Трохфазны рухавік у аднафазнай сеткі. Схема падлучэння трохфазнага рухавіка

Бываюць у жыцці сітуацыі, калі трэба ўключыць нейкае прамысловае абсталяванне ў звычайную хатнюю сетку электрасілкавання. Тут жа ўзнікае праблема з лікам правадоў. У машын, прызначаных для эксплуатацыі на прадпрыемствах, высноў, як правіла, тры, а бывае і чатыры. Што з імі рабіць, куды іх падключаць? Тыя, хто спрабаваў выпрабаваць розныя варыянты, пераканаліся, што маторы проста так круціцца не жадаюць. Ці магчыма ўвогуле аднафазную падлучэнне трохфазнага рухавіка? Так, дамагчыся кручэння можна. На жаль, у гэтым выпадку непазбежна падзенне магутнасці амаль удвая, але ў некаторых сітуацыях гэта - адзінае выйсце.

Напружання трохфазнай сеткі і іх суадносіны

Для таго каб зразумець, як падключыць трохфазны рухавік да звычайнай разеткі, варта разабрацца, як суадносяцца напружання ў прамысловай сеткі. Агульнавядомыя велічыні высілкаў - 220 і 380 Вольт. Раней яшчэ было 127 У, але ў пяцідзесятыя гады ад гэтага параметру адмовіліся на карысць больш высокага. Адкуль узяліся гэтыя «чароўныя лічбы»? Чаму не 100, або 200, або 300? Быццам бы круглыя лічбы лічыць лягчэй.

Большая частка прамысловага электраабсталявання разлічана на падлучэнне да трохфазнай сеткі пераменнага току. Напружанне кожнай з фаз ў адносінах да нейтральнага провада складае 220 Вольт, зусім як у хатняй разетцы. Адкуль жа бяруцца 380 У? Гэта вельмі проста, дастаткова разгледзець роўнабаковы трохкутнік з кутамі ў 60, 30 і 30 градусаў, які ўяўляе сабой вектарная Дыяграма высілкаў. Даўжыня самай доўгай боку будзе роўная даўжыні сцягна, памножанай на cos 30 °. Пасля няхітрых падлікаў можна пераканацца, што 220 х cos 30 ° = 380.

Прылада трохфазнага рухавіка

Не ўсе тыпы прамысловых рухавікоў могуць працаваць ад адной фазы. Самыя распаўсюджаныя з іх - «працоўныя конікі», якія складаюць большасць Электрамашына на любым прадпрыемстве - асінхронныя машыны магутнасцю ў 1 - 1,5 ква. Як працуе такі трохфазны рухавік у трохфазнай сеткі, для якой ён прызначаны?

Вынаходнікам гэтага рэвалюцыйнага прылады стаў рускі навуковец Міхаіл Восіпавіч далівання-Дабравольскі. Гэты выбітны электратэхнік быў прыхільнікам тэорыі трохфазнай сілкавальнай сеткі, якая ў наш час стала пануючай. Асінхронны рухавік трохфазны працуе па прынцыпе індукцыі токаў ад абмотак статара на замкнёныя праваднікі ротара. У выніку іх праходжання па каротказамкнутым абмотках у кожнай з іх узнікае магнітнае поле, якое ўступала ва ўзаемадзеянне з сілавымі лініямі статара. Так атрымліваецца які круціць момант, які прыводзіць да кругавога руху восі рухавіка.

Абмоткі размешчаны пад вуглом 120 °, такім чынам, якое верціцца поле, якое ствараецца кожнай з фаз, паслядоўна штурхае кожную намагнічваюцца бок ротара.

Трохкутнік або зорка?

Трохфазны рухавік у трохфазнай сеткі можа ўключацца двума спосабамі - з удзелам нейтральнага провада або без яго. Першы спосаб завецца «зорка», у гэтым выпадку кожная з абмотак знаходзіцца пад фазным напругай (паміж фазай і нулём), роўным у нашых умовах 220 В. Схема падлучэння трохфазнага рухавіка «трохвугольнікам» мяркуе паслядоўнае злучэнне трох абмотак і падачу лінейнага (380 У) напружання на вузлы камутацыі. У другім выпадку рухавік будзе выдаваць вялікую прыкладна ў паўтара раза магутнасць.

Як ўключыць матор у адваротным кірунку?

Кіраванне трохфазным рухавіком можа меркаваць неабходнасць змены кірунку кручэння на супрацьлеглае, то ёсць рэверс. Каб гэтага дамагчыся, трэба проста памяняць месцамі два провада з трох.

Для выгоды змены схемы ў клеммной скрынцы рухавіка прадугледжаны перамычкі, выкананыя, як правіла, з медзі. Для ўключэння «зоркай» пяшчотна злучыць тры выходных драты абмотак разам. «Трыкутнік» атрымліваецца крыху больш складана, але і з ім справіцца любой электрык сярэдняй кваліфікацыі.

Фазосдвигающие ёмістасці

Такім чынам, часам узнікае пытанне аб тым, як падключыць трохфазны рухавік у звычайную хатнюю разетку. Калі проста паспрабаваць падлучыць да відэльцу два драты, ён круціцца не стане. Для таго каб справа пайшла, трэба зымітаваць фазу, ссунуўшы што падаецца напружанне на нейкі кут (пажадана 120 °). Дамагчыся гэтага эфекту можна, калі ўжыць фазосдвигающий элемент. Тэарэтычна гэта можа быць і індуктыўнасць, і нават супраціў, але часцей за ўсё трохфазны рухавік у аднафазнай сеткі ўключаецца з выкарыстаннем электрычных ёмістасцяў (кандэнсатараў), якія пазначаюцца на схемах лацінскай літарай С.

Што тычыцца ужыванняў дроселяў, то яно абцяжарана з прычыны складанасці вызначэння іх значэння (калі яно не пазначана на корпусе прыбора). Для замеру велічыні L патрабуецца спецыяльны прыбор ці сабраная для гэтага схема. Да таго ж выбар даступных дроселяў, як правіла, абмежаваны. Зрэшты, эксперыментальна любы фазосдвигающий элемент падабраць можна, але гэта справа клапотнае.

Што адбываецца пры ўключэнні рухавіка? На адну з кропак злучэння падаецца нуль, на іншую - фаза, а на трэцюю - нейкае напружанне, ссунутых на некаторы кут адносна фазы. Зразумела і неадмыслоўцу, што праца рухавіка не будзе паўнавартаснай ў дачыненні да механічнай магутнасці на вале, але ў некаторых выпадках дастаткова самога факта кручэння. Аднак ужо пры запуску могуць узнікаць некаторыя праблемы, напрыклад, адсутнасць пачатковага моманту, здольнага зрушыць ротар з месца. Што рабіць у гэтым выпадку?

пускавы кандэнсатар

У момант пуску вале патрабуюцца дадатковыя намаганні для пераадолення сіл інэрцыі і трэння спакою. Каб павялічыць момант кручэння, варта ўсталяваць дадатковы кандэнсатар, які падключаецца да схеме толькі ў момант старту, а затым адключаецца. Для гэтых мэтаў лепшым варыянтам з'яўляецца ўжыванне якая замыкае кнопкі без фіксацыі становішча. Схема падлучэння трохфазнага рухавіка са стартавым кандэнсатарам прыведзена ніжэй, яна простая і зразумелая. У момант падачы напружання варта націснуць на кнопку «Пуск», і пускавы кандэнсатар створыць дадатковай зрух фазы. Пасля таго як рухавік раскруціцца да патрэбных абаротаў, кнопку можна (і нават трэба) адпусціць, і ў схеме застанецца толькі рабочая ёмістасць.

Разлік велічыні ёмістасцяў

Такім чынам, мы высветлілі, што для таго, каб уключыць трохфазны рухавік у аднафазнай сеткі, патрабуецца дадатковая схема падлучэння, у якую, акрамя пускавы кнопкі, уваходзяць два кандэнсатара. Іх велічыню трэба ведаць, інакш працаваць сістэма не будзе. Для пачатку вызначым велічыню электрычнай ёмістасці, неабходную для таго, каб прымусіць ротар крануцца з месца. Пры паралельным уключэнні яна ўяўляе сабой суму:

З = З арт + Ср, дзе:

З арт - стартавая дадатковая отключаемая пасля разбегу ёмістасць;

З р - працоўны кандэнсатар, які забяспечвае кручэнне.

