Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как перемотать однофазный двигатель на трехфазный


Перемотка трехфазного электродвигателя на однофазную обмотку

Однофазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором должен иметь пусковую и рабочую обмотки. Их расчет производят так же, как расчет обмоток трехфазных асинхронных двигателей.

Число проводников в пазу рабочей обмотки (укладывается в 2/3 пазов статора)
Nр = (0.5 ÷ 0.7) x N x Uс / U,
где N — число проводников в пазу трехфазного электродвигателя;
Uс — напряжение однофазной сети, В;
U — номинальное напряжение фазы трехфазного двигателя, В.

Меньшие значения коэффициента берутся для двигателей большей мощности (около 1 кВт) с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы.

Диаметр (мм) провода по меди рабочей обмотки
,
где d — диаметр провода по меди трехфазного двигателя, мм.

Пусковая обмотка укладывается в 1/3 пазов.

Наиболее распространены два варианта пусковых обмоток: с бифилярными катушками и с дополнительным внешним сопротивлением.

Обмотка с бифилярными катушками наматывается из двух параллельных проводников с разным направлением тока (индуктивное сопротивление рассеяния бифилярных обмоток близко к нулю).

Пусковая обмотка с бифилярными катушками

1. Число проводников в пазу для основной секции
Nп′ = (1,3 ÷ 1,6) Nр.

2. Число проводников в пазу для бифилярнои секции
Nп′′ = (0,45 ÷ 0,25) Nп′.

3. Общее число проводников в пазу
Nп = Nп′ + Nп′′

4. Сечение проводов
sп′ = sп′′ ≈ 0.5sр, где sр — сечение рабочей обмотки.

Пусковая обмотка с внешним сопротивлением

1. Число проводников в пазу
Nп = (0.7 ÷ 1) Nр.

2. Сечение проводов
sп = (1,4 ÷ 1) sр.

3. Добавочное сопротивление (окончательно уточняется при испытаниях двигателя) (Ом)
Rд = ( 1,6 ÷ 8 ) x 10-3 x Uс / sп,
где Uс — напряжение однофазной сети, В.

Для получения большого пускового момента предпочтение следует отдать второму варианту пусковой обмотки, так как в этом случае существует возможность получения наибольшего пускового момента путем изменения внешнего сопротивления.

Ток однофазного электродвигателя определяют по вычисленному сечению для рабочей обмотки и плотности тока в обмотке трехфазного двигателя I1 = sрδ , где δ — допустимая плотность тока (6—10 А/мм²).

Мощность однофазного электродвигателя Р = U x I x cos φ x η

Таблица. Произведение cos φ на кпд

При мощности двигателя свыше 500 Вт значения η и cos φ можно брать как для трехфазных асинхронных двигателей, снизив мощность однофазного двигателя по приведенной выше формуле на 10—15%.

Пример пересчета трехфазного двигателя на однофазную обмотку

Пересчитать трехфазный двигатель на однофазную обмотку. Мощность электродвигателя 0,125 кВт, напряжение 220/380 В, синхронная частота вращения 3000 об/мин; число проводников в пазу 270, число пазов статора 18. Провод марки ПЭВ-2, диаметр по меди 0,355 мм, сечение 0,0989 мм2. Заданное напряжение однофазного двигателя 220 В.

Решение

1. Рабочая обмотка занимает 2/3 пазов, а пусковая 1/3 пазов
(zр = 12, zп = 6).

2. Число проводников в пазу рабочей обмотки
Nр = 0.6 x N x Uс / U = 0.6 x 270 x 220 / 220 = 162.

3. Диаметр провода рабочей обмотки по меди
мм,
где d = 0.355 мм — диаметр провода по меди трехфазного двигателя.
Берем провод ПЭВ-2, dp = 0,45 мм, sр = 0,159 мм².

4. Пусковую обмотку принимаем с внешним сопротивлением.

5. Число проводников в пазу
Nп= 0.8 x Nр = 0.8 x 162 ≈ 128.

6. Сечение проводов пусковой обмотки
sп′ = 1.1 x sр = 1.1 x 0.159 = 0,168 мм².

Берем провод ПЭВ-2 диаметром по меди
dп = 0,475 мм, sп = 0,1771 мм².

7. Добавочное сопротивление
Rд = 4 x 10-3 x Uс / sп = 4 x 10-3 x 220 / 0,1771 ≈ 5 Ом.

8. Ток однофазного электродвигателя
при δ = 8 А/мм² I1 = sрδ = 0,159 x 8 = 1,28 А.

9. Мощность однофазного электродвигателя
Р = U x I x cos φ x η = 220 x 1,28 x 0,4 = 110 Вт.

Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.

Помощь студентам

Трехфазный двигатель, работающий от однофазного источника питания

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока широко используется в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, простоте обслуживания и простоте в эксплуатации. В 3-фазном двигателе переменного тока используется 3-фазный источник питания (3 фазы 220 В, 380 В, 400 В, 415 В, 480 В и т. Д.), Но в некоторых реальных применениях у нас есть только однофазные источники питания (1 р. .), особенно в бытовой технике. В случае запуска трехфазных машин на однофазных источниках питания, есть 3 способа сделать это:

  1. Перемотка двигателя
  2. Купить GoHz VFD
  3. Купить преобразователь частоты / фазы

I: перемотка двигателя
Необходимо выполнить некоторые работы для преобразования работы трехфазного двигателя на 1-фазный источник питания.Здесь вы узнаете, как преобразовать трехфазный электродвигатель на 380 В в однофазный источник питания 220 В.

Принцип перемотки
Трехфазный асинхронный двигатель использует три взаимно разделенных угла сбалансированного тока 120 ° через обмотку статора для создания изменяющегося во времени вращающегося магнитного поля для привода двигателя. Прежде чем говорить об использовании трехфазного асинхронного двигателя, преобразованного для работы на однофазном источнике питания, мы должны объяснить проблему создания однофазного асинхронного двигателя с вращающимся магнитным полем, поскольку однофазный двигатель можно запустить только после создания вращающегося магнитного поля. ,Причина, по которой он не имеет начального пускового момента, заключается в том, что однофазная обмотка в магнитном поле не вращается, а пульсирует. Другими словами, это фиксировано с точки зрения статора. В этом случае пульсирующее магнитное поле статора взаимодействует с током в проводнике ротора, который не может генерировать крутящий момент, поскольку нет вращающегося магнитного поля, поэтому двигатель не может быть запущен. Однако положение двух обмоток внутри двигателя имеет различный угол наклона. Если он пытается произвести другой фазный ток, двухфазный ток имеет определенную разность фаз во времени, чтобы создать вращающееся магнитное поле.Таким образом, статор однофазного двигателя должен иметь не только рабочую обмотку, но и пусковую обмотку. В соответствии с этим принципом мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвигать одну из катушек обмотки с помощью конденсатора или индуктивности, чтобы две фазы могли проходить через различный ток, чтобы создать вращающееся магнитное поле для управлять двигателем. Когда трехфазный асинхронный двигатель использует однофазный источник питания, мощность составляет только 2/3 от первоначальной.

Метод перемотки
Чтобы использовать 3-фазный двигатель на 1-фазном источнике питания, мы можем подключить любые 2-фазные обмотки последовательно, а затем подключить к другой фазе. В это время магнитный поток в двух обмотках имеет разность фаз, но рабочая обмотка и пусковые обмотки подключены к одному источнику питания, поэтому ток одинаков. Поэтому подключите конденсатор, катушку индуктивности или резистор к пусковой обмотке последовательно, чтобы ток имел разность фаз.Для увеличения пускового момента на соединении можно использовать автотрансформатор для увеличения напряжения однофазного источника питания с 220 В до 380 В, как показано на рисунке 1.

Общие малые двигатели имеют Y-соединение. Для трехфазного асинхронного двигателя Y-типа клемма обмотки конденсатора C подключается к клемме запуска автотрансформатора. Если вы хотите изменить направление вращения вала, подключите его, как показано на рисунке 2.

Если вы не хотите увеличивать напряжение, блок питания 220 В также может использовать это.Поскольку для питания 220 В используется оригинальная трехфазная обмотка напряжения 380 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.

Рис. 3 Момент подключения слишком низкий. Если вы хотите увеличить крутящий момент, вы можете подключить конденсатор фазовой синхронизации к двухфазной обмотке вместе в катушке и использовать ее в качестве пусковой обмотки. Одна катушка, напрямую подключенная к источнику питания 220 В, см. Рисунок 4.

На Рисунках 3 и 4, если вам нужно изменить направление вращения вала, вы можете просто изменить сквозное направление пусковой или рабочей обмотки. ,

Магнитный момент после того, как две обмотки соединены последовательно (одна из которых - обратная нить), состоит из двух углов магнитного момента 60 ° (Рисунок 5). Магнитный момент намного выше, чем у 120 ° магнитного момента (показан на рисунке 6), поэтому пусковой крутящий момент на рисунке 5 больше, чем на рисунке 6.

Значение резистора доступа R (рис. 7) на обмотке стартера должно быть замкнуто относительно сопротивления фазы обмотки статора и должно выдерживать пусковой ток, который равен 0.1-0,12 раза от пускового момента.

Выбор конденсатора фазового сдвига
Рабочий конденсатор c = 1950 × Ie / Ue × cosφ (микро-закон), т. Е. Cosφ - исходный номинальный ток двигателя, номинальное напряжение и мощность.
Общий рабочий конденсатор, используемый в однофазном источнике питания на трехфазном асинхронном двигателе (220 В): на каждые 100 Вт используется конденсатор с микропроцессором от 4 до 6. Начальный конденсатор может быть выбран в соответствии с начальной нагрузкой, обычно от 1 до 4 раз от рабочего конденсатора.Когда двигатель достигает 75% ~ 80% от номинальной скорости, пусковой конденсатор должен быть отключен, в противном случае двигатель сгорит.

Емкость конденсатора должна быть правильно выбрана, чтобы токи 11, 12 двухфазных обмоток были равны и равны номинальному току Ie, что означает 11 = 12 = Ie. Если требуется высокий пусковой момент, можно добавить пусковой конденсатор и подключить к рабочему конденсатору. Когда пуск нормальный, отсоедините пусковой конденсатор.

Есть много преимуществ в использовании трехфазного двигателя на однофазном источнике питания, перемотка легко.Однако общая мощность однофазного источника питания слишком мала, он должен выдерживать высокий пусковой ток, поэтому этот метод может применяться только к двигателю мощностью 1 кВт или меньше.

II: Купите преобразователь частоты GoHz VFD
, сокращенное от частотно-регулируемого привода, это устройство для управления двигателем, работающим на регулируемых скоростях. Однофазный 3-фазный ЧРП является наилучшим вариантом для 3-фазного двигателя, работающего от однофазного источника питания (1 час 220 В, 230 В, 240 В), он устраняет пусковой ток при запуске двигателя, заставляет двигатель работать с нулевой скорости до полной скорость плавная, плюс, цена абсолютно доступная.Частотные преобразователи GoHz доступны от 1/2 л.с. до 7,5 л.с., более мощные ЧРП могут быть настроены в соответствии с фактическими двигателями.

ГГц Подключение к однофазному трехфазному VFD-видео

Преимущества использования частотного преобразователя GoHz для трехфазного двигателя:

  1. Мягкий запуск может быть достигнут путем настройки параметров ЧРП, время запуска может быть установлено на несколько секунд или даже десятки.
  2. Функция бесступенчатого регулирования скорости, позволяющая двигателю работать в наилучшем состоянии.
  3. Переведите двигатель с индуктивной нагрузкой в ​​емкостную нагрузку, которая может увеличить коэффициент мощности.
  4. VFD имеет функцию самодиагностики, функции защиты от перегрузки, перенапряжения, низкого давления, перегрева и более 10 функций защиты.
  5. Может быть легко запрограммирован через клавиатуру для достижения автоматического управления.

III: Купить преобразователь частоты / фазы
А ГГц-преобразователь частоты или фазовый преобразователь также можно использовать для таких ситуаций, он может преобразовывать однофазные (110 В, 120 В, 220 В, 230 В, 240 В) в трехфазные (0- Регулируемый 520 В) с чистым синусоидальным выходом, который лучше для характеристик двигателя, чем для ШИМ-сигнала VFD, они предназначены для лабораторных испытаний, самолетов, военных и других применений, которые требуют высококачественных источников питания, это чрезвычайно дорого.

