A menudo existe la necesidad de familiar o durante trabajo de reparacion conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220 Voltios. Estos dispositivos funcionan con pero, como sabes, en la mayoría de hogares la red de suministro tiene sólo 220V. ¿Cómo conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220V? Aprendamos sobre esto en nuestro artículo.
Cómo conectar un motor trifásico a una red monofásica
Veamos el ejemplo de una máquina de coser. Por supuesto, no habrá problemas de conexión de fábrica. Pero para trabajar en red monofásica Es necesario ajustar ligeramente el motor eléctrico. Por ejemplo, cambie el diagrama de conexión del devanado de forma de estrella a triángulo. Por supuesto, es necesario respetar la polaridad. Gracias a esta modificación será posible conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220V.
potencia del motor máquina de coser es de 0,4kW. Si puede comprar condensadores de arranque de papel metálico MBTT, MBGO o MBGO con una capacitancia de 50 o 100 uF y un voltaje de funcionamiento de 450 a 600, no habrá problemas con el arranque. Sin embargo, pueden resultar demasiado caros. Por tanto, es mejor buscar soluciones alternativas “baratas” al problema.
Esta puede ser la conexión a corto plazo de un condensador electrolítico adicional. Sólo debería funcionar durante dos o tres segundos, no más. Después de todo, su trabajo sólo es necesario para arrancar el motor eléctrico. Entonces este último funcionará en modo bifásico y perderá hasta la mitad de su potencia. Sin embargo, se puede prever su reserva. Por cierto, se observará la misma pérdida de potencia cuando se trabaje con un condensador de desplazamiento de fase.
Desventaja del método y solución al problema.
Mucha gente sabe que en una red de corriente alterna un condensador electrolítico se calienta muy rápidamente. El electrolito que contiene hierve y explota. La práctica ha demostrado que esto puede ocurrir en un período de diez a quince segundos. Pero si este condensador se enciende solo durante un segundo y medio, utilizando una pequeña resistencia, entonces el dispositivo no sufrirá daños, ya que simplemente no tendrá tiempo de calentarse.
EN lavadoras para períodos breves utilice el botón PVS. Es de tres pines. Dos de ellos tienen fijación y uno prescinde de ella. Debido al último contacto, el condensador se enciende y deja de funcionar una vez que se detiene la presión.
El voltaje de los condensadores electrolíticos debe ser de al menos 450 V. Por lo tanto, la capacitancia se puede recolectar de varios capacitores colocados en una caja protectora. Este esquema de conexión ha demostrado su viabilidad en la práctica. Es cierto que los experimentos se llevaron a cabo sólo con una potencia de menos de un kW. Para motores más potentes, lo más probable es que necesites incluir una pequeña resistencia limitadora de corriente con el condensador y la disipación de potencia requerida.
Segunda manera
Consideremos cómo se conecta un motor eléctrico asíncrono trifásico con rotor de jaula de ardilla en una red monofásica.
En la práctica, incluso con la mejor elección la capacidad del condensador desfasador, el par no excederá el treinta y cinco por ciento del nominal. Esto se debe al hecho de que la corriente que fluye a través de un devanado está desfasada en relación con los otros devanados. Por tanto, se crea otro componente en el campo magnético del estator, además del que hace girar el rotor en la dirección requerida.
El componente formado gira en la dirección opuesta y frena el rotor, reduciendo el par en el eje y desperdiciando energía al calentar los cables convencionales y magnéticos del motor. Pero si apaga el devanado, el par aumenta al cuarenta y uno por ciento. Y si cambias la dirección de la corriente en él y lo conectas nuevamente, aumentará aún más y puede alcanzar hasta el cincuenta y ocho por ciento.
Cómo mejorar aún más el proceso
Esta optimización del proceso es posible no sólo cambiando la dirección de rotación del componente. Esto también resulta en una compensación de los campos de otros devanados que coinciden en dirección y no participan en la rotación del rotor. El arranque del motor también mejorará cuando se utilicen dos condensadores de cambio de fase.
Sus capacidades deben ser las mismas. Estos indicadores se calculan mediante una fórmula especial. Se verifican midiendo el voltaje en los devanados y deberían mostrar aproximadamente los mismos resultados.
Se pueden conectar tensiones iguales en paralelo mediante una línea discontinua.
Cómo conectar un motor trifásico a una red de 220 Voltios
Los radioaficionados suelen tener que utilizar estos motores. Por ello, es sumamente necesario que sepan cómo conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220V. Ya se sabe que para ello no es en absoluto necesario disponer de una red trifásica. Es mejor conectar el tercer devanado utilizando un condensador desfasador.
Para funcionamiento normal El motor se cambia teniendo en cuenta el número de revoluciones. En la práctica, esta condición es muy difícil de cumplir. La situación se puede resolver en dos pasos: se enciende el motor con la capacidad de arranque y se deja en marcha. En modo manual cambia al modo de trabajo.
El condensador se utiliza únicamente del tipo de papel y su voltaje de funcionamiento debe ser una vez y media mayor que el voltaje de la red. El circuito para invertir un motor de arranque por condensador es bastante simple. Cuando se activa el interruptor, el motor cambia de dirección de rotación. Pero es necesario conocer las características operativas de dichos motores. Si el dispositivo funciona inactivo a través del devanado, la corriente fluirá entre un veinte y un cuarenta por ciento más que la nominal. Por lo tanto, cuando se opera con carga, se debe reducir la capacidad de trabajo. Si el motor está sobrecargado, se apagará y será necesario encender nuevamente el capacitor de arranque para comenzar nuevamente.
Puedes conectar cualquier motor eléctrico a una red de 220V, incluso trifásica. Sin embargo, es posible que algunos de ellos no funcionen bien. Un ejemplo es una jaula doble. rotor de jaula de ardilla MAMÁ. Pero si el circuito de conmutación se ejecuta correctamente y se seleccionan correctamente los parámetros necesarios de los condensadores, el flujo de trabajo será excelente. Por ejemplo, buenas opciones son motores asíncronos A, AO2, APN, AO, AOL y UAD.
