Come è noto, quando un motore asincrono trifase è collegato ad una rete monofase, secondo i comuni circuiti di condensatori: “triangolo” o “stella”, la potenza del motore viene utilizzata solo per metà (a seconda del motore utilizzato).
Inoltre, l'avvio del motore sotto carico è difficile.
Questo articolo descrive un metodo per collegare un motore senza perdita di potenza.
In varie macchine e dispositivi elettromeccanici amatoriali, vengono spesso utilizzati motori asincroni trifase con rotore a gabbia di scoiattolo. Sfortunatamente, una rete trifase nella vita di tutti i giorni è un fenomeno estremamente raro, quindi per alimentarli da una normale rete elettrica, i dilettanti utilizzano un condensatore di sfasamento, che non consente di realizzare la piena potenza e le caratteristiche di avviamento del motore . I dispositivi di “sfasamento” a tiristori esistenti riducono la potenza sull'albero motore in misura ancora maggiore.
Viene mostrata una versione dello schema elettrico per l'avvio di un motore elettrico trifase senza perdita di potenza riso. 1.
Gli avvolgimenti del motore da 220/380 V sono collegati a triangolo e il condensatore C1 è collegato, come al solito, in parallelo con uno di essi. Il condensatore è “aiutato” dall'induttore L1, collegato in parallelo con l'altro avvolgimento. Con un certo rapporto tra il condensatore C1, l'induttanza dell'induttore L1 e la potenza del carico, si può ottenere uno sfasamento tra le tensioni sui tre rami del carico pari esattamente a 120°.
SU riso. 2 mostra un diagramma di tensione vettoriale per il dispositivo mostrato in Fig. 1, con un carico puramente attivo R in ciascun ramo. La corrente lineare Il in forma vettoriale è uguale alla differenza tra le correnti Iз e Ia, e in valore assoluto corrisponde al valore Iф√3, dove Iф=I1=I2=I3=Uл/R è la corrente di carico di fase, Ul= U1=U2=U3=220 V — tensione di linea della rete. 
Al condensatore C1 viene applicata la tensione Uc1=U2, la corrente che lo attraversa è uguale a Ic1 ed è 90° avanti rispetto alla tensione in fase.
Allo stesso modo, all'induttore L1 viene applicata la tensione UL1=U3, la corrente che lo attraversa IL1 resta indietro di 90° rispetto alla tensione.
Se i valori assoluti delle correnti Ic1 e IL1 sono uguali, la loro differenza vettoriale a facendo la scelta giusta capacità e induttanza possono essere uguali a Il.
Lo sfasamento tra le correnti Ic1 e IL1 è di 60°, quindi il triangolo dei vettori Il, Ic1 e IL1 è equilatero, e il loro valore assoluto è Ic1=IL1=Il=Iph√3. A sua volta, la corrente di carico di fase Iph = P/ЗUL, dove P è la potenza di carico totale.
In altre parole, se la capacità del condensatore C1 e l'induttanza dell'induttore L1 vengono scelte in modo tale che quando viene applicata loro una tensione di 220 V, la corrente che li attraversa sarà uguale a Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл )=P/380, mostrato in riso. 1 il circuito L1C1 fornirà tensione trifase al carico con sfasamento preciso.
Tabella 1
| P, W | IC1=IL1, A | C1, µF | L1, Gn |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.26 | 3.8 | 2.66 |
| 200 | 0.53 | 7.6 | 1.33 |
| 300 | 0.79 | 11.4 | 0.89 |
| 400 | 1.05 | 15.2 | 0.67 |
| 500 | 1.32 | 19.0 | 0.53 |
| 600 | 1.58 | 22.9 | 0.44 |
| 700 | 1.84 | 26.7 | 0.38 |
| 800 | 2.11 | 30.5 | 0.33 |
| 900 | 2.37 | 34.3 | 0.30 |
| 1000 | 2.63 | 38.1 | 0.27 |
| 1100 | 2.89 | 41.9 | 0.24 |
| 1200 | 3.16 | 45.7 | 0.22 |
| 1300 | 3.42 | 49.5 | 0.20 |
| 1400 | 3.68 | 53.3 | 0.19 |
| 1500 | 3.95 | 57.1 | 0.18 |
IN tavolo 1 vengono forniti i valori attuali Ic1=IL1. la capacità del condensatore C1 e l'induttanza dell'induttore L1 per vari valori della potenza totale del carico puramente attivo.
Un carico reale sotto forma di motore elettrico ha una componente induttiva significativa. Di conseguenza, la corrente lineare ritarda in fase rispetto alla corrente di carico attiva di un certo angolo φ dell'ordine di 20...40°.
Sulle targhette dei motori elettrici, di solito non è indicato l'angolo, ma il suo coseno - il noto cosφ, pari al rapporto tra la componente attiva della corrente lineare e il suo valore totale.
La componente induttiva della corrente che scorre attraverso il carico del dispositivo mostrato in riso. 1, può essere rappresentato sotto forma di correnti che attraversano alcuni induttori Ln collegati in parallelo a resistenze di carico attive (Fig. 3, a) o, equivalentemente, parallelo a C1, L1 e ai cavi di rete.
Da riso. 3, b si può vedere che poiché la corrente attraverso l'induttanza è controfase rispetto alla corrente attraverso la capacità, gli induttori LH riducono la corrente attraverso il ramo capacitivo del circuito sfasatore e la aumentano attraverso quello induttivo. Pertanto, per mantenere la fase di tensione all'uscita del circuito di sfasamento, la corrente attraverso il condensatore C1 deve essere aumentata e diminuita attraverso la bobina
Il diagramma vettoriale per un carico con componente induttiva diventa più complesso. Un frammento di esso che consente di effettuare i calcoli necessari è mostrato in riso. 4.
La corrente lineare totale Il viene qui scomposta in due componenti: Ilcosφ attivo e Ilsinφ reattivo.
Come risultato della risoluzione del sistema di equazioni per determinare i valori richiesti delle correnti attraverso il condensatore C1 e la bobina L1:
IC1sin30° + IL1sin30° = Iëcosφ, IC1cos30° - IL1cos30° = Iësinφ, 
otteniamo i seguenti valori di queste correnti:
IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).
Con carico puramente attivo (φ=0), le formule danno il risultato precedentemente ottenuto Ic1=IL1=Il.
SU riso. 5 Vengono mostrate le dipendenze dei rapporti delle correnti Ic1 e IL1 rispetto a Il dal cosφ, calcolate utilizzando queste formule. Per (cosφ = √3/2 = 0,87), la corrente del condensatore C1 è massima e pari a 2/√3Il = 1,15. Il, e la corrente dell'induttore L1 è la metà.
Le stesse relazioni possono essere utilizzate con un buon grado di accuratezza per valori tipici di cosφ pari a 0,85...0,9.
Tabella 2
| P, W | IC1, A | IL1, A | C1, µF | L1, Gn |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 0.35 | 0.18 | 5.1 | 3.99 |
| 200 | 0.70 | 0.35 | 10.2 | 2.00 |
| 300 | 1.05 | 0.53 | 15.2 | 1.33 |
| 400 | 1.40 | 0.70 | 20.3 | 1.00 |
| 500 | 1.75 | 0.88 | 25.4 | 0.80 |
| 600 | 2.11 | 1.05 | 30.5 | 0.67 |
| 700 | 2.46 | 1.23 | 35.6 | 0.57 |
| 800 | 2.81 | 1.40 | 40.6 | 0.50 |
| 900 | 3.16 | 1.58 | 45.7 | 0.44 |
| 1000 | 3.51 | 1.75 | 50.8 | 0.40 |
| 1100 | 3.86 | 1.93 | 55.9 | 0.36 |
| 1200 | 4.21 | 2.11 | 61.0 | 0.33 |
| 1300 | 4.56 | 2.28 | 66.0 | 0.31 |
| 1400 | 4.91 | 2.46 | 71.1 | 0.29 |
| 1500 | 5.26 | 2.63 | 76.2 | 0.27 |
IN tavolo 2 i valori delle correnti IC1, IL1 che fluiscono attraverso il condensatore C1 e l'induttore L1 sono forniti a vari valori della potenza totale del carico avente il valore sopra indicato cosφ = √3/2.
Per un tale circuito di sfasamento, utilizzare i condensatori MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 per una tensione operativa di almeno 600 V o MBGCh, K42-19 per una tensione di almeno 250 V.
Il modo più semplice per realizzare un induttore è un trasformatore di alimentazione a forma di asta di un vecchio televisore a valvole. La corrente a vuoto dell'avvolgimento primario di un tale trasformatore con una tensione di 220 V di solito non supera i 100 mA e ha una dipendenza non lineare dalla tensione applicata.
Se nel circuito magnetico viene introdotta una distanza di circa 0,2...1 mm, la corrente aumenterà in modo significativo e la sua dipendenza dalla tensione diventerà lineare.
Gli avvolgimenti di rete dei trasformatori di veicoli possono essere collegati in modo che la tensione nominale su di essi sia 220 V (ponticello tra i pin 2 e 2"), 237 V (ponticello tra i pin 2 e 3") o 254 V (ponticello tra i pin 3 e 3 "). La tensione di rete viene spesso fornita ai terminali 1 e 1". A seconda del tipo di connessione, cambiano l'induttanza e la corrente dell'avvolgimento.
IN tavolo 3 i valori della corrente nell'avvolgimento primario del trasformatore TS-200-2 vengono forniti quando viene applicata una tensione di 220 V in vari intervalli nel circuito magnetico e inclusioni diverse sezioni tortuose.
Mappatura dei dati tavolo 3 e 2 ci consente di concludere che il trasformatore specificato può essere installato nel circuito di sfasamento di un motore con una potenza compresa tra circa 300 e 800 W e, selezionando il circuito di collegamento dell'intervallo e dell'avvolgimento, ottenere il valore di corrente richiesto.
L'induttanza cambia anche a seconda della connessione in fase o antifase della rete e degli avvolgimenti a bassa tensione (ad esempio a incandescenza) del trasformatore.
La corrente massima può superare leggermente la corrente nominale in modalità operativa. In questo caso, per alleggerire il regime termico, è consigliabile rimuovere tutti gli avvolgimenti secondari dal trasformatore. Parte degli avvolgimenti di bassa tensione possono essere utilizzati per alimentare i circuiti di automazione dell'apparecchio in cui opera il motore elettrico;
Tabella 3
| Divario circuito magnetico, mm |
Corrente nell'avvolgimento della rete, A, quando si collegano i terminali alla tensione, V |
||
|---|---|---|---|
| 220 | 237 | 254 | |
| 0.2 | 0.63 | 0.54 | 0.46 |
| 0.5 | 1.26 | 1.06 | 0.93 |
| 1 | - | 2.05 | 1.75 |
IN tavolo 4 Vengono forniti i valori nominali delle correnti degli avvolgimenti primari dei trasformatori di vari televisori e i valori approssimativi della potenza del motore con cui è consigliabile utilizzarli. Il circuito LC a sfasamento dovrebbe essere calcolato per il massimo possibile carico del motore elettrico.
Tabella 4
| Trasformatore | Nominale corrente, A |
Energia motore, W |
|---|---|---|
| TS-360M | 1.8 | 600...1500 |
| TS-330K-1 | 1.6 | 500...1350 |
| ST-320 | 1.6 | 500...1350 |
| ST-310 | 1.5 | 470...1250 |
| TCA-270-1, TSA-270-2, TCA-270-3 |
1.25 | 400...1250 |
| TS-250, TS-250-1, TS-250-2, TS-250-2M, TS-250-2P |
1.1 | 350...900 |
| TS-200K | 1 | 330...850 |
| TS-200-2 | 0.95 | 300...800 |
| TS-180, TS-180-2, TS-180-4, TS-180-2V |
0.87 | 275...700 |
Con un carico inferiore, lo sfasamento richiesto non verrà più mantenuto, ma le caratteristiche di avviamento miglioreranno rispetto all'utilizzo di un singolo condensatore.
Le prove sperimentali sono state effettuate sia con carico puramente attivo che con motore elettrico.
Le funzioni di carico attivo sono state eseguite da due lampade a incandescenza collegate in parallelo con una potenza di 60 e 75 W, incluse in ciascun circuito di carico del dispositivo (vedi Fig. 1), che corrispondeva ad una potenza totale di 400 W. In conformità con tavolo 1 La capacità del condensatore C1 era di 15 μF. La distanza tra il nucleo magnetico del trasformatore TS-200-2 (0,5 mm) e il circuito di collegamento dell'avvolgimento (a 237 V) è stata scelta per garantire la corrente richiesta di 1,05 A.
Le tensioni U1, U2, U3 misurate sui circuiti di carico differivano tra loro di 2...3 V, il che confermava l'elevata simmetria della tensione trifase.
Sono stati condotti esperimenti anche con un motore asincrono trifase con rotore a gabbia di scoiattolo AOL22-43F con una potenza di 400 W. Ha lavorato con un condensatore C1 con una capacità di 20 μF (a proposito, lo stesso di quando il motore funzionava con un solo condensatore di sfasamento) e con un trasformatore, il cui intervallo e collegamento degli avvolgimenti sono stati selezionati dal condizione di ottenere una corrente di 0,7 A.
Di conseguenza, è stato possibile avviare rapidamente il motore senza condensatore di avviamento e aumentare significativamente la coppia percepita durante la frenatura della puleggia sull'albero motore.
Purtroppo è difficile effettuare un controllo più oggettivo, poiché in condizioni amatoriali è quasi impossibile garantire il carico meccanico normalizzato sul motore.
Va ricordato che il circuito di sfasamento è un circuito oscillatorio in serie sintonizzato su una frequenza di 50 Hz (per un'opzione di carico puramente attivo) e questo circuito non può essere collegato alla rete senza carico. 
In un ambiente domestico è spesso necessario collegare qualche tipo di macchina o dispositivo per facilitare le attività. Potrebbe trattarsi di un taglia mangime, un frantoio fatto in casa, una sega circolare, una betoniera e molto altro. Tipicamente utilizzato su tutti i dispositivi motori asincroni trifase. Sono i più comuni. Resta solo da scegliere il metodo per collegare questo motore a una rete monofase 220 V.
Connessione standard
Tutti i motori asincroni trifase sono collegati a una rete a 380 V. Allo stesso tempo producono potenza massima e la massima velocità. Ma non tutti i proprietari hanno l'opportunità di portare tutte e tre le fasi sul proprio sito. Ciò è dovuto a costi finanziari per l'installazione di contatori speciali e vari pannelli di misurazione dell'energia elettrica. Inoltre, la documentazione stessa richiede molto tempo.
