Конденсатори для запуску електродвигуна – як підібрати і розрахувати

Функція стабілізаторів зводиться до того, що вони виконують роль ємнісних наповнювачів енергії для випрямлячів фільтрів стабілізаторів. Також вони можуть виробляти передачу сигналу між підсилювачами. Для запуску і роботи протягом тривалого кількості часу, в системі змінного струму для асинхронних двигунів теж використовують конденсатори. Час роботи такої системи можна варіювати за допомогою ємності обраного конденсатора.

Першим і єдиним головним параметром вищезгаданого інструменту є ємність. Вона залежить від площі активного підключення, який ізольований шаром діелектрика. Цей шар практично не видко людському оку, невелика кількість атомних шарів формують ширину плівки.

Електроліт використовують в тому випадку, якщо потрібно відновити шар оксидної плівки. Для правильної роботи апарату потрібно щоб система була підключена до мережі зі змінним струмом в 220 В і мала чітко виражену полярність.

Тобто конденсатор створений для того, щоб накопичувати, зберігати і передавати певну кількість енергії. Так навіщо вони потрібні, якщо можна підключити джерело живлення безпосередньо до двигуна. Все тут не так просто. Якщо підключити двигун безпосередньо до джерела живлення, то в кращому випадку він не буде працювати, в гіршому згорить.

Для того щоб трифазний мотор працював в однофазної ланцюга потрібен апарат, який зможе зрушити фазу на 90 ° на робочому (третьому) виведення. Також конденсатор грає роль, такий собі котушки індуктивності, за рахунок того що через нього проходить змінний струм – його скачки нівелюються за чет того що, перед роботою, в конденсаторі негативні і позитивні заряди рівномірно накопичуються на пластинах, а потім передаються приймаючому пристрою.

Всього існує 3 основних види конденсаторів:

  • електролітичні;
  • Полярні;
  • Полярні.

Опис різновидів конденсаторів і розрахунок питомої ємності

  • Для електродвигунів з низькою частотою ідеальним варіантом буде електролітичний конденсатор, він має максимальну можливу ємністю, може досягати значення в 100000 мкФ. При цьому напруга може коливатися від стандартних 220 В до 600 В. Електродвигуни, в цьому випадку, можуть використовуватися в тандемі з фільтром джерела енергії. Але при цьому при підключенні необхідно строго дотримуватись полярності. Оксидна плівка, що є дуже тонкою, виступає в ролі електродів. Найчастіше електрики їх називають оксидними.

  • Полярні краще не використовувати в системі підключених до мережі змінного струму, в цьому випадку руйнується шар діелектрика і відбувається нагрів апарату і, як наслідок, замикання накоротко.
  • Полярні є хорошим варіантом, але їх вартість і габарити значно вище електролітичних.

Підбираючи кращий варіант потрібно враховувати кілька факторів. Якщо підключення відбувається через однофазну мережу з напругою в 220 В, то для пуску потрібно використовувати фазосдвігающій механізм. Притому їх повинно бути два, не тільки для самого конденсатора, а й для двигуна. Формули, за якими обчислюється питома ємність конденсатора, залежить від типу підключення до системи, їх всього два: трикутник і зірка.

I1 – номінальний струм фази двигуна, А (ампери, найчастіше вказується на упаковці двигуна);

Uсети – напруга в мережі (самі стандартні варіанти 220 і 380 В). Є й більшу напругу, але для них потрібні зовсім інші типи з’єднання і більш потужні двигуни.

Сп = Ср + З

де Сп – Пускова ємність, Ср – робоча ємність, З – відключається ємність.

Щоб не напружуватися з розрахунками розумні люди вивели середні, оптимальні значення, знаючи оптимальну потужність електродвигунів, яка позначається – М. Важливим правилом є те, що пускова ємність повинна бути більше робочої.

При потужності Від 0,4 до 0,8 кВт: робоча ємність – 40 мкФ, пускова потужність – 80 мкФ, Від 0,8 до 1,1 кВт: 80 мкФ і 160, мкФ, відповідно. Від 1,1 до 1,5 кВт: Ср – 100 мкФ, Сп – 200 мкФ. Від 1,5 2,2 кВт: Ср – 150 мкФ, Сп 250 мкФ; При 2,2 кВт робоча потужність повинна бути не менше 230 мкФ, а пускова – 300 мкФ.

