Categories: Articles destacats » Secrets d'electricista
Nombre de visualitzacions: 23464
Comentaris sobre l'article: 1
Connexió monofàsic d’un motor trifàsic
Els motors d’inducció s’utilitzen àmpliament a la indústria per la relativa simplicitat del disseny, el bon rendiment, la facilitat de control.
Aquests dispositius sovint cauen en mans d’un mestre domèstic i ell, que utilitza els coneixements bàsics de l’enginyeria elèctrica, connecta un motor elèctric per funcionar des d’una xarxa monofàsica de 220 volts. Sovint s’utilitza per a esmeril, processament de fusta, mòlta de gra i altres treballs senzills.
Fins i tot en màquines i mecanismes industrials individuals amb accionaments, hi ha mostres de diversos motors que poden funcionar en una o tres fases.
Molt sovint utilitzen un arrencament de condensador, com el més senzill i acceptable, tot i que aquest no és l’únic mètode conegut per la majoria d’electricistes competents.
El principi de funcionament d’un motor trifàsic
Dispositius elèctrics asincrònics industrials de sistemes de 0,4 kV estan disponibles amb tres bobinatges d'estator. Se'ls aplica tensions, desplaçades per un angle de 120 graus i provocant corrents d'una forma similar.
Per posar en marxa el motor elèctric, els corrents es dirigeixen de tal manera que creen un camp electromagnètic rotatiu total que actua òptimament sobre el rotor.
El disseny d’estator utilitzat a aquests propòsits està representat per:
1. habitatge;
2. nucli magnètic del nucli amb tres enrotllaments inclosos
3. connexions del terminal.
En la versió habitual, els cables aïllats dels enrotllaments es munten segons l’esquema d’estrelles per la instal·lació de saltadors entre els cargols terminals. A més d’aquest mètode, també hi ha una connexió anomenada triangle.
En ambdós casos, s’assigna la direcció dels enrotllaments: l’inici i el final associats al mètode d’instal·lació - el bobinat durant la fabricació.
Els enrotllaments estan numerats en números àrabs 1, 2, 3. Els seus extrems estan indicats per K1, K2, K3 i el començament - H1, H2, H3. Per a certs tipus de motors, aquest mètode de marcatge es pot canviar, per exemple, C1, C2, C3 i C4, C5, C6 o altres símbols o no s'utilitzen del tot.
Una marcada aplicació correcta simplifica la connexió de cables d'alimentació. Quan es crea una disposició de tensió simètrica als enrotllaments, es garanteix la creació de corrents nominals que assegurin un funcionament òptim del motor elèctric. En aquest cas, la seva forma en els bobinats correspon plenament a la tensió aplicada, la repeteix sense cap distorsió.
Naturalment, s’ha d’entendre que es tracta d’una afirmació purament teòrica, perquè a la pràctica els corrents superen diverses resistències, es desvien lleugerament.
La percepció visual dels processos ajuda la imatge de quantitats vectorials en el pla complex. Per a un motor trifàsic, els corrents dels enrotllaments creats per la tensió simètrica aplicada es representen de la següent manera.
Quan el motor elèctric està alimentat per un sistema de tensions amb tres angles uniformement espaiats i iguals en vectors de magnitud, els mateixos corrents simètrics flueixen en els bobinats.
Cadascun d'ells forma un camp electromagnètic, la força d'inducció del qual indueix el seu propi camp magnètic en el bobinat del rotor. Com a resultat de la interacció complexa dels tres camps de l'estator amb el camp del rotor, es crea el moviment de rotació d'aquest últim i es garanteix la creació de la màxima potència mecànica que gira el rotor.
Principis de connectar una tensió monofàsica a un motor trifàsic
Per a una connexió completa a tres bobinatges idònics estatoris, separats per un angle de 120 graus, falten dos vectors de tensió, només hi ha un.
Podeu aplicar-lo en un sol enrotllament i fer girar el rotor. Però, fer servir eficaçment aquest motor no funcionarà.Tindrà una potència de sortida molt baixa a l’eix.
Per tant, es planteja el problema de connectar aquesta fase de manera que crea un sistema simètric de corrents en diferents bobinats. És a dir, es necessita un convertidor de tensió monofàsic a trifàsic. Un problema similar es resol mitjançant diferents mètodes.
Si descartem els esquemes complexos d'instal·lacions d'inverter modernes, podem aplicar els mètodes comuns següents:
1. ús de l’inici del condensador;
2. l’ús de sufocacions, resistències inductives;
3. la creació de diverses direccions de corrents a les bobinacions;
4. Un mètode combinat amb la igualació de les resistències de fase per a la formació de les mateixes amplituds als corrents.
Examinar breument aquests principis.
Desviació actual en passar per una capacitança
El llançament del condensador més practicat, que permet desviar el corrent en un dels bobinatges connectant la resistència capacitiva, quan el corrent està a 90 graus per davant del vector de tensió aplicat.
Com a condensadors, s’utilitzen generalment construccions en paper metàl·lic de la sèrie MBGO, MBGP, KBG i similars. Els electròlits no són adequats per passar corrent altern, explotar ràpidament i els esquemes per al seu ús són notables per la seva complexitat i baixa fiabilitat.
En aquest circuit, el corrent es diferencia en angle respecte al valor nominal. Desvia només 90 graus, no arribant als 30sobre (120-90=30).
Desviació actual en passar per inductància
La situació és similar a l’anterior. Només aquí el corrent retarda la tensió pels mateixos 90 graus i en manquen trenta. A més, el disseny de l’inductor no és tan senzill com el d’un condensador. S'ha de calcular, muntar, ajustar a les condicions individuals. Aquest mètode no està estès.
Quan s'utilitzen condensadors o bombes, els corrents dels enrotllaments del motor no arriben a l'angle requerit pel sector de trenta graus, mostrat en vermell a la imatge, que ja genera pèrdues d'energia augmentades. Però cal posar-s’hi.
Interfereixen amb la creació d’una distribució uniforme de les forces d’inducció i creen un efecte inhibidor. És difícil valorar amb precisió el seu efecte, però amb una senzilla aproximació a la divisió dels angles, s’obté una pèrdua del 25% (25/120 = 1/4). Tanmateix, és possible pensar-ho?
Desviació de corrent aplicant tensió de polaritat inversa
Al circuit estrella, és habitual connectar un fil de tensió de fase a l’entrada del bobinat, i un fil neutre al seu extrem.
Si dos se separen per 120sobre fase per aplicar el mateix voltatge, però per separar-los, i en el segon per invertir la polaritat, els corrents canviaran en un angle entre si. Formaran camps electromagnètics de diferents direccions, afectant la potència generada.
Només amb aquest mètode s’obté la desviació d’angles dels corrents per un valor petit - 30sobre.
Aquest mètode s’utilitza en casos individuals.
Mètodes per a l’ús complex de condensadors, inductàncies, reversió de polaritat dels enrotllaments
Els primers tres mètodes enumerats no permeten crear cap desviació òptimament simètrica dels corrents. Sempre hi ha una inclinació en l’angle respecte al circuit estacionari previst per a una font d’alimentació trifàsica d’alt grau. Degut a això, la formació de moments oposats que inhibeixen la promoció redueixen l’eficiència.
Per tant, els investigadors van realitzar nombrosos experiments basats en diferents combinacions d’aquests mètodes per tal de crear un convertidor que proporcioni la màxima eficàcia del motor trifàsic. Aquests esquemes amb una anàlisi detallada dels processos elèctrics es proporcionen a la literatura educativa especial. El seu estudi augmenta el nivell de coneixements teòrics, però en la seva majoria rarament s'apliquen a la pràctica.
Una bona imatge de la distribució de corrents es crea al circuit quan:
1. La fase de bobinatge directe s'aplica a un bobinat;
2. la tensió es connecta al segon i tercer bobinaments mitjançant un condensador i un inductor, respectivament;
3. A l'interior del circuit del convertidor, les amplituds dels corrents s'igualen seleccionant reactàncies amb compensació de desequilibri mitjançant resistències actives.
Voldria parar atenció al tercer punt, al qual molts electricistes no donen importància. Simplement, fixeu-vos en la imatge següent i feu una conclusió sobre la possibilitat de gir uniforme del rotor amb una aplicació simètrica de forces del mateix i de magnitud diferent a aquesta.
El mètode complex permet crear un esquema força complex. S’aplica molt poques vegades a la pràctica. A continuació, es mostra una de les opcions per a la seva implementació per a un motor elèctric d'1 kW.
Per convertir el convertidor, heu de crear un accelerador complicat. Això requereix temps i recursos materials.
També es presentaran dificultats a l’hora de cercar la resistència R1, que funcionarà amb corrents superiors als 3 amperis. Ha de:
-
tenen una potència superior a 700 watts;
-
refredar bé;
-
aïllar-se de forma fiable de les parts vives.
Hi ha diverses dificultats més tècniques que caldrà superar per crear un convertidor de tensió trifàsic com aquest. Tot i això, és força versàtil, permet connectar motors amb una potència de fins a 2,5 quilowatts, assegura el seu funcionament estable.
Així doncs, el problema tècnic de connectar un motor asíncron trifàsic a una xarxa monofàsica es resol mitjançant la creació d'un circuit convertidor complex. Tanmateix, no va trobar una aplicació pràctica per un simple motiu pel qual és impossible desfer-se del consum excessiu d'electricitat del convertidor.
La potència despesa en crear un circuit de tensió trifàsic amb un disseny superior a almenys una vegada i mitja a les necessitats del propi motor elèctric. Al mateix temps, les càrregues totals creades pel cablejat de l’alimentació són comparables al treball de les velles màquines de soldadura.
El comptador elèctric, a les delícies dels venedors d’electricitat, comença ràpidament a transferir diners de la cartera de l’habitatge domèstic al compte de l’organització subministradora d’energia i als propietaris no els agrada gens. Com a resultat, la complicada solució tècnica per crear un bon convertidor de tensió va resultar innecessària per a un ús pràctic a la llar i també a les empreses industrials.
4 conclusions finals
1. Tècnicament és possible utilitzar una connexió monofàsica d’un motor trifàsic. Per fer-ho, es van crear molts circuits diferents amb base elemental diferent.
2. Aplicar pràcticament aquest mètode per al funcionament a llarg termini de les unitats de conducció en màquines i mecanismes industrials no és pràctic a causa de la gran pèrdua de consum d’energia creada per processos externs que comporten una baixa eficiència del sistema i un augment de costos de material.
3. A casa, l’esquema es pot utilitzar per realitzar treballs a curt termini sobre mecanismes no responsius. Aquests dispositius poden funcionar durant molt de temps, però al mateix temps, el pagament de l’electricitat augmenta significativament, i no es proporciona la potència d’una unitat de treball.
4. Per a un funcionament eficient d’un motor d’inducció, és millor utilitzar una xarxa d’alimentació trifàsica completa. Si això no és possible, és millor abandonar aquesta empresa i adquirir-la motor elèctric monofàsic especial potència adequada.
Vegeu també aquest tema:Esquemes típics de connexió de tres fases a una xarxa monofàsica
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: