Как включить трехфазный электродвигатель в однофазную сеть?
Наиболее распространенные
схемы включения с использованием конденсаторов показаны на рис. 6.
Напряжение сети подводят
к началам двух фаз. К началу третьей фазы и одному из сетевых зажимов присоединяют
рабочий конденсатор Ср и отключаемый (пусковой) Сп, применяемый для увеличения
пускового момента.
Если пуск двигателя происходит
без нагрузки, то конденсатор Сп не используется. После пуска двигателя пусковой
конденсатор отключают.
Изменяют направление вращения
(реверсирование) путем переключения сетевого провода с одного зажима конденсатора
на другой.
Рабочая емкость пропорциональна
мощности двигателя (номинальному току) и обратно пропорциональна напряжению.
Для схемы рис. 6, а
Ср = 2800*Iном/U
Для схемы рис. 6, б
Ср = 4800* Iном/U
где Ср — рабочая емкость
для номинальной нагрузки, мкФ;
Iном — номинальный ток,
А;
U — напряжение однофазной
сети, В.
За номинальные ток и напряжение
принимают
.
Рис.
6. Схемы включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть: а — при
помощи конденсаторов при включении электродвигателя в звезду; б — при помощи
конденсаторов при включении электродвигателя в треугольник; в — при помощи
активного сопротивления при включении электродвигателя в треугольник; г — при
помощи активного сопротивления при включении электродвигателя в звезду; QS —
включающее устройство (рубильник); FU — предохранители; SB — пусковая кнопка;
Ср, Сп — соответственно рабочий и пусковой конденсаторы
фазные значения величин,
указанных в паспорте электродвигателей.
В качестве рабочих могут
применяться конденсаторы типов КБГ-МН (конденсатор бумажный, герметический,
в металлическом корпусе, нормальный), БГТ (бумажный, герметический, термостойкий),
МБГЧ (металлобумажный, герметический, частотный).
При определении пусковой
емкости исходят из пускового момента. Если пуск двигателя происходит без нагрузки,
пусковой емкости не требуется. Чтобы получить пусковой момент, близкий к номинальному,
достаточно иметь пусковую емкость, определяемую соотношением Сп = (2, 5 - 3)
Ср.
Отключаемые (пусковые)
конденсаторы работают несколько секунд при включении, поэтому используют более
дешевые электролитические конденсаторы типа ЭП.
Напряжение конденсатора
для приведенных схем
Uк = Uc,
где Uк — напряжение на
конденсаторе при номинальной нагрузке, В; Uc — напряжение сети, В.
При работе двигателя с
недогрузкой Uк= 1, 15 Uc.
Номинальное напряжение
конденсаторов типов КБГ-МН и БГТ дается для работы на постоянном токе. При работе
их на переменном токе величина допустимого напряжения не должна превышать значений,
указанных в таблице 3.
При ремонте и после каждого
отключения конденсатор разряжают с помощью какого-либо сопротивления. Разрядным
сопротивлением могут служить несколько ламп накаливания, соединенных последовательно.
Для включения и защиты
от перегрузок конденсаторного
двигателя используют магнитные пускатели с тепловыми реле.
Таблица
3. Величины допустимых напряжений
Номинальное напряжение постоянного
тока, В
Допустимое напряжение переменного
тока В, при частоте 50 Гц и емкости конденсатора, мкФ
До 2
4-10
400
250
200
600
300
250
1000
400
350
1500
500
-
Наилучшие эксплуатационные
показатели дают трехфазные двигатели, включенные в однофазную сеть, где в качестве
пускового сопротивления используют емкость. Величина номинальной мощности достигает
65 — 85 % от мощности, указанной на щитке трехфазного электродвигателя. Однако
конденсаторы с нужными параметрами не всегда бывают в хозяйствах. В этом случае
можно воспользоваться способом включения трехфазного двигателя с помощью активных
сопротивлений.
Перед пуском двигателя
включают пусковое сопротивление. Затем двигатель подключают к однофазной сети.
Когда двигатель достигнет частоты вращения, близкой к номинальной, пусковое
сопротивление отключают. Двигатель продолжает работать, развивая мощность, равную
0, 5 — 0, 6 номинальной (в трехфазном режиме). Для изменения направления вращения
ротора (реверсирования) меняют местами выводы пусковой ветви обмотки (С6 подсоединяют
к С1 и рубильник В — к
С2 или С6 — к сопротивлению Rп, а С5 — к С2). Перед реверсированием двигатель
отключают от сети.
Если трехфазный электродвигатель
включен в однофазную сеть по схеме, показанной на рис. 6, б, то пусковой момент
будет почти вдвое меньше, чем при включении по схеме, показанной на рис. 6,
а.
Для реверсирования электродвигателя,
включенного по схеме на рис. 6,б, необходимо поменять местами выводы С2 и С5
пусковой обмотки.
Значение пусковых активных
сопротивлений выбирают по таблице 4 в зависимости от мощности электродвигателя
в трехфазном режиме.
Таблица
4. Величины пусковых сопротивлений
Мощность двигателя, кВт
Пусковое сопротивление, Ом, по
схеме (рис.6,а)
Мощность двигателя, кВт
Пусковое сопротивление, Ом, по
схеме (рис.6,6)
0, 6
25-30
0, 6;
1, 0
8-15
1, 0
20-25
1, 7;
2, 8
3-4
1, 7
10-15
4, 5
1, 5-3
2, 8
5-10
7; 10
1-2
4, 5;
7, 0
3-5
.
-
Пусковые активные сопротивления
можно легко изготовить в производственных условиях. В качестве проводников используют
фехраль (табл. 5), нихром, константан и другие материалы, а в качестве изолятора
— цилиндр из керамиковых материалов или асбоцемента.
При изготовлении пусковых
активных сопротивлений следует иметь в виду, что во время пуска по сопротивлению
будет кратковременно протекать ток, который в пять раз может превышать
номинальный ток в трехфазном
режиме. Учитывая, что пусковое сопротивление обтекается током при пуске лишь
в течение нескольких секунд, для указанных материалов допустимая плотность тока
при пуске равна 10 А/мм^2 — для проволок диаметром 0, 1 — 0, 5 мм; 8 А/мм^2
— для проволок, диаметр которых более 1, 5 мм.
Таблица
5. Величины пусковых сопротивлений из фехраля
Номинальная мощность двигателя
в трехфазном режиме, кВт
