Включение 3-х фазного асинхронного двигателя в однофазную сеть

Для включения трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть требуется применение специальных схем подключения с использованием конденсаторов. 

Основной принцип заключается в создании фазового сдвига, чтобы двигатель мог работать на однофазной сети. Существуют несколько схем включения, наиболее распространённые из которых: схема с рабочим конденсатором и схема с рабочим и пусковым конденсаторами.

Схема с рабочим конденсатором

В этой схеме используется один конденсатор, который включается между одной из фазных обмоток и однофазной сетью.

Подключение:

1. Один конец однофазной сети подключается к одной из фазных обмоток двигателя (скажем, к фазе A).
2. Второй конец однофазной сети подключается к фазе B.
3. Конденсатор подключается между фазами B и C.

Выбор конденсатора:

• Ёмкость рабочего конденсатора Сr можно приблизительно рассчитать по формуле:

где I – рабочий ток двигателя, U – напряжение сети, f – частота сети (обычно 50 Гц).

Схема с рабочим и пусковым конденсаторами

Эта схема более эффективна для запуска двигателя под нагрузкой. Здесь используются два конденсатора: рабочий и пусковой. Пусковой конденсатор подключается только на время пуска двигателя, после чего отключается.

Подключение:

1. Один конец однофазной сети подключается к одной из фазных обмоток двигателя (скажем, к фазе A).
2. Второй конец однофазной сети подключается к фазе B.
3. Рабочий конденсатор подключается между фазами B и C.
4. Пусковой конденсатор подключается параллельно рабочему конденсатору через пусковую кнопку или реле, которое отключает его после запуска двигателя.

Выбор конденсаторов:

• Ёмкость рабочего конденсатора Сr можно рассчитать по формуле, приведённой выше.
• Ёмкость пускового конденсатора Cp обычно берётся в 2-3 раза больше ёмкости рабочего конденсатора: Cp = 2⋅Cr или 3⋅Cr.

Пример расчёта

Допустим, у нас есть трёхфазный асинхронный двигатель с номинальной мощностью 1 кВт (1000 Вт), рабочим напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

1. Определим номинальный ток двигателя. Для упрощения примем КПД и косинус фи равными 1 (что является упрощением для примерного расчёта):

2. Рассчитаем ёмкость рабочего конденсатора:

3. Рассчитаем ёмкость пускового конденсатора:

В итоге для данного двигателя рабочий конденсатор должен иметь ёмкость около 37.8 мкФ, а пусковой – около 75.6 мкФ.

Примечания:

1. Подбор конденсаторов лучше проводить экспериментально, начиная с расчётных значений и корректируя их для достижения оптимальной работы двигателя.
2. Для правильного подбора конденсаторов также рекомендуется учитывать рекомендации производителя двигателя, если они имеются.

Эти схемы и расчёты обеспечат работу трёхфазного двигателя в однофазной сети, но следует помнить, что КПД и мощность двигателя могут быть ниже, чем при работе в трёхфазной сети.