Kết nối một pha của động cơ ba pha

Động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do thiết kế đơn giản tương đối, hiệu suất tốt, dễ điều khiển.

Những thiết bị như vậy thường rơi vào tay của một chủ nhà và, bằng cách sử dụng kiến ​​thức cơ bản về kỹ thuật điện, ông đã kết nối một động cơ điện như vậy để làm việc từ mạng 220 volt một pha. Thông thường nó được sử dụng để làm đá, chế biến gỗ, mài hạt và các công việc đơn giản khác.

Ngay cả trên các máy móc và cơ chế công nghiệp riêng lẻ có ổ đĩa, vẫn có các mẫu động cơ khác nhau có thể hoạt động trên một hoặc ba giai đoạn.

Thông thường, họ sử dụng một tụ điện bắt đầu, vì đơn giản nhất và có thể chấp nhận được, mặc dù đây không phải là phương pháp duy nhất được biết đến bởi hầu hết các thợ điện có thẩm quyền.

Nguyên lý hoạt động của động cơ ba pha

Các thiết bị điện không đồng bộ công nghiệp của các hệ thống 0,4 kV có sẵn với ba cuộn dây stato. Điện áp được áp dụng cho chúng, dịch chuyển một góc 120 độ và gây ra dòng điện có hình dạng tương tự.

Để khởi động động cơ điện, các dòng điện được định hướng sao cho chúng tạo ra một trường điện từ quay tổng lực tác động tối ưu lên rôto.

Thiết kế stato được sử dụng cho các mục đích này được thể hiện bởi:

1. nhà ở;

2. lõi từ lõi với ba cuộn dây đặt trong đó;

3. kết nối thiết bị đầu cuối.

Trong phiên bản thông thường, các dây cách điện của cuộn dây được lắp ráp theo sơ đồ sao bằng cách lắp đặt các nút nhảy giữa các vít đầu cực. Ngoài phương pháp này, còn có một kết nối gọi là tam giác.

Trong cả hai trường hợp, hướng của cuộn dây được chỉ định: đầu và cuối liên quan đến phương pháp lắp đặt - cuộn dây trong quá trình sản xuất.

Các cuộn dây được đánh số bằng các chữ số Ả Rập 1, 2, 3. Các đầu của chúng được biểu thị bằng K1, K2, K3 và đầu - H1, H2, H3. Đối với một số loại động cơ nhất định, phương pháp đánh dấu này có thể được thay đổi, ví dụ, C1, C2, C3 và C4, C5, C6 hoặc các ký hiệu khác hoặc hoàn toàn không được sử dụng.

Đánh dấu đúng được áp dụng đơn giản hóa việc kết nối dây nguồn. Khi tạo ra sự sắp xếp điện áp đối xứng trên các cuộn dây, việc tạo ra các dòng định mức đảm bảo hoạt động tối ưu của động cơ điện được đảm bảo. Trong trường hợp này, hình dạng của chúng trong các cuộn dây hoàn toàn tương ứng với điện áp được áp dụng, lặp lại nó mà không có bất kỳ biến dạng nào.

Đương nhiên, nên hiểu rằng đây là một tuyên bố lý thuyết thuần túy, bởi vì trong thực tế, các dòng điện vượt qua các điện trở khác nhau và hơi lệch.

Nhận thức trực quan của các quá trình giúp hình ảnh của các đại lượng vector trên mặt phẳng phức. Đối với động cơ ba pha, dòng điện trong cuộn dây được tạo ra bởi điện áp đối xứng ứng dụng được mô tả như sau.

Khi động cơ điện được cung cấp bởi một hệ thống điện áp với ba góc cách đều nhau và bằng vectơ cường độ, dòng điện đối xứng giống nhau chảy trong cuộn dây.

Mỗi người trong số họ tạo thành một trường điện từ, lực cảm ứng tạo ra từ trường riêng của nó trong cuộn dây rôto. Do sự tương tác phức tạp của ba trường của stato với trường của rôto, chuyển động quay của cái sau được tạo ra và việc tạo ra công suất cơ học tối đa làm quay rôto được đảm bảo.

Nguyên tắc kết nối điện áp một pha với động cơ ba pha

Đối với một kết nối đầy đủ với ba cuộn dây stato giống hệt nhau, cách nhau một góc 120 độ, hai vectơ điện áp bị thiếu, chỉ có một trong số chúng.

Bạn có thể áp dụng nó chỉ trong một cuộn dây và làm cho rôto quay. Nhưng, để sử dụng hiệu quả một động cơ như vậy sẽ không hoạt động.Nó sẽ có công suất đầu ra rất thấp trên trục.

