
Работу прекращают через размыкание МП1. При повторном запуске пункты 1-3 повторятся.
Подключение трехфазного двигателя к сети 220В
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети так же возможно, как и включение его в трехфазную сеть. Разница будет лишь в способе подключения и в выдаваемой мотором рабочей мощности.
Она не сможет превышать 50% от максимального значения, достигаемого при питании от сети 380 Вольт, если соединить обмотки звездой. При подключении методом треугольника можно развить 70% от максимально возможной мощности.
Поэтому, если питание подается от сети 220В, имеет смысл подключать электродвигатель только вторым способом.
Внимание! Если в электросети напряжение составляет 220 Вольт, то токи при запуске не достигают критических значений даже при соединении в треугольник. Поэтому данная схема является оптимальной.
Схема подсоединения мотора 380 на 220
При питании от 380 на каждую намотку приходится одна фаза. Но при подключении к 220 Вольт к двум обмоткам подключается фазный и нулевой провод, третья остается свободной. Для компенсации отсутствия третьей фазы запуск электродвигателя происходит через конденсатор.
Важно! Запустить мотор на 380 Вольт от напряжения 220В можно только с использованием конденсаторов. Без них могут работать только двигатели, рассчитанные на питание от 220 изначально.
Если запускается в ход маломощный мотор (не более 1500 Вт) без начальной нагрузки, то подключать можно лишь через рабочий конденсатор. От него идут два провода. Первый нужно соединить с нулем, а второй – с 3-ей вершиной треугольника.
Внимание! Если вам необходимо обратить направление вращения двигателя, подключенного к сети 220 Вольт, то первый вывод от конденсатора включите не через нуль, а через фазный провод.
При запуске мощного асинхронного двигателя (от 1500 Вт) или при пуске маломощного, но с начальной нагрузкой, подсоединяют его к 220В через рабочий и пусковой конденсаторы. Последний подключается параллельно первому. Он необходим для увеличения пускового момента, поэтому его включение происходит только в момент запуска мотора в ход.
Пусковой конденсатор включают в схему через кнопку, а подача питания в 220В происходит путем перевода специального тумблера в положение «включено», отключение – в состояние «выключено». Вместо тумблера можно воспользоваться кнопкой с двумя позициями. Тогда запуск будет следующим:
- Питание подается через тумблер или специальную кнопку;
- Нажимается кнопка пускового конденсатора;
- Она удерживается до тех пор, пока электродвигатель не разгонится;
- Кнопка пуска отпускается, отчего ее пружины размыкают цепочку конденсатора.
При включении электродвигателя в сеть 220 Вольт с реверсом для изменения направления вращения вала понадобится еще один тумблер. При смене положения один из выводов рабочего конденсатора будет соединяться то с фазой, то с нулем.
На рисунке выше предусмотрена схема подсоединения двигателя 380 к сети 220 с реверсом с пусковой кнопкой. Она актуальна, если мотор не набирает обороты с отсутствием пускового накопителя (он на рисунке находится справа).
Подбор конденсаторов
Емкость конденсаторов для подключения к 220В необходимо подбирать. В случае с рабочим накопителем это просто. Расчет его емкости происходит по формулам:
- Соединение треугольником: Ср=4800*I/U.
- Соединение звездой: Ср=2800*I/U.
Внимание! Ср – емкость рабочего конденсатора, I – сила тока (смотреть в паспорте к устройству), а U – напряжение, при котором работает мотор. Так как питание однофазное, то U равно 220 Вольтам.
Подбор пускового накопителя происходит опытным путем (смотрите видео). Обычно его емкость (Сп) больше в 2-3 раза по сравнению с Ср. Например: есть мотор с током в обмотках 2 ампера.
При подсоединении намоток треугольником в сеть 220 Ср будет равен 25 мкФ. Тогда Сп будет варьироваться в диапазоне 50-75 мкФ. Но таких накопителей не найти в магазинах.