Desventajas de los tres métodos de conexión.
Las desventajas de los métodos anteriores son las siguientes:
Cuarto método
Estas deficiencias se pueden eliminar mediante el siguiente método. ¿Cómo conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220V?
En tensión trifásica, cada curva está desplazada un tercio con respecto a la otra.
Dado que la frecuencia de la red es de cincuenta hercios, el período será de veinte microsegundos. Entonces su tercero será 6.666... microsegundos. Tomemos una tensión sinusoidal monofásica de 220 V y 50 Hercios. Si lo pasa a través de un circuito de retardo durante un tercio de período, obtendrá un voltaje desplazado que será igual en amplitud y frecuencia al original. Si lo pasa por el mismo circuito de retardo, obtendrá un voltaje desplazado en otro tercio del período.
¿No sabes cómo conectar un motor trifásico a una red monofásica? Usted debe estudiar el esquema con el mayor detalle posible. Y se ve así.
El mecanismo incluye fuente de alimentación y polaridad positiva en el transformador. La fuente de alimentación consta del segundo devanado del transformador, un puente rectificador y un estabilizador. El generador se ensambla en el tercer devanado del transformador, una resistencia y un diodo rectificador. El diodo Zener protege las entradas de la pieza de aumentos accidentales por encima del voltaje permitido, es decir, más de doce voltios. La pieza contiene un moldeador de pulso rectangular. En la salida se suministran pulsos rectangulares de cincuenta Hercios de polaridad positiva.
Durante la transformación se pueden utilizar tres monofásicos o especiales con núcleo en forma de varillas. Los elementos individuales deben conectarse en configuración estrella-estrella.
Conclusión
Por lo tanto, es posible resolver la cuestión de cómo conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220 V de varias formas. Algunos de ellos son más difíciles de implementar, pero el proceso irá mejor. Otros métodos son más sencillos, pero no están exentos de inconvenientes.
Entre diferentes metodos Para arrancar motores eléctricos trifásicos en una red monofásica, la más habitual se basa en conectar el tercer devanado a través de un condensador desfasador. potencia requerida desarrollada por el motor en este caso es del 50...60% de su potencia en funcionamiento trifásico. Sin embargo, no todos los motores eléctricos trifásicos funcionan bien cuando se conectan a una red monofásica. Entre estos motores eléctricos podemos destacar, por ejemplo, los de doble sección de rotor de jaula de ardilla de la serie MA. En este sentido, a la hora de elegir motores eléctricos trifásicos para funcionar en una red monofásica, se debe dar preferencia a los motores de las series A, AO, AO2, APN, UAD, etc.
Para trabajo regular Un motor eléctrico con arranque por condensador requiere que la capacitancia del condensador utilizado varíe en función de la velocidad. En la práctica, esta condición es bastante difícil de cumplir, por lo que se utiliza un control del motor de dos etapas. Al arrancar el motor, se conectan dos condensadores y, después de acelerar, se desconecta un condensador y solo queda el condensador de trabajo.
1.2. Cálculo de características y partes de un motor eléctrico.
Si, por ejemplo, la hoja de datos del motor eléctrico indica que su tensión de alimentación es 220/380, entonces el motor se conecta a una red monofásica según el diagrama que se muestra en la Fig. 1
Esquema para conectar un motor eléctrico trifásico a una red de 220 V.
С р – condensador de trabajo;
C p – condensador de arranque;
P1 – conmutación de paquetes
Después de encender el interruptor de lote P1, los contactos P1.1 y P1.2 se cierran, después de lo cual debe presionar inmediatamente el botón "Aceleración". Después de ganar velocidad, se suelta el botón. La inversión del motor eléctrico se realiza cambiando la fase en su devanado con el interruptor SA1.
La capacidad del condensador de trabajo Cp en el caso de conectar los devanados del motor en forma de triángulo está determinada por la fórmula:
, Dónde
U - voltaje de red, V
Y en el caso de conectar los devanados del motor en “estrella”, viene determinado por la fórmula:
, Dónde
Ср – capacidad del condensador de trabajo en μF;
I – corriente consumida por el motor eléctrico en A;
U - voltaje de red, V
La corriente consumida por el motor eléctrico en las fórmulas anteriores, con una potencia conocida del motor eléctrico, se puede calcular a partir de la siguiente expresión:
, Dónde
P – potencia del motor en W, indicada en su pasaporte;
h – eficiencia;
cos j – factor de potencia;
U - voltaje de red, V
La capacidad del condensador de arranque Cn se elige de 2 a 2,5 veces mayor que la capacidad del condensador de trabajo. Estos condensadores deben estar diseñados para una tensión de 1,5 veces la tensión de red. Para una red de 220 V, es mejor utilizar condensadores como MBGO, MBPG, MBGCh con un voltaje de funcionamiento de 500 V y superior. Sujeto a un encendido breve, también se pueden utilizar condensadores de arranque. condensadores electroliticos tipo K50-3, EGC-M, KE-2 con un voltaje de funcionamiento de más de 450 V. Para una mayor confiabilidad, los capacitores electrolíticos se conectan alternativamente, conectando sus cables negativos entre sí y desviados con diodos (Fig.2)
Esquema de conexión de condensadores electrolíticos para uso como condensadores de arranque.
La capacitancia total de los condensadores conectados será (C1+C2)/2.
En la práctica, los valores de capacitancia de los condensadores de trabajo y de arranque se seleccionan en función de la potencia del motor según la tabla. 1
Tabla 1. El valor de las capacitancias de los condensadores de trabajo y arranque de un motor eléctrico trifásico depende de su potencia cuando está conectado a una red de 220 V.
Hay que destacar que en un motor eléctrico con condensador que arranca en modo inactivo, a través del devanado alimentado a través del condensador fluye una corriente que excede en un 20...30% la nominal. En este sentido, si el motor se utiliza a menudo en modo de baja carga o en ralentí, en este caso se debe reducir la capacitancia del condensador Cp. Puede suceder que durante una sobrecarga el motor eléctrico se ralentice, entonces para arrancarlo se vuelve a conectar el condensador de arranque, eliminando la carga por completo o reduciéndola al mínimo.
La capacidad del condensador de arranque Cn se puede reducir al arrancar motores eléctricos a de marcha en vacío o con una carga pequeña. Para encender, por ejemplo, un motor eléctrico AO2 con una potencia de 2,2 kW a 1420 rpm, puede utilizar un condensador de trabajo con una capacidad de 230 μF y un condensador de arranque de 150 μF. En este caso, el motor eléctrico arranca con seguridad con una pequeña carga en el eje.
1.3. Unidad universal portátil para arrancar motores eléctricos trifásicos con una potencia aproximada de 0,5 kW desde una red de 220 V.
Para arrancar motores eléctricos de diferentes series, con una potencia de aproximadamente 0,5 kW, desde una red monofásica sin marcha atrás, se puede montar una unidad de arranque universal portátil (Fig.3)
Esquema de una unidad universal portátil para arrancar motores eléctricos trifásicos con una potencia aproximada de 0,5 kW desde una red de 220 V sin marcha atrás.
Cuando presionas el botón SB1 se activa arrancador magnético KM1 (el interruptor SA1 está cerrado) y su propio sistema de contactos KM 1.1, KM 1.2 conecta el motor eléctrico M1 a la red de 220 V. Inmediatamente con esto, el 3er grupo de contactos KM 1.3 cierra el botón SB1. Una vez que el motor se ha acelerado por completo, el interruptor SA1 apaga el condensador de arranque C1. El motor se detiene presionando el botón SB2.
1.3.1. Detalles.
El dispositivo utiliza un motor eléctrico A471A4 (AO2-21-4) con una potencia de 0,55 kW a 1420 rpm y un arrancador magnético tipo PML diseñado para C.A. voltaje 220 V. Los botones SB1 y SB2 están emparejados tipo PKE612. El interruptor T2-1 se utiliza como interruptor de palanca SA1. En el dispositivo, la resistencia constante R1 es de alambre bobinado, tipo PE-20, y la resistencia R2 es del tipo MLT-2. Condensadores C1 y C2 tipo MBGCh para una tensión de 400 V. El condensador C2 está formado por condensadores conectados en paralelo de 20 μF 400 V. Lámpara HL1 tipo KM-24 y 100 mA.
El dispositivo de arranque está montado en una caja de hierro de 170x140x50 mm (Fig.4) 
1 – cuerpo
2 – asa de transporte
3 – lámpara de señal
4 – interruptor de desconexión del condensador de arranque
5 – Botones “Inicio” y “Parar”
6 – enchufe eléctrico modificado
7 – panel con enchufes para conectores
En el panel superior de la carcasa hay botones "Inicio" y "Parada": una luz de advertencia y un interruptor para apagar el condensador de arranque. En el panel frontal de la carcasa del dispositivo hay un conector para conectar un motor eléctrico.
Para apagar el capacitor de arranque, puede usar un relé adicional K1, entonces no es necesario el interruptor de palanca SA1 y el capacitor se apagará automáticamente (Fig.5).
Circuito de arranque con apagado automático condensador de arranque.
Cuando presiona el botón SB1, el relé K1 se activa y el par de contactos K1.1 enciende el arrancador magnético KM1 y K1.2 enciende el capacitor de arranque Sp. El arrancador magnético KM1 se autobloquea mediante su propio par de contactos KM 1.1, y los contactos KM 1.2 y KM 1.3 conectan el motor eléctrico a la red. Mantenga presionado el botón "Inicio" hasta que el motor acelere por completo y luego suéltelo. El relé K1 se desactiva y apaga el condensador de arranque, que se descarga a través de la resistencia R2. En este momento, el arrancador magnético KM 1 permanece encendido y proporciona energía al motor eléctrico en modo de funcionamiento. Para detener el motor eléctrico, presione el botón “Parar”. En un dispositivo de arranque mejorado según el diagrama de la Fig. 5, puede utilizar un relé del tipo MKU-48 o algo similar.
2. Introducción de condensadores electrolíticos en circuitos de arranque de motores eléctricos.
Al conectar motores eléctricos asíncronos trifásicos a una red monofásica, generalmente se utilizan condensadores de papel simples. Pero la práctica ha demostrado que en lugar de masiva condensadores de papel Puede utilizar condensadores de óxido (electrolíticos), que tienen las dimensiones más pequeñas y son más asequibles de adquirir. En la figura 1 se muestra un diagrama de reemplazo equivalente para un capacitor de papel convencional. 6
Esquema de sustitución de un condensador de papel (a) por uno electrolítico (b, c).
La media onda positiva de la corriente alterna pasa por la cadena VD1, C2 y la media onda negativa VD2, C2. En base a esto, es posible utilizar condensadores de óxido con un voltaje permitido que sea la mitad que el de los condensadores convencionales de la misma capacidad. Por ejemplo, si en un circuito para una red monofásica con un voltaje de 220 V se usa un capacitor de papel con un voltaje de 400 V, al reemplazarlo, de acuerdo con el diagrama anterior, puede usar un capacitor electrolítico con un voltaje de 200 V. En el diagrama anterior, las capacitancias de ambos capacitores son similares y se seleccionan de la misma manera que el método de selección de capacitores de papel para el dispositivo de arranque.
2.1. Conexión de un motor trifásico a una red monofásica mediante condensadores electrolíticos.
El diagrama para conectar un motor trifásico a una red monofásica con la introducción de condensadores electrolíticos se muestra en la Fig. 7.
Esquema de conexión de un motor trifásico a una red monofásica mediante condensadores electrolíticos.
En el diagrama anterior, SA1 es el interruptor de palanca para la dirección de rotación del motor, SB1 es el botón de aceleración del motor, los condensadores electrolíticos C1 y C3 se utilizan para arrancar el motor, C2 y C4 se utilizan durante el funcionamiento.
Selección de condensadores electrolíticos en el circuito que se muestra en la Fig. 7 se crea mejor usando pinzas actuales. Las corrientes se determinan en los puntos A, B, C y la igualdad de corrientes en estos puntos se logra mediante el método de selección gradual de las capacitancias de los capacitores. Las mediciones se realizan con el motor cargado en el modo en que se pretende su funcionamiento. Los diodos VD1 y VD2 para una red de 220 V se seleccionan con un voltaje inverso muy permitido de más de 300 V. La corriente directa máxima del diodo depende de la potencia del motor. Para motores eléctricos con una potencia de hasta 1 kW, son adecuados los diodos D245, D245A, D246, D246A, D247 con una corriente continua de 10 A. Para una potencia de motor mayor de 1 kW a 2 kW, es necesario tomar diodos grandes con. una corriente continua adecuada, o poner en paralelo varios diodos más pequeños, instalándolos en radiadores.
debe ser pagado ATENCIÓN el hecho de que si el diodo está sobrecargado, puede producirse su rotura y fluirá corriente alterna a través del condensador electrolítico, lo que puede provocar su calentamiento y explosión.
3. Conexión de potentes motores trifásicos a red monofásica.
El circuito de condensador para conectar motores trifásicos a una red monofásica le permite recibir menos del 60% de la potencia nominal del motor, mientras que el límite de potencia del dispositivo electrificado está limitado a 1,2 kW. Evidentemente, esto no es suficiente para el funcionamiento de una cepilladora eléctrica o sierra electrica, que debe tener una potencia de 1,5...2 kW. El problema en este caso se puede solucionar introduciendo un motor eléctrico de mayor potencia, por ejemplo con una potencia de 3...4 kW. Los motores de este tipo están diseñados para una tensión de 380 V, sus devanados están conectados en estrella y la caja de terminales contiene sólo 3 terminales. La conexión de un motor de este tipo a una red de 220 V provoca una reducción de la potencia nominal del motor en 3 veces y en un 40% cuando funciona en una red monofásica. Esta reducción de potencia hace que el motor no sea apto para funcionar, pero se puede utilizar para hacer girar el rotor al ralentí o con poca carga. La práctica indica que la mayoría de los motores eléctricos aceleran con confianza hasta la velocidad nominal y, en este caso, las corrientes de arranque no superan los 20 A.
3.1. Refinamiento de un motor trifásico.
Es más fácil convertir un potente motor trifásico al modo de funcionamiento convirtiéndolo a un modo de funcionamiento monofásico, mientras recibe el 50% de la potencia nominal. Cambiando el motor a modo monofásico requiere mejora. Abra la caja de terminales y determine en qué lado de la cubierta de la carcasa del motor encajan los terminales del devanado. Desatornille los pernos que sujetan la cubierta y retírela de la carcasa del motor. Encuentre el lugar donde se conectan 3 devanados a un punto común y suelde para punto común Conductor adicional con una sección transversal adecuada a la sección transversal del alambre de bobinado. La torsión con un conductor soldado se aísla con cinta aislante o un tubo de cloruro de polivinilo y se introduce un terminal adicional en la caja de terminales. Después de lo cual se instala la cubierta de la carcasa en su lugar.
El circuito de conmutación del motor eléctrico en este caso tendrá la forma que se muestra en la Fig. 8.
Diagrama de conmutación de los devanados de un motor eléctrico trifásico para su inclusión en una red monofásica.
Durante la aceleración del motor se utiliza una conexión en estrella de los devanados con la conexión de un condensador desfasador Sp. En modo de funcionamiento, solo un devanado permanece conectado a la red y la rotación del rotor se mantiene pulsante. campo magnético. Después de cambiar los devanados, el condensador Cn se descarga a través de la resistencia Rр. El funcionamiento del circuito presentado fue probado con un motor tipo AIR-100S2Y3 (4 kW, 2800 rpm) instalado en una máquina para trabajar la madera casera y demostró su efectividad.
3.1.1. Detalles.
En el circuito de conmutación de los devanados de motores eléctricos, como dispositivo de conmutación SA1 se debe utilizar un interruptor de palanca para una corriente de funcionamiento de más de 16 A, por ejemplo, un interruptor de palanca del tipo PP2-25/N3 (bipolar con neutro). , para una corriente de 25 A). El interruptor de palanca SA2 puede ser de cualquier tipo, pero para una corriente de más de 16 A. Si no se requiere la inversión del motor, entonces este interruptor de palanca SA2 se puede excluir del circuito.
Una desventaja del esquema propuesto para conectar un potente motor eléctrico trifásico a una red monofásica puede considerarse la sensibilidad del motor a las sobrecargas. Si la carga en el eje alcanza la mitad de la potencia del motor, entonces la velocidad de rotación del eje puede disminuir hasta detenerse por completo. En este caso, la carga se elimina del eje del motor. El interruptor de palanca se mueve primero a la posición "Aceleración" y luego a la posición "Trabajo" y se continúa con el trabajo posterior.
Métodos para conectar un motor trifásico a una red monofásica.
Tres devanados motor asíncrono insertado en las ranuras del estator con un desplazamiento de 120°. Los terminales de estos devanados se llevan a la caja de conexiones. Los extremos de los devanados están conectados en forma de estrella o delta. EN red trifásica El campo electromagnético del estator hace girar el rotor.
Motor eléctrico asíncrono trifásico.
Si el mismo motor eléctrico está conectado a una red monofásica, el rotor no girará, ya que no hay campo electromagnético con un desplazamiento de 120°. lo mas opción sencilla Para crear un campo magnético giratorio es necesario utilizar un condensador de desplazamiento de fase. Con esta conexión, la velocidad de rotación del rotor prácticamente no cambia, pero la potencia cae del 30 al 50%, para diferentes esquemas de conexión.
En redes monofásicas se utiliza 220 V. motores eléctricos asíncronos marcas A, AO2, AOL, APN y otras con una tensión de funcionamiento de 380/220 V y 220/127 V. El primer número se indica para el diagrama de conexión del devanado “estrella” y el segundo, para el “triángulo”. Normalmente, los motores eléctricos se utilizan en una configuración "delta", que tiene menores pérdidas de potencia que en una configuración "estrella".
Si los devanados están conectados en estrella y solo hay 3 terminales disponibles para la conexión, entonces hay dos opciones. La primera es cuando conectas el motor a una red monofásica tal cual, con una pérdida importante de potencia en configuración en estrella. O desmontas el motor eléctrico y cambias el circuito de bobinado a "triángulo" con una pérdida de potencia del 30%.
Los motores eléctricos con un voltaje de funcionamiento de 220/127 V "estrella" - "triángulo" se ensamblan solo para "estrella" (220 V), ya que los devanados se quemarán en "triángulo" (127 V). Si los devanados están conectados en un circuito delta para un motor de 380/220 V, entonces solo queda conectar los condensadores de trabajo y de arranque. Al conectar el circuito a una "estrella", puede cambiarlo fácilmente con puentes a un circuito "triángulo" (el diagrama de conexión se indica en el interior de la tapa de la caja de conexiones).
Esquemas para conectar un motor trifásico a una red monofásica.
La conexión más productiva de un motor trifásico a una red monofásica será según el esquema "triángulo", que ahorra un 70% poder útil motor eléctrico. Aquí, dos terminales de los devanados están conectados a una red de 220 V, y el tercio restante está conectado a través de un condensador a cualquier terminal de la red.
Conexión de un motor asíncrono a un bloque de terminales
El motor eléctrico se puede arrancar al ralentí sin carga con una capacidad de trabajo o bajo carga. Aquí, arrancar bajo carga será más difícil, por lo tanto, durante el arranque, conecte un condensador de arranque adicional durante 2 a 3 segundos.
Especialmente para este tipo de arranque del motor se utiliza un botón con contactos de desconexión adicionales. Si instala un interruptor de palanca de dos posiciones en los devanados del motor eléctrico, puede cambiar la dirección de rotación del rotor. Si los devanados del motor eléctrico se ensamblan en configuración de estrella, entonces la capacidad de trabajo se calcula mediante la fórmula:
Cp = 2800 UI/U,
en el caso de un triángulo
Cp = 4800 UI/U, aquí la capacitancia operativa Cp está en microfaradios, la corriente está en amperios y el voltaje está en voltios.
I = P/(1,73 U n cosph),
donde P es la potencia del motor eléctrico indicada en la placa, cosф es el factor de potencia también indicado en la placa, 1,73 es la relación entre la corriente lineal y de fase, n es Eficiencia del motor También está indicado en la placa.
Puedes simplificar el cálculo usando la fórmula:
C = 70 Pn, Pн — potencia del motor eléctrico en kW.
Esta fórmula muestra que por cada 100 W de potencia del motor, se agregan aproximadamente 7 microfaradios de capacitancia del capacitor. Durante el funcionamiento se realiza un ajuste más preciso de la capacitancia del condensador de trabajo. Una capacidad grande provocará un sobrecalentamiento del motor eléctrico y una pequeña reducirá la potencia.
Diagramas de conexión para un motor trifásico de una red monofásica con arranque e inversión pesados.
Elegir modo óptimo funcionamiento de un motor eléctrico para una determinada carga, es necesario seleccionar una capacitancia de trabajo midiendo la corriente de cada devanado pinzas de corriente. Las corrientes de todos los devanados deben ser lo más cercanas posible. Con esta selección de capacidad de trabajo, el motor eléctrico funcionará con un ruido mínimo y potencia máxima para una carga determinada.
Es más difícil arrancar el motor bajo carga, por lo que para tal arranque es necesario conectar el arranque C - tanque de arranque. Normalmente, la capacidad inicial es 2-3 veces mayor que la capacidad de trabajo. Por ejemplo, para una capacitancia de trabajo de 50 µF, seleccione Liberación en el rango de 100 - 150 µF.
El valor de la capacitancia de arranque depende del tamaño de la carga; para una carga grande, se elige que la liberación sea grande, y para cargas pequeñas, la capacitancia de arranque puede estar ausente. El motor eléctrico arranca en poco tiempo 2 - 3 segundos, por lo tanto, para el arranque se utilizan condensadores electrolíticos, que están diseñados específicamente para arrancar motores eléctricos.
La capacitancia de trabajo Cp se instala con una reserva de voltaje en el rango de 350 - 400 V. Para conectar motores eléctricos trifásicos se utilizan condensadores de las marcas MBG, MBGO, KGB, K75-12 en versión de papel metálico.
Veremos cómo se conecta un motor trifásico a una red monofásica y daremos recomendaciones sobre cómo controlar la unidad. La mayoría de las veces, la gente quiere variar la velocidad o dirección de rotación. ¿Cómo hacer esto? Anteriormente describimos vagamente cómo conectar un motor trifásico de 230 voltios, ahora preocupémonos de los detalles.
Esquema estándar para conectar un motor trifásico a una red monofásica.
El proceso de conectar un motor trifásico a 230 voltios es sencillo. Normalmente la rama lleva una onda sinusoidal, la diferencia es de 120 grados. Se forma un cambio de fase uniforme que garantiza una rotación suave del campo electromagnético del estator. El valor efectivo de cada onda es de 230 voltios. Esto le permitirá conectar un motor trifásico a una toma de corriente doméstica. Truco de circo: consigue tres ondas sinusoidales usando una. El cambio de fase es de 120 grados.
En la práctica, esto se puede hacer con la ayuda de desfasadores especiales. No los utilizados por las rutas de guías de ondas de alta frecuencia, sino filtros especiales formados por elementos pasivos, con menos frecuencia activos. Los fanáticos de los problemas prefieren usar un condensador real. Si los devanados del motor están conectados en forma de triángulo, formando un solo anillo, obtenemos cambios de fase de 45 y 90 grados, al menos suficiente para un funcionamiento inestable del eje:
Diagrama de conexión de un motor trifásico mediante conmutación de devanado en triángulo.
- Con la fase del enchufe se suministra un devanado. Los cables captan la diferencia de potencial.
- El segundo devanado está alimentado por un condensador. Se forma un cambio de fase de 90 grados con respecto al primero.
- En el tercero, debido a los voltajes aplicados, se forma una oscilación ligeramente similar a una sinusoide con un desplazamiento de otros 90 grados.
En total, el tercer devanado está desfasado 180 grados con respecto al primero. La práctica demuestra que el diseño es suficiente para funcionar con normalidad. Por supuesto, el motor a veces se “traba”, se calienta mucho, la potencia disminuye y la eficiencia se ve afectada. Se excluye a los usuarios que lo toleran cuando conectan un motor asíncrono a una red trifásica.
De puro matices técnicos Agreguemos: en el cuerpo del dispositivo se proporciona un diagrama de la disposición correcta del cableado. Más a menudo decora lado interior carcasa que oculta el bloque o está dibujada cerca en la placa de identificación. Usando el diagrama como guía, entenderemos cómo conectar un motor eléctrico con 6 cables (un par por cada devanado). Cuando la red es trifásica (a menudo llamada 380 voltios), los devanados están conectados en estrella. Se forma un único punto común a las bobinas, donde se conecta el neutro (cero eléctrico del circuito convencional). Las fases se suministran a los otros extremos. Resultan tres, según el número de devanados.
Está claro cómo manejar un triángulo para conectar un motor trifásico de 230 voltios. Además, proporcionamos una imagen que muestra:
- Esquema conexión eléctrica devanados
- Un condensador de trabajo que sirve para crear distribución correcta fases
- Un condensador de arranque que facilita el giro del eje a velocidades iniciales. Posteriormente se desconecta del circuito con un botón y se descarga con una resistencia en derivación (por seguridad y para estar listo para un nuevo ciclo de arranque).
Conexión de un motor trifásico de 230 voltios con un triángulo.
La imagen muestra: el devanado A está energizado a 230 voltios. En C se suministra con un desfase de 90 grados. Debido a la diferencia de potencial, los extremos del devanado B generan un voltaje desviado 90 grados. Los contornos están lejos de la sinusoide familiar para los físicos escolares. Por simplicidad se han omitido el condensador de arranque y la resistencia en derivación. Creemos que la ubicación es obvia por lo anterior. Esta técnica garantizará como mínimo el funcionamiento normal del motor. Con la tecla se cierra el condensador de arranque, se realiza un arranque, se desconecta de la fase y se descarga mediante una derivación.
Ha llegado el momento de decir: la capacitancia indicada en el dibujo 100 µF prácticamente se selecciona teniendo en cuenta:
- Velocidad de rotación del eje.
- Potencia del motor.
- Cargas colocadas sobre el rotor.
Debe seleccionar un condensador de forma experimental. Según nuestra figura, el voltaje de los devanados B y C será el mismo. Te recordamos: el tester muestra el valor actual. Las fases de voltaje serán diferentes, la forma de onda del devanado B no es sinusoidal. El valor efectivo lo muestra: se entrega la misma potencia a los hombros. Proporciona un funcionamiento menos estable de la instalación. El motor se calienta menos y se optimiza la eficiencia del motor. Cada devanado está formado por reactancia inductiva, que también afecta el cambio de fase entre voltaje y corriente. Por eso es importante elegir valor correcto contenedores. se puede lograr condiciones ideales funcionamiento del motor.
Hacer girar el motor en reversa
Tensión trifásica 380 voltios.
Cuando se conecta a tres fases, el cambio de dirección de rotación del eje se garantiza mediante una conmutación correcta de la señal. Se utilizan contactores especiales (tres piezas). 1 por fase. En nuestro caso, solo un circuito está sujeto a conmutación. Además (guiados por las declaraciones del gurú) basta con intercambiar dos cables cualesquiera. Ya sea la fuente de alimentación, el punto de conexión del condensador. Revisemos la regla antes de dar instrucciones a los lectores. Los resultados quedan demostrados por la segunda figura, que muestra esquemáticamente diagramas que muestran la distribución de fases del caso indicado.
Al hacer los diagramas, asumimos: el devanado C está conectado en serie a un capacitor, lo que le da al voltaje un aumento de fase positiva. Según el diagrama vectorial, para mantener el equilibrio, el devanado C debe tener un signo negativo con respecto al voltaje principal. Por otro lado, el condensador, la bobina B está conectado en paralelo. Una rama proporciona un aumento positivo de voltaje (condensador), la otra, de corriente. De forma similar a un circuito oscilante paralelo, las corrientes derivadas fluyen casi en dirección opuesta. Teniendo en cuenta lo anterior, adoptamos la ley de desfasar la sinusoide con respecto al devanado C.
Los diagramas muestran: los máximos, según el diagrama, pasan por alto los devanados en sentido antihorario. La revisión anterior mostró un contexto similar: la rotación va en otra dirección. Resulta que cuando se cambia la polaridad de potencia, el eje gira en la dirección opuesta. No dibujaremos la distribución de los campos magnéticos; consideramos innecesario repetirnos.
Más precisamente, tales cosas nos permitirán calcular especiales programas de computadora. La explicación se dio en los dedos. Resulta que los profesionales tienen razón: al cambiar la polaridad de la fuente de alimentación, se invertirá la dirección del movimiento del eje. Seguramente una afirmación similar es válida para el caso de conectar un condensador con una rama de otro devanado. Para aquellos ávidos de gráficos detallados, recomendamos estudiar paquetes de software especializados como el Electronics Workbench gratuito. En la aplicación, coloque cualquier número de puntos de control, rastree las leyes de cambios en corrientes y voltajes. Aquellos a quienes les guste burlarse de su cerebro tendrán la oportunidad de ver el espectro de señales.
Tómese la molestia de configurar correctamente la inductancia de los devanados. Por supuesto, la carga que impide el arranque contribuye a la influencia. Es difícil contabilizar las pérdidas con tales programas. Los profesionales recomiendan evitar centrarse en el afilador especificado y seleccionar los valores de los condensadores (empíricamente) de forma experimental. Así, el diagrama de conexión exacto de un motor trifásico viene determinado por el diseño previsto. propósito previsto. digamos torno se diferenciará de la trituradora de pan en sus cargas de desarrollo.
Condensador de arranque de motor trifásico
Más a menudo, un motor trifásico debe conectarse a una red monofásica mediante un condensador de arranque. Este aspecto concierne especialmente modelos poderosos, motores bajo carga significativa al inicio. En este caso aumenta la reactancia intrínseca, que habrá que compensar mediante condensadores. Es más fácil volver a elegir experimentalmente. Es necesario montar un soporte en el que sea posible encender "en caliente" y excluir contenedores individuales del circuito.
Evite ayudar al motor a arrancar con la mano, como demuestran los mecánicos “experimentados”. Simplemente encuentre el valor de la batería al que el eje gira vigorosamente y, a medida que gira, comience a retirar los condensadores del circuito uno por uno. Si bien habrá un conjunto por debajo del cual el motor no gira. Los elementos seleccionados forman la capacidad inicial. Y la exactitud de su elección debe controlarse mediante un probador: el voltaje en los brazos de los devanados desfasados (en nuestro caso C y B) debe ser el mismo. Esto significa que se entrega aproximadamente la misma potencia.
Motor trifásico con condensador de arranque.
En cuanto a estimaciones y estimaciones, la capacidad de la batería aumenta al aumentar la potencia y la velocidad. Y si hablamos de la carga, tiene un gran impacto al principio. Cuando el eje gira, en la mayoría de los casos se superan pequeños obstáculos debido a la inercia. Cuanto más macizo sea el eje, mayores serán las posibilidades de que el motor no “nota” la dificultad que ha surgido.
Tenga en cuenta que un motor asíncrono generalmente se conecta a través de un disyuntor. Dispositivo que detiene la rotación cuando la corriente excede un cierto valor. Esto no sólo evita que se quemen los enchufes de la red local, sino que también protege los devanados del motor cuando el eje se atasca. En este caso, la corriente aumentará bruscamente y el funcionamiento del dispositivo se detendrá. El disyuntor también es útil al seleccionar la capacidad nominal requerida. Testigos presenciales afirman que si un motor trifásico se conecta a una red monofásica a través de condensadores demasiado débiles, la carga aumenta considerablemente. Si tienes un motor potente, esto es muy importante, porque incluso en modo normal el consumo supera el nominal entre 3 y 4 veces.
Y unas palabras sobre cómo evaluar de antemano. corriente de arranque. Digamos que necesita conectar un motor asíncrono 230 con una potencia de 4 kW. Pero esto es para tres fases. En el caso del cableado estándar, la corriente circula por cada uno de ellos por separado. Para nosotros, todo esto sumará. Por lo tanto, dividimos con seguridad la potencia por el voltaje de la red y obtenemos 18 A. Está claro que es poco probable que dicha corriente se consuma sin carga, pero para operación estable Cuando el motor está funcionando a máxima velocidad, se necesita un disyuntor protector de potencia asombrosa. En cuanto a una simple prueba, un dispositivo de 16 amperios funcionará bien e incluso existe la posibilidad de que el lanzamiento se realice sin incidentes.
Esperamos que los lectores ahora sepan cómo conectar un motor trifásico a una red doméstica de 230 voltios. A esto resta añadir que las posibilidades apartamento estándar Desde el punto de vista de la entrega de energía al consumidor, no se deben superar valores del orden de 5 kW. Esto significa que es simplemente peligroso encender el motor descrito anteriormente en casa. Tenga en cuenta que ni siquiera las amoladoras suelen tener más potencia que 2 kW. Al mismo tiempo, el motor está optimizado para funcionar en una red monofásica de 220 voltios. En pocas palabras, también dispositivos potentes no sólo hará que la luz parpadee, sino que probablemente provocará la aparición de otras situaciones de emergencia. EN mejor escenario sacará las bujías y, en el peor de los casos, el cableado se incendiará.
Con esto decimos “adiós” y queremos señalar: el conocimiento de la teoría a veces es útil para los profesionales. Especialmente cuando se trata de tecnología poderosa, capaz de causar daños considerables.
Después de su invención, los motores trifásicos todavía se utilizan con éxito hoy en día sin cambios significativos. Conectar un motor asíncrono a una red monofásica era sólo cuestión de tiempo, ya que son mucho más fáciles de operar y mantener que sus homólogos de conmutador. Pero en casa se utiliza una red monofásica, y buen motor necesario no sólo en la producción. ¿Qué máquinas eléctricas se pueden utilizar en casa o en el campo y cómo ponerlas en marcha correctamente con 220 V normales?
- Una fase en lugar de tres
- Cálculo de condensadores
- aceleración gradual
- monofásico
Una fase en lugar de tres
La opción más común es un motor asíncrono trifásico. En las ranuras del estator estacionario se colocan tres devanados con un desplazamiento de 120 grados eléctricos. Para empezar, es necesario pasar a través de ellos una corriente trifásica que, pasando por cada devanado en diferentes tiempos, crea un par que hace girar el rotor. Esto no sucede al conectar una red monofásica. Por lo tanto, es necesario aquí elementos adicionales, como un condensador de desplazamiento de fase. Ésta es la forma más sencilla.
Esto no afectará la velocidad de rotación del rotor, pero la potencia de dicha máquina eléctrica disminuirá. Dependiendo de la carga en el eje, la capacidad del condensador y el diagrama de conexión, las pérdidas oscilan entre el 30% y el 50%.
Vale la pena señalar de inmediato que no todas las marcas de dispositivos funcionan según circuito monofásico. Pero aún así, la mayoría permite que tales manipulaciones se lleven a cabo sobre sí mismos. Siempre debes prestar atención a los carteles adjuntos. Están todas las características, a la vista de las cuales puedes ver qué modelo es y dónde funcionará.
De la primera imagen (A) podemos concluir que este motor está diseñado para dos voltajes: 220 y 380 V. Los devanados están encendidos: triángulo y estrella. Puedes ejecutarlo desde una red doméstica normal (existe el voltaje adecuado), y preferiblemente con un triángulo.
El segundo (B) muestra: la máquina eléctrica está diseñada para 380 V, estrella encendida. Teóricamente, es posible cambiar a un voltaje más bajo, pero para ello es necesario desmontar la carcasa, buscar la conexión de los devanados y cambiarlos a un triángulo. Por supuesto, no es posible cambiar nada simplemente instalando un condensador. Sin embargo, las pérdidas de energía serán colosales.
¡Advertencia! Si el letrero dice: Δ/Ỵ 127/220, entonces dicho dispositivo solo se puede conectar a una red de 220 V con una estrella; de lo contrario, se quemará.
Condensador de cambio de fase. Conexión delta y estrella
La opción óptima para conectar una máquina trifásica para que funcione con 220 voltios es un triángulo. Entonces las pérdidas serán de alrededor del 30%. Dos extremos del circuito van directamente a la red y se conecta un condensador entre el tercer extremo y cualquiera de estos dos.
Este arranque es posible si no hay una carga importante: por ejemplo, cuando se conecta un ventilador. Si hay carga, el rotor no girará en absoluto o el arranque tardará mucho tiempo. En este caso, conviene añadir un condensador de arranque.
En este caso, sería bueno utilizar un interruptor en el que un contacto se cerraría y quedaría fijo hasta que se apague, y el otro se apagaría al soltarlo. De esta forma podrás conectar el condensador de arranque para que funcione por un corto tiempo. La dirección de rotación se cambia cambiando el condensador del circuito a otra fase.
En la práctica podría verse así:
El circuito para arrancar un motor trifásico en un circuito monofásico con estrella también es sencillo. Las pérdidas serán mayores, pero a veces simplemente no queda otra opción.
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Cálculo de condensadores
Es una pregunta completamente natural qué parámetros se deben utilizar en un condensador para iniciar y operar dicho dispositivo. Todo depende de si los devanados de una máquina trifásica están conectados en estrella o en triángulo.
- Para una estrella existe el siguiente cálculo: Cр = 2800 I/U.
- Triángulo: Cp = 4800 I/U.
Cp es la capacitancia del condensador de trabajo en microfaradios; I – corriente en amperios, U – voltaje de red en voltios.
- La corriente se puede calcular de esta manera: I = P/(1,73 U n cos f).
P es la potencia de la máquina asíncrona, escrita en su etiqueta, n es su eficiencia. Está listado allí; al lado está escrito y cos f.
También existe una opción de cálculo simplificado. Se ve así: C = 70 P n, donde P n es la potencia nominal, kW (en la etiqueta). De esta fórmula podemos concluir que por cada 100 W debería haber aproximadamente 7 µF de capacitancia.
Si la capacidad del capacitor es demasiado alta, los devanados se calentarán mucho; si la capacidad del capacitor es demasiado baja, será difícil que el rotor gire. Es por eso opción ideal Ocurre cuando, después de todos los cálculos, se hace una especie de “ajuste”: se mide la corriente mediante pinzas y se añaden o retiran condensadores adicionales.
Si necesita un condensador de arranque, debe seleccionarlo de modo que la capacitancia total (C p + C p) sea 2-3 veces mayor que la capacitancia de trabajo (C p).
aceleración gradual
¿Cómo se puede arrancar sin problemas un motor asíncrono en una red monofásica? Vale la pena mencionar de inmediato que para uso en el hogar será caro. El circuito en sí es muy complejo y no tiene sentido intentar montarlo usted mismo. Hay dispositivos especiales arrancadores suaves, que se utilizan con éxito para este propósito. Su esencia radica en el hecho de que durante los primeros segundos de encendido, la tensión de alimentación es demasiado baja, como resultado de lo cual se reduce el par de arranque.
Pero dado que la velocidad de rotación de los dispositivos tipo rotor depende de la frecuencia de la tensión de alimentación y no de su magnitud, esta opción es adecuada solo cuando no hay una carga significativa en el eje: bombas, ventiladores. Si hay una carga, es mejor usar convertidor de frecuencia. También proporcionará un inicio sin problemas junto con muchas otras funciones excelentes. Es cierto que cuesta más. De esto se desprende la conclusión: estos dispositivos son más adecuados para su uso en la producción, incluso los más pequeños. Es caro para una casa.
Como puede ver, este generador de frecuencia se puede alimentar como tensión trifásica y una fase.
monofásico
Para conectar un motor asíncrono monofásico bastan dos botones: uno con pestillo y el otro sin pestillo. Esquema estándar: dos devanados conectados en serie (aunque puede haber variaciones según el modelo). El que más resistencia- lanzador, el otro - funcionando.
Cada modelo de máquina eléctrica tiene sus propias características, por lo que las opciones de conexión pueden variar. Algunos usan dos condensadores para arrancar, otros usan uno.
Por tanto, es necesario empezar por conocer el modelo y sus características técnicas.
Como puede ver, el lanzamiento de cortocircuito. maquinas electricas posible de diferentes maneras. La conexión es posible tanto en casa como en el trabajo, que es lo que los hizo tan populares. Y, en general, en más de cien años no se ha inventado nada mejor.