Ako spustiť trojfázový asynchrónny motor z jednofázová sieť?

Najjednoduchší spôsob, ako začať trojfázový motor ako jednofázový, je založený na pripojení jeho tretieho vinutia cez fázový posúvač. Takýmto zariadením môže byť aktívny odpor, indukčnosť alebo kondenzátor.

Pred pripojením trojfázového motora k jednofázovej sieti sa musíte uistiť, že menovité napätie jeho vinutí zodpovedá menovitému napätiu siete. Asynchrónny trojfázový motor má tri statorové vinutia. Podľa toho musí byť v svorkovnici vyvedených 6 svoriek na pripojenie napájacieho zdroja. Ak otvoríte svorkovnicu, uvidíme bórový motor. Na bóre sú vyvedené 3 vinutia motora. Ich konce sú pripojené k svorkám. Napájanie motora je pripojené k týmto svorkám.

Každé vinutie má začiatok a koniec. Začiatky vinutí sú označené ako C1, C2, C3. Konce vinutí sú označené C4, C5, C6. Na kryte svorkovnice uvidíme obvod na pripojenie motora do siete pri rôznych napájacích napätiach. Podľa tejto schémy musíme pripojiť vinutia. Tie. ak motor umožňuje použitie napätí 380/220, potom pre pripojenie k jednofázovej sieti 220V je potrebné prepnúť vinutia do obvodu „trojuholník“.

Ak jeho schéma pripojenia umožňuje 220/127 V, musí byť pripojená k jednofázovej 220 V sieti podľa schémy „hviezda“, ako je znázornené na obrázku.

Obvod so štartovacím aktívnym odporom

Na obrázku je znázornený obvod jednofázové spínanie trojfázový motor s rozbehovým aktívnym odporom. Tento obvod sa používa iba v motoroch s nízkym výkonom, pretože rezistor stráca veľké množstvo energie vo forme tepla.

Najpoužívanejšie obvody s kondenzátormi. Na zmenu smeru otáčania motora je potrebné použiť spínač. V ideálnom prípade je pre normálnu prevádzku takéhoto motora potrebné, aby sa kapacita kondenzátora menila v závislosti od rýchlosti. Takáto podmienka je však dosť ťažké splniť, preto sa zvyčajne používa dvojstupňová schéma riadenia pre asynchrónny elektromotor. Na ovládanie mechanizmu poháňaného takýmto motorom sa používajú dva kondenzátory. Jeden sa pripojí až pri rozbehu a po skončení rozbehu sa odpojí a zostane len jeden kondenzátor. Zároveň dochádza k výraznému poklesu užitočná sila na hriadeli až do 50 ... 60% menovitého výkonu pri pripojení k trojfázovej sieti. Tento štart motora sa nazýva štart kondenzátora.

Pri použití štartovacích kondenzátorov je možné zvýšiť štartovací moment až na Mp / Mn = 1,6-2. To však výrazne zvyšuje kapacitu štartovacieho kondenzátora, čo zvyšuje jeho veľkosť a náklady na celé zariadenie na fázový posun. Na dosiahnutie maximálneho rozbehového momentu je potrebné zvoliť hodnotu kapacity z pomeru Xc=Zk, t.j. kapacita sa rovná odporu skrat jedna fáza statora. Vzhľadom na vysoké náklady a veľkosť celého zariadenia na fázový posun sa spúšťanie kondenzátora používa len vtedy, keď je potrebný veľký rozbehový moment. Na konci štartovacieho obdobia musí byť štartovacie vinutie odpojené, inak sa štartovacie vinutie prehreje a vyhorí. Ako štartovacie zariadenie možno použiť indukčnú tlmivku.

Trojfázový štart indukčný motor z jednofázovej siete, cez frekvenčný menič

Na spustenie a riadenie trojfázového asynchrónneho motora z jednofázovej siete môžete použiť frekvenčný menič napájaný z jednofázovej siete. Štrukturálna schéma takýto prevodník je znázornený na obrázku. Spustenie trojfázového asynchrónneho motora z jednofázovej siete pomocou frekvenčného meniča je jedným z najsľubnejších. Preto je to on, kto sa najčastejšie používa v novom vývoji riadiacich systémov pre nastaviteľné elektrické pohony. Jeho princíp spočíva v tom, že zmenou frekvencie a napájacieho napätia motora je možné v súlade so vzorcom meniť jeho otáčky.

Samotný prevodník pozostáva z dvoch modulov, ktoré sú zvyčajne uzavreté v jednom kryte:
- riadiaci modul, ktorý riadi činnosť zariadenia;
- výkonový modul, ktorý napája motor elektrickou energiou.

Použitie frekvenčného meniča na spustenie trojfázového asynchrónneho motora. umožňuje výrazne znížiť štartovací prúd, pretože elektromotor má pevný vzťah medzi prúdom a krútiacim momentom. Okrem toho je možné hodnoty štartovacieho prúdu a krútiaceho momentu nastaviť v pomerne veľkých medziach. Okrem toho pomocou frekvenčného meniča môžete nastaviť otáčky motora a samotného mechanizmu a zároveň znížiť významnú časť strát v mechanizme.

Nevýhody použitia frekvenčného meniča na spustenie trojfázového asynchrónneho motora z jednofázovej siete: pomerne vysoké náklady na samotný menič a periférií jemu. Výskyt nesínusového rušenia v sieti a zníženie kvality siete.

otázka: Čo je to barno elektromotora a ako znamená skratka BARNO?

odpoveď:

BARNO

Skratka - Block Distribution Start Windings. Správnejšie by bolo povedať škatuľku záverov.

BRNO

Keď sa v literatúre o elektrotechnike alebo na fórach stretnete s pojmami ako „brno elektromotora“, dekódovanie sa stáva fascinujúcim exkurzom do histórie vývoja elektrotechniky.

Okamžite treba povedať, že teraz sa tento výraz používa veľmi zriedka.

Môžete to počuť od starších elektrikárov zo starej školy, ktorí sa oháňajú týmto slovom, pričom vopred vedia, že je nepravdepodobné, že by im porozumeli tí, ktorých oslovujú. Ale dáva im to možnosť „učiť mládež“.

Technická verzia pôvodu názvu

Pokiaľ ide o pôvod tohto pojmu, existujú dve verzie, z ktorých každá je celkom vierohodná.

Podľa prvej, najbežnejšej, je brno skratka, ktorá znamená „ blok odpojenia (alebo distribúcie) začiatku vinutia“. Takéto dekódovanie je celkom prijateľné, keďže pod pojmom „motor brno“ sa rozumie svorkovnica inštalovaná na jeho tele a v nej sú svorky koncov vinutí motora určitým spôsobom spojené (rozpojené).

Historicko-lingvistická verzia

Podľa druhej verzie pojem pochádza z názvu „narodený alebo narodený“.

Slovník Brockhaus a Efron o tom hovorí: „Borns (inak nazývané terminály) - v elektrotechnike znamenajú medené svorky na upevnenie drôtov (vodičov, drôtov) na dynamoelektrických strojoch a iných elektrických spotrebičoch. Ak vezmeme túto verziu ako hlavnú, potom sa vyjasnia ďalšie výslovnosti názvu svorkovnice - „brno elektromotora“ alebo „bórová skriňa“.

Termín brno

RBR elektromotora je svorkovnica, v ktorej sú zapojené svorky vinutí asynchrónneho elektromotora. Spôsob, akým sú tieto kolíky spojené, určuje schému, podľa ktorej bude motor pripojený - hviezda alebo trojuholník.

Výber spínacieho obvodu závisí od konštrukcie motora a napájacieho napätia. Konštrukčne sú v súčasnosti vyrábané domáce motory určené na pripojenie k trojfázová sieť 220/380 V podľa schémy "hviezda". Po zvážení všetkých možností dostaneme nasledovné:

Sieť 127/220 V (štandard používaný v ZSSR do 60. rokov a takmer sa nezachoval) - moderné motory sú zapojené do trojuholníka.

sieť 220/380 (230/400) V (vyrábané v západnej Európe) - do našich sietí sú pripojené len trojuholníkom;

Jednofázová sieť 220 V - pri pripojení trojfázového asynchrónneho elektromotora k jednofázovej sieti pomocou kondenzátorov sú vinutia spojené do trojuholníka.

V ojedinelých prípadoch sa využíva kombinované pripojenie do siete 220/380 V, kedy sa pri rozbehu na zníženie rozbehových prúdov zapína motor hviezdou a po nastavení statora a otáčok sa prepne na trojuholník.V tomto prípade sú konce vinutí vyvedené do rozvádzača a brno sa nepoužíva.

Bez ohľadu na pôvod výrazu „brno“ alebo jeho variantov „barno“ alebo „born“, – rozprávame sa o svorkovnicu elektromotora, v ktorej sa spínajú konce vinutí.

Keď sa v elektrotechnickej literatúre alebo na odborných fórach stretnete s pojmami ako „brno elektromotora“, dekódovanie sa stáva fascinujúcim exkurzom do histórie vývoja elektrotechniky. Okamžite treba povedať, že teraz sa tento výraz používa veľmi zriedka. Môžete to počuť iba od starších elektrikárov starej školy, ktorí sa týmto slovom oháňajú, vediac vopred, že je nepravdepodobné, že by im porozumeli tí, ktorých oslovujú. To im však dáva príležitosť „učiť mládež“ a zároveň zariadiť neplánovanú prestávku na fajčenie.

Technická verzia pôvodu názvu

Pokiaľ ide o pôvod tohto pojmu, existujú dve verzie, z ktorých každá je celkom vierohodná. Podľa prvého, najbežnejšieho, brno je skratka, ktorá znamená "blok na odpojenie (alebo rozvod) začiatku vinutia." Takéto dekódovanie vyzerá celkom prijateľne, keďže pod pojmom „motor brno“ sa označuje svorkovnica inštalovaná na jeho tele av nej sú svorky koncov vinutí motora určitým spôsobom spojené (rozpojené).

Je možné, že dôvodom vzniku takého zvláštneho názvu pre ruský jazyk bolo nadmerné nadšenie pre skratky v 20-30 rokoch, keď došlo k „elektrizácii celej krajiny“. Názov „GOELRO“ je mimochodom tiež skratkou – „Štátny plán elektrifikácie Ruska“.

Historicko-lingvistická verzia

Podľa druhej verzie pojem pochádza z názvu „narodený alebo narodený“. Slovník Brockhaus a Efron o tom hovorí: „Borns (inak nazývané terminály) - v elektrotechnike znamenajú medené svorky na upevnenie drôtov (vodičov, drôtov) na dynamoelektrických strojoch a iných elektrických spotrebičoch. Ak vezmeme túto verziu ako hlavnú, potom sa vyjasnia ďalšie výslovnosti názvu svorkovnice - „tyč elektrického motora“ alebo „bórová skrinka“.

Termín brno

Takže s etymológiou je všetko neurčité, ale s elektrotechnikou je všetko jednoduché a jasné. Brno elektromotora je svorkovnica, v ktorej sú zapojené svorky vinutí asynchrónneho elektromotora. Spôsob prepojenia týchto záverov určí schému, podľa ktorej to bude pripojte motor - hviezda alebo trojuholník. Výber spínacieho obvodu závisí od konštrukcie motora a napájacieho napätia. Štrukturálne sú v súčasnosti vyrábané domáce motory určené na pripojenie k trojfázovej sieti 220/380 V podľa schémy "hviezda". Po zvážení všetkých možností dostaneme nasledovné:

• sieť 127/220 V (štandard používaný v ZSSR do 60. rokov a takmer nezachovaný) - moderné motory sú zapojené do trojuholníka;
• Sieť 220/380 (230/400) V - menovité zapojenie - hviezda;
• Elektromotory 400/690 V (vyrábané v západnej Európe) - do našich sietí sú zapojené len trojuholníkom;
• Jednofázová sieť 220 V - pri pripojení trojfázového asynchrónneho elektromotora k jednofázovej sieti pomocou kondenzátorov sú vinutia spojené do trojuholníka.

V ojedinelých prípadoch sa využíva kombinované pripojenie do siete 220/380 V, kedy sa pri štartovaní na zníženie štartovacích prúdov rozbehne motor hviezdou a po naštartovaní a zrýchlení prejde do trojuholníka. V tomto prípade sú konce vinutí vyvedené do riadiacej skrine a ovládací panel sa nepoužíva.

Bez ohľadu na pôvod pojmu „brno“, alebo jeho variantov „barno“ a „born“, hovoríme o svorkovnici elektromotora, v ktorej sa spínajú konce vinutí. Ako je zrejmé z vyššie uvedeného zoznamu možností pripojenia, takéto prepínanie je potrebné pri prevádzke elektromotorov v rôznych režimoch.

Elektromotory sú najpoužívanejšie elektrické stroje na svete. Ani jeden priemyselný podnik, ani jeden technologický postup sa bez nich nezaobíde. Rotácia ventilátorov, čerpadiel, pohyb dopravných pásov, pohyb žeriavov - to je neúplný, ale už významný zoznam úloh riešených pomocou motorov.

Pri prevádzke všetkých elektromotorov bez výnimky však existuje jedna nuansa: v momente štartu krátko spotrebúvajú veľký prúd, nazývaný štartovací prúd.

Keď je napätie privedené na vinutie statora, rýchlosť rotora je nulová. Rotor musí byť posunutý zo svojho miesta a rozkrútený na menovité otáčky. To spotrebuje oveľa viac energie, ako je potrebné pre nominálny prevádzkový režim.

Pri zaťažení sú štartovacie prúdy väčšie ako pri voľnobehu. K hmotnosti rotora sa pridáva mechanická odolnosť voči otáčaniu od mechanizmu poháňaného motorom. V praxi sa vplyv tohto faktora zvykne minimalizovať. Napríklad pri výkonných ventilátoroch sa v čase spustenia automaticky uzavrú klapky vo vzduchovom potrubí.

V čase toku nábehového prúdu zo siete sa spotrebuje značné množstvo energie, ktorá sa vynaloží na uvedenie elektromotora do nominálneho prevádzkového režimu. Čím je elektromotor výkonnejší, tým väčší výkon potrebuje na zrýchlenie. Nie všetko Elektrina siete tolerovať tento režim bez následkov.

Preťaženie napájacích vedení nevyhnutne vedie k zníženiu napätia v sieti. To nielen sťažuje štartovanie motorov, ale ovplyvňuje to aj ostatných spotrebiteľov.

A samotné elektromotory zažívajú zvýšené mechanické a elektrické zaťaženie počas štartovacích procesov. Mechanické sú spojené so zvýšením krútiaceho momentu na hriadeli. Elektrické, spojené s krátkodobým zvýšením prúdu, ovplyvňujú izoláciu vinutia statora a rotora, kontaktné spojenia a štartovacie zariadenie.

Metódy znižovania nábehových prúdov

Nízkoenergetické elektromotory s lacnými predradníkmi štartujú celkom primerane bez použitia akýchkoľvek prostriedkov. Znižovanie ich rozbehových prúdov alebo zmena rýchlosti otáčania nie je ekonomicky možné.

Ak je však vplyv na režim prevádzky siete počas procesu spúšťania významný, je potrebné znížiť spúšťacie prúdy. To sa dosiahne prostredníctvom:

• aplikácia elektromotorov s fázovým rotorom;
• použitie obvodu na prepínanie vinutí z hviezdy na trojuholník;
• použitie mäkkých štartérov;
• použitie frekvenčných meničov.

Pre každý mechanizmus je vhodná jedna alebo viacero z týchto metód.

Elektromotory s fázovým rotorom

Použitie indukčných motorov so zberným krúžkom v náročných pracovných priestoroch je najstaršou formou znižovania nábehových prúdov. Bez nich nie je možná prevádzka elektrifikovaných žeriavov, rýpadiel, ako aj drvičov, triedičov, mlynov, ktoré sa len zriedka spúšťajú pri absencii produktov v poháňanom mechanizme.

Zníženie štartovacieho prúdu je dosiahnuté v dôsledku fázového vyťahovania rezistorov z obvodu rotora. Spočiatku, v momente aplikácie napätia, je k rotoru pripojený maximálny možný odpor. Ako sa časové relé zrýchľujú, stýkače sa zapínajú jeden po druhom, čím sa posúvajú jednotlivé odporové úseky. Na konci zrýchlenia je dodatočný odpor pripojený k obvodu rotora nulový.

Žeriavové motory nemajú automatické prepínanie krokov s odpormi. Deje sa tak na pokyn žeriavnika pohybom ovládacích pák.

Prepínanie schémy zapojenia statorových vinutí

V brne (rozvodná jednotka začiatku vinutí) akéhokoľvek trojfázového elektromotora je z vinutí všetkých fáz odvodených 6 záverov. Môžu byť teda spojené buď do hviezdy alebo do trojuholníka.

Vďaka tomu je dosiahnutá určitá univerzálnosť použitia asynchrónnych elektromotorov. Obvod spínania hviezdy je vypočítaný pre veľký krok napätia (napríklad 660 V), trojuholník - pre menší (v tento príklad- 380 V).

Ale pri menovitom napájacom napätí zodpovedajúcom obvodu trojuholníka môžete použiť obvod hviezdy na predbežné zrýchlenie elektromotora. V tomto prípade vinutie pracuje pri zníženom napájacom napätí (380 V namiesto 660 V) a štartovací prúd sa zníži.

Na ovládanie procesu spínania bude potrebný ďalší kábel v ovládacom paneli motora, pretože je zahrnutých všetkých 6 svoriek vinutia. Na riadenie ich činnosti sú nainštalované ďalšie štartéry a časové relé.

Frekvenčné meniče

Prvé dve metódy nie je možné použiť všade. Ale nasledujúce, ktoré sa stali dostupnými relatívne nedávno, umožňujú hladký štart akéhokoľvek asynchrónneho elektromotora.

Frekvenčný menič je komplexné polovodičové zariadenie, ktoré sa kombinuje výkonovej elektroniky a prvky mikroprocesorovej techniky. Výkonová časť usmerňuje a vyhladzuje sieťové napätie a mení ho na konštantné. Výstupná časť tohto napätia tvorí sínusoidu s premenlivou frekvenciou od nuly do menovitej hodnoty - 50 Hz.

Vďaka tomu sa dosahujú úspory energie: rotujúce jednotky nepracujú s nadmernou kapacitou, sú v striktne požadovanom režime. Technologický proces navyše dostane možnosť doladiť.

Ale dôležité v spektre uvažovaného problému: frekvenčné meniče umožňujú hladký štart elektromotora bez otrasov a trhnutí. Štartovací prúd úplne chýba.

Mäkké štartéry

Softštartér pre elektromotor je rovnaký frekvenčný menič, ale s obmedzenou funkčnosťou. Funguje iba vtedy, keď elektromotor zrýchľuje, pričom plynule mení rýchlosť jeho otáčania z minimálnej nastavenej hodnoty na nominálnu hodnotu.

Aby sa zabránilo zbytočnej prevádzke zariadenia na konci zrýchlenia elektromotora, je v blízkosti inštalovaný premosťovací stykač. Po ukončení štartu pripojí elektromotor priamo k elektrickej sieti.

Pri vykonávaní aktualizácií hardvéru je to najjednoduchší spôsob. Často sa dá implementovať vlastnými rukami bez zapojenia vysoko špecializovaných špecialistov. Zariadenie sa umiestni na miesto magnetický štartér ovládanie štartu elektromotora. Môže byť potrebné vymeniť kábel za tienený. Potom sa parametre elektromotora zapíšu do pamäte zariadenia a je pripravený na akciu.

Nie každý si ale s plnohodnotnými frekvenčnými meničmi poradí sám. Preto je ich použitie v jednotlivých kópiách zvyčajne bezvýznamné. Inštalácia frekvenčných meničov je opodstatnená iba pri vykonávaní všeobecnej modernizácie elektrického zariadenia podniku.