Подключение конденсатора к электродвигателю на 220 В с тремя проводами обеспечивает стабильную работу и повышает эффективность двигателя. В этой статье мы рассмотрим, как правильно выполнить эту процедуру, чтобы избежать ошибок и обеспечить надежную эксплуатацию. Знание схемы подключения и особенностей работы конденсаторов поможет улучшить производительность электродвигателя и продлить его срок службы.
Подключение однофазного двигателя
В большинстве случаев наши жилые здания, гаражи и различные хозяйственные постройки подключены к электрической сети с напряжением 220 В, что соответствует однофазной системе. Именно поэтому все электрические устройства разрабатываются для работы в рамках однофазной сети, состоящей из двух проводов: одного нулевого и одного фазного. При использовании множества электрических приборов применяются однофазные электродвигатели, подключение которых требует учета определенных нюансов.
Подключение конденсатора к электродвигателю на 220 В с тремя проводами требует внимательного подхода и знаний основ электротехники. Специалисты подчеркивают, что перед началом работы необходимо отключить питание и убедиться в отсутствии напряжения на проводах. Обычно у электродвигателей три провода: два предназначены для подключения к сети, а один — для подключения конденсатора. Конденсатор, как правило, соединяется между одним из питающих проводов и обмоткой двигателя, что позволяет создать необходимую фазу для запуска.
Крайне важно правильно определить, какой из проводов является фазным, а какой нулевым, чтобы избежать короткого замыкания. Эксперты рекомендуют использовать конденсаторы, соответствующие характеристикам двигателя, и следить за полярностью, если это требуется. После подключения необходимо проверить работу двигателя на холостом ходу и убедиться в отсутствии перегрева или посторонних шумов. Правильное подключение конденсатора значительно повышает эффективность работы электродвигателя и продлевает его срок службы.
Подключение конденсатора к электродвигателю на 220 В с тремя проводами требует внимательного подхода и соблюдения правил безопасности. Эксперты рекомендуют сначала определить назначение каждого провода: один из них обычно является фазным, другой – нейтральным, а третий – для подключения конденсатора. Важно правильно соединить конденсатор, чтобы обеспечить запуск и стабильную работу двигателя. Специалисты советуют использовать конденсатор с соответствующей емкостью, которая указана в технической документации к двигателю. При подключении необходимо учитывать полярность, если конденсатор имеет маркировку. Также важно проверить все соединения на надежность, чтобы избежать короткого замыкания и перегрева. Правильное подключение конденсатора не только увеличивает эффективность работы электродвигателя, но и продлевает его срок службы.
Как определиться с типом двигателя
Если двигатель новый, то особых проблем не будет, поскольку на его табличке указан тип двигателя и другие данные. Если двигатель подвергался ремонту, то определение его типа связано с некоторыми трудностями: табличку могли просто потерять или повредить ее механически. Поэтому в таких случаях лучше знать, как самостоятельно определить тип двигателя.
| Тип двигателя | Количество проводов | Схема подключения конденсатора |
|---|---|---|
| Однофазный асинхронный с пусковой обмоткой | 3 (фаза, ноль, пусковая обмотка) | Конденсатор подключается последовательно с пусковой обмоткой. Один конец конденсатора к пусковой обмотке, другой – к фазе (или к нолю, в зависимости от схемы). |
| Однофазный асинхронный с рабочей и пусковой обмотками | 3 (фаза, ноль, общий провод обмоток) | Конденсатор подключается между одним из концов пусковой обмотки и фазой (или нолем), а другой конец пусковой обмотки соединяется с рабочей обмоткой. |
| Однофазный асинхронный с двумя обмотками (рабочая и вспомогательная) | 3 (фаза, ноль, общий провод обмоток) | Конденсатор подключается последовательно с вспомогательной обмоткой. Один конец конденсатора к вспомогательной обмотке, другой – к фазе (или к нолю). |
Интересные факты
Вот несколько любопытных фактов о подключении конденсатора к электродвигателю на 220 В с тремя проводами:
-
Функция конденсатора: Конденсаторы играют ключевую роль в асинхронных двигателях, создавая фазовый сдвиг, что позволяет двигателю развивать вращающий момент при запуске. Это особенно актуально для однофазных двигателей, которые не могут начать вращение самостоятельно без дополнительного момента.
-
Схема подключения проводов: В трехпроводной системе один из проводов обычно выполняет функцию общего (нейтрального), а два других представляют собой фазу и провод, соединяющийся с конденсатором. Конденсатор подключается между одним из фазных проводов и обмоткой запуска, что обеспечивает необходимый фазовый сдвиг.
-
Выбор конденсатора: Для корректной работы электродвигателя крайне важно правильно подобрать конденсатор по его емкости. Неправильный выбор может привести к снижению эффективности работы двигателя или даже к его поломке. Обычно емкость конденсатора указывается в микрофарадах (мкФ) и зависит от мощности двигателя.
Эти факты подчеркивают значимость правильного подключения и выбора компонентов для обеспечения стабильной работы электродвигателя.
Коллекторные двигатели
Коллекторный двигатель
Определить, является ли двигатель коллекторным или асинхронным, довольно просто, так как они имеют разные конструкции. Основное отличие коллекторного двигателя заключается в наличии неподвижных щеток и вращающегося коллектора, состоящего из медных пластин. Эти пластины соприкасаются с щетками, которые передают электрический ток на обмотку якоря.
Читайте также:
Преимущества таких двигателей заключаются в их способности быстро набирать обороты и достигать высоких значений скорости. Кроме того, изменив полярность, можно легко изменить направление вращения устройства. Важным аспектом является также возможность простого контроля частоты вращения двигателя с возможностью регулировки в широком диапазоне.
К значительным недостаткам коллекторных двигателей можно отнести их повышенный уровень шума во время работы, особенно при высоких оборотах. Однако на низких оборотах их работа вполне приемлема. Также стоит учитывать, что трение между щетками и коллектором приводит к их износу. В результате может потребоваться замена щеток или шлифовка коллектора. Если не следить за состоянием щеток и коллектора, существует высокая вероятность необходимости ремонта устройства.
Асинхронные двигатели
Структура асинхронного двигателя
Конструкция асинхронного двигателя имеет свои особенности по сравнению с коллекторным двигателем, хотя в ней также присутствуют статор и ротор (якорь). Асинхронные двигатели могут быть как однофазными, так и трехфазными. В большинстве случаев бытовые электроприборы используют однофазные асинхронные двигатели.
Преимущества асинхронных двигателей заключаются в их низком уровне шума, что делает их идеальными для установки в устройствах, работающих в условиях повышенных шумовых нагрузок.
Существует два основных типа асинхронных двигателей: конденсаторные и с пусковой обмоткой (бифилярные). Пусковая обмотка необходима только для запуска двигателя, после чего она отключается и не участвует в дальнейшей работе устройства.
Конденсаторные двигатели отличаются тем, что дополнительная обмотка с конденсатором функционирует постоянно. Эта обмотка смещена относительно рабочей обмотки на 90 градусов, что позволяет изменять направление вращения двигателя. Наличие конденсатора указывает на то, что это конденсаторный двигатель.
Чтобы определить тип асинхронного двигателя, достаточно измерить сопротивление пусковой и рабочей обмоток. Обычно пусковая обмотка изготовлена из более тонкого провода, и ее сопротивление значительно выше, чем у рабочей обмотки. Корректная работа таких двигателей обеспечивается специальным устройством включения. Конденсаторные двигатели запускаются с помощью обычного выключателя, тумблера или кнопки.
-
Читайте также:
Варианты подключения однофазных асинхронных двигателей
Двигатели с пусковой обмоткой
Для управления асинхронным двигателем с пусковой обмоткой была разработана специальная кнопка. Она включает три контакта, один из которых отключается после активации устройства. Эта кнопка называется «ПНВС» и состоит из среднего контакта, который не фиксируется после нажатия, и двух крайних контактов с фиксацией.
Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после отпускания кнопки «пуск»
Если у двигателя имеется пусковая обмотка, то он может иметь 3 или 4 вывода. Измерив сопротивление выводов, можно определить, какие из них относятся к пусковой обмотке.
У двигателя с тремя выводами один конец пусковой обмотки уже соединен с рабочей обмоткой. Как упоминалось ранее, рабочая обмотка всегда имеет меньшее сопротивление по сравнению с пусковой. В случае двигателя с четырьмя выводами пусковую обмотку необходимо будет соединить с рабочей самостоятельно, используя пусковую кнопку. В итоге получится три вывода, участвующие в работе двигателя:
- Один вывод от рабочей обмотки.
- Второй вывод от пусковой обмотки.
- Третий вывод общий (соединение рабочей и пусковой обмотки).
Таким образом, подключение таких двигателей не имеет принципиальных отличий, достаточно определить обмотки и правильно подключить их к реле ПНВС.
- Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС.
Правильное подключение:
Три провода, выходящие из двигателя, подключаются следующим образом: провод, соответствующий пусковой обмотке, присоединяется к среднему контакту (верхнему), а остальные два – к крайним (также верхним) контактам. Питание 220 V подается на крайние контакты (нижние), при этом средний нижний контакт соединяется перемычкой с боковым нижним контактом, который включает рабочую обмотку, но не общий, представляющий соединение рабочей и пусковой обмотки. В противном случае двигатель не сможет запуститься.
Конденсаторные двигатели
Существует три способа подключения конденсаторных двигателей к сети 220V. Без использования конденсаторов двигатель не сможет запуститься и будет лишь издавать гудение. Длительная работа в таком режиме может привести к перегреву и поломке устройства.
-
Читайте также:
Первый способ подразумевает подключение конденсатора к цепи питания конденсаторной обмотки. Эта схема обеспечивает легкий запуск двигателя, однако ее эффективность оставляет желать лучшего из-за низкого коэффициента полезного действия (К.П.Д.). Вторая схема, в которой конденсатор подключен к цепи питания рабочей обмотки, демонстрирует более высокие показатели К.П.Д., но может возникнуть проблема с запуском двигателя. Поэтому первый способ чаще всего используется в условиях, где требуется тяжелый старт, но не важны высокие рабочие характеристики.
Схема с двумя конденсаторами
Третий способ подключения предполагает использование двух конденсаторов, что делает его промежуточным между двумя ранее описанными вариантами. Более детальная информация о подключении представлена на фото ниже. Для реализации этой схемы потребуется кнопка ПНВС, которая нужна только для кратковременного подключения второго конденсатора во время разгона двигателя. После отключения пускового конденсатора в работе останутся две обмотки, при этом пусковая обмотка будет подключена через конденсатор.
Подключение с двумя конденсаторами
Другие схемы подключения не требуют кнопки ПНВС, так как конденсаторы подключаются фиксированно на весь период работы электродвигателя. В этом случае достаточно использовать обычный автоматический выключатель с фиксированными контактами.
Как подключить конденсатор к электродвигателю
Практически все частные дома, гаражи и земельные участки подключены к однофазной сети с напряжением 220В. Именно от этой сети работают многие бытовые приборы. Если попытаться подключить трехфазный двигатель к бытовой сети с напряжением 220В, просто соединив обмотки статора с источником питания, ротор не начнет вращаться, так как не будет создано вращающееся магнитное поле. Для этого необходимы пусковой и рабочий конденсаторы. Первый из них подключается на короткий срок и помогает увеличить пусковой момент. Поскольку напряжение во время зарядки конденсатора постепенно возрастает, разность потенциалов на его выводах будет отставать от питающей сети, что приведет к сдвигу фаз и образованию вращающегося магнитного поля. Но как правильно подключить конденсатор к электродвигателю?
Как подключить конденсатор к электродвигателю 220В?
Сначала открутите крышку клеммной коробки, которая расположена на корпусе устройства. Здесь вы сможете увидеть количество контактов, выходящих из статора, на которые подведены концы обмоток статора — всего 6. Если соединение выполнено только по схеме «Звезда», в клеммной коробке будет всего 3 контакта. Для переключения схемы соединения обмоток статора с «Звезды» на «Треугольник» необходимо переставить перемычки, которые замыкают концы обмоток. Пример этого процесса можно увидеть на фото.
-
Читайте также:
Теперь рассмотрим, как подключить пусковой конденсатор к электродвигателю по схемам «Треугольник» и «Звезда» более подробно.
- Соедините конец фазной обмотки U2 с началом фазной обмотки V1 с помощью перемычки.
- Соедините конец фазной обмотки V2 с началом фазной обмотки W1 также с помощью перемычки.
- Соедините конец фазной обмотки W2 с началом фазной обмотки U1 с помощью перемычки.
Все указанные точки соединения являются местами подключения к трехфазной сети. Подключение конденсаторов к электродвигателю с обмотками статора, соединенными по схеме «Треугольник», осуществляется через специальную пусковую кнопку, а подключение устройства к сети выполняется в соответствии с приведенной схемой.
Если обмотки электромотора соединены только по схеме «Звезда», то в клеммной коробке уже будут выведены 3 клеммы. Подключение конденсаторов выполняется по описанной схеме. К концам обмоток U, V и W (или U1, V1 и W1, как указано на схеме) необходимо подключить конденсаторы и провода кабеля через пусковую кнопку, что позволит запустить устройство от однофазной сети.
При подключении электромотора с обмотками статора, соединенными по схеме «Треугольник», к однофазной сети, потеря мощности составит не менее 25%. Если же подключить трехфазный двигатель со схемой соединения обмоток «Звезда», потеря мощности может достигать 50%. Можно разобрать устройство, рассоединить центральное соединение обмоток и вывести недостающие концы обмоток в клеммную коробку. Затем соедините концы обмоток по схеме «Треугольник» и выполните подключение по ранее описанному принципу.
Если мощность агрегата составляет до 1,5 кВт, то обычно достаточно установить рабочие конденсаторы, так как можно использовать несколько конденсаторов, соединенных параллельно. Однако, если предполагается значительная нагрузка на электродвигатель, рекомендуется подключить как рабочий, так и пусковой конденсаторы.
Чтобы правильно выбрать емкость для конденсатора, воспользуйтесь следующей формулой:
Сраб. = k х Iф/U сети
где k – коэффициент, равный 4800 для схемы соединения обмоток статора «Треугольник» и 2800 для схемы «Звезда».
Iф – номинальное значение тока статора (определяется по справочным данным, исходя из маркировки двигателя или замеров его размеров).
U сети – напряжение питания сети (220В).
Теперь вы знаете, как подключить конденсатор к электродвигателю 220В. Учитывайте все вышеизложенные рекомендации и действуйте смело.
Как подключить 3 фазный электродвигатель к сети 220 вольт через конденсатор
Множество как любителей, так и профессионалов используют электрооборудование для выполнения различных задач. В большинстве случаев это оборудование работает на основе трехфазных двигателей. Однако трехфазная сеть не всегда доступна в гаражах и частных домах. В таких ситуациях на помощь приходят схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети.
Для чего нужен конденсатор
Наиболее часто используются в станках трехфазные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. В данной статье мы сосредоточимся на их подключении к однофазной сети. Когда двигатель включен в трехфазную сеть, по всем трем обмоткам в разные моменты времени проходит переменный ток. Этот ток формирует вращающееся магнитное поле, которое приводит в движение ротор двигателя.
Однако при подключении к однофазной сети ток течет по обмоткам, но вращающегося магнитного поля не возникает, и ротор не вращается. Для решения этой проблемы был найден эффективный способ. Самым простым решением стало параллельное подключение конденсатора к одной из обмоток двигателя. Конденсатор, периодически накапливая и отдавая энергию, создает фазовый сдвиг, что позволяет в обмотках двигателя образоваться вращающемуся магнитному полю, и двигатель начинает функционировать. Емкость конденсатора постоянно находится под напряжением и называется рабочим конденсатором.
ВАЖНО! Необходимо правильно рассчитать и выбрать емкость рабочего конденсатора, а также его тип.
Как правильно подобрать конденсаторы
Теоретически расчет необходимой емкости можно выполнить, разделив силу тока на напряжение, а затем умножив полученное значение на коэффициент. Для различных типов соединений обмоток коэффициенты составляют:
- для соединения звездой – 2800;
- для соединения треугольником — 4800.
Однако у этого метода есть недостаток: не всегда на электродвигателе имеется табличка с необходимыми данными. Это затрудняет определение коэффициента мощности и мощности самого двигателя, а значит, и силы тока. Кроме того, на силу тока могут влиять такие факторы, как колебания напряжения в сети и уровень нагрузки на двигатель.
| Мощность электродвигателя, кВт | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,2 |
| Ёмкость конденсатора C2 в номинальном режиме, мкФ | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 230 |
| Ёмкость конденсатора C2 в недогруженном режиме, мкФ | 25 | 40 | 60 | 80 | 130 | 200 |
| Ёмкость пускового конденсатора C1 в номинальном режиме, мкФ | 80 | 120 | 160 | 200 | 250 | 300 |
| Ёмкость конденсатора C1 в недогруженном режиме, мкФ | 20 | 35 | 45 | 60 | 80 | 100 |
Поэтому рекомендуется использовать упрощенный метод расчета емкости рабочих конденсаторов. Необходимо учитывать, что на каждые 100 ватт мощности требуется 7 микрофарад емкости. Гораздо удобнее применять несколько параллельно соединенных конденсаторов небольшой, желательно одинаковой емкости, чем один большой. Суммируя емкость всех подключенных конденсаторов, можно легко определить и выбрать оптимальное значение. На начальном этапе лучше снизить суммарную емкость примерно на десять процентов.
