Commutazione del motore da 380 a 220. Motore trifase in rete monofase senza condensatori

Ci sono situazioni nella vita in cui è necessario avviare un motore elettrico asincrono trifase da una rete domestica. Il problema è che hai a disposizione solo una fase e lo “zero”.

Cosa fare in una situazione del genere? È possibile collegare un motore trifase a una rete monofase?

Se ti avvicini saggiamente al tuo lavoro, tutto è possibile. La cosa principale è conoscere gli schemi di base e le loro caratteristiche.

Caratteristiche del progetto

Prima di iniziare il lavoro, comprendere il design dell'IM (motore a induzione).

Il dispositivo è costituito da due elementi: un rotore (parte mobile) e uno statore (unità fissa).

Lo statore presenta apposite scanalature (cavità) nelle quali è posto l'avvolgimento, distribuite in modo tale che la distanza angolare sia di 120 gradi.

Gli avvolgimenti del dispositivo creano una o più coppie di poli, il cui numero determina la frequenza con cui può ruotare il rotore, nonché altri parametri del motore elettrico: efficienza, potenza e altri parametri.

Quando un motore asincrono è collegato a una rete trifase, la corrente scorre attraverso gli avvolgimenti a intervalli di tempo diversi.

Viene creato un campo magnetico che interagisce con l'avvolgimento del rotore e lo fa ruotare.

In altre parole, appare una forza che fa girare il rotore a diversi intervalli di tempo.

Se colleghi l'IM a una rete con una fase (senza eseguire lavori preparatori), la corrente apparirà in un solo avvolgimento.

La coppia generata non sarà sufficiente per muovere il rotore e mantenerlo in rotazione.

Ecco perché, nella maggior parte dei casi, per garantire il funzionamento di un motore trifase è necessario l'uso di condensatori di avviamento e di funzionamento. Ma ci sono altre opzioni.

Come collegare un motore elettrico da 380 a 220 V senza condensatore?

Come notato sopra, per avviare un motore elettrico con un rotore a gabbia di scoiattolo da una rete monofase, viene spesso utilizzato un condensatore.

È questo che garantisce l'avvio del dispositivo nel primo momento dopo l'erogazione della corrente monofase. In questo caso, la capacità del dispositivo di avviamento dovrebbe essere tre volte superiore allo stesso parametro della capacità di lavoro.

Per i motori con una potenza fino a 3 kilowatt e utilizzati in ambito domestico, il prezzo dei condensatori di avviamento è elevato e talvolta paragonabile al costo del motore stesso.

Di conseguenza, molti evitano sempre più i contenitori utilizzati solo al momento dell'avvio.

La situazione è diversa con i condensatori funzionanti, il cui utilizzo consente di caricare il motore all'80-85% della sua potenza. Se sono assenti, l'indicatore di alimentazione potrebbe scendere al 50%.

Tuttavia, l'avviamento senza condensatore di un motore trifase da una rete monofase è possibile grazie all'utilizzo di interruttori bidirezionali che funzionano per brevi periodi di tempo.

La coppia richiesta è fornita dallo spostamento delle correnti di fase negli avvolgimenti dell'IM.

Oggi sono popolari due schemi, adatti a motori con potenza fino a 2,2 kW.

È interessante notare che il tempo di avvio dell'IM da una rete monofase non è molto inferiore rispetto alla modalità normale.

Gli elementi principali del circuito sono triac e dinistori simmetrici. I primi sono controllati da impulsi multipolari, i secondi da segnali provenienti dal semiciclo della tensione di alimentazione.

Schema n. 1.

Adatto per motori elettrici da 380 Volt fino a 1.500 giri/min con avvolgimenti delta.

Il circuito RC funge da dispositivo di sfasamento. Modificando la resistenza R2 è possibile ottenere una tensione ai capi del condensatore spostata di un certo angolo (rispetto alla tensione della rete domestica).

Il compito principale è svolto dal dinistor simmetrico VS2, che ad un certo punto collega una capacità carica al triac e attiva questo interruttore.

Schema n. 2.

Adatto per motori elettrici con velocità di rotazione fino a 3000 giri/min e per motori con maggiore resistenza all'avviamento.

Tali motori richiedono più corrente di avviamento, quindi un circuito a stella aperta è più rilevante.

Una caratteristica speciale è l'uso di due interruttori elettronici che sostituiscono i condensatori di sfasamento. Durante il processo di regolazione, è importante garantire l'angolo di spostamento richiesto negli avvolgimenti di fase.

Questo viene fatto come segue:

• La tensione viene fornita al motore elettrico tramite un avviatore manuale (deve essere collegato preventivamente).
• Dopo aver premuto il pulsante, è necessario selezionare il momento di avvio utilizzando il resistore R

Quando si implementano gli schemi considerati, vale la pena considerare una serie di caratteristiche:

• Per l'esperimento sono stati utilizzati triac senza radiatore (tipi TS-2-25 e TS-2-10), che hanno mostrato risultati eccellenti. Se usi i triac su una custodia in plastica (importata), non puoi fare a meno dei radiatori.
• Un dinistor simmetrico di tipo DB3 può essere sostituito con un KP. Nonostante il KP1125 sia prodotto in Russia, è affidabile e ha una tensione di commutazione inferiore. Lo svantaggio principale è la scarsità di questo dinistor.

