Электрическая схема запуска трехфазного двигателя

Как правильно сделать запуск двигателя 380 на 220- Схемы: треугольник-звезда: Пошаговый обзор +Видео

На приусадебных или дачных участках использование электродвигателя не редкое явление, основными характеристиками которого считается его мощность и напряжение сети, от которой он работает. В основном все электрические двигатели осуществляют свою работу от трехфазной сети на 380 Вольт.

Если у вас имеется подведение трех фаз, то здесь проблем не возникнет. А вот как подключить двигатель 380 на 220 В, если однофазное подключение, т. е. подведение 2 проводов — нуля и фазы.

Для решения данного вопроса существуют различные схемы подключения.

Общие сведения

Заметка: При любом вторжении в устройство агрегата, появляется риск снижения качества работы.

Выделяют следующие схемы:

• звезда-треугольник;
• с помощью конденсатора.

Как правило, подключение к однофазной сети выполняется с помощью схем звезда или треугольник.

Схема «треугольник»

Наиболее эффективная схема треугольник, т. к. выходная мощность в этом варианте будет отличаться от трехфазного на пятьдесят процентов. Многие отечественные электрические моторы уже имеют схему звезда, вам остается только собрать треугольник, т. е. подключить три фазы и сделать звезду из 6 оставшихся обмоток.

Это соединение отличается максимальной выработкой мощности двигателя. На больших производствах ее используют крайне редко. Потому, что эта схема является сложной и в большом производстве нет необходимости создавать такие трудные соединения. Для введения схемы в работу необходимо будет наличие трех пускателей.

Устройство схемы:

• 1 пускатель подключают к источнику тока и к статору;
• К свободным концам статора будут подключаться 2 и 3 пускатель;
• Обмотки второго пускателя подключают к другим фазам, образовывая треугольник;
• При подсоединении третьего пускателя к фазе, другие концы следует немного укоротить, тем самым делая схему звезда.

Важно: Не рекомендуется подключать одновременно 3 и 2 пускатели на магнитах, что может создать короткое замыкание и как следствие аварийное отключение автомата.

Для избежания таких ситуаций делают своеобразную электроблокировку. Суть работы которой заключается в том, что когда включается один пускатель, происходит автоматическое выключение второго, то есть размыкание цепи контактов.

Принцип работы

• При запуске 1 пускателя, действием реле времени электрического двигателя включается
• После этого происходит пуск двигателя по схеме звезда и начинается более мощная работа.
• Через определенное время отключается 3 пускатель и включается Теперь работа двигателя происходит по схеме треугольник с немного сниженной скоростью.
• Если необходимо отключить питание, происходит включение 1 пускателя, затем схема периодически повторяется.

Второй тип схемы

Электродвигатель имеет три выходящих провода. К одному подключают фазу питающего провода, ко второму — ноль, а подключение третьего происходит к сети с помощью конденсатора. Направление движения электрического двигателя будет определяться проводом, с которым соединен конденсатор. Для изменения направления вращательного элемента нужно просто изменить подключение проводов.

Третьим показателем считается значение частоты вращения, которое будет равно номинальному. Например, при подключении через трехфазную сеть вращение мотора составляет 1300 об. мин , то при однофазном подключении значение вращения будет аналогичным.

О конденсаторах

Значение конденсатора в сети

Вполне возможно подключить трехфазный асинхронный мотор через однофазную сеть. Движение вала будет производиться, но не с той силой как при трехфазном. В статоре происходит накладывание электромагнитных полей трех обмоток, помимо того, что там происходит вращение магнитного тока. Ими и определяется значение силы и крутящего момента вала.

В штатном режиме подключение через трехфазную сеть может быть осуществлено только одним из вариантов схем, т. е звезда или треугольник. Именно поэтому режим электросети подключенный по схеме треугольник допускает напряжение 380 как номинальное. В случае однофазного его величиной будет 220 вольт. Эта величина будет ниже, чем в схеме треугольник и поэтому считается безопасным для электрического режима. Однако при уменьшении напряжения происходит снижение таких показателей, как электрическая мощность и мощность вала движка.

Так одна из обмоток должна подсоединяться напрямую к электрической сети. Чтобы от остальных обмоток была максимальная отдача, их нужно использовать совмещенно при подключении с использованием конденсатора, который образует сдвиги фазы напряжения на них. И как результат мы получаем подключение как по схеме треугольник, но с однофазной цепью.

Также здесь не маленькое значение будет играть значение емкости конденсатора, т. к. им создается перемещение магнитного поля для вращения ротора.

