Подключение трёхфазного двигателя к бытовой сети

Самый простой и широко используемый способ, который обеспечивает работу трехфазного электродвигателя от бытовой сети — это подключение одной из его обмоток через фазосдвигающий конденсатор.

В статье подробно рассмотрены вопросы расчёта мощности двигателя и ёмкости конденсатора при различных схемах включения.

Для расчёта мощности двигателя и емкости конденсатора нужны такие данные: N – мощность в киловаттах, I – сила тока в амперах, КПД.

Эти данные есть на бирке каждого двигателя.

Обычно на бирке даны два тока – для звезды и для треугольника. Нужно брать ток для звезды. Извлечём из них другие данные: Na = 1000 * N / (3 * КПД), вт – активная мощность обмотки,

Z = U / I, ом– полное сопротивление обмотки,

U = 220 в – напряжение на обмотках,

R = Na / I2, ом – активное сопротивление обмотки. Это сопротивление нельзя измерить тестером и при разборке двигателя его не увидишь. В явном виде его нет. Оно проявляется только при работе. Производя работу, двигатель потребляет активную энергию. Удобно считать, что эта энергия выделяется на этом сопротивлении.

– индуктивное сопротивление обмотки. Его можно только рассчитать. НЕ пытайтесь его измерить, как меряется индуктивность катушки . Оно сложным образом зависит от взаимодействия магнитного поля ротора с магнитным полем статора.

Xc – емкостное сопротивление в омах. Именно его мы и будем искать.

С – ёмкость конденсатора в микрофарадах. Её мы найдём из формулы С = 3183 /Xc

Nm – мощность однофазного подключения, вт.

Для числового примера возьмём двигатель с такими данными. N = 3, I = 6.94, U = 220, KPD = 0.819

Подключение двигателя по схеме «звезда».

Скажу сразу, что подключение по этой схеме сопровождается самой большёй потерей мощности. Да только в некоторых двигателях «звезда» собрана внутри капитально. Приходится с этой реальностью мириться. Максимальная мощность достигается при ёмкости с сопротивлением –

В нашем примере Nm = 760,6 вт.

Подключение двигателя по схеме «разорванная звезда 1»

Конденсатор включается в ветвь с одной обмоткой.

Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:

Nm = 2 064 вт.

Следует заметить, что ток в ветви с конденсатором заметно превысит номинальный. Избежать этого можно, повысив сопротивление вдвое. Формулы примут вид:

Nm = 1 500 вт.

Как видим – мощность падает заметно.

Подключение двигателя по схеме «разорванная звезда 2»

Конденсатор включается в ветвь с двумя обмотками. Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:

Nm = 1 782 вт.

Подключение двигателя по схеме «треугольник».

Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:

Nm = 2 282 вт.

Однако ток в ветви с конденсатором выше номинального. Чтобы избежать этого нужно увеличить ёмкостное сопротивление в полтора раза. Потеря мощности при этом крайне незначительная.

Nm = 2 185 вт.

Рис. 1. Схемы подключения трёхфазного двигателя к бытовой сети

Автор статьи: Анатолий Крымский, anatol-krym@mail.ru

Смотрите также по этой теме: Типовые схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети