Connexió d’un motor trifàsic a una xarxa domèstica

El mètode més senzill i més utilitzat que assegura el funcionament d’un motor elèctric trifàsic des d’una xarxa domèstica és connectar un dels seus enrotllaments mitjançant un condensador de canvi de fase.

L'article tracta detalladament els problemes de càlcul de la potència del motor i la capacitança del condensador per a diversos esquemes de commutació.

Per calcular la potència del motor i la capacitat del condensador, calen les dades següents: potència N en quilowatts, corrent I en amperis, eficiència.

Aquestes dades es troben a l’etiqueta de cada motor.

Normalment, es donen dos corrents a l'etiqueta: per a l'estrella i per al triangle. Heu d’agafar un corrent per l’estrella. Extreurem d'altres dades d'ells: Na = 1000 * N / (3 * eficiència), W - la potència activa del bobinat,

Z = U / I, ohm - impedància de la bobinada,

U = 220 V - tensió entre els bobinats,

R = Na / I2, ohm - resistència activa del bobinat. Aquesta resistència no pot ser mesurada per un provador i no la veuràs en desmuntar el motor. De forma explícita, no ho és. Només apareix a la feina. Realitzant treballs, el motor consumeix energia activa. És convenient suposar que aquesta energia s’allibera sobre aquesta resistència.

ohm

- resistència inductiva del bobinat. Només es pot calcular. NO intenteu mesurar-lo tal com es mesura inductància de la bobina. Depèn d'una forma complexa de la interacció del camp magnètic del rotor amb el camp magnètic de l'estator.

Xc és la capacitança en ohms. És ell qui buscarem.

C és la capacitat del condensador en microfarads. La trobarem a partir de la fórmula C = 3183 / Xc

Nm és la potència d’una connexió monofàsica, watts.

Per obtenir un exemple numèric, agafeu un motor amb aquestes dades. N = 3, I = 6,94, U = 220, KPD = 0,819

Connexió del motor segons l’esquema “estrella”.

Diré de seguida que la connexió segons aquest esquema va acompanyada de la major pèrdua de potència. Sí, només en alguns motors la "estrella" es munta a fons. Hem de posar-nos en contacte amb aquesta realitat. La màxima potència s’aconsegueix amb un tanc amb resistència -

En el nostre exemple, Nm = 760,6 watts.

Connexió del motor segons l'esquema "estelada estelada 1"

El condensador s’inclou a la branca amb un bobinatge.

Potència màxima i resistència corresponent:

Nm = 2.064 watts.

Cal destacar que el corrent de la branca amb condensador supera significativament el nominal. Es pot evitar duplicant la resistència. Les fórmules adoptaran la forma:

Nm = 1.500 watts.

Com podeu veure, la potència disminueix notablement.

Connexió del motor segons l'esquema "estelada estelada 2"

El condensador s’inclou a la branca amb dos enrotllaments. Potència màxima i resistència corresponent:

Nm = 1.782 watts

Connexió del motor segons el "triangle".

Potència màxima i resistència corresponent:

Nm = 2.228 watts

Tanmateix, el corrent a la branca amb un condensador és superior al nominal. Per evitar-ho, heu d’augmentar la capacitança una vegada i mitja. La pèrdua d’energia és extremadament petita.

Nm = 2 185 W

Fig. 1. Esquemes de connexió d’un motor trifàsic a una xarxa domèstica

Vegeu també aquest tema:Esquemes típics de connexió d’un motor trifàsic a una xarxa monofàsica

Comments

[#1 Alexander (Alex Gal)]

Malauradament, l’article és extremadament analfabeta en termes teòrics.

1. Per començar, el poder actiu sempre es denota amb el llatí "P", no "N". Respectant la notació acceptada, no cal que indiqueu "Na", de manera que quedarà clar que el que s'entén està actiu.

2Per calcular la potència activa, no cal l'eficiència del motor, sinó cos phi. I si decidiu que no és actiu, però sí un poder útil (d’actiu), haureu d’escriure això:

Rpol = eficiència * Ra

3.

Extreurem d'altres dades d'ells: Na = 1000 * N / (3 * eficiència), W - la potència activa del bobinat,

No és la potència activa del bobinatge, però (donat el que precedeix) útil potència d’una fase. El bobinatge d’un motor trifàsic és trifàsic, de manera que en la fórmula es parla d’una sola fase i no del bobinatge complet.

R = Na / I2, ohm - resistència activa del bobinat. Aquesta resistència no pot ser mesurada per un provador i no la veuràs en desmuntar el motor. De forma explícita, no ho és.

No sé què es calcula aquí, perquè no veig què és I2. No pot ser actiu resistència al bobinat. És precisament la resistència activa del bobinat la que pot mesurar fàcilment un provador. Un tester ordinari no mesura la resistència total i inductiva d’un bobinat, però la resistència activa és fàcil.

4. De fet, no vaig mirar les fórmules perquè no veig gaire sentit. Es poden donar molt més fàcil :). Per exemple, per a l’esquema núm. 1 (estrella), la fórmula de selecció de capacitat s’assembla a aquesta:

Slave.nom = 2800 * (Inom / U) μF

per a l'esquema núm. 2:

Amb slave.nom = 4800 * (Inom / U)

on U és la tensió de xarxa, en aquest cas 220V. Existeixen les mateixes fórmules per als esquemes restants.

5. L’article no indica el paper de la capacitat d’inici. I de vegades és molt important si el motor s’engega sota càrrega o si el motor és d’alta velocitat, per exemple a 3000 rpm. En aquest cas, en el moment de la posada en marxa, cal connectar la capacitat inicial i addicional a la capacitat de treball i desconnectar-la després que el motor no tingui problemes. La seva capacitat sol ser 2-3 vegades més que la de treball.

6. A l’article sobre això mitjançant fórmules :), un suggeriment subtil ... i diré segur: en principi, seleccioneu precisament la capacitat per al motor particular que hem escollit impossible. Només podeu escollir la capacitat òptima per a una càrrega mitjana a l’eix del motor. És a dir, la capacitat depèn directament de la càrrega de l’eix actual. I si (com a la foto) utilitzem el motor com a màquina esglaonadora, hem d’entendre que la capacitat calculada serà òptima per a una càrrega completa a l’eix del motor, a les pauses hi haurà gairebé una operació sense càrrega i augment de corrent amb el sobreescalfament del motor. Ho dic al fet que la precisió dels càlculs només té un paper en el cas d’una càrrega constant i prou gran al motor.

7. L’article tampoc diu res sobre l’elecció d’un circuit de commutació (estrella o triangle). I aquí també hi ha l’oportunitat d’experimentar. En principi, per maximitzar la potència d’un motor trifàsic, heu de mirar la placa del motor: un diagrama de les seves connexions i tensions. Si el motor és de 220/380, s'ha de connectar a un triangle en una xarxa monofàsica. Si el motor està indicat 127/220 (també n’hi ha), doncs a l’estrella. Podeu engegar l'estel i el motor 220/380, mentre que la seva potència es perd sensiblement, però per a un motor inicialment potent i una petita càrrega, els corrents inicials també disminuiran significativament.

Bé, al final, com és habitual :), aconsellaré un llibre per a aquells que voldrien entendre amb més detall amb aquesta pregunta N.D. Toroptsev "Motor asíncron trifàsic en un circuit de commutació monofàsic amb condensador." Electrician Library Series, número 611, 1988 Disponible en línia a djvu.