При підключенні двигуна, розрахованого на роботу при 380 В, в мережу змінного струму з напругою 220 В, відбувається втрата половини номінальної потужності, хоча це ніяк не впливає, але швидкість обертання ротора. При розрахунку потужності це є важливим фактором, зменшити ці втрати можна за схемою підключення «трикутник», ККД двигуна в цьому випадку дорівнюватиме 70%.

Схема підключення «Трикутник»

Саме підключення є відносно легким, відбувається приєднання струмопровідного дроту до пускового конденсатора на клеми двигуна (або мотора). Тобто якщо більш спрощено взяти є мотор в ньому знаходяться три струмопровідні клеми. 1 – нуль, 2 – робоча, 3 фаза.

Провід живлення заголяется і в ньому є два основних дроти в синьою і коричневої обмотці, коричнева приєднується до 1 клеми, нею ж приєднується і один з проводів конденсатора, до другої робочої клеми відбувається приєднання другого проводу конденсатора, ну а до фази підключається синій провід живлення.

Якщо потужність двигуна є маленькою, до півтора кВт, про в принципі можна використовувати тільки один конденсатор. Але при роботі з навантаженнями і з великими потужностями обов’язкове використання двох конденсаторів, вони між собою послідовно з’єднані, але між ними встановлений пусковий механізм, в народі званий «тепловий», який відключає конденсатор при досягненні необхідного обсягу.

Невелике нагадування, що конденсатор з меншою потужністю, пусковий, буде включатися на невеликий проміжок часу для збільшення пускового моменту. До речі модно використовувати механічний вимикач, який користувач сам буде включати на заданий час.

Потрібно зрозуміти – сама обмотка двигуна вже має підключення за схемою «зірка», але електрики її за допомогою проводів перетворюють в «трикутник». Тут головне розподілити дроти, які входять в розподільну коробку.

Схема підключення «Зірка»

А ось якщо двигун має 6 виходів – клем для підключення, то його потрібно розкрутити і подивитися які клеми між собою взаємопов’язані. Після цього вона пере підключається все в той же трикутник.

Для цього змінюються перемички, припустимо на двигуні є 2 ряди клем по 3 штуки, їх номеруют зліва направо (123,456), за допомогою проводів послідовно з’єднуються 1 з 4, 2 з 5, 3 з 6, потрібно в першу чергу знайти нормативні документи і подивитися на якому саме реле відбувається пуск і закінчення обмотки.

В цьому випадку умовні 456 стануть: нулем, робочої і фазою – відповідно. До них підключається конденсатор, як і в попередній схемі.

Коли конденсатори підключені залишається тільки випробувати зібрану схему, головне не заплутатися в послідовності з’єднання проводів.

Бліц-поради

  1. Самою важливе при «зоряному» підключенні визначити шлях обмотки, тому що якщо не вгадали хоч одну пару обмоток і, припустимо початок-кінець, початок-кінець, кінець-початок, то робота буде поганий і це буде відразу ж видно, є також можливість спалити двигун в цьому випадку.
  2. Не у всіх двигунах є маркування клем, найчастіше позначена «маса», інші потрібно «прозванивать» за допомогою мультиметра, або ж читати інструкцію, часто виробники вказують цю інформацію там.
  3. Все залежить від напруги мережі в яку буде включений двигун; якщо мережа 220 В, то потрібно використовувати схему – трикутник, а ось для 380 В в ходу буде – зірка.
  4. При підключенні до мережі в 660 В деякі використовують метод комбінованого запуску. Тобто запуск відбувається на «трикутнику», а при досягненні необхідної потужності йде перехід на зірку. Але це все-таки ризикований випадок, може статися згоряння обмоток. Краще використовувати спеціалізовані двигуни, які працюють при заданій напрузі.
  5. Для того щоб змінити напрямок обертання ротора в статорі потрібно під’єднати конденсатор ні до нуля, а до фази. Це також є маячком при неправильному підключенні.
Ссылка на основную публикацию