Современный дачный электрик

Подключение третьей обмотки трехфазных асинхронных двигателей через фазосдвигающий конденсатор – наиболее эффективный способ пуска электродвигателя. Для нормальной работы двигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. Выполнить это условие на практике довольно трудно, поэтому управление двигателем делают двухступенчатым. Такая схема включения содержит два параллельно соединенных конденсатора: один пусковой (Сп), а второй рабочий (Ср). Вначале к двигателю подключают пусковой конденсатор, а после его разгона этот конденсатор отключают, оставляя только рабочий. Отключают пусковой конденсатор вручную переключателем.

Рабочую емкость конденсатора (в микрофарадах) для трехфазного двигателя в зависимости от типа соединения обмоток можно определить по формулам, приведенным в табл. 6.3.

Таблица 6.3. Включение трехфазного асинхронного двигателя с пусковым и рабочим конденсатором в однофазную сеть

 

 

Емкость пускового конденсатора должна быть в 2,5–3 раза больше емкости рабочего. Рабочее напряжение обеих конденсаторов должно быть в 1,5 раза больше напряжения сети. Что касается типа конденсаторов, то предпочтительнее бумажные, например МБГО, МБГП и др. Однако еще лучше поставить конденсаторы, которые выпускаются специально для использования в качестве рабочих и пусковых конденсаторов для асинхронных двигателей (рис. 6.15). На рынке России присутствуют конденсаторы для запуска двигателей и других устройств переменного напряжения немецкой корпорации EPCOS AG (Electronic Parts and Components), американской компании VISHAY INTERTECNOLOGY, скандинавской корпорации Evox Rifa и отечественного производителя ЗАО «Электроинтер» из г. Серпухова.

Рис. 6.15. Конденсатор типа B 32 328 с кабельным подключением для запуска асинхронных электродвигателей. Производитель – корпорация EPCOS AG. Кабель с двойной изоляцией (2x0,75 мм2) длиной 250 мм

На рис. 6.16 приведены механические характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя при различных схемах включения [8]. При работе трехфазного асинхронного двигателя от однофазной сети без рабочего конденсатора, т. е. как однофазного, его номинальная мощность используется на 40–50 %, а с рабочим конденсатором – на 75–80 %.

Рис. 6.16. Механические характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя при различных схемах включения в однофазную сеть: 1 – трехфазная сеть; 2 – с рабочим конденсатором; 3 – без фазосмещающего элемента (ФЭ); 4 – с рабочим и пусковым конденсаторами

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по обмотке, питаемой через конденсатор, протекает ток, на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто работает в недогруженном режиме или вхолостую, то емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.

Необходимо знать, что при таком включении мощность, развиваемая электродвигателем, составляет 50 % от номинального значения. Если трехфазный электродвигатель включен в однофазную сеть по схеме "треугольника", то пусковой момент будет почти вдвое меньше, чем при включении по схеме "звезда". Для реверсирования электродвигателя, включенного по схеме звезда, необходимо поменять местами выводы С2 и С5 пусковой обмотки.

При отсутствии конденсаторов с нужными параметрами трехфазный двигатель можно включить по схеме с активным сопротивлением (рис. 6.17).

Рис. 6.17. Схемы включения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть при помощи активного сопротивления при соединении обмоток электродвигателя: а – в треугольник, б – в звезду

Перед пуском двигателя включают пусковое сопротивление, а затем двигатель подключают к однофазной сети. Когда двигатель достигнет частоты вращения, близкой к номинальной, пусковое сопротивление отключают. Двигатель продолжает работать, развивая мощность, равную 0,5–0,6 номинальной мощности в трехфазном режиме. Значение пусковых активных сопротивлений выбирают по табл. 6.4 в зависимости от мощности электродвигателя в трехфазном режиме.

Таблица 6.4. Величины пусковых сопротивлений

Пусковые активные сопротивления изготавливают, как правило, в производственных условиях. В качестве проводников используют фехраль (табл. 6.5), нихром, константан и другие материалы, а в качестве изолятора – цилиндр из керамиковых материалов или асбоцемента. Фехраль – сплав, состоящий из следующих элементов: Cr (12–15 %); Al (3,5–5,5 %); Si (1 %); Mn (0,7 %); остальное Fe.

Таблица 6.5. Величины пусковых сопротивлений из фехраля