Как да свържете трифазен двигател към еднофазна мрежа от 220 волта
С развитието на всяка гаражна работилница може да се наложи да свържете трифазен електродвигател към еднофазна мрежа от 220 волта. Това не е изненадващо, тъй като индустриалните трифазни 380 V двигатели са по-често срещани от еднофазните (220 V), особено големи размери и мощност. И след като направи някакъв вид машинен инструмент или закупи готов такъв (например струг), всеки майстор на гараж се сблъсква с проблема за свързване на трифазен електрически мотор към конвенционален 220-волтов гаражен контакт. В тази статия ще разгледаме опциите за свързване, както и какво е необходимо за това.
Изчисляване на капацитета.
Капацитетът на необходимия кондензатор директно зависи от мощността на вашия електрически мотор и се изчислява по проста формула:
Буквата C означава капацитета на кондензатора в микрофаради (микрофаради), а буквата P означава номиналната мощност на електродвигателя в kW (киловати). От тази проста формула може да се види, че за всеки 100 вата мощност в трифазен двигател ще са необходими малко по-малко от 7 микрофарада (за да бъдем точни, 6,6 микрофарада) от електрическия капацитет на кондензатора. Например за имейл двигател от 1000 вата (1 kW) ще изисква кондензатор от 66 микрофарада, а за ел. двигател от 600 вата ще се нуждае от кондензатор с капацитет приблизително 42 микрофарада.
Трябва също да се отбележи, че са необходими кондензатори, чието работно напрежение е 1,5 - 2 пътиповече от напрежението в конвенционална еднофазна мрежа. Обикновено на пазара се срещат кондензатори с малък капацитет (8 или 10 микрофарада), но необходимият капацитет може лесно да се сглоби от няколко малки паралелно свързани кондензатора. Тоест, например, 70 микрофарада могат лесно да се получат от седем паралелно запоени кондензатора по 10 микрофарада.
Но все пак винаги трябва да се опитвате да намерите, ако е възможно, един кондензатор с капацитет 100 микрофарада от 10 кондензатора по 10 микрофарада всеки, той е по-надежден. Е, работното напрежение, както казах, трябва да бъде поне 1,5 - 2 пъти работното напрежение, а за предпочитане 3 - 4 пъти повече (колкото по-високо е напрежението, за което е проектиран кондензаторът, толкова по-надежден и издръжлив). Работното напрежение винаги е изписано върху тялото на кондензатора (както и микрофаради).
Независимо дали правилно сте избрали (изчислили) капацитета на кондензатора или не, можете и на ухо. Когато двигателят се върти, трябва да се чува само шумът от лагерите и шумът от вентилатора за въздушно охлаждане. Ако към тези шумове се добави виенето на двигателя, трябва леко да намалите капацитета (Cp) на работния кондензатор. Ако звукът е нормален, тогава, напротив, можете леко да увеличите капацитета (това ще направи двигателя по-мощен), но само така, че двигателят да работи тихо (докато се появи вой).
По-добре е да купувате кондензатори като MBGCH, BGT, KBG, но ако не ги намерите в продажба, можете да използвате и електролитни кондензатори. Но когато е свързанелектролитни кондензатори, техните корпуси трябва да са добре свързани помежду си и изолирани от тялото на машината или кутията (ако е метална, по-добре е да използвате кутия за кондензатори от диелектрик - пластмаса, текстолит и др.).
Когато трифазен двигател е свързан към мрежа от 220 волта, скоростта на въртене на неговия вал (ротор) почти няма да се промени, но мощността му все пак леко ще намалее. И ако свържете електрическия мотор според схемата на триъгълника (фиг. 1), тогава неговата мощност ще намалее с около 30 процента и ще бъде 70 - 75% от номиналната му мощност (с малко по-малко звезда). Но можете да свържете и по звездна схема (фиг. 2), а когато е свързан със звезда, двигателят стартира по-лесно и по-бързо.
За да свържете трифазен електродвигател според схемата на звездата, трябва да свържете неговите две фазови намотки към еднофазна мрежа и да свържете третата фазова намотка на двигателя чрез работещ кондензатор Cp към който и да е от проводниците на 220 V мрежа.
За да свържете трифазен електродвигател с мощност до един и половина киловата (1500 вата), е достатъчен само работен кондензатор с необходимия капацитет. Но когато включите големи двигатели (повече от 1500 вата), двигателят или набира скорост много бавно, или изобщо не стартира. В този случай е необходим стартов кондензатор (Cp на диаграмата), чийто капацитет е два пъти и половина (за предпочитане 3 пъти) по-голям от капацитета на работния кондензатор. Електролитните кондензатори (от тип EP) са най-подходящи като стартови кондензатори, но можете също да използвате същия тип като работещите кондензатори.
Определяне на фазовите намотки и техните изходи.
Когато свързвате, трябва да знаете къде е намотката на двигателя. По правило изводите на статорните намотки на електродвигателите са маркирани с различни етикети, указващи началото или края на намотките, или са маркирани с букви върху тялото на съединителната кутия на двигателя (или клемния блок). Е, ако маркировката е изтрита или изобщо не съществува, тогава трябва да позвъните на намотките с помощта на тестер (мултицет), като настроите превключвателя му за набиране или използвате обикновена крушка и батерия.
Първо трябва да разберете дали всеки от шестте проводника принадлежи към отделните фази на намотката на статора. За да направите това, вземете някой от проводниците (в клемната кутия) и го свържете към батерията, например към нейния плюс. Свържете минуса на батерията към контролната лампа, а вторият изход (проводник) от крушката на свой ред свържете към останалите пет проводника на двигателя, докато контролната лампа светне. Когато електрическа крушка свети на някакъв проводник, това ще означава, че и двата проводника (този от батерията и този, към който е свързан проводникът от лампата и лампата е включена) принадлежат към една и съща фаза (една намотка).
Сега маркирайте тези два проводника с картонени етикети (или маскираща лента) и напишете върху тях маркера и началото на първия проводник C1 и втория намотаващ проводник C4. СЪСизползвайки лампа и батерия (или тестер), по същия начин намираме и маркираме началото и края на останалите четири проводника (двете останали фазови намотки) Маркираме началото и края на втората фазова намотка като C2 и C5, и началото и края на третата фазова намотка C3 и C6.
След това трябва да определите точно къде са началото и краят на намотките на статора. Ще опиша допълнително метод, който ще помогне да се определи началото и края на намотките на статора за двигатели до 5 киловата. Да, нямате нужда от повече, тъй като еднофазната мрежа (окабеляване) на гаража е проектирана за мощност от 4 киловата, а ако е по-мощна, тогава стандартните проводници не могат да издържат. И като цяло рядко някой използва двигатели в гаража, по-мощни от 5 киловата.
Като начало свързваме всички начала на фазовите намотки (C1, C2 и C3) към една точка (според клемите, маркирани с етикети), съгласно схемата "звезда". И след това включваме двигателя в мрежа от 220 V с помощта на кондензатори. Ако при такова свързване електродвигателят веднага се развърти до работни обороти без бръмчене, това означава, че сте уцелили една и съща точка с всички начала или всички краища на фазовите намотки.
Е, ако, когато е свързан към мрежата, електрическият мотор бръмчи и не може да се върти до работна скорост, тогава в първата фазова намотка трябва да размените изводите C1 и C4 (разменете началото и края). Ако това не помогне, върнете изводите C1 и C4 в първоначалното им положение и сега опитайте да размените изводите C2 и C5. Ако двигателят отново не набере скорост и бръмчи, върнете заключенията C2 и C5 обратно, разменете заключенията на третата двойка C3 и C6.
При всички горепосочени манипулации с проводници стриктно спазвайте правилата за безопасност. Дръжте проводниците само за изолацията, за предпочитане с клещи с диелектрични дръжки. В крайна сметка електрическият мотор има обща стоманена магнитна верига и върху скобите на останалите намотки,може да възникне доста голямо напрежение, опасно за живота.
Променете въртенето на вала на двигателя (ротора).
Често се случва, например, да сте направили шлифовъчна машина, с венчелистче на вала. И венчелистчетата на шкурка са разположени под определен ъгъл, срещу който валът се върти, но трябва да отидете в другата посока. Да, и дървените стърготини не летят на пода, а по-скоро нагоре. Така че е необходимо да промените въртенето на вала на двигателя в другата посока. Как да го направим?
За да промените въртенето на трифазен двигател, свързан към еднофазна мрежа от 220 волта по схемата "триъгълник", трябва да свържете третата фазова намотка W (вижте Фигура 1, b) през кондензатор към резбовия извод на втората фаза на намотката на статора V.
Е, за да промените въртенето на вала на трифазен двигател, свързан по схемата „звезда“, е необходимо да свържете третата фазова намотка на статора W (вижте Фигура 2, b) през кондензатор към резбовия извод на втората намотка V.
И накрая, искам да кажа, че шумът от двигателя от дългосрочната му работа (няколко години) може да се появи с течение на времето и не трябва да се бърка с бръмченето от неправилно свързване. Освен това с течение на времето може да се появи вибрация на двигателя. И понякога дори роторът е трудно да се върти ръчно. Причината за това обикновено е разработката на лагерите - пистите и сачмите им са износени, клетката също. Това води до увеличаване на хлабините между лагерните части и те започват да издават шум, а след време дори могат да задръстят.