Jak wybrać kondensator do uruchomienia silnika?

Jeśli istnieje potrzeba podłączenia asynchronicznego trójfazowego silnika elektrycznego do domowej sieci, może pojawić się problem - wydaje się, że jest to absolutnie niemożliwe. Ale jeśli znasz podstawy elektrotechniki, to możesz podłączyć kondensator, aby uruchomić silnik w sieci jednofazowej. Istnieją jednak również opcje połączeń nie będące kondensatorami, należy je również uwzględnić przy projektowaniu instalacji z silnikiem elektrycznym.

Proste sposoby podłączenia silnika elektrycznego

Najprostszy sposób podłączenia silnika do przetwornicy częstotliwości. Istnieją modele tych urządzeń, które przekształcają napięcie jednofazowe w trójfazowe. Zaleta tej metody jest oczywista - nie ma strat mocy w silniku elektrycznym. Ale koszt takiego przetwornica częstotliwości dość wysoka - najtańsza kopia będzie kosztować 5-7 tysięcy rubli.

Istnieje jeszcze inna metoda, która jest rzadziej wykorzystywana - użycie trójfazowego uzwojenia asynchronicznego do konwersji napięcia. W tym przypadku cała struktura będzie znacznie większa i bardziej masywna. W związku z tym łatwiej będzie obliczyć, które kondensatory są potrzebne do uruchomienia silnika elektrycznego i zainstalować je, podłączając zgodnie ze schematem. Najważniejsze, żeby nie stracić siły, ponieważ praca mechanizmu będzie znacznie gorsza.

Cechy obwodu z kondensatorami

Uzwojenia wszystkich trójfazowych silników elektrycznych można łączyć według dwóch schematów:

1. "Gwiazda" - podczas gdy końce wszystkich zwojów są połączone w jednym punkcie. Początek uzwojeń jest połączony z siecią zasilającą.
2. "Trójkąt" - początek uzwojenia połączony jest z końcem sąsiedniego. W wyniku tego punkty połączenia dwóch uzwojeń są podłączone do sieci zasilającej.

Wybór obwodu zależy od tego, ile napięcia zasila silnik. Zwykle po podłączeniu do sieci prąd przemienny Uzwojenia 380 V są połączone w "gwiazdę", a podczas pracy pod napięciem 220 V - w "trójkącie".

Na powyższym rysunku:

a) schemat połączeń "gwiazda";

b) schemat połączeń "trójkąt".

Ponieważ w sieci jednofazowej wyraźnie brakuje pojedynczego kabla zasilającego, trzeba go sztucznie wykonać. W tym celu stosuje się kondensatory, które przesuwają fazę o 120 stopni. Są to kondensatory robocze, które okazują się niewystarczające przy rozruchu silników elektrycznych o mocy powyżej 1500 watów. Aby uruchomić potężne silniki, konieczne będzie dodatkowo dodanie kolejnego zbiornika, który ułatwi pracę podczas startu.

Kondensator roboczy kondensatora

Aby dowiedzieć się, jakie kondensatory są potrzebne do uruchomienia silnika podczas pracy w sieci 220 V, należy użyć następujących formuł:

1. Po podłączeniu zgodnie ze schematem "gwiazda" C (slave) = (2800 * I1) / U (sieć) .
2. Po podłączeniu do "trójkąta" C (slave) = (4800 * I1) / U (sieć) .

Natężenie prądu I1 można zmierzyć niezależnie za pomocą szczypiec. Ale możesz użyć następującej formuły: I1 = P / (1.73 · U (sieć) · cosφ · η).

Wartość mocy P, napięcie zasilania, współczynnik mocy cosφ, sprawność η można znaleźć na etykiecie, która jest nitowana na obudowie silnika.

Uproszczona wersja obliczeń roboczego kondensatora

Jeśli wszystkie te formuły wydają ci się nieco skomplikowane, możesz użyć ich uproszczonej wersji: C (slave) = 66 * P (engine).

A jeśli uprościsz maksymalne obliczenia, to na każde 100 watów mocy silnika elektrycznego wymagana jest pojemność około 7 μF. Innymi słowy, jeśli masz silnik o mocy 0,75 kW, potrzebujesz kondensatora roboczego o pojemności co najmniej 52,5 mikrofaradów. Po selekcji należy zmierzyć prąd, gdy silnik pracuje - jego wartość nie powinna przekraczać dopuszczalnych wartości.

Kondensator rozruchowy

W takim przypadku, jeśli silnik jest poddawany dużym obciążeniom lub jego moc jest większa niż 1500 W, nie wystarczy wykonać przesunięcie fazowe. Będziesz musiał wiedzieć, ile więcej kondensatorów potrzeba, aby uruchomić silnik elektryczny o mocy 2,2 kW i większej. Rozrusznik jest połączony równolegle z robotnikiem, ale tylko on jest wyłączony z obwodu po osiągnięciu prędkości jałowej.

Kondensatory rozruchowe muszą zostać odłączone - w przeciwnym razie zachodzi nierównomierność faz i przegrzanie silnika. Początkowy kondensator powinien być 2,5-3 razy większy niż kondensator roboczy. Jeśli uważasz, że silnik wymaga 80 mikrofaradów do normalnej pracy, musisz podłączyć kolejne 240 mikrofaradowych kondensatorów, aby rozpocząć. W sprzedaży trudno jest znaleźć kondensatory o takiej pojemności, więc musisz nawiązać połączenie:

1. Po dodaniu równoległych zbiorników napięcie robocze pozostaje takie, jak wskazano na elemencie.
2. Dzięki połączenie szeregowe napięcia są dodawane, a całkowita pojemność będzie C (całkowita) = (C1 * C2 * .. * CX) / (C1 + C2 + .. + CX) .

Zaleca się instalowanie kondensatorów rozruchowych w silnikach elektrycznych o mocy powyżej 1 kW. Lepiej jest nieco obniżyć poziom mocy, aby zwiększyć stopień niezawodności.

Jakiego rodzaju kondensatorów użyć

Teraz już wiesz, jak wybrać kondensator do uruchomienia silnika podczas pracy w AC 220 V. Po zliczeniu pojemności można przejść do wyboru określonego rodzaju elementów. Zaleca się stosowanie tego samego rodzaju elementów, co elementy robocze i początkowe. Kondensatory papieru dobrze się prezentują, ich oznaczenia są następujące: MBGP, MPGO, MBGO, KBP. Możesz także użyć obcych elementów, które są zainstalowane w zasilaczach komputerowych.

Na wypadek jakiegokolwiek kondensatora musi wskazywać napięcie robocze i pojemność. Jedną z wad elementów z papieru jest to, że mają one duże wymiary, w związku z czym do działania silnego silnika wymagana jest raczej duża bateria elementów. Znacznie lepiej jest stosować kondensatory obce, ponieważ mają one mniejsze rozmiary i większą pojemność.

Zastosowanie kondensatorów elektrolitycznych

Można nawet użyć kondensatorów elektrolitycznych, ale mają one pewną funkcję - muszą działać ze stałym prądem. Dlatego, aby zainstalować je w projekcie, będziesz musiał użyć diody półprzewodnikowe. Bez nich stosowanie kondensatorów elektrolitycznych jest niepożądane - mają tendencję do eksplozji.

Ale nawet jeśli zainstalujesz diody i rezystory, nie zagwarantujesz całkowitego bezpieczeństwa. Jeśli półprzewodnik ulegnie przebiciu, prąd zmienny przepłynie do kondensatorów, w wyniku czego nastąpi eksplozja. Nowoczesna podstawa elementarna pozwala na stosowanie wysokiej jakości produktów, takich jak kondensatory polipropylenowe do pracy na prądzie przemiennym o oznaczeniu CBB.

Na przykład oznaczenie elementów SVV60 mówi, że kondensator ma konstrukcję w cylindrycznej obudowie. Ale SVV61 ma prostokątny korpus. Elementy te działają pod napięciem 400 ... 450 V. Dzięki temu można je bez problemu zastosować w konstrukcji dowolnej aparatury wymagającej podłączenia asynchronicznego trójfazowego silnika elektrycznego do sieci domowej.

Napięcie robocze

Należy wziąć pod uwagę jeden ważny parametr kondensatorów - napięcie robocze. Jeśli użyjesz kondensatorów, aby uruchomić silnik z bardzo dużym napięciem, zwiększy to rozmiar konstrukcji. Ale jeśli zastosujesz elementy zaprojektowane do pracy przy niższym napięciu (na przykład 160 V), to spowoduje to szybką awarię. Aby kondensatory działały normalnie, konieczne jest, aby ich napięcie robocze było około 1,15 razy większe niż w sieci.

Musisz wziąć pod uwagę jedną cechę - jeśli używasz kondensatorów papierowych, to podczas pracy w obwodach prądu przemiennego ich napięcie należy zmniejszyć dwukrotnie. Innymi słowy, jeżeli ciało wskazuje, że element jest zaprojektowany dla napięcia 300 V, to ta charakterystyka ma znaczenie dla prądu stałego. Taki element może być stosowany w obwodzie prądu przemiennego o napięciu nieprzekraczającym 150 V. Dlatego lepiej jest pisać baterie z kondensatorów papierowych, których całkowite napięcie wynosi około 600 V.

Podłączanie silnika elektrycznego: praktyczny przykład

Załóżmy, że masz elektryczny silnik asynchroniczny Typ zaprojektowany do podłączenia do prądu przemiennego z trzema fazami. Moc - 0,4 kW, typ silnika - AOL 22-4. Główne cechy połączenia:

1. Moc - 0,4 kW.
2. Zasilanie - 220 V.
3. Obecny podczas pracy z sieci trójfazowej wytwarza 1,9 A.
4. Uzwojenia silnika są połączone zgodnie ze schematem "gwiazda".

Pozostaje teraz obliczyć kondensatory do rozruchu silnika. Moc silnika jest stosunkowo niewielka, więc aby móc go używać w sieci domowej, wystarczy podnieść kondensator roboczy, nie ma potrzeby uruchamiania go. Używając wzoru, obliczyć pojemność kondensatora: C (slave) = 66 * P (silnik) = 66 * 0,4 = 26,4 μF.

Możesz użyć bardziej złożonych formuł, wartość pojemności będzie się nieco różnić od tej. Ale jeśli nie ma odpowiedniego kondensatora, musisz podłączyć kilka elementów. Przy równoległym połączeniu rozwija się pojemność.

Zwróć uwagę

Teraz już wiesz, jakie kondensatory najlepiej jest uruchamiać. Ale moc spadnie o około 20-30%. Jeśli uruchomi się prosty mechanizm, nie będzie to odczuwalne. Prędkość obrotowa wirnika pozostanie prawie taka sama, jak wskazana w paszporcie. Należy zauważyć, że jeżeli silnik jest przeznaczony do pracy w sieci 220 i 380 V, to jest on włączany w sieci domowej tylko wtedy, gdy uzwojenia są połączone w trójkąt. Uważnie przeczytaj etykietę, jeśli zawiera ona tylko oznaczenie schematu "gwiazda", wtedy praca w sieci jednofazowej będzie musiała dokonać zmian w projekcie silnika elektrycznego.