Kodėl elektros variklyje reikalingas veikiantis kondensatorius. Trifaziai varikliai vienfaziame tinkle: laidų schemos ir kondensatoriaus pasirinkimas

Yra 2 vienfazių asinchroninių variklių tipai - bifilariniai (su paleidimo apvija) ir kondensatoriai. Jų skirtumas tas, kad bifilariniuose vienfaziuose varikliuose paleidimo apvija veikia tik tol, kol variklis įsibėgėja. Po to jis išjungiamas specialiu įtaisu - išcentriniu jungikliu arba paleidimo rele (šaldytuvuose). Tai būtina, nes po įsijungimo sumažėja efektyvumas.

Kondensatorių vienfaziuose varikliuose kondensatoriaus apvija veikia visą laiką. Dvi apvijos - pagrindinė ir pagalbinė, jos yra paslinktos viena kitos atžvilgiu 90 °. Dėl to galite pakeisti sukimosi kryptį. Tokių variklių kondensatorius paprastai yra pritvirtintas prie korpuso ir yra lengvai atpažįstamas pagal šį ženklą.

Vienfazio variklio prijungimo per kondensatorių schema

Prijungiant vienfazio kondensatoriaus variklį, yra keletas prijungimo schemų variantų. Be kondensatorių elektros variklis dūzgia, bet neužsiveda.

• 1 grandinė - su kondensatoriumi paleidimo apvijos maitinimo grandinėje - įsijungia gerai, tačiau veikimo metu galia išduodama toli nuo vardinės, bet daug mažesnė.
• 3, perjungimo grandinė su kondensatoriumi darbinėje apvijos jungties grandinėje turi priešingą efektą: nėra labai geras paleidimo našumas, bet geras. Atitinkamai, pirmoji grandinė naudojama įrenginiuose, kurių paleidimas yra sunkus, ir su veikiančiu kondensatoriumi - jei reikia gero veikimo.
• 2 diagrama - vienfazio variklio prijungimas - įdiekite abu kondensatorius. Pasirodo, kažkas tarp aukščiau aprašytų variantų. Ši schema yra dažniausiai naudojama. Ji yra antroje nuotraukoje. Organizuojant šią grandinę taip pat reikalingas PNVS tipo mygtukas, kuris kondensatorių prijungs tik ne paleidimo metu, kol variklis „įsibėgės“. Tada dvi apvijos liks prijungtos, o pagalbinė - per kondensatorių.

Trifazio variklio prijungimo schema per kondensatorių

Čia 220 voltų įtampa paskirstoma 2 nuosekliai sujungtoms apvijoms, kur kiekviena skirta tokiai įtampai. Todėl galia prarandama beveik du kartus, tačiau tokį variklį galima naudoti daugelyje mažos galios įrenginių.

Maksimali variklio galia esant 380 V 220 V tinkle gali būti pasiekta naudojant trikampio jungtį. Be minimalių galios nuostolių, variklio sūkiai nesikeičia. Čia kiekviena apvija naudojama jos darbinei įtampai, taigi ir galiai.

Svarbu atsiminti: trifaziai varikliai yra efektyvesni nei vienfaziai 220 V varikliai.. Todėl jei yra 380 V įvestis, būtinai ją prijunkite – tai užtikrins stabilesnį ir ekonomiškesnį įrenginių darbą. Varikliui užvesti įvairių starterių ir apvijų nereikia, nes statoriuje iškart po prisijungimo prie 380 V tinklo atsiranda besisukantis magnetinis laukas.

Variklio kondensatoriaus talpos skaičiavimas internetu

Yra speciali formulė, pagal kurią galite tiksliai apskaičiuoti reikiamą pajėgumą, tačiau visiškai įmanoma išsiversti su internetiniu skaičiuotuvu ar rekomendacijomis, gautomis iš daugelio eksperimentų:

Darbinis kondensatorius imamas 0,8 mikrofaradų 1 kW variklio galios greičiu;
Paleidimo priemonė pasirenkama 2–3 kartus daugiau.

Kondensatoriai turi būti nepoliniai, tai yra ne elektrolitiniai. Šių kondensatorių darbinė įtampa turi būti bent 1,5 karto didesnė už tinklo įtampą, tai yra, 220 V tinklui, imame talpas, kurių darbinė įtampa yra 350 V ir didesnė. O kad startas būtų lengvesnis, paleidimo grandinėje ieškokite specialaus kondensatoriaus. Jų žymėjime yra žodžiai Pradėti arba Pradėti.

Šiuos kondensatorius galima pasirinkti metodu nuo mažiausio iki didžiausio. Taigi, pasirinkę vidutinį našumą, galite palaipsniui pridėti ir stebėti variklio darbo režimą, kad jis neperkaistų ir užtektų galios ant veleno. Taip pat paleidimo kondensatorius parenkamas pridedant tol, kol jis sklandžiai įsijungia be uždelsimo.

Įprastai veikiant trifaziams asinchroniniams elektros varikliams su kondensatoriaus paleidimu, įtrauktais į vienfazį tinklą, tikimasi kondensatoriaus talpos pokyčio (sumažėjimo), padidėjus veleno greičiui. Paleidžiant asinchroninius variklius (ypač esant apkrovai velenui) 220 V tinkle, reikia padidinti fazių poslinkio kondensatoriaus talpą.

Variklio krypties pakeitimas

Jei po prijungimo variklis veikia, bet velenas sukasi netinkama kryptimi, kurią reikia, galite pakeisti šią kryptį. Tai atliekama keičiant pagalbinės apvijos apvijas. Tokią operaciją galima atlikti dviejų padėčių jungikliu, prie kurio centrinio kontakto yra prijungtas kondensatoriaus išėjimas, ir dviem kraštutiniais išėjimais iš „fazės“ ir „nulio“.

Trifaziai asinchroninio tipo elektros varikliai šiandien yra labai paplitę, todėl daugeliui žmonių, dirbant garaže ar vasarnamyje, reikia juos prijungti prie įvairios įrangos.

Šis procesas gali būti problemiškas, nes daugelis maitinimo šaltinių yra skirti vienfazei įtampai. Šią problemą galima išspręsti naudojant specialias schemas, kurios reiškia darbuotojo ir paleidimo priemonės buvimą.

Kaip pasirinkti kondensatorių

Iš pradžių įsigyjamas darbinis kondensatorius, jo pasirinkimas atliekamas atsižvelgiant į vardinę starterio elektros srovę ir įtampos indikatorius vienfaziame tinkle. Naudojant trifazį variklį, kurio galia apie 100 W, dažniausiai pakanka 7 uF talpos darbinio kondensatoriaus.

Matavimui naudojami specialūs spaustukai, atliekant skaičiavimus svarbu stebėti į statoriaus fazės apviją tiekiamą elektros srovę: jos rodikliai neturi viršyti vardinės vertės.

Kai kuriais atvejais tokių priemonių nepakanka ir būtina į grandinę pridėti paleidimo kondensatorių, kurio poreikis dažniausiai atsiranda esant per didelėms veleno apkrovoms įjungimo momentu.

Jos darbas ir funkcijos bus tokios:

Įrangos savininkas turi nepamiršti atjungti paleidimo kondensatorių, nes priešingu atveju kyla rimta asinchroninio variklio perkaitimo rizika dėl didelio srovės disbalanso fazėse.

Pagrindinis pradinio kondensatoriaus pasirinkimo kriterijus yra jo talpa, jis turėtų būti bent 2-3 kartus didesnis už tą patį darbinio kondensatoriaus parametrą. Jei skaičiavimas atliktas teisingai, variklis užvedimo metu pasiekia vardines vertes ir jokių problemų nepastebima.

