Ми збираємося не тільки розглянути те, як проводиться підключення трифазного двигуна до однофазної мережі, але й дати рекомендації з управління агрегатом. Дуже часто люди хочуть варіювати швидкість обертання або навіть напрям. Як це зробити? Ми вже описували в загальних рисах, як підключити трифазний двигун на 220, а тепер вдаримося в деталі. Процес підключення трифазного двигуна до напруги 220В гранично простий. У звичайному випадку кожна гілка несе синусоїду, а різниця між ними становить 120 градусів. Це так званий фазовий зсув, він рівномірний для забезпечення плавності обертання електромагнітного поля в статорі. Амплітуда кожної хвилі становить 220В. Ось це і дозволяє підключити трифазний двигун до звичайної розетки. Весь фокус у тому, щоб отримати три синусоїди з однієї. А зсув фаз між ними по можливості повинен бути дорівнює 120 градусів. На практиці це зробити можна лише за допомогою спеціальних приладів. Так званих фазовращателей. Не тих, що використовуються у високочастотних трактах хвилеводів, а спеціальних фільтрах на основі пасивних, рідше активних елементів. Але любителі всім цим заморочкам воліють застосування звичайного конденсатора. Виявляється, що якщо обмотки двигуна з’єднати трикутником, об’єднавши їх в єдине кільце, то можна отримати зрушення фаз 45 і 90 градусів, чого цілком вистачає худо-бідно для невпевненої роботи валу: (Див. також: Підключення однофазного двигуна) Схема підключення в однофазну мережу двигун з 3 фазами У результаті виходить, що третя обмотка відстоїть від першої по фазі на 180 градусів. Але, як показує практика, цього цілком вистачає для того, щоб нормально працювати. Зрозуміло, двигун іноді «залипає», сильно гріється, потужність трохи падає, кульгає ККД. Але з цим миряться, коли підключення асинхронного двигуна до трифазної мережі здійснити неможливо. З чисто технічних нюансів можна додати, що схема правильної розкладки проводів зазвичай наводиться на корпусі приладу. Найчастіше на внутрішній стороні кожуха, що приховує колодку, або де-небудь неподалік на шильдику. Керуючись схемою, можна зрозуміти, як підключити електродвигун з 6 проводами (по парі на кожну обмотку). Коли трифазна мережа (її часто називають 380В), то обмотки з’єднуються зіркою. При цьому утворюється одна загальна для всіх котушок точка, куди стикується нейтраль (умовний схемний електричний нуль). На інші кінці подається по фазі. Виходить як раз три за кількістю обмоток. Як поводитися з трикутником для підключення трифазного двигуна на 220В, має бути вже зрозуміло. На всякий випадок наводимо малюнок, де намальовані: Звернення з трикутником для підключення трифазного двигуна на 220В На нашій картинці обмотка А знаходиться під напругою 220В з розетки. На С подається те ж саме, але зі зсувом фаз на 90 градусів. За рахунок різниці потенціалів на кінцях обмотки там виникає напруга, зміщена ще на 90 градусів. Як ми вже говорили вище, воно значно відрізняється від синусоїди. Ми не показали пусковий конденсатор, а також шунтувальний резистор. Тому що вважаємо, що місце їх розташування і так очевидно з сказаного вище. Подібна методика худо-бідно дозволяє домогтися від двигуна нормальної роботи. Клавішею пусковий конденсатор додається на час пуску, а потім відключається від фази і розряджається через шунт. Настав час сказати, що ємність, позначена на кресленні, як 100 мкФ, насправді вибирається, виходячи з: Підбирати потрібно конденсатор експериментальним шляхом. Так, щоб (відповідно до нашого рисунка) напруга на обмотках і було однаковим. Нагадуємо, що тестер показує діюче значення. Тобто фази напруги будуть різні, а форма сигналу на обмотці буде не зовсім синусоїдальної. Як би те ні було, діюче значення показує, що в ці плечі віддається однакова потужність. Цим забезпечується більш менш стабільна робота всієї установки. Двигун менше гріється, оптимізується ККД