Один конденсатор постоянно подключен, а другой является пусковым конденсатором. Он отключается, когда двигатель достигает своих расчетных значений и когда цепь 220 В больше не нужна. Потому что пусковые устройства 220 В используются только в приводах мощностью до 1 кВт. Дело в том, что при более высоких мощностях цена необходимых фазосдвигающих устройств настолько высока, что их использование экономически нецелесообразно.
Сколько микрофарад на 100 ватт электродвигателя – примеры конденсаторов
Во время работы электродвигателя, подключенного к трехфазной сети 380 В, напряжение последовательно подается на каждую из его обмоток, и ток проходит через каждую обмотку, создавая переменное магнитное поле, которое действует на ротор, подвижно закрепленный на подшипниках, заставляя его вращаться. Для работы этого типа не требуется никаких дополнительных компонентов.
Если один из трехфазных асинхронных двигателей подключен к однофазной сети 220 В, крутящий момент не создается, и двигатель не запустится. Для однофазного запуска трехфазного оборудования было разработано множество различных вариантов.
Одним из самых простых и распространенных является использование сдвига фаз. Для этого используются различные фазосдвигающие конденсаторы для электродвигателей, через которые подключается третий фазный контакт.
Помимо этого, обязательным является еще один компонент. Это пусковой конденсатор. Он используется для запуска самого двигателя и должен быть активен только в течение 2-3 секунд во время запуска. Если он будет включен дольше, то обмотки двигателя быстро перегреются и двигатель выйдет из строя.
Для этого можно использовать специальный выключатель, который имеет две пары переключаемых контактов. При нажатии кнопки одна пара будет заблокирована до следующего нажатия кнопки Stop, а другая пара будет заблокирована только при нажатии кнопки Start. Это предотвращает выход двигателя из строя.
Конденсаторы для запуска двигателя: фото и видеоинструкция
Конденсаторы этого типа используются в схеме подключения асинхронного двигателя. В этом случае он работает только при запуске, пока не будет достигнута рабочая скорость.
Мнение эксперта
Виктор Стребиж, эксперт по светотехнике и электротехнике
Задайте мне любой вопрос, я вам помогу!
Итак, если есть техническая возможность поменять соединение "звезда" на "треугольник" в распределительной коробке самого электродвигателя, сделайте это. Если вам что-то непонятно, дайте мне знать!
Конденсатор для электродвигателей: как выбрать? Советы по расчету емкости – обзор лучших пусковых конденсаторов
Поскольку существует два основных варианта подключения обмоток электродвигателя, существуют также две схемы подключения домашней сети. Обозначения:
При подключении к сети 220 В трехфазные электродвигатели имеют возможность изменения направления вращения. Это возможно с помощью переключателя "П".
Внимание! Направление вращения можно изменить только после отключения напряжения питания и остановки двигателя, чтобы не повредить двигатель.
"Cp" и "Cc" (рабочий и пусковой конденсаторы) могут быть рассчитаны по специальной формуле: Cp=2800*I/U, где I – потребляемый ток, а U – номинальное напряжение электродвигателя. После расчета Cp можно также выбрать Cp. Емкость пусковых конденсаторов должна быть как минимум в два раза больше Cp. Для удобства и простоты выбора можно взять следующие значения:
- M = 0,4 кВт Cp = 40 мкФ, Cp = 80 мкФ;
- М = 0,8 кВт Cp = 80 мкФ, Cp = 160 мкФ;
- М = 1,1 кВт Cp = 100 мкФ, Cp = 200 мкФ;
- М = 1,5 кВт Ср = 150 мкФ, Сп = 250 мкФ;
- M = 2,2 кВт Cp = 230 мкФ, Sp = 300 мкФ.
Где М – номинальная мощность используемых электродвигателей, Cp и Cn – рабочий и пусковой конденсаторы.
Некоторые особенности и советы по работе с сетью 220 В
При использовании асинхронных двигателей, рассчитанных на напряжение сети 380 В в бытовых условиях, подключение их к сети 220 В приведет к потере примерно 50% номинальной мощности двигателей, но скорость вращения ротора останется прежней. Это следует иметь в виду при выборе мощности, необходимой для работы.
Потери мощности можно уменьшить, используя соединение обмоток треугольником, что позволит сохранить КПД двигателя на уровне около 70%, что заметно выше, чем при соединении обмоток звездой.
Поэтому, если есть техническая возможность изменить соединение звездой на соединение треугольником в распределительной коробке самого двигателя, это следует сделать. В конечном итоге, получение "лишних" 20% мощности будет хорошим шагом и поможет в работе.
Калькулятор емкости рабочего и пускового конденсатора
Схема подключения обычно обозначена на самом конденсаторе и может быть обозначена звездой или треугольником. В общем, это две разные формы, емкость которых рассчитывается по-разному:
 |
Cp = 2800*I/U; I = P/(√3*U*η*cosϕ). |
Cf – емкость рабочего конденсатора
I = P/(√3*U*η*cosϕ)
Cp – емкость рабочего конденсатора
Cp – емкость рабочего конденсатора, мкФ
Cp – емкость пускового конденсатора, мкФ
I – ток, A
U – напряжение сети, В
η – КПД двигателя в %, деленный на 100
cosϕ – коэффициент мощности
Результаты расчета используются для выбора правильного номинала конденсатора. Маловероятно, что удастся найти точный номинал, поэтому правила выбора следующие
- если рассчитанное значение точно совпадает с существующим номиналом, то вам повезло – вы выбираете именно это значение.
- Если совпадения нет, рекомендуется выбрать емкость, наиболее близкую к меньшему номинальному значению. Не выбирайте большее значение (особенно для операционных конденсаторов), так как существует вероятность значительного увеличения рабочих токов и перегрева обмоток.
- Что касается напряжения, то конденсаторы должны быть рассчитаны как минимум на 1,5-кратное напряжение сети, так как сам конденсатор всегда перенапряжен во время запуска. Например, для однофазного напряжения 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 360 В, а по опыту электриков – даже не менее 400 В.
Трехфазная сеть
Трехфазные двигатели
Схема подключения звезды для трехфазных двигателей
Основными схемами подключения трехфазных двигателей являются звезда и треугольник. Для их работы предпочтительнее соединение треугольником. Формула расчета: Ѕраб.=k*Iф / U питающей сети. Теперь немного подробнее.
- If – это ток, потребляемый двигателем при номинальной мощности. Проще всего посмотреть на сам двигатель. Иногда, если это возможно, его можно измерить с помощью клещей.
- Сетевое U не нуждается в пояснениях. Это напряжение питания, 220 вольт.
- K – это специальный коэффициент. Для треугольника он равен 4800, а для звезды – 2800. Он просто подставляется в формулу расчета.
В некоторых случаях, а именно когда пусковые характеристики достигают значительных значений (запуск двигателя под нагрузкой), для запуска электродвигателя необходимо использовать дополнительные пусковые конденсаторы. Их параметры рассчитываются следующим образом: берется рабочая составляющая и умножается ее значение на 2,5…3. Также рабочее напряжение этой составляющей должно быть не менее чем в 1,5 раза больше напряжения сети.
Стоит отметить, что при подключении трехфазного двигателя к 220 вольтам, потеря мощности составляет до 30% и с этим ничего нельзя поделать.
Однофазные двигатели
Существует также большая группа асинхронных машин, изначально рассчитанных на однофазную работу. Они обычно подключаются к 220 В, но это не значит, что все так гладко. Хотя, в отличие от трехфазных машин, они не теряют крутящий момент, их пусковой момент довольно мал, поэтому для этих двигателей также необходимы конденсаторы.
По сути, это двухфазные двигатели: у них две обмотки смещены относительно друг друга на 90 градусов. И если подать напряжение 220 В с таким же смещением, то для запуска не нужен фазосдвигатель!
Однако это не так, поэтому для запуска двигателя 220 В нужен стартер.
Как выбрать конденсатор для трехфазного двигателя?
Используйте неполярный конденсатор не менее 400 В. Это может быть либо современный конденсатор, специально разработанный для этой цели (рис. 3), либо советский конденсатор типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис. 4). (рис. 4).
Итак, для того чтобы рассчитать емкость пускового и рабочего конденсатора для асинхронного электродвигателя, необходимо ввести данные в форму ниже, эти данные можно найти на заводской табличке электродвигателя, если данные не известны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые неявно подставляются в форму, но при этом необходимо указать мощность электродвигателя.
Расчет емкости конденсатора электродвигателя онлайн
Введите данные для расчета конденсатора – мощность электродвигателя и его КПД
Читайте также Снятие изоляции
Существует формула, по которой можно рассчитать точную необходимую емкость, но достаточно будет онлайн-калькулятора или рекомендаций, основанных на многочисленных экспериментах:
Рабочий конденсатор принимается равным 0,8 мкФ на 1 кВт мощности двигателя; пусковой конденсатор должен быть в 2-3 раза больше.
Конденсаторы должны быть неполярными, т.е. не электролитическими. Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть как минимум в 1,5 раза выше напряжения сети, т.е. для сети 220 В мы используем конденсаторы с рабочим напряжением 350 В или выше. Чтобы облегчить запуск, поищите специальный конденсатор в цепи запуска. В их обозначении есть слова Start или Starting.
Читайте также: Как открутить заржавевший болт
Пусковые конденсаторы для двигателей
Эти конденсаторы можно выбирать по методу от меньшего к большему. Выбрав среднюю емкость, можно постепенно добавлять конденсатор и следить за тем, чтобы двигатель не перегревался и имел достаточную мощность на валу. Пусковой конденсатор также добавляется до тех пор, пока двигатель не начнет работать плавно и без задержек.
При нормальной работе трехфазных асинхронных двигателей с конденсаторным пуском, подключенных к однофазной сети, предполагается, что емкость конденсатора изменяется (уменьшается) с увеличением частоты вращения вала. Увеличение емкости конденсатора опережения фаз требуется при пуске асинхронных двигателей (особенно с нагрузкой на валу) от сети 220 В.
Схема подключения двигателя без конденсаторов
Реальных схем подключения трехфазного двигателя к бытовой сети 220 В без конденсаторов не существует. Некоторые изобретатели предлагают подключать двигатели с помощью индукторов или резисторов. Считается, что это вызовет сдвиг фаз на необходимый угол и двигатель будет вращаться. Другие предлагают тиристорные схемы подключения. На практике это не работает, и нет необходимости изобретать велосипед. Существует дешевый и проверенный способ запуска с использованием конденсаторов.
Действительно практичным вариантом является подключение трехфазного асинхронного двигателя через инвертор. Инвертор подключается к домашней сети и обеспечивает трехфазный ток, с плавным пуском и регулировкой скорости. Но такое чудо стоит примерно от 7 000 рублей при подключаемой мощности всего 250 Вт. Более мощные приборы стоят гораздо дороже. За такие деньги можно купить электрооборудование с возможностью подключения к однофазной сети. Будь то мини-токарный станок, циркулярная пила, насос или компрессор.