Підключення двигуна 380 на 220 вольт з конденсатором

Трифазний асинхронний електродвигун при необхідності можна підключити і до однофазної електромережі. Вал движка буде обертатися, але при цьому, звичайно ж, не буде на ньому тієї сили, яка існує при його трифазному підключенні. Крім обертового магнітного поля в статорі виходить накладення електромагнітних полів трьох обмоток. Вони і визначають силу і крутний момент на валу. Але при однофазному включенні трифазний асинхронний двигун можна розглядати і як великогабаритну різновид однофазного двигуна. Адже в ньому, по суті, присутні одна робоча і дві пускові обмотки.

Штатне підключення до трифазної електромережі передбачає одну зі схем з`єднання обмоток - або «трикутник», або «зірка». Тому електричні режими обмоток при з`єднанні їх за схемою «трикутник» допускають напругу 380 В як номінальне. При однофазному напрузі його величина дорівнює 220 В. Це менше ніж при включенні по схемі «трикутник» і тому безпечно для електричних режимів обмотки щодо надійності ізоляції і насичення сердечників обмоток. Але зменшення напруження призводить до зниження рівня, як електричної потужності, так і потужності на валу двигуна.

Для чого потрібен конденсатор?

Тому одну з обмоток треба приєднати до однофазної електромережі безпосередньо. Щоб інші обмотки також давали максимальну віддачу їх використовують спільно при з`єднанні через конденсатор, яким створюється фазовий зсув напруги на них. В результаті виходить таке ж з`єднання обмоток по схемі «трикутник», але вже для однофазної електричного кола з конденсатором. Але оскільки необхідне для обертання ротора просторове переміщення магнітного поля створюється конденсатором, має значення величина його ємності. Трифазний двигун сконструйований для переміщення максимуму магнітного поля в межах 120 градусів. А при використанні конденсатора можна отримати переміщення максимуму магнітного поля тільки в межах 90 градусів.

Тому при запуску двигуна ємності конденсатора може виявитися недостатньо. Щоб збільшити пусковий момент буде потрібно збільшення ємності конденсатора. Однак після розгону ротора движка може вийти так, що додана ємність занадто велика для цього режиму роботи двигуна і при меншій величині він працює краще. Тому щоб оптимізувати режим запуску і режим номінальних обертів двигуна конденсаторів використовується два. Один з них постійно приєднаний до електричного кола, а інший приєднується з використанням кнопки тільки при запуску електродвигуна.

Ще однією особливістю конденсатора в електричному ланцюзі з трифазним асинхронним двигуном є його приєднання щодо обмоток, фазного і нульового проводів. Він підключається або до обмоток і фазного проводу, або до обмоток і нульового проводу. Залежно від цих підключень виходить той чи інший напрямок обертання ротора електродвигуна. Тому, додавши в електричний ланцюг всього лише один перемикач, можна управляти напрямком обертання валу движка.

Як відомо, ємність це не єдиний параметр електричного кола, який впливає на фазовий зсув напруги і струму в ній. Індуктивність так само створює фазовий зсув в електричному ланцюзі, але при іншому співвідношенні кута між напругою і струмом. Але якщо замість конденсатора в електричний ланцюг включити дросель він істотно зменшить силу струму в пускових обмотках і в результаті движок не запуститься через слабкого магнітного поля, яке ці обмотки створюють. Тому конденсатор це єдиний елемент, який придатний для отримання ефективного переміщається магнітного поля в статорі електродвигуна в однофазної електромережі.

Як правильно підібрати конденсатори?

Щоб отримати надійну роботу трифазного асинхронного двигуна в однофазної електромережі конденсатори треба правильно вибрати. При цьому треба пам`ятати про те, що величина 220 В напруги однофазної електричної мережі це величина умовна, оскільки реально напруга змінюється від нуля і до амплітудного значення, яке більше ніж 220 В і дорівнює приблизно 310 В, тобто більше в 1,42 рази. Але реальні величини напруги можуть бути ще більше. А оскільки для конденсатора існує номінальну напругу, його величина при роботі від електромережі повинна бути обрана з невеликим запасом. Бажано використовувати конденсатори з номінальною напругою 350 В.

Якщо знайшовся асинхронний двигун призначений для трифазної електромережі в якій величина фазної напруги менше 220 В замість схеми «трикутник» треба застосувати схему «зірка». Конденсатори також будуть для такого варіанту з іншими величинами ємності стосовно потужності движка. Вона є паспортної величиною і завжди вказується в супровідній документації до електродвигуна і зазвичай є на його металевому ярлику, розташованому на корпусі (на табличці). За величиною потужності легко визначити силу струму в номінально навантаженому двигуні. Для цього ділиться його потужність в Ватах на 220.

Отримане значення множиться на коефіцієнт 12,73 для схеми «зірка» і на коефіцієнт 24 для схеми «трикутник». В результаті виходить ємність в мікрофарадах. Ємність конденсаторів при запуску двигуна підсумовується з двох конденсаторів. Додатковий конденсатор підбирається досвідченим шляхом по запуску навантаженого движка. При дослідах треба бути гранично акуратним у поводженні з зарядженими конденсаторами. Оскільки рекомендується застосовувати різні моделі метало- паперових конденсаторів, вони довго утримують заряд. Тому рекомендується припаяти до клем конденсаторів резистори з опором 3 - 5 кОм для прискорення їх розряду.

Важливо запам`ятати, що при підключенні електродвигуна 380 В на 220 В стандартних рішень немає. Завжди доводиться йти на експеримент. Його треба виконувати при строгому дотриманні заходів безпеки.