kategorier: Utvalda artiklar » Elektrikerhemligheter
Antal visningar: 23464
Kommentarer till artikeln: 1

Enfasanslutning av en trefasmotor

 

Asynkronmotorer används i stor utsträckning inom industrin på grund av den relativa enkelheten i designen, bra prestanda, enkel kontroll.

Sådana anordningar faller ofta i händerna på en husmästare och med hjälp av kunskap om grunderna i elektroteknik ansluter han en sådan elektrisk motor till arbete från ett enfas 220 volt nätverk. Oftast används det för emery, träbearbetning, spannmålsslipning och annat enkelt arbete.

Även på enskilda industrimaskiner och mekanismer med drivenheter finns det prover av olika motorer som kan arbeta i en eller tre faser.

Asynkron elektrisk motor i träbearbetnings svarv

Oftast använder de en kondensatorstart, som den mest enkla och acceptabla, även om detta inte är den enda metod som är känd för de mest kompetenta elektrikerna.


Principen för drift av en trefasmotor

Industriella asynkrona elektriska apparater på 0,4 kV-system finns med tre statorlindningar. Spänningar appliceras på dem, förskjutna med en vinkel på 120 grader och orsakar strömmar av liknande form.

För att starta elmotorn riktas strömmarna på ett sådant sätt att de skapar ett totalt roterande elektromagnetiskt fält som optimalt verkar på rotorn.

Statorns design som används för dessa ändamål representeras av:

1. bostad;

2. magnetisk kärna med tre lindningar i den;

3. terminalanslutningar.

Stators design av en trefas asynkron elektrisk motor

I den vanliga versionen monteras lindningens isolerade ledningar enligt stjärnschemat genom att installera hoppar mellan anslutningsskruvarna. Förutom den här metoden finns det också en anslutning som kallas en triangel.

Typer av lindningsanslutningar för trefasiga motorer

I båda fallen tilldelas lindningens riktning: början och slutet associerat med installationsmetoden - lindning under tillverkning.

Lindningarna är numrerade med arabiska siffror 1, 2, 3. Deras ändar indikeras med K1, K2, K3 och början - H1, H2, H3. För vissa typer av motorer kan denna märkningsmetod ändras, till exempel C1, C2, C3 och C4, C5, C6 eller andra symboler eller inte alls.

Anslutning av ledningar till terminalerna på en induktionsmotor

Korrekt tillämpad märkning förenklar anslutningen av nätkablar. När man skapar ett symmetriskt spänningsarrangemang på lindningarna säkerställs skapandet av nominella strömmar som garanterar optimal drift av elmotorn. I detta fall motsvarar deras form i lindningarna helt den pålagda spänningen, upprepar den utan någon snedvridning.

Grafer av sinusformade spänningar och strömmar i faser av en induktionsmotor

Naturligtvis bör det förstås att detta är ett rent teoretiskt uttalande, eftersom strömmarna i praktiken övervinner olika motstånd, avviker något.

Den visuella uppfattningen av processerna hjälper bilden av vektorkvantiteter på det komplexa planet. För en trefasmotor visas strömmarna i lindningarna som skapas av den applicerade symmetriska spänningen enligt följande.

Tre-fas motoriska vektordiagram

När elmotorn drivs av ett spänningssystem med tre likformigt åtskilda vinklar och lika i storleksvektorer, strömmar samma symmetriska strömmar i lindningarna.

Var och en av dem bildar ett elektromagnetiskt fält vars induktionskraft inducerar sitt eget magnetfält i rotorlindningen. Som ett resultat av den komplexa växelverkan mellan statorns tre fält med rotorns fält skapas den sistnämnda rotationsrörelsen och skapandet av maximal mekanisk effekt som roterar rotorn säkerställs.


Principer för anslutning av enfasspänning till en trefasmotor

För full anslutning till tre identiska statorlindningar, åtskilda med en vinkel på 120 grader, saknas två spänningsvektorer, det finns bara en av dem.

Du kan applicera den på bara en lindning och få rotorn att rotera. Men att effektivt använda en sådan motor fungerar inte.Det kommer att ha en mycket låg uteffekt på axeln.

Därför uppstår problemet med att ansluta denna fas så att den skapar ett symmetriskt system med strömmar i olika lindningar. Med andra ord behövs en enfas till trefas spänningsomvandlare. Ett liknande problem löses med olika metoder.

Om vi ​​kasserar de komplexa scheman för moderna inverterinstallationer, kan vi implementera följande vanliga metoder:

1. användning av kondensatorstart;

2. användning av kvävningar, induktiva motstånd;

3. skapande av olika riktningar av strömmar i lindningarna;

4. En kombinerad metod med utjämning av fasmotstånd för bildning av samma amplituder vid strömmarna.

Undersök kort dessa principer.



Strömavvikelse vid passering genom en kapacitans

Den mest praktiserade kondensatorlanseringen, som gör det möjligt att avleda strömmen i en av lindningarna genom att ansluta kapacitivt motstånd, när strömmen är 90 grader före den applicerade spänningsvektorn.

Som kondensatorer används vanligtvis metall-papperkonstruktioner av MBGO, MBGP, KBG-serien och liknande. Elektrolyter är inte lämpliga för att passera växelström, exploderar snabbt och scheman för deras användning är komplexa, låg tillförlitlighet.

Kondensatorer för induktionsmotor

I denna krets skiljer sig strömmen i vinkel från det nominella värdet. Den avviker bara 90 grader och når inte 30om (120-90=30).


Strömavvikelse vid induktans

Situationen liknar den föregående. Endast här släpper strömmen spänningen med samma 90 grader, och trettio saknar. Dessutom är induktorns utformning inte så enkel som för en kondensator. Det måste beräknas, monteras, anpassas till individuella förhållanden. Denna metod är inte utbredd.

Vektordiagram på motorlindningen

Vid användning av kondensatorer eller kvävningar når strömmarna i motorlindningarna inte den erforderliga vinkeln i trettiogradssektorn, som visas i rött på bilden, vilket redan skapar ökade energiförluster. Men du måste tänka på dem.

De påverkar skapandet av en enhetlig fördelning av induktionskrafterna och skapar en hämmande effekt. Det är svårt att exakt bedöma dess effekt, men med en enkel metod för att dela vinklarna erhålls en (25/120 = 1/4) förlust på 25%. Men är det möjligt att tänka så?


Strömavvikelse genom att applicera omvänd polaritetsspänning

I stjärnkretsen är det vanligt att ansluta en fasspänningstråd till ingången till lindningen och en neutral ledning till dess ände.

Om två åtskilda med 120om fas för att applicera samma spänning, men för att separera dem, och i den andra för att vända polaritet, kommer strömmarna att förändras i vinkel relativt varandra. De kommer att bilda elektromagnetiska fält i olika riktningar, vilket påverkar den genererade kraften.

Endast med denna metod erhålls strömmarnas vinkelavvikelse med ett litet värde - 30om.

Spänningstillförsel med olika polaritet i två lindningar fördelade i vinkel

Denna metod används i enskilda fall.


Metoder för komplex användning av kondensatorer, induktanser, polaritetsvändning av lindningar

De tre första listade metoderna tillåter inte en att skapa en optimalt symmetrisk avvikelse av strömmar i lindningarna. Det finns alltid ett skev i vinkeln relativt den stationära kretsen som tillhandahålls för en trefas högkvalitativ strömförsörjning. På grund av detta minskar bildandet av motsatta ögonblick som hämmar marknadsföringen.

Därför genomförde forskarna många experiment baserade på olika kombinationer av dessa metoder för att skapa en omvandlare som ger den högsta effektiviteten för trefasmotorn. Dessa scheman med en detaljerad analys av elektriska processer ges i specialpedagogisk litteratur. Deras studie ökar nivån på teoretisk kunskap, men till stor del tillämpas de sällan i praktiken.

En bra bild av strömfördelningen skapas i kretsen när:

1. direkt lindningsfas appliceras på en lindning;

2. spänningen är ansluten till den andra och tredje lindningen genom en kondensator respektive induktor;

3. inuti omvandlarkretsen utjämnas strömmarnas amplituder genom att välja reaktanser med obalanskompensation med aktiva motstånd.

Jag skulle vilja uppmärksamma den tredje punkten, som många elektriker inte lägger vikt vid. Titta bara på följande bild och dra en slutsats om möjligheten till enhetlig rotation av rotorn med en symmetrisk tillämpning av krafter av samma och olika i storleksordning.

Alternativ för momentfördelning

Den komplexa metoden låter dig skapa ett ganska komplext schema. Det tillämpas mycket sällan i praktiken. Ett av alternativen för dess implementering för en 1 kW elmotor visas nedan.

Schematiskt diagram över en trefas spänningsomvandlare

För att göra omvandlaren måste du skapa en komplicerad gaspedal. Detta kräver tid och materiella resurser.

Gasskretsdiagram

Dessutom uppstår svårigheter när man söker efter motstånd R1, som fungerar med strömmar som överstiger 3 ampère. Han måste:

  • ha en effekt som överstiger 700 watt;

  • svalt bra;

  • isolera pålitligt från levande delar.

Det finns flera fler tekniska svårigheter som måste övervinnas för att skapa en sådan trefas-spänningsomvandlare. Men det är ganska mångsidigt, gör att du kan ansluta motorer med en effekt på upp till 2,5 kilowatt, säkerställer deras stabila drift.

Så, den tekniska frågan om att ansluta en trefas asynkronmotor till ett enfas nätverk löses genom att skapa en komplex omvandlare krets. Men han fann inte praktisk tillämpning av ett enkelt skäl som det är omöjligt att bli av med - den överdrivna förbrukningen av elektricitet från omvandlaren själv.

Kraften som spenderas på att skapa en trefas spänningskrets med en sådan konstruktion överstiger minst en och en halv gånger själva elmotorns behov. Samtidigt är de totala belastningarna som skapas av nätkablarna jämförbara med arbetet i gamla svetsmaskiner.

Elmätaren, till glädje för elförsäljare, börjar mycket snabbt överföra pengar från hemmastadens plånbok till kontot för den energiförsörjande organisationen, och ägarna gillar det inte alls. Som ett resultat visade sig den komplicerade tekniska lösningen för att skapa en bra spänningsomvandlare vara onödig för praktisk användning i hushållet och även i industriföretag.

4 slutliga slutsatser

1. Tekniskt sett är det möjligt att använda en enfasanslutning av en trefasmotor. För att göra detta, skapade många olika kretsar med olika elementär bas.

2. Att praktiskt tillämpa denna metod för långsiktig drift av drivenheter i industrimaskiner och mekanismer är opraktiskt på grund av den stora förlusten av energiförbrukning som skapas av främmande processer vilket leder till låg systemeffektivitet och ökade materialkostnader.

3. Hemma kan schemat användas för att utföra kortvarigt arbete med mekanismer som inte svarar. Sådana enheter kan fungera under lång tid, men samtidigt ökar betalningen för elektricitet avsevärt, och kraften i en fungerande enhet tillhandahålls inte.

4. För effektiv drift av en induktionsmotor är det bättre att använda ett fullständigt trefas nätverk. Om detta inte är möjligt är det bättre att överge detta företag och förvärva speciell enfas elmotor lämplig kraft.

Se också om detta ämne:Typiska scheman för att ansluta en trefas till ett enfas nätverk

Se även på elektrohomepro.com:

  • Typiska scheman för att ansluta en trefasmotor till ett enfasnät
  • Ekorrbur och fasrotor - vad är skillnaden
  • Ansluter en trefasmotor till ett hushållsnätverk
  • Enfas asynkronmotor: hur den fungerar
  • Flera sätt att styra en enfas asynkronmotor

  •  
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: | [Cite]

     
     

    Det finns ett fel i "Typer anslutningar ..." Lindningarna mellan terminalerna visas inte korrekt, om du tittar på detta diagram och tittar på installationen av hoppare är det inte klart var hopparna är och var själva lindningarna