Cómo elegir condensadores para conectar un motor eléctrico monofásico y trifásico a una red de 220 V

A menudo sucede, especialmente en la vida cotidiana, que un motor eléctrico asíncrono debe conectarse a una red de CA monofásica estándar con un voltaje de funcionamiento de 220 voltios. ¡Y el motor es trifásico! Esta tarea es típica cuando necesitamos instalar una esmeril o una máquina de perforación, por ejemplo, en un garaje.

Para organizar todo correctamente, utilizan los llamados condensadores de arranque y funcionamiento (cambio de fase). En general, los condensadores son de diferentes tipos, diferentes capacidades, y antes de continuar con la construcción del circuito, es necesario elegir condensadores del tipo apropiado, voltaje nominal y calcular correctamente la capacidad requerida.

Todo el mundo sabe que un condensador eléctrico son dos placas conductoras separadas por un dieléctrico, y sirve para acumular, almacenar y transferir temporalmente la carga eléctrica, es decir, la energía eléctrica.

Hay dos tipos de condensadores, polar y no polar. No polar se puede utilizar en circuitos de CA, polar - no. Si el condensador polar se incluye en el circuito de CA, muy pronto se producirá un cortocircuito en la capa dieléctrica y el condensador fallará. Los no polares reaccionan igualmente eficazmente al voltaje de cualquier polaridad aplicada a sus placas, y también al voltaje alterno.

Por lo tanto, al elegir un condensador de trabajo para un motor trifásico, es necesario tener en cuenta varios parámetros básicos del circuito de CA en funcionamiento. La siguiente fórmula para calcular la capacitancia de un capacitor en funcionamiento en microfaradios, con una frecuencia actual de 50 Hz en la red, se ve así:

Aquí, dependiendo del esquema de conexión de los devanados del estator del motor ("estrella" o "triángulo"), el coeficiente al comienzo de la fórmula tomará el valor 4800 - para el "triángulo" o 2800 - para la "estrella". I es el valor nominal de la corriente efectiva del estator del motor conectado.

La corriente nominal I se indica en la placa de identificación (placa de información) en la carcasa del motor o, si la placa se sobrescribe, se mide mediante pinzas de corriente en una de las fases con la fuente de alimentación trifásica habitual del motor. U es el voltaje de CA efectivo (rms) de la red a la que se conectará el motor con un condensador, por ejemplo 220 voltios.

También hay un enfoque más simple para elegir la capacitancia del capacitor de trabajo: por cada 100 vatios de potencia del motor en la conexión en estrella, se toman 7 microfaradios de capacitancia del capacitor. Si la conexión es un triángulo, la capacidad por 100 vatios será de 12 microfaradios.

Al elegir una capacitancia de condensador, es muy importante que no exceda la calculada, de lo contrario, la corriente a través del devanado del estator excederá la clasificación, el motor se sobrecalentará y puede quemarse rápidamente.

Cuando el motor arranca bajo carga, y esto sucede a menudo porque la rueda de esmeril o el equipo de perforación tienen una masa significativa, la corriente de arranque debe ser mayor que la corriente nominal.

Para hacer esto, se conecta un condensador de arranque adicional en paralelo al condensador de trabajo durante el inicio. Este condensador se necesita solo durante unos segundos, hasta que el motor alcanza su velocidad nominal. Después de eso, el condensador de arranque se apaga y solo el condensador de cambio de fase de trabajo permanece en el circuito.

La capacidad del condensador de arranque se selecciona 2.5-3 veces mayor que la capacidad del condensador de trabajo. Y el voltaje nominal de este condensador debe ser tanto como sea posible al menos 1.5 veces más que el voltaje de la fuente de alimentación.A veces, incluso los condensadores conectados en serie se utilizan para obtener la capacidad de arranque y el margen de voltaje requeridos.

Si el motor no es trifásico, sino monofásico, entonces puede tener un devanado de arranque, que sirve para crear torque en segundos de arranque. También debe haber un condensador de cambio de fase. Pero los motores monofásicos pueden funcionar en varios modos.

Si el condensador de arranque y el devanado de arranque se alimentan solo durante el arranque, entonces se toman 70 microfaradios por 1 kilovatio de potencia del motor. Si el condensador de trabajo junto con el devanado adicional se alimenta todo el tiempo, tome aproximadamente 30 microfaradios por kilovatio.

Si el condensador de arranque está conectado en el momento de inicio, y el condensador de trabajo continúa conectado durante la operación del equipo, entonces, como regla, el valor de la capacitancia total del condensador de arranque y trabajo se selecciona de la relación de 1 microfaradio por 100 vatios de potencia.

La información de este artículo lo ayudará a calcular la capacitancia de los condensadores de trabajo y de arranque. Es conveniente adaptar el condensador de arranque para que esté conectado y desconectado mediante un botón lanzado especialmente sin fijarlo. Sin embargo, si después de realizar cálculos precisos y conectar el condensador, el motor comienza a calentarse significativamente durante la operación, la capacidad del condensador de trabajo debería reducirse.

En cuanto a la tensión nominal del condensador, generalmente no se utilizan condensadores para una tensión de funcionamiento inferior a 450 voltios. Es mejor si el capacitor está clasificado a 500 o 600 voltios para corriente alterna.

Como condensadores de cambio de fase de arranque y funcionamiento, los condensadores dieléctricos de polipropileno son notablemente adecuados, que se comercializan como "condensadores de arranque" en el mercado. Si los condensadores de este tipo no están disponibles, entonces los MBGO tipo "papel" son adecuados, si solo coincide el voltaje máximo.