Come connettersi tramite condensatori

Innanzitutto, decidi quale circuito è assemblato sull'ED. Per fare ciò, aprire il coperchio della barra dove escono i terminali della pressione sanguigna e vedere quanti fili escono dal dispositivo (molto spesso ce ne sono sei).

Le designazioni sono le seguenti: C1-C3 sono l'inizio dell'avvolgimento e C4-C6 sono le sue estremità. Se l'inizio o la fine degli avvolgimenti sono combinati tra loro, questa è una "stella".

La situazione più difficile si verifica se sei fili escono semplicemente dall'alloggiamento. In questo caso, è necessario cercare su di essi le designazioni corrispondenti (C1-C6).

Per implementare uno schema per collegare un motore elettrico trifase a una rete monofase, sono necessari due tipi di condensatori: avviamento e funzionamento.

I primi servono per avviare il motore elettrico al primo momento. Non appena il rotore gira al numero di giri richiesto, la capacità di avviamento viene esclusa dal circuito.

Se ciò non accade, potrebbero esserci conseguenze gravi, incluso il danneggiamento del motore.

La funzione principale è eseguita da condensatori funzionanti. Qui vale la pena considerare i seguenti punti:

• I condensatori funzionanti sono collegati in parallelo;
• La tensione nominale deve essere almeno di 300 Volt;
• La capacità dei condensatori di lavoro viene selezionata tenendo conto di 7 µF per 100 W;
• È auspicabile che il tipo di condensatore di lavoro e di avviamento sia identico. Le opzioni più popolari sono MBGP, MPGO, KBP e altre.

Se si tiene conto di queste regole è possibile prolungare la vita dei condensatori e del motore elettrico nel suo complesso.

I calcoli della portata devono essere effettuati tenendo conto della potenza nominale del motore elettrico. Se il motore è sottocarico, il surriscaldamento è inevitabile e quindi la capacità del condensatore di lavoro dovrà essere ridotta.

Se si sceglie un condensatore con una capacità inferiore a quella accettabile, l'efficienza del motore elettrico sarà bassa.

Ricordare che anche dopo lo spegnimento del circuito, la tensione rimane sui condensatori, quindi vale la pena scaricare il dispositivo prima di iniziare il lavoro.

Si noti inoltre che è vietato collegare un motore elettrico con una potenza pari o superiore a 3 kW al cablaggio convenzionale, poiché ciò potrebbe causare la disconnessione o la bruciatura delle spine. Inoltre esiste un elevato rischio di fusione dell'isolamento.

Per collegare l'ED 380 alla 220V tramite condensatori procedere come segue:

• Collegare i contenitori tra loro (come accennato in precedenza, la connessione dovrebbe essere parallela).
• Collegare le parti con due fili al motore elettrico e ad una fonte di tensione alternata monofase.
• Accendi il motore. Questo viene fatto per verificare il senso di rotazione del dispositivo. Se il rotore si muove nella direzione desiderata, non sono necessarie ulteriori manipolazioni. Altrimenti, i fili collegati all'avvolgimento dovrebbero essere invertiti.

Con un condensatore, un ulteriore condensatore semplificato è per un circuito a stella.

Con un condensatore, un ulteriore condensatore semplificato è per un circuito triangolare.

Come connettersi con il contrario

Ci sono situazioni nella vita in cui è necessario cambiare il senso di rotazione del motore. Ciò è possibile anche per i motori elettrici trifase utilizzati in una rete domestica con una fase e zero.

Per risolvere il problema, è necessario collegare un terminale del condensatore a un avvolgimento separato senza possibilità di rottura, e il secondo con la possibilità di passare dall'avvolgimento “zero” all'avvolgimento “fase”.

Per implementare il circuito è possibile utilizzare un interruttore a due posizioni.

I fili da "zero" e "fase" sono saldati ai terminali esterni e il filo dal condensatore è saldato al terminale centrale.

Come effettuare il collegamento stella-triangolo (con tre fili)

Nella maggior parte degli ED di produzione nazionale è già assemblato un circuito a stella. Tutto ciò che serve è rimontare il triangolo.

Il vantaggio principale del collegamento stella/triangolo è il fatto che il motore sviluppa la massima potenza.

Nonostante ciò, tale schema viene utilizzato raramente nella produzione a causa della complessità dell'implementazione.

Per collegare il motore e rendere operativo il circuito sono necessari tre avviatori.

La corrente è collegata al primo (K1) e l'avvolgimento dello statore è collegato all'altro. Le restanti estremità sono collegate agli avviatori K3 e K2.

Quando lo starter K3 è collegato alla fase, le estremità rimanenti vengono accorciate e il circuito viene convertito in una “stella”.

Si prega di notare che l'attivazione simultanea di K2 e K3 è vietata a causa del rischio di cortocircuito o di interruzione dell'AV che alimenta l'ED.

Per evitare problemi, viene fornito uno speciale interblocco, che significa spegnere un avviatore quando si accende l'altro.

Il principio di funzionamento del circuito è semplice:

• Quando il primo avviatore è collegato alla rete, il relè orario si avvia e fornisce tensione al terzo avviatore.
• Il motore inizia a funzionare in una configurazione a stella e inizia a funzionare con più potenza.
• Dopo qualche tempo, il relè apre i contatti K3 e collega K2. In questo caso il motore elettrico funziona secondo uno schema a “triangolo” con potenza ridotta. Quando è necessario spegnere l'alimentazione, K1 si accende.

Risultati

Come si può vedere dall'articolo, è possibile collegare un motore elettrico trifase a una rete monofase senza perdita di potenza. Allo stesso tempo, per l'uso domestico, l'opzione più semplice ed economica è l'utilizzo di un condensatore di avviamento.

Un compito comune per gli elettricisti è collegare un motore trifase a una rete monofase. È difficile completare questo compito, a prima vista, difficile senza l'aiuto di dispositivi aggiuntivi. I dispositivi che consentono a un motore trifase di funzionare in una rete a 220 V sono vari elementi di sfasamento. Dalla loro varietà, i contenitori vengono spesso scelti per questi scopi. Puoi scegliere il condensatore giusto per un motore trifase utilizzando diagrammi e formule semplici.

In diversi settori agricoli predominano i motori elettrici asincroni con tre avvolgimenti statorici. Sono utilizzati per azionare i dispositivi di ventilazione, rimuovere il letame, preparare il mangime e fornire acqua. La popolarità di tali motori è dovuta a una serie di vantaggi:

Puoi provare a collegare un motore trifase a 220, conoscendo le differenze negli schemi di collegamento degli avvolgimenti. Il numero di fasi per cui è progettato il motore può essere determinato dal numero di terminali nella sua morsettiera: un motore trifase avrà 6 terminali e un motore monofase ne avrà due o quattro.

Gli avvolgimenti del motore trifase sono collegati secondo uno schema prestabilito chiamato “stella” o “triangolo”. Ognuno di loro ha i suoi vantaggi e svantaggi. In una connessione a stella, le estremità degli avvolgimenti sono collegate. Nella morsettiera, questo schema di collegamento verrà visualizzato utilizzando due ponticelli tra i terminali etichettati “C6”, “C4”, “C5”. Se gli avvolgimenti del motore sono collegati in un triangolo, a ciascuna estremità è collegato un inizio. La morsettiera utilizzerà tre ponticelli che collegheranno i terminali “C1” e “C6”, “C2” e “C4”, “C3” e “C5”.

La necessità di elementi di sfasamento

Quando un motore elettrico trifase è collegato a una rete a 220 V, non si verifica la coppia di spunto. Pertanto, è necessario collegare i dispositivi di avvio. Creano uno sfasamento che consente al motore di avviarsi e funzionare a lungo sotto carico.

Come elementi di sfasamento può essere utilizzata:

• resistenza;
• induttanza;
• capacità.

A causa del collegamento di un motore trifase tramite un condensatore, l'albero inizia a ruotare quando viene applicata la tensione. Il collegamento di un contenitore garantisce che il motore non solo si avvii, ma mantenga anche il carico per lungo tempo.

È possibile collegare un motore elettrico trifase a una rete a 220 V solo dopo aver studiato lo schema di collegamento dell'avvolgimento e lo scopo del dispositivo che guiderà.

Il collegamento di un condensatore agli avvolgimenti del motore deve essere effettuato seguendo determinate regole. Un motore trifase è collegato a una rete monofase utilizzando uno dei due circuiti standard: "stella" o "triangolo".

Nei motori di media e alta potenza sono necessari due serbatoi: di lavoro e di avviamento. Il condensatore operativo Cp è necessario per la formazione di un campo circolare alle condizioni operative nominali. Il condensatore di avviamento Sp è necessario per creare un campo circolare all'avvio con un carico nominale sull'albero.

Ordine di connessione per “stella”:

Ordine di collegamento per il circuito “triangolo”:

• Collegare i terminali delle bobine del motore nella morsettiera installando tre ponticelli tra i terminali C1 e C6, C2 e C4, C3 e C5.
• Collegare i condensatori all'inizio e alla fine di una fase (C1, C4 o C2, C5 o C3, C6).
• Collegare lo zero al terminale del ponticello privo di capacità e la fase a qualsiasi altro terminale.

Per cambiare la direzione di rotazione dell'albero, è necessario collegare la tensione o i condensatori a un'altra fase del motore.

Quando si sceglie un condensatore, è necessario prevenire una situazione in cui la corrente di fase supera il valore nominale. Pertanto, i calcoli devono essere affrontati con molta attenzione: risultati errati possono portare non solo al guasto del condensatore, ma anche alla bruciatura degli avvolgimenti del motore.

In pratica, per avviare motori di piccola potenza si utilizza una selezione semplificata basata sulla considerazione che per ogni 100 W di potenza del motore sono necessari 7 μF di capacità quando collegati a triangolo. Quando si collega l'avvolgimento a stella, questo valore viene dimezzato. Se un motore trifase con una potenza di 1 kW è collegato a una rete monofase, è necessario un condensatore con una carica di 70-72 μF quando gli avvolgimenti sono collegati in un triangolo e 36 μF nel caso di una connessione a stella.

Il valore di capacità richiesto per il funzionamento viene calcolato utilizzando formule.

Con collegamento a stella:

Se gli avvolgimenti formano un triangolo:

I è la corrente nominale del motore. Se per qualche motivo il suo valore è sconosciuto, è necessario utilizzare la formula per il calcolo:

In questo caso U = 220 V se collegato da una stella, U = 380 V se collegato da un triangolo.

P - potenza, misurata in watt.

Quando si avvia un motore con un carico significativo sull'albero, è necessario accendere l'ingranaggio di avviamento parallelamente al serbatoio di lavoro.

Il suo valore si calcola utilizzando la formula:

Sp=(2,5÷3,0) Avg

La capacità iniziale dovrebbe superare la capacità operativa di 2,5 - 3 volte.

La scelta corretta del valore di tensione per il condensatore è molto importante. Questo parametro, così come la capacità, influisce sul prezzo e sulle dimensioni del dispositivo. Se la tensione di rete è superiore al valore nominale del condensatore, il dispositivo di avviamento fallirà.

Ma non dovresti nemmeno usare apparecchiature con troppa tensione. Dopotutto, ciò porterà ad un aumento inefficace delle dimensioni della batteria di condensatori.

Il valore ottimale della tensione del condensatore è 1,15 volte superiore alla tensione di rete: Uk = 1,15 U s.

Molto spesso, quando si collega un motore con tre avvolgimenti a una rete monofase, vengono utilizzati condensatori del tipo KGB-MN o BGT (resistenti al calore). Sono fatti di carta. La custodia in metallo è completamente sigillata. Ha un aspetto rettangolare. È necessario tenere conto del fatto che i valori di tensione e capacità consentiti indicati sul dispositivo sono indicati per corrente continua. Pertanto, quando si opera con corrente alternata, è necessario ridurre la tensione del condensatore di 2 volte.

Selezione di uno schema di collegamento

Gli avvolgimenti dello stesso motore possono essere collegati sia a stella che a triangolo. È necessario selezionare lo schema di collegamento in base al carico. Se un motore trifase in una rete monofase guiderà qualsiasi meccanismo a bassa potenza, è possibile scegliere uno schema di connessione a "stella". In questo caso, la corrente operativa sarà ridotta, ma le dimensioni e il prezzo del banco di condensatori saranno notevolmente ridotti.

In caso di carico pesante durante il funzionamento o al momento dell'avviamento, gli avvolgimenti del motore devono essere collegati a triangolo. Ciò fornirà corrente sufficiente per il funzionamento a lungo termine. Gli svantaggi includono il prezzo e le dimensioni significativi dei condensatori.

Se, dopo aver collegato i condensatori e applicato la tensione, il motore ronza ma non si avvia, i motivi possono essere vari:

Un rumore forte e sgradevole quando si accende il motore e l'albero ruota indica che la capacità del condensatore è stata superata.

Non sarà male far funzionare un motore trifase in una rete monofase. L'unico inconveniente sarà la potenza che svilupperà, non al 100%, ma al 60-80% di quella nominale. Se il serbatoio viene utilizzato solo per l'avviamento, la potenza netta del motore non supererà il 60% della sua potenza nominale.

Spesso bisogna cercare schemi per collegare un motore elettrico ad una rete a 220 o 380 volt per le proprie esigenze, che non rispettano le specifiche dell'apparecchiatura. Sebbene questo approccio implichi una diminuzione dell’efficienza, talvolta è giustificato. Questo blocco contiene gli schemi più accessibili e tecnicamente validi per il collegamento di un motore a una rete trifase e monofase.

Se nei motori elettrici monofase viene posizionato un solo avvolgimento (in base al numero di fasi), il campo all'interno dello statore non ruoterà, ma pulsa, e l'avviamento o la spinta non avverranno a meno che l'albero non venga attorcigliato manualmente. Per consentire la rotazione senza intervento manuale, è stato aggiunto un avvolgimento ausiliario: un avvolgimento iniziale. È la seconda fase, spostata di 90 gradi, che spinge il rotore al momento dell'accensione, ma poiché il motore è collegato a una rete monofase, è ancora chiamata monofase. Ora i motori elettrici asincroni monofase hanno due avvolgimenti: funzionamento e avviamento. L'avvolgimento iniziale viene attivato per un breve periodo solo per avviare l'albero (non più di 3 secondi). Quello funzionante è sempre attivo. È possibile determinare i terminali dell'avvolgimento utilizzando un tester. La figura mostra la relazione tra gli avvolgimenti e il terminale comune. Per avviare il motore, è necessario applicare 220 volt a entrambi gli avvolgimenti e, dopo aver guadagnato velocità, spegnere immediatamente l'avvolgimento di avviamento. Per spostare la fase vengono utilizzate resistenze ohmiche, condensatori e induttanze. Inoltre, la resistenza potrebbe non avere la forma di un resistore separato, ma parte dell'avvolgimento di partenza, avvolto con tecnologia bifilare, quando l'induttanza della bobina rimane la stessa e la sua resistenza aumenta a causa della maggiore lunghezza del filo di rame . Lo schema di collegamento per un motore elettrico monofase è mostrato in Figura 1.

Esistono motori in cui gli avvolgimenti di lavoro e ausiliari sono costantemente collegati alla rete elettrica. Essenzialmente, sono a due fasi. Il campo all'interno dello statore ruota. Il condensatore in questo caso serve a spostare le fasi. In un tale sistema, entrambi gli avvolgimenti sono costituiti da filo della stessa sezione trasversale.

Collegamento di un motore elettrico trifase

Come sapete, i motori trifase hanno un'efficienza maggiore rispetto a quelli monofase e bifase. Un campo magnetico rotante nello statore appare immediatamente dopo essere stato collegato a una rete a 380 volt senza l'ausilio di dispositivi di avviamento. Due schemi comuni di collegamento del motore elettrico sono stella e triangolo, come mostrato nella Figura 2.

Va notato che quando collegato a una stella, l'avvio sarà graduale, ma in questo modo è impossibile raggiungere la massima potenza del motore elettrico. Quando è collegato a un triangolo, il motore produrrà la sua piena potenza nominale, che è 1,5 volte superiore rispetto a quando è collegato a una stella, ma durante l'avvio la corrente è così elevata che può danneggiare l'isolamento dei cavi. Pertanto, per i motori potenti, viene utilizzato un circuito di collegamento combinato stella-triangolo. L'avviamento avviene secondo il circuito a stella (le correnti di avviamento sono piccole) e dopo che il motore elettrico è entrato nello stato operativo, avviene la commutazione automatica o manuale al circuito triangolare (la potenza aumenta di 1,5 volte e si avvicina a quella nominale). La commutazione viene effettuata utilizzando avviatori magnetici, un relè temporale di avvio o un interruttore batch. Lo schema di collegamento alla rete a 380 volt è mostrato in Figura 3. Con i tasti K1 e K3 chiusi il motore è collegato a stella e con i tasti K1 e K2 chiusi il motore è collegato a triangolo.

Collegamento di un motore trifase a una rete monofase tramite un condensatore (da 380 a 220)

In pratica spesso è necessario collegare un motore trifase ad una rete a 220 volt. Sebbene l'efficienza scenda al 50% (nella migliore delle ipotesi al 70%), tale modifica può essere giustificata. In effetti, il motore inizia a funzionare come bifase. Questo viene fatto secondo un circuito a stella o triangolo utilizzando un condensatore di lavoro e di avviamento, che serve per lo sfasamento e l'accelerazione (Figura 4). Il pulsante di accelerazione deve essere tenuto premuto finché l'albero non gira al massimo, quindi rilasciato. I condensatori vengono calcolati utilizzando formule.

Per una stella, Cp = 2800 x I/U (μF);

Per un triangolo, Cp = 4800 x I/U (μF);

Sp = Av x (2...3).

Dove I è la corrente consumata dal motore (misurata manualmente), U è la tensione di alimentazione pari a 220V.

La difficoltà è che sotto carico e al minimo la corrente che scorre attraverso gli avvolgimenti è diversa, il che significa che la capacità dovrà essere selezionata sperimentalmente per un carico specifico. Se la capacità è maggiore del necessario, il motore si surriscalderà. Per determinare approssimativamente i valori in base alla potenza del motore elettrico, utilizzare questa tabella.

La tensione dei condensatori deve essere almeno 1,5 volte maggiore, altrimenti potrebbero guastarsi a causa di picchi di tensione al momento dell'accensione e dello spegnimento. Se è difficile ottenere condensatori carta-metallo della capacità richiesta, alcuni utilizzano condensatori elettrolitici saldati secondo uno speciale circuito con diodi. Ma devi stare attento e chiuderli in un alloggiamento in modo che in caso di esplosione l'elettrolito non penetri negli occhi. È inoltre necessario tenere conto del fatto che collegando il circuito, come mostrato nella Figura 5, la capacità viene dimezzata. Devi ancora capire che per far funzionare macchine potenti dovresti evitare di sostituire i condensatori metallo-carta con quelli elettrolitici.

Ciao. È difficile non trovare informazioni su questo argomento, ma cercherò di rendere questo articolo il più completo possibile. Parleremo di argomenti come lo schema di collegamento per un motore trifase a 220 volt e lo schema di collegamento per un motore trifase a 380 volt.

Per prima cosa capiamo un po’ cosa sono le tre fasi e a cosa servono. Nella vita ordinaria, sono necessarie tre fasi solo per evitare di posare cavi di grande sezione in tutto l'appartamento o la casa. Ma quando si tratta di motori, sono necessarie tre fasi per creare un campo magnetico circolare e, di conseguenza, una maggiore efficienza. sincrona e asincrona. Per dirla in modo molto approssimativo, i motori sincroni hanno una grande coppia di avviamento e la capacità di regolare agevolmente la velocità, ma sono più complessi da produrre. Laddove queste caratteristiche non sono necessarie, si sono diffusi i motori asincroni. Il materiale seguente è adatto per entrambi i tipi di motori, ma è più rilevante per quelli asincroni.

Cosa devi sapere sul motore? Tutti i motori sono dotati di targhette con informazioni che indicano le principali caratteristiche del motore. Di norma, i motori vengono prodotti per due tensioni contemporaneamente. Anche se hai un motore con una tensione, se lo desideri davvero, puoi convertirlo in due. Ciò è possibile grazie ad una caratteristica di progettazione. Tutti i motori asincroni hanno un minimo di tre avvolgimenti. Gli inizi e le estremità di questi avvolgimenti vengono portati nella scatola BRNO (unità di commutazione (o distribuzione) per l'inizio degli avvolgimenti) e, di norma, vi viene inserito il passaporto del motore:

Se il motore ha due tensioni, allora ci saranno sei terminali nel BRNO. Se il motore ha una tensione, ci saranno tre pin e i restanti pin saranno collegati e posizionati all'interno del motore. Non considereremo come "ottenerli" da lì in questo articolo.

Quindi, quali motori sono adatti a noi? Per accendere un motore trifase a 220 volt sono adatti solo quelli con tensione di 220 volt, cioè 127/220 o 220/380 volt. Come ho già detto, il motore ha tre avvolgimenti indipendenti e, a seconda dello schema di collegamento, sono in grado di funzionare a due tensioni. Questi schemi sono chiamati “triangolo” e “stella”:

Penso che non ci sia nemmeno bisogno di spiegare perché si chiamano così. È necessario notare che gli avvolgimenti hanno un inizio e una fine e queste non sono solo parole. Se, ad esempio, per una lampadina non è importante dove collegare la fase e dove è collegato lo zero, se la connessione non è corretta, nel motore si verificherà un "cortocircuito" del flusso magnetico. Il motore non si brucerà subito, ma come minimo non ruoterà, al massimo perderà il 33% della sua potenza, inizierà a surriscaldarsi molto e, alla fine, si brucerà. Allo stesso tempo, non esiste una definizione chiara di “questo è l’inizio” e “questa è la fine”. Qui stiamo parlando più dell'unidirezionalità degli avvolgimenti. Ti faccio un piccolo esempio.

Immaginiamo di avere tre tubi in un determinato vaso. Prendiamo l'inizio di questi tubi come designazioni con lettere maiuscole (A1, B1, C1) e le estremità con lettere minuscole (a1, b1, c1). Ora, se forniamo acqua all'inizio dei tubi, allora l'acqua girerà in senso orario e, se arriva alle estremità dei tubi, in senso antiorario. La parola chiave qui è “accettare”. Cioè, se chiamiamo inizio o fine le tre uscite unidirezionali dell'avvolgimento, cambia solo il senso di rotazione.

Ma ecco come apparirà l'immagine se confondiamo l'inizio e la fine di uno degli avvolgimenti, o meglio non l'inizio e la fine, ma la direzione dell'avvolgimento. Questo avvolgimento inizierà a lavorare “controcorrente”. Di conseguenza, non importa quale uscita chiamiamo inizio e quale fine, è importante che quando si applicano fasi alle estremità o all'inizio degli avvolgimenti, i flussi magnetici creati dagli avvolgimenti non cortocircuitano, quello cioè, la direzione degli avvolgimenti coincide, o più precisamente, la direzione dei flussi magnetici, che creano gli avvolgimenti.

Idealmente, per un motore trifase è preferibile utilizzare tre fasi, poiché il collegamento del condensatore a una rete monofase comporta una perdita di potenza di circa il 30%.

Bene, ora passiamo direttamente alla pratica. Guardiamo la targhetta del motore. Se la tensione sul motore è 127/220 volt, lo schema di collegamento sarà “a stella”, se 220/380 – “triangolo”. Se le tensioni sono diverse, ad esempio 380/660, un tale motore non sarà adatto per collegare il motore a una rete da 220 volt. Più precisamente, è possibile accendere un motore con una tensione di 380/660, ma la perdita di potenza qui sarà già superiore al 70%. Di norma all'interno del coperchio della scatola BRNO è indicato come collegare i cavi del motore per ottenere il circuito desiderato. Osserva ancora attentamente lo schema di collegamento:

Quello che vediamo qui: quando acceso da un triangolo, una tensione di 220 volt viene fornita a un avvolgimento, e quando acceso da una stella, a due avvolgimenti collegati in serie vengono forniti 380 volt, il che risulta negli stessi 220 volt per avvolgimento. È per questo motivo che diventa possibile utilizzare due tensioni contemporaneamente per un motore.

Esistono due metodi per collegare un motore trifase a una rete monofase.

1. Utilizzare un convertitore di frequenza che converta una fase da 220 volt in tre fasi da 220 volt (non considereremo questo metodo in questo articolo)
2. Usa i condensatori (considereremo questo metodo in modo più dettagliato).

Per questo abbiamo bisogno di condensatori, ma non di condensatori qualsiasi, ma con una potenza nominale di almeno 300, preferibilmente 350 volt e superiore. Lo schema è molto semplice.

E questo è un quadro più chiaro:

Di norma vengono utilizzati due condensatori (o due set di condensatori), convenzionalmente chiamati avviamento e funzionamento. Il condensatore di avviamento viene utilizzato solo per avviare e accelerare il motore e il condensatore di lavoro è costantemente acceso e serve a formare un campo magnetico circolare. Per calcolare la capacità di un condensatore si utilizzano due formule:

Prenderemo la corrente per il calcolo dalla targa del motore:

Qui sulla targhetta vediamo diverse finestrelle attraverso la frazione: triangolo/stella, 220/380V e 2.0/1.16A. Cioè, se colleghiamo gli avvolgimenti secondo uno schema triangolare (il primo valore della frazione), la tensione operativa del motore sarà di 220 volt e la corrente sarà di 2,0 ampere. Non resta che sostituirlo nella formula:

La capacità dei condensatori di avviamento, di regola, è 2-3 volte maggiore, tutto dipende dal tipo di carico sul motore: maggiore è il carico, più condensatori di avviamento devono essere presi affinché il motore possa inizio. A volte i condensatori operativi sono sufficienti per l'avvio, ma ciò accade solitamente quando il carico sull'albero motore è ridotto.

Molto spesso, sui condensatori di avviamento viene posizionato un pulsante, che viene premuto al momento dell'avvio e, dopo che il motore ha ripreso velocità, viene rilasciato. Gli artigiani più avanzati installano sistemi di avviamento semiautomatici basati su relè o timer di corrente.

Esiste un altro modo per determinare la capacità al fine di ottenere uno schema elettrico per il collegamento di un motore trifase a 220 volt. Per fare questo avrai bisogno di due voltmetri. Come ricorderete, da , la corrente è direttamente proporzionale alla tensione e inversamente proporzionale alla resistenza. La resistenza del motore può essere considerata una costante, pertanto, se creiamo tensioni uguali sugli avvolgimenti del motore, otterremo automaticamente il campo circolare richiesto. Il diagramma è simile al seguente:

L'essenza del metodo, come ho già detto, è che le letture del voltmetro V1 e del voltmetro V2 sono le stesse. Ottieni l'uguaglianza delle letture modificando il valore nominale della capacità "C slave"

Collegamento di un motore trifase 380 volt

Non c'è niente di complicato qui. Ci sono tre fasi, ci sono tre terminali del motore e un interruttore. Il punto zero (dove sono collegati tre avvolgimenti, iniziale o finale - come ho detto sopra, non è assolutamente importante come chiamiamo i terminali degli avvolgimenti) in uno schema di collegamento a stella, non è necessario collegare gli avvolgimenti al filo neutro . Cioè, per collegare un motore trifase a una rete trifase a 380 volt (se il motore è 220/380), è necessario collegare gli avvolgimenti in una configurazione a stella e fornire al motore solo tre fili con tre fasi. E se il motore è a 380/660 volt, lo schema di collegamento dell'avvolgimento sarà un triangolo, ma sicuramente non c'è nessun posto dove collegare il filo neutro.

Modifica del senso di rotazione di un albero motore trifase

Indipendentemente dal fatto che si tratti di un circuito di commutazione di condensatori o di un circuito trifase completo, per modificare la rotazione dell'albero è necessario invertire due avvolgimenti qualsiasi. In altre parole, scambia due fili qualsiasi.

Su cosa vorrei soffermarmi più in dettaglio. Quando abbiamo calcolato la capacità del condensatore di lavoro, abbiamo utilizzato la corrente nominale del motore. In poche parole, questa corrente fluirà nel motore solo quando è completamente carico. Meno viene caricato il motore, minore sarà la corrente, quindi la capacità del condensatore di lavoro ottenuta con questa formula sarà la capacità MASSIMA POSSIBILE per un dato motore. L'aspetto negativo dell'utilizzo della capacità massima per un motore sottocarico è che ciò provoca un aumento del riscaldamento degli avvolgimenti. In generale, bisogna sacrificare qualcosa: una piccola cilindrata non consente al motore di acquisire la piena potenza; una grande cilindrata, se sottocarico, provoca un aumento del riscaldamento. Di solito in questo caso suggerisco una soluzione del genere: realizzare condensatori funzionanti da quattro condensatori identici con un interruttore o una serie di interruttori (che sarà più accessibile). Diciamo che abbiamo calcolato una capacità di 40 µF. Ciò significa che per lavoro dobbiamo utilizzare 4 condensatori da 10 μF ciascuno (o tre condensatori da 10, 10 e 20 μF) e, a seconda del carico, utilizzare 10, 20, 30 o 40 μF.

Un altro punto sull'avvio dei condensatori. I condensatori per tensione alternata sono molto più costosi dei condensatori per tensione continua. per la tensione CC nelle reti CA è altamente sconsigliato a causa del fatto che i condensatori esplodono. Tuttavia, per i motori esiste una serie speciale di condensatori di avviamento, progettati appositamente per funzionare come condensatori di avviamento. È inoltre vietato utilizzare i condensatori della serie Starter come condensatori funzionanti.

E in conclusione, è necessario notare questo punto: non ha senso raggiungere valori ideali, poiché ciò è possibile solo se il carico è stabile, ad esempio se il motore viene utilizzato come cofano. Un errore del 30-40% è normale. In altre parole, i condensatori devono essere selezionati in modo tale che vi sia una riserva di carica del 30-40%.

La maggior parte dei proprietari di garage o officine private si trova ad affrontare la questione di come collegare un motore elettrico da 380 V a 220 V tramite un condensatore o altri metodi. Alcuni tipi di attrezzature che possono essere di proprietà privata, come betoniere, smerigliatrici o macchine per la lavorazione del legno, consumano molta energia.

Un motore asincrono trifase può fornirlo, ma il suo problema principale è che è progettato per connettersi a una rete elettrica a 380 V, che è assente o fortemente limitata nella maggior parte delle abitazioni private. Di seguito prenderemo in considerazione le opzioni per uscire dall’attuale situazione 380/220.

Differenza tra unità monofase e trifase

Prima di iniziare ad esaminare direttamente gli schemi di collegamento del tipo 380/220, è necessario comprendere quanto segue:

• quali sono i motori di entrambe le classi;
• come funzionano;
• quali sono i principi di funzionamento delle reti monofase (220) e trifase (380).

Poiché la maggior parte dei motori elettrici asincroni sono trifase (380 V), cominciamo con loro. Qualsiasi unità di questo tipo ha due elementi chiave: un rotore mobile collegato all'albero motore e uno statore fisso a forma di anello. Ciascuno di essi ha gli avvolgimenti di fase sfasati l'uno rispetto all'altro di 120º. Il principio di funzionamento di un motore da 380 V è creare un campo magnetico in movimento (rotante). Viene creato negli avvolgimenti dello statore quando viene applicata tensione ad essi. A causa della differenza nelle frequenze dei campi del rotore e dello statore, tra gli avvolgimenti di contatto si forma una forza elettromagnetica che fa ruotare l'albero. I terminali di tale motore devono ricevere tre fasi (220 V ciascuna) attraverso una connessione a stella o triangolo.

È consuetudine chiamare un alimentatore monofase progettato per il collegamento a una rete domestica identica, molto spesso a 220 V. Considerando che qualsiasi cavo di questo tipo ha due nuclei (fase e neutro), è sufficiente che il motore abbia un solo avvolgimento di fase. Lo statore, infatti, ha due avvolgimenti, ma uno viene utilizzato come avvolgimento di lavoro e il secondo è l'avvolgimento di avviamento. Affinché un motore a 220 V possa iniziare a funzionare, cioè affinché si crei un campo magnetico rotante seguito da una FEM, è necessario utilizzare entrambi i circuiti. In questo caso l'avvolgimento di avviamento è collegato tramite un circuito capacitivo/induttivo intermedio oppure è chiuso se la potenza dell'unità è bassa.

Come si può concludere, la differenza principale tra queste due classi di motori (220 e 380 V) non è tanto nel numero di fasi/fili di collegamento, ma nell'organizzazione dell'avviamento.

Caratteristiche e metodi di connessione a una rete monofase

Una corrente monofase di 220 V fornita al motore elettrico, più precisamente al suo statore e al suo rotore, forma due campi magnetici uguali che ruotano in direzioni opposte. Per far ruotare il rotore, è necessario organizzare manualmente o tramite dispositivi di avviamento uno sfasamento. La potenza sarà inferiore a quella nominale (50...70%), ma il motore funzionerà.

Ovviamente collegando direttamente uno degli avvolgimenti di fase ad una rete a 220V mentre gli altri non funzionano non sarà possibile avviare il motore. Pertanto, tutte e tre le fasi devono essere collegate tramite un circuito intermedio. Puoi farlo in due modi principali:

1. Circuito capacitivo. Uno degli avvolgimenti del motore è collegato tramite un condensatore, che forma uno sfasamento in avanti della corrente di 90º. Dopo l'avvio, questo circuito può essere spento;
2. Circuito induttivo. Funziona più o meno allo stesso modo del precedente, solo che lo sfasamento avviene nella direzione opposta.

A volte è sufficiente anche la rotazione meccanica del rotore per far partire un motore 380 da 220.

Per risparmiare sulla bolletta elettrica i nostri lettori consigliano l’Electricity Saving Box. I pagamenti mensili saranno inferiori del 30-50% rispetto a prima dell'utilizzo del risparmiatore. Rimuove la componente reattiva dalla rete, con conseguente riduzione del carico e, di conseguenza, del consumo di corrente. Gli elettrodomestici consumano meno elettricità e i costi si riducono.

Schemi generali per il collegamento di motori da 380V a 220V tramite condensatore

Molto spesso, quando è necessario risolvere un problema del genere, vengono utilizzati condensatori di lavoro e di avviamento (banchi di condensatori). Gli schemi di base dei collegamenti a stella e a triangolo da 380 V possono essere visualizzati nella seguente illustrazione:

Il pulsante non fisso "Accelerazione" viene utilizzato per attivare un condensatore di avviamento collegato in parallelo. Deve essere tenuto finché il motore non raggiunge la velocità massima. Successivamente è necessario scollegare il circuito di avviamento per evitare il surriscaldamento degli avvolgimenti. Se la potenza del motore è bassa si può trascurare il condensatore di avviamento, lavorando solo tramite il condensatore di lavoro.

La capacità del condensatore viene calcolata utilizzando le seguenti formule:

La capacità del condensatore di avviamento dovrebbe essere il doppio di quella di lavoro. Se non si ricorre ai calcoli tramite formule, è possibile utilizzare il valore 7 µF/kW.

L'applicazione pratica mostra che una connessione triangolare è più efficace, poiché in questo caso la distribuzione della tensione negli avvolgimenti sarà più uniforme e la potenza sarà ridotta meno. Esiste però una limitazione, che riguarda il layout della morsettiera del motore. Se sotto la sua copertura ci sono solo tre 380 pin, allora c'è uno schema di collegamento preimpostato che non può essere modificato. Se sono presenti sei pin, puoi scegliere quale opzione organizzare. La designazione caratteristica è applicata a una piastra metallica con caratteristiche.

Se si prevede di utilizzare un motore da 380 Volt a 220 V in una modalità con avviamenti e arresti frequenti, è possibile modificare il circuito di base per organizzare un circuito di frenatura dinamico:

Qui puoi vedere il motore che viene acceso da un triangolo attraverso un circuito capacitivo di condensatori C1 (avviamento) e C2 (funzionamento). Inoltre, il circuito è organizzato su un transistor e un elemento resistivo, collegato a un interruttore a tre posizioni. Quando è in posizione “3” viene fornita la tensione di rete 220V agli avvolgimenti dello statore e con il pulsante K1 è possibile avviarlo. Per arrestare il motore, la chiave viene girata in posizione “1”, dopodiché viene fornita corrente continua agli avvolgimenti e viene eseguita la frenatura. Va notato che questo interruttore ha solo due posizioni fisse “2” e “3”. Per utilizzare un interruttore convenzionale a due posizioni, dovrai aggiungere un altro condensatore a questo circuito. Sembra così.