Našel jsem dobrý 3fázový elektromotor a rozhodl jsem se z něj vyrobit silný smirek. Ukázalo se však, že není tak snadné jej připojit k domácí síti – bylo nutné vybrat a zavést do obvodu kondenzátor. V tomto příspěvku vám chci říci, jak správně vypočítat kondenzátor pro elektromotor 380 až 220 voltů a také jaké jsou vlastnosti 3fázového elektrického pohonu.
Vlastnosti 3fázového motoru – zařízení, připojení
Nejprve vysvětlím, jak funguje standardní 3fázový asynchronní elektromotor. Skládá se z následujících hlavních částí:
- Stator – pevná část. Navenek připomíná prázdný válec ze sázecích desek s vnitřními drážkami, na kterých je připevněno vinutí drátu. Navíc není souvislý, ale rozdělený do 3 nezávislých sektorů po 120 0 každý. Ke každému z nich je přiváděna samostatná fáze, která vlivem posunu tvoří rotující magnetické pole.
- Rotor – uzel rotující na hřídeli ve statoru. Skládá se také z deskových prvků spojených vnějším vinutím. Rotace je způsobena výskytem asynchronního magnetického pole s mírně nižší frekvencí než na statoru.
Motor se spustí díky přirozenému fázovému posunu mezi 3 vinutími. Pokud se však použije pouze jedna fáze, nic se nestane. Pro provoz ze sítě 220 V je nutný řetězec startovacích a provozních kondenzátorů, které by provedly potřebný posun pro nastavení točivého momentu. Podobného výsledku lze dosáhnout připojením 2 fází – ale v tomto každodenním případě máme pouze jednu.
Spojení bylo provedeno podle schématu “hvězda” nebo “trojúhelník”:
- Dvě vinutí připojená na 220 V.
- Třetí – připojený k jednomu z nich.
- Zároveň mu byl do obvodu vodiče instalován pracovní kondenzátor.
- Teoreticky paralelně s ním je do obvodu zaveden rozběhový kondenzátor, kterým protéká elektrický proud pouze při stisku tlačítka.
Ve fázi sestavování elektrického obvodu má mnoho začátečníků otázku, kolik kondenzátorů je ještě zapotřebí ke spuštění 3fázového motoru ze sítě 220 voltů – jednoho nebo dvou. Osobně jsem potřeboval pouze jednoho – pracovníka, protože spouštění smirku s motorem 0,5 kW se provádí bez námahy.
Faktem je, že další spouštěcí kondenzátor je nutný pouze k urychlení výkonného motoru se zátěží v době spuštění – dokud počet otáček nedosáhne 70-80% jmenovité hodnoty. Vzhledem k tomu, že spotřeba energie během této doby je překročena nejméně 2krát. Pokud se bez něj obejdete, motor se velmi zahřeje a fáze budou vychýleny.
Základy výběru kondenzátoru
Než přejdeme k základům výběru a výpočtu spouštěcího a provozního kondenzátoru pro třífázový elektromotor při provozu ze sítě 220 V, pro obecné pochopení probíhajících procesů vám řeknu, co jsou kapacitní paměťová zařízení obecně. Konstrukčně se jedná o 2 paralelní vodivé desky oddělené dielektrikem. Jsou rozděleny do 3 typů:
- Polární. Používají se pouze ve stejnosměrných obvodech, protože střídavým proudem je dielektrická vrstva zničena a způsobuje zkrat.
- nepolární. Všestranné použití.
- Elektrolytické. Film oxidů působí jako vodivé části. Vyznačuje se nejlepším výkonem pro nízkofrekvenční motory.
Přestože bylo možné použít speciální kalkulačku, pro výpočet pracovního kondenzátoru elektromotoru 380 V pro provoz v síti 220 V jsem použil následující vzorec:
Еotroka – vypočtená hodnota skladovací kapacity vyjádřená v mikrofaradech.
К – korekční faktor pro “trojúhelník” je 4800 a pro “hvězdu” – 2800.
Ис – proud statoru uvedený na technickém štítku jednotky, lze ji měřit i speciálním přístrojem.
Н – napětí v síti, to znamená v tomto příkladu – 220 voltů.
Video příklad výběru kondenzátorů pro spuštění 3fázového motoru ze sítě 220 V:
Hodnota napětí startovacího kondenzátoru musí překročit síťové minimum o 1,5krát a kapacita – 2-3krát stejný indikátor pro pracovníka.
Doporučení! Pokud nevíte, jak správně vypočítat kapacitu kondenzátoru, nabízím jednoduchý empirický vztah, který jasně ukazuje, kolik mikrofaradů je potřeba na 1 kilowatt pro provoz třífázového motoru v síti 220 V. To je přibližně 6-8 uF na každých 100 kW.
Tipy pro výběr
K prodeji jsou často k dispozici 3 typy kondenzátorů:
- Papír – MBGP, MBGO a KBP.
- Elektrolytické.
- Metalizované – SVV.
Instance 1. typu jsou zpravidla běžné a levné. Vyznačují se však velkými rozměry a nedostatečnou kapacitou. Modely 2. typu vyžadují zavedení odporových a diodových můstků do obvodu, což komplikuje konstrukci a snižuje spolehlivost. Konečně, SVV je nejlepší volbou, protože prakticky odstraňují nevýhody analogů.
Videorecenze připojení 3fázového motoru k jednofázové síti:
Nejdůležitější znaky
3-fázový elektromotor se skládá ze statoru a rotoru. Tři segmenty vinutí zajišťují přirozené otáčení hřídele – díky fázovému posunu. Pro jeho spuštění ze sítě 220 V budete potřebovat obvod z pracovního a startovacího kondenzátoru.
Pro správný výběr pracovního a spouštěcího kondenzátoru pro provoz třífázového elektromotoru ze sítě 220 V se používá speciální vzorec. V tomto případě by na každých 100 kW výkonu mělo připadnout 7 mikrofarad úložiště.
Napište do komentářů, co si myslíte – je nutné použít rozběhový kondenzátor pro připojení 3-fázového motoru o výkonu do 0,5 kW do sítě 220 voltů bez zátěže?
Publikováno: Nikolaj Afanasjev
Aktualizováno: 23.03.2022
Při připojení asynchronního elektromotoru do jednofázové sítě 220/230 V je nutné zajistit fázový posun na vinutí statoru, aby se simulovalo točivé magnetické pole (VMF), které způsobuje otáčení hřídele rotoru motoru při je připojen k “nativním” třífázovým střídavým sítím. Schopnost kondenzátoru dát elektrickému proudu „náskok“ o π / 2 u90d XNUMX ° ve srovnání s napětím, známá mnoha lidem obeznámeným s elektrotechnikou, dělá dobrou práci, protože vytváří potřebný moment, který rotor rotuje v již „nepřirozených“ sítích.
Kalkulačka pro výpočet pracovních a spouštěcích kondenzátorů
Ale kondenzátor pro tyto účely musí být vybrán a musí být proveden s vysokou přesností. Čtenářům našeho portálu je proto k dispozici zcela zdarma kalkulačka pro výpočet kapacity pracovního a rozběhového kondenzátoru. Po kalkulačce budou uvedena potřebná vysvětlení ke všem jejím bodům.
Kalkulačka pro výpočet kapacity pracovních a spouštěcích kondenzátorů
Pro výpočet byly použity následující závislosti:
| Způsob připojení vinutí a schéma zapojení pracovních a spouštěcích kondenzátorů | Vzorec |
|---|---|
| Připojení “hvězda” | Kapacita pracovního kondenzátoru – Cp |
 | Cr=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=2800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ). |
| Spojení “trojúhelník” | Run Capacitor – Cp |
 | Cр=4800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ). |
| Kapacita startovacího kondenzátoru pro libovolný způsob připojení Cp = 2,5 * Cp | |
| Vysvětlení symbolů ve vzorcích: Cp je kapacita pracovního kondenzátoru v mikrofaradech (uF); Cp je kapacita startovacího kondenzátoru v mikrofaradech; I – proud v ampérech (A); U je síťové napětí ve voltech (V); η je účinnost motoru vyjádřená v procentech děleno 100; cosϕ je účiník. | |
Data získaná z kalkulátoru lze použít pro výběr kondenzátorů, ale jsou to právě takové nominální hodnoty, jak budou vypočítány, že je lze jen stěží najít. Jen ve vzácných výjimkách mohou být náhody. Pravidla výběru jsou:
- Pokud existuje „přesná shoda“ v kapacitním hodnocení, které existuje pro požadovanou řadu kondenzátorů, můžete si vybrat právě tento.
