มอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายเฟสเดียว แผนการเดินสายมอเตอร์สามเฟส

มีสถานการณ์ในชีวิตเมื่อจำเป็นต้องรวมอุปกรณ์อุตสาหกรรมบางอย่างไว้ในเครือข่ายการจัดหาที่บ้านตามปกติ นอกจากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับจำนวนสาย สำหรับเครื่องที่ใช้สำหรับการประกอบกิจการมักมีข้อสรุปสามข้อและบางครั้งก็สี่ จะทำอย่างไรกับพวกเขาที่จะเชื่อมต่อพวกเขา? บรรดาผู้ที่พยายามลองตัวเลือกต่าง ๆ เชื่อมั่นว่าเครื่องยนต์ไม่ต้องการหมุน การเชื่อมต่อเฟสเดียวของมอเตอร์แบบสามเฟสทำได้หรือไม่? ใช่คุณสามารถบรรลุการหมุนได้ แต่ในบางสถานการณ์นี้เป็นวิธีเดียวที่จะออก

แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายสามเฟสและอัตราส่วนของพวกเขา

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการเชื่อมต่อมอเตอร์สามเฟสกับเต้าเสียบธรรมดาคุณต้องเข้าใจว่าแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายอุตสาหกรรมมีความสัมพันธ์กันอย่างไร ค่านิยมของ โวลต์ที่ รู้จักกันดีคือ 220 และ 380 โวลต์ ก่อนหน้านี้มี 127 V แต่ในทศวรรษที่ห้าสิบพารามิเตอร์นี้ถูกละทิ้งในความโปรดปรานของที่สูงขึ้น "ตัวเลขมหัศจรรย์" เหล่านี้มาจากไหน? ทำไมไม่ 100 หรือ 200 หรือ 300? ดูเหมือนว่าตัวเลขรอบจะง่ายต่อการคำนวณ

อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ใช้ในอุตสาหกรรมได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับเครือข่าย กระแสสลับ สามเฟส แรงดันไฟฟ้าของแต่ละเฟสต่อสายไฟกลางคือ 220 โวลต์เช่นเดียวกับเต้าเสียบภายในบ้าน 380 V มาจากไหน? มันง่ายมากพอที่จะพิจารณารูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วที่มีมุม 60, 30 และ 30 องศาซึ่งเป็นแผนภาพเวกเตอร์ของความเค้น ความยาวของด้านที่ยาวที่สุดจะเท่ากับความยาวของต้นขาคูณด้วย cos 30 ° หลังจากการคำนวณง่าย ๆ สามารถตรวจสอบได้ว่า 220 x cos 30 ° = 380

ชุดมอเตอร์สามเฟส

มอเตอร์อุตสาหกรรมทุกประเภทไม่สามารถทำงานได้จากระยะหนึ่ง ที่พบมากที่สุดคือ "workhorses" ซึ่งเป็นเครื่องไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ใช้ในเครื่องใด ๆ ที่ไม่ใช่แบบ asynchronous ที่มีกำลังการผลิต 1 - 1.5 kVA มอเตอร์แบบสามเฟสทำงานอย่างไรในเครือข่ายสามเฟสซึ่งได้รับการออกแบบมา?

ผู้ประดิษฐ์อุปกรณ์การปฏิวัตินี้คือนักวิทยาศาสตร์ของรัสเซีย Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky วิศวกรไฟฟ้าที่โดดเด่นนี้เป็นผู้สนับสนุนทฤษฎีเครือข่ายอุปทานสามเฟสซึ่งในสมัยของเราได้กลายเป็นที่โดดเด่น มอเตอร์ เหนี่ยวนำสามเฟสทำงานโดยหลักการของการเหนี่ยวนำกระแสจากขดลวดสเตเตอร์ไปยังตัวนำปิดของโรเตอร์ เป็นผลมาจากการไหลของพวกเขาผ่านขดลวดสั้นลัดในแต่ละของพวกเขาสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นที่มีปฏิสัมพันธ์กับสายไฟฟ้าสเตเตอร์ ส่งผลให้เกิดแรงบิดที่ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นวงกลมของแกนมอเตอร์

ขดลวดอยู่ที่มุมของ 120 °ดังนั้นสนามหมุนที่สร้างโดยแต่ละเฟสจะดันด้านแม่เหล็กของโรเตอร์แต่ละอัน

สามเหลี่ยมหรือดาว?

มอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายสามเฟสสามารถเปลี่ยนได้สองแบบโดยมีหรือไม่มีสายกลาง วิธีการแรกเรียกว่า "ดาว" ในกรณีนี้แต่ละขดลวดอยู่ภายใต้ แรงดันเฟส (ระหว่างเฟสและศูนย์) เท่ากับ 220 V ภายใต้เงื่อนไขของเราโครงร่างการเชื่อมต่อสำหรับมอเตอร์สามเหลี่ยมสามเฟสจะถือว่าเป็นชุดของขดลวดสามเส้นและเส้นตรง (380 V) แรงดันไฟฟ้าไปยังโหนดสลับ ในกรณีที่สองเครื่องยนต์จะให้พลังงานประมาณครึ่งเท่า

ฉันจะหมุนมอเตอร์ไปในทิศทางตรงกันข้ามได้อย่างไร?

การควบคุมมอเตอร์แบบสามเฟสสามารถสันนิษฐานได้ว่าต้องเปลี่ยนทิศทางของการหมุนไปทางตรงกันข้ามนั่นคือย้อนกลับ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้คุณจำเป็นต้องสลับสายไฟสองสายออกจากสามสาย

เพื่อความสะดวกในการเปลี่ยนวงจรในกล่องขั้วต่อมอเตอร์ให้ใช้สะพานมักทำจากทองแดง เมื่อต้องการเปิด "ดาว" เบา ๆ ให้ต่อสายไฟสามสายของขดลวดเข้าด้วยกัน "สามเหลี่ยม" ยากขึ้นนิดหน่อยแต่ว่าจะใช้กับช่างไฟฟ้

ความจุขยับเฟส

ดังนั้นบางครั้งคำถามเกิดขึ้นเกี่ยวกับวิธีเชื่อมต่อมอเตอร์สามเฟสกับซ็อกเก็ตที่บ้านตามปกติ หากคุณเพียงแค่พยายามเชื่อมต่อสายไฟสองเส้นกับปลั๊กก็จะไม่สปิน เพื่อให้เรื่องนี้ไปคุณต้องจำลองเฟสโดยขยับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ไปที่มุมหนึ่ง (โดยเฉพาะ 120 องศา) ผลกระทบนี้สามารถทำได้โดยการใช้องค์ประกอบเฟืองเฟส ในทางทฤษฎีนี้สามารถเหนี่ยวนำและความต้านทานได้ แต่บ่อยครั้งที่มอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายแบบเฟสเดียวจะถูกเปิดใช้งานโดยใช้ ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (capacitors) ซึ่ง แสดงในรูปแบบของอักษรลาตินซี

สำหรับการใช้งานของข้อบังคับเป็นเรื่องยากเพราะความยากลำบากในการหาค่าของพวกเขา (ถ้าไม่ได้ระบุไว้ในตัวเครื่อง) ในการวัดค่าของ L คุณต้องใช้เครื่องมือพิเศษหรือวงจรที่ประกอบขึ้นเพื่อการนี้ นอกจากนี้การเลือกใช้โช้คที่มีอยู่มัก จำกัด อยู่ อย่างไรก็ตามองค์ประกอบใดก็ตามที่เปลี่ยนเฟสสามารถเลือกได้จากการทดลอง แต่เป็นธุรกิจที่ลำบาก

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเครื่องยนต์เปิดอยู่? หนึ่งจุดเชื่อมต่อเป็นอาหารศูนย์อื่น ๆ - เฟสและที่สาม - แรงดันไฟฟ้าบางขยับโดยมุมบางเทียบกับเฟส นอกจากนี้ยังเป็นที่ชัดเจนกับคนธรรมดาว่าการทำงานของเครื่องยนต์จะไม่สมบูรณ์ด้วยความเคารพต่อพลังทางกลบนเพลา แต่ในบางกรณีการหมุนตัวเองก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตามแม้ในตอนเริ่มต้นอาจมีปัญหาบางอย่างเช่นการขาดแรงบิดเริ่มต้นที่สามารถเคลื่อนโรเตอร์ออกจากที่ทำงานได้ จะทำอย่างไรในกรณีนี้?

