Запуск трехфазного двигателя без конденсаторов: 4 цепи - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Максимально вставленный резистор R7 закрывает электронный ключ.

Содержание

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов: 4 схемы для начинающих электриков

Асинхронные двигатели просты в изготовлении, дешевы и широко используются в различных отраслях промышленности. Домашние мастера не могут обойтись без них, подключая их от 220 вольт с пусковыми и ходовыми конденсаторами.

Но есть и альтернатива. Это подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без конденсаторов, которая также имеет право на существование.

Ниже приведены 4 схемы такой конструкции. Вы можете выбрать любой из них в соответствии с вашими личными интересами и местными условиями эксплуатации.

Впервые я столкнулся с этим в конце 1998 года, когда друг-инженер связист пришел в нашу релейную лабораторию с журналом “Радио 1996”, выпуск 6, и показал нам статью о бесконденсаторном запуске.

Мы сразу же решили попробовать, потому что у нас были все детали, включая тиристоры и подходящий двигатель. Это был просто перерыв на обед.

Для испытания мы спаяли электронный блок с помощью шарнирного узла. Это заняло у нас меньше часа. Схема работала практически без регулировок. Мы оставили его для наждака.

Меня порадовал небольшой размер блока и отсутствие необходимости в конденсаторах. Мы не заметили большой разницы в потере мощности по сравнению с конденсаторным запуском.

В однофазных конденсаторных двигателях обмотка конденсатора работает постоянно. Две обмотки – основная и вспомогательная – смещены относительно друг друга на 90°. Это позволяет изменить направление вращения на противоположное. Конденсатор в этих двигателях обычно прикреплен к корпусу, и его нетрудно определить.

Асинхронный или коммутаторный: как их отличить?

В целом, тип двигателя можно отличить по заводской табличке, на которой написаны данные и тип двигателя. Но это только в том случае, если он не был отремонтирован. В конце концов, под корпусом может быть что угодно. Поэтому, если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Вот как выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Коллекторные двигатели

По конструкции различают асинхронные и коллекторные двигатели. Коллекторный двигатель всегда имеет щетки. Они расположены вблизи коллектора. Еще одним обязательным атрибутом этого типа двигателя является наличие медного барабана, разделенного на секции.

Эти двигатели выпускаются только однофазными и часто устанавливаются в бытовых приборах, так как обеспечивают высокое число оборотов при запуске и после ускорения. Они также удобны в том смысле, что легко позволяют менять направление вращения – достаточно изменить полярность. Также легко изменить скорость, изменяя амплитуду питающего напряжения или угол отсечки. Именно поэтому такие двигатели используются в большинстве бытового и строительного оборудования.

Конструкция коллекторного двигателя

Недостатком двигателей с коммутатором является то, что они шумят на высоких скоростях. Вспомните дрель, болторез, пылесос, стиральную машину и т.д. Их работа очень шумная. Коллекторные двигатели не так сильно шумят на низких оборотах (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент заключается в том, что наличие щеток и постоянное трение делают необходимым регулярное обслуживание. Если контактное кольцо не чистить, графитовый мусор (от трущихся щеток) может привести к слиянию соседних секций в барабане, двигатель просто перестанет работать.

Асинхронный

Асинхронный двигатель имеет стартер и ротор и может быть однофазным или трехфазным. Эта статья посвящена подключению однофазных двигателей, поэтому мы обсудим только их.

Асинхронные двигатели имеют низкий уровень шума во время работы, поэтому их устанавливают в оборудовании, где уровень шума является критическим. К ним относятся кондиционеры, сплит-системы и холодильники.

Конструкция асинхронных двигателей

Существует два типа однофазных асинхронных двигателей – бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Разница в том, что в однофазных бифилярных двигателях пусковая обмотка действует только до момента запуска двигателя. Затем он отключается специальным устройством – центробежным выключателем или пусковым реле (в холодильниках). Это необходимо, поскольку после ускорения он только снижает эффективность.

Более точное определение того, имеет ли человек дело с биполярным или конденсаторным двигателем, может быть получено путем измерения обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки меньше половины (разница может быть и больше), то, вероятно, вы имеете дело с двухполюсным двигателем, и эта вспомогательная обмотка является пусковой, что означает, что в цепи должен присутствовать пусковой выключатель или реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки всегда находятся в работе, и однофазный двигатель может быть подключен с помощью простой кнопки, выключателя, автомата.

Добавлено спустя 1 минуту 37 секунд:
кстати, почему это в ремонте.

Как запустить электродвигатель без конденсатора?

220 В. Обычно для запуска используются конденсаторы. Согласно рекомендуемым расчетам, на 1 кВт мощности требуется 66 мкФ. Поэтому в моем случае 66 x 0,75 = 50 мкФ. Проблема заключалась в том, что имелся только один бумажный конденсатор 20 мкФ x 400 В. С его помощью двигатель включился, как бы нехотя, но включился. Затем что-то случилось с конденсатором – двигатель не заводился сам по себе, а крутить рукоятку вручную было не очень весело. Новые конденсаторы относительно дороги. Я начал думать об этом:
Конденсатор необходим в двигателе для сдвига фазы между пусковой и рабочей обмотками (когда запуск двигателя обязателен). Но что если тиристор сдвигает фазу! После поиска в интернете я нашел одну схему, где автор предлагает семисторонний запуск двигателя, я думаю, что он не совсем понимает, что он сделал правильно (смесь запуска с симисторным аналогом конденсаторного запуска и с короткозамкнутым стартером). Отсюда высокие потери мощности.http://www.radiopill.net/load/dlja_doma . 76-1-0-660
Не будучи полностью уверенным в работоспособности схемы, которую я придумал, я решил сделать тиристорный регулятор немного сложнее, чем требовалось. Это не сработает здесь, вы можете использовать это в другом месте, в другом месте.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Любой цвет!

Подпишитесь и получите два купона на $5 каждый:https://jlcpcb.com/cwc

_________________
Глобализм, нет.
Глобализация – это смерть суверенных государств.
Независимым может считаться только то государство, которое санкционировано торговцами дрянной демократией и их пособниками.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + шаблон

Модули Navigator позволяют значительно сократить время проектирования оборудования. Во время вебинара 17 ноября вы сможете узнать о новых семействах Teseo-LIV3x, Teseo-VIC3x и Teseo-LIV4F. Вы узнаете, как легко добавить функцию позиционирования с повышенной точностью с помощью двухдиапазонного приемника и навигационной функции MEMS-датчика. Работайте в Teseo Suite и смотрите результаты полевых испытаний.

_________________
Глобализм – нет.
Глобализация – это смерть суверенных государств.
Независимой может считаться только та страна, которая была санкционирована агитаторами дерьмократии и их пособниками.

Компания Infineon выпустила семейство 40-вольтовых МОП-транзисторов OptiMOS 5. Эти транзисторы относятся к категории MOSFET нормального уровня и имеют более высокое пороговое напряжение (по сравнению с другими низковольтными MOSFET) для обеспечения защиты от ложных срабатываний в условиях повышенного шума.

_________________
Я еще не думал о подписи.

Схема хороша и нужна в гараже и лесу, но щетки в заголовке статьи – это пустая трата времени. многие люди даже не посмотрят туда.
Я бы не стал строить их на Ку202н, они слишком дубовые и слишком большие для 2 трамвайных остановок. Они открыты в сифу ток THM199 транзюк для гальваноразвязки 2 тиристора хотя в этой схеме, вроде бы, это не нужно, но можно без выбора запихать любую хрень из металлолома и наплевать на симметрию 0 и сделать сифу узел 1 (хочет на 2т117 как в паромном стартере СССР) стоит симистор ТС112-40) хочет 2 инлайн cou2xx из Муморки

Добавлено спустя 1 минуту 37 секунд:
кстати, почему это в ремонте.

_________________
Мудрость (опыт и выносливость) приходит с годами.
Все ваши беды и проблемы связаны с недостатком знаний.
Мудрый человек может учиться у дурака, а дурак может учиться у …
Альберт Эйнштейн не поможет, ВВП не спасется, а МЧС опоздает.
Так что теперь Дураки и Толеранты умирают по пятницам!

_________________
Мудрость (опыт и стойкость) приходит с годами.
Все ваши беды и проблемы – от недостатка знаний.
Мудрый человек может учиться у дурака, а дурак может учиться у …
Альберт Эйнштейн не поможет, ВВП не спасет, а МЧС опоздало.
Так что теперь Дураки и Толерантные умирают по пятницам!

Последний раз редактировалось Николай Петрович Tue Sep 26, 2017 11:07:12 am, всего редактировалось 1 раз.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто в настоящее время находится на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей или гостей: 16

Электродвигатель асинхронного типа – это устройство переменного тока, в котором напряжение находится в роторе. Основной задачей тока ротора является создание крутящего момента посредством электромагнитной индукции, возникающей от магнитного поля обмотки статора.

Теория В. Голика

Данная реализация основана на запуске двигателя с помощью имеющихся цепей. Силовая часть электрического выключателя, которая используется для коммутации, состоит из следующих сильных компонентов

два диода: VD 1 и 2;
тиристоры: VS 1 и 2.

Все эти части соединены с помощью простой мостовой схемы. Однако в данной схеме эти элементы выполняют другую функцию – они реализуют шунтирование обмотки подключенного двигателя через свои “руки” из одного диода и одного транзистора. Это происходит, когда устройство достигает параметров амплитуды синусоиды, показанных на диаграмме. Эта комбинация образует электронный двунаправленный триггер, который реагирует на гармонические волны во время работы. Они бывают двух типов:

положительный;
отрицательный.

VD диоды 3 и 4 используются для реализации импульсного напряжения с двумя полупериодами. Этот сигнал передается непосредственно на схемы управления. Он ограничен и дополнительно стабилизирован резистором R1 и стабилизатором VD5.

Сигналы на открытие тиристоров электрического переключателя поступают от двухполюсных транзисторов, на рисунке обозначенных VT 1 и 2. Переменный резистор R7, номиналом 10 кОм, выполняет важную функцию регулирования момента открытия тиристора.

Когда его регулятор находится в положении начального сопротивления, электроагрегат будет работать даже при самом низкоамплитудном напряжении, которое имеет место в обмотке “В”.

Наличие на входе наибольшего резистора R7 позволяет деактивировать ключ. Схема активируется, когда положение вышеуказанного движка резистора соответствует наибольшему сдвигу фазы тока между катушками.

Запуск схемы довольно прост – ползунок R7 нужно перевести в положение, полностью соответствующее наибольшему сдвигу фаз токов между катушками. Затем контроллер изменяет режим работы, определяя таким образом наиболее стабильный режим работы, который напрямую зависит от уровня приложенной нагрузки и мощности двигателя. Приводы с различными номиналами взаимозаменяемы и широко представлены на внутреннем рынке.

Силовые компоненты системы, рассчитанные на работу с маломощными двигателями, могут быть спроектированы без радиаторов охлаждения в конструкции. Когда распределители работают на максимальной мощности, требуется теплоотвод.

Электроагрегаты питаются от сети 220 В. Отдельные компоненты должны быть тщательно изолированы и защищены от случайного контакта. Соблюдение мер безопасности – еще один важный аспект реализации соединения, который необходимо соблюдать.

Рекомендуется к использованию – установка стартера не вызовет никаких проблем. В результате при подключении двигатель запускается с максимальной мощностью и практически без потери мощности, в отличие от стандартной схемы с использованием конденсатора.

Определение схемы электропроводки

Прежде чем выбрать конкретную схему подключения электродвигателя 220 В, необходимо определить, какое у него соединение обмоток и при каких номиналах он вообще может работать. Для этого выполните следующие действия:

Найдите и проанализируйте паспорт двигателя.

Паспорт содержит всю важную информацию, например, обозначение типа соединения ∆ – дельта или звезда – Yмощность, количество оборотов, напряжение (220 или 380 или 220/380) и возможность подключения по определенной схеме.

Откройте клеммную коробку и проверьте на практике правильность схемы..

Начало и конец каждого витка подписывается в соответствии с вышеуказанной числовой номенклатурой. Пользователю остается проверить на схеме перемычек, является ли соединение звездой или треугольником.

Обратите внимание! Если на заводской табличке (информационном листе) имеется следующий знак Y и только 380 В, то при подключении двигателя в треугольник обмотка сгорит. Только профессиональные электрики могут перевести такой двигатель на 220 В. Поэтому нет никакого резона его модифицировать, тем более что сейчас существует множество агрегатов, способных работать в альтернативном режиме – как на 220, так и на 380 В.

Открытие окна терминала Источник pikabu.ru

Для двигателя мощностью 1,1 кВт достаточно конденсатора емкостью 80 мкФ. В нашем случае мы используем 4 штуки емкостью 20 мкФ. Мы соединяем их вместе с помощью паяных перемычек. Они будут выполнять функцию запуска и дальнейшей работы.

Трехфазный двигатель в однофазной цепи без конденсаторовПринципиальная схема

Принципиальная схема

Наткнувшись на эту схему в Интернете, человек будет очень рад. Кстати, это решение было впервые опубликовано в 1967 году.

Стоимость невелика, так почему бы не попробовать создать устройство, которое обеспечит бесперебойное подключение асинхронного трехфазного двигателя к однофазной сети. Но прежде чем вооружиться паяльником, следует ознакомиться с отзывами и комментариями.

Теоретически схема верна, но на практике она обычно не работает. Возможно, требуется более тщательная настройка. Невозможно утверждать это однозначно или дать гарантию. Большинство участников форума считают, что установка такого устройства – пустая трата времени, хотя некоторые утверждают обратное.

Из этого аргумента можно сделать следующие выводы:

схема может работать с двигателем мощностью до 2,2 кВт и скоростью вращения 1 500 об/мин
большие потери мощности на валу двигателя;
схема требует тщательной опции задающей цепи C1R7, которую нужно настроить так, чтобы напряжение на конденсаторе открывало и закрывало ключ, скорее всего перестали работать транзисторы ключа, для этого нужно заменить резистор R6 или один из R3R4;
Более надежными способами подключения трехфазного двигателя к однофазной сети являются конденсаторы или частотный преобразователь.

Эта схема была усовершенствована в 1999 г. Были усовершенствованы две простые схемы для работы трехфазного двигателя в однофазной сети без конденсаторов.

Оба были протестированы на электродвигателях мощностью от 0,5 до 2,2 кВт и показали неплохие результаты (время запуска немного больше, чем в трехфазном режиме).

В целях экономии средств можно подключить трехфазный двигатель с помощью современных схем.

В этих схемах используются симисторы, которые управляются импульсами разной полярности, и симметричный диод, который создает управляющие сигналы в течение каждого полупериода напряжения питания.

Цепь №1 для низкоскоростных двигателей

Он предназначен для запуска электродвигателя с номинальной скоростью вращения, равной или менее 1500 об/мин. Обмотки этих двигателей соединены в треугольник. Фазовращатель в этой схеме представляет собой специальную цепь.

Изменяя сопротивление, мы получаем напряжение на конденсаторе, смещенное от основного напряжения питания на определенный угол.

Ключевым элементом в этой схеме является симметричный диод. Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня, при котором диод переключается, заряженный конденсатор подключается к управляющему контакту симистора.

В этот момент активируется двунаправленный переключатель питания.

Цепь № 2 для высокоскоростных электрических машин

Он необходим для пуска электродвигателей с номинальной скоростью вращения 3000 об/мин и двигателей, работающих на механизмах со значительным моментом пускового сопротивления.

В этих случаях требуется более высокий пусковой момент. По этой причине был изменен способ подключения обмотки двигателя для получения максимального пускового момента. В этой схеме фазосдвигающие конденсаторы заменены парой электронных переключателей.

Первый ключ подключается последовательно с фазной обмоткой и создает индуктивный сдвиг тока в цепи. Второй подключен параллельно фазной обмотке и создает опережающее емкостное смещение тока в фазной обмотке.

Эта схема учитывает обмотки двигателя, смещенные в пространстве относительно друг друга на 120 электрических градусов.

Регулировка заключается в определении оптимального угла сдвига тока в фазных обмотках, при котором двигатель надежно запускается.

Эта операция может быть выполнена без использования специального оборудования.

Процесс осуществляется следующим образом. Двигатель приводится в действие ручным стартером ПНВС-10, центральный полюс которого подключен к цепи сдвига фаз.

Контакты центрального полюса замыкаются только при нажатии кнопки пуска.

При нажатии этой кнопки выбирается необходимый пусковой момент путем вращения двигателя с помощью триммера. То же самое относится и к другим схемам.

Читайте далее: