Enfasetilkobling av en trefaset motor

Induksjonsmotorer er mye brukt i industrien på grunn av den relative enkelheten i design, god ytelse, enkel kontroll.

Slike enheter faller ofte i hendene på en hjemmemester, og ved å bruke kunnskap om det grunnleggende i elektroteknikk, kobler han en slik elektrisk motor til å fungere fra et enfase 220 volt nettverk. Oftest brukes det til emmer, treforedling, kornsliping og annet enkelt arbeid.

Selv på individuelle industrimaskiner og mekanismer med drev er det prøver av forskjellige motorer som kan operere i en eller tre faser.

Oftest bruker de kondensatorstart, som den mest enkle og akseptable, selv om dette ikke er den eneste metoden som er kjent for de fleste kompetente elektrikere.

Prinsippet for drift av en trefaset motor

Industrielle asynkrone elektriske apparater på 0,4 kV-systemer er tilgjengelige med tre statorviklinger. Spenninger påføres dem, forskjøvet med en vinkel på 120 grader og forårsaker strømmer av lignende form.

For å starte den elektriske motoren blir strømningene rettet på en slik måte at de skaper et totalt roterende elektromagnetisk felt som fungerer optimalt på rotoren.

Statorutformingen som brukes til disse formålene er representert av:

1. bolig;

2. magnetisk kjerne med tre viklinger lagt i den;

3. terminalforbindelser.

I den vanlige versjonen er de isolerte ledningene til viklingene montert i henhold til stjerneskemaet på grunn av installasjon av hoppere mellom klemmeskruene. I tillegg til denne metoden er det også en forbindelse som kalles en trekant.

I begge tilfeller blir retningen på viklingene tildelt: begynnelsen og slutten knyttet til installasjonsmetoden - vikling under produksjon.

Viklingene er nummerert med arabiske tall 1, 2, 3. Endene deres er indikert med K1, K2, K3 og begynnelsen - H1, H2, H3. For visse typer motorer kan denne merkingsmetoden endres, for eksempel C1, C2, C3 og C4, C5, C6 eller andre symboler eller ikke brukes i det hele tatt.

Korrekt brukt merking forenkler tilkoblingen av strømledninger. Når du oppretter et symmetrisk spenningsarrangement på viklingene, er det sikret å lage klassifiserte strømmer som sikrer optimal drift av den elektriske motoren. I dette tilfellet tilsvarer deres form i viklingene den påførte spenningen, gjentar den uten forvrengning.

Naturligvis bør det forstås at dette er en rent teoretisk uttalelse, fordi strømmen i praksis overvinner forskjellige motstander, avviker litt.

Den visuelle oppfatningen av prosessene hjelper bildet av vektormengder på det komplekse planet. For en trefaset motor er strømningene i viklingene skapt av den pålagte symmetriske spenningen avbildet som følger.

Når den elektriske motoren drives av et system med spenninger med tre jevnt fordelt vinkler og vektorer med samme størrelse, strømmer de samme symmetriske strømningene i viklingene.

Hver av dem danner et elektromagnetisk felt, hvis induksjonskraft induserer sitt eget magnetfelt i rotorviklingen. Som et resultat av det komplekse samspillet mellom de tre feltene i statoren med rotorfeltet, blir rotasjonsbevegelsen til sistnevnte opprettet, og det er sikret at det oppnås maksimal mekanisk kraft som roterer rotoren.

Prinsipper for tilkobling av enfasespenning til en trefasemotor

For full tilkobling til tre identiske statorviklinger, atskilt med en vinkel på 120 grader, mangler to spenningsvektorer, det er bare en av dem.

Du kan bruke den på bare en vikling og få rotoren til å rotere. Men å effektivt bruke en slik motor vil ikke fungere.Den vil ha en veldig lav utgangseffekt på akselen.

Derfor oppstår problemet med å koble denne fasen slik at den skaper et symmetrisk system med strømninger i forskjellige viklinger. Med andre ord, en enfase til trefaset spenningsomformer er nødvendig. Et lignende problem løses ved forskjellige metoder.

Hvis vi forkaster de komplekse ordningene med moderne inverterinstallasjoner, kan vi implementere følgende vanlige metoder:

1. bruk av kondensatorstart;

2. bruk av choker, induktiv motstand;

3. opprettelse av forskjellige retninger av strømninger i viklingene;

4. En kombinert metode med utjevning av fasemotstander for dannelse av de samme amplituder ved strømningene.

Undersøk kort disse prinsippene.

Strømavvik når du passerer gjennom en kapasitans

Den mest praktiserte kondensatoroppskytingen, som gjør det mulig å avlede strømmen i en av viklingene ved å koble kapasitiv motstand, når strøm blir skapt foran strømmen fra vektoren til den påførte spenningen med 90 grader.

Som kondensatorer brukes vanligvis metallpapirkonstruksjoner av MBGO, MBGP, KBG-serien og lignende. Elektrolytter er ikke egnet til å passere vekselstrøm, eksplodere raskt, og ordningene for deres bruk er komplekse, lave pålitelighet.

I denne kretsen skiller strømmen seg i vinkel fra den nominelle verdien. Den avviker bare 90 grader, og når ikke 30^omtrent (120-90=30).

Nåværende avvik når du passerer induktans

Situasjonen er lik den forrige. Bare her slipper strømmen spenningen med de samme 90 grader, og tretti mangler. I tillegg er konstruksjonen til induktoren ikke så enkel som for en kondensator. Det må beregnes, settes sammen, tilpasses individuelle forhold. Denne metoden er ikke utbredt.

Når du bruker kondensatorer eller choker, når ikke strømmen i motorviklingene den nødvendige vinkelen av tretti graders sektor, vist i rødt på bildet, noe som allerede skaper økte energitap. Men du må stille opp med dem.

De forstyrrer etableringen av en enhetlig fordeling av induksjonskrefter, og skaper en hemmende effekt. Det er vanskelig å vurdere effekten nøyaktig, men med en enkel tilnærming til å dele vinklene oppnås et (25/120 = 1/4) tap på 25%. Er det imidlertid mulig å tenke det?

Strømavvik ved å bruke revers polaritetsspenning

I stjernekretsen er det vanlig å koble en fasespenningstråd til inngangen til viklingen, og en nøytral ledning til enden.

Hvis to atskilt med 120^omtrent fase for å påføre den samme spenningen, men for å skille dem, og i den andre for å snu polaritet, vil strømningene skifte i vinkel i forhold til hverandre. De vil danne elektromagnetiske felt i forskjellige retninger, og påvirke den genererte kraften.

Bare med denne metoden oppnås vinkelavviket for strømmer med en liten verdi - 30^omtrent.

Denne metoden brukes i enkelttilfeller.

Metoder for kompleks bruk av kondensatorer, induktanser, polaritets reversering av viklinger

De tre første listede metodene tillater ikke en å skape et optimalt symmetrisk avvik for strømmer i viklingene. Det er alltid en skjevhet i vinkelen i forhold til den stasjonære kretsen som er utstyrt med trefaset høykvalitets strømforsyning. På grunn av dette reduserer dannelsen av motstridende øyeblikk som hemmer promoteringen, effektiviteten.

Derfor utførte forskerne mange eksperimenter basert på forskjellige kombinasjoner av disse metodene for å lage en omformer som gir den høyeste effektiviteten til trefasemotoren. Disse ordningene med en detaljert analyse av elektriske prosesser er gitt i spesialpedagogisk litteratur. Studien deres øker nivået av teoretisk kunnskap, men for det meste blir de sjelden brukt i praksis.

Et godt bilde av strømfordelingen skapes i kretsløpet når:

1. direkte viklingsfase brukes på en vikling;

2. spenningen er koblet til henholdsvis den andre og tredje vikling gjennom en kondensator og induktor;

3. inne i omformerkretsen utjevnes amplituden til strømmen ved å velge reaktanser med ubalansekompensasjon av aktive motstander.

Jeg vil gjerne ta hensyn til det tredje punktet, som mange elektrikere ikke legger vekt på. Bare se på bildet nedenfor og gjør en konklusjon om muligheten for jevn rotasjon av rotoren med en symmetrisk anvendelse av krefter av samme og ulik størrelse i forhold til den.

Den komplekse metoden lar deg lage et ganske komplekst skjema. Det blir svært sjelden brukt i praksis. Et av alternativene for implementering av en 1 kW elektrisk motor er vist nedenfor.

For å lage omformeren må du lage en komplisert gasspådrag. Dette krever tid og materielle ressurser.

Det vil også oppstå vanskeligheter når du søker etter motstand R1, som vil fungere med strømmer som overstiger 3 ampere. Han må:

• ha en effekt som overstiger 700 watt;

• kjølig godt;

• isoler pålitelig fra levende deler.

Det er flere tekniske vanskeligheter som må overvinnes for å lage en så trefaset spenningsomformer. Den er imidlertid ganske allsidig, lar deg koble til motorer med en effekt på opptil 2,5 kilowatt, sikrer deres stabile drift.

Så det tekniske problemet med å koble en trefaset asynkronmotor til et enfase-nettverk løses ved å lage en kompleks omformerkrets. Men han fant ikke praktisk anvendelse av en enkel grunn som det er umulig å kvitte seg med - det overdrevne forbruket av strøm fra omformeren selv.

Kraften som brukes på å lage en trefaset spenningskrets med en slik utforming, overstiger minst halvannen gang behovene til selve den elektriske motoren. Samtidig er de totale belastningene som oppstår ved ledningsnettet, sammenlignbare med arbeidet med gamle sveisemaskiner.

Den elektriske måleren, til glede for elselgere, begynner veldig raskt å overføre penger fra hjemmemesterens lommebok til kontoen til energiforsyningsorganisasjonen, og eierne liker det ikke i det hele tatt. Som et resultat viste den kompliserte tekniske løsningen for å lage en god spenningsomformer seg å være unødvendig for praktisk bruk i husholdningen, og også i industribedrifter.

4 endelige konklusjoner

1. Teknisk er det mulig å bruke enfasetilkobling av en trefasemotor. For å gjøre dette, opprettet mange forskjellige kretsløp med forskjellig elementær basis.

2. Det er ikke praktisk å bruke denne metoden for langvarig drift av stasjoner i industrimaskiner og mekanismer på grunn av store tap av energiforbruk skapt av fremmede prosesser som fører til lav systemeffektivitet og økte materialkostnader.

3. Hjemme kan ordningen brukes til å utføre kortsiktig arbeid med mekanismer uten respons. Slike enheter kan fungere i lang tid, men samtidig øker betalingen for strøm betydelig, og kraften til en arbeidsdrev er ikke gitt.

4. For effektiv drift av en induksjonsmotor er det bedre å bruke et komplett trefaset strømforsyningsnett. Hvis dette ikke er mulig, er det bedre å forlate denne satsingen og skaffe seg spesiell enfaset elektrisk motor passende kraft.

Se også om dette emnet:Typiske ordninger for å koble en trefase til et enfase nettverk

Comments

[#1]

Det er en feil i "Typer tilkoblinger ..." Viklingene mellom terminalene vises ikke riktig, hvis du ser på dette diagrammet og ser på installasjonen av hoppere, er det ikke klart hvor hopperne er, og hvor viklingene i seg selv