Рассчитать конденсатор для двигателя: Онлайн расчет емкости конденсатора для электродвигателя
alexxlab | 22.11.1976 | 0 | Разное
Трёхфазный двигатель – в однофазную сеть
Автор Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 26.9k. Опубликовано Обновлено
Пожалуй, наиболее распространённый и простой способ подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть при отсутствии питающего напряжения ~ 380 в – это способ с применением фазосдвигающего конденсатора, через который запитывается третья обмотка электродвигателя. Перед тем, как подключать трехфазный электродвигатель в однофазную сеть убедитесь, что его обмотки соединены “треугольником” (см. рис. ниже, вариант 2), т. к. именно это соединение даст минимальные потери мощности 3х-фазного двигателя при включении его в сеть ~ 220 в.
Мощность, развиваемая трехфазным электродвигателем, включенным в однофазную сеть с такой схемой соединения обмоток может составлять до 75% его номинальной мощности.
На рисунке показаны клеммные колодки электродвигателей и соответствующие им схемы соединения обмоток. Однако, исполнение клеммной коробки электродвигателя может отличаться от показанного ниже – вместо клеммных колодок, в коробке может располагаться два разделённых пучка проводов (по три в каждом).
Эти пучки проводов представляют собой “начала” и “концы” обмоток двигателя. Их необходимо «прозвонить», чтобы разделить обмотки друг от друга и соединить по нужной нам схеме “треугольник” – последовательно, когда конец одной обмотки соединяется с началом другой т. д (С1-С6, С2-С4, С3-С5).
При включении трёхфазного электродвигателя в однофазную сеть, в схему “треугольник” добавляются пусковой конденсатор Сп, который используется кратковременно (только для запуска) и рабочий конденсатор Ср.
В качестве кнопки SB для запуска эл. двигателя небольшой мощности (до 1,5 кВт) можно использовать обычную кнопку “ПУСК”, применяемую в цепях управления магнитных пускателей.
Для двигателей большей мощности стоит заменить её на коммутационный аппарат помощнее – напр, автомат. Единственным неудобством в этом случае будет необходимость ручного отключения конденсатора Сп автоматом после того как электродвигатель наберёт обороты.
Таким образом, в схеме реализована возможность двухступенчатого управления электродвигателем, уменьшая общую ёмкость конденсаторов при “разгоне” двигателя.
Если мощность двигателя невелика (до 1 кВт), то запустить его можно будет и без пускового конденсатора, оставив в схеме лишь рабочий конденсатор Ср.
Рассчитать ёмкость рабочего конденсатора можно формулой:
- С раб = 4800 • I / U, мкФ – для двигателей, включенных в однофазную сеть с соединением обмоток “треугольник”.
- С раб = 2800 • I / U, мкФ – для двигателей, включенных в однофазную сеть с соединением обмоток “звезда”.
Это наиболее точный способ, требующий, однако, измерения тока в цепи электродвигателя. Зная номинальную мощность двигателя, для определения ёмкости рабочего конденсатора лучше воспользоваться следующей формулой:
С раб = 66·Р ном, мкФ, где Р ном – номинальная мощность двигателя.
Упростив формулу, можно сказать, что для работы трёхфазного электродвигателя в однофазной сети, ёмкость конденсатора на каждые 0,1 кВт его мощности должна составлять около 7 мкФ.
Так, для двигателя мощностью 1,1 кВт ёмкость конденсатора должна составлять 77 мкФ. Такую ёмкость можно набрать несколькими конденсаторами, соединёнными друг с другом параллельно (общая ёмкость в этом случае будет равна суммарной), используя следующие типы: МБГЧ, БГТ, КГБ с рабочим напряжением, превышающим напряжение в сети в 1,5 раза.
Рассчитав ёмкость рабочего конденсатора можно определить ёмкость пускового – она должна превышать ёмкость рабочего в 2-3 раза. Применять конденсаторы для запуска следует тех-же типов, что и рабочие, в крайнем случае и при условии очень кратковременного запуска можно применить электролитические – типов К50-3, КЭ-2, ЭГЦ-М, рассчитанных на напряжение не менее 450 в.
Как подключить трёхфазный двигатель к однофазной сети.
подключение двигателя 380 на 220 вольт
правильный подбор конденсаторов для электродвигателя
Расчет конденсатора для трехфазного двигателя в однофазной сети
Для включения трехфазного электродвигателя (что такое электродвигатель ➠) в однофазную сеть обмотки статора могут быть соединены в звезду или треугольник.
Напряжение сети подводят к началам двух фаз. К началу третьей фазы и одному из зажимов сети присоединяют рабочий конденсатор 1 и отключаемый (пусковой) конденсатор 2, который необходим для увеличения пускового момента.
Пусковая емкость конденсаторов
Сп = Ср + Со,
где Ср — рабочая емкость,
Со — отключаемая емкость.
После пуска двигателя конденсатор 2 отключают.
Рабочую емкость конденсаторного двигателя для частоты 50 Гц определяют по формулам:
для схемы на рис. а: Ср = 2800 Iном / U;
для схемы на рис. б: Ср = 4800 Iном / U;
для схемы на рис. в: Ср = 1600 Iном / U;
для схемы на рис. г: Ср = 2740 Iном / U,
где Ср — рабочая емкость при номинальной нагрузке, мкФ;
I ном — номинальный ток фазы двигателя, А;
U — напряжение сети, В.
Нагрузка двигателя с конденсатором не должна превышать 65—85% номинальной мощности, указанной на щитке трехфазного двигателя.
Если пуск двигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость не требуется — рабочая емкость будет в то же время пусковой. В этом случае схема включения упрощается.
При пуске двигателя под нагрузкой, близкой к номинальному моменту необходимо иметь пусковую емкость Сп = (2,5 ÷ 3) Ср.
Выбор конденсаторов по номинальному напряжению производят по соотношениям:
для схемы на рис. а, б: Uк = 1,15 U;
для схемы на рис. в: Uк = 2,2 U;
для схемы на рис. г: Uк = 1,3 U,
где Uк и U — напряжения на конденсаторе и в сети.
Купить конденсаторы для запуска двигателя:
CBB60 3/4/5/6/10/12/14/16 мкФ 500 В;
CBB60 20 мкФ 450 В;
CBB60 25 мкФ 450 В;
CBB60 50 мкФ 450 В;
CBB60 60 мкФ 450 В;
CBB60 80 мкФ 450 В;
CD60 100 мкФ 450 В;
CBB60 120 мкФ 450 В.
Основные технические данные некоторых конденсаторов приведены в таблице.
Если трехфазный электродвигатель, включенный в однофазную сеть, не достигает номинальной частоты вращения, а застревает на малой скорости, следует увеличить сопротивление клетки ротора проточкой короткозамыкающих колец или увеличить воздушный зазор шлифовкой ротора на 15—20%.
В том случае, если конденсаторы отсутствуют, можно использовать резисторы, которые включаются по тем же схемам, что и при конденсаторном пуске. Резисторы включаются вместо пусковых конденсаторов (рабочие конденсаторы отсутствуют).
Сопротивление (Ом) резистора может быть определено по формуле
,
где R — сопротивление резистора;
κ и I— кратность пускового тока и линейный ток в трехфазном режиме.
Пример расчета рабочей емкости конденсатора для двигателя
Определить рабочую емкость для двигателя АО 31/2, 0.6 кВт, 127/220 В, 4.2/2.4 А, если двигатель включен по схеме, изображенной на рис. а, а напряжение сети равно 220 В. Пуск двигателя без нагрузки.Решение
1. Рабочая емкость Ср = 2800 x 2.4 / 220 ≈ 30 мкФ.
2. Напряжение на конденсаторе при выбранной схеме Uк = 1,15 x U = 1,15 x 220 = 253 В.
По таблице выбираем три конденсатора МБГО-2 по 10 мкФ каждый с рабочим напряжением 300 В. Конденсаторы включать параллельно.
Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.
Видео о том, как подключить электродвигатель на 220 вольт:
Помощь студентам
Поделитесь с друзьями:
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Трехфазные асинхронные электродвигатели не требуют дополнительных устройств для запуска и работы. Нужны лишь контакторы или иные устройства подачи трехфазного напряжения. Однако при включении двигателя в однофазную сеть используются другие способы запуска.
Фазосдвигающий конденсатор
Существует простой способ, позволяющий запитать трехфазный двигатель от бытовой однофазной сети с напряжением 220 В. Трехфазное напряжение получают путем сдвига фаз с помощью фазосдвигающего конденсатора. Делается это так.
В однофазной сети имеются два провода (фаза и ноль), между которыми существует сдвиг фаз 180 градусов. Для включения трехфазного двигателя нужны три проводника, напряжения на которых должны иметь сдвиг фаз 120 градусов. Поэтому, если подключить один из выводов двигателя к фазному проводнику напрямую, а другой – через фазосдвигающий конденсатор, то в совокупности с нулевым проводником и обмотками такая система будет трехфазной. Другими словами, будет обеспечен нужный режим питания.
Для расчета номинала фазосдвигающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:
С = k*I / U,
где k – коэффициент, равный 4800 для схемы подключения «треугольник», 2800 – для «звезды», I – номинальный ток двигателя (указывается на шильдике), U – фазное напряжение (в нашем случае – 220 В).
Рабочее напряжение конденсатора следует выбирать не менее 400 В, при этом желательно использовать специальные конденсаторы для электродвигателей, на частоту 50 – 60 Гц.
Пусковой конденсатор
Приведенная выше формула справедлива для номинального тока. Но двигатель работает не только на номинале. При пуске его ток может превышать номинальное значение в 5-7 раз, а при работе – быть ниже в 2-3 раза (холостой ход). В результате момент на валу при включении будет мал, и двигатель будет разгоняться очень долго либо вообще не сможет запуститься. Поэтому для запуска используют дополнительный пусковой конденсатор, который подключают к рабочему (фазосдвигающему) на время разгона (3-5 секунд). Обычно емкость пускового конденсатора выбирают в 2-5 раз больше, в зависимости от требуемого момента при пуске и времени разгона.
Для подключения пускового конденсатора используют специальные ручные пускатели, в которых время пуска равно времени нажатия на двухпозиционную кнопку «Пуск». Пока оператор держит «Пуск» в позиции без фиксации, подключаются рабочий и пусковой конденсаторы. Как только оператор отпускает кнопку, она переходит в фиксированную позицию, и в схеме остается лишь рабочий конденсатор. Остановка двигателя производится кнопкой «Стоп». Кроме ручных пускателей могут использоваться релейные и электронные схемы.
Данный способ не применяется на практике для двигателей более 2,2 кВт из-за низкого КПД и большой емкости конденсаторов.
Двигатель с пусковой обмоткой
Конденсатор также используется в случае, когда двигатель имеет две обмотки – рабочую и пусковую. Рабочая обмотка подключается к питающему однофазному напряжению (220 В) напрямую. Пусковая обмотка имеет меньший ток и подключается через фазосдвигающей конденсатор. Совместно обе обмотки имеют такую конфигурацию, что формируют внутри статора вращающееся магнитное поле.
Емкость фазосдвигающего конденсатора обычно указывается на шильдике двигателя. На время пуска и разгона может применяться дополнительный конденсатор. Такой двигатель называют конденсаторным, и он предназначен для работы только в однофазной сети.
Другие полезные материалы:
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Основные неисправности электродвигателя и способы их устранения
Преимущества векторного управления электродвигателем
Определение емкостей фазосдвигающих конденсаторов. Рабочий и пусковой конденсаторы
Самый простой способ включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть, это с помощью одного фазосдвигающего конденсатора. В качестве такого конденсатора нужно использовать только неполярные конденсаторы, а не полевые (электролитические).
Фазосдвигающий конденсатор.
При подключении трехфазного электродвигателя к трехфазной сети пуск обеспечивается за счет переменного магнитного поля. А при подключении двигателя к однофазной сети достаточный сдвиг магнитного поля не создается, поэтому нужно использовать фазосдвигающий конденсатор.
Емкость фазосдвигающего конденсатора нужно рассчитать так:
- для соединения «треугольником»: Сф=4800•I/U;
- для соединения «звездой»: Сф=2800•I/U.
Об этих типах соединения можно подробнее ознакомиться тут:
В этих формулах: Сф – емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ; I– номинальный ток, А; U– напряжение сети, В.
Номинальный ток, тоже можно высчитать, так: I=P/(1,73•U•n•cosф).
В этой формуле такие сокращения: P – мощность электродвигателя, обязательно в кВт; cosф – коэффициент мощности; n – КПД двигателя.
Коэффициент мощности или смещения тока к напряжению, а также КПД электродвигателя указывается в паспорте или в табличке (шильдике) на двигателе. Значения эти двух показателей часто бывают одинаковыми и чаще всего равны 0,8-0,9.
Грубо можно определить емкость фазосдвигающего конденсатора так: Сф=70•P. Получается так, что на каждые 100 Вт нужно по 7мкФ емкости конденсатора, но это не точно.
В конечном итоге правильность определения емкости конденсатора покажет работа электродвигателя. Если двигатель не будет запускаться, значит, емкости мало. В случае, когда двигатель при работе сильно нагревается, значит, емкости много.
Рабочий конденсатор.
Найденной по предложенным формулам емкости фазосдвигающего конденсатора достаточно только для пуска трехфазного электродвигателя, не нагруженного. То есть, когда на валу двигателя нет никаких механических передач.
Рассчитанный конденсатор будет обеспечивать работу электродвигателя и когда он выйдет на рабочие обороты, поэтому такой конденсатор еще называется рабочим.
Пусковой конденсатор.
Ранее было сказано, что ненагруженный электродвигатель, то есть небольшой вентилятор, шлифовальный станок можно запустить от одного фазосдвигающего конденсатора. А вот, запустить сверлильный станок, циркулярную пилу, водяной насос уже не получиться запустить от одного конденсатора.
Чтобы запустить нагруженный электродвигатель нужно к имеющемуся фазосдвигающему конденсатору кратковременно добавить емкости. А конкретно, нужно уже к подсоединенному рабочему конденсатору подключить параллельно еще один фазосдвигающий конденсатор. Но только на короткое время на 2 – 3 секунды. Потому что когда электродвигатель наберет высокие обороты, через обмотку, к торой подключены два фазосдвигающих конденсатора, будет протекать завышенный ток. Большой ток нагреет обмотку электродвигателя, и разрушит ее изоляцию.
Подключенный дополнительно и параллельно конденсатор к уже имеющемуся фазосдвигающему (рабочему) конденсатору называется пусковым.
Для слабонагруженных электродвигателей вентиляторов, циркулярных пил, сверлильных станков емкость пускового конденсатора выбирается равной емкости рабочего конденсатора.
Для нагруженных двигателей водяных насосов, циркулярных пил нужно выбирать емкость пускового конденсатора в два раза больше, чем у рабочего.
Очень удобно, для точного подбора нужных емкостей фазосдвигающих конденсаторов (рабочего и пускового) собрать батарею параллельно соединенных конденсаторов. Конденсаторы соединенные вместе нужно взять небольшими емкостями 2, 4, 10, 15 мкФ.
При выборе по напряжению любого конденсатора нужно пользоваться универсальным правилом. Напряжение, на которое конденсатор рассчитан должно быть в 1,5 раз выше того напряжения, куда он будет подключен.
Расчет емкости для двигателя
Чтобы подключить асинхронный электродвигатель трехфазного типа к однофазной сети на напряжение 220 В, необходимо создать условия для сдвига фаз на обмотках статора двигателя. Сдвиг фаз сформирует имитацию кругового вращающегося магнитного поля, заставляющего вращаться вал ротора двигателя. Конденсатор даёт току “запас” в π/2=90° относительно напряжения, и это создаёт дополнительный момент вращения ротора.
При подключении двигателя к сети используют два подключенных параллельно конденсатора – пусковой и рабочий. Данный калькулятор позволяет рассчитать ёмкость этих конденсаторов, ёмкость пускового конденсатора берется из расчёта 2,5 емкости рабочего конденсатора.
Для получения необходимых значений ёмкости, заполните поля формы ниже. Тип соединения обмоток двигателя, мощность двигателя, КПД и коэффициент мощности обозначены на шильдике электродвигателя. Способ соединения обмоток зависит от напряжения сети, к которой выполняется подключение: 220 В – “треугольник”, когда концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение; 380 В – “звезда”, при котором концы одной обмотки соединены с началом другой.
Расчет емкости фазосдвигающего конденсатора
для трехфазного асинхронного двигателя в бытовой однофазной сети
Рабочий и пусковой конденсаторы включаются в цепь параллельно, во время пуска работают одновременно, затем пусковой отключают. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора (в 2-3 раза выше емкости рабочего).
Двигатель, имеющий маркировку 220/380 и Δ/Y включается в однофазную сеть 220В по схеме треугольник, по схеме звезда в сети 220В такой двигатель будет терять в мощности троекратно и сильно греться.
При соединении конденсаторов параллельно их емкость суммируется. При соединении конденсаторов последовательно, рабочее напряжение в цепи будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов, а емкость вычисляется по формуле: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + . + 1/Cn. Рабочее напряжение в цепи конденсаторов должно быть минимум в полтора раза выше напряжения сети (то есть не менее 330В в сети 220В). Таким образом, два конденсатора на 200 мкф с рабочим напряжением 200В дадут при последовательном соединении емкость 100 мкф и допустимое рабочее напряжение 400В. При параллельном соединении емкость будет 400 мкф и рабочее напряжение 200В (самое низкое значение допустимого напряжения из всего набора конденсаторов в цепи). Необходимые конденсаторы представлены в сетевых магазинах в разделе пусковых конденсаторов (не ищите по старинке бумажные – их практически перестали выпускать).
Видеопримеры работы двигателя 2.2 кВт и 1.1 кВт с одной и той же нагрузкой и правильно подобранными рабочими и пусковыми конденсаторами, разница в скорости пуска 3 и 20 секунд. И сборка на 3.3 кВт весело крутится (пильный диск 350 мм в диаметре).
Схема включения в однофазную сеть трёхфазного асинхронного двигателя с обмотками статора, соединёнными по схеме «звезда» (а) или «треугольник» (б): B1 — Переключатель направления вращения (реверс), В2 — Выключатель пусковой ёмкости; Ср — рабочий конденсатор; Cп — пусковой конденсатор; АД — асинхронный электродвигатель.
На схеме представлено последовательное (сверху) и параллельное (снизу) соединение конденсаторов.
На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя “Звезда”.
На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя “Треугольник”.
Наши сети электропитания созданы трехфазными. Потому что генераторы, работающие на электростанциях, имеют трехфазные обмотки и вырабатывают три синусоидальных напряжения, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 120°.
Но мы чаще всего пользуемся всего одной фазой — проводим себе один фазный провод из трех и все к нему подключаем. Только в технике нашей часто встречаются электродвигатели, и они по природе своей трехфазны. Ну а фаза от фазы чем отличается? Только сдвигом во времени. Сдвига такого очень просто добиться, включив в цепь питания реактивные элементы: емкости или индуктивности.
Но ведь обмотка на статоре сама и является индуктивностью. Поэтому остается добавить к двигателю снаружи только емкость, конденсатор, а обмотки подключить так, чтобы одна из них в другой сдвигала фазу в одну сторону, а конденсатор в третьей делал то же самое, только в другую. И получатся те же самые три фазы, только «вынутые» из одной фазы питающих проводов.
Последнее обстоятельство означает, что мы нагружаем трехфазным двигателем только одну из фаз приходящего питания. Разумеется, это вносит дисбаланс в потребление энергии. Поэтому все-таки лучше, когда трехфазный двигатель питается трехфазным напряжением, а построить цепь его питания от одной приходящей фазы хорошо, только если мощность двигателя не особо велика.
Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания
Обмотки электродвигателя соединяют двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ).
При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети предпочтительнее соединение типа треугольник. На шильдике двигателя об этом есть информация, и когда там обозначено Y — звезда, самым лучшим вариантом было бы открыть его кожух, найти концы обмоток и правильно переключить обмотки в треугольник. Иначе потери мощности будут слишком большими.
Включение двигателя на одну фазу питающей сети требует создания из нее и двух остальных. Это можно сделать по следующей схеме
При запуске двигателя в работу в самом начале требуется высокий стартовый ток, поэтому емкости рабочего конденсатора обычно не хватает. Чтобы «ему помочь», используют специальный стартовый конденсатор, который подключается к рабочему конденсатору параллельно. В самом простом случае (невысокая мощность двигателя) его выбирают точно таким же, как и рабочий. Но для этой цели выпускаются и специально стартовые конденсаторы, на которых так и написано: starting.
Стартовый конденсатор должен быть включен в работу только во время пуска и разгона двигателя до рабочей мощности. После этого его отключают. Используется кнопочный выключатель. Или двойной: одной клавишей включается сам двигатель и кнопка фиксируется во включенном положении, кнопка же, замыкающая цепь рабочего конденсатора, каждый раз размыкается.
Как подобрать конденсатор
Конденсаторы для трехфазного двигателя нужны достаточно большой емкости — речь идет о десятках и сотнях микрофарад. Однако конденсаторы электролитические для этой цели не годятся. Они требуют подключения однополярного, то есть специально для них придется городить выпрямитель из диодов и сопротивлений. Кроме того, со временем в электролитических конденсаторах высыхает электролит и они теряют емкость. Поэтому если будете ставить такой на двигатель, необходимо делать на это скидку, а не верить тому, что на них написано. Ну и еще одно за ними числится: электролитические конденсаторы имеют свойство иногда взрываться.
Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов
Сначала подбираем приблизительно. Надо рассчитать емкость конденсатора по простейшему соотношению как 7 мкФ на каждые 100 ватт мощности. То есть 700 ватт дает нам 49 мкФ первоначально. Емкость выбираемого пускового конденсатора берется в диапазоне 1–3-кратного превышения емкости рабочего конденсатора. Выберите 2*50 = 100 мкФ — будет само то. Ну, для начала можно взять побольше, потом подобрать конденсаторы, ориентируясь на работу двигателя. От емкости конденсаторов зависит реальная мощность движка. Если ее мало, двигатель при тех же оборотах потеряет мощность (обороты не зависят от мощности, а только от частоты напряжения), так как ему будет не хватать тока. При чрезмерной емкости конденсаторов у него будет перегрев от избытка тока.
Нормальная работа двигателя, без шума и рывков — это неплохой критерий правильно выбранного конденсатора. Но для большей точности можно сделать расчет конденсаторов по формулам, а такую проверку оставить на потом в качестве окончательного подтверждения успешности результатов подбора конденсаторов.
Однако надо все-таки подключить конденсаторы.
Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора
Вот оно соответствие всех нужных приборов элементам схемы
Теперь выполним подключение, внимательно разобравшись с проводами
Так можно подключить двигатель и предварительно, используя неточную прикидку, и окончательно, когда будут подобраны оптимальные значения.
Подбор можно сделать и экспериментально, имея несколько конденсаторов разных емкостей. Если их присоединять параллельно друг другу, то суммарная емкость будет увеличиваться, при этом нужно смотреть, как ведет себя двигатель. Как только он станет работать ровно и без перенагрузки, значит, емкость находится где-то в районе оптимума. После этого приобретается конденсатор, по емкости равный этой сумме емкостей испытываемых конденсаторов, включенных параллельно. Однако можно при таком подборе измерять фактический потребляемый ток, используя измерительные токовые клещи, а провести расчет емкости конденсатора по формулам.
Как рассчитать емкость рабочего конденсатора
Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.
В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.
Где значения Р (мощность), U (напряжение 220 В), η (КПД двигателя, в процентном значении деленном на 100) и cosϕ (коэффициент мощности) берутся с шильдика двигателя.
Вычислить значение можно с помощью обычного калькулятора или воспользовавшись чем-то вроде подобной вычислительной таблицы. В ней нужно подставить значения параметров двигателя (желтые поля), результат получается в зеленых полях в микрофарадах
Однако не всегда есть уверенность, что параметры работы двигателя соответствуют тому, что написано на шильдике. В этом случае нужно измерить реальный ток измерительными клещами и воспользоваться формулой Cр = Кс*I/U.
Конденсатор для пуска электродвигателя, как рассчитать мощность
Если требуется присоединить трехфазный электродвигатель к обычной электросети, то потребуется создать электросхему для сдвига фаз. Основой такой схемы может служить конденсатор. Применяется он и для однофазного двигателя с целью облегчения его пуска.
Конденсатор для пуска электродвигателяЧто такое конденсатор
Это устройство для накопления электрического заряда. Он состоит из пары проводящих пластин, находящихся на малом отстоянии друг от друга и разделенных слоем изолирующего материала.
Широко распространены следующие виды накопителей электрического заряда:
- Полярные. Работают в цепях с постоянным напряжением, подключаются в соответствии с указанной на них полярностью.
- Неполярные. Работают в цепях с переменным напряжение, подключать можно как угодно
- Электролитические. Пластины представляют собой тонкие оксидные пленки на листе фольги.
Неполярный конденсатор
Электролитические лучше других подходят на роль конденсатора для пуска электродвигателя.
Описание разновидностей конденсаторов
Различным типам электродвигателей соответствуют подходящие им по своим характеристикам накопители.
Так, для низкочастотных высоковольтных (50 герц, 220-600 вольт) двигателей хорошо подходит электролитический конденсатор. Такие устройства обладают высокой емкостью, доходящей до 100 тысяч микрофарад. Нужно внимательно следить за соблюдением полярности, в противном случае из-за перегрева пластин возможно возгорание.
Неполярные накопители не имеют таких ограничений, но стоят они с несколько раз дороже.
Различные виды конденсаторов
Кроме перечисленных выше, производятся также вакуумные, газовые, жидкостные устройства, но как пусковой или рабочий конденсатор в схеме подключения электромотора, они не применяются.
Выбор емкости
С целью максимизации эффективности электродвигателя нужно рассчитать ряд параметров электроцепи, и прежде всего емкость.
Для рабочего конденсатора
Существуют сложные и точные методы расчета, однако в домашних условиях вполне достаточно оценить параметр по приближенной формуле.
На каждые 100 ватт электрической мощности трехфазного электродвигателя должно приходиться 7 микрофарад.
Недопустимо также подавать на фазовую статорную обмотку напряжение, превышающее паспортное.
Для пускового конденсатора
Если электродвигатель должен запускаться при наличии высокой нагрузки на приводном валу, то рабочий конденсатор не справится, и на время запуска потребуется подключать пусковой. После достижения рабочих оборотов, что происходит в среднем за 2-3 секунды, он отключается вручную или устройством автоматики. Доступны специальные кнопки включения электрооборудования, автоматически размыкающие одну из цепей через заданное время задержки.
Недопустимо оставлять пусковой накопитель подключенным в рабочем режиме. Фазовый перекос токов может привести к перегреву и возгоранию двигателя. Определяя емкость пускового прибора, следует принимать ее в 2-3 раза выше, чем у рабочего. При этом при запуске крутящий момент электродвигателя достигает максимального значения, а после преодоления инерции механизма и набора оборотов он снижается до номинального.
Для набора требуемой емкости конденсаторы для запуска электродвигателя подключают в параллель. Емкость при этом суммируется.
Простые способы подключения электродвигателя
Самый простой способ подключения трехфазного электродвигателя к бытовой электросети – применение частотного преобразователя. Потери мощности будут минимальны, но стоит такое устройство зачастую дороже самого двигателя.
Частотный преобразователь станет экономически эффективным лишь при большом объеме использования оборудования.
При другом способе для преобразования питающего напряжения используется обмотка самого асинхронного электродвигателя. Схема получится громоздкая и массивная. Конденсатор для запуска электродвигателя подключают по одной из двух популярных схем
- треугольник;
- звезда.
Подключение двигателя по схемам «звезда» и «треугольник»
При реализации подключения этими способами важно свести к минимуму потери по мощности.
Схема подключения «треугольник»
Схема достаточно простая, для облегчения понимания обозначим контакты мотора символами A — ноль, B — рабочий и C — фазовый
Сетевой шнур подсоединяется коричневым проводником к контакту A, туда же следует подсоединить один из выводов конденсатора. К контакту И подсоединяется второй вывод прибора, а синий проводник сетевого шнура — к контакту С.
В случае небольшой мощности электромотора, не превышающей 1,5 киловатта, допустимо подключать только один конденсатор, пусковой при этом не нужен.
Если же мощность выше и нагрузка на валу значительная, то используют два параллельно соединенных прибора.
Схема подключения «звезда»
В случае если на клеммнике электродвигателя 6 выводов — следует их прозвонить по отдельности и определить, какие выводы связаны друг с другом. В паспорте мотора нужно найти назначение выводов. После этого схема переподключается, формируя привычный «треугольник».
С этой целью снимаются перемычки и контактам присваивают условные обозначения от A до F. Далее последовательно соединяются контакты: A и D, B и E, C и F.
Теперь контакты D, E и F станут соответственно нулевым, рабочим и фазовым проводом. Конденсатор присоединяют к ним точно так же, как в предыдущем случае.
При первом включении нужно внимательно следит за тем, чтобы обмотки не перегревались. В этом случае следует немедленно отключить устройство и определить причину перегрева.
Рабочее напряжение
После емкости напряжение является важнейшим параметром. Если взять слишком большой запас по напряжению — сильно вырастут габариты, вес и цена всего устройства. Еще хуже – взять устройства, которым не хватает рабочего напряжения. Такое использование приведет к их быстрому износу, выходу из строя, пробою. При этом возможно возгорание или даже взрыв.
Оптимальный запас по напряжению — 15-20%.
Важно! Для конденсаторов с диэлектриком из бумаги в цепях с переменным напряжением номинальное напряжение, указанное для постоянного тока, нужно поделить на 3.
Если указано 600 вольт, то в цепях переменного тока безопасно применять такие конденсаторы можно до 300 вольт.
Использование электролитических конденсаторов
Конденсаторы с диэлектриком из бумаги отличаются малой удельной емкостью и значительными габаритами. Для двигателя даже не самой большой мощности они будут занимать много места. Теоретически их можно заменить электролитическими, обладающими в несколько раз более высокой удельной емкостью.
Разновидности устройства электролитического конденсатора
Для этого электрическую схему придется дополнить несколькими элементами: диодами и резисторами. Такой вариант неплох для эпизодически работающего двигателя. Если же планируются продолжительные нагрузки, то от экономии места и веса лучше отказаться — при случайном выходе диода из строя он начнет пропускать на накопитель переменный ток, что приведет к его пробою и взрыву.
Выходом могут служить полипропиленовые конденсаторы с металлическим напылением серии СВВ, разработанные для использования в качестве пусковых.
Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя
Для вычисления емкости основного конденсатора применяют формулу:
C = (k×Iφ)/U
Где
- k- коэффициент, принимаемый за 4800 при схеме «треугольник» и 2800 при схеме «звезда»;
- Iφ-ток статора, его берут из паспорта или таблички на корпусе;
- U- напряжение сети.
Трехфазный электродвигатель
Результат получается в микрофарадах. Вместо точной формулы можно применять правило: на каждые 100 ватт мощности — 7 микрофарад емкости.
Если при старте двигателю приходится преодолевать большой момент инерции подключенного к валу оборудования, то в помощь основному на время запуска и набора номинальных оборотов подключают пусковой конденсатор.
Емкость пускового накопителя принимают в 2-3 раза больше основного.
Подключение трехфазного электродвигателя к сети
После выхода на режим его обязательно отключают — вручную или с помощью автоматики. Если на рассчитанную емкость нет точно подходящего по номиналу прибора, конденсаторы можно подключать параллельно.
Как подобрать пусковой конденсатор для однофазного электромотора
До использования в пусковой цепи конденсатор проверяют тестером на исправность. При подборе рабочего конденсатора можно применять такое же приближенное правило а-7 микрофарад на 100 ватт номинальной электрической мощности. Емкость пускового также берется в 2-3 раза выше.
При подборе конденсатора на 220 вольт следует выбирать модели с номиналом не менее 400. Это объясняется переходными электромагнитными процессами при запуске, дающими кратковременные пусковые броски напряжения до 350-550 вольт.
Однофазные асинхронные электромоторы часто применяются в домашних электроприборах и электроинструменте. Для пуска таких устройств, особенно под нагрузкой, требуется пусковая обмотка и сдвиг фазы. Для этого используется конденсатор, подключаемый по одной из известных схем.
Конструкция асинхронного однофазного электродвигателя
Если запуск осуществляется с преодолением большого момента инерции, подсоединяют пусковой конденсатор.
Почему однофазный электродвигатель запускают через конденсатор
Статор электродвигателя с единственной обмоткой при пропускании переменного тока не сможет начать вращение, а лишь начнет подрагивать. Чтобы начать вращение, перпендикулярно основной обмотке размещают пусковую. В цепь этой обмотки включают компонент для сдвига фазы, такой, как конденсатор. Электромагнитные поля этих двух обмоток, прикладываемые к ротору со сдвигом по фазе, и обеспечат начало вращения.
В трехфазном двигателе обмотки и так размещены под углами 120°. Соответственно сориентированы и наводимые ими в роторе электромагнитные поля. Для начала вращения достаточно обеспечить сдвиг их работы по фазе, чтобы обеспечить пусковой момент вращения.
Как подобрать емкость конденсатора для подключения двигателя
Как подобрать емкость конденсатора для двигателя
Содержание статьи
При подключении электродвигателя к сети 220 Вольт не обойтись без конденсатора. Этот маленький элемент электрической цепи служит для уменьшения времени входа мотора в рабочий режим (пусковой конденсатор).Кроме пусковых, существуют и так называемые рабочие конденсаторы, которые постоянно задействованы во время работы двигателя. Основной задачей рабочих конденсаторов является обеспечение оптимальной нагрузочной способности двигателя.
Состоит конденсатор из нескольких пластин, которые защищены диэлектриком. Основная функция конденсаторов — это накопление и отдача электрической энергии. Как подобрать конденсатор для запуска электродвигателя? Что при этом нужно учитывать? Именно об этом вы и сможете узнать в данной статье строительного журнала samastroyka.ru.
Виды конденсаторов
Итак, конденсатор служит для накопления электрического заряда с последующей его отдачей в цепь. Конденсаторы бывают полярные, неполярные и электролитические, другое название «оксидные».
Для подключения электродвигателей в сеть переменного тока, полярные конденсаторы использовать нельзя. Из-за быстрого разрушения диэлектрика внутри, произойдёт замыкание, и такие конденсаторы очень быстро выйдут из строя.
Этого не произойдёт, если подключить к двигателю неполярный конденсатор. Обкладки неполярных конденсаторов одинаково взаимодействуют, как с источником, так и с диэлектриком.
Электролитические конденсаторы имеют внутри вместо пластин тонкую оксидную плёнку. Зачастую именно их и используют для подключения электродвигателей низкой частоты, поскольку максимально возможная ёмкость электролитических конденсаторов составляет 100000 мкФ.
Подбор конденсатора для трехфазного двигателя
Подбор емкости рабочего конденсатора для трехфазного двигателя осуществляется по следующей формуле: Сраб.=k*Iф / U сети.
- k — это коэффициент, значение которого зависит от схемы подключения трехфазного электродвигателя. 4800 по схеме «треугольник» и 2800 по схеме «звезда»;
- Iф — обозначает номинальный ток статора. Узнать номинальный ток статора можно на корпусе электродвигателя или посредством специальных клещей;
- U сети — сетевое напряжение 220 вольт.
Зная все вышеперечисленные параметры можно точно рассчитать емкость рабочего конденсатора в мкФ для электродвигателя. Есть и более простой способ расчёта емкости конденсаторов. Здесь действует правило: на 100 Вт мощности двигателя, берётся примерно 7 мкФ конденсаторной емкости.
Совсем по-другому обстоят дела с подбором пускового конденсатора в электродвигатель. Пусковой конденсатор работает очень непродолжительное время, всего лишь около 3 сек. в момент пуска двигателя. Основной задачей пускового конденсатора, является вывести ротор на номинальный уровень частоты вращения.
Подбирается пусковой конденсатор исходя из следующих параметров:
- Емкость пускового конденсатора должна быть в 2,5-3 раза больше, чем емкость рабочего конденсатора;
- Рабочее напряжение пускового конденсатора должно превышать сетевое, не менее чем в 1,5 раз.
Таким образом, зная все вышеперечисленные параметры, не составит особого труда подобрать рабочий и пусковой конденсатор для электродвигателя.
Как рассчитать емкость конденсатора для однофазного двигателя
При выборе и подключении конденсатора к однофазному двигателю, многое зависит от того, в каком именно режиме будет работать двигатель:
- При подключении пускового конденсатора и дополнительной обмотки электродвигателя, емкость конденсатора рассчитывается по следующему принципу: 70 мкФ на 1000 Вт мощности двигателя;
- Общая ёмкость рабочего и пускового конденсаторов должна рассчитываться так: 1 мкФ на 100 Вт мощности. В этом случае рабочий конденсатор остаётся включённым во время работы электродвигателя.
Теперь что касается рабочего напряжения конденсаторов для подключения однофазного электродвигателя. В большинстве случае вполне хватит конденсатора с напряжением от 450 Вольт. Тем не менее, если было замечено, что электродвигатель сильно греется в процессе работы, то следует уменьшить ёмкость рабочего конденсатора.
Оценить статью и поделиться ссылкой:Подбор размеров однофазных конденсаторов – Центр электротехники
При установке двигателя, использующего конденсатор для запуска или работы, мы должны определить номинал конденсатора, подходящий для двигателя, чтобы получить правильный пусковой крутящий момент и избежать перегрева обмотки и возможного повреждения.
Это в основном вопрос конструкции двигателя. Не существует прямой закономерной зависимости между емкостью и мощностью двигателя в кВт.
При замене этих конденсаторов значение емкости и напряжение следует брать с заводской таблички на двигателе или со старого конденсатора.Это должно быть правильно в пределах ± 5%, а иногда оговаривается вплоть до долей мкФ. Выбор рабочего конденсатора даже более ограничен, чем пускового конденсатора.
Как правильно подобрать пусковой конденсатор?
1) На протяжении многих лет было разработано практическое правило, которое помогает упростить этот процесс. Чтобы выбрать правильное значение емкости, начните с 30–50 мкФ / кВт и при необходимости отрегулируйте значение при измерении мощности двигателя.
Мы также можем использовать эту базовую формулу для расчета размера конденсатора:
2) Определите номинальное напряжение конденсатора.
Когда мы выбираем номинальное напряжение для конденсатора, мы должны знать значение нашего источника питания. В целях безопасности умножьте напряжение источника питания на 30%. Факторы, которые влияют на выбор правильного номинального напряжения конденсатора, включают:
• Коэффициент снижения напряжения
• Требования агентства по безопасности.
• Требования к надежности
• Максимальная рабочая температура
• Свободное место
Как определить размер рабочего конденсатора?
При выборе рабочих конденсаторов двигателя все указанные выше требуемые параметры должны быть определены в организованном процессе.Помните, что важны не только физические и основные электрические требования.
Однако следует изучить тип диэлектрического материала и технику металлизации. Неправильный выбор здесь может отрицательно повлиять на общую производительность конденсаторов. Пожалуйста, обратитесь к паспортной табличке двигателя или свяжитесь с поставщиком или производителем, чтобы получить точное значение конденсатора. Первый
Расчет конденсатора однофазного двигателя
Многие двигатели, такие как стиральные машины, холодильники, являются однофазными двигателями.Проблема однофазного питания двигателя 230 В заключается в том, что он не создает крутящий момент, необходимый для запуска. Вам следует «обмануть» двигатель и сгенерировать фиктивную фазу с помощью конденсатора и песка, таким образом получить необходимый крутящий момент. Чтобы получить наилучшую и наиболее мощную фазу крутящего момента, в результате которой стиральная машина или холодильник будут работать лучше и тяжелее, центрифугируются лучше и с большей мощностью, вы должны рассчитать емкость конденсатора, чтобы получить это отставание в 90 °. Вы должны игнорировать эти «городские легенды», которые вы можете прочитать в Интернете, в которых говорится, что конденсатор большего размера получает больше энергии, что совершенно неверно и должно привести к поломке вашей стиральной машины или холодильника.Фактически, если конденсатор слишком большой, может быть шанс, что зазор составит 360 °, то есть 0 °, так что однофазный двигатель не будет иметь никакого крутящего момента и мощности.
Более высокий пусковой момент для однофазного двигателя достигается, когда задержка, которую мы получаем с нашим конденсатором, составляет 90 °. Если мы хотим получить этот зазор, мы должны рассчитать конденсатор следующим образом.
Представим, что у нас есть двигатель мощностью 150 Вт и cos fi = 0,85 (типичное значение)
Мощность = V x I x cosfi
I = 230 x 150 x 0.2 = 305 Ом
Расчет емкости конденсатора – конденсатор однофазного двигателя:
XL = 1 / (2 x pi x частота x C)
C = 1 / (2 x pi x частота x XL)
C = 1 / (2 x 3,14159 x 50 x 305) = 10,43 мкФ (мкФ)
Следовательно, идеальный конденсаторный однофазный двигатель, оптимальный для этого примера, составляет 10,43 мкФ и 10,43 мкФ конденсатор не является значением, которое мы можем найти на рынке, мы выбираем значение, которое лучше всего приближается, в данном случае 10 мкФ.
Калькулятор размера конденсатора для 3-фазных двигателей
Размер конденсатора Калькулятор для 3-фазных двигателей – Вы должны заполнить Номинальные параметры двигателя и текущий коэффициент мощности (от счетчика). Результат Размер конденсатора будет в кВАр.
Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей
Почему мы выполняем расчет KVAR
Поскольку мы знаем, что двигатель является индуктивной нагрузкой. Которая потребляет как активную, так и реактивную мощность. То есть помимо активной мощности есть еще и реактивная мощность.Как мы знаем, реальная мощность – это фактическая мощность, которая работает для привода двигателя, а реактивная мощность – это своего рода потерянная мощность из-за этой потери. Но энергия, затрачиваемая электросчетчиком, складывается из активной и реактивной мощности. Чтобы уменьшить реактивную мощность, которая является своего рода потерями, в фазе R Y B двигателя используется конденсатор, что позволяет свести к минимуму эти потери. Если мы установили конденсатор, то реальная мощность, которая используется для привода двигателя, измеряется измерителем, а реактивная мощность обнуляется через конденсатор.В этой статье мы расскажем вам о калькуляторе размера конденсатора для 3-фазного двигателя и о том, сколько конденсаторных батарей номинала (KVR) будет использоваться. Для этого требуются два параметра: первый – номинальная мощность двигателя, а второй – коэффициент мощности , электродвигателя, считываемый счетчиком. Следовательно, коэффициент мощности регистрируется с помощью электросчетчика, установленного на двигателе. Мы сможем рассчитать емкость конденсатора рядом с двигателем по формуле, приведенной ниже, используя номинальную емкость двигателя и коэффициент мощности, полученный с помощью измерителя.
Формула для расчета размера конденсатора для трехфазных двигателей-
Требуемый размер конденсатора (в кВАр) = P (Tan θ1 – Tan θ2)
, где P = номинальная мощность двигателя
Tan θ1 = тангенс угла между истинной мощностью и полная мощность (для тока PF)
Tan θ2 = тангенс угла между истинной мощностью и полной мощностью (для требуемого PF)
Преимущество использования конденсатора в 3-фазном двигателе –
За счет установки конденсаторов в двигатель электричество счет меньше по сравнению с без конденсаторов, это связано с тем, что потери уменьшаются, если мы используем конденсатор.
И ресурс мотора тоже увеличивается. Потому что двигатель должен делать больше работы из-за больших потерь.
в этом калькуляторе нам нужны только номинальная мощность двигателя и коэффициент мощности, поступающие в счетчик. тогда мы можем легко вычислить номинал конденсатора, необходимого для установки в него.
Как работает калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей –
Давайте посмотрим на несколько примеров для расчета размера конденсатора –
Например – предположим, что имеется 3-фазный асинхронный двигатель мощностью 50 кВт, который имеет P.F (Коэффициент мощности) от 0,8. Какой размер конденсатора в кВАр требуется, чтобы повысить коэффициент мощности (P.F) до 0,99?
Мощность двигателя = P = 50 кВт
Исходный коэффициент мощности = Cosθ1 = 0,8
Конечный коэффициент мощности = Cosθ2 = 0,99
θ1 = Cos-1 = (0,8) = 36 ° 0,86; Tan θ1 = Tan (36 ° 0,86) = 0,74 90 · 106 θ2 = Cos-1 = (0,90) = 8 ° 0,10; Tan θ2 = Tan (8 ° .10) = 0,14
Требуемый конденсатор, кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,8 до 0,99
Требуемый конденсатор, кВАр = P (Tan θ1 – Tan θ2)
= 5 кВт (0,74–0,14)
= 30 кВАр
И Номинальные параметры конденсаторов, подключенных к каждой фазе
30/3 = 10 кВАр.
, поэтому в идеале требуется конденсатор на 30 кВАр, но часто рекомендуется использовать на 5% меньше 30 кВАр из-за проблемы перенапряжения.так что в этом случае идеально подходит 28,5 квар.
Связанная статья – Распределительный трансформатор: Строительство | Тип | Рейтинг – ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ (electricsells.com)
% PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 126 0 объект > эндобдж 127 0 объект > эндобдж 128 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > эндобдж 152 0 объект > эндобдж 153 0 объект > эндобдж 154 0 объект > эндобдж 155 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 161 0 объект > эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 168 0 объект > эндобдж 169 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 171 0 объект > эндобдж 172 0 объект > эндобдж 173 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 175 0 объект > эндобдж 176 0 объект > эндобдж 177 0 объект > эндобдж 178 0 объект > эндобдж 179 0 объект > эндобдж 180 0 объект > эндобдж 181 0 объект > эндобдж 182 0 объект > эндобдж 183 0 объект > эндобдж 184 0 объект > эндобдж 185 0 объект > эндобдж 186 0 объект > эндобдж 187 0 объект > эндобдж 188 0 объект > эндобдж 189 0 объект > эндобдж 190 0 объект > эндобдж 191 0 объект > эндобдж 192 0 объект > эндобдж 193 0 объект > эндобдж 194 0 объект > транслировать x} n0rKZLs: MfT Tiqw (: 1p? / B0:> 1 $ K SM>! ޒ ׄ 32 H6 $ DqD! Dn $ 敱 6VJ0 \ 3 $ _- qnjI6h [* ZbyFUSehj VLtQȴZ; K66ArWJb; + U &; ހ b / Reu ܫ eGvkaT V8-E] 5kmvY & W C \ FC SpjJ> Zd Uk] Us˭ ݏ |? / MҫF [{ш.wB_ конечный поток эндобдж 195 0 объект > / Шрифт 575 0 R >> эндобдж 196 0 объект > транслировать х + г 2P01TIr * 2V) 234403T0
1,8 Как рассчитать конденсатор для схемы Штейнмеца? | 1. Алюминиевые электродвигатели переменного тока | Часто задаваемые вопросы
Схема Штейнмеца – это метод использования трехфазных двигателей, соединенных звездой или треугольником, с однофазным переменным током; это соединение должно соответствовать сетевому напряжению, например, в Европе обычно 230 В. Рабочий конденсатор может быть металлическим бумажным конденсатором согласно DIN EN 60252-1 (VDE 0560-8: 2011-10), который подключается к третьему выводу двигателя и к фазному проводу или к нейтральному проводу в зависимости от направления вращения. желанный.Если конденсатор подключен к фазному проводу, двигатель будет вращаться по часовой стрелке; подключение конденсатора к нейтральному проводу заставит двигатель вращаться против часовой стрелки. В различных профессиональных учебниках и форумах, ссылающихся на стандарт DIN 48501, который был отменен несколько лет назад, рекомендуется использовать емкость примерно 70 мФ на кВт номинальной выходной мощности двигателя при рабочем напряжении 230 В. Формула для расчета рабочего конденсатора выглядит следующим образом, где C – емкость, P – номинальная мощность, U – номинальное напряжение двигателя, где – угловая частота, а
– угловая частота.
Соединение треугольником – направление вращения обратное
Пусковой конденсатор двигателя
Генератор питания фаза. Однако это даст сдвиг фазы менее 90 ° вместо 120 ° на второй обмотке двигателя.Это означает, что конденсатор создает только эллиптическое вращающееся магнитное поле, которого, однако, достаточно для создания пускового момента, чтобы двигатель мог запускаться самостоятельно. [2] Недостатком является то, что двигатель работает в эллиптическом режиме. В схеме Штейнмеца двигатель может быть подключен по схеме треугольник или Y, в зависимости от напряжения на клеммах катушки. В схеме Штейнмеца предпочтительно использовать соединение треугольником. Конденсатор и катушка вместе образуют последовательный резонансный контур.Во время работы на конденсаторе создается пиковое напряжение до 330 В, когда линейное напряжение составляет 230 В. Чтобы предотвратить разрушение конденсатора, он должен быть рассчитан на максимальное пиковое напряжение. Поскольку конденсаторы из металлической бумаги со временем стареют, добавляется запас прочности от 70 до 80 В. Следовательно, когда напряжение в сети составляет 230 В, используется конденсатор с выдерживаемым диэлектрическим напряжением не менее 400 В. Из-за конденсатора сила тока в каждой катушке будет разной.Пусковой ток зависит от требуемого крутящего момента и во много раз превышает номинальный ток. Поскольку при работе мощных двигателей, подключенных к однофазной сети, существует высокая однофазная нагрузка, максимально допустимая мощность подключенного двигателя Steinmetz составляет от 1,5 кВт до 2 кВт в зависимости от энергокомпании.
(PDF) Расчет конденсаторов для пуска трехфазного асинхронного двигателя с однофазным питанием
Расчет конденсаторов для пуска трехфазного асинхронного двигателя
с однофазным питанием
питание
Василий Маляр, Орест Хамола, Владимир Мадай
Институт энергетики и систем управления
Львовский политехнический национальный университет
Львов, Украина
vmalyar @ i.ua, [email protected]
Аннотация – В статье представлена методика определения емкости
, необходимой для пуска трехфазного асинхронного двигателя
, питаемого от однофазного источника питания. . Метод
и алгоритм расчета основаны на высоко адекватной
математической модели асинхронного двигателя, которая
учитывает насыщение магнитопровода и текущее смещение
в стержнях ротора.Задача решается как краевая задача
для системы дифференциальных уравнений, описывающих
процессов в двигателе в осях фазовых координат.
Ключевые слова: математическая модель; трехфазный асинхронный двигатель
; однофазное питание; пусковой конденсатор; краевая задача;
статическая характеристика.
I. ВВЕДЕНИЕ
Рассмотрим трехфазный асинхронный двигатель (AM),
, питаемый от однофазной сети, когда обмотки статора соединены звездой-
и одна из фаз содержит подключенный конденсатор
последовательно (рис.1). Исследование трехфазного асинхронного двигателя
с питанием одной фазы от последовательно включенного конденсатора
в основном проводится на основе приближенных эмпирических зависимостей
, которые не всегда подтверждаются на практике. Очевидно, что емкость конденсатора
может быть рассчитана только на основе хорошо разработанной математической модели
, которая адекватно учитывает в
все основные факторы, влияющие на процессы в двигателе.
Известно [2], что насыщение магнитной системы и (что особенно важно для пусковых режимов
) скин-эффект
в стержнях ротора с короткозамкнутым ротором, возникающий во время пускового режима
, являются такими факторы.
Рис. 1. Электрическая схема АД с конденсатором, включенным в одну фазу
II. ПОЯСНЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
На практике важно исследовать влияние емкости C
на поведение двигателя в режиме запуска
[3].В частности, важным вопросом является выбор значений емкости конденсаторов
, которые обеспечивают электромагнитный момент
, необходимый для успешного запуска. Известные методы
расчета значений емкости являются приблизительными
[4] и, следовательно, требуют экспериментальной
проверки или расчета переходных процессов с использованием математической модели
АМ, что обеспечивает достоверность результатов математического эксперимента
. .
Целью статьи является разработка математической модели для расчета
режимов запуска АД с конденсаторами, подключенными в серию
.
III. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
Исследование процессов, происходящих в АД, требует
достаточно точного определения параметров двигателя, а именно
сопротивлений, а также собственных и взаимных индуктивностей электрических цепей
. Эти параметры могут быть получены только на основе высокоадекватных математических моделей
, так как они зависят от магнитного насыщения
и тока смещения в беличьих стержнях клетки
.
Одним из важных вопросов является выбор осей координат,
, которые необходимы для описания электромагнитной связи.
Поскольку обмотка статора АД с конденсатором в одной фазе вызывает электрическую асимметрию
, исследование этих процессов с необходимой адекватностью
возможно только в фазовых координатах [1].
Для учета смещения тока каждый стержень ротора
вместе с кольцами сепаратора разделен по высоте на k элементарных колец
, так что ротор представлен k обмотками, каждая из которых
представлена в виде трех -фаза первая.
Система дифференциальных уравнений, представляющая электрическое равновесие
трехфазной обмотки статора с конденсатором
С в одной фазе, питаемой от однофазной сети, в фиксированной системе координат
(рис.1) имеет вид
;
AB
AABB k
dd ririu
dt dt
; 3
C
dr iriu
dt dt
Конденсаторы для коррекции коэффициента мощности – калькулятор размера и формулы
Чтобы рассчитать требуемую емкость PFC, нам необходимо знать существующую реактивную мощность Q L (VAR) вашей электрической системы и выбрать желаемый PF.Проблема в том, что Q L не всегда известно. Есть несколько способов оценки Q L , в зависимости от того, какие другие величины известны. Мы обсудим эти методы ниже. Важно отметить тот факт, что реактивная мощность двигателя непостоянна и незначительно меняется в зависимости от нагрузки. Поэтому, чтобы избежать чрезмерной коррекции, в идеале вы должны определить значение VAR вашего двигателя на холостом ходу. К сожалению, производители редко указывают это число.Если вы не можете получить информацию о Q L от производителя, вы можете попросить электрика измерить ток холостого хода с помощью токоизмерительных клещей и умножить результат на напряжение.Технически это будет полная ВА, но при отсутствии рабочей мощности результат будет близок к ВАР. Как только вы определили «Q L », требуемый номинал конденсаторов PFC будет просто Qc = Q L × PF желаемый , где PF дан в виде десятичной дроби. Если вы не можете определить VAR без нагрузки, все становится немного сложнее. Вспомним из геометрии, что тангенс угла в прямоугольном треугольнике – это отношение противоположной стороны к соседней стороне. Тогда, как видно из треугольной диаграммы мощности, нескорректированные и скорректированные значения реактивной мощности задаются следующими уравнениями:
Q нескорректированный = P × tanφ 1
Q исправленный = P × tanφ 2 ,
где P – действительная мощность.Отсюда находим требуемый Qc:
Qc = Q нескорректированный -Q исправленный = P × (tanφ 1 – tanφ 2 )
Здесь есть три неизвестных значения: P, φ 1 и φ 2 . Рабочую мощность P можно измерить ваттметром. Чтобы найти φ 1 , нам нужно знать гипотенузу, которая представляет полную мощность S (ВА). Итак, вам нужно измерить полный ток при полной нагрузке и умножить его на напряжение. Когда мы знаем P и S, предполагая неискаженный синусоидальный ток без гармоник, мы можем найти φ 1 = arccos (P / S) .Точно так же желаемый угол φ 2 равен φ 2 = arccos (PF 2 ), где PF 2 – целевой коэффициент мощности.
Наконец, если измерение P и VA на вашем предприятии нецелесообразно, у вас нет другого выбора, кроме как собрать значения HP, PF и эффективности из таблицы данных двигателя. Этот метод наименее точен, поскольку приведенные выше данные относятся к работе с полной нагрузкой, в то время как в действительности двигатели почти всегда недогружены. Поскольку 1 л.с. ≈ 0,746 киловатт, если вы не знаете P, вы можете оценить его какP (кВт) = л.с. × 0.746 / η , где η – это эффективность в десятичном формате (обычно от 0,8 до 0,95). Подставляя φ1 и φ2 в наше выражение для Qc, получаем:
Qc (kVAR) = P (кВт) × [tan (arccos (PF 1 )) – tan (arccos (PF 2 ))] ,
где PF 1 и PF 2 – это начальный и улучшенный PF соответственно (если у вас есть PF, выраженный в процентах, вам нужно разделить его на 100). Наш калькулятор просто реализует приведенную выше формулу. После того, как вы нашли требуемый кВАр, выберите стандартный конденсатор с равным или меньшим значением.Всегда лучше недооценить, чем перевернуть. Обратите внимание, что, хотя обычно емкость измеряется в микрофарадах, для упрощения определения размеров конденсаторов PFC производители оценивают их в киловарах (кВАр). Поскольку Ic = V / Xc и Xc = 1 / (2πFC), тогда V × I = 2πFCV 2 , где «C» находится в фарадах, «F» – в герцах. Если мы выразим V × I в кВАр и «C» в мкФ, то соотношение между этими двумя величинами будет: кВАр = 2πFC мкФ V 2 × 10 -9 .