Подключение трехфазного двигателя

Трехфазные двигатели асинхронного типа широко применяются как в быту, так и в промышленности. Ими оборудованы станки, циркулярные пилы, бетономешалки, компрессоры.

Двигатели, которые применяются в производстве обычно питаются от трехфазной сети, что почти невозможно для обычных людей в домах. Поэтому возникает большая необходимость подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть.

В данной статье я постараюсь как можно более детально описать, как решить данную проблему.

Что такое трехфазный двигатель

Итак, из чего же состоит трехфазный двигатель? Основными конструкционными элементами такого типа двигателей является подвижный ротор и неподвижный статор.

В пазы статора проложены проводники трех обмоток, концы которых выводятся в коробку распределения. Для соединения обмотки стартера используются две схемы: звезда (для 380 вольт) и треугольник (для 220 вольт).

В паспорте двигателя находится информация о рабочем напряжении обмоток, а также схемы их подключения. На корпусе также крепятся специальные таблички, на которых указана вся необходимая информация по подключению и характеристикам.

Если трехфазный двигатель подключен в сеть на три фазы, то в таком случае ток проходит по очереди  по всех его обмотках. В результате этого возникает магнитное поле, которое действует на ротор, заставляя его вращаться. При подключении такого же двигателя в однофазную сеть, создать необходимый крутящий момент для работы мотора уже не получится.

Схемы подключения трехфазного двигателя

Схема подключения «Звезда» — это способ, при котором концы обмоток будут соединены в одной «нейтральной» точке. Преимуществом данной схемы является относительно небольшой нагрев корпуса, благодаря чему не обязательно применять его охлаждение, а также разгон двигателя будет достаточно плавным, в следствии чего напряжение будет более стабильным.

Схема подключения «Треугольник» — это способ, при котором обмотки соединяются последовательно (конец одного присоединяется к концу другого). Это позволяет ему работать с максимальной мощностью, поэтому повышается как вращательный момент, так и тяговые способности.

Теоретически можно проводить подключение трехфазного двигателя как схемой «Звезда», так и схемой «Треугольник», но в схеме «Звезда» есть один большой недостаток – это слишком большая потеря мощности, в следствии чего такой мотор может банально не справиться с возлагаемыми на него задачами, хоть и свои плюсы он все же имеет. Мотор со схемой «Треугольник» мощнее в три раза «Звездочного», поэтому он подойдет для решения большинства производственных задач.

Начала и концы обмоток (различные варианты)

 

Асинхронный трехфазный двигатель обладает шестью выводами, которые представляют собой три обмотки, у которых есть начало и конец. Чтобы правильно подключить двигатель необходимо правильно определить начало и конец каждой из обмоток. Таких вариантов есть достаточно большое количество, поэтому остановлюсь на наиболее популярных, которые применимы в домашних условиях.

Вариант 1

Итак, для определения начала и конца обмотки нам прежде всего нужно определить для каждой из обмоток выводы (определить каждую из обмоток). Для этого нам нужно найти цепь, которая будет между концом и началом обмотки, а помочь нам в этом сможет мультиметр, или если же такого под рукой не найдется, тогда можно применить двухполюсный указатель с функцией определения цепи. При использовании мультиметра один его конец подключаем к одному выводу, а другим концом мультиметра касаемся поочередно к каждому из пяти оставшихся выводов.

Между началом и концом одной обмотки в режиме измерения сопротивления значение у нас будет близким к нулю, а между остальными выводами – бесконечным. Далее определяем начало и кон

ец обмотки. Для начала рассмотрим статор.

В нем есть три обмотки, и если сделать соединение одного конца обмотки к концу другой обмотки и подать на один конец подать напряжение, то в месте подключения электродвижущая сила (ЭДС) будет примерно равна нулю, поскольку ЭДС одной обмотки компенсирует другую, причем в третьей обмотке ЭДС не будет наводится.

Вариант 2

Второй вариант – если вы соединили конец одной обмотки с началом другой. В этом случае в каждой из обмоток наводится ЭДС, в результате чего они суммируются. В следствии электромагнитной индукции в третьей обмотке наводится ЭДС.

При применении данного метода представляется возможным найти конец и начало каждой из обмоток. Чтобы это сделать нужно подключить к выводам одной из обмоток обычную лампочку, или вольтметр, затем выберите два любых других вывода и соедините их между собой. В результате у вас останется два вывода, которые подключаем в сеть 220 вольт. Если получилось так, что соединены конец одной обмотки с концом другой обмотки, вольтметр покажет близкое

 

к нулю значение.

В случае правильного подключения конца одной обмотки к началу другой, то вольтметр покажет значение в диапазоне от 10В до 60В, в зависимости от конструктивных особенностей двигателя. Повторяем данную процедуру еще дважды, до того момента, пока не определим конец и начало всех обмоток. Рекомендую результаты записывать, дабы не повторять процедуру, запутавшись в результатах.

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

При бытовой сети для лучших показателей мощности более целесообразным является подключение по схеме «Треугольник». В таком случае показатель мощности может достигать до 70% от номинальной.

Для подключения 2 контакта распределительной коробки подключаются напрямую подсоединяются к проводам однофазной сети, третий же – через конденсатор к проводам сети или к одному из первых контактов. Возможен пуск двигателя и с помощью рабочего конденсатора, но есть риск того, что он будет очень медленно набирать обороты или не запустится вовсе в случае, если двигатель имеет нагрузку.

Для быстрого пуска тогда нужен еще один дополнительный пусковой конденсатор, но задействовать его можно только на 2-3 секунды, чтобы двигатель сам по себе запустился и набрал обороты. Более удобным способом является запуск двигателя с помощью специального выключателя, в котором несколько контактов замыкаются при нажатии этого выключателя, а при отпускании контакты размыкаются, но все, обеспечивая работу двигателя. Также можно управлять и направление вращения двигателя с помощью специального конденсатора и тумблера. За направление вращения двигателя отвечает контакт, к которому подсоединена третья обмотка.

По схеме «Звезда» подключаются электродвигатели, у которых сами обмотки рассчитаны на показатель напряжения 200/127В.

Есть возможность подключить также однофазный двигатель в однофазную сеть с помощью частотного преобразователя. Это специальное устройство, которое предназначено для регулирования и управления двигателей переменного тока. Он способен изменять и регулировать частоту вращения с помощью изменения напряжения.

Применяется для подключения двигателя в сеть 220В. Также он способен устранить некоторые недостатки запуска через конденсатор. Среди них:

• сильный шум;
• сильный нагрев;
• достаточно низкий КПД.

Преобразователь подключают в сеть только 220В, а запас мощности должен быть не менее 2кВт. Во время работы трехфазного двигателя в однофазной сети будут наблюдаться броски напряжения, а если у преобразователя показатель мощности будет достаточно низкий, привод будет работать нестабильно. Чтобы правильно подключить двигатель, нужно выполнить следующие действия:

1. Проверьте визуальную составляющую двигателя. Все крышки должны плотно прилегать друг к другу, а внешние повреждения – отсутствовать. Измеряем сопротивление обмоток и определяем начала и концы обмоток.
2. Соедините обмотки по схеме «Треугольник». Если используете для подключения преобразователь частоты, нужно достигнуть межфазного напряжения в 220В при соединении обмоток.
3. Подключите сам двигатель к частотному преобразователю с помощью специальных экранированных кабелей, характеристики которых соответствуют требуемым мощностям.
4. Преобразователь частоты обычно самостоятельно проведет настройку и корректировку показателей после запуска.

Обычно трехфазные двигатели не подключают в однофазную сеть, поскольку такая сеть существенно меняет набор характеристик двигателя. В промышленности такой способ подключения применяется только в крайних случаях, например для экстренного запуска оборудования и только маломощных двигателей.