Яшчэ нам спатрэбіцца велічыня намінальнага току I н (яна пазначана на таблічцы, прымацаванай да рухавіка на заводзе-вытворцы). Гэты параметр таксама можна вызначыць з дапамогай няхітрай формулы:

I н = P / (3 х U), дзе:

U - напружанне, пры падключэнні «зоркай» - 220 У, а калі «трохкутнік», то 380 У;

P - магутнасць трохфазнага рухавіка, яе часам у выпадку згубы таблічкі вызначаюць на вока.

Такім чынам, залежнасці патрабаванай працоўнай магутнасці вылічаюцца па формулах:

З р = Ср = 2800 I н / U - для «зоркі»;

З р = 4800 I н / U - для «трыкутніка»;

Пускавы кандэнсатар павінен быць больш працоўнага ў 2-3 разы. Адзінка вымярэння - микрофарады.

Ёсць і зусім ужо просты спосаб вылічэння ёмістасці: C = P / 10, але гэтая формула хутчэй дае парадак лічбы, чым яе значэнне. Зрэшты, павазіцца ў любым выпадку давядзецца.

Чаму патрэбна падганянне

Метад разліку, прыведзены вышэй, з'яўляецца прыблізных. Па-першае, намінальнае значэнне, паказанае на корпусе электрычнай ёмістасці, можа істотна адрознівацца ад фактычнага. Па-другое, папяровыя кандэнсатары (наогул кажучы, рэч нятанная) часта выкарыстоўваюцца былыя ва ўжыванні, і яны, як усякія іншыя прадметы, схільныя старэнню, што прыводзіць да яшчэ большага адхіленню ад названага параметра. Па-трэцяе, ток, які будзе спажывацца рухавіком, залежыць ад велічыні механічнай нагрузкі на вале, а таму ацаніць яго можна толькі эксперыментальна. Як гэта зрабіць?

Тут спатрэбіцца крыху цярпення. У выніку можа атрымацца даволі аб'ёмны набор кандэнсатараў, злучаных паралельна і паслядоўна. Галоўнае - пасля заканчэння працы ўсё добранька замацаваць, каб не адвальваліся прылітаваць канцы ад вібрацый, выходных ад матора. А потым не лішнім будзе яшчэ раз прааналізаваць вынік і, магчыма, спрасціць канструкцыю.

Складанне батарэі ёмістасцяў

Калі ў распараджэнні ў майстра няма спецыяльных электралітычныя кляшчоў, які дазваляе замяраць ток без размыканне ланцугоў, то трэба падключыць амперметр паслядоўна да кожнага провада, які ўваходзіць у трохфазны рухавік. У аднафазнай сеткі будзе працякаць сумарная значэнне, а падборам кандэнсатараў варта імкнуцца да найбольш раўнамернай загрузцы абмотак. Пры гэтым варта памятаць пра тое, што пры паслядоўным падключэнні агульная ёмістасць памяншаецца па законе:

1 / З = 1 / С1 + 1 / С2 ... і гэтак далей, а пры паралельным - наадварот, складаецца.

Таксама неабходна не забываць і аб такім важным параметры, як напружанне, на якое разлічаны кандэнсатар. Яно павінна быць не менш намінальнага значэння сеткі, а лепш з запасам.

разрадны рэзістар

Схема трохфазнага рухавіка, уключанага паміж адной фазай і нейтральнай провадам, часам дапаўняецца супрацівам. Яно служыць для таго, каб на стартавым кандэнсатары ня назапашваўся зарад, які застаецца пасля таго, як машына ўжо выключана. Гэтая энергія можа выклікаць электрычны ўдар, ня небяспечны, але вельмі непрыемны. Для таго каб засцерагчы сябе, варта паралельна з пускавой ёмістасцю злучыць рэзістар (у электрыкаў гэта называецца «зашунтировать»). Велічыня яго супраціву вялікая - ад паловы Мегома да Мегома, а па памерах ён невялікі, таму даволі і полуваттной магутнасці. Зрэшты, калі карыстальнік не баіцца быць "ўшчыпнуць", то без гэтай дэталі цалкам можна і абыйсціся.

выкарыстанне электралітаў

Як ужо адзначалася, плёнкавыя або папяровыя электрычныя ёмістасці дарагія, і прывалачыся іх не так проста, як хацелася б. Можна вырабіць аднафазную падлучэнне трохфазнага рухавіка з выкарыстаннем недарагіх і даступных электралітычныя кандэнсатараў. Пры гэтым зусім ужо таннымі яны таксама не будуць, так як павінны вытрымліваць 300 Вольт пастаяннага току. Для бяспекі іх варта зашунтировать паўправадніковымі дыёдамі (Д 245 або Д 248, напрыклад), але нялішнім будзе памятаць пра тое, што пры прабіцця гэтых прыбораў пераменную напругу патрапіць на электраліт, і ён спярша моцна нагрэецца, а потым выбухне, гучна і эфектна. Таму без крайняй неабходнасці лепш усё ж выкарыстоўваць кандэнсатары папяровага тыпу, якія працуюць пад напругай хоць сталым, хоць пераменным. Некаторыя майстры цалкам дапускаюць ўжыванне электралітаў ў пускавых ланцугах. У сілу кароткачасовага ўздзеяння на іх пераменнага напружання, яны могуць і не паспець выбухнуць. Лепш не эксперыментаваць.

Калі няма кандэнсатараў

Дзе звычайныя грамадзяне, якія не маюць доступу да якія карыстаюцца попытам электрычным і электронным дэталяў, іх набываюць? На барахолках і «блышыных рынках». Там яны ляжаць, клапатліва выпаянные нечымі (звычайна пажылымі) рукамі са старых пральных машын, тэлевізараў і іншай якая выйшла з ужытку і ладу бытавой і прамысловай тэхнікі. Просяць за гэтыя вырабы савецкага вытворчасці нямала: прадаўцы ведаюць, што калі дэталь патрэбна, то яе купяць, а калі не - і дарма не возьмуць. Бывае, што якраз самага неабходнага (у дадзеным выпадку кандэнсатара) як раз і няма. І што ж рабіць? Не бяда! Сыдуць і рэзістары, толькі патрэбны магутныя, пажадана керамічныя і остеклованные. Вядома, ідэальнае супраціў (актыўны) фазу не зрушвае, але ў гэтым свеце нічога няма ідэальнага, і ў нашым выпадку гэта добра. Кожнае фізічнае цела валодае ўласнай індуктыўнасцю, электрычнай магутнасцю і рэзістыўны, няхай сабе гэта малюсенькай парушынкі або велізарнай гарой. Ўключэнне трохфазнага рухавіка ў разетку становіцца магчымым, калі на вышэйпрыведзеных схемах замяніць кандэнсатар супрацівам, намінал якога вылічаецца па формуле:

R = (0,86 x U) / kI, дзе:

kI - велічыня току пры трохфазным падключэнні, А;

U - нашы верныя 220 Вольт.

Якія рухавікі падыдуць?

Перад тым як набываць за немалыя грошы матор, які руплівы гаспадар збіраецца выкарыстоўваць у якасці прывада для тачыльнага круга, цыркулярнай пілы, свідравальнага станка або іншага якога-небудзь карыснага хатняга прылады, не перашкодзіць падумаць аб яго дастасавальнасці для гэтых мэтаў. Не кожны трохфазны рухавік у аднафазнай сеткі наогул зможа працаваць. Напрыклад, серыю МА (у яго каротказамкнуты ротар з двайны клеткай) варта выключыць, каб не прыйшлося цягнуць дадому немалы і бескарысны вагу. Наогул, лепш за ўсё спачатку паэксперыментаваць ці запрасіць дасведчанага чалавека, электрамеханіка, напрыклад, і параіцца з ім, перш чым купіць. Цалкам падыдзе асінхронны рухавік трохфазны серыі УАД, АПН, АО2, АТ і, вядома ж, А. Гэтыя індэксы пазначаны на завадскіх таблічках.