Если двигатель запускается без проблем и его мощности хватает для работы, значит, все подобрано верно. В противном случае потребуется подключить дополнительные конденсаторы, пока двигатель не достигнет необходимой мощности.
СПРАВКА. При подключении трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором к однофазной сети теряется не менее трети его мощности.
Важно помнить, что избыток емкости рабочих конденсаторов может привести к перегреву двигателя. Это, в свою очередь, может вызвать повреждение обмоток и выход электродвигателя из строя.
ВАЖНО! Конденсаторы следует соединять параллельно.
Рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением не менее 450 вольт. Наиболее распространены так называемые бумажные конденсаторы, обозначаемые буквой Б в названии. В настоящее время также доступны специализированные моторные конденсаторы, такие как К78-98.
ВНИМАНИЕ! Желательно использовать конденсаторы для переменного тока. Использование других типов возможно, но может усложнить схему и привести к нежелательным последствиям.
Если запуск двигателя происходит под нагрузкой и затруднен, потребуется также пусковой конденсатор. Он подключается параллельно рабочему на короткий период времени во время запуска электродвигателя. Его емкость должна быть равной или не превышать в два раза емкость рабочего конденсатора.
Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети — задача, с которой может справиться даже начинающий электромонтер. Если возникают сложности, не стесняйтесь обратиться за помощью к знакомым или друзьям, ведь рядом всегда найдется квалифицированный электрик.
Обмотки трехфазных двигателей, работающих на напряжении 380 вольт, могут быть адаптированы для сети 220 вольт, если их соединить по схеме “звезда”. Это означает, что концы обмоток соединяются между собой, а их начала подключаются к сети. Чтобы обеспечить работу электродвигателя в однофазной сети на 220 вольт, необходимо переключить обмотки на схему “треугольник”. То есть, конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй — с началом третьей, а конец третьей — с началом первой.
Эти соединения будут служить выводами двигателя для подключения к электросети. Два вывода следует подключить через двухполюсный выключатель к нулю и фазе сети 220 вольт. Третий вывод необходимо соединить с одним из первых двух выводов через рабочие конденсаторы. После этого можно попробовать запустить двигатель.
Если запуск прошел успешно, и двигатель работает с достаточной мощностью, не перегреваясь, то можно оставить все как есть. Ваша схема будет функционировать с использованием только рабочих конденсаторов.
Однако, если двигатель запускается под нагрузкой или его пуск оказывается затруднительным, он может долго раскручиваться и не достигать необходимой мощности. В таком случае потребуется добавить в схему пусковой конденсатор. Пусковые конденсаторы должны быть того же типа, что и рабочие, с одинаковой или в два раза большей емкостью. Они подключаются параллельно рабочим конденсаторам и используются исключительно для запуска электродвигателя.
Для удобства запуска можно использовать специальный выключатель серии АП. Важно, чтобы он имел блок контактов. При нажатии кнопки “Пуск” пара контактов остается замкнутой до нажатия кнопки “Стоп”. К ним подключаются выводы двигателя и электросеть. Третий контакт замыкается только во время удержания кнопки “Пуск”, через него подключается пусковой конденсатор. Такие выключатели, но без предохранительной аппаратуры, часто устанавливались на старые советские центрифужные стиральные машины.
Схема подключения электродвигателя без конденсаторов
Существуют ли действительно эффективные способы подключения трехфазного двигателя к бытовой сети на 220 вольт без использования конденсаторов? К сожалению, таких схем не существует. Некоторые энтузиасты предлагают использовать индукционные катушки или резисторы для создания необходимого сдвига фаз, чтобы двигатель мог работать. Другие же предлагают тиристорные схемы подключения. Однако на практике эти методы не дают результатов, и нет смысла изобретать велосипед, когда есть доступный и проверенный способ запуска с помощью конденсаторов.
Наиболее надежным решением является использование преобразователя частоты для подключения трехфазного асинхронного двигателя. Этот прибор подключается к бытовой сети и обеспечивает трехфазный ток, позволяя плавно запускать двигатель и регулировать его скорость. Однако стоит отметить, что цена на такие устройства начинается от 7000 рублей, и они могут поддерживать мощность всего в 250 ватт. Более мощные модели стоят значительно дороже. За такие деньги можно приобрести электроинструменты, которые можно подключить к однофазной сети, такие как мини токарные станки, циркулярные пилы, насосы или компрессоры.
Как подключить конденсатор к электродвигателю 220в
Как подобрать конденсаторы для запуска электродвигателя
Функция стабилизаторов заключается в том, что они служат емкостными накопителями энергии для фильтров выпрямителей стабилизаторов. Кроме того, они могут обеспечивать передачу сигнала между усилителями. Для запуска и длительной работы в системах переменного тока, используемых с асинхронными двигателями, также применяются конденсаторы. Время функционирования такой системы можно регулировать, изменяя емкость выбранного конденсатора.
Главным и единственным ключевым параметром данного устройства является емкость. Она зависит от площади активного соединения, которое изолировано слоем диэлектрика. Этот слой практически невидим для человеческого глаза, так как его ширина формируется всего лишь несколькими атомными слоями.
Электролит используется в тех случаях, когда необходимо восстановить слой оксидной пленки. Для корректной работы устройства требуется, чтобы система была подключена к сети с переменным током на 220 В и имела четко выраженную полярность.
Таким образом, конденсатор предназначен для накопления, хранения и передачи определенного объема энергии. Но зачем они нужны, если можно напрямую подключить источник питания к двигателю? На самом деле, все не так просто. Если подключить двигатель непосредственно к источнику питания, в лучшем случае он не будет функционировать, а в худшем — сгорит.
Чтобы трехфазный мотор работал в однофазной цепи, необходим прибор, который сможет сдвинуть фазу на 90° на рабочем (третьем) выводе. Конденсатор также выполняет функцию катушки индуктивности, поскольку через него проходит переменный ток — его колебания сглаживаются благодаря тому, что перед работой в конденсаторе равномерно накапливаются отрицательные и положительные заряды на пластинах, которые затем передаются принимающему устройству.
Существует три основных типа конденсаторов:
Описание разновидностей конденсаторов и расчет удельной емкости
Схема подключения пусковых конденсаторов
При выборе оптимального варианта необходимо учитывать несколько аспектов. Если подключение осуществляется через однофазную сеть с напряжением 220 В, то для запуска требуется использовать фазосдвигающий механизм. Важно, чтобы таких механизмов было два: один для конденсатора и другой для двигателя. Формулы, по которым рассчитывается удельная емкость конденсатора, зависят от типа подключения к системе, а их всего два: треугольник и звезда.
I1 – это номинальный ток фазы двигателя в амперах (А), который обычно указывается на упаковке устройства;
Uсети – напряжение в сети (стандартные значения – 220 и 380 В). Существуют и более высокие напряжения, но для них требуются совершенно иные типы соединений и более мощные двигатели.
где Сп — пусковая емкость, Ср – рабочая емкость, Со – отключаемая емкость.
Чтобы избежать сложных расчетов, специалисты вывели средние оптимальные значения, основываясь на оптимальной мощности электродвигателей, обозначаемой как М. Важно помнить, что пусковая емкость должна превышать рабочую.
При мощности от 0,4 до 0,8 кВт: рабочая емкость — 40 мкФ, пусковая — 80 мкФ. Для диапазона от 0,8 до 1,1 кВт: 80 мкФ и 160 мкФ соответственно. В диапазоне от 1,1 до 1,5 кВт: Ср – 100 мкФ, Сп – 200 мкФ. При мощности от 1,5 до 2,2 кВт: Ср – 150 мкФ, Сп – 250 мкФ; при 2,2 кВт рабочая емкость должна составлять не менее 230 мкФ, а пусковая – 300 мкФ.
При подключении двигателя, рассчитанного на работу при 380 В, к сети переменного тока с напряжением 220 В, происходит потеря половины номинальной мощности, хотя это не влияет на скорость вращения ротора. Этот фактор имеет значение при расчете мощности, и уменьшить потери можно, используя схему подключения «треугольник», что обеспечит КПД двигателя на уровне 70%.
Полярные конденсаторы не рекомендуется применять в системах, подключенных к сети переменного тока, так как это может привести к разрушению слоя диэлектрика, перегреву устройства и, как следствие, короткому замыканию.
Схема подключения «Треугольник»
Подключение осуществляется довольно просто: необходимо соединить токопроводящий провод с пусковым конденсатором и клеммами двигателя. Если говорить проще, то в моторе имеется три токопроводящие клеммы: первая — нулевая, вторая — рабочая, третья — фаза.
Провод питания имеет два основных провода, которые обмотаны в синюю и коричневую изоляцию. Коричневый провод подключается к первой клемме, а также к нему присоединяется один из проводов конденсатора. Второй провод конденсатора подключается ко второй рабочей клемме, а синий провод питания соединяется с фазой.
Если мощность двигателя не превышает полтора киловатта, то можно обойтись всего одним конденсатором. Однако при работе с большими нагрузками и мощностями обязательно требуется использование двух конденсаторов, которые соединены последовательно, но между ними установлен пусковой механизм, известный как «тепловой», который отключает конденсатор, когда достигается необходимый уровень.
Важно помнить, что конденсатор с меньшей мощностью, пусковой, будет активироваться на короткий промежуток времени для увеличения пускового момента. Также можно использовать механический выключатель, который пользователь сможет включать на заданное время.
Следует отметить, что обмотка двигателя уже подключена по схеме «звезда», но электрики могут преобразовать ее в «треугольник» с помощью проводов. Главное — правильно распределить провода, которые входят в распределительную коробку.
Схема подключения «Звезда»
Если у двигателя имеется 6 клемм для подключения, необходимо разобрать его и выяснить, какие из клемм связаны между собой. После этого все соединения следует выполнить по той же схеме треугольника.
Для этого потребуется изменить перемычки. Например, если на двигателе расположены два ряда клемм по три штуки, их можно обозначить слева направо (123, 456). С помощью проводов соединяем 1 с 4, 2 с 5, 3 с 6. Важно сначала ознакомиться с нормативными документами и выяснить, на каком реле осуществляется запуск и завершение обмотки.
В данном случае условные 456 будут представлять собой: ноль, рабочую и фазу соответственно. К ним подключается конденсатор, как и в предыдущей схеме.
После подключения конденсаторов остается лишь протестировать собранную схему, главное — не запутаться в порядке соединения проводов.
Блиц-советы
При подключении к сети на 660 В некоторые применяют метод комбинированного запуска.
Главная » Электрооборудование » Электродвигатели » Однофазные » Как подключить однофазный электродвигатель с использованием конденсатора: варианты пуска, работы и смешанного подключения.
Как подключить однофазный электродвигатель через конденсатор: пусковой, рабочий и смешанный варианты включения
Асинхронные двигатели находят широкое применение в различных областях техники. Эти устройства выделяются своей простотой конструкции, высокими эксплуатационными характеристиками, низким уровнем шума и удобством в использовании. Для того чтобы асинхронный двигатель начал вращаться, необходимо создать вращающееся магнитное поле.
Такое поле можно легко сформировать, используя трехфазную электрическую сеть. В этом случае в статоре двигателя устанавливаются три обмотки, расположенные под углом 120 градусов друг к другу, и к ним подается соответствующее напряжение. Это приводит к образованию вращающегося магнитного поля, которое начинает вращать статор.
Тем не менее, в большинстве домашних условий используется однофазная электрическая сеть. Поэтому в таких случаях применяются однофазные асинхронные двигатели.
Почему применяют запуск однофазного двигателя через конденсатор?
Если на статоре электродвигателя установить одну обмотку, то при прохождении через нее переменного синусоидального тока будет формироваться пульсирующее магнитное поле. Однако такое поле не сможет заставить ротор двигаться. Для запуска двигателя необходимо:
- установить дополнительную обмотку на статоре под углом примерно 90° к основной обмотке;
- подключить фазосдвигающий элемент, например, конденсатор, последовательно с дополнительной обмоткой.
В результате в двигателе создастся вращающееся магнитное поле, и в короткозамкнутом роторе возникнут токи.
Взаимодействие этих токов с полем статора приведет к вращению ротора. Необходимо отметить, что для регулировки пусковых токов — контроля и ограничения их величины — применяют частотный преобразователь для асинхронных двигателей.
Варианты схем включения — какой метод выбрать?
В зависимости от способа подключения конденсатора к двигателю выделяют следующие схемы:
- пусковой,
- рабочий,
- пусковой и рабочий конденсаторы.
Наиболее популярной является схема с пусковым конденсатором.
В данном варианте конденсатор и пусковая обмотка подключаются только в момент запуска двигателя. Это объясняется тем, что двигатель продолжает вращаться даже после отключения дополнительной обмотки. Для такого подключения обычно используется кнопка или реле.
Поскольку запуск однофазного двигателя с конденсатором происходит достаточно быстро, дополнительная обмотка функционирует лишь короткое время. Это позволяет сэкономить, используя провод с меньшим сечением, чем для основной обмотки. Чтобы избежать перегрева дополнительной обмотки, в схему часто включают центробежный выключатель или термореле. Эти устройства отключают обмотку при достижении двигателем определенной скорости или при значительном нагреве.
Схема с пусковым конденсатором обеспечивает хорошие пусковые характеристики двигателя, однако рабочие параметры при таком подключении ухудшаются.
Это связано с особенностями работы асинхронного двигателя, когда вращающееся магнитное поле имеет не круговую, а эллиптическую форму. В результате искажения поля увеличиваются потери и снижается КПД.
Существуют различные варианты подключения асинхронных двигателей к рабочему напряжению. Соединение “звезда” и “треугольник” (а также комбинированный способ) имеют свои плюсы и минусы. Выбранный метод подключения влияет на пусковые характеристики устройства и его рабочую мощность.
Принцип работы магнитного пускателя основан на образовании магнитного поля при прохождении электрического тока через втягивающую катушку. Более подробно о управлении двигателем с реверсом и без него можно узнать в отдельной статье.
Лучшие рабочие характеристики можно достичь, используя схему с рабочим конденсатором.
В этой схеме конденсатор остается подключенным после запуска двигателя. Правильный выбор конденсатора для однофазного двигателя позволяет компенсировать искажение поля и повысить КПД устройства. Однако в этом случае ухудшаются пусковые характеристики.
Также важно учитывать, что выбор емкости конденсатора для однофазного двигателя должен соответствовать определенному току нагрузки.
При изменении тока относительно расчетного значения поле будет переходить от круговой формы к эллиптической, что негативно скажется на характеристиках устройства. В идеале для обеспечения хороших характеристик необходимо изменять емкость конденсатора при изменении нагрузки двигателя. Однако это может значительно усложнить схему подключения.
Компромиссным вариантом является схема с пусковым и рабочим конденсаторами. В этом случае рабочие и пусковые характеристики будут находиться на среднем уровне по сравнению с ранее рассмотренными схемами.
В целом, если требуется высокий пусковой момент при подключении однофазного двигателя через конденсатор, выбирается схема с пусковым элементом, а если такой необходимости нет – с рабочим.
Подключение конденсаторов для запуска однофазных электродвигателей
Перед тем как подключить двигатель, рекомендуется проверить конденсатор с помощью мультиметра на предмет его исправности.
При выборе схемы подключения у пользователя есть возможность подобрать именно ту, которая соответствует его требованиям. Обычно все выводы обмоток и конденсаторов располагаются в клеммной коробке двигателя.
Для установки скрытой проводки в деревянном доме необходимо не только обладать определенными знаниями, но и тщательно взвесить все преимущества и недостатки данного способа электроснабжения.
Наличие трехжильной проводки в частном доме подразумевает использование системы заземления, которую можно реализовать самостоятельно. Узнать, как заменить электропроводку в квартире по стандартным схемам, можно здесь.
Если требуется модернизировать схему или самостоятельно рассчитать конденсатор для однофазного двигателя, следует учитывать, что на каждый киловатт мощности агрегата необходимо 0,7 — 0,8 мкФ для рабочего конденсатора и в два с половиной раза больше для пускового.
При выборе пускового конденсатора важно помнить, что его рабочее напряжение должно быть не менее 400 В.
Это обусловлено тем, что при запуске и остановке двигателя в электрической цепи из-за ЭДС самоиндукции возникает скачок напряжения, который может достигать 300-600 В.
- Однофазный асинхронный двигатель находит широкое применение в бытовых устройствах.
- Для его запуска требуется дополнительная (пусковая) обмотка и фазосдвигающий элемент — конденсатор.
- Существуют различные схемы подключения однофазного электродвигателя с использованием конденсатора.
- Если необходимо обеспечить больший пусковой момент, применяется схема с пусковым конденсатором, а для достижения хороших рабочих характеристик двигателя используется схема с рабочим конденсатором.
Подробное видео о том, как подключить однофазный двигатель через конденсатор
Как подключить однофазный двигатель
Наиболее распространённым вариантом электроснабжения для наших домов, дач и гаражей является однофазная сеть с напряжением 220 В. Поэтому большинство устройств и самодельных конструкций разрабатываются с учётом работы от этого источника питания. В этой статье мы обсудим, как правильно выполнить подключение однофазного двигателя.
Асинхронный или коллекторный: как отличить
Определить тип двигателя можно, взглянув на шильдик — металлическую пластину, на которой указаны его характеристики и тип. Однако это возможно только в том случае, если двигатель не подвергался ремонту. Под защитным кожухом может скрываться множество различных деталей. Поэтому, если у вас есть сомнения, лучше самостоятельно выяснить тип двигателя.
Вот как выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель.