Статья по теме: Воздействие двигателя 60 Гц (50 Гц), используемого на источнике питания 50 Гц (60 Гц)

,

Как изменить направление однофазного двигателя переменного тока

Если вы будете работать с двигателями дома или в офисе, полезно немного узнать о том, как они работают. В некоторых случаях может возникнуть необходимость изменить направление однофазного двигателя переменного тока. К счастью, это довольно простая задача, потому что большинство однофазных асинхронных двигателей работают в прямом и обратном направлении в зависимости от их проводки и результирующего магнитного поля. Однако перед выполнением такого рода проектов необходимо соблюдать определенные правила техники безопасности, как и при любых электромонтажных работах.

Как поменять направление однофазного двигателя переменного тока

Изображение предоставлено: Обрадович / E + / GettyImages

Советы по электробезопасности

Очень важно, чтобы вы полностью осознали все необходимые шаги в электрическом проекте, прежде чем начать. В целях вашей безопасности вы должны всегда сообщать присутствующим, что вы будете работать с электричеством, и просить их не включать никакие выключатели или выключатели, пока вы не закончите. Выключите все двигатели, которые вы будете использовать на коробке выключателя.По возможности, надевайте резиновые перчатки высокого напряжения и используйте инструменты с резиновой ручкой.

Основы однофазного двигателя

В основе асинхронного двигателя находится ротор. Этот ротор состоит из проницаемого железа и алюминиевой обмотки. Эта алюминиевая обмотка заставляет двигатель противостоять быстрым изменениям магнитного поля. Это означает, что независимо от того, какое поле ощущает двигатель, оно будет следовать. Из-за этого возможно изменить направление вращения двигателя путем изменения поля, за которым оно следует.

Изменение направления двигателя однофазного двигателя

Чтобы изменить направление вращения пускового двигателя однофазного конденсатора, необходимо изменить полярность обмотки стартера. Это приведет к изменению направления магнитного поля, и двигатель будет следовать. Для этого вы можете поменять местами соединения на любом конце обмотки. Всегда переворачивайте провода, которые ведут к обмотке стартера.

Обратите внимание, что большинство двигателей, если они все еще маркированы инструкциями производителя, будут указывать, что они необратимы.Если это так, скорее всего, потому, что провода, к которым вам нужно получить доступ, находятся внутри двигателя. Если ваше устройство имеет это предупреждение, проще всего не продолжать. Однако, если ваш двигатель обратим, вы можете заметить, что он предоставляет инструкции для реверса. Обычно эти инструкции сообщают вам, какие провода менять. Например, в некоторых устройствах вы можете переключить красный и зеленый провода в клеммной коробке на конце корпуса. В других случаях синий и желтый провода, возможно, придется поменять местами.Цвет проводов очень индивидуален и зависит от марки и модели вашего мотора. Лучше прочитать инструкции, предоставленные производителем, прежде чем продолжить.

Если вы определили, какие провода можно поменять местами, используйте отвертку с плоской головкой, чтобы снять заглушки двигателя. Вместо этого у вашего мотора может быть распределительная коробка. В любом случае вам необходимо получить доступ к клеммам, к которым прикреплены указанные провода. Вы можете использовать плоскогубцы с игольчатым носиком для удаления проводов и переключения клемм, к которым они прикреплены.Некоторые системы используют гайки для подключения проводов. Если это так, вам нужно использовать гайковерт, чтобы получить доступ к терминалам.

После того, как вы закончили переключать провода, установите на место заглушку или закройте распределительную коробку на двигателе. Восстановите питание цепи и проверьте двигатель, чтобы убедиться, что магнитное поле переключилось и что оно действительно вращается в противоположном направлении.

,

Control Engineering | Как правильно управлять трехфазным двигателем с использованием однофазного питания

Итак, вы сказали соседу, что работаете с электрооборудованием, и теперь он думает, что вы можете решить его проблему, потому что он купил трехфазный двигатель, который не может работать от однофазного источника питания. То, что меня попросили переоборудовать этот мотор, уже звучит как большая проблема, чем оно того стоит. Это не совсем верно, хотя. Есть несколько способов сделать процесс проще.

Метод фантомных ног

Трехфазное питание включает в себя три симметричные синусоидальные волны, которые на 120 электрических градусов не совпадают по фазе (см. Рисунок 1).Одним из методов преобразования однофазной мощности, который хорошо работал в течение десятилетий, было подключение двух фаз к поступающей однофазной мощности 220 В и создание «фантомной ветви» для третьей фазы с использованием конденсаторов для принудительного смещения между основной и вспомогательной обмотками. , В этом случае смещение составляет 90 электрических градусов.

Для этого метода конденсаторы должны иметь соответствующий размер для нагрузки. Ток будет несбалансированным, если это не так. Вместо 120-градусного фазового сдвига, показанного в нижней половине рисунка 1, неправильное соединение конденсатора и нагрузки может привести к большому отклонению.Чем больше расхождение, тем ниже крутящий момент.

Метод вращающегося фазового преобразователя

Другой жизнеспособный метод - использование вращающегося фазового преобразователя (см. Рисунок 2). Например, в лесопромышленном цехе может использоваться вращающийся фазовый преобразователь для запуска нескольких трехфазных машин на однофазной подводимой мощности. Один недостаток состоит в том, что процесс может быть очень дорогим в течение всего времени преобразования вращающейся фазы, независимо от того, используется ли какое-либо оборудование. Ток может быть сбалансирован, когда работает конкретное оборудование, но если несколько машин работают или все они сильно нагружены, трехфазная мощность - ток и напряжение - существенно не сбалансирована.

«NEMA Stds. MG 1: Двигатели и генераторы» призывает двигатели работать от напряжения, которое сбалансировано в пределах 1%. Если применить правило 10x (дисбаланс тока в процентах может быть выше, чем дисбаланс напряжения в 10 раз) для двигателя, работающего с дисбалансом напряжения 1%, дисбаланс тока может составить 10%. Это выгодно, потому что большинство трехфазных двигателей, работающих в системе, описанной выше, работают с дисбалансом тока от 15% до 50%. Даже с графиком снижения характеристик NEMA MG 1 (см. Рисунок 3) ни один двигатель не должен работать с таким большим текущим дисбалансом.

Метод преобразователя частоты

Преобразователь частоты (VFD) выпрямляет каждую пару фаз до постоянного тока и преобразует постоянный ток в мощность для трехфазного выхода, что означает, что VFD может использоваться с однофазным входом для работы трехфазного двигателя. Поддержка производителей варьируется, и настоятельно рекомендуется уменьшить значение диска на 1, деленное на квадратный корень из 3 (около 58%). Также обратите внимание, что номинал VFD hp / kW предназначен для удобства выбора приводов, поскольку они рассчитаны по току.Например, двигатель мощностью 10 л.с. (7,5 кВт) будет использовать частотно-регулируемый привод мощностью 15 л.с. (11 кВт). Настоятельно рекомендуется, чтобы пользователь работал с изготовителем привода при выборе и определении размера ЧРП для этого использования.

Компрессоры, механический цех, деревообрабатывающее оборудование и декоративные фонтаны - хорошие кандидаты для этого метода. Вместо того, чтобы покупать дорогой однофазный двигатель, менять органы управления и решать проблемы с регулированием скорости и запуском крутящего момента, лучше использовать частотно-регулируемый привод для управления существующим двигателем от однофазного питания.Для многих применений мощностью до 5 л.с. (4 кВт) можно приобрести подходящий ЧРП, значительно дешевле, чем перемотка трехфазного двигателя и обеспечение необходимых элементов управления для его работы.

Дополнительные преимущества заключаются в том, что трехфазный двигатель, как правило, дешевле покупать, элементы управления не требуют замены или модификации, а VFD обладает дополнительным преимуществом в обеспечении контроля скорости. Лучше всего то, что вам не нужно портить выходные, помогая тому, кто не совсем понимает, что вы делаете.

Чак Юнг (Chuck Yung) является старшим специалистом по технической поддержке в Ассоциации обслуживания электрооборудования (EASA). EASA является партнером CFE Media по контенту. Под редакцией Криса Вавры, редактора производства, CFE Media, [email protected]

ONLINE дополнительно

См. Дополнительные статьи из EASA, ссылки на которые приведены ниже.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.