На заметку: Движек с тремя фазами способен к перемещению максимального магнитного поля до120гр. А с помощью конденсатора перемещение будет не более девяносто градусов.

Так при запускании движка может не хватить емкости конденсатора. Для увеличения пускового момента необходимо увеличить его емкость. Но в процессе возможно, что эта добавленная емкость лишняя и при наименьшем значении работа проходила эффективнее. Поэтому для оптимизации этих показателей лучше использовать 2 теплообменника. Один должен быть постоянно подключен к сети, а второй подсоединяется тогда, когда электрический двигатель запускается.

Еще одна особенность конденсатора при подключении к трехфазной сети это его отношение к обмоткам, фазному и нулевому проводам. Его можно подключить или к нулевой фазе и обмотке или к фазе и обмотке. В зависимости от того, какое подключение было использовано, зависит в какую сторону вращается ротор. Так при добавлении в цепь всего одного переключателя, вы можете управлять движением вала.

Такой параметр электросети, как индуктивность, также имеет отношение к фазовому сдвигу. Индуктивность создается другим соотношением показателей напряжения и тока. Однако, если на месте конденсатора будет подключен дроссель. То он будет способствовать значительному уменьшению действия тока в пусковой обмотке, чем создастся слабое магнитное поле обмотками и запуск двигателя не состоится.

Поэтому конденсатор является единственным элементом пригодным для эффективного перемещения магнитных полей статора в двигателе, подключенного к однофазной сети.

Виды конденсаторов

Для подключения электрических агрегатов 380 на 220 Вольт в основном используют следующие бумажного типа конденсаторы с металлическим корпусом — МБГО, КБП, МБГП. Однако все эти виды очень габаритного размера и обладают небольшой емкостью.

Еще существует такой вид, как электролитические конденсаторы. Они имеют совершенно иную схему подключения. Здесь добавлены, усложняющие схему элементы — диоды и резисторы. Если диод выходит из строя, то появляется возможность взрыва конденсатора, т. е. в этот момент им начинается перемещение тока с большой силой.

Есть и третий вид — конденсаторы СВВ. Они бывают круглые и пластинчатые. Обладают высокими качествами, имеют большую емкость, по размеру не большие. Именно этот вид и рекомендуется специалистами использовать при подключении электро-двигателя 380 на 220.

Автоматический пускатель трехфазного асинхронного двигателя: схема

Автоматический пускатель трехфазного асинхронного двигателя.
Представленная здесь схема пуска имеет два основных преимущества: однофазное предотвращение и автоматическое преобразование звезда-треугольник.

3-фазный асинхронный двигатель для пуска часто использует преобразователи от звезды к треугольнику . Катушки статора двигателя подключаются в звездообразной конфигурации во время включения питания и переключаются в дельта-конфигурацию, когда двигатель достигает 3/4 своей полной скорости после того, как катушки статора развивают достаточную обратную электромагнитную силу (эдс). Представленная здесь схема стартера 3-фазного асинхронного двигателя предлагает два основных преимущества: однофазное предотвращение и автоматическое преобразование звезда-треугольник. Он может использоваться только с теми двигателями, которые рассчитаны на подключение в конфигурации треугольника при заданном напряжении сети и имеют оба конца каждой из трех обмоток статора, доступных по отдельности.

Основы асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель переменного тока, также называемый короткозамкнутым двигателем, состоит из простого ротора в форме клетки и статора с тремя обмотками. Изменяющееся поле, создаваемое током линии переменного тока в статоре, индуцирует ток в роторе, который взаимодействует с полем и вызывает вращение двигателя. Базовая скорость двигателя переменного тока определяется количеством полюсов, встроенных в обмотки статора, и частотой входного напряжения переменного тока. Нагрузка на двигатель вызывает скольжение двигателя пропорционально нагрузке.

Схема стартера 3-фазного асинхронного двигателя

На рис. 1 показана схема автоматического преобразователя звезда-треугольник, содержащая однофазный превентор и таймер. Пускатель 3-фазного асинхронного двигателя: принципиальная схема Три однофазных трансформатора используются для отдельного отключения 3-фазного источника питания. Фазы R, Y и B понижаются трансформаторами X1, X2 и X3, чтобы обеспечить вторичный выход 12 В при 300 мА. Выход трансформатора выпрямляется двухполупериодным выпрямителем и фильтруется конденсатором. Три 12 В постоянного тока питают реле привода RL1, RL2 и RL3 соответственно. Когда присутствуют все три фазы, источник 12 В постоянного тока, полученный из фазы R, подается на катушку реле RL3 и схему таймера через контакты реле RL1 и RL2. В результате реле RL3 включается. Одновременно также запускается таймер NE555 (IC1), который настроен как моностабильный мультивибратор. Его период времени определяется конденсатором C4, резистором R1 и предустановкой VR1. Предварительно установленный VR1 используется для установки периода времени, необходимого для достижения 3/4 полной скорости двигателя. Отрицательный импульс запуска для IC1 обеспечивается комбинацией резистора VR1, R1 и конденсатора C4. Выход таймера на выводе 3 подключен к базе транзистора T2 через резистор R2. В результате транзистор T2 приводится в состояние насыщения, и реле RL4 запитывается (на это указывает свечение светодиода 2). Таким образом, при включении реле RL3, как и RL4, активируется (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы заметите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. Отрицательный импульс запуска для IC1 обеспечивается комбинацией резистора VR1, R1 и конденсатора C4. Выход таймера на выводе 3 подключен к базе транзистора T2 через резистор R2. В результате транзистор T2 приводится в состояние насыщения, и реле RL4 запитывается (на это указывает свечение светодиода 2). Таким образом, при включении реле RL3, как и RL4, активируется (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. Отрицательный импульс запуска для IC1 обеспечивается комбинацией резистора VR1, R1 и конденсатора C4. Выход таймера на выводе 3 подключен к базе транзистора T2 через резистор R2. В результате транзистор T2 приводится в состояние насыщения, и реле RL4 запитывается (на это указывает свечение светодиода 2). Таким образом, при включении реле RL3, как и RL4, активируется (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. Выход таймера на выводе 3 подключен к базе транзистора T2 через резистор R2. В результате транзистор T2 приводится в состояние насыщения, и реле RL4 запитывается (на это указывает свечение светодиода 2). Таким образом, при включении реле RL3, как и RL4, активируется (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. Выход таймера на выводе 3 подключен к базе транзистора T2 через резистор R2. В результате транзистор T2 приводится в состояние насыщения, и реле RL4 запитывается (на это указывает свечение светодиода 2). Таким образом, при включении реле RL3, как и RL4, активируется (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. питание (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение. питание (если присутствуют все три фазы) для подключения обмоток статора в звездообразной конфигурации. При отслеживании соединений вы увидите, что фаза R подключена к концу R1 обмоток R, фаза Y подключена к концу Y обмоток Y, а фаза B подключена к клемме B1 обмоток статора B. Другие концы всех обмоток статора (то есть R2, Y2 и B2) соединяются вместе, образуя звездообразное соединение.

Реле управления

RL1 и RL2 – это обычные реле управления, которые используются для подачи питания на реле RL3. Для этой цели можно использовать реле OEN типа 57 на плате, рассчитанные на 12 вольт (или эквивалентные). RL3 и RL4 необходимы для поддержки полного тока в линии во время конфигурации звезды, а также в конфигурациях треугольника. Следовательно, контакты должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать полное линейное напряжение и ожидаемый полный ток двигателя в конфигурации треугольника. Таким образом, должны использоваться мощные силовые реле соответствующего номинального напряжения и тока для катушек 12 В. Реле должны быть установлены снаружи печатной платы на корпусе подходящего металлического шкафа, который должен быть заземлен должным образом, чтобы избежать любого риска поражения электрическим током.

Перед подключением двигателя к цепи необходимо проверить правильность работы реле. Обмотки должны быть подключены, как показано на принципиальной схеме.

Сборка

Односторонняя печатная плата для цепи автоматического запуска 3-фазного асинхронного двигателя показана на рис. 2, а компоновка ее компонентов – на рис. 3.

Запуск трехфазного электродвигателя от 220В

У многих в том числе и у меня в закромах валяются без дела мощные и не мощные трехфазные асинхронные двигатели. Эти двигатели хороши в эксплуатации, они выносливы, но к сожалению не работают от однофазной сети 220В без дополнительных примочек. Самый распространенный способ это нарастить пусковые и фазосдвигающие конденсаторы, но цена на такие конденсаторы очень большая, для движка мощностью 2кВт наборка конденсаторов нужна в районе 200мкФ, а это в среднем 2-3 тысячи рублей, если верить ЧипДип. Можно добавить еще пару тысяч и взять частотник, но это тоже много, и он не всегда используется по назначению. Есть дешевый выход за 500 рубликов, собрать своими ручками простенькую схему

Это устройство является двунаправленным электронным ключом которое включается в нужный момент, предложил его В. ГОЛИК с города Брянск. С таким устройством пуск и работа более стабильная и мощностью двигателю с наборкой конденсаторов нечем не уступает
Для создания на валу асинхронного двигателя вращающегося момента необходимы импульсы сдвинутые по фазе на 120* на любой не ведомой обмотке, именно это и делает данное пусковое устройство. В идеале оно создает сдвиг всего на 50-70 градусов, что вполне достаточно для стабильной работы

Схема проста и не содержит дефицитных компонентов справится с ней любой желающий повторить.

По схеме развел печатную плату. Все компоненты устанавливаются на печатке, так что ничего лишнего не требуется

Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива

В настройке устройство просто. Перед запуском двигателя подстроечный резистор выставляется на минимальное сопротивление, в этот момент фазовый сдвиг максимальный, и производится запуск двигателя. После запуска резистором выставляется самый оптимальный ход двигателя на этом настройка окончена.

По словам автора схема стабильно ведет себя с двигателями с частотой вращения до 1500 обмин, при этом обмотки подключены треугольником

Источник Журнал Радио № 6 за 1996г., Автор В. ГОЛИК с города Брянск
А вот видео работы данной схемы с трехфазным двигателем

17 комментариев для “Запуск трехфазного электродвигателя от 220В”

прошу прошения комент был отправлен не на этот сайт. Здесь все норм качайте не бойтесь с УВ Роман

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В — инструкция

Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В — нередко возникает необходимость в домашнем хозяйстве или при проведении ремонтных работ произвести подключение трехфазного электродвигателя в сеть 220 Вольт. Эти устройства работают от напряжения 380 В. Но, как известно, в большинстве домов питающая сеть имеет лишь 220В. Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В? Узнаем об этом из нашей статьи.

Рассмотрим пример со швейной машиной. Проблем на фабрике с подключением, конечно, не возникнет. Но для работы в однофазной сети нужно электродвигатель слегка подправить. Например, изменить схему подключения обмоток с формы звезды на треугольник. Конечно, нужно придерживаться полярности. Итак, как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220 В.
Мощность мотора швейной машины составляет 0,4 кВт. Если можно приобрести пусковые металлобумажные конденсаторы МБТТ, МБГО или МБГО с 50 или 100 мкФ емкостью и рабочим напряжением от 450 до 600, то проблем с пуском не будет. Однако стоить они могут слишком дорого. Поэтому лучше поискать альтернативные «дешевые» варианты решения проблемы. Таким может стать кратковременное подключение дополнительного электролитического конденсатора. Он должен работать всего две-три секунды, не более. Ведь его работа необходима лишь для запуска электродвигателя. Тогда последний будет функционировать в двухфазном режиме и терять до половины мощности. Запас ее, впрочем, можно предусмотреть. Кстати, такая же потеря мощности будет наблюдаться и при работе с фазосдвигающим конденсатором.

Недостаток метода и решение проблемы

Многим известно, что в сети переменного тока электролитический конденсатор очень быстро разогревается. Электролит в нем вскипает и взрывается. Практика показала, что это может произойти за период от десяти до пятнадцати секунд. Но если этот конденсатор включить лишь на полторы секунды, используя небольшое сопротивление, то устройство не повредится, так как времени для разогрева у него попросту не будет. В стиральных машинах для кратковременности используется кнопка ПНВС. Она трехконтактная. Два из них имеют фиксацию, а один обходится без нее. За счет последнего контакта конденсатор включается и перестает действовать после прекращения нажатия.

Напряжение на электролитических конденсаторах должно быть не меньше 450В. Поэтому емкость можно набрать из нескольких конденсаторов, помещенных в защитную коробку. Такая схема подключения на практике доказала свою жизнеспособность. Правда, опыты проводились лишь с электрическими двигателями, мощность которых составляла менее одного кВт. Для более мощных моторов, скорее всего, потребуется включение с конденсатором небольшого резистора с ограничением тока и необходимой рассеивающей мощностью.

Второй способ

Рассмотрим, как подключается асинхронный с короткозамкнутым ротором трехфазный электродвигатель в однофазной сети. На практике даже при наилучшем выборе емкости фазосдвигающего конденсатора вращающий момент не будет выше тридцати пяти процентов номинального. Это получается из-за того, что протекающий по одной обмотке ток, сдвинут по фазе относительно других обмоток. Поэтому в магнитном поле статора создается еще одна составляющая, помимо той, что вращает ротор в необходимом направлении.

Образованная компонента же вращается в противоположную сторону и тормозит ротор, сокращая момент на валу и тратя энергию, нагревая обычные и магнитные провода мотора. Но если отключить обмотку, то вращающий момент увеличится до сорока одного процента. А если изменить в ней направление тока и снова подключить, то он увеличится еще больше и может составить до пятидесяти восьми процентов.

Как еще улучшить процесс

Такая оптимизация процесса возможна не только благодаря смене направления вращения компоненты. Получается еще и компенсация полей других обмоток, которые совпадают в направлении и не участвуют в роторном вращении. Пуск двигателя улучшится и при использовании двух фазосдвигающих конденсаторов. Их емкости должны быть одинаковы. Такие показатели рассчитываются по специальной формуле. Они проверяются путем измерения напряжения на обмотках и должны показать примерно одинаковые результаты.

Равные напряжения можно встречно параллельно соединить штриховой линией.

Как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 Вольт

Радиолюбителям часто приходится использовать рассматриваемые моторы. Поэтому о том, как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В, им знать крайне необходимо. Уже известно, что для этого совсем необязательно иметь трехфазную сеть. Лучше подключить третью обмотку посредством фазосдвигающего конденсатора. Для нормальной работы двигателя емкость конденсатора меняют, учитывая количество оборотов. На практике это условие выполнить очень трудно. Из положения выходят двухступенчатым путем: двигатель включают с пусковой емкостью и оставляют при этом рабочую. В ручном режиме он переключается на рабочую.

Конденсатор используется только бумажного типа, а его рабочее напряжение должно быть больше в полтора раза, чем напряжение сети. Схема реверсирования двигателя с конденсаторным пуском довольно проста. При срабатывании переключателя мотор изменяет направление вращения. Но нужно знать особенности эксплуатации таких двигателей. Если по обмотке устройство работает вхолостую, ток будет протекать от двадцати до сорока процентов больше номинального. Поэтому при функционировании с нагрузкой рабочая емкость должна быть уменьшена. Если мотор перегрузится, он отключится, и для нового запуска потребуется опять включать конденсатор пуска.

Подключить электродвигатель в сеть 220В можно любой, даже трехфазный. Однако некоторые из них могут работать плохо. Примером является двойная клетка короткозамкнутого ротора МА. Но если схема включения выполнена правильно, и грамотно подобраны необходимые параметры конденсаторов, рабочий процесс будет отличным. Например, удачными вариантами являются асинхронные моторы А, АО2, АПН, АО, АОЛ и УАД.

Минусы трех способов подключения

Недостатками вышеописанных путей является следующее:

• теряется половина от номинальной мощности
• при питании от однофазной сети запускаются не все модели электродвигателей;
• должны использоваться рабочая и пусковая емкости;
• при холостом ходе ток протекает больше от двадцати до сорока процентов номинального;
• для автоматизированного процесса отключения конденсатора пуска и замены бумажных элементов на электролитические используются дополнительные обороты.

Четвертый способ

Исключить эти недостатки можно, используя следующий способ. Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В? В трехфазном напряжении каждая кривая сдвинута на треть по сравнению с другой. Так как частота сети составляет пятьдесят герц, период будет равен двадцати микросекундам. Тогда его треть составит 6,666… микросекунд. Возьмем синусоидальное напряжение однофазное на 220В и 50 Герц. Если пропустить его через схему задержки на треть периода, получится сдвинутое напряжение, которое будет по амплитуде и частоте равно первоначальному. Если и его пропустить через такую же схему задержки, то получится сдвинутое напряжение еще на треть периода. Не знаете, как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть? Схема должна быть изучена вами максимально подробно. А выглядит она следующим образом.

В механизм входит БП и генератор импульсов плюсовой полярности на трансформаторе. Блок питания состоит из второй обмотки трансформатора, выпрямительного моста и стабилизатора. Генератор собран в третьей обмотке трансформатора, резисторе и выпрямителе на диодах. Стабилитрон защищает входы детали от случайного увеличения выше допустимого напряжения, то есть более двенадцати Вольт. В детали находится формирователь прямоугольных импульсов. На выходе подаются прямоугольные импульсы в пятьдесят Герц плюсовой полярности. При трансформации трехфазного тока могут быть применены три однофазных или специальные трехфазные трансформаторы с сердечником в форме стержней. Соединяться отдельные элементы должны по схеме «звезда-звезда».

Заключение

Таким образом, решение вопроса, как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В, возможно несколькими путями. Какой-то из них реализовать сложнее, но при этом процесс будет проходить лучше. Другие способы проще, но и не лишены недостатков.