Cách chọn tụ điện để kết nối động cơ điện một pha và ba pha với mạng 220 V

Điều rất thường xảy ra, đặc biệt là trong cuộc sống hàng ngày, một động cơ điện không đồng bộ phải được kết nối với mạng AC một pha tiêu chuẩn với điện áp hoạt động 220 volt. Và động cơ là ba pha! Nhiệm vụ này là điển hình khi chúng ta cần cài đặt một máy phát điện hoặc máy khoan, ví dụ, trong nhà để xe.

Để sắp xếp mọi thứ một cách chính xác, họ sử dụng các tụ điện được gọi là khởi động và làm việc (chuyển pha). Nói chung, các tụ điện có nhiều loại khác nhau, công suất khác nhau và trước khi tiến hành xây dựng mạch, cần phải chọn các tụ điện có loại phù hợp, điện áp định mức và tính toán chính xác điện dung cần thiết của chúng.

Mọi người đều biết rằng một tụ điện là hai bản dẫn điện được ngăn cách bởi một lớp điện môi, và dùng để tích lũy, tạm thời lưu trữ và truyền điện tích, nghĩa là năng lượng điện.

Có hai loại tụ điện, cực và không phân cực. Không phân cực có thể được sử dụng trong các mạch điện xoay chiều, cực - không. Nếu tụ điện cực được bao gồm trong mạch điện xoay chiều thì rất sớm xảy ra ngắn mạch trong lớp điện môi và tụ điện sẽ bị hỏng. Nonpolar phản ứng như nhau hiệu quả như nhau đối với điện áp của bất kỳ phân cực áp dụng cho các tấm của nó, và cũng với điện áp xoay chiều.

Vì vậy, việc chọn một tụ điện làm việc cho động cơ ba pha, cần phải tính đến một số thông số cơ bản của mạch điện xoay chiều làm việc. Công thức dưới đây để tính toán điện dung của tụ điện làm việc trong microfarad, với tần số hiện tại là 50 Hz trong mạng, trông như sau:

Ở đây, tùy thuộc vào sơ đồ kết nối của cuộn dây stato của động cơ ("ngôi sao" hoặc "tam giác"), hệ số ở đầu công thức sẽ lấy giá trị 4800 - cho "tam giác" hoặc 2800 - cho "ngôi sao". I là giá trị danh nghĩa của dòng điện hiệu dụng của stato của động cơ được kết nối.

Dòng điện định mức I được chỉ định trên bảng tên (tấm thông tin) trên vỏ động cơ, hoặc, nếu tấm bị ghi đè, nó được đo bằng kẹp hiện tại trong một trong các pha trong quá trình cấp điện ba pha thông thường của động cơ. U là điện áp xoay chiều hiệu dụng (rms) của mạng mà động cơ có tụ điện sẽ được kết nối, ví dụ 220 volt.

Ngoài ra còn có một cách tiếp cận đơn giản hơn để chọn điện dung của tụ điện làm việc - cứ 100 watt công suất động cơ trong kết nối sao, 7 microfarad của điện dung tụ được thực hiện. Nếu kết nối là một hình tam giác, thì công suất trên 100 watt sẽ là 12 microfarad.

Khi chọn điện dung tụ điện, điều rất quan trọng là không vượt quá mức tính toán, nếu không dòng điện qua cuộn dây stato sẽ vượt quá định mức, động cơ sẽ quá nóng và có thể cháy hết nhanh chóng.

Khi động cơ được khởi động dưới tải, và điều này thường xảy ra do bánh xe hoặc thiết bị khoan có khối lượng đáng kể, dòng khởi động phải lớn hơn dòng định mức.

Để làm điều này, một tụ điện khởi động bổ sung được kết nối song song với tụ điện làm việc trong quá trình khởi động. Tụ điện này chỉ cần trong vài giây, cho đến khi động cơ đạt tốc độ định mức. Sau đó, tụ điện khởi động bị tắt và chỉ còn tụ điện chuyển pha làm việc trong mạch.

Điện dung của tụ điện khởi động được chọn lớn hơn 2,5-3 lần so với công suất của tụ điện làm việc. Và điện áp định mức của tụ điện này nên nhiều nhất có thể ít nhất gấp 1,5 lần so với điện áp cung cấp chính.Đôi khi, ngay cả các tụ điện nối tiếp được sử dụng để có được điện dung và biên điện áp bắt đầu cần thiết.

Nếu động cơ không phải là ba pha, mà là một pha, thì nó có thể có một cuộn dây khởi động, phục vụ để tạo ra mô-men xoắn trong vài giây bắt đầu. Cũng phải có một tụ điện chuyển pha. Nhưng động cơ một pha có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau.

Nếu tụ điện khởi động và cuộn dây khởi động chỉ được cấp nguồn trong quá trình khởi động, thì hãy lấy 70 microfarad trên 1 kilowatt công suất động cơ. Nếu tụ điện làm việc cùng với cuộn dây bổ sung được cung cấp mọi lúc, thì mất khoảng 30 microfarad mỗi kilowatt.

Nếu tụ điện khởi động được kết nối tại thời điểm bắt đầu và tụ điện làm việc tiếp tục được kết nối trong quá trình vận hành thiết bị, thì theo quy luật, giá trị của tổng điện dung của tụ điện khởi động và làm việc được chọn từ tỷ lệ 1 microfarad trên 100 watt điện.

Thông tin trong bài viết này sẽ giúp bạn tính toán điện dung của các tụ điện làm việc và bắt đầu. Thật thuận tiện để điều chỉnh tụ điện khởi động để nó được kết nối và ngắt kết nối bằng một nút khởi chạy đặc biệt mà không cần sửa. Tuy nhiên, nếu sau khi tính toán chính xác và kết nối tụ điện, động cơ bắt đầu nóng lên đáng kể trong quá trình vận hành, nên giảm công suất của tụ điện làm việc.

Đối với điện áp định mức của tụ điện, thông thường các tụ điện cho điện áp hoạt động dưới 450 volt không được sử dụng. Tốt nhất là nếu tụ điện được đánh giá ở mức 500 hoặc 600 volt cho dòng điện xoay chiều.

Khi bắt đầu và làm việc các tụ điện chuyển pha, các tụ điện điện môi polypropylen rất phù hợp, được bán trên thị trường như các tụ điện bắt đầu trên thị trường. Nếu không có tụ điện loại này, thì loại giấy MBGO của MB là phù hợp, nếu chỉ có điện áp tối đa phù hợp.