Поэтому придется купит несколько с номинальной емкостью и соединить их параллельно. 25 мкФ можно получить из 2 по 10 мкФ и 1 по 5.
Если Сп будет меньше требуемого значения, то намотки статора будут перегреваться. Возможно даже плавление изоляционной оболочки. Если Сп будет больше требуемого, то нельзя будет развить достаточную мощность. Поэтому подбор начинайте с минимальной емкости (в примере это 50 мкФ), а затем ищите оптимальное значение путем добавления накопителей номинальной емкости.
Внимание! Не давайте двигателю работать без нагрузки. Если он переделан с 380 на 220, то он при этом сгорит! Нельзя запитывать моторы от бытовой сети 220В, если они развивают мощность более 3000 Вт. Это чревато плавлением старой или некачественно сделанной проводки или вышибанием пробок.
- Для запитывания двигателя от 220В подойдут накопители от 300В следующих типов:
- Вы можете узнать все характеристики накопителя (емкость, тип, рабочее напряжение), взглянув на его корпус.
Теперь вы сможете пользоваться трехфазным асинхронным электродвигателем, включая его к сети 220В или 380В в зависимости от того, какая линия проходит рядом. Чтобы лучше понять принцип подсоединения обмоток и фаз с их началами и концами, посмотрите видео.
Подключение электродвигателя на 380 В от сети 220 В – 4 распространённых способа и их особенности
Надёжность, бесперебойность и неприхотливость в обслуживании трёхфазного асинхронного электромотора проверены временем, миллионами пользователей по всему миру и не требует доказательств.
Тем более, он является самым распространённым, доступным и дешёвым на сегодня. Однако далеко не каждый имеет у себя источник тока на 380 В.
Поэтому рассмотрим, что собой представляет подключение электродвигателя с тремя фазами к сети на 220 В, какие способы для этого существуют и каковы их главные особенности.
Трёхфазный электродвигатель Источник ytimg.com
Варианты подключения обмотки
Асинхронный трёхфазный электромотор располагает тремя обмотками – для каждой фазы в отдельности – идущими в пазы статора. Однако для возникновения электродвижущей силы и, как результат, вращения ротора требуется их соединение друг с другом. Вариант подключения конкретного двигателя важно знать. Так как это поможет выбрать верную схему подключения его к сети 220В.
Каждая из трёх обмоток отвечает своей фазе и имеет как начало, так и конец. При этом входы и выходы обозначаются соответствующими буквами и цифрами:
Номенклатура двигателей, выпущенных в период Советского союза:
- Первая фаза С1-С4.
- Вторая фаза С2-С5.
- Третья фаза С3-С6.
Обозначения современных моторов:
- Первая фаза U1-U2.
- Вторая фаза V1-V2.
- Третья фаза W1-W2.
Подключение обмотки трёхфазного двигателя Источник autogear.ru
Существует две основные схемы соединения обмоток в рассматриваемом типе двигателей:
Все выходы обмоток соединены в одну точку, а входы, соответственно, к фазам. Схематическое изображение такого способа внешне напоминает звезду. При таком способе к каждой отдельной жиле прилагается фаза 220В, а двум последовательным – линейное 380В.
Главный плюс такой схемы – приложение линейного тока одновременно к двум жилам, что значительно снижает пусковые токи и позволят ротору выполнять мягкий старт. Минусом является меньшая мощность из-за слабых токов в обмотке.
Вход предыдущей обмотки соединяется с выходом последующей – и так по кругу. В результате схема напоминает треугольник.
При линейном напряжении, равном 380В, токи в обмотке будут достигать существенно большего значения, чем в выше приведённом варианте. Это даст возможность проявить мотору существенно большее значение силы.
Недостаток схемы – более сильные пусковые токи, способны привести к перегрузке сети.
Схема «треугольник» Источник ytimg.com Полезно знать! Чтобы получить преимущества первой и избежать недостатков второй схемы, подключение электродвигателя 380 В и последующий его разгон осуществляют на «звезде», а затем его автоматически переключают на «треугольник».
Определение схемы подключения
Прежде чем выбрать ту или иную схему подключения мотора к 220 В, необходимо определить, какова схема подключения его обмотки и при каком номинале он вообще может эксплуатироваться. Для этого необходимо:
- Найти и изучить на моторе таблицу с тех. характеристиками.
В информационном поле содержится вся важная информация – обозначение типа соединения ∆ – треугольник или звезда – Y, мощность, количество оборотов, вольтаж (220 или 380, либо 220/380) и возможность подключения по конкретной схеме.
- Вскрыть клеммную коробку и удостовериться на практике в правильности собранной схемы.
Начало и конец каждой обмотки подписан в соответствии с вышеприведённой цифробуквенной номенклатурой. Пользователю остаётся изучить схему соединения по перемычкам: по какой схеме выполнено соединение – звездой или треугольником.
Обратите внимание! Если на шильдике (таблице с информацией) указан знак Y и только 380В, то при подключении его по треугольнику, обмотка сгорит. Выполнить модернизацию такого мотора на 220В могут только профессиональные электрики. Поэтому нет резона делать его доработку, тем более, что сегодня существует множество экземпляров, способных работать альтернативно – и на 220 и на 380 вольт.
Вскрытие клеммной коробки Источник pikabu.ru
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах
Способы подключения на 220В
Чтобы подключить трёхфазный электродвигатель асинхронного типа к сети на 220 вольт, существует несколько проверенных способов:
- С конденсатором.
- Без конденсатора.
- С реверсом.
- Комбинированной схемой «звезда-треугольник».
Рассмотрим их более подробно.
Важно! При подключении электромотора на 380 вольт к сети 220 В нужно быть готовым к понижению его мощности до 70% от заводского значения. Однако в бытовых условиях это вполне приемлемо и никак не отразится на характеристиках в эксплуатации.
Подключение мотора 380 В на 220 В Источник ytimg.com
С конденсатором
Наиболее популярным и доступным способом инициации моторов на 380 вольт от сети 220 В является схема с применением конденсатора. Его роль сводится к созданию сдвига фаз в обмотках по отношению друг к другу, чтобы сформировать вращающееся магнитное поле.
При наличии трёх фаз это явление происходит само собой – только одна не заставит вращать ротор. Поэтому оптимальным методом, как подключить электродвигатель с 4 проводами на одной фазе, является применение пусковой обмотки, помимо основной, в электромоторах на 220В.
Для модификации на 380 В возможно два варианта подключения с конденсатором:
- С рабочим конденсатором Ср.
- И параллельно подключёнными рабочим Ср и пусковым конденсатором Сп.
Во втором случае мотор запускается более плавно и безопасно. Модуль Сп включается на короткий промежуток времени и по мере достижения ротором необходимых оборотов отключается.
Выбор варианта запуска во многом определяется степенью нагрузки ротора во время запуска.
Так, если пуск происходит без усилия, применяется только Ср, а если под нагрузкой, без свободного вращения, обязательно наличие Сп.
Подключение двигателя с конденсаторами Источник blogspot.com
Значение Сп должно быть в 2-3 раза выше Ср. При этом параметр Ср рассчитывается по соответствующей формуле, исходя из схемы соединения обмотки:
- По схеме «треугольник» Cр = 4800 * Iн/Uс.
- По схеме «звезда» Cр = 2800 * Iн/Uс.
Где Iн – номинал электротока мотора, А.
Uс – напряжение источника тока, В.
Совет! Современные производители выпускают трёхфазные двигатели, адаптированные к работе от 220 В, оснащённые конденсаторами. Соединение выполнено по схеме «звезда». Главное их преимущество – плавный пуск и сохранение до 90 % мощности.