Do đó, vấn đề nảy sinh của việc kết nối pha này để nó tạo ra một hệ thống đối xứng của các dòng điện trong các cuộn dây khác nhau. Nói cách khác, một bộ chuyển đổi điện áp một pha sang ba pha là cần thiết. Một vấn đề tương tự được giải quyết bằng các phương pháp khác nhau.

Nếu chúng ta loại bỏ các sơ đồ phức tạp của cài đặt biến tần hiện đại, thì chúng ta có thể thực hiện các phương pháp phổ biến sau:

1. sử dụng bắt đầu tụ điện;

2. việc sử dụng cuộn cảm, điện trở cảm ứng;

3. việc tạo ra các hướng khác nhau của dòng điện trong cuộn dây;

4. Một phương pháp kết hợp với sự cân bằng của điện trở pha để hình thành các biên độ giống nhau tại các dòng điện.

Kiểm tra ngắn gọn những nguyên tắc này.

Độ lệch hiện tại khi đi qua điện dung

Việc phóng tụ điện được thực hành rộng rãi nhất, cho phép chuyển hướng dòng điện trong một trong các cuộn dây bằng cách kết nối điện trở điện dung, khi dòng điện đi trước 90 độ so với vectơ điện áp được áp dụng.

Như các tụ điện, các cấu trúc giấy kim loại của các dòng MBGO, MBGP, KBG và tương tự thường được sử dụng. Chất điện phân không thích hợp để truyền dòng điện xoay chiều, phát nổ nhanh và các sơ đồ sử dụng của chúng là đáng chú ý vì độ phức tạp và độ tin cậy thấp.

Trong mạch này, dòng điện khác với góc giá trị danh nghĩa. Nó chỉ lệch 90 độ, không đạt 30^về (120-90=30).

Độ lệch hiện tại khi đi qua cuộn cảm

Tình hình tương tự như trước đây. Chỉ ở đây, dòng điện chậm hơn 90 độ và ba mươi thiếu. Ngoài ra, thiết kế của cuộn cảm không đơn giản như của tụ điện. Nó phải được tính toán, lắp ráp, điều chỉnh theo các điều kiện riêng. Phương pháp này không phổ biến.

Khi sử dụng tụ điện hoặc cuộn cảm, dòng điện trong cuộn dây động cơ không đạt được góc yêu cầu bởi cung ba mươi độ, thể hiện bằng màu đỏ trong hình, điều này đã tạo ra tổn thất năng lượng tăng. Nhưng bạn phải đưa lên với họ.

Chúng can thiệp vào việc tạo ra sự phân phối đồng đều các lực cảm ứng, và tạo ra hiệu ứng ức chế. Thật khó để đánh giá chính xác hiệu quả của nó, nhưng với cách tiếp cận đơn giản để phân chia các góc, sẽ mất (25/120 = 1/4) 25%. Tuy nhiên, liệu có thể nghĩ như vậy?

Độ lệch hiện tại bằng cách áp dụng điện áp phân cực ngược

Trong mạch sao, người ta thường kết nối dây điện áp pha với đầu vào của cuộn dây và dây trung tính với đầu của nó.

Nếu hai cách nhau 120^về pha để áp dụng cùng một điện áp, nhưng để tách chúng ra, và trong lần thứ hai để phân cực ngược, sau đó các dòng điện sẽ dịch chuyển theo góc so với nhau. Chúng sẽ tạo thành các trường điện từ có hướng khác nhau, ảnh hưởng đến năng lượng được tạo ra.

Chỉ với phương pháp này, độ lệch góc của dòng điện theo một giá trị nhỏ mới thu được - 30^về.

Phương pháp này được sử dụng trong các trường hợp cá nhân.

Phương pháp sử dụng phức tạp các tụ điện, cuộn cảm, đảo cực của cuộn dây

Ba phương pháp được liệt kê đầu tiên không cho phép người ta tạo ra độ lệch đối xứng tối ưu của dòng điện trong cuộn dây. Luôn luôn có một độ nghiêng trong góc so với mạch đứng yên được cung cấp cho nguồn cấp điện cao cấp ba pha. Do đó, việc hình thành những khoảnh khắc đối nghịch gây ức chế, thúc đẩy hiệu quả.

Do đó, các nhà nghiên cứu đã tiến hành nhiều thí nghiệm dựa trên sự kết hợp khác nhau của các phương pháp này để tạo ra bộ chuyển đổi mang lại hiệu quả cao nhất cho động cơ ba pha. Những đề án với một phân tích chi tiết về các quy trình điện được đưa ra trong tài liệu giáo dục đặc biệt. Nghiên cứu của họ làm tăng mức độ kiến ​​thức lý thuyết, nhưng phần lớn chúng hiếm khi được áp dụng trong thực tế.

Một bức tranh tốt về sự phân bố dòng điện được tạo ra trong mạch khi:

1. giai đoạn cuộn dây trực tiếp được áp dụng cho một cuộn dây;

2. điện áp được kết nối với cuộn dây thứ hai và thứ ba thông qua một tụ điện và cuộn cảm, tương ứng;

3. bên trong mạch chuyển đổi, biên độ của dòng điện được cân bằng bằng cách chọn các phản ứng có bù không cân bằng bởi các điện trở hoạt động.

Tôi muốn chú ý đến điểm thứ ba, mà nhiều thợ điện không coi trọng. Chỉ cần nhìn vào bức tranh sau đây và đưa ra kết luận về khả năng quay đồng đều của rôto với một ứng dụng đối xứng của các lực có cùng độ và khác nhau về độ lớn của nó.

Phương pháp phức tạp cho phép bạn tạo một sơ đồ khá phức tạp. Nó rất hiếm khi được áp dụng trong thực tế. Một trong các tùy chọn để thực hiện cho động cơ điện 1 kW được hiển thị bên dưới.

Để thực hiện bộ chuyển đổi, bạn cần tạo một van tiết lưu phức tạp. Điều này đòi hỏi thời gian và nguồn lực vật chất.

Ngoài ra, khó khăn sẽ phát sinh khi tìm kiếm điện trở R1, sẽ hoạt động với dòng điện vượt quá 3 ampe. Anh ta phải:

• có công suất trên 700 watt;

• mát tốt;

• cách ly đáng tin cậy từ các bộ phận sống.

Có một số khó khăn kỹ thuật khác sẽ phải được khắc phục để tạo ra một bộ chuyển đổi điện áp ba pha như vậy. Tuy nhiên, nó khá linh hoạt, cho phép bạn kết nối các động cơ có công suất lên tới 2,5 kilowatt, đảm bảo hoạt động ổn định của chúng.

Vì vậy, vấn đề kỹ thuật kết nối động cơ không đồng bộ ba pha với mạng một pha được giải quyết bằng cách tạo ra một mạch chuyển đổi phức tạp. Nhưng, ông đã không tìm thấy ứng dụng thực tế vì một lý do đơn giản là không thể loại bỏ - việc tiêu thụ quá nhiều điện của chính bộ chuyển đổi.

Công suất dành cho việc tạo ra một mạch điện áp ba pha với thiết kế như vậy vượt quá ít nhất một lần rưỡi nhu cầu của chính động cơ điện. Đồng thời, tổng tải được tạo ra bởi hệ thống dây cấp điện tương đương với công việc của các máy hàn cũ.

Đồng hồ điện, để làm hài lòng những người bán điện, rất nhanh chóng bắt đầu chuyển tiền từ ví của Homemaster vào tài khoản của tổ chức cung cấp năng lượng và chủ sở hữu hoàn toàn không thích nó. Kết quả là, giải pháp kỹ thuật phức tạp để tạo ra một bộ chuyển đổi điện áp tốt hóa ra là không cần thiết cho sử dụng thực tế trong gia đình, và cả trong các doanh nghiệp công nghiệp.

4 kết luận cuối cùng

1. Về mặt kỹ thuật, có thể sử dụng kết nối một pha của động cơ ba pha. Để làm điều này, tạo ra rất nhiều mạch khác nhau với cơ sở nguyên tố khác nhau.

2. Không thực tế khi sử dụng phương pháp này để vận hành lâu dài các ổ đĩa trong các máy móc và cơ chế công nghiệp do tổn thất lớn về tiêu thụ năng lượng được tạo ra bởi các quy trình bên ngoài dẫn đến hiệu quả hệ thống thấp và tăng chi phí vật liệu.

3. Ở nhà, chương trình này có thể được sử dụng để thực hiện công việc ngắn hạn trên các cơ chế không đáp ứng. Các thiết bị như vậy có thể hoạt động trong một thời gian dài, nhưng đồng thời, thanh toán tiền điện tăng đáng kể và sức mạnh của một ổ đĩa làm việc không được cung cấp.

4. Để hoạt động hiệu quả của động cơ cảm ứng, tốt hơn là sử dụng mạng lưới cung cấp điện ba pha đầy đủ. Nếu điều này là không thể, thì tốt hơn là nên từ bỏ liên doanh này và mua lại động cơ điện một pha đặc biệt quyền lực thích hợp.

Xem thêm về chủ đề này:Các sơ đồ điển hình để kết nối mạng ba pha với mạng một pha

Comments

[#1]

Có lỗi trong sơ đồ "Các loại kết nối ...". Các cuộn dây giữa các thiết bị đầu cuối không được hiển thị chính xác, nếu bạn nhìn vào sơ đồ này và xem việc cài đặt các bộ nhảy, không rõ vị trí của các bộ nhảy và vị trí của các cuộn dây