Как подобрать конденсатор к электродвигателю 380в на 220в

Чтобы подключить асинхронный электродвигатель трехфазного типа к однофазной сети на напряжение 220 В, необходимо создать условия для сдвига фаз на обмотках статора двигателя. Сдвиг фаз сформирует имитацию кругового вращающегося магнитного поля, заставляющего вращаться вал ротора двигателя. Конденсатор даёт току «запас» в π/2=90° относительно напряжения, и это создаёт дополнительный момент вращения ротора.

При подключении двигателя к сети используют два подключенных параллельно конденсатора — пусковой и рабочий. Калькулятор рассчитывает ёмкость этих конденсаторов. При этом ёмкость пускового конденсатора берётся из расчёта 2,5 емкости рабочего конденсатора.

Как пользоваться калькулятором

Для определения необходимых значений ёмкости, заполните поля формы. Тип соединения обмоток двигателя, мощность двигателя, КПД и коэффициент мощности обозначены на шильдике электродвигателя.

  1. Выберите тип соединения обмоток двигателя – «звезда» или «треугольник» из выпадающего меню в соответствующем поле
  2. Укажите напряжение сети (В)
  3. Укажите мощность двигателя
  4. Укажите коэффициент мощности cos φ
  5. Укажите КПД двигателя (%)
  6. Нажмите кнопку «Рассчитать»
  7. Получите расчётные значения
  8. Для того чтобы приступить к новым расчётам нажмите на словосочетание «Сбросить данные»

Рабочий конденсатор

Рабочий конденсатор постоянно включен в цепи питания и выполняет функцию фазосдвигающей цепи для обмоток электродвигателя. Такие конденсаторы подключаются последовательно с одной из обмоток и должны обеспечивать большой рабочий ресурс наработки. Конденсатор вместе с обмоткой электродвигателя создают колебательный контур, поэтому на конденсаторе возникает повышенное напряжение, превышающее напряжение питания. Это необходимо учитывать при выборе рабочего конденсатора. Превышение расчетной емкости, может отразиться на сильном нагреве двигателя и приведет к повреждению обмоток.

Если в момент запуска, присутствует нагрузка на валу, препятствующая свободному вращению используют дополнительный пусковой конденсатор. Время работы пускового конденсатора 3-5 секунд и подключают его параллельно рабочему конденсатору, т.к. требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора (в 2-3 раза выше емкости рабочего). После выхода двигателя на рабочую частоту вращения, пусковой конденсатор отключают, и мотор работает за счет сдвига фаз. Это необходимо только для тех двигателей, которые предусматривают данный режим запуска!

В качестве пусковых и рабочих фазосдвигающих конденсаторов используют конденсаторы с полипропиленовым диэлектриком, а рабочее напряжение конденсаторов лучше выбрать 400-500 В, что обеспечит необходимый запас по напряжению в процессе работы.

Подключение электродвигателя 380 на 220В


ВАЖНО! Напряжение 220В является опасным для жизни!

Конденсатор сохраняет накопленный заряд длительное время и при монтаже схемы необходимо проводить его разряд!

Внимательно выбирайте рабочее напряжение для конкретного случая коммутации обмоток ( «треугольник» Δ или «звезда» Y ). Двигатель с обмотками по схеме «звезда» (как в примере расположения параметров), при подключении в сеть 220 В, будет сильно греться, потеряет в мощности и может выйти из строя!

Расчет ёмкости пускового и рабочего конденсатора для трехфазных электродвигателей

Выберите тип подключения двигателя и введите необходимые значения

Тип подключения обмоток двигателя: «треугольник» Δ или «звезда» Y ?

nameplate

Пример расположения параметров на шильдике двигателя

Введите необходимые значения:

Соединение обмоток двигателя:

Правильный подбор рабочего конденсатора электродвигателя

Правильный подбор рабочего конденсатора для электродвигателя

При подключении трехфазного асинхронного двигателя к сети 220В происходит потеря его мощности, кроме этого без сдвига фазы он не запускается. Для компенсации разницы между 380В и 220В подключение электромоторов выполняется с использованием конденсаторов. От того насколько правильно они подобраны, зависит качество работы двигателя и его производительность.

Что потребуется:

  • рабочие конденсаторы разного номинала;
  • амперметр или вольтметр.

Существует правило, по которому на каждые 100 Вт мощности электродвигателя должно припадать 6,6 мкФ емкости рабочего конденсатора. Это весьма приблизительное значение, требующее корректировки в зависимости от того, по какой схеме выполняется подключение двигателя к однофазной сети. Гораздо точнее оптимальная емкость конденсатора определяется на практике. Кроме этого мотор может не иметь бирки с указанием мощности, тогда узнать какая емкость конденсатора для него нужна по данной пропорции невозможно.

Правильный подбор рабочего конденсатора для электродвигателя

Правильный подбор рабочего конденсатора для электродвигателя

На практике, вне зависимости от того подключен двигатель по схеме «звезда» или «треугольник», определить оптимальную емкость можно подсоединив к нему амперметр или вольтметр. При использовании амперметра, он подключается на любой из питающих проводов. Далее поочередно устанавливаются конденсаторы разной емкости от малого до большего. На каждом из них снимаются показания амперметра. На каком конденсаторе они будут самыми низкими, тот из них и подходит лучше всего.

Правильный подбор рабочего конденсатора для электродвигателя

При использовании вольтметра сложность замеров повышается. Показания снимаются на разных конденсаторах. На каждом из них делается замер между прямыми контактами 220В и конденсатором. Оптимальным будет тот вариант, при котором оба показателя примерно одинаковые.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

  • Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
  • Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
  • Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Как подключить асинхронный двигатель?

Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).

На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.

Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.

Пусковой конденсатор

Ознакомьтесь также с этими статьями
Строительство частного дома от профессионалов
Виды мусорных ведер и их практичность
Выбор современного смартфона: Особенности эксплуатации
Как выбрать стул в комнату

Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2.5, в данном калькуляторе используется 2.5.

При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.

Расчет емкости конденсатора

При нормальной работе трехфазных асинхронных электродвигателей с конденсаторным пуском, включенных в однофазную сеть предполагается изменение (уменьшение) емкости конденсатора с увеличением частоты вращения вала.

В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора.

Предложенный калькулятор предназначен для вычисления емкостей двух параллельно соединенных конденсаторов — пускового Cп и рабочего Ср.

Изменением (уменьшением) общей емкости (отключением Сп по окончании разгона двигателя) осуществляется 2х-ступенчатое управление. Расчет рабочей емкости производится по формуле:

Cр=2800*I/U — если обмотки двигателя соединены “звездой”; Cр=4800*I/U — в случае соединения обмоток “треугольником”.

Онлайн расчет емкости конденсатора

Ток I определяется отношением мощности двигателя P к произведению 1,73, напряжения U, коэффициента мощности cosφ и коэффициента полезного действия η.

I=P/1,73Uηcosφ

Таким образом, для точности расчета потребуется ввод данных (последних двух параметров) с шильдика электродвигателя. При отсутствии такой информации, в соответствующие поля формы можно ввести средние значения.

Емкость пускового конденсатора подбирается в 2-3 раза большая, чем рабочая. В данном калькуляторе используется следующий расчет: Cп=2,5*Cр

Почему используются параллельные емкости?

Параллельные емкости

Любой человек, в свое время не зевавший на уроках физики, должен помнить, что максимальное потребление энергии 3ех фазным двигателем наблюдается именно в момент его запуска, когда происходит рост частоты вращения от 0 до номинала. Чем больше мощность, тем это пиковое потребление электричества выше. Из чего следует логический вывод – емкости, которая будет поддерживать работу на 220В скорее всего не хватит для старта. Поэтому, для вывода мотора на режим ее по расчету нужно увеличить примерно вдвое относительно рабочей.

После запуска, когда будут достигнуты оптимальные обороты (не менее 70% от номинальных), пусковые конденсаторы отключают, отпуская кнопку SA. Сделать это нужно обязательно, иначе большая суммарная емкость вызовет серьезный перекос фаз и перегрев обмоток.

Если же мощность мотора невелика или он не работает под серьезной нагрузкой, то скорее всего можно будет обойтись пуском через рабочий контур.

Как рассчитать емкость и подобрать конденсатор

Очевидно то, что вопрос выбора емкостей для запуска и работы трехфазного двигателя в однофазной сети, зависит от его мощности, номинального (фазного) тока и напряжения. Расчет обычно ведется через следующие формулы:

Формула расчета для подбора конденсатора

В данном уравнении присутствуют две величины:

  • U – напряжение в однофазной сети (220В),
  • IН– номинальный или фазный ток, А.

Обе схемы подключений дают разные значения линейных и фазных характеристик, что видно на следующих иллюстрациях:

 Значения линейных и фазных характеристик при подключении звездой и треугольником

Вычислить необходимый ток между обмотками можно с помощью клещей либо используя формулы. Если же и тот, и другой вариант видятся сложными, то можно провести расчет и подобрать конденсатор через эмпирическую зависимость: 7 мкФ на 100 Вт мощности.

Что касается пусковых конденсаторов, то их подбор ведется с расчетом, что емкость должна быть выше, нежели у рабочих, чтобы покрыть пиковое потребление при запуске. Разные источники указывают на разные значения пропорционального коэффициента: от 1,5 до 3. На практике же чаще всего используют рекомендацию по двукратному увеличению.

Виды конденсаторов

Далее можно подобрать конденсаторы и приступить к компоновке. Для организации запуска двигателя используются бумажные (МБГП, КБП, МБГО), электролитические или металлизированные полипропиленовые (СВВ) модели. Первые, как правило, массовые и дешевые, но имеют сравнительно большие габариты при малой емкости, что вынуждает набирать целые батареи. Электролитические модели требуют использования в схеме управления диодных элементов и сопротивления, повреждение или выход из строя которых приведет к разрушению конденсатора. СВВ модели более современные, а посему в них нет практически тех недостатков, которые присутствуют в аналогах. По форме емкостные блоки могут выпускаться либо квадратными, либо круглыми (бочонками).

Также следует подобрать рабочее напряжение конденсатора, которое по расчету должно быть примерно в 1,15 раза выше чем в однофазной сети на 220В. Меньшие значения негативно сказываются на долговечности блоков, а большие – на габаритах сборки.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий