categorieën: Aanbevolen artikelen » Elektriciengeheimen
Aantal keer bekeken: 23464
Reacties op het artikel: 1
Eenfase-aansluiting van een driefasige motor
Inductiemotoren worden veel gebruikt in de industrie vanwege de relatieve eenvoud van ontwerp, goede prestaties, bedieningsgemak.
Dergelijke apparaten vallen vaak in handen van een huismeester en, gebruikmakend van kennis van de basisprincipes van elektrotechniek, verbindt hij een dergelijke elektrische motor om te werken vanuit een eenfase 220 volt netwerk. Meestal wordt het gebruikt voor amaril, houtbewerking, graan slijpen en ander eenvoudig werk.
Zelfs op individuele industriële machines en mechanismen met aandrijvingen zijn er voorbeelden van verschillende motoren die op één of drie fasen kunnen werken.
Meestal gebruiken ze een condensatorstart, als de meest eenvoudige en acceptabele, hoewel dit niet de enige methode is die bekend is bij de meeste competente elektriciens.
Het werkingsprincipe van een driefasige motor
Industriële asynchrone elektrische apparaten van 0,4 kV-systemen zijn verkrijgbaar met drie statorwikkelingen. Hierop worden spanningen toegepast, verschoven met een hoek van 120 graden en stromen met een vergelijkbare vorm veroorzaakt.
Om de elektromotor te starten, worden de stromen zodanig gericht dat ze een totaal roterend elektromagnetisch veld creëren dat optimaal op de rotor inwerkt.
Het statorontwerp dat voor deze doeleinden wordt gebruikt, wordt weergegeven door:
1. huisvesting;
2. kern magnetische kern met drie wikkelingen erin gelegd;
3. terminalverbindingen.
In de gebruikelijke versie worden de geïsoleerde draden van de wikkelingen volgens het sterrenschema geassembleerd door jumpers tussen de klemschroeven te installeren. Naast deze methode is er ook een verbinding die een driehoek wordt genoemd.
In beide gevallen wordt de richting van de wikkelingen toegewezen: het begin en einde geassocieerd met de installatiemethode - wikkeling tijdens fabricage.
De windingen zijn genummerd in Arabische cijfers 1, 2, 3. Hun uiteinden worden aangegeven door K1, K2, K3 en het begin - H1, H2, H3. Voor bepaalde typen motoren kan deze markeringsmethode worden gewijzigd, bijvoorbeeld C1, C2, C3 en C4, C5, C6 of andere symbolen of helemaal niet worden gebruikt.
Correct aangebrachte markering vereenvoudigt de aansluiting van stroomdraden. Bij het creëren van een symmetrische spanningsopstelling op de wikkelingen, is het creëren van nominale stromen die zorgen voor een optimale werking van de elektromotor verzekerd. In dit geval komt hun vorm in de wikkelingen volledig overeen met de aangelegde spanning, herhaalt deze zonder enige vervorming.
Natuurlijk moet worden begrepen dat dit een puur theoretische uitspraak is, omdat in de praktijk de stromingen verschillende weerstanden overwinnen, enigszins afwijken.
De visuele perceptie van de processen helpt het beeld van vectorgrootheden op het complexe vlak. Voor een driefasige motor worden de stromen in de wikkelingen gecreëerd door de aangelegde symmetrische spanning als volgt weergegeven.
Wanneer de elektromotor wordt aangedreven door een spanningssysteem met drie gelijkmatig verdeelde hoeken en vectoren van gelijke grootte, stromen dezelfde symmetrische stromen in de wikkelingen.
Elk van hen vormt een elektromagnetisch veld, waarvan de inductiekracht zijn eigen magnetisch veld induceert in de rotorwikkeling. Als gevolg van de complexe interactie van de drie velden van de stator met het rotorveld, wordt de rotatiebeweging van deze laatste gecreëerd en wordt de creatie van maximaal mechanisch vermogen dat de rotor roteert gewaarborgd.
Principes voor het aansluiten van een eenfasige spanning op een driefasige motor
Voor volledige aansluiting op drie identieke statorwikkelingen, gescheiden door een hoek van 120 graden, ontbreken twee spanningsvectoren, er is er slechts één.
U kunt het in slechts één wikkeling aanbrengen en de rotor laten draaien. Maar om een dergelijke motor effectief te gebruiken zal niet werken.Het heeft een zeer laag uitgangsvermogen op de as.
Daarom ontstaat het probleem van het verbinden van deze fase zodat het een symmetrisch systeem van stromingen in verschillende wikkelingen creëert. Met andere woorden, een eenfase- tot driefasige spanningsomzetter is nodig. Een soortgelijk probleem wordt opgelost door verschillende methoden.
Als we de complexe schema's van moderne omvormer-installaties negeren, kunnen we de volgende algemene methoden implementeren:
1. gebruik van condensatorstart;
2. het gebruik van smoorspoelen, inductieve weerstanden;
3. het creëren van verschillende stromingsrichtingen in de wikkelingen;
4. Een gecombineerde methode met egalisatie van faseweerstanden voor de vorming van dezelfde amplitudes bij de stromen.
Bestudeer deze principes in het kort.
Huidige afwijking bij het passeren van een capaciteit
De meest toegepaste condensatorlancering, waarmee de stroom in een van de wikkelingen kan worden afgeleid door capacitieve weerstand te verbinden, wanneer de stroom 90 graden voorloopt op de aangelegde spanningsvector.
Als condensatoren worden meestal metaal-papierconstructies van de MBGO-, MBGP-, KBG-reeks en dergelijke gebruikt. Elektrolyten zijn niet geschikt om wisselstroom door te laten, exploderen snel en de schema's voor hun gebruik zijn complex, lage betrouwbaarheid.
In dit circuit verschilt de stroom in hoek van de nominale waarde. Het wijkt slechts 90 graden af en bereikt geen 30over (120-90=30).
Huidige afwijking bij het passeren van inductie
De situatie is vergelijkbaar met de vorige. Alleen hier vertraagt de stroom de spanning met dezelfde 90 graden en dertig ontbreekt. Bovendien is het ontwerp van de inductor niet zo eenvoudig als die van een condensator. Het moet worden berekend, geassembleerd, aangepast aan individuele omstandigheden. Deze methode is niet wijdverbreid.
Bij het gebruik van condensatoren of smoorspoelen bereiken de stromen in de motorwikkelingen niet de vereiste hoek door de sector van dertig graden, rood weergegeven in de afbeelding, die al verhoogde energieverliezen veroorzaakt. Maar je moet het verdragen.
Ze interfereren met het creëren van een uniforme verdeling van inductiekrachten en creëren een remmend effect. Het is moeilijk om het effect nauwkeurig te beoordelen, maar met een eenvoudige benadering voor het verdelen van de hoeken wordt een (25/120 = 1/4) verlies van 25% verkregen. Is het echter mogelijk om dat te denken?
Huidige afwijking door het aanleggen van omgekeerde polariteitsspanning
In het stercircuit is het gebruikelijk om een fasespanningsdraad aan te sluiten op de ingang van de wikkeling en een neutrale draad op het uiteinde.
Als twee gescheiden door 120over fase om dezelfde spanning aan te leggen, maar om ze te scheiden, en in de tweede om de polariteit om te keren, zullen de stromen in hoek ten opzichte van elkaar verschuiven. Ze zullen elektromagnetische velden van verschillende richtingen vormen, die het opgewekte vermogen beïnvloeden.
Alleen met deze methode wordt de hoekafwijking van stromen met een kleine waarde verkregen - 30over.
Deze methode wordt in individuele gevallen gebruikt.
Methoden voor het complexe gebruik van condensatoren, inductanties, polariteit omkering van wikkelingen
De eerste drie genoemde methoden laten niet toe om een optimaal symmetrische afwijking van stromingen in de wikkelingen te creëren. Er is altijd een scheefheid in de hoek ten opzichte van het stationaire circuit dat is voorzien voor een driefasige hoogwaardige voeding. Hierdoor vermindert de vorming van tegengestelde momenten die de promotie remmen, de efficiëntie.
Daarom hebben de onderzoekers tal van experimenten uitgevoerd op basis van verschillende combinaties van deze methoden om een converter te maken die de hoogste efficiëntie van de driefasige motor biedt. Deze schema's met een gedetailleerde analyse van elektrische processen worden gegeven in speciale educatieve literatuur. Hun studie verhoogt het niveau van theoretische kennis, maar voor het grootste deel worden ze zelden toegepast in de praktijk.
Een goed beeld van de stroomverdeling wordt in het circuit gemaakt wanneer:
1. directe wikkelfase wordt toegepast op één wikkeling;
2. de spanning is verbonden met de tweede en derde wikkelingen via respectievelijk een condensator en een spoel;
3. binnen het convertorcircuit worden de amplitudes van de stromen geëgaliseerd door het selecteren van reactanties met onbalanscompensatie door actieve weerstanden.
Ik wil graag aandacht besteden aan het derde punt, waaraan veel elektriciens geen belang hechten. Kijk maar naar de volgende afbeelding en maak een conclusie over de mogelijkheid van uniforme rotatie van de rotor met een symmetrische toepassing van krachten van dezelfde en verschillende in grootte.
Met de complexe methode kunt u een vrij complex schema maken. Het wordt in de praktijk zeer zelden toegepast. Een van de opties voor de implementatie ervan voor een elektromotor van 1 kW wordt hieronder weergegeven.
Om de converter te maken, moet je een gecompliceerde gasklep maken. Dit vereist tijd en materiële middelen.
Ook zullen er moeilijkheden ontstaan bij het zoeken naar weerstand R1, die werkt met stromen van meer dan 3 ampère. Hij moet:
-
een vermogen hebben van meer dan 700 watt;
-
goed koelen;
-
betrouwbaar isoleren van delen onder spanning.
Er zijn nog meer technische problemen die moeten worden overwonnen om een dergelijke driefasige spanningsomzetter te creëren. Het is echter vrij veelzijdig, stelt u in staat om motoren met een vermogen van maximaal 2,5 kilowatt aan te sluiten, zorgt voor hun stabiele werking.
Dus het technische probleem van het aansluiten van een driefasige asynchrone motor op een eenfasig netwerk wordt opgelost door een complex convertorcircuit te creëren. Maar hij vond praktische toepassing niet om één simpele reden dat het onmogelijk is om er vanaf te komen - het buitensporige elektriciteitsverbruik door de converter zelf.
Het vermogen dat wordt besteed aan het creëren van een driefasig spanningscircuit met een dergelijk ontwerp overschrijdt minstens anderhalf keer de behoeften van de elektromotor zelf. Tegelijkertijd zijn de totale belastingen gecreëerd door de voedingsbedrading vergelijkbaar met het werk van oude lasmachines.
De elektrische meter begint, tot grote vreugde van elektriciteitsverkopers, heel snel geld over te schrijven van de portemonnee van de huismeester naar de rekening van de energieleverancier, en de eigenaren vinden het helemaal niet leuk. Als gevolg hiervan bleek de ingewikkelde technische oplossing voor het creëren van een goede spanningsomzetter niet nodig voor praktisch gebruik in het huishouden, en ook in industriële ondernemingen.
4 definitieve conclusies
1. Technisch is het mogelijk om een eenfase-aansluiting van een driefasige motor te gebruiken. Om dit te doen, creëerde veel verschillende circuits met verschillende elementaire basis.
2. Het is niet praktisch om deze methode te gebruiken voor langdurige werking van aandrijvingen in industriële machines en mechanismen vanwege de grote verliezen aan energieverbruik veroorzaakt door externe processen die leiden tot lage systeemefficiëntie en verhoogde materiaalkosten.
3. Thuis kan het schema worden gebruikt om op korte termijn te werken aan niet-reagerende mechanismen. Dergelijke apparaten kunnen lang werken, maar tegelijkertijd neemt de betaling voor elektriciteit aanzienlijk toe en wordt het vermogen van een werkende schijf niet geleverd.
4. Voor een efficiënte werking van een inductiemotor is het beter om een volledig driefasig voedingsnetwerk te gebruiken. Als dit niet mogelijk is, is het beter om deze onderneming te verlaten en te verwerven speciale eenfase elektrische motor gepaste kracht.
Zie ook over dit onderwerp:Typische schema's voor het verbinden van een driefasig netwerk met een enkelfasig netwerk
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: