Асинхронный трехфазный двигатель состоит из следующих основных частей: обмоток, подвижного ротора и неподвижного статора. Обмотки могут быть соединены межу собой, а к их открытым контактам подключается основное питание сети или последовательно, конец одной обмотки соединен с началом следующей.
Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть использованы в качестве однофазных конденсаторных (рис. а), а также в качестве однофазных с активным пусковым сопротивлением (рис. б) и пусковой емкостью (рис. в). Как видно из приведенных схем, рабочая фаза получается последовательным соединением двух фаз, а третья фаза является вспомогательной. В схемах, показанных на рисунках (б) и (в), вспомогательная обмотка отключается обычно еще при разгоне, когда частота вращения двигателя приближается к номинальной.
Схема на рисунке (б) по сравнению со схемой рисунка (в) обеспечивает более равномерное распределение токов по фазам при пуске, примерно вдвое меньшее напряжение на конденсаторе, более благоприятную механическую характеристику в отношении провалов моментов, но величина пускового момента заметно меньше.
Для трехфазных электродвигателей, работающих от однофазной сети (мощностью до 14 кВт), предложено много различных схем. Две из них приведены на рис. (а) и (б, что ниже). Некоторые расчетные соотношения для этих схем даны ниже:
Перед подсоединением обмоток в однофазной сети нужно обязательно проверить емкость конденсатора, который будет использоваться.
Если исходные параметры конденсатора неизвестны, то рекомендуется использовать пусковую модель, которая может «подстроиться» под работу двигателя и контролировать его обороты. Также часто для работы устройства с короткозамкнутым ротором используют реле тока или стандартный магнитный пускатель. Эта деталь схемы позволяет обеспечить полную автоматизацию рабочего процесса. Причем для бытовых моделей (с мощностью от 500 в до 1 кВт) можно использовать пускатель от стиральной машины или холодильника, в дальнейшем увеличивая емкость конденсатора или изменяя обмотку реле.
Используя трехфазный электродвигатель в качестве однофазного и работая при отключенной вспомогательной фазе (рис. б, в и а), следует подводить номинальное линейное напряжение к двум рабочим фазам. Тогда трехфазные электродвигатели в однофазном режиме при той же температуре рабочих фаз, что и в трехфазном режиме, развивают полезную мощность на валу (в долях от номинальной в трехфазном режиме) P1 » (0,5—0,55)P3.
Подключение трехфазного асинхронного двигателя к трехфазной сети, если используется схема треугольник:
На чертеже указаны два конденсатора – пусковой и рабочий, кнопка пуска, диод, сигнализирующий о начале работы и резисторная система торможения и полной остановки. Также в данном случае применяется переключатель, который имеет три позиции: «удержание», «старт», «стоп». При установке рукоятки в первом положении к контактам начинает поступать электрический ток. Здесь важно сразу же после того, как двигатель заведется перейти в режим «старт», иначе обмотки могут загореться из-за перегрузки. Во время окончания рабочего процесса рукоятка фиксируется в точке «стоп».
Для всех схем однофазных конденсаторных электродвигателей общий характер изменения вращающего момента в зависимости от частоты вращения ротора при постоянном значении емкости неблагоприятен. Рабочий режим, при котором искажения фазных величин и токов будут наименьшими, может быть только при одной какой-либо частоте вращения; при других коэффициент асимметрии увеличивается, и это неблагоприятно влияет на величину вращающего момента, определяемую разностью моментов от прямого и обратного полей. Наблюдают ярко выраженный максимум КПД, значение которого резко падает при увеличении нагрузки. При уменьшении нагрузки емкость фазосмещающих элементов, как правило, больше требуемой, что приводит к повышению напряжения и силы тока отдельных фаз. Обмотки статора нагреваются неравномерно, возникает необходимость ограничивать продолжительность работы электродвигателей на холостом ходу и при малых нагрузках.
Коршунов Дмитрий ТОЭ-Т18
Расскажите о работе трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть
Асинхро́нный электродвигатель — электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.
В домашнем хозяйстве иногда возникает необходимость запустить 3х фазный асинхронный электродвигатель (АД). При наличии 3х фазной сети это не составляет трудностей. При отсутствии 3х фазной сети двигатель можно запустить и от однофазной сети, добавив в схему конденсаторы.
Если включить АД в 1ф сеть, вращающий момент будет создаваться только одной обмоткой. Действовать на ротор такой момент будет в одной плоскости. Такого момента не достаточно, чтоб сдвинуть и вращать ротор. Чтобы создать сдвиг фазы тока полюса, относительно питающей фазы, применяют фазосдвигающие конденсаторы рис.1
Трехфазный двигатель можно подключить 2 способами:
Таким образом если АД рассчитан на напряжение 220/380 В, то для его подключения к фазному напряжению 220 В используется схема соединения обмоток статора «треугольник». А для подключения к линейному напряжению 380 В – соединение «звезда».
Для пуска данного АД от однофазной сети напряжением 220В нам следует включить обмотки по схеме «треугольник»
Чтобы подключить электродвигатель по схеме «звезда» необходимо две фазные обмотки подключить непосредственно в однофазную сеть, а третью – через рабочий конденсатор Ср к любому из проводов сети
Оксененко Александр ТОЭ-Т18