- Pokud nedojde k žádnému „zásahu“, vyberte kontejner, který je nižší v počtu nominálních hodnot. Výše uvedené se nedoporučuje zejména u provozních kondenzátorů, protože to může vést ke zbytečnému zvýšení provozních proudů a přehřátí vinutí, což může vést k mezizávitovému zkratu.
- Napěťově se volí kondenzátory se jmenovitou hodnotou minimálně 1,5krát větší než je síťové napětí, protože v době spouštění je napětí na svorkách kondenzátoru vždy zvýšeno. Pro jednofázové napětí 220 V musí být provozní napětí kondenzátoru alespoň 360 V, ale zkušení elektrikáři vždy doporučují použít 400 nebo 450 V, protože pažba, jak víte, „netahá do kapsy. “
Zde je tabulka s jmenovitými hodnotami kondenzátorů pro práci a spouštění. Jako příklad jsou uvedeny kondenzátory řady CBB60 a CBB65. Jedná se o kondenzátory z polypropylenové fólie, které se nejčastěji používají ve schématech zapojení asynchronních motorů. Řada CBB65 se od CBB60 liší tím, že jsou umístěny v kovovém pouzdře.
Jako startovací jsou použity elektrolytické nepolární kondenzátory CD60. Nedoporučují se používat jako dělníci, protože jejich dlouhá doba provozu zkracuje jejich životnost.V zásadě jsou CBB60 i CBB65 vhodné pro startování, ale mají větší rozměry než CD60 při stejných kapacitách. V tabulce uvádíme příklady pouze těch kondenzátorů, které jsou doporučeny pro použití ve schématech zapojení motoru.
| Polypropylenové filmové kondenzátory CBB60 (ruský analog K78-17) a CBB65 | Elektrolytické nepolární kondenzátory CD60 | |
|---|---|---|
| Изображение | ||
| Jmenovité provozní napětí, V | 400; 450; 630 V | 220-275; 300; 450 V |
| Kapacita, mikrofarad | 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; deset; 10; čtrnáct; patnáct; 12; dvacet; 14; třicet; 15; 16; 20; padesáti; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75 mikrofaradů | 5,0; deset; patnáct; dvacet; 10; padesáti; 15; 20; 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700 mikrofaradů |
Abyste “získali” požadovanou kapacitu, můžete použít dva nebo více kondenzátorů, ale s jiným zapojením bude výsledná kapacita jiná. Při paralelním zapojení se bude sčítat a při sériovém zapojení bude kapacita menší než u kteréhokoli z kondenzátorů. Nicméně takové zapojení se někdy používá, aby se spojením dvou kondenzátorů pro nižší provozní napětí získal kondenzátor, jehož provozní napětí bude součtem dvou připojených. Například sériovým zapojením dvou kondenzátorů 150 mikrofaradů a 250 V získáme výslednou kapacitu 75 mikrofaradů a provozní napětí 500 V.
Sériové a paralelní zapojení kondenzátorů
Pro výpočet kapacity dvou kondenzátorů zapojených do série jsou čtečky vybaveny jednoduchou kalkulačkou, kde si jednoduše vyberou dva kondenzátory z řady existujících hodnot.
Kalkulačka pro výpočet výsledné kapacity dvou sériově zapojených kondenzátorů
Je možné sami připojit třífázový asynchronní motor do sítě 220 V?
Obvykle je tato operace svěřena pouze elektrikářům s praktickými zkušenostmi. Motor však můžete připojit sami. Dokazuje to článek našeho portálu: “Jak připojit třífázový motor k síti 220 V.”