С реверсом
Нередко встаёт вопрос о том, как подключить электродвигатель с 380 на 220 вольт, чтобы изменить вращение ротора на прямо противоположное. Для этого нужно просто поменять фазу, подаваемую напрямую и через конденсатор поменять местами. В качестве примера:
Вращение по часовой стрелке:
- Ноль на первом выводе.
- Фаза от сети на втором.
- Фаза через конденсатор на третьем.
Вращение против часовой стрелки:
- Ноль на первом выводе.
- Фаза от сети на третьем.
- Фаза через конденсатор на втором.
Подключение с реверсом Источник ytimg.com Рекомендация! Для удобства быстрого и частого переключения направления вращения двигателя применяется пакетник-переключатель однополюсного типа, работающий на два направления. В положении «0» мотор выключен, «1» – вращается в одном направлении, «2» – в противоположном.
Без конденсатора
Способ, как подключить электродвигатель на 380 В к сети на 220 вольт без использования конденсатора стал возможен благодаря наличию транзисторных или динисторных ключей. При этом в зависимости от количества оборотов в минуту применяются две различные схемы:
- До 1,5 тыс. оборотов/мин –на треугольнике.
- До 3 тыс. об/мин и нагрузке при запуске – на разомкнутой звезде.
Функционируют схемы по следующему алгоритму:
- Напряжение подаётся на две точки ввода.
- Подача тока на третий ввод осуществляется через R-C-цепь, задающую время.
- Перемещением регулятора R1 и R2 задаётся интервал сдвига.
- Динистор VS1 при наполнении конденсатора подаёт команду на открытие симистора VS2.
Особенность схемы на разомкнутой звезде в том, что неё включены пара замещающих конденсаторы электронных ключей.
Схема подключения без конденсатора Источник asutpp.ru
«Звезда-треугольник»
Комбинированный способ, как подключить электродвигатель с 380 на 220 без потери мощности позволяет снизить нагрузку во время запуска. При этом схема основана на трёх пускателях:
- К первому подсоединяется питающее напряжение.
- Ко второму подключается обмотка.
- Оставшиеся проводники соединяются со вторым и третьим пускателем.
- После этого обмотка через второй пускатель объединяется с остальными фазами – по схеме «треугольника».
- При подключении к фазе третьего пускателя оставшиеся выводы разъединяются, и схема работает уже по «звезде».
Одномоментный пуск второго и третьего пускателя недопустим – произойдёт короткое замыкание. Для предотвращения этого устанавливается специальный блокиратор.
Смотрите в этом видео, как подключить трёхфазный двигатель по схеме «звезда-треугольник»:
Полезные советы
Несколько полезных советов, как подключить электродвигатель с 3 проводами, чтобы избежать проблемы во время эксплуатации:
- Перед началом работы мотор рекомендуется испытать на холостом ходу, если он функционирует исправно – затем под нагрузкой.
- При сильном нагреве корпуса даже без нагрузки необходимо понизить ёмкость рабочего конденсатора.
- Если после пуска мотор просто гудит, но не вращает вал, то можно задать ему старт вручную – крутанув вал. Далее можно повысить ёмкость пускового конденсатора.
- При остановке двигателя под рабочей нагрузкой, следует повысить ёмкость рабочего конденсатора.
Полезная информация! Правильно рассчитать ёмкость конденсатора можно только с учётом номинала мощности мотора. При недогрузке возникнет перегрев и ёмкость нужно будет снижать.
Смотрите в ролике, как подключить мотора по схеме звезды или треугольника:
Коротко о главном
Подключить электродвигатель 380 на 220 вольт можно 4-мя основными способами:
- С конденсатором.
- Без конденсатора.
- С реверсом.
- По схеме «звезда-треугольник».
Прежде чем начать работы по подключению, необходимо определить и удостовериться, каким образом соединена обмотка в клеммной коробке, а также узнать необходимые характеристики из технической таблицы. Выполнять электротехнические работы можно при наличии опыта, но лучше доверить её профессионалам с соответствующим допуском.
Подключение трехфазного электродвигателя к сети 220 вольт
Сначала нужно убедиться в возможности подключить мотор на напряжение 220 вольт. Проще всего это выяснить изучив табличку на статоре. Самые распространенные двигатели 220/380, причем для каждого напряжения обмотки подключаются в один из двух вариантов.
Шильдик мотора 0.37 кВт. обмотки собраны в звездуобмотки собраны в треугольникобмотки собраны в треугольник
Для 220 собираем обмотки в треугольник и тут имеется особенность — напряжение на шильдике указано для трехфазных 220 вольт т.е. около 127 вольт в каждой фазе, а между двумя фазами будет 220, что как раз отмечено на табличке мотора.
Для подключения к обычной однофазной сети 220 вольт существую «фазосдвигающие» конденсаторы, которые делятся на пусковые и рабочие.
Лично мне они больше напоминают «костыль» для имитации трехфазного питания, но вполне работоспособны, выглядят вот так:
Поменьше рабочие (на 450V.), большой пусковой (на 300V). Производитель FUJI.Поменьше рабочие (на 450V.), большой пусковой (на 300V). Производитель FUJI.
В чем разница между пусковыми и рабочими
- По роли конденсаторов: рабочий всегда подключен и работает с двигателем, а пусковой подключается на время старта, далее отключается.
- По напряжению: рабочие рассчитаны на 400-450 вольт переменного тока, пусковые 300-350. Полярность не указывается.
- По стоимости: 1 мкф емкости рабочего будет стоить гораздо выше 1 мкф пускового.
- По взаимозаменяемости: рабочий как пусковой использовать возможно, но обязательнопредусматривается способ его разряда после отключения (как и с пусковым). Пусковой как рабочий не используется, на них производители прямо указываю MOTOR STARTING.
Как рассчитывается
Есть простой способ расчета рабочего конденсатора: на каждые 100 ватт мощности двигателя берется 7 мкф. Например для двигателя 0.37 кВт, что на фото, будет так: 3.7*7 = 25.9 мкф.
И более точный по формуле: к*Iф/U, где:
- к-специальный коэффициент, для треугольника 4800, для звезды 2800;
- Iф — фазный ток статора, совпадает с отмеченным для звезды на табличке мотора. (хотя казалось более логично использовать ток указанный для конкретного соединения обмоток и напряжения, но нет, нужен именно фазный ток, он совпадает номинальным (линейным), указанным для звезды)
- U-напряжение сети т.е. 220 вольт
Попробуем расчет по формуле: 4800*1.182/220 = 25,78 мкф, почти тоже самое, что по упрощенной.
Для пускового емкость берется в 1-3 раза больше рабочего, все зависит от условий старта, чем тяжелее тем больше емкость.
Как подключается
Подключение рабочего конденсатора делается так, провода по которым пойдет фаза и ноль идут на прямую к клеммам обмоток и с любого из них берется перемычка на конденсатор, с конденсатора на оставшуюся свободную клемму обмоток, выглядит как-то так:
Если старт будет тяжелый параллельно рабочему подключают пусковой через выключатель:
Выключатель (4) на картинке это не автомат, а выключатель нагрузки, по сути простой тумблер в корпусе автоматического выключатель. Изготавливают на разный ток.
Лампа (5) это светодиодная индикационная лампа СКЛ, должна быть на 380 вольт, (думаю можно заменить резистором 500 кОм — 1 Мом) разряжает конденсатор после выключения тумблера. Если не разряжать он долгое время, если не бесконечно, сохранять заряд, даже после выключения.
Как пользоваться: перед запуском двигателя включаем тумблер пускового конденсатора, как только двигатель запущен — выключаем. После окончания подачи питания можно опять включить тумблер для лучшего разряда конденсатора (заряд пойдет в мотор, возможно он провернется) и подготовки к следующему запуску.
«Подводные камни» с которыми столкнулся
Первый камень основной и связан с расчетом рабочей емкости конденсатора. Формулы выше обще известны, но не универсальны. Скорее всего рассчитывают емкость для полностью нагруженного двигателя, а ведь не ясно полностью ли он нагружен? Вот пример подключаю рассчитанный конденсатор 25 мкф к двигателю 0.37 кВт:
Обмазал мотор приборами. Параметры при 25 мкф конденсаторе. Вес груза 1.1 кг.Потребление тока из сети.измерение напряженияОбмазал мотор приборами. Параметры при 25 мкф конденсаторе. Вес груза 1.1 кг.
Самое большое напряжение между перемычками получилось 250 V, что больше погрешности в 10% от номинального (такой предел указывают например IEK для своих моторов). Самое главное ток по одной из линий составил 2,253 А и это уже выше номинального., по другим 1.4 А и 1.6 А. Из сети потреблялось 1,135 — 1,3 А.
Странно! Потребление из сети меньше чем в линиях, думаю конденсатор частично компенсирует/потребляет реактивную мощность двигателя, но это как говорится не точно.
Параметры при 16 мкф конденсатореМаксимальное измеренное напряжение.Параметры при 16 мкф конденсаторе
Понижаю емкость до 16 микрофарад, ток в той-же линии становится 2 А, по другим 1,3 А и 1,3 А. Потребление из сети стало выше 1,4 — 1,542 А. Максимальный ток не ушел за номинал, самое большое измеренное напряжение 233 V — укладывается в погрешность.
Такой перекос потребления в обоих случаях, связан с тем, что двигатель слабо нагружен, если увеличить нагрузку максимальный ток, измеренный на линии, будет снижаться, а на других линиях расти. Как бы «перетекать» в другие «фазы» т.е. лучше распределяться. Потребление мощности из сети при этом вырастает.
Второй камень это вибрация электродвигателя, она гораздо выше чем если запитывать от стандартных трех фаз или трех фаз преобразователя частоты. Даже при почти одинаковом потреблении в линиях и напряжениях между перемычками, чего достаточно тяжело добиться, двигатель больше «дрожит».
Заключение: при недогруженном двигателе следует уменьшать емкость рабочего конденсатора. Расчеты дают отправную точку, далее нужно корректировать емкость.
Напряжение между перемычками не должно уходить за пределы ± 10% от номинального.
Ток лучше измерять в линиях, как при питании от 3-х фаз, он не должен превышать номинальный и чем разница между линиями меньше — тем лучше. Мотор не должен перегреваться.
Как быть если о электромоторе мало что известно?
Если знать обороты и вес, то можно сравнить с двигателями от других производителей. Так и вбиваю в поисковик «электродвигатель 1320 оборотов, вес 5.5 кг». Результат по первой же ссылке:
Данные из сети.
Совпадает с АИР63В4, указана мощность, но не указан ток. Вбиваю уже «АИР63В4 характеристики» результат:
Данные из сети.
Номинальное потребление почти совпал с током мотора, что у меня 1,182 А. и 1,12 А. у найденого в сети.
Обороты очень важны, например на 750 об/мин. будет весить почти 13 кг. против 5-6 кг. моторов 3000-1500 об/мин. на одинаковой мощности 0.37 кВт. Стоит учитывать материал изготовления, из чугуна будут тяжелее чем из сплава алюминия, а также внешний вид и способ крепления — фланцы и лапы добавляют веса.
Если знаете другие способы, обязательно пишите об этом в х, будет интересно.
Спасибо за внимание. Если статья была полезна поддержите лайком. Если нравятся подобные темы подписывайтесь на блог.
- Простоя и надежная защита электродвигателя.
- Моё видео по этой стать на ютубе
- Как ремонтировал холодильник
- Автоматическое подключение пускового конденсатора.
Загрузка...
