Једнофазно повезивање трофазног мотора

Индукциони мотори су широко коришћени у индустрији због релативне једноставности дизајна, добрих перформанси и лакоће управљања.

Такви уређаји често падају у руке домаћег мајстора и помоћу знања о основама електротехнике он повезује такав електрични мотор да ради из једнофазне мреже од 220 волти. Најчешће се користи за насипе, обраду дрвета, мљевење зрна и друге једноставне радове.

Чак и на појединачним индустријским машинама и механизмима са погонима постоје узорци различитих мотора који могу радити у једној или три фазе.

Најчешће се користе кондензаторски старт, као најједноставнији и најприхватљивији, мада то није једина метода позната већини компетентних електричара.

Принцип рада трофазног мотора

Индустријски асинхрони електрични уређаји система од 0,4 кВ доступни су са три намотаја статора. На њих се примењују напони, померени под углом од 120 степени и изазивају струје сличног облика.

Да би покренули електромотор, струје су усмерене на такав начин да стварају укупно ротирајуће електромагнетно поље које оптимално делује на ротор.

Дизајн статора кориштен за ове сврхе представљен је са:

1. становање;

2. магнетно језгро језгра са три намотаја постављена у њему;

3. терминалне везе.

У уобичајеној верзији, изоловане жице намотаја монтиране су према звезданој шеми због уградње скакача између прикључних вијака. Поред ове методе, постоји и веза која се зове троугао.

У оба случаја додељује се смер намотаја: почетак и крај повезани са начином уградње - навијање током производње.

Намоти су нумерирани арапским бројевима 1, 2, 3. Њихови крајеви су означени са К1, К2, К3, а почетак - Х1, Х2, Х3. За одређене типове мотора ова метода обележавања може се изменити, на пример, Ц1, Ц2, Ц3 и Ц4, Ц5, Ц6 или другим симболима или се уопште не користи.

Исправно нанета ознака поједностављује повезивање струјних жица. Приликом стварања симетричног распореда напона на намотима обезбеђује се стварање називних струја које обезбеђују оптималан рад електромотора. У овом случају, њихов облик у намотима у потпуности одговара примијењеном напону, понавља се без икаквих изобличења.

Наравно, треба схватити да је ово чисто теоријска изјава, јер у пракси струје превазилазе различите отпоре, благо одступају.

Визуелна перцепција процеса помаже слици векторских величина на сложеној равни. За трофазни мотор, струје у намотима створене примењеним симетричним напоном приказане су на следећи начин.

Када се електромотор покреће системом напона са три једнако распоређена угла и векторима једнаке величине, у намотима теку исте симетричне струје.

Сваки од њих формира електромагнетно поље, чија индукциона сила индукује сопствено магнетно поље у намоту ротора. Као резултат сложене интеракције трију статора са пољем ротора, ствара се ротационо кретање потоњег и обезбеђује се максимална механичка снага која ротира ротор.

Принципи повезивања једнофазног напона на трофазни мотор

За потпуно повезивање са три идентична намотаја статора, одвојеним под углом од 120 степени, недостају два напонска вектора, постоји само један.

Можете је применити у само једном навијању и натерати ротор да се окреће. Али, ефикасно коришћење таквог мотора неће успети.Имаће врло ниску излазну снагу на вратилу.

Стога настаје проблем повезивања ове фазе тако да ствара симетрични систем струја у различитим намотима. Другим речима, потребан је једнофазни до трофазни претварач напона. Сличан проблем се решава различитим методама.

Ако одбацимо сложене шеме модерних инвертерских инсталација, тада можемо применити следеће уобичајене методе:

1. употреба старта кондензатора;

2. употребу пригушница, индуктивних отпора;

3. стварање различитих праваца струја у намотима;

4. Комбинована метода са изједначавањем фазних отпора за формирање истих амплитуда у струјама.

Укратко истражите ове принципе.

Одступање струје при проласку кроз капацитет

Најраширеније покретање кондензатора, које омогућава преусмеравање струје у једном од намотаја повезивањем капацитивног отпора, када је струја 90 степени испред вектора напона.

Као кондензатори се обично користе метално-папирне конструкције серије МБГО, МБГП, КБГ и слично. Електролити нису погодни за пролазно наизменичну струју, брзо експлодирају, а шеме за њихову употребу су сложене, мале поузданости.

У овом се колу струја разликује у углу од номиналне вредности. Одступа само 90 степени, а не досеже 30^{отприлике} (120-90=30).

Одступање струје приликом проласка кроз индуктивност

Ситуација је слична претходној. Само овде струја заостаје за напоном за истих 90 степени, а недостаје им тридесет. Поред тога, дизајн индуктора није тако једноставан као дизајн кондензатора. Мора се израчунати, саставити, прилагодити појединачним условима. Ова метода није широко распрострањена.

Када користите кондензаторе или пригушнице, струје у намотима мотора не досежу потребан угао тридесет-степеног сектора, приказаног црвеном бојом на слици, што већ ствара повећане губитке енергије. Али морате да се помирите са њима.

Они ометају стварање једнолике расподјеле индукцијских сила и стварају инхибицијски ефекат. Тешко је тачно проценити његов ефекат, али једноставним приступом дељењу углова добија се (25/120 = 1/4) губитак од 25%. Међутим, да ли је могуће тако размишљати?

Одступање струје применом напона обрнутог поларитета

У звезданом кругу је уобичајено да се на улаз намотаја прикључи фазна напонска жица, а на њен крај неутрална жица.

Ако су два одвојена са 120^{отприлике} фазу да примењују исти напон, али да их раздвоје, а у другој да обрну поларитет, струје ће се померати у куту у односу једна на другу. Они ће формирати електромагнетна поља различитих праваца, утичући на генерисану снагу.

Само овом методом добија се угаона девијација струје малом вредношћу - 30^{отприлике}.

Ова метода се користи у појединачним случајевима.

Методе комплексне употребе кондензатора, индуктивитета, преокрета поларитета намотаја

Прве три наведене методе не дозвољавају да се створи оптимално симетрично одступање струја у намотима. Увек има нагиб угла у односу на стационарни круг предвиђен за трофазно напајање високог степена. Због тога формирање супротстављених момената који инхибирају промоцију смањује ефикасност.

Стога су истраживачи спровели бројне експерименте на основу различитих комбинација ових метода како би створили претварач који обезбеђује највећу ефикасност трофазног мотора. Ове шеме са детаљном анализом електричних процеса дате су у специјалној едукативној литератури. Њихова студија повећава ниво теоријског знања, али углавном се ретко примењују у пракси.

Добра слика расподјеле струја настаје у кругу када:

1. фаза директног намотавања се примењује на једно навијање;

2. напон је повезан са другим и трећим намотима преко кондензатора и индуктора;

3. У кругу претварача амплитуде струја се изједначавају одабиром реакција са компензацијом неравнотеже активних отпорника.

Желио бих обратити пажњу на трећу тачку, којој многи електричари не придају значај. Довољно је погледати следећу слику и закључити о могућности једнолике ротације ротора са симетричном применом сила истих и различитих по величини на њега.

Сложен метод вам омогућава да креирате прилично сложену шему. У пракси се веома ретко примењује. Једна од опција за његову примену за електрични мотор снаге 1 кВ приказана је доле.

Да бисте направили претварач, морате да створите компликован лептир за гас. Ово захтева време и материјална средства.

Такође ће се појавити потешкоће приликом тражења отпорника Р1, који ће радити са струјама већим од 3 ампера. Он мора:

• имају снагу већу од 700 В;

• добро охладити;

• поуздано изоловати од делова уживо.

Постоји још неколико техничких потешкоћа које ће се морати савладати да би се створио такав трофазни претварач напона. Међутим, прилично је свестран, омогућава вам повезивање мотора снаге до 2,5 киловата, осигурава њихов стабилан рад.

Дакле, техничко питање повезивања трофазног асинхроног мотора на једнофазну мрежу решава се стварањем сложеног претварачког круга. Али, он није нашао практичну примену из једног једноставног разлога који је немогуће ослободити - превелике потрошње електричне енергије од стране самог претварача.

Снага потрошена на стварање трофазног напонског круга таквим дизајном премашује барем један и пол пута потребе самог електромотора. У исто време, укупна оптерећења која настају напајањем струјом су упоредива са радом старих заваривачких машина.

Електрични мерач, на радост продавача електричне енергије, врло брзо почиње да преноси новац из новчаника домаћег рачуна на рачун организације за снабдевање енергијом, а власници то уопште не воле. Као резултат, компликовано техничко решење за стварање доброг претварача напона показало се непотребним за практичну употребу у домаћинству, али и у индустријским предузећима.

4 коначна закључка

1. Технички је могуће користити једнофазни прикључак трофазног мотора. Да бисте то учинили, створили смо пуно различитих кола са различитим основним елементима.

2. Примена ове методе за дуготрајан рад погона у индустријским машинама и механизмима је непрактична због великог губитка потрошње енергије створеног вањским процесима који доводе до ниске ефикасности система и повећаних трошкова материјала.

3. Код куће се шема може користити за обављање краткорочних радова на неодговарајућим механизмима. Такви уређаји могу дуго радити, али истовремено се плаћа за струју значајно повећава, а снага радног погона није обезбеђена.

4. За ефикасан рад индукцијског мотора, боље је користити пуну трофазну мрежу напајања. Ако то није могуће, онда је боље да напустите овај подухват и стекнете се специјални једнофазни електромотор одговарајућа снага.

Погледајте и ову тему:Типичне шеме за повезивање трофазне на једнофазну мрежу