ตัวเก็บประจุเริ่มต้น

ในช่วงเริ่มต้นของเพลาความพยายามเพิ่มเติมจะต้องเอาชนะแรงเฉื่อยและแรงเสียดทานของส่วนที่เหลือ เมื่อต้องการเพิ่มแรงบิดต้องติดตั้งตัวเก็บประจุเพิ่มเติมซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรเฉพาะในขณะเริ่มต้นจากนั้นจึงตัดการเชื่อมต่อ เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้ปุ่มปิดโดยไม่ต้องกำหนดตำแหน่ง โครงสรางการเชื่อมตอของมอเตอรสามเฟสกับตัวเก็บประจุเริ่มตนจะแสดงดานลางซึ่งเปนเรื่องที่เรียบง่ายและเขาใจได เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าให้กดปุ่ม "Start" และ ตัวเก็บประจุเริ่มต้น จะสร้างการเปลี่ยนเฟสเพิ่มเติม หลังจากที่เครื่องยนต์ไม่ได้รับความเร็วที่ต้องการปุ่ม (และจำเป็นต้องใช้) จะปล่อยออกมาและจะทำงานในวงจรเท่านั้น

การคำนวณค่าความจุ

ดังนั้นเราจึงพบว่าเพื่อที่จะรวมมอเตอร์แบบสามเฟสในเครือข่ายแบบเฟสเดียวจำเป็นต้องมีรูปแบบการเชื่อมต่อเพิ่มเติมซึ่งนอกเหนือจากปุ่มเริ่มต้นประกอบด้วยตัวเก็บประจุสองตัว ค่าของพวกเขาต้องเป็นที่รู้จักมิฉะนั้นระบบจะไม่ทำงาน ขั้นแรกเราจะกำหนดจำนวนกำลังไฟฟ้าที่จำเป็นเพื่อให้โรเตอร์เคลื่อนจากที่ของมัน ด้วยการรวมคู่ขนานเป็นผลรวม:

C = Cm + Cp โดยที่:

กับการเริ่มตนเริ่มตนเพิ่มเติมหลังจากที่ใชความจุ

C p เป็นตัวเก็บประจุที่ทำงานให้การหมุน

นอกจากนี้เรายังต้องมีค่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ I n (ซึ่งระบุไว้ในแผ่นติดกับเครื่องยนต์ที่โรงงาน) พารามิเตอร์นี้ยังสามารถกำหนดโดยใช้สูตรง่ายๆ:

I n = P / (3 x U) โดยที่:

U - แรงดันไฟฟ้าเมื่อเชื่อมต่อกับ "ดาว" - 220 V และถ้า "สามเหลี่ยม" แล้ว 380 V;

P คือพลังของมอเตอร์สามเฟสบางครั้งในกรณีที่สูญเสียจานจะพิจารณาจากตา

ดังนั้นการพึ่งพาของพลังการทำงานที่ต้องการคำนวณโดยสูตร:

กับ p = Cp = 2800 I n / U - สำหรับ "star";

ด้วย p = 4800 I n / U - สำหรับ "รูปสามเหลี่ยม";

ตัวเก็บประจุเริ่มต้นควรเป็นตัวเก็บประจุที่ทำงานมากกว่า 2-3 เท่า หน่วยวัดเป็นไมโครฟิล์ม

มีวิธีง่ายๆในการคำนวณกำลังคือ C = P / 10 แต่สูตรนี้ให้ลำดับของรูปแทนค่าของมัน อย่างไรก็ตามในกรณีใด ๆ จะต้องมีการจู่โจม

ทำไมฉันต้องพอดี

วิธีการคำนวณข้างต้นเป็นค่าประมาณ ประการแรกค่าระบุที่ระบุไว้ในเนื้อความของตัวเก็บประจุไฟฟ้าอาจแตกต่างจากค่าที่แท้จริง ประการที่สองตัวเก็บประจุกระดาษ (โดยทั่วไปไม่ได้ราคาถูก) มักใช้ในอดีตและพวกเขาเช่นเดียวกับวัตถุอื่น ๆ ทั้งหมดจะมีอายุการใช้งานซึ่งส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนที่มากยิ่งขึ้นจากพารามิเตอร์นี้ ประการที่สามกระแสไฟฟ้าที่เครื่องยนต์จะใช้จะขึ้นอยู่กับขนาดของภาระทางกลของเพลาและดังนั้นจึงสามารถประมาณได้จากการทดลองเท่านั้น ฉันจะทำเช่นนี้ได้อย่างไร?

จะใช้เวลาอดทนสักหน่อย ด้วยเหตุนี้จึงสามารถหาชุดตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อแบบขนานและแบบอนุกรมได้ สิ่งสำคัญคือหลังจากสิ้นสุดการทำงานทุกอย่างจะต้องได้รับการแก้ไขอย่างถูกต้องเพื่อให้ปลายบัดกรีไม่ตกออกจากการสั่นสะเทือนที่เล็ดลอดออกมาจากมอเตอร์ จากนั้นจะไม่มีความจำเป็นที่จะต้องวิเคราะห์ผลอีกครั้งและบางทีอาจจะทำให้การออกแบบง่ายขึ้น

การวาดภาพความจุของแบตเตอรี่

หากต้นแบบไม่ได้มีตัวเหนี่ยวนำไฟฟ้าซึ่งช่วยให้สามารถวัดกระแสโดยไม่ทำลายวงจรให้ต่ออะมอร์มิเตอร์เป็นชุดกับสายไฟแต่ละตัวที่เข้าสู่มอเตอร์สามเฟส ในเครือข่ายแบบเฟสเดียวมูลค่ารวมจะไหลและการเลือกตัวเก็บประจุควรมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้โหลดขดลวดสม่ำเสมอมากที่สุด ควรจำไว้ว่าด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกำลังการผลิตรวมลดลงตามกฎหมาย:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2 ... และอื่น ๆ และแบบขนาน - ตรงกันข้ามมันจะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องลืมเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่สำคัญเช่นแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบตัวเก็บประจุ ควรจะไม่น้อยกว่าค่าที่ระบุของเครือข่ายและดีกว่ากับขอบ

ตัวทำละลายจำหน่าย

โครงร่างของมอเตอร์สามเฟสซึ่งรวมอยู่ระหว่างเฟสเดียวและสายกลางจะเสริมด้วยความต้านทานบางครั้ง จะทำหน้าที่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุเริ่มต้นไม่สะสมค่าใช้จ่ายที่เหลืออยู่หลังจากที่เครื่องปิดอยู่แล้ว พลังงานนี้อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตไม่อันตราย แต่ไม่เป็นที่พอใจอย่างมาก เพื่อป้องกันตัวเองจำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวต้านทานควบคู่กับค่าความจุเริ่มต้น (สำหรับช่างไฟฟ้านี้เรียกว่า "shunting") ขนาดของความต้านทานมีขนาดใหญ่จากครึ่ง megohm ถึง megohm และขนาดของมันมีขนาดเล็กดังนั้นจึงสวยและครึ่งวัตต์ อย่างไรก็ตามหากผู้ใช้ไม่กลัวที่จะถูก "เหน็บ" ก็ไม่มีส่วนนี้ค่อนข้างเป็นไปได้ในการจัดการ

การใช้อิเล็กโทรไลต์

ดังที่กล่าวมาแล้วความจุไฟฟ้าของฟิล์มหรือกระดาษมีราคาแพงและไม่ง่ายที่จะได้รับตามที่เราต้องการ การเชื่อมต่อแบบเฟสเดียวสำหรับมอเตอร์แบบสามเฟสสามารถทำได้โดยใช้ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่แพงและสามารถเข้าถึงได้ ในเวลาเดียวกันพวกเขาก็จะไม่ถูกเพราะต้องทนต่อ 300 V DC เพื่อความปลอดภัยพวกเขาควรจะหลีกเลี่ยงด้วยไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ (D 245 หรือ D 248 เป็นต้น) แต่ควรจำไว้ว่าเมื่ออุปกรณ์เหล่านี้พังทลายแรงดันไฟฟ้าสลับจะตกหล่นบนอิเล็กโตรไลท์และจะร้อนขึ้นมากและระเบิดได้ดังและมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงไม่มีความจำเป็นมากนักควรใช้ตัวเก็บประจุชนิดกระดาษที่ทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าแม้ว่าจะมีค่าคงที่แม้แต่ตัวแปร โทบางคนยอมรับการใช้อิเล็กโทรในวงจรสตาร์ท เนื่องจากการทำงานของแรงดันไฟฟ้าสลับในระยะสั้นอาจไม่สามารถระเบิดได้ เป็นการดีกว่าที่จะไม่ทดลอง

ถ้าไม่มีตัวเก็บประจุ

พลเมืองสามัญที่ไม่สามารถเข้าถึงชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ขายดีที่สุดอยู่ที่ไหน? บนตลาดนัดและตลาดนัด ที่นั่นพวกเขาโกหกแกะสลักอย่างระมัดระวังโดยมือคน (มักจะสูงอายุ) จากเครื่องซักผ้าเก่าโทรทัศน์และเครื่องใช้อื่น ๆ นอกบ้านและอาคารอุปกรณ์สำหรับใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรม หลายคนกำลังขอผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากสหภาพโซเวียตเหล่านี้: ผู้ขายรู้ดีว่าหากต้องการซื้อสินค้าพวกเขาจะซื้อสินค้าและถ้าไม่ใช่พวกเขาจะไม่ใช้มันฟรี มันเกิดขึ้นเพียงที่จำเป็นมากที่สุด (ในกรณีนี้คอนเดนเซอร์) เป็นเพียงไม่ได้มี และฉันควรทำอย่างไร? ไม่สำคัญ! ตัวต้านทานจะลดลง แต่พวกเขาต้องมีกำลังสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซรามิคและเซรามิค แน่นอนความต้านทานในอุดมคติ (active) ไม่เปลี่ยน แต่ในโลกนี้ไม่มีอะไรที่เหมาะและในกรณีของเราก็เป็นสิ่งที่ดี ร่างกายแต่ละตัวมีแรงเหนี่ยวนำพลังงานไฟฟ้าและความต้านทานต่อตัวเองไม่ว่าจะเป็นฝุ่นละอองเล็ก ๆ หรือภูเขาขนาดใหญ่ การรวมมอเตอร์สามเฟสในเต้าเสียบจะเป็นไปได้ถ้าในแผนภาพข้างต้นตัวเก็บประจุจะถูกแทนที่ด้วยค่าความต้านทานซึ่งค่าจะคำนวณโดยสูตร:

R = (0.86 x U) / kI โดยที่:

KI - ค่าปัจจุบันสำหรับการเชื่อมต่อแบบสามเฟส, A;

U คือโวลต์ 220 โวลต์ที่ซื่อสัตย์ของเรา

เครื่องยนต์ใดเหมาะ?

ก่อนที่จะซื้อมอเตอร์สำหรับเงินเป็นจำนวนมากซึ่งเจ้าของขยันตั้งใจที่จะใช้เป็นไดรฟ์สำหรับล้อบด, เลื่อยวงเดือน, เครื่องเจาะหรือเครื่องใช้ภายในบ้านที่มีประโยชน์อื่น ๆ ก็จะไม่เจ็บที่จะคิดเกี่ยวกับการบังคับใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ ไม่ทุกมอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายเฟสเดียวสามารถทำงานได้ทั้งหมด ยกตัวอย่างเช่น MA series (มีโรเตอร์แบบลัดวงจรพร้อมกรงสองชั้น) ควรได้รับการยกเว้นเพื่อไม่ให้ลากที่บ้านน้ำหนักมากและไม่มีประโยชน์ โดยทั่วไปการทดลองครั้งแรกคือการเชิญชวนบุคคลที่มีประสบการณ์ช่างไฟฟ้าและปรึกษากับเขาก่อนที่จะซื้อ เหมาะอย่างยิ่งกับมอเตอร์สามเฟส UAD, APN, AO2, AO และแน่นอน A. ดัชนีเหล่านี้จะระบุไว้ในแผ่นโรงงาน