Beim Betrieb oder bei der Herstellung dieses oder jenes Geräts ist es oft erforderlich, einen asynchronen Drehstrommotor an ein normales 220-V-Netz anzuschließen. Das ist durchaus realistisch und nicht einmal besonders schwierig, die Hauptsache ist, einen Ausweg aus dem Folgenden zu finden Mögliche Situationen, wenn kein geeigneter Einphasenmotor vorhanden ist und ein Dreiphasenmotor ohne Betrieb liegt, und auch wenn dreiphasige Geräte vorhanden sind, in der Werkstatt jedoch nur ein einphasiges Netzwerk vorhanden ist.
Zunächst ist es sinnvoll, sich an das Diagramm zum Anschluss eines Drehstrommotors an ein Drehstromnetz zu erinnern.
Anschlussplan für einen 220-V-Drehstrom-Elektromotor nach den Schaltungen „Stern“ und „Dreieck“.
Zum besseren Verständnis sind der Magnetstarter und andere Schalteinheiten nicht dargestellt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird jede Motorwicklung von einer eigenen Phase gespeist. In einem einphasigen Netzwerk gibt es, wie der Name schon sagt, nur eine „Phase“. Es reicht aber auch aus, um einen dreiphasigen Elektromotor anzutreiben. Schauen wir uns einen Asynchronmotor an, der an 220 V angeschlossen ist.
So schließen Sie einen dreiphasigen Elektromotor 380 V an 220 V über einen Kondensator gemäß der „Stern“- und „Dreieck“-Schaltung an: Diagramm.
Dabei ist eine Wicklung eines Drehstrom-Elektromotors direkt mit dem Netz verbunden, die anderen beiden sind in Reihe geschaltet und an ihrem Verbindungspunkt wird über den Phasenschieberkondensator C1 Spannung zugeführt. C2 ist der Startknopf und wird durch Knopf B1 mit Selbstrückstellung nur im Moment des Startens eingeschaltet: Sobald der Motor startet, muss er losgelassen werden.
Es stellen sich sofort mehrere Fragen:
- Wie effektiv ist dieses Schema?
- Wie stellt man den Rückwärtsgang des Motors sicher?
- Welche Kapazitäten sollten Kondensatoren haben?
Um den Motor in die andere Richtung zu drehen, reicht es aus, die Phase „umzukehren“, die am Verbindungspunkt der Wicklungen B und C (Dreiecksschaltung) oder an Wicklung B (Sternschaltung) ankommt. Die Schaltung, mit der Sie die Drehrichtung des Rotors durch einfaches Klicken auf den SB2-Schalter ändern können, sieht folgendermaßen aus.
Umkehren eines 380-V-Drehstrommotors im Betrieb einphasiges Netzwerk
Hierbei ist zu beachten, dass fast jeder Drehstrommotor umkehrbar ist, Sie müssen jedoch vor dem Starten die Drehrichtung des Motors auswählen. Es ist nicht möglich, den Elektromotor im laufenden Betrieb umzukehren! Zuerst müssen Sie den Elektromotor stromlos machen, warten, bis er vollständig zum Stillstand kommt, mit dem Kippschalter SB1 die gewünschte Drehrichtung auswählen und erst dann Spannung an den Stromkreis anlegen und kurz die Taste B1 drücken.
Kapazitäten von Phasenschieber- und Anlaufkondensatoren
Um die Kapazität eines Phasenschieberkondensators zu berechnen, müssen Sie eine einfache Formel verwenden:
- C1 = 2800/(I/U) – zur Einbindung gemäß der „Stern“-Schaltung;
- C1 = 4800/(I/U) – zum Einschalten nach dem „Dreieck“-Schema.
Hier:
- C1 ist die Kapazität des Phasenschieberkondensators, μF;
- I ist der Nennstrom einer Motorwicklung, A;
- U ist die Spannung eines einphasigen Netzwerks, V.
Was aber tun, wenn der Nennstrom der Wicklungen unbekannt ist? Sie kann leicht berechnet werden, indem man die Motorleistung kennt, die normalerweise auf dem Typenschild des Geräts aufgedruckt ist. Zur Berechnung verwenden wir die Formel:
I = P/1,73*U*n*cosф, wobei:
- I – Stromverbrauch, A;
- U – Netzspannung, V;
- n - Effizienz;
- cosf - Leistungsfaktor.
Das Symbol * bezeichnet das Multiplikationszeichen.
Die Kapazität des Startkondensators C2 ist 1,5–2 mal größer als die Kapazität des Phasenschiebers.
Bei der Berechnung eines Phasenschieberkondensators müssen Sie bedenken, dass ein Motor, der unter Volllast läuft, bei der Auslegungskapazität des Kondensators überhitzen kann. In diesem Fall muss der Nennwert reduziert werden.
Effizienz
Leider kann ein Drehstrommotor, wenn er von einer Phase gespeist wird, seine Nennleistung nicht entfalten. Warum? IN normaler Modus Jede der Motorwicklungen entwickelt eine Leistung von 33,3 %. Wenn der Motor beispielsweise im „Dreieck“-Modus eingeschaltet wird, arbeitet im Normalmodus nur eine Wicklung C, und am Verbindungspunkt der Wicklungen B und C beträgt die Spannung bei einem richtig ausgewählten Kondensator das Zweifache niedriger als die Versorgungsspannung, was bedeutet, dass die Leistung dieser Wicklungen um das Vierfache sinkt, d. h. jeweils nur um 8,325 %. Lassen Sie uns eine einfache Rechnung durchführen und die Gesamtleistung berechnen:
33,3 + 8,325 + 8,325 = 49.95%.
So entwickelt ein an ein Einphasennetz angeschlossener Drehstrommotor selbst theoretisch nur die Hälfte seiner Nennleistung, in der Praxis ist dieser Wert sogar noch geringer.
Eine Möglichkeit, die vom Motor entwickelte Leistung zu erhöhen
Es stellt sich heraus, dass es möglich ist, die Motorleistung erheblich zu steigern. Dazu müssen Sie die Konstruktion nicht einmal komplizieren, sondern schließen einfach einen Drehstrommotor gemäß dem Diagramm unten an.
Asynchronmotor - 220-V-Anschluss über eine verbesserte Schaltung
Hier arbeiten die Wicklungen A und B bereits im Nennbetrieb und nur Wicklung C liefert ein Viertel der Leistung:
33,3 + 33,3 + 8,325 = 74.92%.
Gar nicht schlecht, oder? Die einzige Bedingung für diesen Anschluss ist, dass die Wicklungen A und B gegenphasig eingeschaltet sein müssen (mit Punkten markiert). Die Umkehrung einer solchen Schaltung erfolgt auf übliche Weise – durch Umschalten der Polarität der Kondensatorwicklungs-C-Schaltung.
Eine letzte Anmerkung. Anstelle des Phasenschieber- und Startkondensators können nur unpolare Papiergeräte betrieben werden, beispielsweise MBGCH, die einer Spannung standhalten, die eineinhalb bis zwei Mal höher als die Versorgungsspannung ist.
Von allen Arten elektrischer Antriebe sind sie am weitesten verbreitet. Sie sind unprätentiös in der Wartung, es gibt keine Bürsten-Kollektor-Einheit. Wenn Sie sie nicht überlasten, nicht nass machen und die Lager regelmäßig warten oder wechseln, hält sie fast ewig. Es gibt jedoch ein Problem: Die meisten Asynchronmotoren, die Sie auf dem nächsten Flohmarkt kaufen können, sind dreiphasig, da sie für den industriellen Einsatz bestimmt sind. Trotz des Trends zur Umstellung auf dreiphasige Stromversorgung in unserem Land verfügt die überwiegende Mehrheit der Häuser immer noch über einen einphasigen Eingang. Lassen Sie uns daher herausfinden, wie Sie einen dreiphasigen Motor an ein einphasiges und dreiphasiges Netzwerk anschließen.
Was ist ein Stern und ein Dreieck in einem Elektromotor?
Lassen Sie uns zunächst herausfinden, wie die Wicklungsanschlussdiagramme aussehen. Es ist bekannt, dass ein dreiphasiger asynchroner Elektromotor mit einer Drehzahl drei Wicklungen aufweist. Sie sind den Diagrammen zufolge auf zwei Arten verbunden:
- Stern;
- Dreieck.
Solche Anschlussarten sind typisch für jede Art von Drehstromlast, nicht nur für Elektromotoren. Unten sehen Sie, wie sie im Diagramm aussehen:
Die Stromkabel werden an die Klemmenleiste angeschlossen, die sich in einer speziellen Box befindet. Es heißt Brünn oder Borno. Drähte der Wicklungen werden hineingeführt und an Klemmenblöcken befestigt. Der Kasten selbst wird aus dem Motorgehäuse entfernt, ebenso wie die darin befindlichen Klemmenblöcke.
Abhängig von der Konstruktion des Motors können 3 oder 6 Drähte vorhanden sein. Wenn 3 Drähte vorhanden sind, sind die Wicklungen bereits in Stern- oder Dreieckschaltung angeschlossen und können bei Bedarf nicht schnell wieder angeschlossen werden. Dazu müssen Sie das Gehäuse öffnen und nach dem Verbindungspunkt suchen , trennen Sie es und machen Sie Abgriffe.
Wenn in Brünn 6 Drähte vorhanden sind, was häufiger vorkommt, können Sie die Wicklungen abhängig von den Eigenschaften des Motors und der Spannung des Versorgungsnetzes (lesen Sie dazu weiter unten) nach Belieben anschließen. Unten sehen Sie das Brno und die darin installierten Klemmenblöcke. Bei einer 3-Draht-Version sind 3 Pins im Klemmenblock vorhanden, bei einer 6-Draht-Version sind es 6 Pins.
Die Anfänge und Enden der Wicklungen werden nicht einfach „zufällig“ oder „wie bequem“ mit den Bolzen verbunden, sondern in einer genau definierten Reihenfolge, sodass Sie mit einem Satz Jumper sowohl ein Dreieck als auch einen Stern verbinden können. Das heißt, der Anfang der ersten Wicklung liegt über dem Ende der dritten, der Anfang der zweiten ist das Ende der ersten und der Anfang der dritten Wicklung liegt über dem Ende der zweiten.
Wenn Sie also Brücken an den unteren Kontakten der Klemmenleiste in Reihe anbringen, erhalten Sie eine Sternschaltung der Wicklungen, und wenn Sie drei Brücken vertikal parallel zueinander installieren, erhalten Sie eine Dreiecksschaltung. Bei „werkseitig ausgestatteten“ Motoren werden Kupferschienen als Brücken verwendet, was für den Anschluss praktisch ist – ein Biegen der Drähte ist nicht erforderlich. 
Auf den Abdeckungen des Elektromotors ist übrigens oft die Lage der Jumper entsprechend diesen Diagrammen markiert.
Anschluss an ein Drehstromnetz
Nachdem wir nun herausgefunden haben, wie die Wicklungen verbunden sind, wollen wir herausfinden, wie sie mit dem Netzwerk verbunden sind.
Motoren mit 6 Drähten ermöglichen das Schalten der Wicklungen für unterschiedliche Versorgungsspannungen. So verbreiteten sich Elektromotoren mit Versorgungsspannung:
- 380/220;
- 660/380;
- 220/127.
Darüber hinaus gilt die höhere Spannung für die Sternschaltung und die niedrigere Spannung für die Dreieckschaltung.
Tatsache ist, dass ein Drehstromnetz nicht immer über die übliche Spannung von 380 V verfügt. Auf Schiffen gibt es beispielsweise ein Netz mit isoliertem Neutralleiter (ohne Nullpunkt) für 220 V, und in alten sowjetischen Gebäuden aus der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts findet man heute manchmal ein 127/220-V-Netz. Während ein Netz mit einer linearen Spannung von 660 V selten ist, kommt es in der Produktion häufiger vor.
Über die Unterschiede zwischen Phasen- und Netzspannung können Sie im entsprechenden Artikel auf unserer Website nachlesen:
Wenn Sie also einen dreiphasigen Elektromotor an ein 380/220-V-Netz anschließen müssen, überprüfen Sie dessen Typenschild und ermitteln Sie die Versorgungsspannung.
Elektromotoren mit der Angabe 380/220 auf dem Typenschild können nur mit einem Stern an unsere Netze angeschlossen werden. Wenn statt 380/220 660/380 steht, verbinden Sie die Wicklungen mit einem Dreieck. Wenn Sie Pech haben und einen alten 220/127-Motor haben, benötigen Sie entweder einen Abwärtstransformator oder einen einphasigen mit dreiphasigem Ausgang (3x220). Andernfalls funktioniert der Anschluss an drei Phasen 380/220 nicht.
Im schlimmsten Fall beträgt die Nennspannung des Motors drei Drähte mit unbekanntem Wicklungsanschlussdiagramm. In diesem Fall müssen Sie das Gehäuse öffnen und nach dem Verbindungspunkt suchen und sie, wenn möglich, und wenn sie in einem Dreiecksmuster verbunden sind, in einen Sternkreis umwandeln.
Wir haben den Anschluss der Wicklungen geklärt. Lassen Sie uns nun darüber sprechen, welche Arten von Anschlüssen es für einen dreiphasigen Elektromotor an ein 380-V-Netz gibt. Die Diagramme gelten für Schütze mit Spulen mit einer Nennspannung von 380 V; wenn Sie 220-V-Spulen haben, schließen Sie diese zwischen Phase und Null an, d. h. den zweiten Draht an Null und nicht an Phase „B“.
Elektromotoren werden fast immer über (oder) angeschlossen. Unten sehen Sie den Anschlussplan ohne Umkehrung und Selbsthaltung. Es funktioniert so, dass sich der Motor nur dreht, wenn die Taste auf dem Bedienfeld gedrückt wird. In diesem Fall wird die Schaltfläche ohne Fixierung ausgewählt, d.h. stellt Kontakte her oder öffnet sie, während man sie gedrückt hält, wie sie bei Tastaturen, Mäusen und Türklingeln verwendet werden.
Das Funktionsprinzip dieser Schaltung: Wenn Sie die Taste „START“ drücken, beginnt Strom durch die Spule des Schützes KM-1 zu fließen, wodurch der Anker des Schützes angezogen wird und die Leistungskontakte von KM-1 geschlossen werden. der Motor beginnt zu arbeiten. Wenn Sie die START-Taste loslassen, stoppt der Motor. QF-1 ist ein Gerät, das sowohl den Stromkreis als auch den Steuerkreis stromlos schaltet.
Wenn Sie eine Taste drücken müssen und sich die Welle zu drehen beginnt, installieren Sie anstelle der Taste einen Kippschalter oder eine Taste mit Verriegelungsmechanismus, d. h. deren Kontakte nach dem Drücken bis zum nächsten Drücken geschlossen oder geöffnet bleiben .
Aber das wird nicht oft gemacht. Viel häufiger werden Elektromotoren über Fernbedienungen mit Tasten ohne Verriegelung gestartet. Daher wird der vorherigen Schaltung ein weiteres Element hinzugefügt - der Blockkontakt des Starters (oder Schützes), der parallel zur „START“-Taste geschaltet ist. Mit diesem Stromkreis können elektrische Ventilatoren, Abzugshauben, Werkzeugmaschinen und alle anderen Geräte angeschlossen werden, deren Mechanismen sich nur in eine Richtung drehen.
Das Funktionsprinzip der Schaltung:
Wenn der Leistungsschalter QF-1 in den Ein-Zustand geschaltet wird, liegt an den Leistungskontakten des Schützes und des Steuerstromkreises Spannung an. Die „STOP“-Taste ist normalerweise geschlossen, d. h. Seine Kontakte öffnen sich, wenn man darauf drückt. Über „STOP“ wird der normalerweise offene „START“-Knopf, der Sperrkontakt und letztendlich die Spule mit Spannung versorgt. Wenn Sie also darauf drücken, wird der Steuerkreis der Spule stromlos und das Schütz ausgeschaltet.
In der Praxis verfügt in einem Druckknopfpfosten jeder Knopf über ein normalerweise offenes und ein normalerweise geschlossenes Kontaktpaar, deren Anschlüsse sich auf verschiedenen Seiten des Knopfes befinden (siehe Foto unten).
Wenn Sie die Taste „START“ drücken, beginnt Strom durch die Spule des Schützes oder Starters KM-1 (bei modernen Schützen mit der Bezeichnung A1 und A2) zu fließen, wodurch sein Anker angezogen wird und die Leistungskontakte von KM-1 angezogen werden sind zu. KM-1.1 ist ein normalerweise offener (NO) Schützblockkontakt; wenn Spannung an die Spule angelegt wird, schließt er gleichzeitig mit den Leistungskontakten und umgeht die „START“-Taste.
Nachdem Sie die „START“-Taste losgelassen haben, läuft der Motor weiter, da die Schützspule nun über den Blockkontakt KM-1.1 mit Strom versorgt wird.
Dies wird als „Selbstheilung“ bezeichnet.
Die Hauptschwierigkeit für Anfänger beim Verständnis dieser Grundschaltung besteht darin, dass nicht sofort klar ist, dass sich die Tasterstation an einer Stelle befindet und die Schütze an einer anderen. Gleichzeitig kann KM-1.1, das parallel zur „START“-Taste angeschlossen ist, tatsächlich mehrere Dutzend Meter entfernt lokalisiert werden.
Wenn Sie eine Drehung der Welle des Elektromotors in beide Richtungen benötigen, beispielsweise an einer Winde oder einem anderen Hebemechanismus sowie an verschiedenen Maschinen (Drehmaschinen usw.), verwenden Sie einen Anschlussplan für einen Drehstrommotor mit Rückwärtsgang.
Diese Schaltung wird übrigens oft als „Reversierstarterschaltung“ bezeichnet.
Ein reversibler Verbindungsplan besteht aus zwei nicht umkehrbaren Diagrammen mit einigen Modifikationen. KM-1.2 und KM-2.2 sind normalerweise geschlossene (NC) Blockkontakte von Schützen. Sie sind in den Steuerkreis der Spule des Gegenschützes eingebunden, dies ist der sogenannte „Narrenschutz“, der benötigt wird, um zu verhindern, dass dies im Stromkreis geschieht.
Zwischen der Taste „VORWÄRTS“ oder „ZURÜCK“ (ihr Zweck ist der gleiche wie im vorherigen Diagramm für „START“) und der Spule des ersten Schützes (KM-1) befindet sich ein normalerweise geschlossener (NC) Blockkontakt des zweiten Schütz (KM-2) angeschlossen ist. . Wenn sich also KM-2 einschaltet, öffnet sich entsprechend der Öffnerkontakt und KM-1 schaltet sich nicht mehr ein, selbst wenn Sie „VORWÄRTS“ drücken.
Umgekehrt wird der NC von KM-2 in den Steuerkreis von KM-1 eingebaut, um deren gleichzeitige Aktivierung zu verhindern.
Um den Motor in die entgegengesetzte Richtung zu starten, also das zweite Schütz einzuschalten, müssen Sie das vorhandene Schütz ausschalten. Drücken Sie dazu die „STOP“-Taste, der Steuerkreis der beiden Schütze wird stromlos geschaltet, und drücken Sie anschließend die Starttaste in die entgegengesetzte Drehrichtung.
Dies ist notwendig, um einen Kurzschluss im Stromkreis zu verhindern. Achten Sie auf die linke Seite des Diagramms; die Unterschiede beim Anschluss der Leistungskontakte KM-1 und KM-2 liegen in der Reihenfolge des Anschlusses der Phasen. Wie Sie wissen, müssen Sie zum Ändern der Drehrichtung eines Asynchronmotors (rückwärts) zwei der drei Phasen (beliebig) vertauschen. Hier wurden die erste und dritte Phase vertauscht.
Ansonsten ähnelt die Funktionsweise der Schaltung der vorherigen.
Sowjetische Anlasser und Schütze hatten übrigens kombinierte Blockkontakte, d.h. einer davon war geschlossen und der zweite offen; bei den meisten modernen Schützen muss oben ein Blockkontaktaufsatz installiert werden, der nur für diese Zwecke über 2-4 Paar zusätzlicher Kontakte verfügt.
Anschluss an ein einphasiges Netzwerk
Um einen dreiphasigen 380-V-Elektromotor an ein einphasiges 220-V-Netz anzuschließen, wird am häufigsten eine Schaltung mit Phasenschieberkondensatoren (Starten und Laufen) verwendet. Ohne Kondensatoren kann der Motor starten, allerdings nur ohne Last, und Sie müssen beim Starten die Welle von Hand drehen.
Das Problem besteht darin, dass für den Betrieb des IM ein rotierendes Magnetfeld erforderlich ist, das ohne zusätzliche Elemente nicht aus einem einphasigen Netzwerk gewonnen werden kann. Wenn Sie jedoch eine der Wicklungen durchschalten, können Sie die Spannungsphase auf -90 ° und mit Hilfe von +90 ° relativ zur Phase im Netzwerk verschieben. Wir haben das Problem der Phasenverschiebung im Artikel ausführlicher besprochen:.
Am häufigsten werden Kondensatoren anstelle von Drosseln zur Phasenverschiebung verwendet. Auf diese Weise erhält man keine rotierende, sondern eine elliptische. Dadurch verlieren Sie etwa die Hälfte der Nennleistung. Einphasige IMs funktionieren mit dieser Verbindung besser, da ihre Wicklungen ursprünglich für eine solche Verbindung ausgelegt und auf dem Stator angeordnet sind.
Unten sehen Sie typische Motoranschlusspläne ohne Umkehrung für Stern- oder Dreieckschaltung.
Im Diagramm unten ist es erforderlich, die Kondensatoren zu entladen, da nach dem Ausschalten der Stromversorgung weiterhin Spannung an den Anschlüssen verbleibt und Sie einen Stromschlag erleiden können.
Anhand der folgenden Tabelle können Sie die Kondensatorkapazität für den Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz auswählen. Wenn Sie einen schwierigen und langwierigen Start beobachten, müssen Sie häufig die Startkapazität (und manchmal auch die Arbeitskapazität) erhöhen.
Wenn der Motor leistungsstark ist oder unter Last startet (z. B. bei einem Kompressor), müssen Sie zusätzlich einen Anlaufkondensator anschließen.
Um das Einschalten zu vereinfachen, verwenden Sie anstelle der Schaltfläche „ACceleration“ „PNVS“. Dies ist eine Taste zum Starten von Motoren mit einem Anlaufkondensator. Es hat drei Kontakte, an zwei davon sind Phase und Null angeschlossen, und über den dritten ist ein Startkondensator angeschlossen. Auf der Vorderseite befinden sich zwei Tasten – „START“ und „STOP“ (wie bei AP-50-Maschinen).
Wenn Sie den Motor einschalten und die erste Taste ganz durchdrücken, schließen sich drei Kontakte, nachdem der Motor hochgedreht ist und Sie „START“ loslassen, öffnet sich der mittlere Kontakt und die beiden äußeren bleiben geschlossen, und der Startkondensator ist aus dem Kreislauf entfernt. Wenn Sie die „STOP“-Taste drücken, öffnen sich alle Kontakte. Der Anschlussplan ist nahezu identisch.
Im folgenden Video erfahren Sie mehr darüber, was es ist und wie Sie das NVDS richtig anschließen:
Nachfolgend ist der Anschlussplan für einen 380-V-Elektromotor an ein einphasiges 220-V-Netz mit Rückwärtsgang dargestellt. Der Schalter SA1 ist für den Rückwärtsgang zuständig.
Die Wicklungen eines 380/220-Motors sind im Dreieck und bei Motoren 220/127 im Stern geschaltet, sodass die Versorgungsspannung (220 Volt) der Nennspannung der Wicklungen entspricht. Wenn nur drei und nicht sechs Ausgänge vorhanden sind, können Sie die Wicklungsanschlusspläne nicht ändern, ohne sie zu öffnen. Hier gibt es zwei Möglichkeiten:
- Nennspannung 3x220V - Sie haben Glück und nutzen die oben genannten Schaltungen.
- Nennspannung 3x380V - Sie haben weniger Glück, da der Motor möglicherweise schlecht oder gar nicht anspringt, wenn Sie ihn an ein 220V-Netz anschließen, aber einen Versuch ist es wert, es könnte funktionieren!
Beim Anschluss eines 380-V-Elektromotors an eine 220-V-Phase über Kondensatoren gibt es jedoch ein großes Problem: Leistungsverlust. Sie können 40-50 % erreichen.
