Самый простой и широко используемый способ, который обеспечивает работу трехфазного электродвигателя от бытовой сети – это подк
лючение одной из его обмоток через фазосдвигающий конденсатор. В статье подробно рассмотрены вопросы расчёта мощности двигателя и ёмкости конденсатора при различных схемах включения.
Для расчёта мощности двигателя и емкости конденсатора нужны такие данные: N – мощность в киловаттах, I – сила тока в амперах, КПД.
Эти данные есть на бирке каждого двигателя.
Обычно на бирке даны два тока – для звезды и для треугольника. Нужно брать ток для звезды. Извлечём из них другие данные: Na = 1000 * N / (3 * КПД), вт – активная мощность обмотки,
Z = U / I, ом– полное сопротивление обмотки,
U = 220 в – напряжение на обмотках,
R = Na / I2, ом – активное сопротивление обмотки. Это сопротивление нельзя измерить тестером и при разборке двигателя его не увидишь. В явном виде его нет. Оно проявляется только при работе. Производя работу, двигатель потребляет активную энергию. Удобно считать, что эта энергия выделяется на этом сопротивлении.
, ом– индуктивное сопротивление обмотки. Его можно только рассчитать. НЕ пытайтесь его измерить, как меряется индуктивность катушки. Оно сложным образом зависит от взаимодействия магнитного поля ротора с магнитным полем статора.
Xc – емкостное сопротивление в омах. Именно его мы и будем искать.
С – ёмкость конденсатора в микрофарадах. Её мы найдём из формулы С = 3183 /Xc
Nm – мощность однофазного подключения, вт.
Для числового примера возьмём двигатель с такими данными. N = 3, I = 6.94, U = 220, KPD = 0.819
Подключение двигателя по схеме «звезда».
Скажу сразу, что подключение по этой схеме сопровождается самой большёй потерей мощности. Да только в некоторых двигателях «звезда» собрана внутри капитально. Приходится с этой реальностью мириться. Максимальная мощность достигается при ёмкости с сопротивлением –
В нашем примере Nm = 760,6 вт.
Подключение двигателя по схеме «разорванная звезда 1»
Конденсатор включается в ветвь с одной обмоткой.
Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:
Nm = 2 064 вт.
Следует заметить, что ток в ветви с конденсатором заметно превысит номинальный. Избежать этого можно, повысив сопротивление вдвое. Формулы примут вид:
Nm = 1 500 вт.
Как видим – мощность падает заметно.
Подключение двигателя по схеме «разорванная звезда 2»
Конденсатор включается в ветвь с двумя обмотками. Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:
Nm = 1 782 вт.
Подключение двигателя по схеме «треугольник».
Максимальная мощность и соответствующее сопротивление:
Nm = 2 282 вт.
Однако ток в ветви с конденсатором выше номинального. Чтобы избежать этого нужно увеличить ёмкостное сопротивление в полтора раза. Потеря мощности при этом крайне незначительная.
Nm = 2 185 вт.
Рис. 1. Схемы подключения трёхфазного двигателя к бытовой сети
Автор статьи: Анатолий Крымский
