Jednofazni priključak trofaznog motora

Indukcijski motori se široko koriste u industriji zbog relativne jednostavnosti dizajna, dobrih performansi i lakoće upravljanja.

Takvi uređaji često padaju u ruke domaćeg majstora i on, koristeći znanje o osnovama elektrotehnike, povezuje takav električni motor da radi iz jednofazne 220-voltne mreže. Najčešće se koristi za nasipe, obradu drva, mljevenje zrna i druge jednostavne radove.

Čak i na pojedinačnim industrijskim strojevima i mehanizmima s pogonima postoje uzorci različitih motora koji mogu raditi u jednoj ili tri faze.

Najčešće se koriste kondenzatorski start, kao najjednostavniji i najprihvatljiviji, mada to nije jedina metoda poznata većini kompetentnih električara.

Princip rada trofaznog motora

Industrijski asinkroni električni uređaji 0,4 kV sustava dostupni su s tri namotaja statora. Na njih se primjenjuju naponi, pomični za kut od 120 stupnjeva i uzrokuju struje sličnog oblika.

Za pokretanje elektromotora, struje su usmjerene tako da stvaraju ukupno rotirajuće elektromagnetsko polje koje optimalno djeluje na rotor.

Dizajn statora korišten za ove svrhe predstavljen je sa:

1. stanovanje;

2. magnetska jezgra sa tri namotaja položena u nju;

3. terminalne veze.

U uobičajenoj verziji, izolirane žice namotaja sastavljaju se prema zvjezdanoj shemi postavljanjem skakača između terminalnih vijaka. Uz ovu metodu postoji i veza koja se zove trokut.

U oba slučaja dodijeljen je smjer namotaja: početak i kraj povezani s načinom ugradnje - navijanje tijekom proizvodnje.

Namoti su numerirani arapskim brojevima 1, 2, 3. Njihovi su krajevi označeni K1, K2, K3, a početak - H1, H2, H3. Za određene tipove motora ova metoda označavanja može se mijenjati, na primjer, C1, C2, C3 i C4, C5, C6 ili drugi simboli ili se uopće ne upotrebljavaju.

Ispravno primijenjena oznaka pojednostavljuje spajanje strujnih žica. Prilikom stvaranja simetričnog rasporeda napona na namotima osigurava se stvaranje nazivnih struja koje osiguravaju optimalan rad elektromotora. U ovom slučaju, njihov oblik u namotima potpuno odgovara primijenjenom naponu, ponavlja ga bez ikakvih izobličenja.

Naravno, treba shvatiti da je to čisto teorijska izjava, jer u praksi struje prevladavaju različite otpore i malo odstupaju.

Vizualna percepcija procesa pomaže slici vektorskih veličina na složenoj ravnini. Za trofazni motor struje u namotima stvorene primijenjenim simetričnim naponom prikazane su kako slijedi.

Kada se elektromotor pokreće sustavom napona s tri jednako raspoređena kuta i jednakim vektorima veličine, u namotima teku iste simetrične struje.

Svaki od njih tvori elektromagnetsko polje, čija indukcijska sila inducira vlastito magnetsko polje u namotu rotora. Kao rezultat složene interakcije triju polja statora sa poljem rotora, stvara se rotacijsko gibanje potonjeg i osigurava se stvaranje maksimalne mehaničke snage koja rotira rotor.

Načela spajanja jednofaznog napona na trofazni motor

Za potpunu vezu s tri identična namotaja statora, odvojena kutom od 120 stupnjeva, nedostaju dva naponska vektora, postoji samo jedan.

Možete je primijeniti u samo jednom namotu i natjerati rotor da se okreće. Ali, učinkovito koristiti takav motor neće uspjeti.Imat će vrlo malu izlaznu snagu na vratilu.

Stoga nastaje problem povezivanja ove faze tako da stvara simetrični sustav struja u različitim namotima. Drugim riječima, potreban je jednofazni do trofazni pretvarač napona. Sličan problem rješava se različitim metodama.

Ako odbacimo složene sheme modernih inverterskih instalacija, tada možemo primijeniti sljedeće uobičajene metode:

1. korištenje pokretanja kondenzatora;

2. korištenje prigušnica, induktivnih otpora;

3. stvaranje različitih smjerova struje u namotima;

4. Kombinirana metoda s izjednačavanjem faznih otpora za stvaranje istih amplituda u strujama.

Kratko istražite ove principe.

Odstupanje struje pri prolasku kroz kapacitet

Najraširenije pokretanje kondenzatora, koje omogućuje preusmjeravanje struje u jednom od namota povezivanjem kapacitivnog otpora, kada je struja 90 stupnjeva ispred primijenjenog vektora napona.

Kao kondenzatori se obično koriste metalno-papirne konstrukcije serije MBGO, MBGP, KBG i slično. Elektroliti nisu pogodni za prolazak izmjenične struje, brzo eksplodiraju, a sheme za njihovu upotrebu karakteristične su po složenosti i niskoj pouzdanosti.

U ovom se krugu struja razlikuje u kutu od nazivne vrijednosti. Odstupa samo 90 stupnjeva, ne dosegavši ​​30^oko (120-90=30).

Odstupanje struje pri prolasku kroz induktivnost

Situacija je slična prethodnoj. Samo ovdje struja zaostaje za naponom za istih 90 stupnjeva, a trideset nedostaje. Pored toga, dizajn induktora nije tako jednostavan kao dizajn kondenzatora. Mora se izračunati, sastaviti, prilagoditi pojedinačnim uvjetima. Ova metoda nije široko rasprostranjena.

Kada koristite kondenzatore ili prigušnice, struje u namotima motora ne dosežu željeni kut od strane trideset stupnjeva, što je prikazano crveno na slici, što već stvara povećane gubitke energije. Ali s njima se moraš nositi.

Oni ometaju stvaranje jednolike raspodjele indukcijskih sila i stvaraju inhibicijski učinak. Teško je točno procijeniti njegov učinak, ali jednostavnim pristupom dijeljenju kutova dobiva se (25/120 = 1/4) gubitak od 25%. Međutim, je li moguće tako razmišljati?

Odstupanje struje primjenom napona obrnutog polariteta

U krugu zvijezde uobičajeno je spojiti žicu faznog napona na ulaz namota, a na njegov kraj neutralnu žicu.

Ako su dva odvojena sa 120^oko fazu primijeniti isti napon, ali ih razdvojiti, a u drugom obrnuti polaritet, tada će se struje pomicati u kutu u odnosu jedna na drugu. Oni će formirati elektromagnetska polja različitih smjerova, utječući na generiranu snagu.

Samo ovom metodom dobiva se kutno odstupanje struja malom vrijednošću - 30^oko.

Ova se metoda koristi u pojedinačnim slučajevima.

Metode složene uporabe kondenzatora, induktiviteta, preokreta polariteta namotaja

Prve tri navedene metode ne dopuštaju da se stvori optimalno simetrično odstupanje struja u namotima. Uvijek ima nagib kuta u odnosu na stacionarni krug predviđen za trofazno napajanje visokog stupnja. Zbog toga formiranje suprotstavljenih momenata koji inhibiraju promociju smanjuje učinkovitost.

Stoga su istraživači proveli brojne eksperimente na temelju različitih kombinacija ovih metoda kako bi stvorili pretvarač koji osigurava najveću učinkovitost trofaznog motora. Ove sheme s detaljnom analizom električnih procesa date su u posebnoj obrazovnoj literaturi. Njihovo proučavanje povećava razinu teorijskih znanja, ali uglavnom se rijetko primjenjuju u praksi.

Dobra slika raspodjele struja nastaje u krugu kada:

1. faza izravnog namotavanja primjenjuje se na jedno navijanje;

2. napon je povezan s drugim i trećim namotima preko kondenzatora odnosno induktora;

3. unutar kruga pretvarača amplitude struja izjednačene su odabirom reakcija s kompenzacijom neravnoteže aktivnih otpornika.

Želio bih obratiti pozornost na treću točku, kojoj mnogi električari ne pridaju značaj. Dovoljno je pogledati sljedeću sliku i zaključiti o mogućnosti jednolike rotacije rotora simetričnom primjenom sila istih i različitih veličina na njega.

Složena metoda omogućuje vam stvaranje prilično složene sheme. U praksi se vrlo rijetko primjenjuje. Jedna od opcija za njegovu primjenu za električni motor snage 1 kW prikazana je dolje.

Da biste napravili pretvarač, morate stvoriti komplicirani leptir za gas. Za to su potrebna vremena i materijalna sredstva.

Također će se pojaviti poteškoće prilikom traženja otpornika R1, koji će raditi sa strujama većim od 3 ampera. On mora:

• imaju snagu veću od 700 W;

• dobro ohladiti;

• pouzdano izolirati od dijelova pod naponom.

Postoji još nekoliko tehničkih poteškoća koje će se morati savladati da bi se stvorio takav trofazni pretvarač napona. Međutim, prilično je svestran, omogućuje vam povezivanje motora snagom do 2,5 kilovata, osigurava njihov stabilan rad.

Dakle, tehničko pitanje spajanja trofaznog asinhronog motora na jednofaznu mrežu rješava se stvaranjem složenog kruga pretvarača. Ali, on nije našao praktičnu primjenu iz jednog jednostavnog razloga koji je nemoguće riješiti - pretjerane potrošnje električne energije od samog pretvarača.

Snaga potrošena na stvaranje trofaznog naponskog kruga s takvim dizajnom premašuje barem jedan i pol puta potrebe samog elektromotora. Istodobno, ukupna opterećenja stvorena ožičenjem električne mreže usporediva su s radom starih aparata za zavarivanje.

Električno brojilo, na zadovoljstvo prodavača električne energije, vrlo brzo počinje prebacivati ​​novac iz novčanika kućnog doma na račun organizacije za opskrbu energijom, a vlasnici ga uopće ne vole. Kao rezultat, ispostavilo se da je komplicirano tehničko rješenje za stvaranje dobrog pretvarača napona nepotrebno za praktičnu upotrebu u kućanstvu, ali i u industrijskim poduzećima.

4 konačna zaključka

1. Tehnički je moguće koristiti jednofazni priključak trofaznog motora. Da biste to učinili, stvorili smo puno različitih sklopova s ​​različitim osnovnim elementima.

2. Praktično primijeniti ovu metodu za dugotrajni rad pogona u industrijskim strojevima i mehanizmima nepraktično je zbog velikog gubitka potrošnje energije stvorenog vanjskim procesima koji dovode do niske učinkovitosti sustava i povećanih troškova materijala.

3. Kod kuće se shema može koristiti za obavljanje kratkoročnih radova na neodgovarajućim mehanizmima. Takvi uređaji mogu dugo raditi, ali istodobno se plaćanje električne energije znatno povećava, a snaga radnog pogona nije osigurana.

4. Za učinkovit rad indukcijskog motora, bolje je koristiti punu trofaznu mrežu napajanja. Ako to nije moguće, onda je bolje napustiti ovaj pothvat i steći se poseban jednofazni elektromotor odgovarajuća snaga.

Pogledajte i ovu temu:Tipične sheme za spajanje trofazne na jednofaznu mrežu