Ηλεκτρικός εξοπλισμός ισχύος στο σπίτι σας

Ο ηλεκτρικός εξοπλισμός ισχύος του σπιτιού περιλαμβάνει αντλίες, ανεμιστήρες, συμπιεστές, μηχανισμούς ανοίγματος πύλης και άλλους μηχανισμούς εξοπλισμένους με ηλεκτροκινητήρες.

Αν το σπίτι τροφοδοτείται από ένα τριφασικό κύκλωμα, τότε συνιστάται να χρησιμοποιείτε τριφασικό ηλεκτρικό (και θερμικό) εξοπλισμό.

Για την οδήγηση τέτοιων μηχανισμών με τριφασική ισχύ, χρησιμοποιείται πιο συχνά τριφασικό ασύγχρονο κινητήρα.

Πληροφορίες σχετικά με τον κινητήρα αναφέρονται στο διαβατήριο (στην τεκμηρίωση και σε μεταλλική πλάκα που συνδέεται με το σώμα). Ονομαστικές τιμές δίνονται εδώ, δηλ. εκείνες για τις οποίες ο κινητήρας έχει σχεδιαστεί κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του στο μέγιστο επιτρεπόμενο φορτίο.

Για παράδειγμα, η πινακίδα τύπου δείχνει: P = 1,1 kW; U = 380/220 V. Ι = 2,5 / 4,3 Α. f = 50 Ηz; n = 2810 rpm. Απόδοση = 77,5%. cosp = 0.87.

Αυτό σημαίνει ότι η ονομαστική καθαρή ισχύς στον άξονα του κινητήρα είναι 1,1 kW ή 1100 W. η σύνδεση των περιελίξεων με ένα αστέρι αντιστοιχεί στη γραμμική τάση του δικτύου 380 V, στην περίπτωση αυτή το γραμμικό ρεύμα (στα καλώδια που τροφοδοτούν τον κινητήρα, 2,5 Α, η σύνδεση των περιελίξεων του κινητήρα με ένα τρίγωνο αντιστοιχεί στη γραμμική τάση του δικτύου 220 V και στην περίπτωση αυτή το γραμμικό ρεύμα είναι 4.3 Α. η συχνότητα δικτύου πρέπει να είναι ίση με 50 Hz · η ονομαστική ταχύτητα περιστροφής, δηλ. οι στροφές του κινητήρα στο ονομαστικό φορτίο είναι ονομαστική απόδοση 2810 σ.α.λ. (ο λόγος της χρήσιμης ισχύος στον άξονα με την κατανάλωση ισχύος του ρεύματος που λαμβάνεται από το δίκτυο που καταβάλλεται από το μετρητή ΚΥ) είναι ίσο με 77,5%, ο συντελεστής ισχύος (που ονομάζεται επίσης «συντελεστής ισχύος») αποτελεί 0,87.

Συντελεστής ισχύος είναι η αναλογία της ενεργού ισχύος του ηλεκτρισμού, δηλ. που μπορεί να μετατραπεί σε μια άλλη μορφή, σε αυτή την περίπτωση, σε μια μηχανική, στην πλήρη ισχύ της ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο τύπος ισχύος που συνδέει αυτές τις παραμέτρους για έναν κινητήρα επαγωγής τριών φάσεων έχει ως εξής:

Ρ = 1, 73 UIηφώσφορο

όπου: U, I - τάση γραμμής και ρεύμα, η - Αποτελεσματικότητα, συντελεστής ισχύος.

Οι κλασματικές τιμές διαβατηρίου τάσης και ρεύματος σημαίνουν ότι εάν η γραμμική (δηλαδή μεταξύ των γραμμικών συρμάτων) τάση της τριφασικής γραμμής είναι 380 και η τάση φάσης είναι -220 V, τότε οι περιελίξεις στάτορα αυτού του μοτέρ πρέπει να συνδέονται με ένα αστέρι.

Για τη σύνδεση των αστεριών, τα άκρα και των τριών τυλιγμάτων, που εμφανίζονται στην θωράκιση του κιβωτίου εισόδου του κινητήρα και φέρουν τα σήματα C4, C5, C6, πρέπει να συνδέονται σε ένα σημείο που ονομάζεται ουδέτερο και τα καλώδια δικτύου του δικτύου συνδέονται με τα σημεία εκκίνησης των περιελίξεων που χαρακτηρίζονται C1, Sz.

Εάν η τάση δικτύου του δικτύου είναι 220 και η τάση φάσης είναι 127 (η τελευταία είναι σπάνια) τότε οι περιελίξεις του στάτη του κινητήρα θα πρέπει να συνδεθούν σε ένα τρίγωνο. Για το σκοπό αυτό, το άκρο της πρώτης περιέλιξης (C4) συνδέεται με την αρχή του δεύτερου (C2), το άκρο του δεύτερου τυλίγματος (C5) συνδέεται με την αρχή του τρίτου κυκλώματος C3 και το άκρο του τρίτου συνδέεται με την αρχή του πρώτου κυκλώματος C1. καλώδια.

Και στις δύο περιπτώσεις, η τάση φάσης σε κάθε μία από τις περιελίξεις θα είναι 220 V και η ισχύς του κινητήρα θα παραμείνει αμετάβλητη, αλλά λόγω της διαφοράς στο μέγεθος του ρεύματος, η διατομή των συρμάτων παροχής στη δεύτερη περίπτωση θα πρέπει να αυξηθεί.

Αν ο κινητήρας κινεί τον μηχανισμό, η ροπή αντίστασης στον άξονά του επιβραδύνει την περιστροφή του δρομέα. Με την αύξηση του φορτίου μειώνονται οι στροφές του κινητήρα, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της ροπής του κινητήρα και υπερνικά την αντίσταση του μηχανισμού. Αυτό είναι δυνατό ακόμη και με κάποια βραχυπρόθεσμη υπέρβαση του ονομαστικού φορτίου (μιάμιση έως δύο φορές), αλλά μέχρι ένα ορισμένο όριο, που ονομάζεται κρίσιμη στιγμή του κινητήρα, αυξάνοντας το φορτίο πάνω από το οποίο θα σταματήσει ο κινητήρας.

Στο ονομαστικό φορτίο του κινητήρα, η απόδοση και ο συντελεστής ισχύος είναι μέγιστοι. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε κατάσταση ρελαντί, η απόδοση του είναι μηδενική και ο συντελεστής ισχύος είναι πολύ χαμηλός. Επομένως, αποφύγετε την παρατεταμένη υποφόρτωση του κινητήρα ή το ρελαντί.

Κατά την εκκίνηση ενός επαγωγικού κινητήρα, συμβαίνει ένα πολύ μεγάλο, αν και βραχυπρόθεσμο ρεύμα εκκίνησης, το οποίο είναι 5-7 φορές μεγαλύτερο από την ονομαστική τιμή. Το ρεύμα ενεργοποίησης μπορεί μερικές φορές να οδηγήσει σε σημαντική μείωση της τάσης γραμμής. Για να μειώσετε τα ρεύματα εισόδου, μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε μαλακά μίζα.

Για να αντιστρέψετε (αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής) ενός επαγωγικού κινητήρα, αρκεί να αλλάξετε οποιαδήποτε δύο καλώδια όταν συνδέεστε με τους ακροδέκτες του κινητήρα ή, εάν χρειάζεται να κάνετε κάτι τέτοιο, χρησιμοποιήστε εκκινητήρες αναστροφής.

Η τριφασική διατροφή μεμονωμένων σπιτιών εξακολουθεί να είναι πολύ σπάνια προς το παρόν. Εάν η τροφοδοσία τροφοδοτείται από μονοφασικό κύκλωμα, τότε οι κινητήρες πρέπει να συμμορφώνονται με αυτό. Στην περίπτωση αυτή, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι ειδικοί τύποι κινητήρων.