Secondo lo schema standard, per collegare un motore trifase a 380 V, sono collegate tre fasi con terminali motore standard attraverso gli antipasti, con l'aiuto dei quali viene effettuata la partenza. Nella scatola di giunzione del motore ci sono solitamente tre contatti liberi, ai quali sono collegate tre fasi. Non c'è assolutamente alcuna differenza su quale fase è collegata a un filo specifico. È vero, c'è una sfumatura: quando si cambiano i cavi di collegamento, senza toccare il terzo filo, il motore elettrico ruota nella direzione opposta, cosa a volte necessaria nelle attività commerciali.
Collegamento dell'avvolgimento
Schemi di collegamento Ci sono solo due avvolgimenti nel motore- “stella” o “triangolo”. E le caratteristiche prestazionali del motore dipendono da come sono collegate. Nessuna perdita di potenza con qualsiasi connessione. Ma sotto carico eccessivo, i motori con stella riducono la velocità più lentamente rispetto ai loro omologhi con delta. Da ciò concludono che i motori con una "stella" richiedono meno corrente di avviamento e, quindi, caricano meno la rete elettrica all'avvio.
I motori con avvolgimenti collegati a triangolo erogano tutta la loro potenza anche in caso di carichi pesanti, senza perdere alcuna velocità. Ma poi si fermano bruscamente e il successivo avvio richiede un'enorme corrente di avviamento, che sovraccarica eccessivamente la rete elettrica.
Nell'industria vengono utilizzati entrambi gli schemi di connessione. I motori con una "stella" vengono utilizzati laddove è richiesta la loro accensione e spegnimento sistematici, ad esempio su qualsiasi linea di produzione, lavorazione, assemblaggio e così via. Per il funzionamento sono necessari motori i cui avvolgimenti sono collegati in un "triangolo". su modalità costanti carica, ad esempio, un trasportatore di scarico da una miniera, ecc.
Nelle fattorie private, vengono spesso utilizzati motori in cui gli avvolgimenti sono collegati secondo il principio della "stella".. Con questo schema i motori si avviano facilmente e questo non carica la rete elettrica di una casa privata.
Motore elettrico in una rete domestica
La tensione standard abituale di una presa domestica è 220 V. È considerata monofase e tutti i dispositivi elettrici sono progettati per questo. elettrodomestici, partendo dalla TV per finire con l'ultimo modello di macinacaffè.
Ma se è necessario collegare un motore trifase a una rete monofase, sorgono diversi problemi. Vale a dire:
- l'avvio è impossibile senza dispositivi aggiuntivi;
- Quando il motore è in funzione, si perde il 30-40% della potenza. Questa è una perdita forzata, poiché nel lavoro sono coinvolti solo due avvolgimenti dello statore invece di tre.
Tuttavia, i motori asincroni trifase con una potenza fino a 2,2 kW sono collegati con successo a una normale presa domestica. Esistono tre modi comprovati per farlo.
- Commutazione del condensatore del motore elettrico.
- Collegamento del resistore.
- Accensione tramite convertitore di frequenza.
Tutti e tre i metodi di connessione hanno i loro pro e contro, quindi scegli quello più conveniente per condizioni specifiche. E tutto dipende anche dalle capacità finanziarie del proprietario.
Collegamento del condensatore
Questo è il metodo più comune. E consiste nell'introdurre un certo numero di contenitori in modo che si è verificato uno spostamento di fase terzo avvolgimento dello statore non utilizzato. Ciò rende l'avvio del motore molto più semplice. Come collegare un motore trifase da 220 volt può essere visto in dettaglio nello schema. Qui vengono immediatamente presentati due tipi di collegamenti dell'avvolgimento dello statore.
- C1-C4, C2-C5, C3-C6 – designazioni degli avvolgimenti dello statore;
- Ср – condensatore funzionante;
- Sp – condensatore di avviamento;
- KN - pulsante per iniziare.
Naturalmente, se il motore viene fatto girare manualmente con attenzione fino a 1 mila giri senza utilizzare condensatori e quindi collegato a una rete da 220 V, molto probabilmente funzionerà. Ma nessuno lo ha mai fatto. Di solito cercato o acquistato contenitori per iniziare.
La capacità del condensatore di lavoro viene calcolata utilizzando la formula C = 67 × P, dove P è la potenza del motore in kW e C è la capacità del condensatore in μF. In pratica, usano una formula ancora più semplice: 7 microfarad per ogni 100 W di potenza. Ad esempio, un motore da 2,2 kW richiede un condensatore con una capacità di 154 µF. I condensatori di capacità così grandi sono piuttosto rari, quindi molti di essi vengono raccolti e collegati in parallelo. In questo caso è necessario tenere conto della tensione per la quale sono progettati. Dovrebbe essere circa una volta e mezza superiore a 220 volt.
Tipicamente vengono utilizzati condensatori di tipo BGT, KBP, MBGCh, MBGO e simili. Questo è il massimo contenitori di carta sicuri, in grado di sopportare un sovraccarico significativo all'avvio del motore. Inoltre, sono leggermente sensibili al calore. Ma in loro assenza vengono utilizzati anche condensatori elettrolitici. In questo caso, i corpi di questi contenitori sono collegati e adeguatamente isolati, poiché dopo che l'elettrolito si è asciugato, possono esplodere sotto carico. È vero, abbastanza raro.
Quando si avvia un motore con una potenza fino a 2,2 kW, viene utilizzato solo un condensatore funzionante. È abbastanza per accelerare il motore alla velocità normale. A potenze più elevate è necessario utilizzare un condensatore di avviamento. La sua capacità è 2,5 - 3 volte maggiore di quella di lavoro, ovvero per un motore da 2,2 kW sarà 300 - 450 uF. Quelli elettrolitici vengono spesso utilizzati come serbatoi di avviamento, poiché in questo caso funzionano per un breve periodo e servono solo per l'avviamento. Dopo che il motore ha raggiunto la massima velocità, i condensatori di avviamento vengono spenti con il pulsante KN, come mostrato nello schema.
Per cambiare il senso di rotazione del motore elettrico è necessario effettuare un interruttore. Per fare ciò è necessario fare riferimento allo schema in cui gli avvolgimenti sono collegati a stella:
- invece di C1-C2 collegare C1-C3 ad una rete monofase;
- collegare il condensatore di lavoro Cp tra C2 e C3;
- Cambia anche il pulsante con il condensatore di avviamento su C2-C3.
Nello schema di connessione del triangolo vengono eseguite azioni simili.
C'è uno speciale schema elettrico commutazione della rotazione del motore, che nella pratica viene utilizzata abbastanza raramente. Di solito la rotazione è impostata in una direzione. Per guidare è necessario un motore dispositivo specifico o gruppo, e per modificare la rotazione dell'elemento di lavoro, utilizzare un normale riduttore. Questo può essere visto nell'esempio di un tornio o di un'altra macchina. Nell'agricoltura privata, ad esempio, per modificare la velocità del nastro su cui vengono calibrate le patate, viene utilizzato anche un riduttore. Ciò rende il compito molto più semplice e fornisce buone precauzioni di sicurezza.
Collegamento della resistenza del motore elettrico
In assenza di condensatori, a volte è possibile collegare un motore trifase a una rete monofase utilizzare resistori. Si tratta di potenti resistenze in ceramica o vetro. Il filo di tungsteno fino a 1 mm di spessore andrà benissimo. Una volta collegato, viene attorcigliato in una molla e inserito in un tubo di ceramica.
La dimensione della resistenza si calcola con la formula R = (0,87 × U)/ I, dove U è la tensione di una rete monofase da 220 V e I è il valore corrente in ampere A.
Lo schema di collegamento con resistori viene utilizzato solo per motori con potenza fino a 1 kW, poiché nella resistenza si verifica una grande perdita di energia.
Tramite convertitore di frequenza
Avviare un motore trifase da una rete a 220 V utilizzando questo dispositivo è ora il più promettente. Ecco perché viene utilizzato in ultimi progetti sul controllo degli azionamenti elettrici. Il fatto è che quando cambiano la tensione e la frequenza della rete, cambia il numero di giri del motore e, di conseguenza, la direzione di rotazione.
Il convertitore è due parti elettroniche, che si trovano nello stesso edificio. Questo è un modulo di controllo e uno di potenza. Il primo è direttamente responsabile dell'avviamento e delle regolazioni, il secondo fornisce elettricità al motore.
Utilizzo di un convertitore per avviare un motore trifase rete domestica consente ridurre drasticamente la corrente di avviamento e quindi il carico. In pratica è possibile avviare il motore gradualmente, aumentandone il regime da 0 a 1000 - 1500 giri/min.
Sebbene un dispositivo del genere abbia un costo molto elevato, esso ne limita l'utilizzo in casa. Inoltre, a causa della scarsa qualità della rete elettrica stessa, il dispositivo viene costantemente migliorato. Ciò costringe molti proprietari a utilizzare vecchi metodi collaudati per collegare i motori trifase a una rete monofase.
Utilizzo dei motori monofase nella vita di tutti i giorni
Oltre ai motori trifase, sono ampiamente utilizzati anche i motori asincroni monofase. Sono utilizzati ovunque in potenti pompe, in lavatrici ah, nei sistemi termici e di ventilazione, e sono apprezzati anche tra gli imprenditori privati che hanno deciso di aprire una propria segheria.
Tali motori sono collegati alla normale rete da 220 V. All'interno di questi motori sono presenti due avvolgimenti: uno si avvia e l'altro funziona. Quando si crea uno sfasamento tra di loro, si ottiene un campo magnetico rotante: questa è la condizione principale per l'avvio di questi motori. Le fasi vengono spostate, come nel caso dei motori trifase, aggiungendo capacità. Lo schema elettrico di un motore monofase è molto simile a quello di un motore trifase.
I condensatori vengono calcolati utilizzando la stessa formula o tenendo conto che per ogni kilowatt di potenza del motore sono necessari 75 μF di capacità. Questo è per il condensatore funzionante e per il condensatore di avviamento - tre volte di più. Inoltre, i condensatori devono resistere ad una tensione di almeno 300 V. Con una potenza del motore ridotta, è sufficiente una capacità di lavoro.
L'articolo contiene suggerimenti su come collegare un motore elettrico di questo tipo a una rete monofase senza utilizzare un banco di condensatori o un convertitore di frequenza utilizzando un impulso di corrente da un interruttore elettronico. Sono integrati con diagrammi e un video.
Principio di funzionamento della chiave elettronica
Se assembli gli avvolgimenti di un motore elettrico asincrono secondo uno schema triangolare e li colleghi a una tensione di rete monofase di 220 volt, attraverso di essi scorreranno le stesse correnti, come mostrato nel grafico seguente.
Lo spostamento angolare di ogni avvolgimento rispetto agli altri è di 120 gradi. Ecco perché campi magnetici da ciascuno di essi si sommeranno, eliminando l'influenza reciproca.
Il campo magnetico risultante dallo statore creato non influenzerà il rotore: rimarrà a riposo.
Affinché il motore elettrico possa iniziare a ruotare è necessario far passare attraverso i suoi avvolgimenti correnti sfasate di 120°, come avviene in un normale sistema di alimentazione trifase o dovuto a. Quindi il motore produrrà potenza con perdite minime, avendo la massima efficienza.
Quelli industriali diffusi gli consentono di funzionare, ma con efficienza inferiore e perdite maggiori, il che, nella maggior parte dei casi, è abbastanza accettabile.
I metodi alternativi sono:
- Rotazione meccanica del rotore, ad esempio, dovuta all'avvolgimento manuale del cavo sull'albero e alla torsione brusca con uno strappo quando viene applicata la tensione;
- Sfasamento delle correnti dovuto all'uso a breve termine di un interruttore elettronico che commuta resistenza elettrica un avvolgimento.
Poiché il primo metodo "ferito e tirato" non causa difficoltà, analizziamo immediatamente il secondo.
Lo schema in alto mostra un interruttore elettronico “k” collegato in parallelo all'avvolgimento B. Questa designazione piuttosto convenzionale viene adottata per spiegare il principio di funzionamento di un motore elettrico dovuto alla formazione di un impulso di corrente.
Come si avvia il motore
Gli avvolgimenti dello statore sono collegati in un circuito a triangolo. Uno di essi (A) è alimentato a 220 volt. In parallelo ad essa è collegata un'altra catena di due avvolgimenti in serie (B+C).
Secondo la legge di Ohm, la tensione di rete crea correnti al loro interno. Il loro valore dipende dalla resistenza. Tutti gli avvolgimenti sono uguali. Pertanto, in (A) la corrente è maggiore e (B+C) ha un'intensità 2 volte inferiore. Inoltre, coincidono in fase. In questa situazione non sono in grado di creare un campo magnetico rotante sufficiente ad avviare il rotore.
Parallelo all'avvolgimento (B) collegato circuito elettronico, indicato come chiave K. È in uno stato aperto, ma si chiude brevemente quando viene raggiunta la tensione massima sull'avvolgimento C.
L'interruttore elettronico cortocircuita l'avvolgimento B e la caduta di tensione sull'avvolgimento C salta due volte, il che alla fine garantisce uno sfasamento delle correnti negli avvolgimenti A e C. È importante notare che la corrente negli avvolgimenti (A) e (B + C) in questo momento pari a zero.
L'angolo di sfasamento φ necessario per avviare il motore può essere mantenuto nell'intervallo 50÷70°, anche se l'opzione ideale è 120.
Il progetto di una chiave elettronica sfasante può essere assemblato da varie parti. Di seguito vengono presentati i dispositivi più adatti per scopi domestici, in base alla loro complessità.
Circuito avviamento motore elettrico fino a 2 kW
La sua descrizione si trova nel n. 6 della rivista Radio, 1996. L'autore dell'articolo, V. Golik, propone la progettazione di un interruttore elettronico bidirezionale (semiaarmonica positiva e negativa) basato su due diodi e tiristori con controllo di un'unità a transistor.
Descrizione della tecnologia
I diodi di potenza VD1 e VD2 insieme ai tiristori VS1, VS2 formano un ponte controllato da transistor bipolari diretti e inversi. La posizione del resistore di regolazione R7 influisce sulla tensione di apertura di VT1, VT2.
Il funzionamento dell'interruttore a transistor fornisce uno sfasamento a breve termine delle correnti negli avvolgimenti e la creazione di un campo magnetico rotante che fa girare il rotore.
A causa del momento delle forze magnetiche applicate al rotore, quest'ultimo inizia a ruotare. La sua energia viene costantemente reintegrata ad ogni semionda con l'impulso successivo.
Caratteristiche di installazione
L'autore ha realizzato una chiave elettronica su una scheda in fibra di vetro e l'ha inserita in un alloggiamento isolato con la possibilità di collegare circuiti di ingresso e uscita tramite pin di contatto. È realizzabile anche la possibilità di realizzare il circuito con installazione a parete.
Per il funzionamento di motori elettrici di piccola potenza, è consentito posizionare diodi di potenza e tiristori senza radiatori. Ma è meglio garantire in anticipo una buona rimozione del calore da essi e un funzionamento affidabile includendo questi elementi nella progettazione della chiave elettronica.
Denominazioni componenti elettronici indicato direttamente sullo schema.
Per garantire la sicurezza, l'involucro dell'unità elettronica deve essere ben isolato per evitare contatti accidentali delle sue parti durante il funzionamento: sono tutte alimentate a 220 volt.
Principi di installazione
Il cursore del resistore R7 “Mode” ha due posizioni estreme:
- minimo;
- e massima resistenza.
Nel primo caso l'interruttore elettronico è aperto e crea un impulso di spostamento di corrente massimo nell'avvolgimento, nel secondo caso è chiuso: la rotazione del rotore è esclusa.
Un motore trifase viene avviato allo sfasamento massimo consentito della corrente all'interno dell'avvolgimento. Quindi la posizione R7 ne imposta la velocità e la potenza operativa.
Modelli verificati
- velocità 1360 e potenza 370 watt (AAAM63V4SU1);
- 1380 giri/min, 2kW.
I risultati degli esperimenti lo soddisfacevano.
Due circuiti triac
I seguenti 2 progetti di chiavi elettroniche sono stati descritti da V Burlako nel 1999. Sono stati pubblicati sulla rivista Signal No. 4.
Avvio di un motore leggero
Il dispositivo è progettato per motori con potenza fino a 2,2 kW e dispone di un set minimo di parti elettroniche.
Il condensatore C, avendo una reattanza capacitiva, sotto l'influenza della tensione applicata alle sue piastre, sposta il vettore corrente in avanti di 90 gradi, indirizzandolo al controllo del dinistor VS2.
La differenza di potenziale ai capi del condensatore è regolata dalla resistenza totale R1, R2. L'impulso del dinistor viene fornito all'elettrodo di controllo del triac VS1, che inietta corrente nell'avvolgimento del motore.
Circuito di avviamento del motore sotto carico
Per macchine e meccanismi che creano grande resistenza allo spin-up del rotore, si consiglia di commutare gli avvolgimenti su un circuito a stella aperta con la creazione di due coppie di spin-up.
La polarità degli avvolgimenti del motore è indicata da punti nel diagramma. Le catene di sfasamento degli impulsi di corrente funzionano utilizzando la stessa tecnologia dei casi precedenti. Le caratteristiche delle parti elettriche sono indicate accanto ai loro simboli grafici.
Funzionalità di installazione
Tutti e tre i contatti di questo avviatore si chiudono contemporaneamente quando si preme il pulsante "Start" e quando viene rilasciato:
- i due estremi rimangono in uno stato chiuso;
- medio: si interrompe, spegnendo il circuito di avvolgimento iniziale.
Attraverso questo contatto centrale viene fornito un impulso di corrente in entrambi i circuiti. Il circuito funziona solo per il tempo necessario a far girare il motore, dopodiché viene messo fuori servizio e scollegato dalla tensione di alimentazione.
Il momento di avviamento del motore in ciascun circuito viene selezionato dopo aver applicato la tensione modificando la resistenza R2. Allo stesso tempo, grandi correnti passano nel triangolo finché il rotore non gira, provocando forti vibrazioni della struttura. Per ridurli, si consiglia di selezionare l'impulso di sfasamento per gradi, anziché in modo graduale.
Nella posizione ottimale di R2, il motore si avvia senza vibrazioni.
Per i motori di bassa potenza è possibile installare triac senza radiatori di raffreddamento, ma questi ultimi aumentano comunque l'affidabilità del circuito.
La mia opinione sul metodo
Nei tre circuiti considerati, la corrente del modo operativo scorre attraverso tutti gli avvolgimenti collegati. L'intero consumo dell'energia applicata non viene speso in modo redditizio. Solo circa il 30% della sua potenza è generata dalla rotazione del rotore. Il resto, circa il 70%, sono perdite irrecuperabili.
Se qualcuno è soddisfatto dell'avvio di un motore trifase in una rete monofase secondo questo schema, allora questa è la tua scelta. Ho rivisto questi schemi per mostrarne i lati positivi e negativi, senza imporre la mia opinione.
Questo argomento ha iniziato ad essere ampiamente utilizzato dai creatori di video su YouTube, guadagnando numero di visualizzazioni e abbonati, come YUKA LAKHT, nel suo video "Senza condensatore di avviamento di un motore trifase".
Fai la tua scelta consapevolmente e, se hai ancora domande sull'argomento, ora è conveniente per te chiederle nei commenti.
Il proprietario di un garage o di una casa privata ha spesso bisogno di azionare una macchina o una smerigliatrice con un motore elettrico asincrono per la lavorazione di metalli e legno. E sono disponibili solo 220 volt.
Il collegamento di un motore trifase a una rete monofase in questo caso può essere effettuato in diversi modi. Qui esaminerò tre circuiti di avviamento dei condensatori disponibili e comuni.
Tutti sono stati testati più di una volta attraverso l'esperienza personale.
Avverto immediatamente gli elettricisti esperti che hanno aperto questo articolo: il materiale è stato preparato per gli artigiani alle prime armi. Ecco perché è voluminoso. Se non vuoi leggere tutto, ecco alcuni suggerimenti rapidi:
- utilizzare uno schema triangolare, dopo aver verificato la funzionalità del motore;
- scegliere condensatori funzionanti al ritmo di 70 microfarad per 1 kilowatt di potenza e aumentare i condensatori di avviamento di 2-3 volte;
- durante il processo di regolazione, regolare i contenitori in base al carico e al riscaldamento degli avvolgimenti;
- non dimenticare di seguire le precauzioni di sicurezza con scossa elettrica e uno strumento.
Per esperienza personale, sono stato convinto più di una volta che un controllo iniziale delle condizioni tecniche dell'attrezzatura elimina molti errori, fa risparmiare tempo operativo complessivo e previene significativamente lesioni e incidenti.
Motore asincrono trifase: a cosa prestare attenzione prima di collegarlo
Con poche eccezioni, otteniamo la macchina asincrona in uno stato sconosciuto. Molto raramente dispone di un certificato di ispezione e di una garanzia certificata da un laboratorio elettrico.
Condizioni meccaniche dello statore e del rotore: cosa può interferire con il funzionamento del motore
Lo statore stazionario è costituito da tre parti: un alloggiamento centrale e due coperchi laterali, fissati con prigionieri. Prestare attenzione allo spazio tra loro e alla forza di serraggio con i dadi.
Il corpo deve essere strettamente compresso. Al suo interno ruota un rotore su cuscinetti. Prova a girarlo a mano. Valutare la forza applicata: come funzionano i cuscinetti, se ci sono delle battute.
Senza un'esperienza adeguata, i difetti minori non possono essere rilevati in questo modo, ma si verificherà immediatamente un grave inceppamento. Ascoltate i rumori: c'è contatto con gli elementi dello statore da parte del rotore durante la rotazione?
Dopo aver messo il motore al minimo e averlo fatto funzionare per un breve periodo, ascoltare nuovamente i suoni delle parti rotanti.
Idealmente, è meglio smontare lo statore, valutarne visivamente le condizioni, lavare i cuscinetti del rotore sporchi e sostituire completamente il lubrificante.
Caratteristiche elettriche degli avvolgimenti statorici: come verificare il circuito di montaggio
Il produttore indica tutti i parametri principali del motore elettrico su una targhetta speciale fissata all'alloggiamento dello statore.
Puoi fidarti di queste specifiche di fabbrica solo se sei sicuro che dopo la fabbrica nessuno degli elettricisti ha modificato lo schema di collegamento dell'avvolgimento o ha commesso errori involontari. E mi sono imbattuto in questi casi.
E il segno stesso potrebbe cancellarsi o perdersi nel tempo. Pertanto, propongo di comprendere la tecnologia dello spin-up del rotore.
Per comprendere i processi elettrici che si verificano all'interno dello statore del motore, è conveniente immaginarlo sotto forma di un normale trasformatore toroidale, quando tre avvolgimenti uguali sono disposti simmetricamente sul nucleo anulare del circuito magnetico.
Il circuito dello statore è assemblato all'interno di un alloggiamento chiuso, dal quale vengono rimosse solo sei estremità degli avvolgimenti.
Sono contrassegnati e collegati su una morsettiera coperta da un coperchio per il montaggio secondo un circuito a stella o triangolo utilizzando una riorganizzazione standard dei ponticelli.
Il lato destro dell'immagine mostra l'assemblaggio del triangolo. Pubblico di seguito lo schema della disposizione dei ponticelli per la stella.
Metodi elettrici per il controllo dei circuiti di assemblaggio di avvolgimenti
Ma non tutto è così semplice come potrebbe sembrare a prima vista. Esistono numerosi motori che si discostano da queste regole.
Ad esempio, un produttore può produrre motori elettrici non per uso universale, ma per il funzionamento in condizioni specifiche con gli avvolgimenti collegati a stella.
In questo caso può assemblare le tre estremità degli avvolgimenti all'interno dell'alloggiamento dello statore e far uscire solo quattro fili per il collegamento alla fase e ai potenziali zero.
L'installazione di queste estremità viene solitamente eseguita nell'area copertina posteriore. Per trasformare gli avvolgimenti in un triangolo, dovrai aprire la custodia e trarre ulteriori conclusioni.
Non è un lavoro difficile. Ma richiede un'attenta gestione del rivestimento di vernice filo di rame. Quando il filo è piegato, potrebbe danneggiarsi, provocando la rottura dell'isolamento e la creazione di un cortocircuito tra le spire.
Cosa fare se non sono presenti segni di pin
Su un vecchio motore asincrono, i fili potrebbero essere rimossi dai terminali e le marcature di fabbrica potrebbero andare perse. Ci sono stati anche casi in cui sei estremità sporgevano semplicemente dal corpo. Hanno bisogno di essere chiamati ed etichettati.
Eseguiamo il lavoro in due fasi:
- Controlliamo che le estremità appartengano agli avvolgimenti.
- Identifichiamo ed etichettiamo ogni pin.
Se si verifica un cortocircuito tra le spire nell'avvolgimento, di norma può essere determinato misurando un multimetro in modalità ohmmetro. Per fare ciò, analizzare attentamente e confrontare la resistenza attiva di ciascuna catena.
Come controllare il campo magnetico dello statore in fabbrica
Quando viene applicata tensione a un motore elettrico funzionante, viene creato un campo magnetico rotante. Viene valutato visivamente utilizzando una sfera metallica che ripete la rotazione.
Non ti incoraggio a ripetere un'esperienza del genere. Questo esempio ha lo scopo di aiutarti a capire che il funzionamento di un motore asincrono si basa sull'interazione dei campi magnetici dello statore e del rotore.
Solo il corretto collegamento degli avvolgimenti garantisce la rotazione della sfera o del rotore.
Potenza del motore e diametro del filo di avvolgimento
Si tratta di due grandezze correlate perché la sezione del conduttore viene scelta in base alla sua capacità di sopportare il riscaldamento provocato dalla corrente che lo attraversa.
Più spesso è il filo, maggiore è la potenza che può essere trasmessa attraverso di esso con un riscaldamento accettabile.
Se sul motore non è presente alcuna targa, la sua potenza può essere giudicata da due segni:
- Diametro del filo di avvolgimento.
- Dimensioni del nucleo magnetico.
Dopo aver aperto il coperchio dello statore, analizzarli visivamente.
Collegamento di un motore trifase a una rete monofase secondo un circuito a stella
Vorrei iniziare con un avvertimento: anche gli elettricisti esperti commettono errori durante il loro lavoro, che vengono chiamati “fattore umano”. Cosa possiamo dire degli artigiani domestici...
Lo schema di collegamento a stella è mostrato in figura.
Le estremità degli avvolgimenti sono raccolte in un punto mediante ponticelli orizzontali all'interno della morsettiera. Non ci sono cavi esterni collegati ad esso.
La fase (tramite un interruttore automatico) e il neutro del cablaggio domestico vengono forniti a due diversi terminali dell'inizio degli avvolgimenti. Una catena parallela di due condensatori è collegata al terminale libero (H2 in Figura): Cp - funzionante, Sp - avviamento.
Il condensatore di lavoro è collegato rigidamente al filo di fase tramite una seconda piastra e il condensatore di avviamento è collegato tramite un interruttore aggiuntivo SA.
Quando si avvia il motore elettrico, il rotore deve girare da fermo. Supera le forze di attrito dei cuscinetti e la resistenza ambientale. Durante questo periodo, è necessario aumentare l'entità del flusso magnetico dello statore.
Ciò viene fatto aumentando la corrente attraverso un circuito aggiuntivo del condensatore di avviamento. Dopo che il rotore ha raggiunto la modalità operativa, deve essere spento. Altrimenti, la corrente di avviamento surriscalderà l'avvolgimento del motore.
Non sempre è conveniente disattivare la catenella di avviamento con un semplice interruttore. Per automatizzare questo processo vengono utilizzati circuiti con relè o avviatori a tempo.
Il pulsante di avvio delle lavatrici sovietiche del tipo ad attivatore è popolare tra gli hobbisti. Dispone di due contatti integrati, uno dei quali, dopo l'accensione, si spegne automaticamente con un ritardo: quello che serve nel nostro caso.
Se osservi da vicino il principio della fornitura di tensione monofase, vedrai che 220 volt vengono applicati a due avvolgimenti collegati in serie. La loro resistenza elettrica totale si somma, indebolendo la quantità di corrente che scorre.
Il collegamento di un motore trifase a una rete monofase secondo un circuito a stella viene utilizzato per dispositivi a bassa potenza ed è caratterizzato da maggiori perdite di energia fino al 50% di un sistema di alimentazione trifase.
Schema del triangolo: vantaggi e svantaggi
Collegare un motore elettrico con questo metodo comporta l'utilizzo dello stesso circuito esterno della stella. La fase, lo zero e il punto medio delle piastre inferiori dei condensatori sono montati in serie su tre ponticelli della morsettiera.
Commutando i terminali dell'avvolgimento secondo uno schema a triangolo, la tensione applicata 220 crea più corrente in ciascun avvolgimento rispetto alla stella. Qui meno perdite energia, maggiore efficienza.
Il collegamento del motore secondo un circuito a triangolo in una rete monofase consente di utilizzare utilmente fino al 70-80% del consumo energetico.
Per formare una catena di sfasamento, è necessario utilizzare una capacità minore di condensatori di lavoro e di avviamento.
Quando si accende il motore, potrebbe iniziare a ruotare nella direzione sbagliata. Dobbiamo invertirlo.
Per fare ciò in entrambi i circuiti (stella o triangolo) è sufficiente invertire sulla morsettiera i fili provenienti dalla rete. La corrente scorrerà attraverso l'avvolgimento nella direzione opposta. Il rotore cambierà il senso di rotazione.
Come scegliere i condensatori: 3 criteri importanti
Un motore trifase crea un campo magnetico rotante dello statore dovuto al passaggio uniforme di correnti sinusoidali attraverso ciascun avvolgimento, distanziate nello spazio di 120 gradi.
Non esiste tale possibilità in una rete monofase. Se colleghi una tensione a tutti e 3 gli avvolgimenti contemporaneamente, non ci sarà rotazione: i campi magnetici si bilanceranno. Pertanto, la tensione viene applicata a una parte del circuito così com'è e la corrente viene spostata sull'altra in base all'angolo di rotazione dei condensatori.
La somma di due campi magnetici crea un impulso di momenti che fa girare il rotore.
Le prestazioni del circuito creato dipendono dalle caratteristiche dei condensatori (valore di capacità e tensione consentita).
Per i motori a bassa potenza con avviamento facile al minimo, in alcuni casi è consentito utilizzare solo condensatori funzionanti. Tutti gli altri motori richiederanno un blocco di partenza.
Richiamo l'attenzione su tre parametri importanti:
- capacità;
- tensione operativa consentita;
- tipo di costruzione.
Come scegliere i condensatori in base alla capacità e alla tensione
Esistono formule empiriche che consentono di eseguire un semplice calcolo in base alla corrente e alla tensione nominali.
Tuttavia, le persone spesso si confondono riguardo alle formule. Pertanto, quando si controlla il calcolo, consiglio di tenere conto del fatto che per una potenza di 1 kilowatt è necessario selezionare una capacità di 70 microfarad per il circuito operativo. La dipendenza è lineare. Sentiti libero di usarlo.
Tutti questi metodi possono e devono essere attendibili, ma i calcoli teorici devono essere testati nella pratica. Il design specifico del motore e i carichi ad esso applicati richiedono sempre aggiustamenti.
I condensatori sono progettati per il valore di corrente massimo consentito nelle condizioni di riscaldamento del filo. Questo consuma molta elettricità.
Se il motore elettrico supera carichi di entità inferiore, è consigliabile ridurre la capacità dei condensatori. Questo viene fatto sperimentalmente durante l'installazione, misurando e confrontando le correnti in ciascuna fase con un amperometro.
Molto spesso, i condensatori carta-metallo vengono utilizzati per avviare un motore elettrico asincrono.
Funzionano bene ma hanno valutazioni basse. Quando assemblato in un banco di condensatori, il risultato è una struttura piuttosto grande, che non è sempre conveniente nemmeno per una macchina stazionaria.
Ora
L'industria produce condensatori elettrolitici di piccole dimensioni adatti al funzionamento con motori elettrici a corrente alternata.
Loro struttura interna i materiali isolanti sono adatti a funzionare sotto tensioni diverse. Per una catena funzionante è di almeno 450 volt.
Per un circuito di avviamento con condizioni di accensione a breve termine sotto carico, si riduce a 330 a causa della diminuzione dello spessore dello strato dielettrico. Questi condensatori sono di dimensioni più piccole.
Questa importante condizione deve essere ben compresa e messa in pratica. In caso contrario, i condensatori da 330 volt esploderanno durante il funzionamento prolungato.
Molto probabilmente, per un motore particolare, non sarai in grado di sbarazzartene solo con un condensatore. Dovrai assemblare la batteria utilizzando una connessione in serie e in parallelo.
A collegamento parallelo la capacità totale viene sommata, ma la tensione non cambia.
Il collegamento dei condensatori in serie riduce la capacità totale e divide tra loro la tensione applicata.
Quali tipi di condensatori possono essere utilizzati
La tensione di rete nominale è di 220 volt. Il suo valore di ampiezza è di 310 volt. Pertanto il limite minimo per il funzionamento a breve termine all'avvio è 330 V.
Una riserva di tensione fino a 450 V per i condensatori funzionanti tiene conto delle sovratensioni e degli impulsi che si creano nella rete. Questo non può essere sottovalutato e l'utilizzo di capacità con una grande riserva aumenta notevolmente le dimensioni della batteria, il che è irrazionale.
Per una catena di sfasamento, è consentito utilizzare condensatori elettrolitici polari, progettati per consentire alla corrente di fluire in una sola direzione. Il loro circuito di connessione deve contenere un resistore limitatore di corrente di diversi ohm.
Senza il suo utilizzo, falliscono rapidamente.
Prima di installare qualsiasi condensatore, è necessario verificarne la capacità effettiva con un multimetro e non fare affidamento sui contrassegni di fabbrica. Ciò è particolarmente vero per gli elettroliti: spesso si seccano prematuramente.
Schema dello sfasamento delle correnti con condensatori e induttanza: cosa non mi è piaciuto
Questo è il terzo progetto promesso nel titolo, che ho implementato due decenni fa, l'ho testato in funzione e poi l'ho abbandonato. Consente di utilizzare fino al 90% della potenza del motore trifase, ma presenta degli svantaggi. Ne parleremo più avanti.
Ho assemblato un convertitore di tensione trifase con una potenza di 1 kilowatt.
Include:
- Induttanza con reattanza induttiva da 140 Ohm;
- banco di condensatori per 80 e 40 microfarad;
- reostato regolabile da 140 Ohm con una potenza di 1000 watt.
Una fase funziona nel solito modo. Il secondo con un condensatore sposta la corrente in avanti di 90 gradi lungo la rotazione del campo elettromagnetico e il terzo con un'induttanza forma il suo ritardo dello stesso angolo.
Le correnti di tutte e tre le fasi dello statore partecipano alla creazione di un momento magnetico di sfasamento.
Il corpo farfallato doveva essere assemblato mediante una struttura meccanica in legno su molle con regolazione del traferro filettato per adeguarne le caratteristiche.
Il design del reostato è generalmente “metallico”. Ora può essere assemblato da potenti resistori acquistati in Cina.
Ho anche pensato di usare un reostato ad acqua.
Ma l'ho rifiutato: il progetto era troppo pericoloso. Per l'esperimento ho semplicemente avvolto uno spesso filo di acciaio attorno a un tubo di amianto e l'ho posato sui mattoni.
Quando ho avviato il motore della sega circolare, ha funzionato normalmente, ha resistito ai carichi applicati e ha segato normalmente blocchi abbastanza spessi.
Andrebbe tutto bene, ma il contatore si è caricato al doppio della velocità: questo convertitore assume la stessa potenza del motore. Lo starter e il filo si sono riscaldati abbastanza bene.
A causa di consumi elevati elettricità, bassa sicurezza, design complesso, non consiglio un convertitore del genere.
Precauzioni di sicurezza quando si collega un motore trifase: promemoria
I lavori di regolazione del circuito sotto tensione devono essere eseguiti da persone addestrate. La conoscenza della tubercolosi è un must.
L'uso di un trasformatore di isolamento riduce significativamente il rischio di folgorazione. Pertanto, utilizzarlo per qualsiasi lavoro di regolazione dal vivo.
Uno speciale strumento da elettricista con impugnature dielettriche non solo facilita il lavoro, ma preserva anche la salute. Non trascurarlo!
Se avete domande o notate eventuali inesattezze, utilizzate la sezione commenti.
Succede che un motore elettrico trifase cade nelle tue mani. È da tali motori che vengono realizzate seghe circolari fatte in casa, macchine smerigliatrici e vari tipi di trituratori. In generale, un buon proprietario sa cosa si può fare con esso. Ma il problema è che una rete trifase nelle case private è molto rara e non è sempre possibile installarla. Ma esistono diversi modi per collegare un motore del genere a una rete da 220 V.
Dovrebbe essere chiaro che la potenza del motore con tale connessione, non importa quanto ci provi, diminuirà notevolmente. Pertanto, una connessione a triangolo utilizza solo il 70% della potenza del motore e una connessione a stella ne utilizza ancora meno, solo il 50%.
A questo proposito, è auspicabile avere un motore più potente.
Importante! Quando si collega il motore, prestare estrema attenzione. Prenditi il tuo tempo. Quando si cambia il circuito, spegnere l'alimentazione e scaricare il condensatore con una lampada elettrica. Lavora con almeno due persone.
Quindi, in qualsiasi schema di connessione, vengono utilizzati condensatori. In sostanza, agiscono come la terza fase. Grazie ad esso, la fase a cui è collegato un terminale del condensatore si sposta esattamente quanto necessario per simulare la terza fase. Inoltre, per azionare il motore, viene utilizzata una capacità (lavorativa) e per l'avviamento ne viene utilizzata un'altra (avviamento) parallelamente a quella funzionante. Anche se questo non è sempre necessario.
Ad esempio, per un tosaerba con una lama a forma di lama affilata, sarà sufficiente un'unità da 1 kW e solo condensatori funzionanti, senza la necessità di contenitori per l'avviamento. Ciò è dovuto al fatto che il motore gira al minimo all'avvio e ha abbastanza energia per far girare l'albero.
Se prendi una sega circolare, una cappa o un altro dispositivo che mette un carico iniziale sull'albero, non puoi fare a meno di ulteriori banchi di condensatori per l'avvio. Qualcuno potrebbe dire: "perché non collegare la capacità massima in modo che non ce ne sia abbastanza?" Ma non è così semplice. Con tale connessione, il motore si surriscalderà e potrebbe guastarsi. Non rischiare la tua attrezzatura.
Importante! Qualunque sia la capacità dei condensatori, la loro tensione operativa deve essere almeno di 400 V, altrimenti non funzioneranno per molto tempo e potrebbero esplodere.
Consideriamo innanzitutto come un motore trifase è collegato a una rete a 380 V.
I motori trifase sono disponibili con tre terminali - per il collegamento solo a stella - o con sei collegamenti, con la possibilità di selezionare un circuito - stella o triangolo. Lo schema classico è visibile in figura. Qui nella foto a sinistra c'è un collegamento a stella. La foto a destra mostra come appare su un vero telaio del motore.
Si può vedere che per questo è necessario installare ponticelli speciali sui pin richiesti. Questi ponticelli vengono forniti con il motore. Nel caso in cui siano presenti solo 3 terminali, il collegamento a stella è già realizzato all'interno della carcassa del motore. In questo caso, è semplicemente impossibile modificare lo schema di collegamento dell'avvolgimento.
Alcuni dicono che lo hanno fatto per impedire ai lavoratori di rubare unità da casa per i propri bisogni. Comunque sia, tali opzioni motore possono essere utilizzate con successo per scopi di garage, ma la loro potenza sarà notevolmente inferiore a quelle collegate da un triangolo.
Schema di collegamento per un motore trifase in una rete 220V collegato da una stella.
Come puoi vedere, la tensione di 220 V è distribuita su due avvolgimenti collegati in serie, ciascuno dei quali è progettato per tale tensione. Pertanto, la potenza viene persa quasi il doppio, ma un tale motore può essere utilizzato in molti dispositivi a basso consumo.
La potenza massima di un motore da 380 V in una rete da 220 V può essere raggiunta solo utilizzando una connessione a triangolo. Oltre alle perdite di potenza minime, anche il numero di giri del motore rimane invariato. Qui ogni avvolgimento viene utilizzato per la propria tensione operativa, da qui la potenza. Lo schema di collegamento di un tale motore elettrico è mostrato nella Figura 1.
La Fig. 2 mostra un terminale con un terminale a 6 pin per la connessione a triangolo. Le tre uscite risultanti sono fornite di: fase, zero e un terminale del condensatore. La direzione di rotazione del motore elettrico dipende da dove è collegato il secondo terminale del condensatore: fase o zero.
Nella foto: un motore elettrico con solo condensatori funzionanti e nessun condensatore per l'avviamento.
Se è presente un carico iniziale sull'albero, è necessario utilizzare condensatori per l'avviamento. Si collegano in parallelo agli operatori tramite un pulsante o un interruttore al momento dell'accensione. Non appena il motore raggiunge la velocità massima, i serbatoi di avviamento devono essere scollegati dagli operatori. Se è un pulsante, lo rilasciamo semplicemente e se è un interruttore, lo spegniamo. Quindi il motore utilizza solo condensatori funzionanti. Tale connessione è mostrata nella foto.
Come selezionare i condensatori per un motore trifase utilizzandolo in una rete a 220 V.
La prima cosa che devi sapere è che i condensatori devono essere non polari, cioè non elettrolitici. È meglio utilizzare contenitori del marchio ― MBGO. Sono stati utilizzati con successo in URSS e ai nostri tempi. Resistono perfettamente alla tensione, ai picchi di corrente e agli effetti dannosi dell'ambiente.
Sono inoltre dotati di occhielli di montaggio che ti aiutano a posizionarli facilmente in qualsiasi punto del corpo del dispositivo. Sfortunatamente, ottenerli ora è problematico, ma ci sono molti altri condensatori moderni che non sono peggiori dei primi. La cosa principale è che, come accennato in precedenza, la loro tensione operativa non è inferiore a 400 V.
Calcolo dei condensatori. Capacità del condensatore di lavoro.
Per non ricorrere a lunghe formule e torturare il cervello, esiste un modo semplice per calcolare un condensatore per un motore da 380 V. Per ogni 100 W (0,1 kW) vengono prelevati 7 µF. Ad esempio, se il motore è da 1 kW, lo calcoliamo in questo modo: 7 * 10 = 70 µF. È estremamente difficile trovare una tale capacità in un barattolo ed è anche costoso. Pertanto, molto spesso i contenitori sono collegati in parallelo, ottenendo la capacità richiesta.
Capacità del condensatore di avviamento.
Questo valore viene preso in ragione di 2-3 volte maggiore della capacità del condensatore di lavoro. Va tenuto presente che questa capacità viene presa in totale con la capacità di lavoro, ovvero per un motore da 1 kW la capacità di lavoro è pari a 70 μF, moltiplicatela per 2 o 3 e ottenete il valore richiesto. Si tratta di 70-140 µF di capacità aggiuntiva - iniziale. Al momento dell'accensione è collegato a quello di lavoro e il totale è di 140-210 µF.
Caratteristiche della selezione dei condensatori.
I condensatori, sia di lavoro che di avviamento, possono essere selezionati utilizzando il metodo dal più piccolo al più grande. Selezionando così la capacità media, è possibile aggiungere e monitorare gradualmente la modalità operativa del motore in modo che non si surriscaldi e abbia sufficiente potenza sull'albero. Inoltre, il condensatore di avviamento viene selezionato aggiungendo fino a quando non si avvia senza intoppi e senza ritardi.