двигуна. Строго кажучи, кожна обмотка є індуктивним опором, що також накладає свій відбиток на зсув фаз між напругою і струмом. Ось чому так важливо підібрати правильне значення ємності. Можна добитися майже ідеальних умов для роботи двигуна. (Див. також: Підключення електродвигуна 380 на 220 Вольт з конденсатором) Графік розподілу фаз При підключенні на три фази зміна напрямку обертання вала забезпечується інший комутацією сигналу. Для цього застосовуються спеціальні контактори. А всього їх три штуки. По одній на кожну фазу. У нашому випадку комутації підлягає лише одна ланцюг. Причому (за твердженнями гуру) досить обміняти місцями будь-які два проводи. Будь то харчування або місце стикування конденсатора. Нам нічого не залишається, як перевірити це правило перш, ніж давати його в якості настанови нашим читачам. З результатами кожен може ознайомитися на другому малюнку, де схематично наведено епюри, що показують розподіл фаз для цього випадку. При виготовленні епюр ми орієнтувалися на те, що обмотка З з’єднана послідовно з конденсатором, який дає напрузі позитивний приріст по фазі. Згідно векторної діаграми для збереження балансу на обмотці повинен бути від’ємний знак стосовно основного напруги. З іншого боку конденсатор і котушка В з’єднані позитивно. При цьому в однієї гілки напруга отримує позитивний приріст (на конденсаторі), а в іншій – струм. Це схоже паралельного коливального контуру, де струми в гілках течуть практично в протилежну сторону. За рахунок чого ми прийняли закон зміни синусоїди в протифазі щодо обмотки С. З епюр видно, що максимуми згідно зі схемою слідують по обмотках проти годинникової стрілки. У минулому нашому огляді ми показували в тому ж контексті, що обертання йде в іншому напрямку. Таким чином, виходить, що дійсно при зміні полярності живлення вал йде в протилежну сторону. В цей раз ми не будемо малювати розподіл магнітних полів, тому що вважаємо це зайвим. Більш точно подібні речі дозволяють прораховувати спеціальні комп’ютерні програми. А це пояснення ми дали буквально на пальцях. У результаті вийшло, що практики у загальному і цілому праві: якщо поміняти полярність живлення, то напрям рух вала змінюється на протилежне. Напевно аналогічне твердження годиться і для включення конденсатора в гілку іншої обмотки. Для всіх спраглих більш докладних графіків рекомендуємо вивчати спеціалізовані програмні пакети зразок Electronic Workbench. У додатку можна проставити скільки завгодно контрольних точок і відстежувати в них закони зміни струмів і напруг. Любителям познущатися над своїм мозком навіть буде можливість перегляду спектру сигналів. При цьому потрібно тільки правильно поставити індуктивності обмоток. Зрозуміло, вносить свій вплив і навантаження, що перешкоджає запуску. Врахувати її у подібних програмах досить складно. Ось чому практики рекомендують на цьому не загострювати свою увагу, а підбирати номінали конденсаторів (емпіричним) дослідним шляхом. Таким чином, точна схема підключення трифазного двигуна залежить не тільки від його конструкції, але і від передбачуваного цільового призначення. Припустимо, токарний верстат явно буде відрізнятися від хлеборушки за наявними навантажень. Дуже часто підключення трифазного двигуна до однофазної мережі потрібно вести з участю пускового конденсатора. Особливо це стосується потужних моделей, а також моторів під значним навантаженням на старті. У цьому випадку збільшується власний реактивний опір, яке доведеться компенсувати за допомогою ємностей. Простіше за все підібрати їх знову ж експериментально. Потрібно зібрати стенд, на якому є можливість «гарячої» включати і виключати з ланцюга окремі ємності. Не потрібно допомагати двигуну запуститися рукою, як це демонструють бувалі майстри. Просто знайдіть значення батареї, при якому вал бадьоро обертається, а у міру розкручування починайте виключати з ланцюга конденсатори один за іншим. Поки не залишиться такий набір, нижче якого двигун не обертається. Всі відібрані елементи і утворюють пускову ємність. А правильність свого вибору потрібно контролювати за допомогою тестера: напругу в плечах обмоток зі зсунутим фазою (в нашому випадку С і В) повинна бути однаковою. Це означає, що в них віддається приблизно рівна потужність. Трифазний двигун з пусковим конденсатором Що стосується оцінок і прикидок, то ємність батарей зростає із збільшенням потужності і оборотів. А якщо говорити про навантаження, то вона великий вплив надає на старті. Коли вал розкрутиться, то в більшості випадків малі перешкоди долаються за рахунок інерції. Чим масивніше вал, тим вище шанс, що двигун навіть не «помітить» виниклого труднощі. Зверніть увагу, що підключення асинхронного двигуна зазвичай ведеться через захисний автомат. Тобто пристрій, який зупинить обертання при перевищенні струмом деякого значення. Це не тільки уберігає пробки місцевої мережі від вигорання, але і врятує обмотки двигуна при блокуванні вала. В цьому випадку струм різко підвищиться, і робота пристрою припиниться. Небесполезен автомат захисту і при підборі потрібного номіналу ємності. Очевидці стверджують, що якщо підключення 3х-фазного двигуна в однофазну мережу ведеться через занадто слабкі конденсатори, то навантаження різко зростає. У разі наявності потужного мотора це дуже важливо, бо навіть у нормальному режимі споживання перевищує номінальне в 3-4 рази. І пара слів про те, як оцінити заздалегідь пусковий струм. Припустимо, нам потрібно підключити асинхронний двигун на 220 потужністю 4 кВт. Але це для трьох фаз. У разі штатної проводки струм по кожній з них тече окремо. У нас же все це буде складатися. Тому сміливо ділимо потужність на напругу мережі і отримуємо 18 А. Зрозуміло, що без навантаження подібний струм навряд чи буде витрачатися, але для стабільної роботи двигуна на повну котушку потрібен захисний автомат неймовірної потужності. Що стосується простого тестового запуску, то цілком згодиться пристрій на 16 ампер. І навіть є шанс, що старт пройде без ексцесів. Ми сподіваємося, що читачі тепер знають, як підключити трифазний двигун в домашню мережу на 220В. Залишилося додати, що можливості стандартної квартири не перевищують з точки зору віддачі потужності споживачу значення близько 5 кВт. Це означає, що описаний вище двигун будинку просто включати небезпечно. Зверніть увагу, що навіть болгарки рідко бувають могутніше 2 кВт. При цьому їх двигун оптимізований для роботи в однофазної мережі 220В. Простіше кажучи, занадто потужні пристрої не тільки викличуть блимання світла, але швидше за все, спровокують виникнення інших позаштатних ситуацій. У кращому випадку виб’є пробки, в гіршому – станеться займання проводки. На цьому ми кажемо “до побачення” і хочемо зауважити, що знання теорії інший раз дуже корисно для практиків. Особливо якщо справа стосується потужної техніки, здатної завдати чималої шкоди. На виробничому підприємстві регулярно виникає необхідність підключення або перепідключення трифазних електродвигуна до трифазної мережі 380 В, 660 В або однофазної 220 В, але не завжди є досвід грамотно працювати з усіма можливими схемами підключення трифазного електродвигуна. Залежно від мети експлуатації електродвигуна, нижче наведено схеми підключення трифазниого двигуна з усіма перевагами і недоліками. При покупці електродвигуна не завжди звертають увагу на схему підключення на іменній табличці або на задній кришці клемної коробки, а підключають новий двигун за звичкою як старий і це є чи не основною передумовою згорівших моторів. Слід зазначити що трифазні електродвигуни зустрічаються трьох модифікацій по можливості підключення: УВАГА! Робота з електричними двигунами без заземлення, пускової і захисної автоматики заборонена. Некваліфіковане поводження з високою напругою може завдати шкоди здоров'ю і смерті. Це найпростіший тип підключення, коли заводом виробником заздалегідь зібрано схему «зірка» (Y) і в клемній коробці належить під'єднати всього три дроти (3 фази) без наявності перемичок між клемами Переваги даної схеми: Недолік такого виконання: Даний тип електродвигуна має 6 виведень (шість проводів) в клемной коробці і підключається в трифазну мережу 380 Вольт за схемою (Y) «звезда» див. Рис.1, яка зібрана за замовчуванням на заводі виробника. У такому виконанні завод виробник випускає найчастіше малопотужні трифазні електродвигуни від 0,12 кВт до 7,5 кВт або ж габарити двигунів від АІР 56 до АІР 112. Переваги схеми «зірка» (Y) для 220/380 В: Переваги схеми «трикутник» (Δ) для 220/380 В: Недоліки використання електродвигуна 220/380 В: Даний тип електродвигуна має 6 виведень (шість проводів) в клемной коробці і найчастіше в новому електродвигуні в заводському виконанні виробником заздалегідь зібрана схема «зірка» (Y) см. Рис.1. Виконання 380/660 найчастіше йде на середньої та великої потужності електродвигунів від 4 кВт до 315 кВт і більше або від габариту АІР 132 до АІР 355 і більше. У зв'язку з універсальністю в експлуатації даного виконання електродвигунів середньої і високої потужності низьковольтного обладнання можна сміливо заявити про достоїнства без недоліків. Трифазні електродвигуни можна підключати до трифазної мережі 380/660 В за такими схемами: Підключення зіркою застосовують для того, щоб пуск електродвигуна зробити плавним за рахунок зниження пускових струмів. Але в ній є один істотний мінус для тривалої роботи: двигун буде працювати з потужністю на 30% меншою від зазначеної в паспорті. Як підключити трифазний асинхронний електродвигун за схемою «зірка» показано на Рис.1. Підключення трикутником до мережі 380 В дозволяє використовувати всю заявлену потужність електродвигуна. Але і вона має недолік для пускового моменту: під час запуску двигуна сила струму дуже висока і як результат в двигуні під важким пусковим навантаженням може підгоріти ізоляція обмоток. Як підключити трифазний асинхронний електродвигун за схемою «трикутникник» показано на Рис.1. Комбінована схема підключення зірка-трикутник дозволяє використовувати всі переваги двох окремих схем і обійти їх недоліки. Найчастіше так підключають електродвигуни з великою потужністю. Суть цього рішення полягає в тому, що двигун запускається за схемою «зірка», а при досягненні оптимального числа обертів перемикається на схему «трикутник». Таким чином пуск електродвигуна виходить плавним з невеликими пусковими струмами, а після перемикання схем його потужність збільшується на 30% і повністю відповідає заявленій в паспорті. Як підключити трифазний асинхронний електродвигун за схемою «зірка-трикутник» показано на Рис.2. Електродвигун підключений за схемою «зірка», якщо замкнуті ключі K1 і K3, а за схемою «трикутник» &Ndash; якщо замкнуті ключі K1 і K2. Перемикання з однієї схеми на іншу відбувається автоматично або вручну, в залежності від встановленого автоматичного обладнання. Для цього використовують найчастіше магнітний пускач, пусковий реле або пакетний перемикач. Схема підключення
Схема підключення
Рис.1. Підключення трифазного електродвигуна за схемами «трикутник» і «зірка» Схема підключення
Рис.2. Підключення трифазного електродвигуна по комбінированій схемі «зірка-трикутник» Асинхронні трифазні двигуни поширені у виробництві і побуті. Особливість полягає в тому, що приєднати їх можна як до трифазної, так і однофазної мережі. У випадку з однофазними двигунами це неможливо: вони працюють тільки при харчуванні від 220В. А які існують способи підключення двигуна 380 Вольт? Розглянемо, як з'єднувати статорні намотування в залежності від кількості фаз в електромережі з використанням ілюстрацій і навчального відео. Розрізняють дві базові схеми (відео та схеми в наступному підрозділі статті): Перевага з'єднання трикутником - робота на максимальній потужності. Але при включенні електродвигуна в намотках продукуються високі пускові струми, небезпечні для техніки. При підключенні зіркою пуск мотора плавний, оскільки струми при ньому низькі. Але досягти максимальної потужності при цьому не вийде. У зв'язку з вищесказаним двигуни при харчуванні від 380 Вольт з'єднують тільки зіркою. Інакше високий вольтаж при включенні трикутником здатний розвинути такі пускові струми, що агрегат вийде з ладу. Але при високому навантаженні видаваної потужності може не вистачати. Тоді вдаються до хитрощів: запускають двигун зіркою для безпечного включення, а потім переключаються з цієї схеми на трикутник для набору високої потужності. Перед тим, як розглянемо ці схеми, домовимося: При з'єднанні обмоток електродвигуна зіркою спочатку з'єднують все початку: НО1, АЛЕ2 і НО3. Тоді до К4, КО5 і КО6 відповідно подають живлення від A, B і C. При підключенні асинхронного електродвигуна трикутником кожне початок з'єднують з кінцем намотування послідовно. Вибір порядку номерів обмоток довільний. Може вийти: НО1-КО5-АЛЕ2-КО6-НО3-КО2. З'єднання зіркою і трикутником виглядають так: дивіться відео , Яке допоможе розібратися в способах з'єднання намоток. Для плавного включення електродвигуна 380 в 3х фазную електромережу і високої віддачі потужності запускають його зіркою. Після розгону він автоматично перемикається з схеми і починає працювати трикутником. Недолік методу - неможливість зміни напрямку обертання валу. Перехідна схема має на увазі підключення через магнітний пускач (дивіться також відео ). Таких знадобиться 3: Увага! Пускач 2 і 3 не можна включати одночасно, тому що виникне коротке замикання. У зв'язку з цим відбудеться захисне відключення на аварійному щитку. Щоб випадково пускач 2 цієї статті не включився одночасно з 3, необхідна електрична блокування. Тоді третій магнітний пускач включиться тільки після того, як вимкнеться другий. І навпаки. Роботу припиняють через розмикання МП1. При повторному запуску пункти 1-3 повторяться. Підключення трифазного двигуна до однофазної мережі так само можливо, як і включення його в трифазну мережу. Різниця буде лише в способі підключення і в видається мотором робочої потужності. Вона не зможе перевищувати 50% від максимального значення, що досягається при харчуванні від мережі 380 Вольт, якщо з'єднати обмотки зіркою. При підключенні методом трикутника можна розвинути 70% від максимально можливої потужності. Тому, якщо використовується живлення від мережі 220В, має сенс підключати електродвигун тільки другим способом. Увага! Якщо в електромережі напруга становить 220 Вольт, то струми при запуску не досягають критичних значень навіть при з'єднанні в трикутник. Тому дана схема є оптимальною. При харчуванні від 380 на кожну намотування доводиться одна фаза. Але при підключенні до 220 Вольт до двох обмоток підключається фазний і нульовий провід, третя залишається вільною. Для компенсації відсутності третьої фази запуск електродвигуна відбувається через конденсатор. Важливо! Запустити двигун на 380 Вольт від напруги 220В можна тільки з використанням конденсаторів. Без них можуть працювати тільки двигуни, розраховані на живлення від 220 спочатку. Якщо запускається в хід малопотужний мотор (не більше 1500 Вт) без початкової навантаження, то підключати можна лише через робочий конденсатор. Від нього йдуть два дроти. Перший потрібно з'єднати з нулем, а другий - з 3-ї вершиною трикутника. Увага! Якщо вам необхідно звернути напрямок обертання двигуна, підключеного до мережі 220 Вольт, то перший висновок від конденсатора включені не через нуль, а через фазний провід. При запуску потужного асинхронного двигуна (від 1500 Вт) або при пуску малопотужного, але з початковою навантаженням, під'єднують його до 220В через робочий і пусковий конденсатори. Останній підключається паралельно першому. Він необхідний для збільшення пускового моменту, тому його включення відбувається лише в момент запуску двигуна в хід. Пусковий конденсатор включають в схему через кнопку, а подача харчування в 220В відбувається шляхом переказу спеціального тумблера в положення «включено», відключення - в стан «вимкнено». Замість тумблера можна скористатися кнопкою з двома позиціями. Тоді запуск буде наступним: При включенні електродвигуна в мережу 220 Вольт з реверсом для зміни напрямку обертання валу знадобиться ще один тумблер. При зміні положення один з висновків робочого конденсатора буде з'єднуватися то з фазою, то з нулем. На малюнку вище передбачена схема під'єднання двигуна 380 к мережі 220 з реверсом з пусковою кнопкою. Вона актуальна, якщо мотор не набирає обертів з відсутністю пускового накопичувача (він на малюнку знаходиться праворуч). Ємність конденсаторів для підключення до 220В необхідно підбирати. У випадку з робочим накопичувачем це просто. Розрахунок його ємності відбувається за формулами: Увага! Ср - місткість робочого конденсатора, I - сила струму (дивитися в паспорті до пристрою), а U - напруга, при якому працює мотор. Так як харчування однофазное, то U дорівнює 220 вольт. Підбір пускового накопичувача відбувається досвідченим шляхом (дивіться відео). Зазвичай його ємність (Сп) більше в 2-3 рази в порівнянні з Пор. Наприклад: є мотор з струмом в обмотках 2 ампера. При приєднанні намоток трикутником в мережу 220 Ср буде дорівнює 25 мкФ. Тоді Сп буде варіюватися в діапазоні 50-75 мкФ. Але таких накопичувачів не знайти в магазинах. Тому доведеться купить кілька з номінальною ємністю і з'єднати їх паралельно. 25 мкФ можна отримати з 2 по 10 мкФ і 1 по 5. Якщо Сп буде менше необхідного значення, то намотування статора будуть перегріватися. Можливо навіть плавлення ізоляційної оболонки. Якщо Сп буде більше необхідного, то не можна буде розвинути достатню потужність. Тому підбір починайте з мінімальної ємності (у прикладі це 50 мкФ), а потім шукайте оптимальне значення шляхом додавання накопичувачів номінальної ємності. Увага! Не давайте двигуну працювати без навантаження. Якщо він перероблений з 380 на 220, то він при цьому згорить! Не можна живити мотори від побутової мережі 220В, якщо вони розвивають потужність більш 3000 Вт. Це загрожує плавленням старої або неякісно зробленої проводки або вибивання пробок. Для живлення двигуна від 220 підійдуть накопичувачі від 300В наступних типів: Ви можете дізнатися все характеристики накопичувача (ємність, тип, робоча напруга), глянувши на його корпус. Тепер ви зможете користуватися трифазним асинхронним електродвигуном, включаючи його до мережі 220В або 380В залежно від того, яка лінія проходить поруч. Щоб краще зрозуміти принцип приєднання обмоток і фаз з їх началами і кінцями, подивіться відео.Як підключити трифазний двигун на 380 вольт
Підключення трифазного двигуна до однофазної мережі: схеми, інструкції та поради
Стандартна схема включення трифазного двигуна в однофазну мережу
Як змусити двигун крутитися в зворотному напрямку
Пусковий конденсатор для трифазного двигуна
Підключення трифазного електродвигуна до мережі 380 В - схеми: трикутник / зірка
Схема підключення електродвигуна 380В - 3 підведення
Схема підключеня електродвигуна «220/380В» трикутник/зірка - 6 підведень
Схеми підключення трифазних електродвигунів «380/660В» трикутник/зірка - 6 підведень
Схема «зірка» для 380/660 В
Схема «трикутник» для 380/660 В
Схема «зірка-трикутник» для 380/660 В
Δ «трикутник»
Y «зірка»
Y/ Δ «комбінована»Як підключити трифазний двигун в 220 або 380 В
Підключення трифазного двигуна до мережі 380В
Трикутник і зірка
перехідна схема
Підключення трифазного двигуна до мережі 220В
Схема під'єднання мотора 380 на 220
Підбір конденсаторів