Как подключить электродвигатель через конденсатор

Схемы и рекомендации по подключению электродвигателя через конденсатор на 220В

Большинство собственников частных гаражей или мастерских сталкиваются с таким вопросом, как подключение электродвигателя 380В на 220В через конденсатор или другими методами. Некоторые виды оборудования, которые могут находиться в частной собственности, например, бетономешалки, точильные или деревообрабатывающие станки, потребляют большую мощность.

Обеспечить ее может асинхронный трехфазный двигатель, только главная его беда – расчет на подключение к силовой сети напряжением 380В, которое в большинстве частных домохозяйств отсутствует или сильно ограничено. Варианты выхода из существующей ситуации 380/220 рассмотрим далее.

• Разница между однофазными и трехфазными агрегатами
• Особенности и способы подключения к однофазной сети
• Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор

Разница между однофазными и трехфазными агрегатами

Прежде чем приступить к непосредственному рассмотрению схем подключения типа 380/220, нужно разобраться в следующем:

• что собой представляют двигатели обоих классов;
• как они работают;
• каковы принципы функционирования однофазной (220) и трехфазной (380) сети.

Поскольку большинство асинхронных электродвигателей являются трехфазными (на 380В), то начнем, пожалуй, с них. Любой подобный агрегат имеет два ключевых элемента: подвижный ротор, соединенный с приводным валом, и неподвижный кольцевидный статор. Каждый из них имеет фазные обмотки, смещенные относительно друг друга на 120º. Принцип действия двигателя на 380В заключается в создании подвижного (вращающегося) магнитного поля. Оно создается в обмотках статора при подаче напряжения на них. За счет разности частот полей ротора и статора, между контактными обмотками возникает ЭДС, которая заставляет вал вращаться. На клеммы такого двигателя должны приходить три фазы (по 220 В) через соединение по схеме звезда или треугольник.

Однофазным принято называть силовой агрегат, рассчитанный на подключение к идентичной, чаще всего бытовой сети 220В. Учитывая, что любой такой кабель имеет две жилы (фаза и ноль), двигателю достаточно иметь всего одну фазную обмотку. По факту, на статоре конструктивно есть две обмотки, но одна используется как рабочая, а вторая – пусковая. Для того, чтобы двигатель на 220В начал работать, то есть, чтобы возникло вращающееся магнитное поле и следом за ним ЭДС, необходимо задействовать обе цепи. При этом, пусковая обмотка подключается через промежуточную емкостную/индуктивную цепь или же замыкается, если мощность агрегата мала.

Как можно заключить, главная разница между этими двумя классами двигателей (220 и 380 В) заключается не столько в количестве фаз/проводов подключения, сколько в организации пуска.

Особенности и способы подключения к однофазной сети

Однофазный ток 220В, подающийся на электродвигатель, точнее на его статор и ротор, формирует два равнозначных магнитных поля, вращающихся в противоположные стороны. Для того, чтобы заставить ротор вращаться, нужно вручную или за счет пусковых устройств организовать сдвиг фаз. Мощность будет ниже номинальной (50…70%), но двигатель будет работать.

Очевидно, что прямым включением одной из фазных обмоток к сети в 220В при неработающих остальных запустить двигатель не удастся. Следовательно, нужно все три фазы соединить через промежуточный контур. Сделать это можно двумя основными способами:

1. Емкостная цепь. Одна из обмоток двигателя подключается через емкость, которая формирует сдвиг фазы тока вперед на 90º. После пуска, эту цепь можно отключить;
2. Индуктивная цепь. Действует примерно так же, как и предыдущая, только сдвиг фазы происходит в обратном направлении.

Наши читатели рекомендуют!

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Иногда бывает достаточно даже механического поворота ротора, чтобы двигатель на 380 заработал от 220.

Общие схемы подключения двигателей с 380В на 220В через конденсатор

Чаще всего при необходимости решения такой задачи используют рабочий и пусковой конденсаторы (батареи конденсаторов). Базовые схемы подключения треугольником и звездой на 380В можно видеть на следующей иллюстрации:

Нефиксированная кнопка «Разгон» используется для активации параллельно подключенного пускового конденсатора. Ее необходимо удерживать до тех пор, пока двигатель не наберет максимальных оборотов. После этого пусковую цепь необходимо обязательно разъединить, чтобы предотвратить перегревание обмоток. Если мощность двигателя мала, пусковым конденсатором можно пренебречь, работая только через рабочий.

Расчет емкости конденсаторов ведется по следующим формулам:

Емкость пускового конденсатора при этом должна быть вдвое выше рабочей. Если не прибегать к расчету по формулам, то можно воспользоваться значением 7 мкФ/кВт.

Практическое применение показывает, что более эффективным является подключение треугольником, так как при этом распределение напряжения в обмотках будет более равномерным, да и мощность снижается меньше. Есть правда одно ограничение, которое касается компоновки клеммного блока двигателя. Если под его крышкой находится лишь три вывода на 380, то имеет место заранее предустановленная схема соединения, которую не изменишь. Если же там располагается шесть выводов, то можно выбирать, какой вариант организовать. Характерное обозначение наносится на металлическую табличку с характеристиками.

Если 380-вольтовый двигатель предполагается использовать на 220В в режиме с частыми пусками и остановками, то базовую схему можно доработать с организацией цепи динамического торможения:

Здесь можно видеть включение двигателя треугольником через емкостную цепь конденсаторов С1 (пускового) и С2 (рабочего). Дополнительно организована цепь на транзисторе и элементе сопротивления, которая подключается трехпозиционным ключом. Когда он находится в положении «3», напряжение сети 220В поступает на обмотки статора и кнопкой К1 можно совершить его запуск. Для остановки двигателя ключ переводится в положение «1», после чего на обмотки подается постоянный ток и осуществляется торможение. Следует отметить, что этот переключатель имеет только два фиксированных положения «2» и «3». Для использования обычного двухпозиционного ключа в эту цепь необходимо будет добавить еще один конденсатор. Выглядит это следующим образом:

Ранее уже упоминался тот факт, что однофазный ток приводит к организации разнонаправленных эквивалентных магнитных полей статора и ротора, которые можно сдвинуть (заставить вращаться) в ту или иную сторону. Следовательно, можно реализовать на практике схему реверсного подключения электродвигателя на 380В:

Схема является в некотором роде комбинацией двух предыдущих, только здесь использованы сдвоенный переключатель и пуск через реле Р1.

Рассмотренные в статье схемы являются базовыми, но в зависимости от конкретного случая их можно модифицировать как угодно, чтобы добиться включения в однофазную сеть 220В трехфазного асинхронного электродвигателя на 380В.

Как подключать двигатель на 220?

При проведении ремонтных работ часто требуется подключение трехфазного электродвигателя к сети на 220 вольт. Это обычно связано с эксплуатацией в бытовых условиях электрического наждака, циркулярной пилы, бетономешалки и других мощных приборов. Но в данных технического паспорта не рекомендуется подключение к обычной электросети. Что делать в таких случаях? Из нашей статьи вы узнаете о том, как подключить любой двигатель на 220 вольт без риска испортить дорогостоящее оборудование.

Схемы подключения двигателя

К электросети 220В можно подключить трехфазный электродвигатель несколькими способами.

Схема «Звезда»

Пуск токовых волн будет происходить постепенно и дальше действовать достаточно слабо. Это не всегда позволяет достичь максимально необходимой мощности для работы некоторых видов оборудования.

Способ подключения

1. Две фазные обмотки электродвигателя подключить в однофазную сеть.
2. Третью обмотку подключить к проводу сети через рабочий конденсатор.

Схема «Треугольник»

При подключении данным образом электродвигатели вашего оборудования будут работать на полную мощность. Но это, в свою очередь, чревато повреждением изоляции проводов. Поэтому чаще всего используется комбинированное подключение.

Способ подключения

1. Определить принадлежность проводов к фазам обмотки.
2. Подсоединить третью фазную обмотку через конденсатор к зажиму второй фазной обмотки.

Схема «Звезда-Треугольник»

При запуске электродвигателя первые потоки тока движутся плавно с постепенным увеличением оборотов. Когда электродвигатель начинает работать на полную мощность, происходит автоматическое переключение на схему «Треугольник». Оно осуществляется с помощью пускового реле времени, магнитных пускателей или пакетного переключателя.

Способ подключения: концы трехфазных обмоток соединяются вместе в одной точке.

Подключение через конденсатор

Подключение трехфазного двигателя к сети 220В можно осуществить через конденсатор. Это устройство является емкостью для сбора и хранения электрической энергии и передачи ее дальше по цепи в более безопасном режиме. Мощность при таком подключении снизится. Можно сказать, что вы будете использовать не трехфазный, а двухфазный двигатель. Если такой мощности недостаточно для работы вашего оборудования, то лучше использовать подключение через конденсатор.

Правильный подбор конденсаторов

Подбор конденсаторов необходимо производить следующим образом:

• Мощность данного прибора должна быть в 1,5 раза меньше, чем у электродвигателя (иначе это чревато скачками напряжения при включении и выключении, что приводит к перегоранию конденсатора);
• Лучше использовать металлобумажные конденсаторы или, в крайнем случае, электролитические, спаянные с диодами;
• Электролитические конденсаторы нужно устанавливать в какой-нибудь корпус. В случае выхода из строя они взрываются и разлетаются в разные стороны.

Если вам необходимы схемы подключения трехфазного электродвигателя к сети 220В, вы можете скачать их бесплатно на сайте производителя современного оборудования — Лот-сервис (в конце страницы).

Ещё больше интересного

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 через конденсатор

Раньше схема подключения электродвигателя 380 на 220 Вольт была популярна по простой причине, в продаже почти не было электродвигателей на 220 Вольт. Люди приносили с работы, заводов, промышленные трехфазные электродвигатели на 380 В. В основном они использовались в частных домах для заточных станков малой мощности, очень часто для циркуляционных, компрессоров. Не во всех домах было 380 В, даже более того, в подавляющем большинстве. И по этой причине необходимо было подключение электродвигателя 380 на 220 В.

Разновидности схем подключения

Существует несколько видов схем подключение трехфазного электродвигателя с помощью конденсаторов. Разновидности схем подключения 380 на 220 В обусловлены несколькими факторами, мощность (Р, кВт ) и вид соединения обмоток. Если мощность более 1.5 кВт. то необходимо использовать пусковые конденсаторы, которые используются только при пуске двигателя и затем отключаются.

При выборе типа применения учитывают соединения обмоток асинхронного двигателя. Их две, звезда и треугольник. В первом случае, обмотки соединяются в одной точке, при треугольнике, начало обмотки соединяется с концом предыдущей.

Выводов на клемник агрегата три. Значит, соединение в звезду уже собрано. Но в некоторых случаях заводом изготовителем выводят 6 концов, а маркируются они С1, С2, С3 (начало обмоток), С4, С5, С6 (конец обмотки). Необходимо посмотреть на бирку, где обозначено соединение двигателя (треугольник, звезда) и согласно ей сделать соединение проводов. Лучше это предоставить электрику.

Рис.1. Включение двигателя до 1.5 кВт при соединении треугольник, звезда

Тут нужно учитывать, при применении вида треугольника, теряется порядка 70 % номинальной мощности, а звездой потери могут достигать 50 %.

Как видно из рисунка, схема подключения электродвигателя простая. Фаза и ноль присоединяются к двум выводам обмоток (два провода на электродвигателе), а третий провод (обмотка) компенсируется через рабочий конденсатор к фазному проводу сети.

Рис.2. Схема включения при мощности электродвигателя более 1.5 кВт

В данной схеме необходимо добавить пусковой конденсатор параллельно рабочему, как показано на рисунке. Рекомендуется его включать через кнопку, то есть нажал, двигатель запустился и отпустил ее.

Если ротор вращается не в ту сторону, то просто нужно поменять фазу и ноль. Так же нужно правильно выбрать кабель .

Выбор емкости рабочего и пускового конденсатора

Напряжение его должно быть не менее 300 В. но оптимальным вариантом это 400 В. Рекомендуется брать типов МБГО, МБПГ, МБГЧ.

Расчет рабочей емкости производится по формуле:

При включении по схеме треугольник рассчитывается по формуле:

В некоторых случаях принимают приблизительный расчет емкости, на каждый киловатт мощности электродвигателя берется 70 – 100 мкФ емкости. Такой расчет используют, когда двигатель после перемотки и существует определенная погрешность, так как нельзя в условиях электроцеха сделать ремонт и при этом достичь номинальных технических характеристик. В этом случае рабочую емкость нужно собирать из нескольких, что бы потом добавлять или уменьшать.

Расчет пусковой емкости Спуск=Сраб×(2-3)

• Включение двигателей мощностью более 4 киловатт 380 В на 220 В в частных домах не рекомендуется. Просто будет выбивать автоматический выключатель.
• После окончания работы на контактах конденсаторах долгое время присутствует опасное напряжение, остерегайтесь к ним прикосновения
• При схеме подключения двигателя 380 на 220 В он не должен работать в холостую, так как при этом он сгорит.

Источники: http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/podklyuchenie-elektrodvigatelya-380v-na-220v-cherez-kondensator.html, http://elhow.ru/tehnika/kak-podkljuchat-dvigatel-na-220, http://www.stroymasterok.com/inzhenernye-sistemy/elektrika/sxema-podklyucheniya-elektrodvigatelya-380-na-220-volt/