Die wichtigste und effektivste Möglichkeit, eine Verbindung ohne Leistungsverlust herzustellen, ist die Verwendung eines Frequenzumrichters. Einphasige Frequenzumrichter geben 3 Phasen mit einer linearen Spannung von 220 V ohne Null aus. Auf diese Weise können Sie Motoren bis zu 5 kW anschließen; für höhere Leistungen findet man nur sehr selten Umrichter, die mit einphasigem Eingang arbeiten können. In diesem Fall erhalten Sie nicht nur die volle Motorleistung, sondern können auch die Geschwindigkeit vollständig regulieren und umkehren.
Jetzt wissen Sie, wie Sie einen Drehstrommotor für 220 und 380 Volt anschließen und was dafür benötigt wird. Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen Ihnen geholfen haben, das Problem zu verstehen!
Material
Es gibt Situationen im Leben, in denen Sie einen 3-Phasen-Asynchron-Elektromotor über ein Haushaltsnetz starten müssen. Das Problem ist, dass Ihnen nur eine Phase und „Null“ zur Verfügung steht.
Was tun in einer solchen Situation? Ist es möglich, einen Drehstrommotor an ein Einphasennetz anzuschließen?
Wenn Sie Ihre Arbeit mit Bedacht angehen, ist alles möglich. Die Hauptsache ist, die Grundschemata und ihre Funktionen zu kennen.
Design-Merkmale
Machen Sie sich vor Arbeitsbeginn mit dem Aufbau des IM (Induktionsmotor) vertraut.
Das Gerät besteht aus zwei Elementen – einem Rotor (bewegliches Teil) und einem Stator (feste Einheit).
Der Stator verfügt über spezielle Nuten (Aussparungen), in die die Wicklung eingelegt wird, und zwar so verteilt, dass der Winkelabstand 120 Grad beträgt.
Die Wicklungen des Geräts bilden ein oder mehrere Polpaare, deren Anzahl die Frequenz bestimmt, mit der sich der Rotor drehen kann, sowie andere Parameter des Elektromotors – Wirkungsgrad, Leistung und andere Parameter.
Wenn ein Asynchronmotor an ein Drehstromnetz angeschlossen ist, fließt in unterschiedlichen Zeitintervallen Strom durch die Wicklungen.
Es entsteht ein Magnetfeld, das mit der Rotorwicklung interagiert und diese in Rotation versetzt.
Mit anderen Worten, es entsteht eine Kraft, die den Rotor in unterschiedlichen Zeitintervallen dreht.
Wenn Sie den IM an ein Netzwerk mit einer Phase anschließen (ohne vorbereitende Arbeiten durchzuführen), erscheint der Strom nur in einer Wicklung.
Das erzeugte Drehmoment reicht nicht aus, um den Rotor zu bewegen und am Laufen zu halten.
Deshalb ist in den meisten Fällen der Einsatz von Anlauf- und Betriebskondensatoren erforderlich, um den Betrieb eines Drehstrommotors sicherzustellen. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten.
Wie schließe ich einen Elektromotor von 380 auf 220 V ohne Kondensator an?
Wie oben erwähnt, wird zum Starten eines Elektromotors mit Käfigläufer aus einem Einphasennetz am häufigsten ein Kondensator verwendet.
Dadurch wird sichergestellt, dass das Gerät im ersten Moment nach der Zufuhr des Einphasenstroms startet. In diesem Fall sollte die Kapazität des Startgeräts dreimal höher sein als der gleiche Parameter für die Arbeitskapazität.
Bei Motoren mit einer Leistung von bis zu 3 Kilowatt, die zu Hause verwendet werden, ist der Preis für Anlaufkondensatoren hoch und manchmal vergleichbar mit den Kosten des Motors selbst.
Daher meiden viele zunehmend Behälter, die nur zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme verwendet werden.
Anders verhält es sich bei Arbeitskondensatoren, deren Einsatz es ermöglicht, den Motor mit 80-85 Prozent seiner Leistung zu belasten. Fehlen sie, kann die Leistungsanzeige auf 50 Prozent sinken.
Dank der Verwendung von kurzzeitig arbeitenden bidirektionalen Schaltern ist jedoch der kondensatorlose Start eines Drehstrommotors aus einem Einphasennetz möglich.
Das erforderliche Drehmoment wird durch die Verschiebung der Phasenströme in den Wicklungen des IM bereitgestellt.
Heutzutage sind zwei Schemata beliebt, die für Motoren mit einer Leistung von bis zu 2,2 kW geeignet sind.
Interessant ist, dass die Startzeit des IM aus einem einphasigen Netzwerk nicht viel kürzer ist als im üblichen Modus.
Die Hauptelemente der Schaltung sind Triacs und symmetrische Dinistoren. Die ersten werden durch mehrpolige Impulse gesteuert, die zweiten durch Signale, die aus der Halbwelle der Versorgungsspannung stammen.
Schema Nr. 1.
Geeignet für 380-Volt-Elektromotoren bis 1.500 U/min mit Dreieckswicklung.
Die RC-Schaltung fungiert als Phasenschieber. Durch Veränderung des Widerstands R2 ist es möglich, eine um einen bestimmten Winkel (gegenüber der Hausnetzspannung) verschobene Spannung am Kondensator zu erreichen.
Die Hauptaufgabe übernimmt der symmetrische Dinistor VS2, der zu einem bestimmten Zeitpunkt eine geladene Kapazität mit dem Triac verbindet und diesen Schalter aktiviert.
Schema Nr. 2.
Geeignet für Elektromotoren mit einer Drehzahl bis 3000 U/min und für Motoren mit erhöhtem Anlaufwiderstand.
Solche Motoren benötigen mehr Anlaufstrom, daher ist ein offener Sternkreis relevanter.
Feature - die Verwendung von zwei elektronische Schlüssel, Ersetzen von Phasenschieberkondensatoren. Beim Einstellvorgang ist darauf zu achten, dass der erforderliche Verschiebungswinkel in den Phasenwicklungen gewährleistet ist.
Dies geschieht wie folgt:
- Die Spannungsversorgung des Elektromotors erfolgt über einen Handstarter (dieser muss vorher angeschlossen werden).
- Nach dem Drücken der Taste müssen Sie den Startzeitpunkt mit dem Widerstand R auswählen
Bei der Umsetzung der betrachteten Schemata lohnt es sich, eine Reihe von Merkmalen zu berücksichtigen:
- Für das Experiment wurden strahlerlose Triacs (Typen TS-2-25 und TS-2-10) verwendet, die hervorragende Ergebnisse zeigten. Wenn Sie Triacs auf einem Kunststoffgehäuse (importiert) verwenden, können Sie auf Strahler nicht verzichten.
- Ein symmetrischer Dinistor vom Typ DB3 kann durch einen KP ersetzt werden. Obwohl der KP1125 in Russland hergestellt wird, ist er zuverlässig und hat eine niedrigere Schaltspannung. Der Hauptnachteil ist die Knappheit dieses Dinistors.
So schließen Sie Kondensatoren an
Entscheiden Sie zunächst, welcher Schaltkreis auf dem ED montiert wird. Öffnen Sie dazu die Abdeckung der Stange, an der die Blutdruckanschlüsse ausgegeben werden, und sehen Sie, wie viele Drähte aus dem Gerät herauskommen (meistens sind es sechs).
Die Bezeichnungen lauten wie folgt: C1-C3 sind die Anfänge der Wicklung und C4-C6 sind ihre Enden. Wenn die Anfänge oder Enden der Wicklungen miteinander verbunden sind, handelt es sich um einen „Stern“.
Die schwierigste Situation ist, wenn einfach sechs Drähte aus dem Gehäuse herauskommen. In diesem Fall müssen Sie nach den entsprechenden Bezeichnungen suchen (C1-C6).
Um ein Schema zum Anschluss eines dreiphasigen Elektromotors an ein einphasiges Netzwerk umzusetzen, sind zwei Arten von Kondensatoren erforderlich – Start- und Arbeitskondensatoren.
Die ersten dienen dazu, den Elektromotor im ersten Moment zu starten. Sobald der Rotor die erforderliche Drehzahl erreicht hat, wird die Anlaufkapazität vom Stromkreis ausgeschlossen.
Geschieht dies nicht, kann es zu schwerwiegenden Folgen bis hin zu Motorschäden kommen.
Hauptfunktion Arbeitskondensatoren übernehmen. Dabei lohnt es sich, folgende Punkte zu berücksichtigen:
- Arbeitskondensatoren sind parallel geschaltet;
- Die Nennspannung muss mindestens 300 Volt betragen;
- Die Kapazität der Arbeitskondensatoren wird unter Berücksichtigung von 7 µF pro 100 W ausgewählt;
- Es ist wünschenswert, dass die Art des Arbeits- und Startkondensators identisch ist. Beliebte Optionen sind MBGP, MPGO, KBP und andere.
Wenn Sie diese Regeln berücksichtigen, können Sie die Lebensdauer der Kondensatoren und des gesamten Elektromotors verlängern.
Kapazitätsberechnungen müssen unter Berücksichtigung der Nennleistung des Elektromotors erfolgen. Bei Unterlastung des Motors ist eine Überhitzung unvermeidlich und die Kapazität des Arbeitskondensators muss reduziert werden.
Wenn Sie einen Kondensator mit einer Kapazität wählen, die unter dem zulässigen Wert liegt, ist der Wirkungsgrad des Elektromotors gering.
Denken Sie daran, dass die Spannung an den Kondensatoren auch nach dem Abschalten des Stromkreises bestehen bleibt. Es lohnt sich daher, das Gerät vor Arbeitsbeginn zu entladen.
Beachten Sie außerdem, dass der Anschluss eines Elektromotors mit einer Leistung von 3 kW oder mehr an die herkömmliche Verkabelung verboten ist, da dies zum Abklemmen oder Durchbrennen der Stecker führen kann. Darüber hinaus besteht ein hohes Risiko, dass die Isolierung schmilzt.
Um ED 380 über Kondensatoren an 220V anzuschließen, gehen Sie wie folgt vor:
- Verbinden Sie die Behälter miteinander (wie oben erwähnt, sollte die Verbindung parallel erfolgen).
- Verbinden Sie die Teile mit zwei Drähten mit dem Elektromotor und einer einphasigen Wechselspannungsquelle.
- Schalten Sie den Motor ein. Dies geschieht, um die Drehrichtung des Geräts zu überprüfen. Bewegt sich der Rotor in die gewünschte Richtung, sind keine weiteren Manipulationen erforderlich. Andernfalls sollten die mit der Wicklung verbundenen Drähte vertauscht werden.
Bei einem Kondensator gibt es noch eine vereinfachte Möglichkeit für eine Sternschaltung.
Bei einem Kondensator gibt es eine weitere vereinfachte Möglichkeit für eine Dreieckschaltung.
So verbinden Sie den Rückwärtsgang
Es gibt Situationen im Leben, in denen man die Drehrichtung des Motors ändern muss. Dies ist auch für dreiphasige Elektromotoren möglich, die in einem Haushaltsnetz mit einer Phase und Null eingesetzt werden.
Um das Problem zu lösen, ist es notwendig, einen Anschluss des Kondensators an eine separate Wicklung anzuschließen, ohne dass die Möglichkeit einer Unterbrechung besteht, und den zweiten - mit der Möglichkeit, von der „Null“- zur „Phasen“-Wicklung zu wechseln.
Zur Umsetzung der Schaltung können Sie einen Schalter mit zwei Stellungen verwenden.
Die Drähte von „Null“ und „Phase“ werden an die äußeren Anschlüsse gelötet, und der Draht vom Kondensator wird an den mittleren Anschluss gelötet.
So schließen Sie eine Stern-Dreieck-Verbindung an (mit drei Drähten)
Die meisten im Inland produzierten EDs verfügen bereits über eine vormontierte Sternschaltung. Es muss lediglich das Dreieck wieder zusammengesetzt werden.
Der Hauptvorteil der Stern-Dreieck-Schaltung besteht darin, dass der Motor Strom erzeugt maximale Leistung.
Trotzdem wird ein solches Schema aufgrund der Komplexität der Implementierung selten in der Produktion eingesetzt.
Um den Motor anzuschließen und den Stromkreis betriebsbereit zu machen, sind drei Starter erforderlich.
Der Strom wird an den ersten (K1) angeschlossen, und die Statorwicklung wird an den anderen angeschlossen. Die restlichen Enden sind mit den Startern K3 und K2 verbunden.
Wenn der K3-Anlasser an die Phase angeschlossen wird, werden die verbleibenden Enden verkürzt und der Stromkreis in einen „Stern“ umgewandelt.
Bitte beachten Sie, dass die gleichzeitige Aktivierung von K2 und K3 aufgrund der Gefahr eines Kurzschlusses oder Ausfalls des AV, das den ED versorgt, verboten ist.
Um Probleme zu vermeiden, ist eine spezielle Verriegelung vorgesehen, die das Ausschalten eines Anlassers beim Einschalten des anderen ermöglicht.
Das Funktionsprinzip der Schaltung ist einfach:
- Wenn der erste Starter an das Netzwerk angeschlossen wird, startet das Zeitrelais und versorgt den dritten Starter mit Spannung.
- Der Motor beginnt in einer Sternkonfiguration zu arbeiten und beginnt mit mehr Leistung zu arbeiten.
- Nach einiger Zeit öffnet das Relais die Kontakte K3 und verbindet K2. In diesem Fall arbeitet der Elektromotor im „Dreiecksmuster“ mit reduzierter Leistung. Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet werden muss, schaltet sich K1 ein.
Ergebnisse
Wie aus dem Artikel hervorgeht, ist es möglich, einen dreiphasigen Elektromotor ohne Leistungsverlust an ein einphasiges Netz anzuschließen. Gleichzeitig ist für den Heimgebrauch die Verwendung eines Startkondensators die einfachste und kostengünstigste Option.
5 / 5 ( 1 Abstimmung)
1. Anschluss eines dreiphasigen Elektromotors – allgemeines Diagramm
Wenn ein Elektriker einen Job in einem Industrieunternehmen bekommt, muss er sich darüber im Klaren sein, dass er mit einer großen Anzahl von Drehstrom-Elektromotoren zu tun haben wird. Und jeder Elektriker mit Selbstachtung (ich spreche nicht von denen, die die Verkabelung in einer Wohnung vornehmen) sollte den Schaltplan für einen Drehstrommotor genau kennen.
Ich entschuldige mich sofort dafür, dass ich in diesem Artikel einen Schütz oft als Starter bezeichne, obwohl ich das bereits ausführlich erklärt habe. Was kannst du tun, ich habe diesen Namen satt.
In dem Artikel werden Anschlusspläne für den gängigsten asynchronen Elektromotor über einen Magnetstarter erläutert. Aber nicht nur. Außerdem erzähle ich Ihnen von den Methoden und Prinzipien zum Schutz des Motors vor Überhitzung und Überlastung.
Verschieden Anschlusspläne für Elektromotoren, ihre Vor- und Nachteile. Von einfach bis komplex. Schaltungen, die im wirklichen Leben verwendet werden können, werden mit PRAKTISCHES DIAGRAMM bezeichnet. Also fangen wir an.
Anschluss eines Drehstrommotors
Dies bedeutet einen asynchronen Elektromotor, Wicklungsanschluss – Stern oder Dreieck, Anschluss an ein 380-V-Netz.
Für den Betrieb des Motors ist kein funktionierender Neutralleiter N (Neutral) erforderlich, aus Sicherheitsgründen muss jedoch ein Schutzleiter (PE, Protect Earth) angeschlossen werden.
Im allgemeinsten Fall sieht das Diagramm so aus, wie am Anfang des Artikels gezeigt. Warum den Motor nicht wie eine normale Glühbirne einschalten, nur dass der Schalter ein „Drei-Schlüssel“-Schalter ist?
2. Anschließen des Motors über einen Schalter oder Leistungsschalter
Aber niemand schaltet einfach so eine Glühbirne ein; das Beleuchtungsnetz und im Allgemeinen jede Last wird immer nur über Leistungsschalter eingeschaltet.
Diagramm zum Anschluss eines Drehstrommotors an das Netzwerk über einen Leistungsschalter
Im Detail sieht der allgemeine Fall daher wie folgt aus:
3. Anschließen des Motors über einen Leistungsschalter. PRAKTISCHES SYSTEM
Abbildung 3 zeigt einen Schutzschalter, der den Motor vor Überstrom („rechteckige“ Biegungen in den Versorgungsleitungen) und vor Kurzschlüssen („runde“ Biegungen) schützt. Mit Leistungsschalter meine ich einen normalen dreipoligen Leistungsschalter mit einer thermischen Lastcharakteristik von C oder D.
Ich möchte Sie daran erinnern, dass Sie zur ungefähren Auswahl (Abschätzung) des erforderlichen thermischen Stroms der thermischen Schutzeinstellung die Nennleistung des Drehstrommotors (auf dem Typenschild angegeben) mit 2 multiplizieren müssen.
Leistungsschalter zum Einschalten des Elektromotors. Der Strom beträgt 10 A, wodurch Sie einen 4-kW-Motor einschalten können. Nicht mehr und nicht weniger.
Schema 3 hat das Recht auf Leben (aufgrund von Armut oder Unkenntnis der örtlichen Elektriker).
Es funktioniert super, so wie schon seit vielen Jahren. Und eines „schönen“ Tages wird die Wendung durchbrennen. Sonst geht der Motor durch.
Wenn Sie eine solche Schaltung verwenden, müssen Sie den Strom der Maschine sorgfältig auswählen, sodass er 10–20 % größer ist als der Betriebsstrom des Motors. Und wählen Sie die Charakteristik des thermischen Auslösers D, damit die Maschine bei einem schwierigen Start nicht auslöst.
Zum Beispiel ein 1,5-kW-Motor. Wir schätzen den maximalen Betriebsstrom auf 3 A (der tatsächliche Betriebsstrom kann geringer sein, wir müssen ihn messen). Das bedeutet, dass der dreipolige Schutzschalter je nach Anlaufstrom auf 3 oder 4A eingestellt werden muss.
Der Vorteil dieses Motoranschlussplans liegt im Preis sowie in der einfachen Ausführung und Wartung. Zum Beispiel, wenn ein Motor vorhanden ist und dieser während der gesamten Schicht manuell eingeschaltet wird. Die Nachteile einer solchen Regelung mit Einschaltung über einen Automaten sind:
Was gibt es Neues in der VK-Gruppe? SamElectric.ru ?
Abonnieren Sie und lesen Sie den Artikel weiter:
- Unfähigkeit, den thermischen Strom der Maschine zu regulieren. Um den Motor zuverlässig zu schützen, muss der Abschaltstrom des Leistungsschalters 10-20 % größer sein als der Nennbetriebsstrom des Motors. Der Motorstrom muss regelmäßig mit Zangen gemessen und gegebenenfalls der Thermoschutzstrom angepasst werden. Eine normale Maschine verfügt jedoch nicht über die Möglichkeit, (.
- Unfähigkeit, den Motor aus der Ferne automatisch ein-/auszuschalten.
Diese Mängel können behoben werden; die folgenden Diagramme zeigen, wie.
Ein Handstarter oder automatischer Motor ist ein fortschrittlicheres Gerät. Es verfügt über „Start“- und „Stopp“-Tasten oder einen „Ein-Aus“-Knopf. Sein Vorteil besteht darin, dass es speziell zum Starten und Schützen des Motors konzipiert ist. Der Start erfolgt weiterhin manuell, der Betriebsstrom kann jedoch in gewissen Grenzen angepasst werden.
4. Anschließen des Motors über einen Handstarter. PRAKTISCHES SYSTEM
Da Motoren in der Regel über verfügen, haben Motorschutzschalter (Automatikmotoren) in der Regel eine thermische Schutzcharakteristik vom Typ D. Das heißt Es hält kurzzeitigen (Anlauf-)Überlastungen von etwa dem 10-fachen des Nennwertes stand.
Hier ist, was auf der Seite steht:
Motorschutzschalter - Kennlinien an der Seitenwand
Einstellstrom (thermisch) – von 17 bis 23 A, manuell einstellbar. Abschaltstrom (Auslösung bei Kurzschluss) – 297 A.
Im Prinzip handelt es sich bei einem Handstarter und einem Automatikmotor um dasselbe Gerät. Der auf dem Foto gezeigte Starter kann jedoch die Stromversorgung des Motors umschalten. Und der Automatikmotor versorgt das Schütz ständig mit Strom (drei Phasen), der wiederum den Strom zum Motor schaltet. Kurz gesagt, der Unterschied liegt im Anschlussplan.
Der Vorteil des Schemas besteht darin, dass Sie die Einstellung des thermischen Stroms anpassen können. Der Nachteil ist der gleiche wie beim vorherigen Schema, es gibt keine Fernaktivierung.
Motoranschlussplan über Magnetstarter
Diesem Schaltplan für einen Drehstrommotor sollte die größte Aufmerksamkeit gewidmet werden. Es kommt am häufigsten in allen Industriegeräten vor, die bis etwa in die 2000er Jahre hergestellt wurden. Und in neuen einfachen chinesischen Maschinen wird es bis heute verwendet.
Ein Elektriker, der es nicht weiß, ist wie ein Chirurg, der eine Arterie nicht von einer Vene unterscheiden kann; als Anwalt, der Artikel 1 der Verfassung der Russischen Föderation nicht kennt; wie ein Tänzer, der einen Walzer nicht von einer Tektonik unterscheidet.
In dieser Schaltung gelangen drei Phasen nicht über die Maschine, sondern über den Anlasser zum Motor. Und der Anlasser wird mit der Taste „ein-/ausgeschaltet“ Start" Und " Stoppen“, der über 3 beliebig lange Leitungen zur Zentrale geführt werden kann.
5. Diagramm zum Anschließen des Motors über einen Anlasser mit Start-Stopp-Tasten
Die Stromversorgung des Steuerkreises erfolgt hier über Phase L1 (Kabel). 1 ) über einen normalerweise geschlossenen (NC) „Stopp“-Knopf (Draht). 2 ).
Wenn Sie nun die „Start“-Taste drücken, wird der Stromkreis der Spule des elektromagnetischen Starters KM geschlossen (Draht). 3 ), werden seine Kontakte geschlossen und drei Phasen gehen zum Motor. Aber in solchen Schemata verfügt der Anlasser zusätzlich zu drei „Power“-Kontakten über einen weiteren zusätzlichen Kontakt. Man spricht von einem „verriegelnden“ oder „selbsthaltenden Kontakt“.
Beim Einschalten des elektromagnetischen Anlassers durch Drücken der SB1-Taste „Start“ schließt auch der selbsthaltende Kontakt. Und wenn es geschlossen ist, bleibt der Stromkreis der Starterspule auch dann geschlossen, wenn die „Start“-Taste gedrückt wird. Und der Motor läuft weiter, bis die „Stop“-Taste gedrückt wird.
Da das Thema Magnetstarter sehr umfangreich ist, wird es in einem separaten Artikel behandelt. Der Artikel wurde deutlich erweitert und ergänzt. Dort wird alles abgedeckt – Anschluss verschiedener Lasten, Schutz (Thermo- und Kurzschlussschutz), Umkehrschaltungen, Steuerung von verschiedenen Punkten aus usw. Die Nummerierung der Schemata ist erhalten geblieben. Ich empfehle.
Anschluss eines Drehstrommotors über elektronische Geräte
Alle oben beschriebenen Methoden zum Starten des Motors werden als Starten durch Gleichspannungsversorgung bezeichnet. Bei leistungsstarken Antrieben ist ein solcher Start oft eine schwierige Prüfung für die Ausrüstung – Riemen brennen durch, Lager und Befestigungselemente brechen usw.
Daher wäre der Artikel unvollständig, wenn ich nicht auf aktuelle Trends eingehen würde. Heutzutage werden anstelle elektromagnetischer Starter zunehmend elektronische Leistungsgeräte zum Anschluss eines Drehstrommotors eingesetzt. Damit meine ich:
- Halbleiterrelais – ihre Leistungselemente sind Thyristoren (Triacs), die durch ein Eingangssignal von einer Taste oder einem Controller gesteuert werden. Es gibt sowohl einphasige als auch dreiphasige. .
- Sanfte (Sanft-)Starter (Sanftstarter, Softstarter) sind fortschrittliche Halbleitermaschinen. Sie können den Schutzstrom, die Beschleunigungs-/Verzögerungszeit, den Rückwärtsgang usw. einstellen. Und zu diesem Thema. Praktischer Nutzen Softstarter – .
Die alte spezifische Methode zum Anschließen von Motoren mit zwei Geschwindigkeiten wird im Artikel beschrieben. Stichworte– Rarität, Retro, UdSSR.
Ich schließe hier ab, vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, ich konnte nicht alles abdecken, schreiben Sie Fragen in die Kommentare!
1.1. Auswahl eines Drehstrommotors für den Anschluss an ein Einphasennetz.
Unter den verschiedenen Methoden zum Starten von Drehstrom-Elektromotoren in einem Einphasennetz basiert die einfachste auf der Verbindung der dritten Wicklung über einen Phasenschieberkondensator. Die vom Motor entwickelte Nutzleistung beträgt in diesem Fall 50...60 % seiner Leistung im Drehstrombetrieb. Allerdings funktionieren nicht alle dreiphasigen Elektromotoren gut, wenn sie an ein Einphasennetz angeschlossen werden. Unter solchen Elektromotoren können wir beispielsweise diejenigen mit Doppelkäfig-Käfigläufer der MA-Serie hervorheben. In diesem Zusammenhang sollten bei der Auswahl von dreiphasigen Elektromotoren für den Betrieb in einem einphasigen Netz Motoren der Serien A, AO, AO2, APN, UAD usw. bevorzugt werden.
Für den Normalbetrieb eines Kondensatorstart-Elektromotors ist es erforderlich, dass die Kapazität des verwendeten Kondensators drehzahlabhängig variiert. Da diese Bedingung in der Praxis nur schwer zu erfüllen ist, wird eine zweistufige Motorsteuerung verwendet. Beim Starten des Motors werden zwei Kondensatoren angeschlossen, nach dem Beschleunigen wird ein Kondensator abgeklemmt und nur der Arbeitskondensator bleibt übrig.
1.2. Berechnung von Parametern und Elementen eines Elektromotors.
Wenn beispielsweise im Datenblatt des Elektromotors angegeben ist, dass seine Versorgungsspannung 220/380 beträgt, wird der Motor gemäß dem in Abb. dargestellten Diagramm an ein Einphasennetz angeschlossen. 1
Nach dem Einschalten des Chargenschalters P1 schließen sich die Kontakte P1.1 und P1.2, danach müssen Sie sofort die Taste „Beschleunigung“ drücken. Nachdem die Geschwindigkeit erhöht wurde, wird die Taste losgelassen. Die Umkehrung des Elektromotors erfolgt durch Umschalten der Phase seiner Wicklung mit dem Kippschalter SA1.
Die Kapazität des Arbeitskondensators Cp bei der Verbindung der Motorwicklungen in einem „Dreieck“ wird durch die Formel bestimmt:
Und im Falle der Verbindung der Motorwicklungen in einem „Stern“ wird dies durch die Formel bestimmt:
Der vom Elektromotor in den obigen Formeln aufgenommene Strom kann bei bekannter Leistung des Elektromotors aus dem folgenden Ausdruck berechnet werden:
Die Kapazität des Startkondensators Sp wird 2..2,5 mal größer gewählt als die Kapazität des Arbeitskondensators. Diese Kondensatoren müssen für eine Spannung vom 1,5-fachen der Netzspannung ausgelegt sein. Für ein 220-V-Netz ist es besser, Kondensatoren wie MBGO, MBPG, MBGCh mit einer Betriebsspannung von 500 V und höher zu verwenden. Als Anlaufkondensatoren können bei kurzzeitigem Einschalten Elektrolytkondensatoren der Typen K50-3, EGC-M, KE-2 mit einer Betriebsspannung von mindestens 450 V eingesetzt werden. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden Elektrolytkondensatoren in Reihe geschaltet , verbinden ihre Minuspole miteinander und sind Nebenschlussdioden (Abb. 2)
Die Gesamtkapazität der angeschlossenen Kondensatoren beträgt (C1+C2)/2.
In der Praxis werden die Kapazitätswerte der Arbeits- und Anlaufkondensatoren in Abhängigkeit von der Motorleistung gemäß Tabelle gewählt. 1
Tabelle 1. Der Wert der Kapazitäten der Arbeits- und Anlaufkondensatoren eines dreiphasigen Elektromotors in Abhängigkeit von seiner Leistung bei Anschluss an ein 220-V-Netz.
Es ist zu beachten, dass bei einem Elektromotor mit Kondensator, der im Leerlauf startet, durch die Wicklung, die durch den Kondensator gespeist wird, ein Strom fließt, der um 20...30 % höher ist als der Nennstrom. Wenn der Motor daher häufig im Unterlastmodus oder im Leerlauf betrieben wird, sollte in diesem Fall die Kapazität des Kondensators C p reduziert werden. Es kann vorkommen, dass der Elektromotor bei Überlastung stoppt und zum Starten dann der Anlaufkondensator erneut zugeschaltet wird, wodurch die Last ganz entfernt oder auf ein Minimum reduziert wird.
Beim Starten von Elektromotoren im Leerlauf oder bei geringer Last kann die Kapazität des Anlaufkondensators C p reduziert werden. Um beispielsweise einen AO2-Elektromotor mit einer Leistung von 2,2 kW bei 1420 U/min einzuschalten, können Sie einen Arbeitskondensator mit einer Kapazität von 230 μF und einen Startkondensator mit 150 μF verwenden. In diesem Fall startet der Elektromotor souverän bei geringer Belastung der Welle.
1.3. Tragbares Universalgerät zum Starten von Drehstrom-Elektromotoren mit einer Leistung von ca. 0,5 kW aus einem 220-V-Netz.
Um Elektromotoren verschiedener Baureihen mit einer Leistung von ca. 0,5 kW aus einem Einphasennetz ohne Umkehrung zu starten, können Sie eine tragbare Universal-Startereinheit zusammenbauen (Abb. 3).
Durch Drücken der Taste SB1 wird der Magnetstarter KM1 ausgelöst (Kippschalter SA1 ist geschlossen) und sein Kontaktsystem KM 1.1, KM 1.2 verbindet den Elektromotor M1 mit dem 220-V-Netz. Gleichzeitig wird die dritte Kontaktgruppe KM 1.3 schließt die SB1-Taste. Nach vollständiger Beschleunigung des Motors den Startkondensator C1 mit dem Kippschalter SA1 ausschalten. Der Motor wird durch Drücken der SB2-Taste gestoppt.
1.3.1. Einzelheiten.
Das Gerät verwendet einen Elektromotor A471A4 (AO2-21-4) mit einer Leistung von 0,55 kW bei 1420 U/min und einen Magnetstarter vom Typ PML, der für eine Wechselstromspannung von 220 V ausgelegt ist. Die Tasten SB1 und SB2 sind gepaart vom Typ PKE612. Als Schalter SA1 wird der Kippschalter T2-1 verwendet. Im Gerät ist der Konstantwiderstand R1 drahtgewickelt vom Typ PE-20 und der Widerstand R2 vom Typ MLT-2. Kondensatoren C1 und C2 Typ MBGCh für eine Spannung von 400 V. Kondensator C2 besteht aus parallel geschalteten Kondensatoren von 20 μF 400 V. Lampe HL1 Typ KM-24 und 100 mA.
Das Startgerät ist in einem Metallgehäuse mit den Maßen 170x140x50 mm montiert (Abb. 4)
Reis. 4 Aussehen Startvorrichtung und Schalttafelzeichnung Pos.7.
An obere Platte Im Gehäuse befinden sich die Tasten „Start“ und „Stopp“, eine Signallampe und ein Kippschalter zum Ausschalten des Startkondensators. An der Frontplatte des Gerätegehäuses befindet sich ein Anschluss zum Anschluss eines Elektromotors.
Zum Abschalten des Startkondensators können Sie ein zusätzliches Relais K1 verwenden, dann ist kein Kippschalter SA1 erforderlich und der Kondensator schaltet sich automatisch ab (Abb. 5)
Wenn Sie die Taste SB1 drücken, wird das Relais K1 aktiviert und das Kontaktpaar K1.1 schaltet den Magnetstarter KM1 und K1.2 den Startkondensator C ein. Der Magnetstarter KM1 ist über sein Kontaktpaar KM 1.1 selbsthemmend. und die Kontakte KM 1.2 und KM 1.3 verbinden den Elektromotor mit dem Netzwerk. Der „Start“-Knopf wird gedrückt gehalten, bis der Motor vollständig beschleunigt, und dann losgelassen. Das Relais K1 ist stromlos und schaltet den Startkondensator ab, der über den Widerstand R2 entladen wird. Gleichzeitig bleibt der Magnetstarter KM 1 eingeschaltet und versorgt den Elektromotor im Betriebszustand mit Strom. Um den Elektromotor zu stoppen, drücken Sie die „Stop“-Taste. In einem verbesserten Startgerät gemäß dem Diagramm in Abb. 5 können Sie ein Relais vom Typ MKU-48 oder ähnliches verwenden.
2. Die Verwendung von Elektrolytkondensatoren in Anlaufschaltungen für Elektromotoren.
Beim Anschluss von Drehstrom-Asynchron-Elektromotoren an ein Einphasennetz werden in der Regel gewöhnliche Papierkondensatoren verwendet. Die Praxis hat gezeigt, dass Sie anstelle von sperrigen Papierkondensatoren auch Oxidkondensatoren (Elektrolytkondensatoren) verwenden können, die kleiner und günstiger in der Anschaffung sind. Ein äquivalentes Ersatzdiagramm für herkömmliches Papier ist in Abb. dargestellt. 6
Positive Halbwelle Wechselstrom durchläuft die Kette VD1, C2 und die negative VD2, C2. Auf dieser Grundlage ist es möglich, Oxidkondensatoren mit einer zulässigen Spannung zu verwenden, die halb so hoch ist wie bei herkömmlichen Kondensatoren gleicher Kapazität. Wenn beispielsweise in einem Stromkreis für ein einphasiges Netz mit einer Spannung von 220 V ein Papierkondensator mit einer Spannung von 400 V verwendet wird, können Sie beim Austausch gemäß dem obigen Diagramm einen Elektrolytkondensator mit a verwenden Spannung von 200 V. Im obigen Diagramm sind die Kapazitäten beider Kondensatoren gleich und werden auf die gleiche Weise ausgewählt wie bei der Auswahl von Papierkondensatoren für das Startgerät.
2.1. Anschließen eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz mithilfe von Elektrolytkondensatoren.
Das Diagramm zum Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz mithilfe von Elektrolytkondensatoren ist in Abb. 7 dargestellt.
Im obigen Diagramm ist SA1 der Drehrichtungsschalter des Motors, SB1 der Motorbeschleunigungsknopf, die Elektrolytkondensatoren C1 und C3 werden zum Starten des Motors verwendet, C2 und C4 werden während des Betriebs verwendet.
Auswahl der Elektrolytkondensatoren in der in Abb. gezeigten Schaltung. 7 lässt sich am besten mit Stromzangen durchführen. Ströme werden an den Punkten A, B, C gemessen und die Gleichheit der Ströme an diesen Punkten wird durch schrittweise Auswahl der Kondensatorkapazitäten erreicht. Die Messungen werden bei belastetem Motor in dem Modus durchgeführt, in dem er voraussichtlich betrieben werden soll. Die Dioden VD1 und VD2 für ein 220-V-Netz werden mit einer maximal zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V ausgewählt. Der maximale Durchlassstrom der Diode hängt von der Motorleistung ab. Für Elektromotoren mit einer Leistung bis 1 kW eignen sich die Dioden D245, D245A, D246, D246A, D247 mit einem Gleichstrom von 10 A. Bei einer höheren Motorleistung von 1 kW bis 2 kW müssen Sie stärkere nehmen Dioden mit dem entsprechenden Durchlassstrom oder mehrere leistungsschwächere Dioden parallel schalten und auf Heizkörpern installieren.
Bitte beachten Sie, dass bei Überlastung der Diode ein Durchschlag auftreten kann und Wechselstrom durch den Elektrolytkondensator fließt, was zu dessen Erwärmung und Explosion führen kann.
3. Anschluss leistungsstarker Drehstrommotoren an ein Einphasennetz.
Die Kondensatorschaltung zum Anschluss von Drehstrommotoren an ein Einphasennetz ermöglicht es, nicht mehr als 60 % der Nennleistung des Motors zu gewinnen, während die Leistungsgrenze des elektrifizierten Geräts auf 1,2 kW begrenzt ist. Dies reicht eindeutig nicht aus, um einen Elektrohobel oder eine Elektrosäge zu betreiben, die eine Leistung von 1,5...2 kW haben sollten. Das Problem kann in diesem Fall durch den Einsatz eines leistungsstärkeren Elektromotors, beispielsweise mit einer Leistung von 3...4 kW, gelöst werden. Motoren dieses Typs sind für eine Spannung von 380 V ausgelegt, ihre Wicklungen sind in Stern geschaltet und der Klemmenkasten enthält nur 3 Klemmen. Der Anschluss eines solchen Motors an ein 220-V-Netz führt zu einer Reduzierung der Nennleistung des Motors um das Dreifache und beim Betrieb in einem einphasigen Netz um 40 %. Diese Leistungsreduzierung macht den Motor unbrauchbar, kann aber zum Drehen des Rotors im Leerlauf oder bei minimaler Last genutzt werden. Die Praxis zeigt, dass die meisten Elektromotoren souverän auf Nenndrehzahl beschleunigen und in diesem Fall die Anlaufströme 20 A nicht überschreiten.
3.1. Weiterentwicklung eines Drehstrommotors.
Der einfachste Weg, einen leistungsstarken Drehstrommotor in den Betriebsmodus umzuwandeln, besteht darin, ihn in einen einphasigen Betriebsmodus umzuwandeln und dabei 50 % der Nennleistung zu erhalten. Das Umschalten des Motors in den Einphasenmodus erfordert geringfügige Änderungen. Öffnen Sie den Klemmenkasten und ermitteln Sie, auf welcher Seite des Motorgehäusedeckels die Wicklungsklemmen passen. Lösen Sie die Schrauben, mit denen die Abdeckung befestigt ist, und entfernen Sie sie vom Motorgehäuse. Suchen Sie die Stelle, an der die drei Wicklungen an einem gemeinsamen Punkt angeschlossen sind, und löten Sie einen zusätzlichen Leiter mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt des Wicklungsdrahts entspricht, an den gemeinsamen Punkt. Die Verdrillung mit angelötetem Leiter wird mit Isolierband oder einem Polyvinylchloridschlauch isoliert und die Zusatzklemme in den Klemmenkasten gezogen. Anschließend wird der Gehäusedeckel ersetzt.
Der Schaltkreis des Elektromotors hat in diesem Fall die in Abb. gezeigte Form. 8.
Bei der Motorbeschleunigung wird eine Sternschaltung der Wicklungen mit Anschluss eines Phasenschieberkondensators Sp verwendet. Im Betriebsmodus bleibt nur eine Wicklung mit dem Netz verbunden und die Drehung des Rotors wird durch ein pulsierendes Magnetfeld unterstützt. Nach dem Umschalten der Wicklungen wird der Kondensator Cn über den Widerstand Rр entladen. Der Betrieb der vorgestellten Schaltung wurde mit einem Motor vom Typ AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 U/min) getestet, der auf einer selbstgebauten Holzbearbeitungsmaschine installiert war, und zeigte seine Wirksamkeit.
3.1.1. Einzelheiten.
Im Schaltkreis von Elektromotorwicklungen sollte als Schaltgerät SA1 ein Paketschalter mit einem Betriebsstrom von mindestens 16 A verwendet werden, beispielsweise ein Schalter vom Typ PP2-25/N3 (zweipolig mit Neutralleiter, z ein Strom von 25 A). Der Schalter SA2 kann beliebig sein, jedoch mit einem Strom von mindestens 16 A. Wenn eine Motorumkehr nicht erforderlich ist, kann dieser Schalter SA2 vom Stromkreis ausgeschlossen werden.
Als Nachteil des vorgeschlagenen Schemas zum Anschluss eines leistungsstarken Drehstrom-Elektromotors an ein Einphasennetz kann die Empfindlichkeit des Motors gegenüber Überlastungen angesehen werden. Wenn die Belastung der Welle die Hälfte der Motorleistung erreicht, kann die Drehzahl der Welle bis zum vollständigen Stillstand sinken. In diesem Fall wird die Motorwelle entlastet. Der Schalter wird zunächst in die Position „Beschleunigung“ und dann in die Position „Arbeit“ gebracht und die weitere Arbeit wird fortgesetzt.
Um die Starteigenschaften von Motoren zu verbessern, können Sie neben dem Start- und Betriebskondensator auch eine Induktivität verwenden, die die Gleichmäßigkeit der Phasenbelastung verbessert. All dies ist im Artikel Geräte zum Starten eines Drehstrom-Elektromotors mit geringen Leistungsverlusten beschrieben
Beim Verfassen des Artikels wurden einige Materialien aus dem Buch von V. M. Pestrikov verwendet. „Heimelektriker und mehr…“
Alles Gute, schreibe zu © 2005
