Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

Прочее

Бесконденсаторный пуск трехфазных электродвигателей от однофазной сети

Как известно, для запуска трехфазного электродвигателя (ЭД) с короткозамкнутым ротором от однофазной сети наиболее часто в качестве фазосдвигающего элемента применяют конденсатор. При этом емкость пускового конденсатора должна быть в несколько раз больше емкости рабочей конденсатора. Для ЭД чаще всего применяемых в домашнем хозяйства (0,5. 3 кВт), стоимость пусковых конденсаторов соизмерима со стоимость к электродвигателя. Поэтому желательно избежать применения дорогостоящих пусковых конденсаторов, работающих лишь кратковременно. В тожe время применение рабочих, постоянно включенных фазосдвигающих конденсоторов можно считать целесообразным, так как они позволяют загрузить двигатель на75. 85% его мощности при 3-фазном включении (безконденсаторов его мощность снижается примерно на 50%).

Вращающий момент, вполне достаточный для запуска указанных ЭД от однофазной сети 220 В/50 Гц, можно получить за счет сдвига токов по фазе в фазных обмотках ЭД, применив для этого двунаправленные электронные ключи, включение которых осуществляется в определенное время.

Исходя из этого, для пуска 3-фазных ЭД от однофазной сети автором были разработаны и отлажены две простые схемы. Обе схемы опробованы на ЭД мощностью 0,5. 2,2 кВт и показали очень хорошие результаты (время пуска не намного больше, чем в трехфазном режиме). В схемах применяются симисторы, управляемые импульсами разной полярности, и симметричный динистор, который формирует управляющие сигналы в течение каждого полупериода питающего напряжения.

Первая схема (рис.1) предназначена для пуска ЭД с номинальной частотой вращения, равной или меньше 1500 об/мин, обмотки которых соединены в треугольник. За основу этой схемы была взята схема [1], которая упрощена до предела. В этой схеме электронный ключ (симистор VS1) обеспечивает сдвиг тока в обмотке «С» на некоторый угол (50. 70°), что обеспечивает достаточный вращающий момент.

Фазосдвигающим устройством является RC-цепочка. Изменяя сопротивление R2, получают на конденсаторе С напряжение, сдвинутое относительно питающего напряжения на некоторый угол. В качестве ключевого элемента в схеме применен симметричный динистор VS2. В момент, когда напряжение на конденсаторе достигнет напряжения переключения динистора, он подключит заряженный конденсатор к управляющему выводу симистора VS1 i включит этот двунаправленный силовой ключ.

Вторая схема (рис.2) предназначена для пускс ЭД с номинальной частотой вращения равной 3000 об/мин, а также для электродвигателей, работающих на механизмы с большим моментом сопротивле ния при пуске. В этих случаях требуется значительно больший пусковой момент. Поэтому была применена схема соединения обмоток ЭД «разомкнутая звезда ([2], рис. 14,в), которая обеспечивает максимальный пусковой момент. В указанной схеме фазосдвигающие конденсаторы заменены двумя электронными ключами Один ключ включен последовательно с обмоткой фазы «А» и создает в ней «индуктивный» (отстающий)

сдвиг тока, второй – включен параллельно обмотке фазы «В» и создает в ней «емкостной» (опережающий) сдвиг тока. Здесь учитывается то, что сами обмотки ЭД смещены в пространстве на 120 электрических градусов одна относительно другой.

Наладка заключается в подборе оптимального угла сдвига токов в фазных обмотках, при котором происходит надежный запуск ЭД. Это можно сделать без применения специальных приборов. Выполняется она следующим образом.

Подача напряжения на ЭД осуществляется пускателем нажимного «ручного» типа ПНВС-10, через средний полюс которого подключается фазосдвигающая цепочка. Контакты среднего полюса замкнуты только при нажатой кнопке «Пуск».

Нажав кнопку «Пуск», путем вращения движка подстроечного сопротивления R2 подбирают необходимый пусковой момент. Так поступают при наладке схемы, показанной на рис.2.

При наладке схемы рис.1 из-за прохождения больших пусковых токов некоторое время (до разворота) ЭД сильно гудит и вибрирует. В этом случае лучше изменять величину R2 ступенями при снятом напряжении, а затем, путем кратковременной подачи напряжения, проверять, как происходит запуск ЭД. Если при этом угол сдвига напряжения далек от оптимального, то ЭД гудит и вибрирует очень сильно. По мере приближения к оптимальному углу двигатель «пытается» вращаться в ту или другую сторону, а при оптимальном запускается достаточно хорошо.

