Auswahl der Kondensatoren zum Anschluss eines einphasigen und dreiphasigen Elektromotors an ein 220-V-Netz

Insbesondere im Alltag kommt es sehr häufig vor, dass ein asynchroner Elektromotor an ein einphasiges Standard-Wechselstromnetz mit einer Betriebsspannung von 220 Volt angeschlossen werden muss. Und der Motor ist dreiphasig! Diese Aufgabe ist typisch, wenn wir einen Schmirgel oder eine Bohrmaschine beispielsweise in einer Garage installieren müssen.

Um alles richtig anzuordnen, verwenden sie die sogenannten Start- und Arbeitskondensatoren (Phasenverschiebungskondensatoren). Im Allgemeinen gibt es Kondensatoren unterschiedlicher Typen und Kapazitäten. Bevor Sie mit dem Aufbau der Schaltung fortfahren, müssen Sie die Kondensatoren des geeigneten Typs und der Nennspannung auswählen und ihre erforderliche Kapazität korrekt berechnen.

Jeder weiß, dass ein elektrischer Kondensator zwei durch ein Dielektrikum getrennte leitende Platten ist und dazu dient, elektrische Ladung, dh elektrische Energie, zu akkumulieren, vorübergehend zu speichern und zu übertragen.

Es gibt zwei Arten von Kondensatoren: polar und unpolar. Unpolar kann in Wechselstromkreisen verwendet werden, polar - Nr. Wenn der Polarkondensator im Wechselstromkreis enthalten ist, tritt sehr bald ein Kurzschluss in der dielektrischen Schicht auf und der Kondensator fällt aus. Unpolar reagieren gleichermaßen effektiv auf Spannungen jeglicher Polarität, die an ihre Platten angelegt werden, sowie auf Wechselspannung.

Bei der Auswahl eines Arbeitskondensators für einen Drehstrommotor müssen daher mehrere grundlegende Parameter des Arbeitswechselstromkreises berücksichtigt werden. Die folgende Formel zur Berechnung der Kapazität eines Arbeitskondensators in Mikrofarad mit einer Stromfrequenz von 50 Hz im Netzwerk sieht folgendermaßen aus:

Hier nimmt der Koeffizient am Anfang der Formel abhängig vom Verbindungsschema der Statorwicklungen des Motors ("Stern" oder "Dreieck") den Wert 4800 - für das "Dreieck" oder 2800 - für den "Stern" an. I ist der Nennwert des effektiven Stroms des Stators des angeschlossenen Motors.

Der Nennstrom I ist auf dem Typenschild (Typenschild) am Motorgehäuse angegeben oder wird, wenn das Schild überschrieben wird, von Stromklemmen in einer der Phasen mit der üblichen dreiphasigen Stromversorgung des Motors gemessen. U ist die effektive (Effektiv-) Wechselspannung des Netzwerks, an das der Motor mit einem Kondensator angeschlossen wird, beispielsweise 220 Volt.

Es gibt auch einen einfacheren Ansatz zur Auswahl der Kapazität des Arbeitskondensators - pro 100 Watt Motorleistung in der Sternverbindung werden 7 Mikrofarad Kondensatorkapazität verwendet. Wenn die Verbindung ein Dreieck ist, beträgt die Kapazität pro 100 Watt 12 Mikrofarad.

Bei der Auswahl einer Kondensatorkapazität ist es sehr wichtig, die berechnete nicht zu überschreiten, da sonst der Strom durch die Statorwicklung die Nennleistung überschreitet, der Motor überhitzt und schnell durchbrennen kann.

Wenn der Motor unter Last gestartet wird und dies häufig geschieht, weil das Schmirgelrad oder die Bohrausrüstung eine erhebliche Masse aufweisen, muss der Anlaufstrom größer sein als der Nennstrom.

Dazu wird für die Dauer des Starts ein zusätzlicher Startkondensator parallel zum Arbeitskondensator geschaltet. Dieser Kondensator wird nur einige Sekunden benötigt, bis der Motor seine Nenndrehzahl erreicht hat. Danach wird der Startkondensator abgeschaltet und nur der Arbeitsphasenverschiebungskondensator verbleibt im Stromkreis.

Die Kapazität des Startkondensators wird 2,5-3 mal größer als die Kapazität des Arbeitskondensators gewählt. Die Nennspannung dieses Kondensators sollte mindestens 1,5-mal höher sein als die Netzspannung.Manchmal werden sogar in Reihe geschaltete Kondensatoren verwendet, um die erforderliche Startkapazität und Spannungsspanne zu erhalten.

Wenn der Motor nicht dreiphasig, sondern einphasig ist, kann er eine Startwicklung haben, die dazu dient, innerhalb von Sekunden nach dem Start ein Drehmoment zu erzeugen. Es sollte auch einen Phasenverschiebungskondensator vorhanden sein. Einphasenmotoren können jedoch in verschiedenen Modi arbeiten.

Wenn der Startkondensator und die Startwicklung nur während des Startvorgangs mit Strom versorgt werden, werden 70 Mikrofarad pro 1 Kilowatt Motorleistung verbraucht. Wenn der Arbeitskondensator zusammen mit der zusätzlichen Wicklung ständig gespeist wird, nehmen Sie etwa 30 Mikrofarad pro Kilowatt.

Wenn der Startkondensator zur Startzeit angeschlossen ist und der Arbeitskondensator während des Betriebs des Geräts weiterhin angeschlossen ist, wird in der Regel der Wert der Gesamtkapazität des Start- und Arbeitskondensators aus dem Verhältnis von 1 Mikrofarad pro 100 Watt Leistung ausgewählt.

Die Informationen in diesem Artikel helfen Ihnen bei der Berechnung der Kapazität der Arbeits- und Startkondensatoren. Es ist zweckmäßig, den Startkondensator so einzustellen, dass er durch einen speziell gestarteten Knopf ohne Fixierung verbunden und getrennt wird. Wenn sich der Motor jedoch nach genauen Berechnungen und Anschließen des Kondensators während des Betriebs erheblich erwärmt, sollte die Kapazität des Arbeitskondensators verringert werden.

Für die Nennspannung des Kondensators werden üblicherweise keine Kondensatoren für eine Betriebsspannung von weniger als 450 Volt verwendet. Es ist am besten, wenn der Kondensator für Wechselstrom auf 500 oder 600 Volt ausgelegt ist.

Als Start- und Arbeitsphasenverschiebungskondensatoren sind dielektrische Polypropylenkondensatoren bemerkenswert geeignet, die auf dem Markt als "Startkondensatoren" vermarktet werden. Wenn Kondensatoren dieses Typs nicht verfügbar sind, sind MBGOs vom Typ "Papier" geeignet, wenn nur die maximale Spannung übereinstimmt.