Rinkdamiesi taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

1. Galite naudoti popierinius arba elektrolitinius kondensatorius. Pirmasis variantas yra labiausiai paplitęs, nors jis turi reikšmingą trūkumą, tai yra didelių matmenų ir mažos talpos derinys, dėl kurio reikia naudoti daugybę įrenginių, turinčių didelę variklio galią. Dėl šios priežasties daugelis žmonių kreipiasi į elektrolitinius prietaisus, kuriems grandinėje reikia pridėti rezistorių ir diodų. Ši praktika laikoma nepageidautina, nes visada yra rizika, kad diodai nesusidoros su savo užduotimi, o tai gali sukelti neigiamų ir pavojingų pasekmių, įskaitant įrangos perkaitimą ir paleidimo kondensatoriaus sprogimus. Jei neįmanoma arba nenorite naudoti popierinių modelių, galite kreiptis į modernesnį variantą: paleisti modelius su patobulinta metalizuota danga. Dauguma jų yra skirti dirbti su įtampa, kurios indikatorius svyruoja nuo 400 iki 450 V.
2. Darbinė įtampa yra dar vienas svarbus trifazių variklių lygintuvų pasirinkimo kriterijus. Daugelis žmonių klaidingai įsigyja labai didelio našumo įrenginius, kai tokių išteklių nereikia, todėl padidėja finansinės pirkimo išlaidos ir skiriama daug vietos visai įrangai įrengti. Tuo pačiu metu svarbu užtikrinti, kad įtampos indikatorius būtų ne mažesnis nei tinkle, kitaip pasirinktas modelis negalės tinkamai veikti ir labai greitai suges. Norint padaryti optimalų pasirinkimą, būtina atlikti tokį skaičiavimą: faktinę tinkle esančią įtampą padauginkite iš koeficiento 1,15. Dėl to bus gautas reikiamos įtampos indikatorius, tačiau jis neturėtų būti mažesnis nei 300 V.

Daugeliu atvejų aprašytiems tikslams puikiai tinka popieriniai modeliai su apsauginiu dėklu iš plieno. Tiesą sakant, jie visada yra stačiakampio formos, pagrindiniai veikimo parametrai paprastai nurodomi ant korpuso.

Pradinio kondensatoriaus prijungimas prie variklio

Praktiškai įgyvendinant tokias schemas ir prijungiant paleidimo įrenginius, reikės atlikti šiuos veiksmus:

1. Pirmiausia patikrinkite paleidimo kondensatorių kad įsitikintumėte, ar jis veikia.
2. Pasirinkite tinkamiausią prijungimo schemą Aš, čia įrangos savininkui suteikiama visiška laisvė. Daugumos variklių apvijų ir kondensatorių gnybtai yra.
3. Kai kuriais atvejais reikia patobulinti esamą schemą, tuo tarpu būtina savarankiškai perskaičiuoti pagrindinius rodiklius pagal jau svarstytas schemas.

Modeliai

Daugelis tokių įrenginių modelių skiriasi ne talpa, o konstrukcijos tipu. Toliau pateikiami kai kurių įtaisų, tinkamų elektros varikliams prijungti, pavyzdžiai:

Tai polipropileno įrenginys su metalizuota danga. Tai moderniausias ir optimaliausias variantas, jo kaina yra apie 300 rublių.

HTC plėvelės tipas turi tokią pačią talpą kaip SVV-60, tačiau paprastai jos kainuoja ne daugiau kaip 200 rublių.

E92 yra rusiškos produkcijos analogas su identišku talpos indikatoriumi, o toks prietaisas yra biudžetinis variantas, kurį galima įsigyti už 100-150 rublių.

1. Iš pradžių reikia įsitikinti, ar tikslinga į grandinę įtraukti paleidimo įrenginį, nes kai kuriose situacijose galima apsieiti ir be jo.
2. Nesant pasitikėjimo savimi įgyvendinant pasirinktą schemą ryšį, geriau kreiptis pagalbos į specialistus.
3. Atsižvelgiant į aplinkybes ir situacijos specifiką, galima įgyvendinti tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai.

Kondensatorius yra elektroninis komponentas, skirtas elektros energijai kaupti. Pagal darbo pobūdį jis priklauso pasyviesiems elementams. Priklausomai nuo elemento veikimo režimo, išskiriami kondensatoriai pastovi talpa ir kintamoji(kaip pasirinktis - derinimas). Pagal darbinės įtampos tipą: polinis - darbui su tam tikru jungties poliškumu, nepoliarinis - gali būti naudojamas tiek kintamos, tiek nuolatinės srovės grandinėse. Sujungus lygiagrečiai, gauta talpa sumuojama. Tai svarbu žinoti renkantis reikiamą elektros grandinės talpą.

Norint paleisti ir valdyti asinchroninius variklius vienfazėje kintamosios srovės grandinėje, naudojami kondensatoriai:

• Paleidimo įrenginiai.
• Darbininkai.

Pradinis kondensatorius skirtas trumpalaikis darbas- variklio užvedimas. Varikliui pasiekus darbinį dažnį ir galią, paleidimo kondensatorius išjungiamas. Tolesnis darbas vyksta nedalyvaujant šiam elementui. Tai būtina tam tikriems varikliams, kurių veikimo schemoje numatytas paleidimo režimas, taip pat įprastiniams varikliams, kurie paleidimo metu turi veleno apkrovą, kuri neleidžia laisvai suktis rotoriui.

Mygtukas naudojamas varikliui užvesti. Kn1, kuris perjungia paleidimo kondensatorių C1 tam laikui, kurio reikia, kad elektros variklis pasiektų reikiamą galią ir greitį. Po to kondensatorius C1 išjungiamas ir variklis veikia dėl fazės poslinkio darbinėse apvijose. Tokio kondensatoriaus darbinė įtampa turi būti parinkta atsižvelgiant į koeficientą 1,15, t.y. 220 V tinklui kondensatoriaus darbinė įtampa turi būti 220 * 1,15 \u003d 250 V. Pradinio kondensatoriaus talpą galima apskaičiuoti pagal pradinius elektros variklio parametrus.

Veikimo kondensatorius visą laiką yra prijungtas prie grandinės ir veikia kaip variklio apvijų fazės poslinkio grandinė. Norint patikimai veikti toks variklis, būtina apskaičiuoti darbinio kondensatoriaus parametrus. Dėl to, kad kondensatorius ir variklio apvija sukuria virpesių grandinę, perėjimo iš vienos ciklo fazės į kitą momentu kondensatoriuje atsiranda padidėjusi įtampa, viršijanti maitinimo įtampą.

Šios įtampos įtakoje kondensatorius yra nuolat ir renkantis jo vertę, reikia atsižvelgti į šį veiksnį. Skaičiuojant darbinio kondensatoriaus įtampą, imamas koeficientas 2,5-3. 220 V tinklui darbinio kondensatoriaus įtampa turi būti 550-600 V. Tai užtikrins reikiamą įtampos ribą veikimo metu.

Nustatant šio elemento galingumą, atsižvelgiama į variklio galią ir apvijų prijungimo schemą.

Yra dviejų tipų trifazio variklio apvijų prijungimas:

1. Trikampis.
2. Žvaigždė.

Kiekvienas iš šių prijungimo būdų turi savo skaičiavimą.

Trikampis: Vid. = 4800*Ip/Up.

Pavyzdys: 1 kW varikliui srovė yra maždaug 5A, įtampa 220 V. Cp = 4800 * 5/220. Darbinio kondensatoriaus talpa bus 109 mF. Suapvalinti iki artimiausio sveikojo skaičiaus – 110 mF.

Žvaigždė: S p=2800*Ip/Up.

Pavyzdys: variklis 1000 W - srovė maždaug 5 A, įtampa 220 V. Cp=2800*5/220. Darbinio kondensatoriaus talpa bus 63,6 mF. Suapvalinti iki artimiausio sveikojo skaičiaus – 65 mF.

Iš skaičiavimų matyti, kad apvijų sujungimo būdas labai įtakoja darbinio kondensatoriaus vertę.

Darbinio ir paleidimo kondensatoriaus palyginimas

Asinchroninių variklių, prijungtų prie 220 V įtampos, kondensatorių naudojimo lyginamoji lentelė.

Atsižvelgiant į tai, kad šių tipų kondensatoriai turi gana didelius matmenis ir kainą, poliniai (oksidiniai) kondensatoriai gali būti naudojami kaip darbinis ir paleidimo kondensatorius.

Jie turi tokį pranašumą: dėl mažų matmenų jie turi daug didesnę talpą nei popieriniai.

Be to, yra reikšmingas trūkumas: jų negalima tiesiogiai prijungti prie kintamosios srovės tinklo. Norint naudoti su varikliu, reikia naudoti puslaidininkinius diodus. Perjungimo grandinė yra paprasta, tačiau ji turi trūkumą: diodai turi būti parinkti pagal apkrovos sroves. Esant didelėms srovėms, ant radiatorių turi būti sumontuoti diodai. Jei skaičiavimas neteisingas arba radiatorius yra mažesnis nei reikalaujama, diodas gali sugesti ir perduoti į grandinę kintamąją įtampą. Polariniai kondensatoriai yra skirti nuolatinei įtampai ir, kai į juos patenka kintamoji įtampa, jie perkaista, juose esantis elektrolitas užverda ir sugenda, o tai gali pakenkti ne tik elektros varikliui, bet ir šį įrenginį aptarnaujančiam asmeniui.

220 V įtampa yra gyvybei pavojinga įtampa. Siekiant laikytis saugaus vartotojų elektros įrenginių eksploatavimo taisyklių, išsaugoti šiuos įrenginius eksploatuojančių asmenų gyvybę ir sveikatą, šias perjungimo grandines turi naudoti specialistas.

Ką daryti, jei reikia prijungti variklį prie šaltinio, skirto kitokio tipo įtampai (pvz., trifazis variklis prie vienfazio tinklo)? Toks poreikis gali iškilti, ypač jei reikia prijungti variklį prie kokios nors įrangos (gręžimo ar švitrinio staklės ir kt.). Šiuo atveju naudojami kondensatoriai, kurie gali būti įvairių tipų. Atitinkamai, jūs turite žinoti, kokios talpos kondensatorius reikalingas elektros varikliui, ir kaip jį teisingai apskaičiuoti.

Kas yra kondensatorius

Kondensatorius susideda iš dviejų plokščių, esančių viena priešais kitą. Tarp jų dedamas dielektrikas. Jo užduotis – pašalinti poliarizaciją, t.y. šalia esančių laidininkų pavedimas.

Yra trijų tipų kondensatoriai:

• Poliarinis. Nerekomenduojama jų naudoti sistemose, prijungtose prie kintamosios srovės tinklo, kaip dėl dielektrinio sluoksnio sunaikinimo prietaisas įkaista, sukeldamas trumpąjį jungimą.
• Nepoliarinis. Darbas bet kokioje inkliuzijoje, tk. jų plokštės vienodai sąveikauja su dielektriku ir su šaltiniu.
• Elektrolitinis (oksidas). Plona oksido plėvelė veikia kaip elektrodai. Idealiai tinka žemo dažnio varikliams kaip turėti maksimalią įmanomą talpą (iki 100 000 mikrofaradų).

Kaip pasirinkti kondensatorių trifaziam elektros varikliui

Užduodami klausimą: kaip pasirinkti kondensatorių trifaziam elektros varikliui, turite atsižvelgti į daugybę parametrų.

Norint pasirinkti darbinio kondensatoriaus talpą, reikia taikyti tokią skaičiavimo formulę: Sb. = k * If / U tinklas, kur:

• k - specialus koeficientas, lygus 4800 „trikampio“ prijungimui ir 2800 „žvaigždei“;
• Iph - nominali statoriaus srovės vertė, ši vertė dažniausiai nurodoma ant paties elektros variklio, tačiau jei jis susidėvėjęs ar neįskaitomas, matuojamas specialiomis žnyplėmis;
• U tinklas – tinklo maitinimo įtampa, t.y. 220 voltų.

Taigi apskaičiuosite darbinio kondensatoriaus talpą mikrofaradais.

Kitas skaičiavimo variantas yra atsižvelgti į variklio galios vertę. 100 vatų galia atitinka maždaug 7 mikrofaradų talpos. Atlikdami skaičiavimus nepamirškite stebėti srovės, tiekiamos į statoriaus fazės apviją, vertės. Ji neturėtų būti didesnė už nominalią vertę.

Tuo atveju, kai variklis užvedamas esant apkrovai, t.y. jo pradinės charakteristikos pasiekia maksimalias reikšmes, prie darbinio kondensatoriaus pridedamas pradinis kondensatorius. Jo ypatumas yra tas, kad jis veikia apie tris sekundes įrenginio paleidimo metu ir išsijungia, kai rotorius pasiekia vardinį greičio lygį. Pradinio kondensatoriaus darbinė įtampa turi būti pusantro karto didesnė nei tinklo, o talpa 2,5–3 kartus didesnė už darbinį kondensatorių. Norėdami sukurti reikiamą talpą, galite prijungti kondensatorius tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai.

Kaip pasirinkti kondensatorių vienfaziam elektros varikliui

Asinchroniniai varikliai, skirti veikti vienfaziame tinkle, dažniausiai jungiami prie 220 voltų. Tačiau jei trifaziame variklyje prijungimo momentas nustatomas konstruktyviai (apvijų vieta, trifazio tinklo fazės poslinkis), tada vienfaziame variklyje būtina sukurti sukimo momentą. rotoriaus poslinkis, kuriam paleidžiant naudojama papildoma paleidimo apvija. Jo srovės fazės poslinkis atliekamas naudojant kondensatorių.

Taigi, kaip pasirinkti kondensatorių vienfaziam elektros varikliui?

Dažniausiai visos talpos Srab + Descent (ne atskiro kondensatoriaus) vertė yra 1 uF kiekvienam 100 vatų.

Yra keli šio tipo variklių veikimo režimai:

• Paleidimo kondensatorius + papildoma apvija (prijungta paleidimo metu). Kondensatoriaus talpa: 70 mikrofaradų 1 kW variklio galios.
• Darbinis kondensatorius (talpa 23-35 uF) + papildoma apvija, kuri yra prijungtoje būsenoje visą veikimo laiką.
• Paleisti kondensatorius + paleidimo kondensatorius (prijungtas lygiagrečiai).

Jei galvojate: kaip pasirinkti 220 V elektros variklio kondensatorių, turėtumėte vadovautis aukščiau pateiktomis proporcijomis. Tačiau prijungus variklį būtina stebėti jo veikimą ir šildymą. Pavyzdžiui, pastebimai įkaitinus įrenginį režimu su darbiniu kondensatoriumi, pastarojo talpa turėtų būti sumažinta. Apskritai rekomenduojama rinktis kondensatorius, kurių darbinė įtampa ne didesnė kaip 450 V.

Kaip pasirinkti kondensatorių elektros varikliui nėra lengvas klausimas. Norint užtikrinti efektyvų įrenginio veikimą, būtina kruopščiai apskaičiuoti visus parametrus ir vadovautis konkrečiomis jo veikimo ir apkrovos sąlygomis.