Mnoho majitelů se často ocitá v situaci, kdy potřebují připojit zařízení, jako je třífázový asynchronní motor, k různým zařízením ve své garáži nebo letním domě, například k brusce nebo vrtačce. To vytváří problém, protože zdroj je navržen pro jednofázové napětí. Co dělat v tomto případě? Ve skutečnosti lze tento problém poměrně snadno vyřešit připojením jednotky podle schémat používaných pro kondenzátorové. K realizaci této myšlenky budete potřebovat pracovní a spouštěcí zařízení, často označované jako fázově posuvné.
Výběr kapacity
Pro zajištění správného provozu elektromotoru je nutné vypočítat určité parametry.
Pro pracovní kondenzátor
Pro výběr efektivní kapacity zařízení je nutné provést výpočty pomocí vzorce:
- I1 je jmenovitá hodnota proudu statoru, k jehož měření se používají speciální kleště;
- Umains – napětí jednofázové sítě, (V).
Po provedení výpočtů získáte kapacitu pracovního kondenzátoru v mikrofaradech.
Pro někoho může být obtížné vypočítat tento parametr pomocí výše uvedeného vzorce. V tomto případě však můžete použít jiné schéma pro výpočet kapacity, kde není nutné provádět tak složité operace. Tato metoda umožňuje poměrně jednoduše určit požadovaný parametr pouze na základě výkonu asynchronního motoru.
Zde stačí si uvědomit, že 100 wattů výkonu třífázové jednotky by mělo odpovídat přibližně 7 μF pracovní kapacity kondenzátoru.
Při provádění výpočtů je nutné sledovat proud, který vstupuje do fázového vinutí statoru ve zvoleném režimu. Považuje se za nepřijatelné, pokud má proud hodnotu větší než jmenovitá hodnota.
Pro spouštěcí kondenzátor
Existují situace, kdy je nutné elektromotor zapnout za podmínek velkého zatížení hřídele. Pak jeden pracovní kondenzátor nestačí, takže je nutné k němu přidat spouštěcí kondenzátor. Zvláštností jeho provozu je, že bude pracovat pouze během doby spouštění zařízení po dobu maximálně 3 sekund, pro kterou se používá tlačítko SA. Když rotor dosáhne úrovně jmenovité frekvence otáčení, zařízení se vypne.
Pokud majitel nechtěně nechal startovací zařízení zapnutá, povede to ke vzniku významné nerovnováhy fázových proudů. V takových situacích existuje vysoká pravděpodobnost přehřátí motoru. Při určování kapacity je třeba předpokládat, že hodnota tohoto parametru by měla být 2,5–3krát větší než kapacita pracovního kondenzátoru. Tímto způsobem je možné zajistit, aby startovací moment motoru dosáhl jmenovité hodnoty, v důsledku čehož nevzniknou žádné komplikace při jeho startování.
Pro vytvoření požadované kapacity lze kondenzátory zapojit paralelně i sériově. Je třeba mít na paměti, že provoz třífázových jednotek s výkonem nepřesahujícím 1 kW je povolen, pokud jsou připojeny k jednofázové síti s provozuschopným zařízením. Navíc se zde obejdete bez spouštěcího kondenzátoru.
Typ
Po výpočtech je třeba určit, jaký typ kondenzátoru lze pro vybraný obvod použít.
Nejlepší možností je, když se pro oba kondenzátory použije podobný typ. Obvykle je provoz třífázového motoru zajištěn papírovými spouštěcími kondenzátory, uzavřenými v ocelovém utěsněném pouzdře typu MPGO, MBGP, KBP nebo MBGO.
Většina těchto zařízení je vyrobena ve formě obdélníku. Pokud se podíváte na případ, jsou zde uvedeny jejich charakteristiky:
- Kapacita (uF);
- Provozní napětí (V).
Aplikace elektrolytických zařízení
Při použití papírových startovacích kondenzátorů je třeba pamatovat na následující negativní aspekt: jsou poměrně velké a zároveň poskytují malou kapacitu. Z tohoto důvodu je pro efektivní provoz třífázového motoru s nízkým výkonem nutné použít poměrně velký počet kondenzátorů. V případě potřeby lze papírové kondenzátory nahradit elektrolytickými. V tomto případě musí být zapojeny trochu jinak, přičemž musí být přítomny další prvky, představované diodami a rezistory.
Odborníci však nedoporučují používat elektrolytické spouštěcí kondenzátory. To je způsobeno přítomností závažné nevýhody, která spočívá v následujícím: pokud dioda nezvládne svůj úkol, začne se do zařízení prodávat střídavý proud, což je již spojeno s jeho zahříváním a následnou explozí.
Dalším důvodem je, že dnes na trhu najdete vylepšené polypropylenové AC startovací modely typu SVV s metalizovaným povlakem.
Nejčastěji jsou navrženy pro práci s napětím 400-450 V. Jsou to ty, které by měly být upřednostňovány, vzhledem k tomu, že se opakovaně osvědčily.
Stres
Při zvažování různých typů spouštěcích usměrňovačů pro třífázový motor připojený k jednofázové síti je třeba vzít v úvahu i takový parametr, jako je provozní napětí.
Bylo by chybou použít usměrňovač, jehož jmenovité napětí je o řád vyšší, než je nutné. Kromě vysokých nákladů na jeho pořízení budete muset kvůli jeho velkým rozměrům vyhradit více prostoru.
Zároveň byste neměli uvažovat o modelech, ve kterých má napětí nižší hodnotu než síťové napětí. Zařízení s takovými vlastnostmi nebudou schopna efektivně plnit své funkce a brzy selžou.
Aby se předešlo chybě při výběru provozního napětí, je třeba dodržovat následující schéma výpočtu: konečný parametr by měl odpovídat součinu skutečného síťového napětí a koeficientu 1,15, přičemž vypočítaná hodnota by měla být alespoň 300 V.
Pokud jsou papírové usměrňovače vybrány pro provoz v síti střídavého napětí, musí být jejich provozní napětí vyděleno 1,5-2. Proto bude provozní napětí pro papírový kondenzátor, pro který výrobce udává napětí 180 V, za provozních podmínek ve střídavé síti 90-120 V.
Abychom pochopili, jak se v praxi realizuje myšlenka připojení třífázového elektromotoru k jednofázové síti, provedeme experiment s použitím jednotky AOL 22-4 o výkonu 400 (W). Hlavním úkolem, který je třeba vyřešit, je spuštění motoru z jednofázové sítě s napětím 220 V.
Použitý elektromotor má následující vlastnosti:
- ukazatel výkonu včera – 400 kW;
- síťové napětí 220V AC;
- Proud, jehož všechny charakteristiky byly stanoveny pomocí elektrických měřicích kleští v třífázovém provozním režimu – 1,9 A;
- Schéma zapojení pro hvězdicové vinutí.
S ohledem na to, že použitý elektromotor má malý výkon, při připojení k jednofázové síti si můžete koupit pouze pracovní kondenzátor.
Výpočet kapacity pracovního usměrňovače:
Pomocí uvedených vzorců vezmeme průměrnou hodnotu pracovní kapacity usměrňovače jako 25 μF. Zde byla zvolena o něco větší kapacita 10 μF. Pokusíme se tedy zjistit, jak taková změna ovlivní spuštění zařízení.
Nyní potřebujeme koupit usměrňovače, tím druhým budou kondenzátory typu MBGO. Dále se na základě připravených usměrňovačů sestaví požadovaná kapacita.
Při provozu je třeba mít na paměti, že každý takový usměrňovač má kapacitu 10 μF.
Pokud vezmete dva kondenzátory a zapojíte je k sobě paralelně, celková kapacita bude 20 μF. V tomto případě bude indikátor pracovního napětí 160 V. Abyste dosáhli požadované úrovně 320 V, musíte vzít tyto dva usměrňovače a připojit je ke stejnému páru kondenzátorů zapojených paralelně, ale pomocí sériového obvodu. Výsledkem bude celková kapacita 10 μF. Když je baterie pracovních kondenzátorů připravena, připojíme ji k motoru. Pak už jen zbývá nastartovat v jednofázové síti.
Během experimentu s připojením motoru k jednofázové síti práce vyžadovala méně času a úsilí. Při použití takové jednotky s vybranou baterií usměrňovačů je třeba vzít v úvahu, že její užitečný výkon bude na úrovni až 70-80 % jmenovitého výkonu, zatímco otáčky rotoru budou odpovídat jmenovitému ukazateli.
Důležité: pokud je použitý motor navržen pro síť 380/220 V, měl by se při připojení k síti použít obvod „trojúhelník“.
Věnujte pozornost obsahu štítku: stane se, že se objeví obrázek hvězdy s napětím 380 V. Správný chod motoru v síti lze v tomto případě zajistit splněním následujících podmínek. Nejprve budete muset „vykuchat“ společnou hvězdu a poté připojit 6 konců ke svorkovnici. Měli byste hledat společný bod v přední části motoru.
Video: Připojení jednofázového motoru k jednofázové síti
Rozhodnutí o použití startovacího kondenzátoru by mělo být učiněno na základě konkrétních podmínek; nejčastěji postačuje funkční kondenzátor. Pokud je však použitý motor vystaven zvýšenému zatížení, doporučuje se provoz zastavit. V tomto případě je nutné správně určit požadovanou kapacitu zařízení, aby byl zajištěn efektivní provoz jednotky.
