Kāpēc elektromotorā ir nepieciešams darba kondensators? Trīsfāzu motori vienfāzes tīklā: pieslēguma shēmas un kondensatoru izvēle

Ir 2 veidu vienfāzes asinhronie motori - bifilāri (ar palaišanas tinumu) un kondensators. To atšķirība ir tāda, ka bifilāros vienfāzes motoros palaišanas tinums darbojas tikai līdz motora paātrinājumam. Pēc tam to izslēdz ar speciālu ierīci - centrbēdzes slēdzi vai palaišanas releju (ledusskapjos). Tas ir nepieciešams, jo pēc pārspīlēšanas tas samazina efektivitāti.

Kondensatora vienfāzes motoros kondensatora tinums darbojas visu laiku. Divi tinumi - galvenais un papildu, tie ir nobīdīti viens pret otru par 90°. Pateicoties tam, jūs varat mainīt griešanās virzienu. Šādu dzinēju kondensators parasti ir piestiprināts pie korpusa, un to ir viegli identificēt pēc šīs funkcijas.

Savienojuma shēma vienfāzes motoram caur kondensatoru

Pieslēdzot vienfāzes kondensatora motoru, ir vairākas savienojuma diagrammu iespējas. Bez kondensatoriem elektromotors dūko, bet neieslēdzas.

• 1 ķēde - ar kondensatoru starta tinuma barošanas ķēdē - ieslēdzas labi, bet darbības laikā tā saražotā jauda ir tālu no nominālās, bet daudz zemāka.
• 3, savienojuma ķēde ar kondensatoru darba tinuma savienojuma ķēdē dod pretēju efektu: ne pārāk labu veiktspēju palaišanas laikā, bet labu veiktspēju. Attiecīgi pirmā ķēde tiek izmantota ierīcēs ar smagu palaišanu un ar darba kondensatoru - ja ir nepieciešami labi veiktspējas raksturlielumi.
• 2. diagramma - vienfāzes motora pievienošana - uzstādiet abus kondensatorus. Izrādās kaut kas starp iepriekš aprakstītajām iespējām. Šo shēmu izmanto visbiežāk. Viņa ir otrajā bildē. Organizējot šo ķēdi, nepieciešama arī PNVS tipa poga, kas pieslēgs kondensatoru tikai starta laikā, līdz motors “paātrināsies”. Tad divi tinumi paliks savienoti, ar papildu tinumu caur kondensatoru.

Trīsfāzu motora pieslēguma shēma caur kondensatoru

Šeit 220 voltu spriegums tiek sadalīts 2 sērijveidā savienotos tinumos, kur katrs ir paredzēts šim spriegumam. Tāpēc jauda tiek zaudēta gandrīz divas reizes, taču šādu dzinēju var izmantot daudzās mazjaudas ierīcēs.

380 V motora maksimālo jaudu 220 V tīklā var sasniegt, izmantojot trīsstūra savienojumu. Papildus minimāliem jaudas zudumiem arī dzinēja apgriezieni paliek nemainīgi. Šeit katrs tinums tiek izmantots savam darba spriegumam, tātad jaudai.

Ir svarīgi atcerēties: trīsfāzu elektromotoriem ir augstāka efektivitāte nekā vienfāzes 220 V motoriem. Tāpēc, ja ir 380 V ieeja, noteikti pieslēdziet tai - tas nodrošinās stabilāku un ekonomiskāku ierīču darbību. Lai iedarbinātu motoru, nebūs nepieciešami dažādi starteri un tinumi, jo uzreiz pēc pieslēgšanas 380 V tīklam statorā parādās rotējošs magnētiskais lauks.

Tiešsaistes motora kondensatora jaudas aprēķins

Ir īpaša formula, ar kuras palīdzību var precīzi aprēķināt nepieciešamo jaudu, taču jūs varat viegli tikt galā ar tiešsaistes kalkulatoru vai ieteikumiem, kas iegūti no daudziem eksperimentiem:

Darba kondensators tiek ņemts ar ātrumu 0,8 μF uz 1 kW motora jaudas;
Palaišanas programma tiek izvēlēta 2-3 reizes vairāk.

Kondensatoriem jābūt nepolāriem, tas ir, ne elektrolītiskiem. Šo kondensatoru darba spriegumam jābūt vismaz 1,5 reizes lielākam par tīkla spriegumu, tas ir, 220 V tīklam mēs ņemam kondensatorus ar darba spriegumu 350 V un augstāku. Lai atvieglotu palaišanu, sākuma ķēdē meklējiet īpašu kondensatoru. Viņu marķējumā ir vārdi Sākt vai Sākums.

Šos kondensatorus var izvēlēties, izmantojot metodi no mazākā līdz lielākajam. Šādi izvēloties vidējo jaudu, jūs varat pakāpeniski pievienot un uzraudzīt dzinēja darbības režīmu, lai tas nepārkarstu un uz vārpstas būtu pietiekami daudz jaudas. Arī palaišanas kondensators tiek izvēlēts, pievienojot, līdz tas sāk vienmērīgi bez kavēšanās.

Normālas darbības laikā trīsfāzu asinhronajiem elektromotoriem ar kondensatora palaišanu, kas savienoti ar vienfāzes tīklu, tiek pieņemts, ka kondensatora kapacitāte mainīsies (samazināsies), palielinoties vārpstas ātrumam. Asinhrono motoru iedarbināšanas brīdī (īpaši ar slodzi uz vārpstu) 220 V tīklā ir nepieciešama palielināta fāzes nobīdes kondensatora jauda.

Motora kustības virziena maiņa

Ja pēc pievienošanas motors darbojas, bet vārpsta negriežas vēlamajā virzienā, varat mainīt šo virzienu. To veic, mainot palīgtinuma tinumus. Šo darbību var veikt ar divu pozīciju slēdzi, kura centrālais kontakts ir savienots ar izeju no kondensatora un ar diviem ārējiem spailēm no “fāzes” un “nulles”.

Trīsfāzu asinhronie elektromotori mūsdienās ir ļoti izplatīti, tāpēc daudziem cilvēkiem, veicot darbus garāžā vai savā vasarnīcā, tie ir jāpieslēdz dažādām iekārtām.

Šis process var būt problemātisks, jo daudzi barošanas avoti ir paredzēti vienfāzes spriegumam. Šo problēmu var atrisināt, izmantojot īpašas shēmas, kas nozīmē darba un sākuma ķēdes klātbūtni.

Kā izvēlēties kondensatoru

Sākotnēji tiek iegādāts darba kondensators, tā izvēle tiek veikta, ņemot vērā startera nominālo elektrisko strāvu un sprieguma indikatorus vienfāzes tīklā. Izmantojot trīsfāzu motoru ar jaudu aptuveni 100 W, parasti pietiek ar darba kondensatoru ar jaudu 7 μF.

Mērījumiem tiek izmantotas īpašas skavas, veicot aprēķinus, ir svarīgi uzraudzīt elektrisko strāvu, kas nonāk statora fāzes tinumā: tās rādītāji nedrīkst pārsniegt nominālvērtību.

Dažos gadījumos ar šādiem pasākumiem nepietiek, un ķēdei jāpievieno palaišanas kondensators, nepieciešamība pēc tā parasti rodas, ja ieslēgšanas brīdī uz vārpstas ir pārmērīga slodze.

Tās darbs un funkcijas būs šādas:

Iekārtas īpašniekam jāatceras nepieciešamība atvienot palaišanas kondensatorus, pretējā gadījumā pastāv nopietns asinhronā elektromotora pārkaršanas risks sakarā ar ievērojamu strāvas nelīdzsvarotību fāzēs.

Galvenais starta kondensatora izvēles kritērijs ir tā jauda, tam jābūt vismaz 2-3 reizes lielākam par to pašu darba kondensatora parametru. Ja aprēķins tika veikts pareizi, tad dzinējs iedarbināšanas brīdī sasniedz nominālās vērtības un nekādas problēmas netiek novērotas.

Izdarot izvēli, jums jāpievērš uzmanība arī šādiem punktiem:

1. Varat izmantot papīru vai elektrolītiskos kondensatorus. Pirmā iespēja ir visizplatītākā, lai gan tai ir būtisks trūkums, proti, lielu izmēru un mazas jaudas kombinācija, kas rada nepieciešamību izmantot lielu skaitu ierīču ar lielu dzinēja jaudu. Šī iemesla dēļ daudzi cilvēki vēršas pie elektrolītiskām ierīcēm, kurām ķēdei jāpievieno rezistori un diodes. Šī prakse tiek uzskatīta par nevēlamu, jo vienmēr pastāv risks, ka diodes netiks galā ar savu uzdevumu, kas var izraisīt negatīvas un bīstamas sekas, tostarp iekārtas pārkaršanu un palaišanas kondensatora sprādzienus. Ja nav iespējams vai nevēlaties izmantot papīra modeļus, varat izmantot modernāku iespēju: laist klajā modeļus, kas aprīkoti ar uzlabotu metalizētu pārklājumu. Lielākā daļa no tām ir paredzētas darbam ar spriegumu no 400 līdz 450 V.
2. Darba sprieguma indikators ir vēl viens svarīgs kritērijs trīsfāzu motora taisngriežu izvēlei. Daudzi cilvēki kļūdaini iegādājas ierīces ar ļoti augstu veiktspēju, kad šāds resurss nav nepieciešams; tas palielina iegādes finansiālos izdevumus un piešķir daudz vietas liela aprīkojuma uzstādīšanai. Tajā pašā laikā ir svarīgi nodrošināt, lai sprieguma indikators būtu ne mazāks kā elektrotīklā, pretējā gadījumā izvēlētais modelis nespēs pareizi darboties un ļoti ātri neizdosies. Lai izdarītu optimālu izvēli, ir nepieciešams veikt šādu aprēķinu: reizināt faktisko spriegumu tīklā ar koeficientu 1,15. Pateicoties tam, jūs iegūsit vajadzīgā sprieguma indikatoru, taču tas nedrīkst būt mazāks par 300 V.

Vairumā gadījumu papīra modeļi, kas aprīkoti ar tērauda aizsargapvalku, ir labi piemēroti aprakstītajiem mērķiem. Viņiem faktiski vienmēr ir taisnstūra forma, galvenie darbības parametri parasti ir norādīti uz korpusa.

Starta kondensatora pievienošana elektromotoram

Ieviešot šādas shēmas praksē un pievienojot palaišanas ierīces, būs jāveic šādas darbības:

1. Sākumā pārbaudiet palaišanas kondensatoru, izmantojot lai pārliecinātos, ka tas darbojas.
2. Izvēlieties vispiemērotāko savienojuma shēmu Es, šeit tehnikas īpašniekam ir dota pilnīga brīvība. Lielākajai daļai motoru tinumu un kondensatoru spailes atrodas.
3. Dažās situācijās ir nepieciešams mainīt esošo shēmu, šajā gadījumā ir nepieciešams neatkarīgi pārrēķināt galvenos rādītājus saskaņā ar jau izskatītajām shēmām.

Modeļi

Daudzi šādu ierīču modeļi atšķiras nevis pēc jaudas, bet gan pēc konstrukcijas veida. Tālāk ir sniegti dažu elektromotoru pievienošanai piemērotu piederumu piemēri:

Tā ir polipropilēna ierīce, kas aprīkota ar metalizētu pārklājumu. Šī ir vismodernākā un optimālākā iespēja, tās izmaksas ir aptuveni 300 rubļu.

HTC plēves tipam ir tāda pati ietilpība kā SVV-60, taču parasti tie maksā ne vairāk kā 200 rubļu.

E92 ir Krievijā ražots analogs ar identisku jaudu, savukārt šāda ierīce ir budžeta iespēja, ko var iegādāties par cenu 100-150 rubļu.

1. Sākotnēji jums jāpārliecinās, vai ķēdē ir ieteicams iekļaut palaišanas ierīci, jo dažās situācijās jūs varat iztikt bez tā.
2. Ja, īstenojot izvēlēto shēmu, trūkst pārliecības par savām spējām savienojumu, labāk ir meklēt palīdzību no profesionāļiem.
3. Atkarībā no situācijas apstākļiem un īpašībām jūs varat īstenot gan seriālā, gan paralēlā savienojuma ķēde.

Kondensators ir elektroniska sastāvdaļa, kas paredzēta elektroenerģijas uzglabāšanai. Pēc darba rakstura tas pieder pie pasīviem elementiem. Atkarībā no darba režīma, kurā elements darbojas, izšķir kondensatorus pastāvīga jauda un mainīga(kā opcija - skaņošana). Atbilstoši darba sprieguma veidam: polārais - darbam ar noteiktu savienojuma polaritāti, nepolārs - var izmantot gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas ķēdēs. Paralēlā savienojumā iegūtā kapacitāte tiek summēta. Tas ir svarīgi zināt, izvēloties nepieciešamo jaudu elektriskajai ķēdei.

Lai palaistu un darbinātu asinhronos motorus vienfāzes maiņstrāvas ķēdē, tiek izmantoti kondensatori:

• Palaišanas ierīces.
• Strādnieki.

Sākuma kondensators ir paredzēts īslaicīgs darbs- dzinēja iedarbināšana. Kad dzinējs sasniedz darba frekvenci un jaudu, palaišanas kondensators tiek izslēgts. Turpmākais darbs notiek bez šī elementa līdzdalības. Tas ir nepieciešams noteiktiem dzinējiem, kuru darbības shēma paredz palaišanas režīmu, kā arī parastajiem dzinējiem, kuriem iedarbināšanas brīdī ir slodze uz vārpstu, kas novērš rotora brīvu griešanos.

Izmantojiet pogu, lai iedarbinātu dzinēju Kn1, kas ieslēdz palaišanas kondensatoru C1 uz laiku, kas nepieciešams, lai elektromotors sasniegtu nepieciešamo jaudu un ātrumu. Pēc tam kondensators C1 tiek izslēgts un motors darbojas fāzes nobīdes dēļ darba tinumos. Šāda kondensatora darba spriegums jāizvēlas, ņemot vērā koeficientu 1,15, t.i. 220 V tīklam kondensatora darba spriegumam jābūt 220 * 1,15 = 250 V. Starta kondensatora kapacitāti var aprēķināt pēc elektromotora sākotnējiem parametriem.

Darbības kondensators visu laiku ir pievienots ķēdei un darbojas kā motora tinumu fāzes maiņas ķēde. Šāda dzinēja drošai darbībai ir jāaprēķina darba kondensatora parametri. Sakarā ar to, ka kondensators un elektromotora tinums veido svārstību ķēdi, pārejas brīdī no vienas cikla fāzes uz otru uz kondensatora parādās paaugstināts spriegums, kas pārsniedz barošanas spriegumu.

Kondensators pastāvīgi tiek pakļauts šim spriegumam, un, izvēloties tā vērtību, ir jāņem vērā šis faktors. Aprēķinot darba kondensatora spriegumu, ņem koeficientu 2,5-3. 220 V tīklam darba kondensatora spriegumam jābūt 550-600 V. Tas nodrošinās nepieciešamo sprieguma rezervi darbības laikā.

Nosakot šī elementa jaudu, tiek ņemta vērā dzinēja jauda un tinumu savienojuma shēma.

Trīsfāzu motora tinumu savienošanai ir divi veidi:

1. Trīsstūris.
2. Zvaigzne.

Katrai no šīm savienojuma metodēm ir savs aprēķins.

Trīsstūris: Tr=4800*Ip/Up.

Piemērs: 1 kW motoram - strāva ir aptuveni 5A, spriegums 220 V. Av = 4800 * 5/220. Darba kondensatora jauda būs 109 mF. Noapaļo līdz tuvākajam veselajam skaitlim – 110 mF.

Zvaigzne: C р=2800*Ip/Up.

Piemērs: 1000 W motors - strāva ir aptuveni 5 A, spriegums 220 V. Av = 2800 * 5/220. Darba kondensatora jauda būs 63,6 mF. Noapaļo līdz tuvākajam veselam skaitlim - 65 mF.

No aprēķiniem ir skaidrs, ka tinumu savienošanas metode lielā mērā ietekmē darba kondensatora izmēru.

Darbojošo un palaišanas kondensatoru salīdzinājums

Salīdzinošā tabula par kondensatoru izmantošanu asinhronajiem motoriem, kas savienoti ar 220 V spriegumu.

Sakarā ar to, ka šāda veida kondensatoriem ir salīdzinoši lieli izmēri un izmaksas, polāros (oksīda) kondensatorus var izmantot kā darba un palaišanas kondensatorus.

Tiem ir šāda priekšrocība: neskatoties uz mazajiem izmēriem, tiem ir daudz lielāka ietilpība nekā papīra.

Papildus tam ir ievērojams trūkums: tos nevar tieši savienot ar maiņstrāvas tīklu. Lai izmantotu kopā ar motoru, ir jāizmanto pusvadītāju diodes. Savienojuma shēma ir vienkārša, taču tai ir trūkums: diodes jāizvēlas atbilstoši slodzes strāvām. Pie lielām strāvām uz radiatoriem jāuzstāda diodes. Ja aprēķins ir nepareizs vai siltuma izlietnes laukums ir mazāks par nepieciešamo, diode var neizdoties un ļaut ķēdē nonākt maiņstrāvas spriegumam. Polārie kondensatori ir paredzēti pastāvīgam spriegumam un, pakļaujot tiem maiņspriegumu, tie pārkarst, tajos esošais elektrolīts uzvārās un tie sabojājas, kas var nodarīt kaitējumu ne tikai elektromotoram, bet arī personai, kas apkalpo šo ierīci.

Spriegums 220 V ir dzīvībai bīstams spriegums. Lai ievērotu patērētāju elektroietaišu drošas ekspluatācijas noteikumus un saglabātu to personu dzīvību un veselību, kuras ekspluatē šīs ierīces, šo pieslēguma ķēžu izmantošana ir jāveic speciālistam.

Kā rīkoties, ja motors jāpievieno avotam, kas paredzēts cita veida spriegumam (piemēram, trīsfāžu motoram ar vienfāzes tīklu)? Šāda vajadzība var rasties, jo īpaši, ja nepieciešams savienot motoru ar kādu aprīkojumu (urbjmašīnu vai slīpmašīnu utt.). Šajā gadījumā tiek izmantoti kondensatori, kas tomēr var būt dažāda veida. Attiecīgi jums ir nepieciešams priekšstats par to, kāda jaudas kondensators ir nepieciešams elektromotoram, un kā to pareizi aprēķināt.

Kas ir kondensators

Kondensators sastāv no divām plāksnēm, kas atrodas viena pret otru. Starp tiem ir novietots dielektriķis. Tās uzdevums ir noņemt polarizāciju, t.i. tuvumā esošo konduktoru atbildība.

Ir trīs veidu kondensatori:

• Polārais. Nav ieteicams tos izmantot sistēmās, kas savienotas ar maiņstrāvu, jo Dielektriskā slāņa iznīcināšanas dēļ ierīce uzsilst, izraisot īssavienojumu.
• Nepolāri. Tie darbojas jebkurā pārslēgšanas režīmā, jo to plāksnes vienādi mijiedarbojas ar dielektriķi un ar avotu.
• Elektrolītisks (oksīds). Plāna oksīda plēve darbojas kā elektrodi. Tie tiek uzskatīti par ideālu variantu zemfrekvences elektromotoriem, jo... ir vislielākā iespējamā jauda (līdz 100 000 µF).

Kā izvēlēties kondensatoru trīsfāzu elektromotoram

Domājot: kā izvēlēties kondensatoru trīsfāzu elektromotoram, jums jāņem vērā vairāki parametri.

Lai izvēlētos darba kondensatora kapacitāti, jums jāizmanto šāda aprēķina formula: Darbs = k*Iph / U tīkls, kur:

• k – īpašais koeficients, kas vienāds ar 4800 “trīsstūra” savienojumam un 2800 “zvaigznes” savienojumam;
• Iph ir statora strāvas nominālā vērtība, šo lielumu parasti norāda uz paša elektromotora, bet, ja tas ir izdzēsts vai nesalasāms, tad mēra ar speciālām knaiblēm;
• U tīkls – tīkla barošanas spriegums, t.i. 220 volti.

Tādā veidā jūs aprēķināsiet darba kondensatora kapacitāti mikrofarados.

Vēl viena aprēķina iespēja ir ņemt vērā dzinēja jaudas vērtību. 100 vati jauda atbilst aptuveni 7 µF kondensatora jaudai. Veicot aprēķinus, neaizmirstiet uzraudzīt statora fāzes tinumam piegādātās strāvas vērtību. Tā vērtība nedrīkst būt lielāka par nominālvērtību.

Gadījumā, ja dzinējs tiek iedarbināts zem slodzes, t.i. tā sākuma raksturlielumi sasniedz maksimālās vērtības; darba kondensatoram tiek pievienots sākuma kondensators. Tā īpatnība ir tāda, ka tas darbojas aptuveni trīs sekundes iekārtas palaišanas periodā un izslēdzas, kad rotors sasniedz nominālā ātruma līmeni. Starta kondensatora darba spriegumam jābūt pusotru reizi augstākam par tīkla spriegumu, un tā jaudai jābūt 2,5-3 reizes lielākai par darba kondensatora spriegumu. Lai izveidotu nepieciešamo kapacitāti, varat savienot kondensatorus vai nu virknē, vai paralēli.

Kā izvēlēties kondensatoru vienfāzes elektromotoram

Asinhronie motori, kas paredzēti darbībai vienfāzes tīklā, parasti ir savienoti ar 220 voltiem. Taču, ja trīsfāzu motorā savienojuma griezes moments ir norādīts konstruktīvi (tinumu atrašanās vieta, trīsfāzu tīkla fāzes nobīde), tad vienfāzes motorā ir jāveido rotora rotācijas nobīdes griezes moments. , kuram palaišanas laikā tiek izmantots papildu palaišanas tinums. Tās pašreizējā fāze tiek pārvietota, izmantojot kondensatoru.

Tātad, kā izvēlēties kondensatoru vienfāzes elektromotoram?

Visbiežāk kopējās kapacitātes Srab + Drain (nevis atsevišķs kondensators) vērtība ir šāda: 1 µF uz katriem 100 vatiem.

Šāda veida dzinējiem ir vairāki darbības režīmi:

• Palaišanas kondensators + papildu tinums (savienots palaišanas laikā). Kondensatora jauda: 70 µF uz 1 kW dzinēja jaudas.
• Darba kondensators (ietilpība 23-35 μF) + papildus tinums, kas tiek pieslēgts visu darbības laiku.
• Darba kondensators + palaišanas kondensators (savienots paralēli).

Ja domājat: kā izvēlēties kondensatoru 220 V elektromotoram, jums vajadzētu vadīties no iepriekš norādītajām proporcijām. Tomēr pēc dzinēja pievienošanas ir jāuzrauga tā darbība un sildīšana. Piemēram, ja iekārta manāmi uzsilst režīmā ar darba kondensatoru, tā kapacitāte ir jāsamazina. Parasti ieteicams izvēlēties kondensatorus ar darba spriegumu 450 V vai vairāk.

Kā izvēlēties elektromotora kondensatoru, ir sarežģīts jautājums. Lai nodrošinātu efektīvu iekārtas darbību, ir rūpīgi jāaprēķina visi parametri un jāvadās no īpašajiem tās darbības un slodzes apstākļiem.