Enfasetilslutning af en trefaset motor

Asynkronmotorer er vidt brugt i industrien på grund af den relative enkelhed i design, god ydeevne, let kontrol.

Sådanne apparater falder ofte i hænderne på en husmester, og han ved hjælp af viden om det grundlæggende inden for elektroteknik forbinder en sådan elektrisk motor til at arbejde fra et enfaset 220 volt net. Oftest bruges det til emission, træforarbejdning, kornslibning og andet simpelt arbejde.

Selv på individuelle industrimaskiner og mekanismer med drev er der prøver af forskellige motorer, der kan køre i en eller tre faser.

Oftest bruger de en kondensatorstart, som den mest enkle og acceptable, selvom dette ikke er den eneste metode, der er kendt af de mest kompetente elektrikere.

Princippet om betjening af en trefaset motor

Industrielle asynkrone elektriske apparater på 0,4 kV-systemer fås med tre statorviklinger. Der påføres spændinger, skiftet med en vinkel på 120 grader og forårsager strømme af lignende form.

For at starte den elektriske motor styres strømmen, så de skaber et samlet roterende elektromagnetisk felt, der fungerer optimalt på rotoren.

Stator-designet, der bruges til disse formål, er repræsenteret af:

1. boliger

2. en kernemagnetisk kerne med tre viklinger lagt i den;

3. terminalforbindelser.

I den sædvanlige version samles viklingernes isolerede ledninger i henhold til stjerneskemaet på grund af installation af hoppere mellem klemmeskruerne. Ud over denne metode er der også en forbindelse kaldet en trekant.

I begge tilfælde tildeles retningen af ​​viklingerne: begyndelsen og slutningen forbundet med installationsmetoden - vikling under fremstillingen.

Viklingerne er nummereret med arabiske tal 1, 2, 3. Deres ender er angivet med K1, K2, K3 og begyndelsen - H1, H2, H3. For visse typer motorer kan denne markeringsmetode ændres, f.eks. C1, C2, C3 og C4, C5, C6 eller andre symboler eller overhovedet ikke bruges.

Korrekt anvendt markering forenkler tilslutningen af ​​strømkabler. Når der oprettes et symmetrisk spændingsarrangement på viklingerne, sikres oprettelsen af ​​nominelle strømme, der sikrer optimal drift af den elektriske motor. I dette tilfælde svarer deres form i viklingerne fuldstændigt til den påførte spænding, gentager den uden nogen forvrængning.

Naturligvis skal det forstås, at dette er en rent teoretisk erklæring, fordi strømme i praksis overvinder forskellige modstande og afviger lidt.

Den visuelle opfattelse af processerne hjælper med billedet af vektormængder på det komplekse plan. For en trefaset motor er strømme i viklinger oprettet af den anvendte symmetriske spænding afbildet som følger.

Når den elektriske motor drives af et spændingssystem med tre ensartede indbyrdes adskilte vinkler og med samme størrelsesvektorer, strømmer de samme symmetriske strømme i viklingerne.

Hver af dem danner et elektromagnetisk felt, hvis induktionskraft inducerer sit eget magnetfelt i rotorviklingen. Som et resultat af den komplekse interaktion mellem statorens tre felter med rotorens felt oprettes sidstnævnte rotationsbevægelse, og skabelsen af ​​maksimal mekanisk effekt, der roterer rotoren, er sikret.

Principper for tilslutning af enfasespænding til en trefasemotor

For en fuld forbindelse til tre identiske statorviklinger, adskilt med en vinkel på 120 grader, mangler to spændingsvektorer, der er kun en af ​​dem.

Du kan anvende den i kun en vikling og få rotoren til at rotere. Men at effektivt bruge en sådan motor fungerer ikke.Det vil have en meget lav udgangseffekt på skaftet.

Derfor opstår problemet med at forbinde denne fase, så den skaber et symmetrisk system med strømme i forskellige viklinger. Med andre ord er en enfaset til trefaset spændingskonverter nødvendig. Et lignende problem løses ved forskellige metoder.

Hvis vi kasserer de komplekse skemaer med moderne inverterinstallationer, kan vi implementere følgende almindelige metoder:

1. brug af kondensatorstart;

2. brugen af ​​choker, induktiv modstand;

3. oprettelse af forskellige retninger af strømninger i viklingerne

4. En kombineret metode med udligning af fasemodstander til dannelse af de samme amplituder ved strømningerne.

Undersøg kort disse principper.

Strømafvigelse, når man passerer gennem en kapacitans

Den mest udøvede kondensatorlancering, som gør det muligt at aflede strømmen i en af ​​viklingerne ved at forbinde kapacitiv modstand, når strømmen er 90 grader foran den anvendte spændingsvektor.

Som kondensatorer anvendes normalt metal-papirkonstruktioner af MBGO-, MBGP-, KBG-serien og lignende. Elektrolytter er ikke egnede til at passere vekselstrøm, eksplodere hurtigt, og ordningerne til deres anvendelse er bemærkelsesværdige for deres kompleksitet og lave pålidelighed.

I dette kredsløb adskiller strømmen sig i vinkel fra den nominelle værdi. Det afviger kun 90 grader og når ikke 30^cirka (120-90=30).

Nuværende afvigelse, når du passerer induktans

Situationen ligner den foregående. Kun her halter strømmen spændingen med de samme 90 grader, og tredive mangler. Derudover er induktorens design ikke så simpelt som en kondensator. Det skal beregnes, samles, tilpasses individuelle forhold. Denne metode er ikke udbredt.

Når man bruger kondensatorer eller chokere, når strømmen i motorviklingerne ikke den krævede vinkel i sektoren tredive grader, vist i rødt på billedet, hvilket allerede skaber øget energitab. Men du er nødt til at stille op med dem.

De forstyrrer oprettelsen af ​​en ensartet fordeling af induktionskræfter og skaber en hæmmende effekt. Det er vanskeligt at vurdere dens virkning nøjagtigt, men med en simpel tilgang til at opdele vinklerne opnås et (25/120 = 1/4) tab på 25%. Er det dog muligt at tænke det?

Strømafvigelse ved anvendelse af omvendt polaritetsspænding

I stjernekredsløbet er det sædvanligt at forbinde en fasespændingsledning til indgangen til viklingen og en neutral ledning til dens ende.

Hvis to adskilt af 120^cirka fase for at anvende den samme spænding, men for at adskille dem, og i den anden for at vende polaritet, så vil strømme skifte i vinkel i forhold til hinanden. De vil danne elektromagnetiske felter i forskellige retninger, der påvirker den genererede strøm.

Kun med denne metode opnås vinkelafvigelsen for strømme med en lille værdi - 30^cirka.

Denne metode bruges i individuelle tilfælde.

Metoder til den komplekse anvendelse af kondensatorer, induktanser, polaritetsvending af viklinger

De første tre listede metoder tillader ikke en at skabe en optimalt symmetrisk afvigelse af strømme i viklingerne. Der er altid en skråstilling i vinklen i forhold til det stationære kredsløb tilvejebragt for en trefaset højkvalitets strømforsyning. På grund af dette reducerer dannelsen af ​​modstridende øjeblikke, der hæmmer forfremmelsen.

Derfor gennemførte forskerne adskillige eksperimenter baseret på forskellige kombinationer af disse metoder for at skabe en konverter, der giver størst mulig effektivitet af trefasemotoren. Disse ordninger med en detaljeret analyse af elektriske processer er givet i specialpædagogisk litteratur. Deres undersøgelse øger niveauet for teoretisk viden, men for det meste anvendes de sjældent i praksis.

Et godt billede af fordeling af strømme dannes i kredsløbet, når:

1. direkte viklingsfase anvendes til en vikling;

2. spændingen er forbundet til henholdsvis den anden og tredje vikling gennem en kondensator og induktor;

3. inden i konverteringskredsløbet udjævnes amplituderne af strømme ved at vælge reaktanser med ubalancekompensation med aktive modstande.

Jeg vil gerne være opmærksom på det tredje punkt, som mange elektrikere ikke lægger vægt på. Bare se på det følgende billede og lav en konklusion om muligheden for ensartet rotation af rotoren med en symmetrisk anvendelse af kræfter af samme og forskellige i størrelsesorden til den.

Den komplekse metode giver dig mulighed for at oprette et forholdsvis komplekst skema. Det anvendes meget sjældent i praksis. En af mulighederne for dens implementering af en 1 kW elektrisk motor er vist nedenfor.

For at fremstille konverteren skal du oprette en kompliceret gashåndtering. Dette kræver tid og materielle ressourcer.

Der vil også opstå vanskeligheder, når man søger efter modstand R1, der vil arbejde med strømme på mere end 3 ampere. Han skal:

• have en effekt på mere end 700 watt

• kølig godt;

• isoler pålideligt fra levende dele.

Der er flere flere tekniske vanskeligheder, der skal overvindes for at skabe en sådan trefasespændingskonverter. Den er dog ganske alsidig, så du kan tilslutte motorer med en effekt på op til 2,5 kilowatt, hvilket sikrer deres stabile drift.

Så det tekniske problem med at forbinde en trefaset asynkronmotor til et enfaset netværk løses ved at oprette et komplekst konverteringskredsløb. Men han fandt ikke praktisk anvendelse af en simpel grund, som det er umuligt at slippe af med - det overdrevne forbrug af elektricitet fra selve konverteren.

Kraften, der bruges til at skabe et trefaset spændingskredsløb med en sådan konstruktion, overstiger mindst halvanden gang behovet for selve elmotoren. På samme tid kan de samlede belastninger, der opstår ved kabelforbindelsen, sammenlignes med de gamle svejsemaskiner.

Den elektriske måler, til glæde for elsælgere, begynder meget hurtigt at overføre penge fra hjemmemasters tegnebog til kontoen for den energiforsyningsorganisation, og ejerne kan ikke lide det overhovedet. Som et resultat viste det sig, at den komplicerede tekniske løsning til at skabe en god spændingsomformer var unødvendig til praktisk brug i husholdningen og også i industrielle virksomheder.

4 endelige konklusioner

1. Teknisk er det muligt at bruge en enfasetilslutning af en trefasemotor. For at gøre dette skabte du en masse forskellige kredsløb med forskellig elementær base.

2. At praktisk anvende denne metode til langvarig drift af drev i industrielle maskiner og mekanismer er upraktisk på grund af det store tab af energiforbrug, der er skabt af fremmede processer, hvilket fører til lav systemeffektivitet og øgede materialomkostninger.

3. Hjemme kan ordningen bruges til at udføre kortvarigt arbejde med mekanismer, der ikke reagerer. Sådanne enheder kan arbejde i lang tid, men på samme tid øges betalingen for elektricitet markant, og strømmen på et arbejdsdrev leveres ikke.

4. For effektiv drift af en induktionsmotor er det bedre at bruge et komplet trefaset strømforsyningsnetværk. Hvis dette ikke er muligt, er det bedre at opgive denne satsning og erhverve sig speciel enfaset elektrisk motor passende magt.

Se også om dette emne:Typiske skemaer til forbindelse af en trefaset til et enfaset netværk

Comments

[#1]

Der er en fejl i diagrammet "Typer af forbindelser ...". Viklingerne mellem terminalerne vises ikke korrekt, hvis man ser på dette diagram og ser installationen af ​​jumpere, er det ikke klart, hvor springerne er, og hvor selve viklingerne