Trifazio variklio vienfazis jungimas

Indukciniai varikliai yra plačiai naudojami pramonėje dėl santykinio dizaino paprastumo, gerų eksploatacinių savybių, lengvo valdymo.

Tokie įtaisai dažnai patenka į namo šeimininko rankas ir, naudodamasis elektrotechnikos pagrindų žiniomis, jis tokį elektros variklį jungia dirbti iš vienfazio 220 voltų tinklo. Dažniausiai jis naudojamas šlifavimui, medienos apdirbimui, grūdų malimui ir kitiems paprastiems darbams.

Netgi atskirose pramoninėse mašinose ir mechanizmuose su pavara yra įvairių variklių pavyzdžių, kurie gali veikti viena ar trimis fazėmis.

Dažniausiai jie naudoja kondensatoriaus paleidimą, nes pats paprasčiausias ir priimtiniausias, nors tai nėra vienintelis būdas, žinomas labiausiai kompetentingiems elektrikams.

Trifazio variklio veikimo principas

Pramoniniai asinchroniniai 0,4 kV sistemų elektriniai įtaisai yra su trim statoriaus apvijomis. Jiems taikoma įtampa, pasislenkianti 120 laipsnių kampu ir sukelianti panašios formos sroves.

Norėdami paleisti elektros variklį, srovės nukreipiamos taip, kad jos sukuria bendrą besisukantį elektromagnetinį lauką, kuris optimaliai veikia rotorių.

Šiems tikslams naudojamas statoriaus dizainas pavaizduotas:

1. būstas;

2. šerdies magnetinė šerdis su trimis apvijomis;

3. gnybtų jungtys.

Įprastoje versijoje izoliuoti apvijų laidai yra surenkami pagal žvaigždės schemą dėl džemperių įrengimo tarp gnybtų varžtų. Be šio metodo, taip pat yra jungtis, vadinama trikampiu.

Abiem atvejais paskirta apvijų kryptis: pradžia ir pabaiga, susijusi su montavimo metodu - apvija gamybos metu.

Apvijos sunumeruotos arabiškais skaitmenimis 1, 2, 3. Jų galai žymimi K1, K2, K3, o pradžia - H1, H2, H3. Tam tikrų tipų varikliams šis žymėjimo būdas gali būti pakeistas, pavyzdžiui, C1, C2, C3 ir C4, C5, C6 ar kitais simboliais arba jų visai nenaudoti.

Teisingai pritaikytas žymėjimas supaprastina maitinimo laidų prijungimą. Kuriant simetrišką įtampos išdėstymą ant apvijų, užtikrinamas vardinių srovių, užtikrinančių optimalų elektros variklio veikimą, sukūrimas. Tokiu atveju jų forma apvijose visiškai atitinka taikomą įtampą, pakartoja ją be jokių iškraipymų.

Natūralu, kad reikėtų suprasti, jog tai yra grynai teorinis teiginys, nes praktiškai srovės įveikia įvairius pasipriešinimus, šiek tiek nukrypsta.

Vizualinis procesų suvokimas padeda vektorių kiekių įvaizdį atvaizduoti sudėtingoje plokštumoje. Trifaziam varikliui apvijų srovės, kurias sukuria pritaikyta simetrinė įtampa, pavaizduotos taip.

Kai elektros variklį maitina įtampų sistema, turinti tris vienodai išdėstytus kampus ir vienodo didumo vektorius, apvijose teka tos pačios simetriškos srovės.

Kiekvienas iš jų sudaro elektromagnetinį lauką, kurio indukcijos jėga indukcionizuoja savo magnetinį lauką rotoriaus apvijoje. Dėl trijų statoriaus laukų sudėtingos sąveikos su rotoriaus lauku sukuriamas pastarojo sukimosi judesys ir užtikrinamas maksimalios mechaninės galios, kuria sukasi rotorius, sukūrimas.

Vienfazės įtampos prijungimo prie trifazio variklio principai

Norint visiškai prisijungti prie trijų vienodų statoriaus apvijų, atskirtų 120 laipsnių kampu, trūksta dviejų įtampos vektorių, jų yra tik vienas.

Galite pritaikyti tik viena apvija ir priversti rotorių suktis. Tačiau veiksmingai naudoti tokį variklį neveiks.Jo veleno išėjimo galia bus labai maža.

Todėl iškyla problema sujungti šią fazę taip, kad ji sukurtų simetrišką srovių sistemą skirtingose ​​apvijose. Kitaip tariant, reikalingas vienfazis - trifazis įtampos keitiklis. Panaši problema išspręsta skirtingais metodais.

Jei atmesime sudėtingas šiuolaikinių inverterių įrenginių schemas, galime įgyvendinti šiuos įprastus metodus:

1. kondensatoriaus paleidimo naudojimas;

2. naudoti droselius, indukcinę varžą;

3. įvairių srovių krypčių apvijose sukūrimas;

4. Kombinuotas metodas su fazių varžų išlyginimu formuojant tas pačias amplitudės srovėse.

Trumpai išnagrinėkite šiuos principus.

Srovės nuokrypis, kai praeinama per talpą

Plačiausiai praktikuojamas kondensatoriaus paleidimas, leidžiantis nukreipti srovę vienoje iš apvijų, jungiant talpinę varžą, kai srovė yra 90 laipsnių didesnė už taikomą įtampos vektorių.

Kaip kondensatoriai dažniausiai naudojamos MBGO, MBGP, KBG serijos ir panašios metalo-popieriaus konstrukcijos. Elektrolitai netinka praeiti kintamajai srovei, greitai sprogsta, o jų naudojimo schemos yra sudėtingos, mažai patikimos.

Šioje grandinėje srovė skiriasi kampu nuo vardinės vertės. Jis nukrypsta tik 90 laipsnių, nesiekia 30^apie (120-90=30).

Srovės nuokrypis, einant per induktyvumą

Padėtis panaši į ankstesnę. Tik čia srovė netenka įtampos tuo pačiu 90 laipsnių, o trisdešimt trūksta. Be to, induktoriaus dizainas nėra toks paprastas kaip kondensatoriaus. Jis turi būti apskaičiuotas, surinktas, pritaikytas prie individualių sąlygų. Šis metodas nėra plačiai paplitęs.

Naudojant kondensatorius ar droselius, variklio apvijų srovės nepasiekia reikiamo kampo trisdešimt laipsnių sektoriuje, parodytame raudonai nuotraukoje, o tai jau sukelia padidintus energijos nuostolius. Bet jūs turite su jais taikstytis.

Jie trukdo sukurti vienodą indukcijos jėgų pasiskirstymą ir sukuria slopinamąjį poveikį. Tiksliai įvertinti jo poveikį sunku, tačiau paprastu metodu padalijant kampus gaunamas 25% nuostolis (25/120 = 1/4). Vis dėlto ar įmanoma taip galvoti?

Srovės nuokrypis, naudojant atvirkštinio poliškumo įtampą

Žvaigždžių grandinėje įprasta prijungti fazinės įtampos laidą prie apvijos įėjimo, o neutralią laidą prie jo galo.

Jei du atskirti 120^apie fazėje taikyti tą pačią įtampą, bet jas atskirti, o antroje - atvirkštiniam poliškumui, srovės pasislenka kampu viena kitos atžvilgiu. Jie sudarys skirtingų krypčių elektromagnetinius laukus, veikiančius generuojamą galią.

Tik taikant šį metodą, gaunamas mažas srovių kampo nuokrypis - 30^apie.

Šis metodas naudojamas atskirais atvejais.

Kondensatorių komplekso naudojimo metodai, induktyvumai, apvijų poliškumo keitimas

Pirmieji trys išvardyti metodai neleidžia sukurti optimaliai simetrinio srovių nuokrypio apvijose. Aukštos kokybės trijų fazių maitinimo šaltiniui visada yra kampas, palyginti su nejudančia grandine. Dėl to susidaro priešingi momentai, kurie slopina paaukštinimą, mažina efektyvumą.

Todėl mokslininkai atliko daugybę eksperimentų, pagrįstų skirtingais šių metodų deriniais, norėdami sukurti keitiklį, kuris užtikrintų didžiausią trifazio variklio efektyvumą. Šios schemos su išsamia elektrinių procesų analize pateiktos specialiojoje mokymo literatūroje. Jų tyrimas padidina teorinių žinių lygį, tačiau dažniausiai jos retai pritaikomos praktikoje.

Tinkamas srovių pasiskirstymo vaizdas sukuriamas grandinėje, kai:

1. tiesioginė apvijos fazė taikoma vienai apvijai;

2. įtampa yra sujungta su antrąja ir trečiąja apvijomis atitinkamai per kondensatorių ir induktorių;

3. keitiklio grandinėje srovių amplitudės išlyginamos, pasirenkant reaktyviąsias savybes su disbalanso kompensavimu aktyviosios varžos.

Norėčiau atkreipti dėmesį į trečiąjį punktą, kuriam daugelis elektrikų neskiria reikšmės. Pažvelkite į šį paveikslėlį ir padarykite išvadą apie vienodo rotoriaus pasukimo galimybę simetriškai veikiant joms vienodas ir skirtingo dydžio jėgas.

Sudėtingas metodas leidžia jums sukurti gana sudėtingą schemą. Tai labai retai taikoma praktikoje. Žemiau parodyta viena iš jo įgyvendinimo galimybių 1 kW galios elektriniam varikliui.

Norėdami pagaminti keitiklį, turite sukurti sudėtingą droselį. Tam reikia laiko ir materialinių išteklių.

Taip pat sunkumų kils ieškant rezistoriaus R1, kuris veiks esant srovėms, viršijančioms 3 ampetrus. Jis privalo:

• kurių galia viršija 700 vatų;

• gerai atvėsti;

• patikimai izoliuokite nuo gyvų dalių.

Norint sukurti tokį trijų fazių įtampos keitiklį, teks įveikti dar keletą techninių sunkumų. Tačiau jis yra gana universalus, leidžia sujungti variklius, kurių galia neviršija 2,5 kilovatų, užtikrina stabilų jų veikimą.

Taigi, techninis trijų fazių asinchroninio variklio prijungimo prie vienfazio tinklo klausimas yra išspręstas sukuriant sudėtingą keitiklio grandinę. Tačiau jis nerado praktinio taikymo dėl vienos paprastos priežasties, kurios neįmanoma atsikratyti - paties keitiklio per didelio suvartojamo elektros energijos kiekio.

Tokios konstrukcijos trifazės įtampos grandinei sukurti sunaudota galia bent pusantro karto viršija paties elektros variklio poreikius. Tuo pačiu metu bendrosios apkrovos, kurias sukuria maitinimo laidų jungtys, yra palyginamos su senų suvirinimo aparatų darbu.

Elektros skaitiklis, džiugindamas elektros energijos pardavėjus, labai greitai pradeda pervesti pinigus iš namų šeimininko piniginės į energiją tiekiančios organizacijos sąskaitą, o savininkams tai visai nepatinka. Dėl to sudėtingas techninis sprendimas geros įtampos keitikliui sukurti pasirodė nereikalingas praktiniam naudojimui buityje, taip pat pramonės įmonėse.

4 galutinės išvados

1. Techniškai įmanoma naudoti trifazio variklio vienfazę jungtį. Norėdami tai padaryti, sukūrė daugybę skirtingų grandinių su skirtinga elementine baze.

2. Neįmanoma naudoti šio metodo ilgalaikiam pramoninių mašinų ir mechanizmų pavarų valdymui dėl didelių energijos sąnaudų nuostolių, atsirandančių dėl pašalinių procesų, dėl kurių mažėja sistemos efektyvumas ir padidėja medžiagų sąnaudos.

3. Namuose schema gali būti naudojama trumpalaikiam darbui su neatsakingais mechanizmais. Tokie įtaisai gali veikti ilgą laiką, tačiau tuo pat metu žymiai padidėja mokestis už elektrą, o darbinio disko galia nėra teikiama.

4. Norint veiksmingai naudoti indukcinį variklį, geriau naudoti visą trifazį maitinimo tinklą. Jei to padaryti neįmanoma, tuomet geriau atsisakyti šios įmonės ir įsigyti specialus vienfazis elektrinis variklis tinkama galia.

Taip pat žiūrėkite šia tema:Tipiškos trijų fazių prijungimo prie vienfazio tinklo schemos