Как устроены коллекторные движки
Различить асинхронные и коллекторные двигатели можно по их конструкции. У коллекторных двигателей обязательно присутствуют щетки, которые располагаются рядом с коллектором. Также важным элементом такого типа моторов является медный барабан, разделенный на секции.
Эти двигатели производятся исключительно в однофазном исполнении и часто находят применение в бытовой технике, так как способны обеспечить высокие обороты как на старте, так и после разгона. Кроме того, они удобны в использовании благодаря возможности простого изменения направления вращения — достаточно лишь поменять полярность. Также легко регулировать скорость вращения, изменяя амплитуду питающего напряжения или угол его отсечки. Именно поэтому коллекторные двигатели широко используются в большинстве бытовых и строительных приборов.
Конструкция коллекторного двигателя
Однако у коллекторных двигателей есть и недостатки — они создают значительный шум при работе на высоких оборотах. Например, при использовании дрели, болгарки, пылесоса или стиральной машины уровень шума может быть довольно высоким. На низких оборотах, как в случае со стиральной машиной, шум становится менее заметным, но не все инструменты работают в таком режиме.
Еще один минус заключается в том, что наличие щеток и постоянное трение требуют регулярного технического обслуживания. Если не очищать токосъемник, загрязнения от стирающихся щеток могут привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, и мотор просто перестанет функционировать.
Асинхронные
Асинхронный двигатель включает в себя стартер и ротор и может быть как однофазным, так и трехфазным. В этой статье мы сосредоточимся на подключении однофазных двигателей.
Асинхронные двигатели характеризуются низким уровнем шума во время работы, что делает их идеальными для использования в устройствах, где шум является критическим фактором. К таким устройствам относятся кондиционеры, сплит-системы и холодильники.
Структура асинхронного двигателя
Существует два типа однофазных асинхронных двигателей: бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Основное отличие заключается в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка активна только на этапе разгона мотора. После достижения необходимой скорости она отключается с помощью специального устройства — центробежного выключателя или пускозащитного реле (например, в холодильниках). Это необходимо, так как после разгона пусковая обмотка может снижать коэффициент полезного действия.
В конденсаторных однофазных двигателях вспомогательная обмотка работает постоянно. Основная и вспомогательная обмотки расположены под углом 90° друг к другу, что позволяет изменять направление вращения. Конденсатор в таких двигателях обычно фиксируется на корпусе, что делает его легко узнаваемым.
Чтобы точно определить, является ли двигатель бифилярным или конденсаторным, можно измерить сопротивление обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки в два раза меньше (или даже значительно меньше), вероятнее всего, это бифилярный двигатель, и в его схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки работают постоянно, что позволяет подключать однофазный двигатель через обычную кнопку, тумблер или автомат.
Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей
С пусковой обмоткой
Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется специальная кнопка, у которой один из контактов размыкается после нажатия. Эти размыкающиеся контакты необходимо подключить к пусковой обмотке. В магазинах можно найти такую кнопку — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются замкнутыми.
Сначала с помощью измерений определим, какая обмотка является рабочей, а какая — пусковой. Обычно от мотора выходит три или четыре провода.
Рассмотрим случай с тремя проводами. В этом варианте две обмотки уже соединены, то есть один из проводов является общим. Берем тестер и измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая обмотка будет иметь наименьшее сопротивление, среднее значение будет у пусковой обмотки, а наибольшее — у общего выхода (это сопротивление двух последовательно соединенных обмоток).
Если выводов четыре, их нужно прозвонить попарно. Находим две пары. Та пара, у которой сопротивление меньше, — это рабочая обмотка, а с большим сопротивлением — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки и выводим общий провод. В итоге у нас остается три провода (как и в первом случае):
- один от рабочей обмотки — рабочий;
- один от пусковой обмотки;
- один общий.
С этими тремя проводами продолжаем работу — используем их для подключения однофазного двигателя.
Все три провода подключаем к кнопке. В ней также имеется три контакта. Обязательно подключаем пусковой провод к среднему контакту (который замыкается только во время пуска), остальные два — к крайним (в произвольном порядке). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), а средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема подключения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифолярного) через кнопку.
Конденсаторный
При подключении однофазного конденсаторного двигателя существуют различные варианты: три схемы подключения, каждая из которых включает конденсаторы. Без них мотор издает гудение, но не запускается (если использовать описанную выше схему).
Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя
Первая схема предполагает использование конденсатора в цепи питания пусковой обмотки. Такие двигатели запускаются хорошо, но при работе выдают мощность значительно ниже номинальной. Вторая схема, где конденсатор подключен к рабочей обмотке, демонстрирует противоположный эффект: пусковые характеристики не очень хорошие, но рабочие показатели на высоте. Поэтому первую схему применяют в устройствах с тяжелыми условиями запуска (например, в бетономешалках), а вторую — когда важны высокие рабочие характеристики.
Схема с двумя конденсаторами
Существует также третий вариант подключения однофазного асинхронного двигателя — использование обоих конденсаторов. Это решение представляет собой компромисс между ранее описанными схемами и чаще всего применяется на практике. Она изображена на рисунке выше в центре или на фото ниже более подробно. Для реализации этой схемы потребуется кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только во время старта, пока мотор «разгоняется». После этого обе обмотки останутся подключенными, причем вспомогательная обмотка будет соединена через конденсатор.
Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым
При использовании других схем с одним конденсатором достаточно обычной кнопки, автомата или тумблера. Соединения в этом случае выполняются просто.
Подбор конденсаторов
Существует довольно сложная формула для точного расчета необходимой емкости, но можно обойтись практическими рекомендациями, основанными на множестве экспериментов:
- рабочий конденсатор выбирается из расчета 0,7-0,8 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
- пусковой — в 2-3 раза больше.
Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть для сети 220 В следует выбирать конденсаторы с рабочим напряжением 330 В и выше. Чтобы облегчить пуск, в пусковую цепь лучше использовать специальные конденсаторы, которые имеют в маркировке слова Start или Starting, хотя можно использовать и обычные.
Изменение направления движения мотора
Если после подключения двигатель работает, но вал вращается в нежелательном направлении, его можно изменить. Для этого необходимо поменять местами провода вспомогательной обмотки. При сборке схемы один из проводов подсоединили к кнопке, а второй — к проводу от рабочей обмотки, который затем вывели на общий контакт. Именно здесь и нужно поменять проводники местами.
Проверка работоспособности после подключения
После завершения подключения конденсатора к электродвигателю, необходимо проверить его работоспособность, чтобы удостовериться в правильности всех соединений и корректной работе двигателя. Следуйте приведенным ниже рекомендациям для проверки системы.
-
Проверка соединений:
Прежде чем включать электродвигатель, убедитесь, что все соединения надежно закреплены. Проверьте, что провода не повреждены, а клеммы конденсатора и двигателя прочно зафиксированы. Неправильные или ослабленные соединения могут привести к короткому замыканию или поломке оборудования.
-
Визуальный осмотр:
Осмотрите конденсатор на предмет видимых повреждений, таких как трещины, вздутия или утечки. Если вы заметили какие-либо аномалии, замените конденсатор перед продолжением работы.
-
Проверка напряжения:
С помощью мультиметра проверьте напряжение на входе электродвигателя. Убедитесь, что оно соответствует номинальным характеристикам двигателя (220 В). Это поможет избежать повреждений оборудования из-за неправильного напряжения.
-
Первый запуск:
После проверки всех соединений и напряжения можно переходить к первому запуску электродвигателя. Включите питание и внимательно слушайте, как работает двигатель. Он должен запускаться плавно, без посторонних шумов и вибраций. Если двигатель не запускается или издает необычные звуки, немедленно отключите питание и повторно проверьте соединения.
-
Наблюдение за работой:
После успешного запуска дайте двигателю поработать несколько минут. Обратите внимание на его температуру и производительность. Двигатель не должен перегреваться, а конденсатор не должен издавать шумов или запаха гари. Если вы заметили какие-либо отклонения, отключите двигатель и проведите диагностику.
-
Тестирование под нагрузкой:
Если двигатель работает нормально без нагрузки, попробуйте подключить его к рабочему механизму. Наблюдайте за его работой под нагрузкой. Убедитесь, что двигатель справляется с задачей и не перегревается. Если возникают проблемы, возможно, потребуется пересмотреть подключение конденсатора или проверить характеристики двигателя.
Следуя этим рекомендациям, вы сможете удостовериться в правильности подключения конденсатора к электродвигателю и его работоспособности. Если у вас возникли сомнения или трудности, рекомендуется обратиться к специалисту для получения профессиональной помощи.
Безопасность при работе с электродвигателями и конденсаторами
Работа с электродвигателями и конденсаторами требует особого внимания к безопасности, так как неправильное обращение с электрическими компонентами может привести к серьезным травмам или повреждению оборудования. Перед началом любых работ необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
- Отключение питания: Перед началом любых манипуляций с электродвигателем обязательно отключите его от сети. Это предотвратит случайное включение устройства во время работы.
- Использование защитной экипировки: Рекомендуется использовать резиновые перчатки и защитные очки, чтобы минимизировать риск поражения электрическим током и защитить глаза от возможных искр или разрядов.
- Проверка оборудования: Убедитесь, что все инструменты и оборудование находятся в исправном состоянии. Поврежденные или изношенные инструменты могут стать причиной несчастного случая.
- Работа в сухом месте: Избегайте работы с электрическими компонентами в условиях повышенной влажности. Вода является проводником электричества и может привести к короткому замыканию или поражению током.
- Знание схемы подключения: Перед подключением конденсатора к электродвигателю ознакомьтесь с его схемой подключения. Неправильное подключение может привести к выходу оборудования из строя.
- Использование подходящих компонентов: Убедитесь, что конденсатор, который вы собираетесь использовать, соответствует характеристикам электродвигателя. Неправильный выбор может привести к перегреву или повреждению как конденсатора, так и двигателя.
- Избегайте касания открытых проводов: При работе с электродвигателями и конденсаторами старайтесь не касаться открытых проводов, особенно если они под напряжением. Это поможет избежать поражения электрическим током.
- Работа в команде: Если возможно, работайте в паре. Наличие помощника может быть полезным в случае экстренной ситуации, когда требуется быстрая помощь.
Соблюдение этих простых, но важных правил поможет вам безопасно подключить конденсатор к электродвигателю и избежать неприятных последствий. Помните, что безопасность всегда должна быть на первом месте при работе с электрическими устройствами.
Вопрос-ответ
Как подключить трёхфазный двигатель на 220 с конденсатором?
Как подключить двигатель на 220 с конденсатором? 1️⃣ Найдите клеммную коробку двигателя. 2️⃣ Подключите две фазы напрямую, третью — через конденсатор. 3️⃣ Используйте пусковой конденсатор для старта (он отключается после запуска).
Как подсоединить конденсатор к однофазному электродвигателю?
Подключите один вывод рабочей обмотки и один вывод вспомогательной обмотки к одному проводу питания (обычно это общий вывод). Подключите второй вывод рабочей обмотки ко второму проводу питания. Подключите второй вывод вспомогательной обмотки через конденсатор ко второму проводу питания.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом работы обязательно отключите электродвигатель от сети. Это поможет избежать электрического удара и обеспечит вашу безопасность во время подключения конденсатора.
СОВЕТ №2
Тщательно изучите схему подключения конденсатора к вашему электродвигателю. Убедитесь, что вы правильно определили назначение каждого провода: фаза, ноль и провод, идущий к конденсатору.
СОВЕТ №3
Используйте конденсатор, соответствующий характеристикам вашего электродвигателя. Проверьте его номинальное напряжение и емкость, чтобы избежать перегрева и повреждения оборудования.
СОВЕТ №4
После подключения конденсатора проверьте все соединения на надежность и отсутствие коротких замыканий. Перед включением электродвигателя еще раз убедитесь, что все провода правильно подключены и изолированы.
