Автор Тема: Трехфазные асинхронные двигатели  (Прочитано 4391 раз)

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« : Февраля 14, 2012, 12:03:12 am »
Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети

Необходимое оборудование в домашней лаборатории радиолюбителя - сверлильный и точильный станки. Однако не каждый может их приобрести, да и стоят они дорого. Купить же асинхронный трехфазный электродвигатель, чтобы на его основе сделать необходимый станок, намного проще и, главное, дешевле. Основная проблема заключается в подключении такого двигателя к однофазной сети.

  Обычно концы обмоток асинхронного трехфазного электродвигателя выведены на трех- или шестиклеммную колодку. Если колодка трехклеммная, значит, фазные статорные обмотки соединены звездой или треугольником. Если же она шестиклеммная, фазные обмотки не подключены друг к другу. В последнем случае важно правильно их соединить. При включении звездой одноименные выводы обмоток (начало или конец) следует объединить в нулевую точку. Для того чтобы соединить обмотки треугольником, необходимо конец первой обмотки соединить с началом второй, конец второй - с началом третьей, а конец третьей - с началом первой.


 
А как быть, если выводы обмоток электродвигателя немаркированы? Тогда поступают следующим образом. Омметром определяют три обмотки, условно обозначив их I, II и III. Чтобы найти начало и конец каждой из них, две любые соединяют последовательно и подают на них переменное напряжение 6 - 36 В. К третьей обмотке подключают вольтметр переменного тока (рис.1). Наличие переменного напряжения свидетельствует о том, что обмотки I и II включены согласно, а отсутствие напряжения - встречно. В последнем случае выводы одной из обмоток следует поменять местами. После этого отмечают начало и конец обмоток I и II (одноименные выводы обмоток I и II на рис 1 отмечены точками). Чтобы определить начало и конец обмотки III, меняют местами обмотки, например, II и III, и по описанной выше методике повторяют измерения.

  Трехфазный асинхронный электродвигатель может работать от однофазной сети с фазосдвигающим конденсатором. Его емкость (в мкФ) можно оценить по формуле С = k*Iф/Uсети, где k - коэффициент, зависящий от соединения обмоток, Iф - номинальный фазный ток электродвигателя, A, Uсети - напряжение однофазной сети, В. Если обмотки электродвигателя соединены звездой (рис. 2), k = 2800, а если треугольником (рис. 3) — k = 4800. Здесь можно применять бумажные конденсаторы МБГЧ, К42-19 на номинальное напряжение не меньше напряжения сети. Следует помнить, что даже при правильно подобранной емкости конденсатора электродвигатель развивает мощность не более 50-60 % от номинальной.

Н. ШАТАЛОВ, п. Ирба, Красноярский край, Радио №7, 2000
« Последнее редактирование: Февраля 25, 2012, 12:28:34 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #1 : Февраля 24, 2012, 11:13:03 pm »
Использование электролитических конденсаторов в качестве пусковых и рабочих.

Стоимость неполярных конденсаторов достаточно высока, да и не везде их можно найти. Поэтому, если их нет, можно применить электролитические конденсаторы, включенные по схеме не намного сложнее. Емкость их достаточно велика при небольшом объеме, они не дефицитны и не дороги.  Но нужно учесть вновь возникшие факторы. Рабочее напряжение должно быть не менее 350 Вольт, включаться они могут только парами, как указано на схеме черным цветом, а в таком случае емкость уменьшается вдвое. И если двигателю для работы нужно 100 мкФ, то конденсаторы С1 и С2 должны быть по 200мкФ.
 У электролитических конденсаторов большой допуск по емкости, поэтому лучше собрать батарею конденсаторов (обозначена зеленым цветом), легче будет подбирать фактическую емкость нужную двигателю и кроме того у электролитов очень тонкие выводы, а ток при большой емкости может достигать значительных величин и выводы могут греться, а при внутреннем обрыве вызвать взрыв конденсатора. Поэтому вся батарея конденсаторов должна находиться в закрытой коробке, особенно во время экспериментов. Диоды должны быть с запасом по напряжению и по току, необходимому для работы. До 2кВт вполне подойдут Д 245 - 248. При пробое диода сгорает ( взрывается) конденсатор. Взрыв конечно сказано громко, пластмассовая коробка вполне защитит от разлета деталей конденсатора и от блестящего серпантина тоже. Ну вот, страшилки рассказаны, теперь немного конструкции. Как видно из схемы, минусы всех конденсаторов соединены вместе и, стало быть, конденсаторы старой конструкции с минусом на корпусе можно просто плотно перемотать изолентой и поместить в пластмассовую коробку соответствующих размеров. Диоды нужно расположить на изоляционной пластинке и при большой мощности поставить их на небольшие радиаторы, а если мощность не велика и диоды не греются, то их можно поместить в ту же коробку. Включенные по такой схеме электролитические конденсаторы, вполне успешно работают как пусковыми так и рабочими.

« Последнее редактирование: Февраля 25, 2012, 12:28:01 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #2 : Февраля 24, 2012, 11:26:50 pm »
Способ определения начал и концов обмоток трёхфазного асинхронного двигателя

Сначала необходимо определить обмотки. Для этого омметром прозваниваются обмотки и собираются в условные пучки по 3 штуки.



 К выводам одной из обмоток (например A1-A2) подключается батарейка, а к выводам другой обмотки (B1, B2) - стрелочный вольтметр (цифровой мультиметр не подойдёт - слишком инертен). (см. ниже схему [1])
 В момент разрыва контакта обмотки А с батарейкой стрелка вольтметра качнётся в какую-л. сторону.
 Батарейку оставляем на той же обмотке (сохраняя полярность), а вольтметр подключаем к следующей обмотке - С. Изменяя полярность обмотки С (меняя местами выводы обмотки) добиваемся отклонения вольтметра в ту же сторону, что и в предыдущем случае.



 Таким образом (см. схему 1), при разрыве контакта обмотки А с батарейкой, вольтметр будучи подключённым к обмотке В и подключённым к обмотке С должен качнуть стрелку в одну сторону. Если стрелка отклоняется в разные стороны - поменяйте местами (разложеные в разные пучки) выводы B1 и B2 или C1 и C2.

 Подключите батарейку к выводам обмотки С (см. схему [2]) и таким же образом добейтесь чтобы при разрыве контакта с батарейкой, стрелка вольтметра, подключенного к обмотке А дёргалась в ту же сторону, что и в случае, если вольтметр подключен к обмотке В. Если стрелка качается в разные стороны на обмотке А и обмотке В, - поменяйте местами выводы обмотки А. (сохраняйте полярность вольтметра и батарейки)

 Проверьте всё ещё раз с самого начала.
 Таким образом должно получиться следующее.
 при разрыве контакта батарейки с любой из обмоток на двух других обмотках должен возникать кратковременный электрический потенциал одинаковой полярности (т. е. стрелка вольтметра должна качнуться в одну сторону).

 Теперь выводы, находящиеся в одном пучке нужно пометить как "начала", а выводы, находящиеся в другом пучке - как "концы"
« Последнее редактирование: Февраля 25, 2012, 12:26:56 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #3 : Февраля 24, 2012, 11:32:55 pm »
Включение и реверсирование трёхфазного асинхронного двигателя (380/220) в однофазную сеть одним переключателем

Множество представленных в Интернете схем реверсирования необоснованно усложнены и имеют неоправданно большое количество переключателей.
 Предлагается простая схема включения и реверсирования одним переключателем.
 Подойдёт практически любой переключатель имеющий 3 фиксированных положения, соответствующий мощности двигателя.
 При необходимости – данная схема облегчает автоматизацию включения – выключения и реверсирования двигателя.
 При необходимости пускового конденсатора (включение нагруженного или высокооборотистого двигателя), его можно подключать при помощи пусковой кнопки или реле тока.

« Последнее редактирование: Февраля 25, 2012, 12:26:09 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #4 : Февраля 25, 2012, 12:21:04 am »
ТРИ ФАЗЫ - БЕЗ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ

    В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные "фазосдвигающие" устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

     Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1. Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них.Конденсатору"помогает" дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке.
     При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°. На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви .



    Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.
     К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.   Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°. При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл. Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф.



    В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки. Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.



    В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.
     Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20...40°. На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный , равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.
     Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.



     Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить.



    Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис 4.
     Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную и реактивную   В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1
получаем следующие значения этих токов.




    При чисто активной нагрузке формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл. На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от , рассчитанные по этим формулам Для( /2=0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен а ток дросселя L1 вдвое меньше. Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений , равных 0,85 0,9.

 

  В табл. 2 приведены значения токов Ie1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение
     Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2 1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.
     Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2'), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3') или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3') Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и1'. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток Сопоставление данных табл 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока. Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора. Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.



    В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров [1, 2] и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.



    При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся. Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем. Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А. Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2.. 3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.
     Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт [З]. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя. К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.
     Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

"Радио" №7, 2000г.
 С.БИРЮКОВ, г. Москва
« Последнее редактирование: Февраля 25, 2012, 12:23:29 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #5 : Марта 26, 2012, 12:25:36 am »
Трансформатор -однофазное / трехфазное

Этот трансформатор предназначен для преобразования однофазного переменного напряжения в трехфазное. Сделан он на базе трехфазного двигателя, работающего на холостом ходу.
Работу устройства можно понять, если вспомнить одну типичную неисправность оборудования, приводимого в движение трехфазным двигателем, работающим от однофазной сети (если вам приходилось заниматься ремонтом злектростанков, вы с ней   знакомы)    Неисправность состоит в том, что двигатель никак не хочет запускаться, и чтобы его запустить, нужно его вал хорошенько раскрутить. После этого двигатель работает самостоятельно. Обычно такую неисправность устраняют заменой фазосдвигающего конденсатора.
Почему же двигатель после раскрутки работает, хотя одна из его обмоток вообще отключена ? Дело в том, что ротор двигателя корот-козамкнутый, и когда он вращается он передает поступившую на него энергию от однофазной сети на все свои обмотки, практически, питая сам себя. В результате индукции от воздействия вращающегося ротора в обмотках двигателя возникает трехфазная ЭДС. И это трехфазное напряжение можно использовать для питания другого оборудования. Например, электродвигателя деревообрабатывающего или токарного станка.
Недостаток такой схемы в том, что напряжения между фазами получаются неодинаковыми. Вернее, два из них почти одинаковы, а одно значительно больше. В принципе, таким напряжением можно питать большинство оборудования, но если важно чтобы напряжения были одинаковы, можно в цепь повышенного напряжения подключить обычный автотрансформатор типа «ЛАТР» и выбрать такое положение его переключателя отводов, при котором фазные напряжения прмерно уровняются.



На рисунке показана схема трансформатора с ЛАТРом для уравнивания фазовых напряжения. В данном случае ЛАТР подключен между точками, условно обозначенными «1» и «2», -  здесь напряжение между именно этими точками оказалось повышенным. В вашем случаем может быть по-другому, например, между точками «2» и «3». Определить повышенное  напряжение    можно при помощи мультиметра, переключенного на измерение переменного напряжения. И к эти» точками подключить ЛАТР. Однако, есш оборудование работает хорошо и бе; автотрансфрматора, - то нет нужны его v устанавливать.
В качестве основы для трансформатора быт использован двигатель АО2 с обмотками включенными «звездой». Его мощность 4 кВт Мощность нагрузки должна быть не более 80% от мощности двигателя, используемого как трансформатор, преобразующий однофазное напряжение в трехфазное.
В схеме есть выключатель S1 и кнопка бе: фиксации S2. Когда кнопка удерживается е нажатом положении подключен фазосдвига-ющий конденсатор.
Для запуска трансформатора нужно первыги делом отключить все нагрузки, затем нажать кнопку S2 и удерживая её в нажатом состоянм включить выключатель S1. Далее, продолжа? удерживать кнопку нажатой, подождать поке двигатель разгонится, а затем кнопку отпус тить. После этого можно подключать нагрузку.
В качестве основы для такого трансформатора можно использовать и другой трехфаз ный двигатель Совсем не обязательно чтобь емкость конденсатора С1 была именно такой большой, как требует типовая схема включения двигателя в однофазную сеть. Здесь конденсатор служит для запуска на холостол ходу, и его емкость может быть меньше.

Опарышев. Д.
« Последнее редактирование: Марта 26, 2012, 12:31:03 am от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #6 : Декабря 11, 2016, 11:53:45 pm »
Определение начала и конца фазных обмоток асинхронного электродвигателя

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=3V0zbYIOfZY" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=3V0zbYIOfZY</a>
« Последнее редактирование: Декабря 11, 2016, 11:56:58 pm от mserg »

Оффлайн mserg

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 1483
    • MZX & SAT
Трехфазные асинхронные двигатели
« Ответ #7 : Декабря 11, 2016, 11:59:05 pm »
Как определить обороты электродвигателя

<a href="http://www.youtube.com/watch?v=NYNLfByQq7E" target="_blank">http://www.youtube.com/watch?v=NYNLfByQq7E</a>

 

*