Κινητήρας μεταλλάκτη. Χαρακτηριστικό του είναι η παρουσία συλλέκτη και βούρτσες, κάτι που συνήθως δεν συμβαίνει με έναν επαγωγικό κινητήρα (και αυτό είναι ένα από τα πλεονεκτήματά του). Υπάρχουν όμως πλεονεκτήματα για τον κινητήρα συλλέκτη: η δυνατότητα να λειτουργούν από μονοφασικά κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, η δυνατότητα απόκτησης υψηλών ταχυτήτων περιστροφής στη συνηθισμένη συχνότητα των 50 Hz, ο ομαλός έλεγχος ταχύτητας όταν τροφοδοτείται με αυτόματο μετασχηματιστή και αυξημένος συντελεστής ισχύος.

Κινητήρας επαγωγής πυκνωτών. Ένας τέτοιος κινητήρας μπορεί να λειτουργήσει από μονοφασικό δίκτυο με τη συμπερίληψη πυκνωτών. Μια πρόσθετη χωρητικότητα μετατρέπει ένα παλλόμενο μαγνητικό πεδίο ενός μονοφασικού ρεύματος σε ένα περιστρεφόμενο.

Αυτοί οι κινητήρες αναπτύσσουν ροπή ελαφρώς μικρότερη (περίπου 30%) σε σύγκριση με έναν τριφασικό κινητήρα ίδιου μεγέθους και έχουν κάπως χειρότερη απόδοση. Η βέλτιστη χωρητικότητα για τέτοια συστήματα εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά σχεδίασης του κινητήρα και τις ηλεκτρικές παραμέτρους του.

Για έναν κινητήρα με τα δεδομένα διαβατηρίου που αναφέρονται παραπάνω, ο τύπος για το κύκλωμα πρέπει να είναι k = 2800, τάση φάσης 220 V, ρεύμα φάσης 2,5 A, ανεξάρτητα από το εάν οι περιελίξεις του κινητήρα συνδέονται με ένα αστέρι ή ένα τρίγωνο. Η επιθυμητή χωρητικότητα είναι 32 μF.

Ο τύπος υπολογισμού είναι κατά προσέγγιση και επομένως είναι απαραίτητο να βρεθεί η βέλτιστη τιμή της χωρητικότητας στην τοποθεσία αποσυνδέοντας ή συνδέοντας επιπλέον πυκνωτές μικρής χωρητικότητας προκειμένου να βρεθεί η βέλτιστη παραλλαγή με την υψηλότερη ροπή του κινητήρα με διαδοχική προσέγγιση (μια αύξηση και μείωση της ροπής του κινητήρα μπορεί να γίνει αισθητή από τη λειτουργία του υπό φορτίο) . Η αναπτυγμένη ισχύς στην περίπτωση αυτή είναι η ονομαστική ισχύς του κινητήρα πυκνωτή.

Κατά κανόνα, η εκκίνηση του κινητήρα απαιτεί πρόσθετη χωρητικότητα, περιλαμβάνεται παράλληλα με την εργασία μόνο κατά την εκκίνηση. Κατά τη διάρκεια της εκκίνησης, ειδικά υπό φορτίο, ο διακόπτης θα πρέπει να ενεργοποιεί μια πρόσθετη χωρητικότητα, η τιμή του οποίου επιλέγεται έτσι ώστε η πλήρης χωρητικότητα εκκίνησης, συμπεριλαμβανομένης της χωρητικότητας λειτουργίας, να υπερβαίνει τη χωρητικότητα κατά 2-3 φορές. Οι πυκνωτές μπορούν να εγκατασταθούν απευθείας κοντά στον κινητήρα ή σε ειδική παροχή ρεύματος. Υπάρχουν κινητήρες πυκνωτών με ενσωματωμένη χωρητικότητα.

Δείτε περισσότερα για αυτό εδώ: Μονοφασική σύνδεση τριφασικού κινητήρα καιΤυπικά σχέδια για τη σύνδεση ενός τριφασικού κινητήρα σε ένα μονοφασικό δίκτυο

Κατά την εργασία με κινητήρες πυκνωτών πρέπει να τηρούνται πρόσθετοι κανόνες ασφαλείας. Οι μπαταρίες συμπυκνωτή πρέπει να περικλείονται σε πυρίμαχο κιβώτιο και να ασφαλίζονται έναντι κραδασμών και κραδασμών. Οι ασφάλειες πρέπει να αντικαθίστανται όταν ο διακόπτης είναι αποσυνδεδεμένος. Μετά την απενεργοποίηση του κινητήρα, το δοχείο που έχει αποσυνδεθεί πρέπει να κλείσει με ένα διακόπτη.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι με εναλλασσόμενο ρεύμα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές (οι ακροδέκτες τους σημειώνονται με + και -), προορίζονται μόνο για συνεχές ρεύμα. Διαφορετικά, ενδέχεται να παρουσιαστεί έκρηξη πυκνωτή.

Θα πρέπει επίσης να υπενθυμίσουμε ότι ο πυκνωτής διατηρεί ένα φορτίο για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την αποσύνδεση, το οποίο είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο όταν αγγίζει τους ακροδέκτες του πυκνωτή. Το φορτίο είναι υψηλότερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα και τόσο υψηλότερη είναι η τάση του πυκνωτή. Η εκφόρτιση του πυκνωτή θα πρέπει να αφαιρεθεί μετά από κάθε διακοπή λειτουργίας του κινητήρα με βραχυκύκλωμα σε ένα κομμάτι μονωμένου καλωδίου.

Ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ακινησίας, δηλ. οι μη φορητοί ηλεκτρικοί κινητήρες παράγονται με βολικό τρόπο μαγνητικές εκκινητές, τα οποία αποτελούνται από έναν ηλεκτρομαγνήτη με επαφές στερεωμένους στο κινητό του τμήμα, το κλείσιμο και το άνοιγμα όταν ενεργοποιείται το πηνίο ηλεκτρομαγνήτη.

Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του ίδιου του πηνίου πραγματοποιείται με κουμπιά που έχουν εγκατασταθεί εδώ ή έχουν ληφθεί στο σωστό μέρος, ίσως ακόμη και σε αρκετά μεγάλη απόσταση. Αντί για ένα κουμπί, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε φωτογραφία ρελέ, πλωτήρα ή άλλα ρελέ που ενεργοποιούν αυτόματα το ρεύμα στο πηνίο κατά την αλλαγή ορισμένων παραμέτρων.

Έτσι, ο μαγνητικός εκκινητής έχει τουλάχιστον δύο προφανή πλεονεκτήματα: την ικανότητα να ελέγχει τον μηχανισμό (ή το σύστημα φωτισμού) σε απόσταση και την ικανότητα αυτόματου ελέγχου χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Τα μεταλλικά περιβλήματα των μαγνητικών εκκινητών και των κουμπιών ελέγχου πρέπει να μηδενίζονται (βλ "Προστατευτική γείωση").

Ένα παράδειγμα αυτόματου ελέγχου μιας αντλίας που τροφοδοτεί νερό σε μια δεξαμενή τοποθετημένη σε ένα ορισμένο ύψος είναι ένας μαγνητικός εκκινητήρας, ο οποίος ενεργοποιείται με ένα διακόπτη πλωτήρα τοποθετημένο στη δεξαμενή.

Όταν η στάθμη του υγρού στη δεξαμενή φτάσει σε μια χαμηλότερη κρίσιμη θέση, ο πλωτήρας με τις επαφές περιλαμβάνει πηνίο επαφέαη οποία προσελκύει το κινούμενο τμήμα του ρελέ κατά τη ροή ρεύματος και, με τις επαφές του, ενεργοποιεί τον ηλεκτροκινητήρα. Στην επάνω θέση, ο πλωτήρας σβήνει το πηνίο και σβήνει τον κινητήρα.

Ένα από τα απλά και αξιόπιστα σχήματα ελέγχου αντλιών που μπορείτε να συναρμολογήσετε δίνετε στο άρθρο. "Αυτοματισμός ελέγχου της αντλίας στη χώρα".

Ιδιαίτερη σημασία έχει ο έλεγχος της γείωσης και της αντίστασης μόνωσης. Μια εξωτερική επιθεώρηση με αυτή την έννοια συνιστάται να γίνει πριν από κάθε κύκλο εργασίας της συσκευής και μία φορά το χρόνο για να ληφθούν μετρήσεις της αντίστασης μόνωσης και της παρουσίας γείωσης χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες συσκευές.

Vladimir Reprintsev