Автор производил отладку схемы, показанной на рис.1, на ЭД 0,75 кВт 1500 об/мин и 2,2 кВт 1500 об/мин, а схемы, показанной на рис.2, на ЭД 2,2 кВт 3000 об/мин.

При этом опытным путем установлено, что подобрать значения R и С фазовращающей цепочки, соответствующие оптимальному углу, можно предварительно. Для этого нужно последовательно с ключом (симистором) соединить лампу накаливания 60 Вт и включить их в сеть

220 В. Изменяя величину R, надо установить напряжение на лампе 1 70 В (для схемы рис.1 ) и 1 00 В (для схемы рис.2). Эти напряжения замерялись стрелочным прибором магнитоэлектрической системы, хотя форма напряжения на нагрузке не синусоидальная.

Необходимо отметить, что добиться оптимальных углов сдвига токов можно при различных сочетаниях значений R и С фазосдвигающей цепочки, т.е. изменив номинал емкости конденсатора, придется подобрать и соответствующее ему значение сопротивления.

Читайте также:  Скрутка алюминиевых проводов

Эксперименты проводились с симисторами ТС-2-10 и ТС-2-25 без радиаторов. В этой схеме они работали очень хорошо. Можно применить и другие симисторы с двухполярным управлением на соответствующие рабочие токи и класса напряжения не ниже 7. При использовании импортных симисторов в пластмассовом корпусе их следует установить на радиаторы.

Симметричный динистор DB3 можно заменить отечественным КР1125. У него немного меньше напряжение переключения. Возможно, это и лучше, но этот динистор очень сложно найти в продаже.

Конденсаторы С любые неполярные, рассчитанные на рабочее напряжение не менее 50 В (лучше – 100 В). Можно применить также два полярных конденсатора, включенных последовательно-встречно (в схеме рис.2 их номинал должен быть 3,3 мкФ каждый).

Внешний вид электропривода измельчителя травы с описанной схемой запуска и ЭД 2,2 кВт 3000 об/мин показан на фото 1.

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Кто запускал трехфазный электродвигатель от однофазной сети без конденсаторов?

Всем доброго времени суток. Кто запускал трехфазный электродвигатель от однофазной сети без конденсаторов от

Комментарии 68

скорее всего ваш двигатель высоко оборотистый для этой схемы. бывают stroysvoy-dom.ru/trexfazn…j-seti-bez-kondensatorov/

Вот так у мня www.drive2.ru/b/1604719/
И токарник работает и бетономес, и компрессор.

проще простого
от руки раскручиваеш и подаеш напряжение))))

я вообще сделал преобразователь из 4 кв мотора с кондёром а от него запускаю 3.4 кв на такарном станке и всё работает.

Без конденсатора не пускал, но поделюсь опытом по конденсаторам: Для пуска под нагрузкой нужен пусковой конденсатор, который в 2 раза больше чем рабочий. Т.к. конденсаторы дорогие, мы с ребятами схитрили, использовали в качестве пускового конденсатора электролиты! Время их работы пол секунды, за это время нагреться не успевают.

Вы двигатель на треугольник переключили? Надо режим выбрать по лучшему запуску. Это фазовый регулятор можно его проверить включив последовательно лампочку накаливания. Можете использовать другой фазовый регулятор или диммер, но надо проверить какой мощности можно подключать к нему индуктивную нагрузку.

двигатель уже в треугольнике

А вы если не секрет, для чего это двигатель хотите применить и почему на кондерах не хотите сделать сдвиг фаз?

Ну вот тебе расчет на каждые 100Вт нужно 7мкф это сколько нужно кондеров? Одним словом дох…

Вы с электронной схемой запуска теряете половину мощности двигателя. С кондерами все зависит от емкости конденсатора но тоже будет мощность меньше. От емкости конденсатора зависитпусковой момент двигателя потому и спрашивал для чего хотите применить двигатель. У меня на компрессоре в гараже стоит асинхронник на 1.5квт, и кондеров 80мкф хватает для его пуска вполне. Надо больше бери www.chipdip.ru/product0/9000239391/

Я бы тебе посоветовал обратиться по этому вопросу к этому товарисчу churekov

хорошо спрошу его

ус-во на схеме тупо регулирует ток в обмотке. А надо смещать фазу.

Регулятор этим и занимается он сдвигает вектор

я вижу тут фазо-импульсный “диммер”, который регулирует мощность. в обмотке.

не, теоретически, это работать может, т.к. фазоимпульсный “диммер” именно по такому принципу работает: регулируемая задержка подачи тока относительно начала полупериода

но я всё-таки склоняюсь к тому, что это — “удаление гланд через задницу”

Я С тобой тут соглашусь с гландами

Для запуска 3х фазника необходим сдвиг фаз в данной схеме не понятно каким образом это достигается. Так — как при включении через кондеры ток опережает напругу на 90 град и создается крутящий момент

при помощи реостата происходит сдвиг

реостат не может сдвигать фазу.

реостат не может сдвинуть фазу, а RL — цепочка состоящая из обмотки двигателя и резистора может

Да, тут будет дело в индуктивности — индуктивность может сдвинуть. Вот только нам надо на мотор подать сдвинутую фазу. А не из мотора ее взять и ему же подать.

у нас в уневере лаба была, где моторы трехфазные пускали от однофазной цепи, как на конденсаторах так и через резистор

вот это интересно — как было реализовано? Какого типа были мотори?

моторы маленькие 1,5-2kW, стандартная схема включения только вместо конденсаторов подключали реостат (мощу не помню) естественно размеры реостат превосходили размеры мотора. я первый раз о работе мотора через резистор тогда на лабе узнал.

помучал интернет — да, можно так включить, но я так понял что резистор выполняет роль пускового устройства и дальше должен быть отключен.

“Непосредственно перед подключением электродвигателя к однофазной сети следует включить пусковое сопротивление; отключают пусковое сопротивление только после того, как двигатель достигнет частоты вращения, близкой к номинальной. К сожалению, при использовании способов включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с помощью активного сопротивления можно получить от двигателя мощность, не превышающую половины его номинальной.”

Читайте также:  Предохранитель с плавкой вставкой

у нас в уневере лаба была, где моторы трехфазные пускали от однофазной цепи, как на конденсаторах так и через резистор

Может вспомнишь лабораторную и напишешь схему

не помню подробности, лет 12 прошло с того момента.

Собирал я эту схемку, правда на более мощных тиристорах, но с таким-же результатом. Так и лежит не заработавшая.

а какие ставил можешь написать

Тиристоры BTW69600 и диоды 30ETH06 (которые параллельно с ними)

устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания асинхронных трехфазных двигателей. Техническим результатом является повышение экономичности и снижение габаритов. В устройстве бесконденсаторного запуска трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети статорные обмотки асинхронного двигателя соединены в звезду и подключены к однофазной сети через полупроводниковые ключи. В качестве полупроводниковых ключей использованы динисторы, соединенные встречно-параллельно для подключения одним общим выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом – к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети. 3 ил.

Формула изобретения

Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковые ключи, подключенные к питающей сети и статорной обмотке, при соединении статорных обмоток по схеме «звезда», отличающееся тем, что в качестве ключей использованы динисторы, соединенные встречно-параллельно для подключения одним общим выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом – к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам запуска трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей от однофазной сети и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей, статорные обмотки которых соединена в звезду.

Известно устройство конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее конденсатор, реактор и два тиристора. Конденсатор и индуктивность имеют общий выход, который предназначен для соединения с выходом обмотки статора. Другим выходом конденсатор соединен с нулем питающей сети и с общей точкой двух тиристоров, соединенных встречно-параллельно. Другим выходом тиристоры соединены с другим выходом индуктивности. Обмотки данного электродвигателя соединены по типу звезда (Глазенко Т.А. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности. / Т.А.Глазенко. – Ленишрад: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983. – С.61, рис.13).

Основными недостатками описанного устройства конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются повышенные габариты вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости, а такжс низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство регулирования частоты вращения трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы такие силовые элементы, как три симмистора или шесть тиристоров для коммутации обмоток электродвигателя. Один из выходов симмистора или тиристора подключен к нулю питающей сети, а другой выход тиристора или симмистора подключен к соответствующей обмотке статора. При этом статорные обмотки электродвигателя соединены по типу звезда, а нулевой вывод электродвигателя подключен к фазе питающей сети (Глазенко Т.А. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности / Т.А.Глазенко. – Ленинград: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983. – С.61, рис.12).

Основными недостатками описанного устройства регулирования частоты вращения трехфазного асинхронного электродвигателя от однофазной сети являются низкая надежность, большие габариты и высокая стоимость, что объясняется значительным количеством силовых элементов.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и экономичности, а также уменьшение габаритов устройства.

Для решения поставленной задачи в устройстве бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, содержащем полупроводниковые ключи, подключенные к питающей сети и статорной обмотке, при соединении статорных обмоток по схеме «звезда», согласно изобретению в качестве ключа использованы динисторы, соединенные встречно – параллельно для подключения одним общим выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом – к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети.

Повышение надежности и экономичности, а также снижение габаритов устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети обусловлены исключением системы управления открытием и закрытием тиристоров или симмисторов путем введения динисторов, соединенных встречно – параллельно для подключения одним общим выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом – к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети, не требующих управления открытием и закрытием, при уменьшении количества силовых элементов.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети; на фиг.2 – векторная диаграмма вращения, состоящая из четырех фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.3 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2. Кроме того, на чертежах изображено следующее:

– А, В, С – обмотки электродвигателя;

– I, II, III, IV – последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора трехфазного электродвигателя;

– дугообразные линии со стрелкой – направления вращения магнитного поля статора;

– Uсети=f(t) – изменение питающего напряжения во времени.

Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети содержит полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы динисторы 1(VD2) и 2(VD1), соединенные встречно – параллельно для подключения одним общим выходом к выходу статорной обмотки А, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом – к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки В, подключенной к нулю питающей сети. Статорная обмотка С подключена к фазе питающей сети. Статорные обмотки А, В, С соединены по схеме «звезда».

Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети работает следующим образом. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения сначала ток проходит по всем трем обмоткам электродвигателя А, В, С (фиг.3). Образуется первое положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 1(VD2). Происходит закорачивание обмотки В и образуется второе положение вектора магнитного поля статора. При прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения, сначала ток проходит по всем трем обмоткам А, В, С электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 2(VD1). Происходит закорачивание обмотки В и образуется четвертое положение вектора магнитного поля статора. Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени.

Таким образом, увеличиваются надежность и экономичность, а также снижаются габариты устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети.

Запуск трехфазного электродвигателя от 220В

У многих в том числе и у меня в закромах валяются без дела мощные и не мощные трехфазные асинхронные двигатели. Эти двигатели хороши в эксплуатации, они выносливы, но к сожалению не работают от однофазной сети 220В без дополнительных примочек. Самый распространенный способ это нарастить пусковые и фазосдвигающие конденсаторы, но цена на такие конденсаторы очень большая, для движка мощностью 2кВт наборка конденсаторов нужна в районе 200мкФ, а это в среднем 2-3 тысячи рублей, если верить ЧипДип. Можно добавить еще пару тысяч и взять частотник, но это тоже много, и он не всегда используется по назначению. Есть дешевый выход за 500 рубликов, собрать своими ручками простенькую схему

Это устройство является двунаправленным электронным ключом которое включается в нужный момент, предложил его В. ГОЛИК с города Брянск. С таким устройством пуск и работа более стабильная и мощностью двигателю с наборкой конденсаторов нечем не уступает
Для создания на валу асинхронного двигателя вращающегося момента необходимы импульсы сдвинутые по фазе на 120* на любой не ведомой обмотке, именно это и делает данное пусковое устройство. В идеале оно создает сдвиг всего на 50-70 градусов, что вполне достаточно для стабильной работы

Схема проста и не содержит дефицитных компонентов справится с ней любой желающий повторить.

По схеме развел печатную плату. Все компоненты устанавливаются на печатке, так что ничего лишнего не требуется

Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива

В настройке устройство просто. Перед запуском двигателя подстроечный резистор выставляется на минимальное сопротивление, в этот момент фазовый сдвиг максимальный, и производится запуск двигателя. После запуска резистором выставляется самый оптимальный ход двигателя на этом настройка окончена.

По словам автора схема стабильно ведет себя с двигателями с частотой вращения до 1500 обмин, при этом обмотки подключены треугольником

Источник Журнал Радио № 6 за 1996г., Автор В. ГОЛИК с города Брянск
А вот видео работы данной схемы с трехфазным двигателем

Распродажа на АлиЭкспресс. Успей купить дешевле!

Добавить комментарий

Adblock
detector
Классы МПК: H02P1/26 одиночных многофазных асинхронных двигателей
H02P1/42 одиночных однофазных асинхронных двигателей
Автор(ы): Радченко Михаил Васильевич (RU) , Радченко Татьяна Борисовна (RU) , Стальная Мая Ивановна (RU) , Борисов Алексей Павлович (RU) , Халтобин Дмитрий Сергеевич (RU)
Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова” (АлтГТУ) (RU)
Приоритеты: