Der Artikel widmet sich der Möglichkeit, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit einer Leistung von 250 W aus einem 220-V-Netz nicht mit einem Startkondensator, sondern mit einer selbstgebauten Startelektronik zu starten. Seine Schaltung ist sehr einfach: auf zwei Thyristoren, mit Thyristorschaltern und Transistorsteuerung.

Gerätediagramm

Diese Motorsteuerung ist wenig bekannt und wird praktisch nicht verwendet. Der Vorteil der vorgeschlagenen Startvorrichtung besteht darin, dass der Verlust der Motorleistung deutlich reduziert wird. Beim Starten eines dreiphasigen 220-V-Motors mit einem Kondensator beträgt der Leistungsverlust mindestens 30 % und kann bis zu 50 % betragen. Der Einsatz dieses Startgeräts reduziert den Leistungsverlust auf 3 %, maximal 5 %.

Einphasiges Netzwerk ist angeschlossen:

Das Startgerät wird anstelle eines Kondensators an den Motor angeschlossen.

Über einen an das Gerät angeschlossenen Widerstand können Sie die Motordrehzahl regulieren. Das Gerät kann auch umgekehrt eingeschaltet werden.

Für das Experiment wurde ein alter sowjetischer Motor genommen.

Mit diesem Anlasser springt der Motor sofort an und läuft problemlos. Dieses Schema kann bei fast jedem Motor mit einer Leistung von bis zu 3 kW angewendet werden.

Hinweis: In einem 220-V-Netz macht es einfach keinen Sinn, Motoren mit einer Leistung von mehr als 3 kW einzuschalten – die elektrischen Leitungen im Haushalt halten der Belastung nicht stand.
Für die Schaltung können beliebige Thyristoren mit einem Strom von mindestens 10 A verwendet werden. Dioden 231, ebenfalls 10 A.
Hinweis: Der Autor hat 233 Dioden im Stromkreis installiert, was keine Rolle spielt (nur sie laufen mit einer Spannung von 500 V) – Sie können alle Dioden installieren, die einen Strom von 10 A haben und mehr als 250 V halten.
Das Gerät ist kompakt. Der Autor der Schaltung hat die Widerstände einfach in Sätzen zusammengestellt, um keine Zeit mit der Auswahl der Widerstände mit ihrem Nennwert zu verschwenden. Kein Kühlkörper erforderlich. Es wurden ein Kondensator, eine Zenerdiode und zwei 105-Dioden eingebaut. Die Schaltung erwies sich als sehr einfach und effektiv im Betrieb.

Empfohlen für den Einsatz – der Zusammenbau der Startvorrichtung bereitet keine Probleme. Dadurch startet der Motor im angeschlossenen Zustand mit maximaler Leistung und praktisch ohne Leistungsverlust, im Gegensatz zur Standardschaltung mit Kondensator.

Um herauszufinden, wie ein bestimmter Elektromotortyp angeschlossen wird, müssen Sie die Funktionsprinzipien und Konstruktionsmerkmale verstehen. Es gibt viele Elektromotoren verschiedene Typen. Je nach Anschlussart an das Wechselstromnetz sind sie dreiphasig, zweiphasig oder einphasig. Je nach Art der Stromversorgung werden die Rotorwicklungen in synchrone und asynchrone unterteilt.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip eines Elektromotors demonstriert das einfachste Experiment, das uns allen in der Schule gezeigt wurde – die Drehung eines Rahmens mit Strom im Feld eines Permanentmagneten.

Ein Rahmen mit Strom ist ein Analogon eines Rotors, ein stationärer Magnet ist ein Stator. Wird der Rahmen mit Strom beaufschlagt, dreht er sich senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes und friert in dieser Position ein. Wenn man einen Magneten zum Drehen bringt, Der Rahmen dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit, also synchron mit dem Magneten. Wir haben einen Synchron-Elektromotor. Aber unser Magnet ist ein Stator und per Definition bewegungslos. Wie bringt man das Magnetfeld eines stationären Stators zum Rotieren?

Ersetzen wir zunächst den Permanentmagneten durch eine stromdurchflossene Spule. Das ist die Wicklung unseres Stators. Wie aus derselben Schulphysik bekannt ist, erzeugt eine Spule mit Strom ein Magnetfeld. Letztere ist proportional zur Stärke des Stroms und die Polarität hängt von der Richtung des Stroms in der Spule ab. Wenn wir die Spule mit Wechselstrom beaufschlagen, entsteht ein Wechselfeld.

Das Magnetfeld ist eine Vektorgröße. Der Wechselstrom im Versorgungsnetz hat eine Sinusform.

Eine sehr klare Analogie mit einer Uhr wird uns helfen. Welche Vektoren rotieren ständig vor unseren Augen? Das sind die Uhrzeiger. Stellen wir uns vor, dass in der Ecke des Raumes eine Uhr hängt. Der Sekundenzeiger dreht sich eine volle Umdrehung pro Minute. Ein Pfeil ist ein Vektor mit einer Längeneinheit.

Der Schatten, den der Pfeil auf die Wand wirft, ändert sich als Sinus mit einer Periode von 1 Minute, und der Schatten, der auf den Boden geworfen wird, ändert sich als Kosinus. Oder eine um 90 Grad verschobene Sinusphase. Aber ein Vektor ist gleich der Summe seiner Projektionen. Mit anderen Worten: Der Pfeil ist gleich der Vektorsumme seiner Schatten.

Zweiphasen-Synchron-Elektromotor

Platzieren wir zwei Wicklungen im Winkel von 90 Grad, also senkrecht zueinander, auf dem Stator. Versorgen wir sie mit sinusförmigem Wechselstrom. Die Phasen der Ströme werden um 90 Grad verschoben.. Wir haben zwei zueinander senkrechte Vektoren, die sich nach einem Sinusgesetz mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad ändern. Der Summenvektor dreht sich im Uhrzeigersinn und macht pro Periode der Wechselstromfrequenz eine volle Umdrehung.

Wir haben einen zweiphasigen Synchron-Elektromotor. Woher bekomme ich die phasenverschobenen Ströme zur Versorgung der Wicklungen? Wahrscheinlich weiß nicht jeder, dass die Wechselstromverteilungsnetze ursprünglich zweiphasig waren. Und erst später, nicht ohne Kampf, wichen sie den dreiphasigen. Wenn wir nicht nachgegeben hätten, hätte unser zweiphasiger Elektromotor direkt an zwei Phasen angeschlossen werden können.

Aber Drehstromnetze gewannen, für die Drehstrom-Elektromotoren entwickelt wurden. Und zweiphasige Elektromotoren haben in Form von Kondensatormotoren ihre Anwendung in einphasigen Netzen gefunden.

Dreiphasen-Synchronmotor

Moderne Wechselstromverteilungsnetze sind nach einem Drehstromkreis aufgebaut.

• Wird sofort über das Netzwerk übertragen drei Sinuskurven mit Phasenverschiebung um ein Drittel der Periode oder 120 Grad relativ zueinander.
• Ein Dreiphasenmotor unterscheidet sich von einem Zweiphasenmotor dadurch, dass er nicht zwei, sondern drei um 120 Grad gedrehte Wicklungen am Stator hat.
• Drei an drei Phasen angeschlossene Spulen erzeugen ein insgesamt rotierendes Magnetfeld, das den Rotor dreht.

Dreiphasen-Asynchronmotor

Der Rotor eines Synchronmotors wird von einer Stromquelle mit Strom versorgt. Aus derselben Schulphysik wissen wir jedoch, dass durch ein magnetisches Wechselfeld ein Strom in einer Spule erzeugt werden kann. Sie können einfach die Enden der Spule mit dem Rotor kurzschließen. Sie können sogar nur eine Drehung belassen, wie in einem Rahmen. Und lassen Sie den Strom ein rotierendes Magnetfeld des Stators induzieren.

1. Im Moment des Starts steht der Rotor still und das Statorfeld dreht sich.
2. Das Feld im Rotorkreis ändert sich und induziert einen elektrischen Strom.
3. Der Rotor beginnt, das Statorfeld einzuholen. Aber es wird nie aufholen, da in diesem Fall der Strom nicht mehr darin induziert wird.
4. Bei einem Asynchronmotor dreht sich der Rotor immer langsamer als das Magnetfeld.
5. Der Geschwindigkeitsunterschied wird Schlupf genannt. Für den Anschluss eines Asynchronmotors ist keine Stromversorgung der Rotorwicklung erforderlich.

Synchron- und Asynchronmotoren haben ihre Vor- und Nachteile, Fakt ist jedoch, dass es sich bei den meisten Motoren, die heute in der Industrie eingesetzt werden, um Drehstrom-Asynchronmotoren handelt.

Einphasiger asynchroner Elektromotor

Wenn wir eine kurzgeschlossene Spule am Rotor und eine Spule am Stator belassen, erhalten wir ein erstaunliches Design – einen asynchronen Einphasenmotor.

Auf den ersten Blick scheint es, dass ein solcher Motor nicht funktionieren sollte. Schließlich fließt im Rotor kein Strom und das Statormagnetfeld dreht sich nicht. Wenn Sie den Rotor jedoch mit der Hand in eine beliebige Richtung drücken, springt der Motor an! Und es dreht sich in die Richtung, in die es beim Start geschoben wurde.

Der Betrieb dieses Motors lässt sich erklären, indem man sich das stationäre magnetische Wechselfeld des Stators als Summe zweier gegeneinander rotierender Felder vorstellt. Während der Rotor stillsteht, gleichen sich diese Felder gegenseitig aus, sodass ein einphasiger Asynchronmotor nicht von alleine starten kann. Wird der Rotor durch eine äußere Kraft in Bewegung gesetzt, dreht er sich parallel zu einem Vektor und in Richtung des anderen.

Ein vorbeiziehender Vektor zieht den Rotor mit sich, ein Gegenvektor bremst ihn ab.

Es kann gezeigt werden, dass aufgrund der Differenz zwischen Kopf- und Heckgeschwindigkeit der Einfluss des Heckvektors stärker ist und der Motor im asynchronen Modus arbeitet.

Anschlussplan

Der Anschluss von Lasten an ein Drehstromnetz ist über zwei Stromkreise – Stern und Dreieck – möglich. Bei einer Sternschaltung sind die Anfänge der Wicklungen miteinander und die Enden mit den Phasen verbunden. Beim Einschalten im Dreieck wird das Ende einer Wicklung mit dem Anfang der anderen verbunden.

Im Schema Es stellen sich Einschlüsse der Sternwicklungen heraus unter Phasenspannung 220 V., beim Einschalten durch Dreieck - unter linearer Spannung 380 V.

Beim Einschalten durch ein Dreieck entwickelt der Motor nicht nur mehr Leistung, sondern auch große Anlaufströme. Daher verwenden sie manchmal ein kombiniertes Schema – beginnend mit einem Stern und dann Übergang zu einem Dreieck.

Die Drehrichtung wird durch die Reihenfolge bestimmt, in der die Phasen angeschlossen werden. Um die Richtung zu ändern, genügt es, zwei beliebige Phasen zu vertauschen.

Anschluss an ein einphasiges Netzwerk

Ein Drehstrommotor kann an ein Einphasennetz angeschlossen werden, allerdings mit einem Leistungsverlust, wenn Schließen Sie eine der Wicklungen an durch einen Phasenschieberkondensator. Wenn der Motor jedoch auf diese Weise eingeschaltet wird, verliert er viele seiner Parameter, sodass dieser Modus nicht empfohlen wird.

220-Volt-Anschluss

Im Gegensatz zu einem Drehstrommotor ist ein Zweiphasenmotor zunächst für den Anschluss an ein Einphasennetz ausgelegt. Um eine Phasenverschiebung zwischen den Wicklungen zu erreichen, wird ein Arbeitskondensator zugeschaltet, weshalb Zweiphasenmotoren auch Kondensatormotoren genannt werden.

Die Kapazität des Arbeitskondensators wird anhand von Formeln für den Nennbetriebsmodus berechnet. Wenn der Modus jedoch beispielsweise vom Nennmodus abweicht, Beim Starten ist das Gleichgewicht der Wicklungen gestört. Um den Startmodus beim Anfahren und Beschleunigen sicherzustellen, ist parallel zum Arbeitskondensator ein zusätzlicher Startkondensator geschaltet, der bei Erreichen der Nenndrehzahl abgeschaltet werden muss.

So schalten Sie einen einphasigen Asynchronmotor ein

Wenn kein automatischer Start erforderlich ist, verfügt ein asynchroner Einphasenmotor über den einfachsten Schaltkreis. Ein Merkmal dieser Art ist die Unmöglichkeit eines automatischen Starts.

Für den automatischen Start wird wie bei einem zweiphasigen Elektromotor eine zweite Startwicklung verwendet. Die Anlaufwicklung wird nur zum Anlassen über den Anlaufkondensator angeschlossen und muss danach manuell oder automatisch abgeschaltet werden.

Hallo. Es ist schwierig, keine Informationen zu diesem Thema zu finden, aber ich werde versuchen, diesen Artikel so vollständig wie möglich zu gestalten. Wir werden über ein Thema wie den Anschlussplan für einen dreiphasigen 220-Volt-Motor und den Anschlussplan für einen dreiphasigen 380-Volt-Motor sprechen.

Lassen Sie uns zunächst ein wenig verstehen, was die drei Phasen sind und wofür sie benötigt werden. Im normalen Leben sind nur drei Phasen erforderlich, um die Verlegung von Drähten mit großem Querschnitt in der gesamten Wohnung oder im Haus zu vermeiden. Bei Motoren sind jedoch drei Phasen erforderlich, um ein kreisförmiges Magnetfeld und damit einen höheren Wirkungsgrad zu erzeugen. synchron und asynchron. Ganz grob ausgedrückt verfügen Synchronmotoren über ein großes Anlaufdrehmoment und die Fähigkeit zur stufenlosen Drehzahlregelung, sind jedoch aufwändiger in der Herstellung. Wo diese Eigenschaften nicht benötigt werden, haben sich Asynchronmotoren durchgesetzt. Das folgende Material eignet sich für beide Motortypen, ist jedoch eher für Asynchronmotoren relevant.

Was müssen Sie über den Motor wissen? Alle Motoren verfügen über Typenschilder mit Angaben zu den Hauptmerkmalen des Motors. Motoren werden in der Regel für zwei Spannungen gleichzeitig hergestellt. Wenn Sie jedoch einen Einspannungsmotor haben, können Sie ihn, wenn Sie es wirklich möchten, in einen Zweispannungsmotor umwandeln. Dies ist möglich aufgrund Designmerkmal. Alle Asynchronmotoren haben mindestens drei Wicklungen. Die Anfänge und Enden dieser Wicklungen werden in die BRNO-Box (Schalt- (oder Verteiler-)Einheit für den Anfang der Wicklungen) herausgeführt und in der Regel der Motorpass hineingesteckt:

Wenn der Motor zwei Spannungen hat, gibt es im BRNO sechs Klemmen. Wenn der Motor eine Spannung hat, gibt es drei Pins, und die restlichen Pins sind verbunden und befinden sich im Motor. Wir werden in diesem Artikel nicht darauf eingehen, wie wir sie von dort „bekommen“ können.

Welche Motoren passen also zu uns? Um einen Drehstrommotor mit 220 Volt einzuschalten, eignen sich nur solche mit einer Spannung von 220 Volt, nämlich 127/220 oder 220/380 Volt. Wie bereits erwähnt verfügt der Motor über drei unabhängige Wicklungen, die je nach Anschlussplan mit zwei Spannungen betrieben werden können. Diese Schemata werden „Dreieck“ und „Stern“ genannt:

Ich denke, es ist nicht einmal nötig zu erklären, warum sie so heißen. Es ist wichtig zu beachten, dass Wicklungen einen Anfang und ein Ende haben und es sich dabei nicht nur um Worte handelt. Wenn es beispielsweise bei einer Glühbirne keine Rolle spielt, wo die Phase angeschlossen wird und wo der Nullpunkt angeschlossen wird, kommt es bei falschem Anschluss zu einem „Kurzschluss“ des Magnetflusses im Motor. Der Motor wird nicht sofort durchbrennen, aber er dreht sich zumindest nicht, er verliert höchstens 33 % seiner Leistung, beginnt sehr heiß zu werden und brennt schließlich durch. Gleichzeitig gibt es keine klare Definition von „das ist der Anfang“ und „das ist das Ende“. Hier geht es eher um die Unidirektionalität der Wicklungen. Ich gebe Ihnen ein kleines Beispiel.

Stellen wir uns vor, wir hätten drei Röhren in einem bestimmten Gefäß. Nehmen wir die Anfänge dieser Röhren als Bezeichnungen mit Großbuchstaben (A1, B1, C1) und die Enden mit Kleinbuchstaben (a1, b1, c1). Wenn wir nun den Anfängen der Röhren Wasser zuführen, dann die Wasser dreht sich im Uhrzeigersinn, und wenn die Rohre bis zum Ende reichen, dann gegen den Uhrzeigersinn. Das Schlüsselwort hier ist „akzeptieren“. Das heißt, je nachdem, ob wir die drei unidirektionalen Anschlüsse der Wicklung als Anfang oder Ende bezeichnen, ändert sich nur die Drehrichtung.

Aber so sieht das Bild aus, wenn wir Anfang und Ende einer der Wicklungen verwechseln, oder besser gesagt nicht Anfang und Ende, sondern die Richtung der Wicklung. Diese Wicklung beginnt „gegen den Strom“ zu arbeiten. Daher spielt es keine Rolle, welchen Ausgang wir als Anfang und welchen als Ende bezeichnen. Es ist wichtig, dass beim Anlegen von Phasen an die Enden oder den Anfang der Wicklungen die von den Wicklungen erzeugten magnetischen Flüsse nicht geschlossen werden, d. Die Richtung der Wicklungen stimmt mit der Richtung der magnetischen Flüsse überein, die die Wicklungen erzeugen.

Idealerweise ist es für einen Drehstrommotor wünschenswert, drei Phasen zu verwenden, da der Anschluss eines Kondensators an ein einphasiges Netz zu einem Leistungsverlust von etwa 30 % führt.

So, jetzt direkt zum Üben. Wir schauen uns das Typenschild des Motors an. Wenn die Spannung am Motor 127/220 Volt beträgt, ist der Anschlussplan „Stern“, bei 220/380 – „Dreieck“. Wenn die Spannungen unterschiedlich sind, beispielsweise 380/660, ist ein solcher Motor nicht für den Anschluss des Motors an ein 220-Volt-Netz geeignet. Genauer gesagt kann ein Motor mit einer Spannung von 380/660 eingeschaltet werden, der Leistungsverlust beträgt hier jedoch bereits mehr als 70 %. In der Regel ist auf der Innenseite des BRNO-Kastendeckels angegeben, wie die Motorleitungen angeschlossen werden müssen, um zu erreichen das erforderliche Diagramm. Schauen Sie sich den Anschlussplan noch einmal genau an:

Was wir hier sehen: Beim Einschalten durch ein Dreieck wird eine Spannung von 220 Volt an eine Wicklung angelegt, und beim Einschalten durch einen Stern werden 380 Volt an zwei in Reihe geschaltete Wicklungen angelegt, was zu den gleichen 220 Volt pro führt Wicklung. Dadurch wird es möglich, zwei Spannungen gleichzeitig für einen Motor zu verwenden.

Es gibt zwei Methoden, einen Drehstrommotor an ein Einphasennetz anzuschließen.

1. Verwenden Sie einen Frequenzumrichter, der eine 220-Volt-Phase in drei 220-Volt-Phasen umwandelt (wir werden diese Methode in diesem Artikel nicht berücksichtigen).
2. Verwenden Sie Kondensatoren (wir werden diese Methode genauer betrachten).

Dafür brauchen wir Kondensatoren, aber nicht irgendwelche Kondensatoren, sondern mit einer Nennspannung von mindestens 300, am besten 350 Volt und höher. Das Schema ist sehr einfach.

Und das ist ein klareres Bild:

In der Regel werden zwei Kondensatoren (oder zwei Kondensatorsätze) verwendet, die üblicherweise als Anlauf und Betrieb bezeichnet werden. Der Startkondensator dient nur zum Starten und Beschleunigen des Motors, der Arbeitskondensator ist ständig eingeschaltet und dient der Bildung eines kreisförmigen Magnetfeldes. Um die Kapazität eines Kondensators zu berechnen, werden zwei Formeln verwendet:

Den Strom zur Berechnung entnehmen wir dem Typenschild des Motors:

Hier auf dem Typenschild sehen wir mehrere Fenster durch die Fraktion: Dreieck/Stern, 220/380V und 2,0/1,16A. Das heißt, wenn wir die Wicklungen in einem Dreiecksmuster verbinden (erster Wert des Bruchs), beträgt die Betriebsspannung des Motors 220 Volt und der Strom 2,0 Ampere. Es bleibt nur noch, es in die Formel einzusetzen:

Die Kapazität von Startkondensatoren wird in der Regel um das 2- bis 3-fache größer angenommen, alles hängt von der Belastung des Motors ab – je höher die Belastung, desto mehr Startkondensatoren müssen benötigt werden, damit der Motor läuft Start. Manchmal reichen Betriebskondensatoren aus, um zu starten. Dies geschieht jedoch normalerweise, wenn die Belastung der Motorwelle gering ist.

Am häufigsten wird an den Startkondensatoren ein Knopf angebracht, der im Moment des Startens gedrückt und nach dem Erhöhen der Drehzahl des Motors losgelassen wird. Die fortschrittlichsten Handwerker installieren halbautomatische Startsysteme, die auf einem Stromrelais oder einem Timer basieren.

Es gibt eine andere Möglichkeit, die Kapazität zu bestimmen, um einen Schaltplan für den Anschluss eines dreiphasigen 220-Volt-Motors zu erhalten. Dazu benötigen Sie zwei Voltmeter. Wie Sie sich erinnern, ist der Strom direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand. Der Motorwiderstand kann als Konstante betrachtet werden. Wenn wir also an den Motorwicklungen gleiche Spannungen anlegen, erhalten wir automatisch das erforderliche kreisförmige Feld. Das Diagramm sieht so aus:

Der Kern der Methode besteht, wie ich bereits sagte, darin, dass die Messwerte von Voltmeter V1 und Voltmeter V2 gleich sind. Erzielen Sie Gleichheit der Messwerte, indem Sie den Nennwert der Kapazität „C-Slave“ ändern.

Anschluss eines dreiphasigen 380-Volt-Motors

Hier gibt es überhaupt nichts Kompliziertes. Es gibt drei Phasen, es gibt drei Motorklemmen und einen Schalter. Der Nullpunkt (wo die drei Wicklungen verbunden sind, Anfang oder Ende – wie ich oben sagte, ist es absolut unwichtig, wie wir die Anschlüsse der Wicklungen nennen) beim Verbinden der Wicklungen mit einem Stern ist keine Verbindung mit dem Neutralleiter erforderlich Draht. Das heißt, um einen Drehstrommotor an ein dreiphasiges 380-Volt-Netz anzuschließen (wenn der Motor 220/380 ist), müssen Sie die Wicklungen sternförmig anschließen und dem Motor nur drei Drähte mit drei Phasen zuführen. Und wenn der Motor 380/660 Volt hat, ist das Wicklungsanschlussdiagramm ein Dreieck, aber es gibt definitiv keine Möglichkeit, den Neutralleiter anzuschließen.

Ändern der Drehrichtung einer Drehstrommotorwelle

Unabhängig davon, ob es sich um einen Kondensatorschaltkreis oder einen komplett dreiphasigen Schaltkreis handelt, müssen Sie zum Ändern der Wellendrehung zwei beliebige Wicklungen vertauschen. Mit anderen Worten: Tauschen Sie zwei beliebige Drähte aus.

Worauf ich näher eingehen möchte. Bei der Berechnung der Kapazität des Arbeitskondensators haben wir den Nennstrom des Motors verwendet. Vereinfacht gesagt fließt dieser Strom nur dann im Motor, wenn er voll belastet ist. Je weniger der Motor belastet wird, desto geringer ist der Strom, sodass die mit dieser Formel ermittelte Kapazität des Arbeitskondensators die MAXIMAL MÖGLICHE Kapazität für einen bestimmten Motor ist. Das Schlechte daran, die maximale Leistung für einen unterbelasteten Motor zu nutzen, ist, dass es zu einer erhöhten Erwärmung der Wicklungen kommt. Im Allgemeinen muss etwas geopfert werden: Eine kleine Kapazität ermöglicht es dem Motor nicht, die volle Leistung zu erreichen; eine große Kapazität führt bei Unterlast zu einer erhöhten Erwärmung. Normalerweise schlage ich in diesem Fall eine solche Lösung vor: Arbeitskondensatoren aus vier identischen Kondensatoren mit einem Schalter oder einem Satz Schalter herzustellen (je nachdem, welcher Schalter besser zugänglich ist). Nehmen wir an, wir haben eine Kapazität von 40 µF berechnet. Das bedeutet, dass wir für die Arbeit 4 Kondensatoren mit jeweils 10 μF (oder drei Kondensatoren mit 10, 10 und 20 μF) und je nach Belastung 10, 20, 30 oder 40 μF verwenden müssen.

Noch ein Punkt zu den Startkondensatoren. Kondensatoren für Wechselspannung sind deutlich teurer als Kondensatoren für Gleichspannung. Bei Gleichspannung in Wechselstromnetzen ist davon aufgrund der Explosionsgefahr der Kondensatoren dringend abzuraten. Für Motoren gibt es jedoch eine spezielle Serie von Anlasserkondensatoren, die speziell für den Einsatz als Anlasserkondensatoren konzipiert sind. Es ist auch verboten, Kondensatoren der Starter-Serie als Arbeitskondensatoren zu verwenden.

Abschließend muss noch darauf hingewiesen werden, dass es keinen Sinn macht, Idealwerte zu erreichen, da dies nur bei stabiler Belastung möglich ist, beispielsweise wenn der Motor als Motorhaube verwendet wird. Ein Fehler von 30-40 % ist normal. Mit anderen Worten: Kondensatoren müssen so ausgewählt werden, dass eine Leistungsreserve von 30-40 % vorhanden ist.

Einheimische „Kulibins“ verwenden alles, was sie in die Finger bekommen, für elektromechanische Bastelarbeiten. Bei der Auswahl eines Elektromotors stößt man meist auf dreiphasige Asynchronmotoren. Dieser Typ hat sich aufgrund seines gelungenen Designs, der guten Auswuchtung und Effizienz weit verbreitet.

Dies gilt insbesondere für leistungsstarke Industrieanlagen. Außerhalb eines Privathauses oder einer Wohnung gibt es mit der Drehstromversorgung keine Probleme. Wie organisiere ich den Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz, wenn Ihr Zähler über zwei Drähte verfügt?

Betrachten wir die Standardverbindungsoption

Drehstrommotor, hat drei Wicklungen im Winkel von 120°. An die Klemmenleiste werden drei Kontaktpaare ausgegeben. Die Verbindung kann auf zwei Arten organisiert werden:

Stern- und Dreieckschaltung

Jede Wicklung ist an einem Ende mit zwei anderen Wicklungen verbunden und bildet den sogenannten Neutralleiter. Die restlichen Enden werden an die drei Phasen angeschlossen. Somit werden jedem Wicklungspaar 380 Volt zugeführt:

Im Verteilerblock sind die Steckbrücken entsprechend angeschlossen, ein Vertauschen der Kontakte ist ausgeschlossen. Bei Wechselstrom gibt es kein Konzept der Polarität, daher spielt es keine Rolle, an welche Phase oder welches Kabel angelegt wird.

Bei dieser Methode wird das Ende jeder Wicklung mit dem nächsten verbunden, sodass ein geschlossener Kreis bzw. ein Dreieck entsteht. Jede Wicklung hat eine Spannung von 380 Volt.

Anschlussplan:

Dementsprechend sind die Jumper auf der Klemmleiste unterschiedlich installiert. Ähnlich wie bei der ersten Option gibt es keine Polarität als Klasse.

Jede Kontaktgruppe erhält zu unterschiedlichen Zeiten Strom, wobei dem Konzept der „Phasenverschiebung“ gefolgt wird. Daher zieht das Magnetfeld den Rotor kontinuierlich mit sich und erzeugt so ein kontinuierliches Drehmoment. So funktioniert der Motor mit seiner „nativen“ dreiphasigen Stromversorgung.

Was wäre, wenn Sie einen Motor in ausgezeichnetem Zustand erhalten hätten, ihn aber an ein einphasiges Netzwerk anschließen müssten? Seien Sie nicht verärgert, der Anschlussplan für einen Drehstrommotor wurde schon vor langer Zeit von Ingenieuren ausgearbeitet. Wir verraten Ihnen die Geheimnisse mehrerer beliebter Optionen.

Anschließen eines Drehstrommotors an ein 220-Volt-Netz (eine Phase)

Auf den ersten Blick unterscheidet sich der Betrieb eines Drehstrommotors bei Anschluss an eine Phase nicht vom korrekten Einschalten. Der Rotor dreht sich praktisch ohne Geschwindigkeitsverlust, es sind keine Ruckler oder Verlangsamungen zu beobachten.

Allerdings ist es mit einem solchen Netzteil nicht möglich, eine Standardleistung zu erreichen. Dies ist ein erzwungener Verlust, es gibt keine Möglichkeit, ihn zu beheben, man muss damit rechnen. Je nach Regelkreis liegt die Leistungsreduzierung zwischen 20 % und 50 %.

Gleichzeitig wird Strom genauso verbraucht, als ob Sie den gesamten Strom verbrauchen würden. Um die profitabelste Option auszuwählen, empfehlen wir Ihnen, sich damit vertraut zu machen auf verschiedene Weise:

Methode zum Schalten von Kondensatoren

Da wir dieselbe „Phasenverschiebung“ sicherstellen müssen, nutzen wir die natürlichen Fähigkeiten von Kondensatoren. Wir haben zwei Versorgungskabel; wir verbinden sie jeweils mit beiden Punkten des Standardklemmenblocks.

Es bleibt der dritte Kontakt übrig, der von einem der bereits angeschlossenen mit Strom versorgt wird. Und zwar nicht direkt (sonst dreht sich der Motor nicht), sondern über eine Kondensatorschaltung.
Es werden zwei Kondensatoren verwendet (sie werden Phasenverschiebung genannt).

Das obige Diagramm zeigt, dass ein Kondensator ständig eingeschaltet ist und der zweite über einen nicht selbsthaltenden Knopf. Das erste Element funktioniert, seine Aufgabe besteht darin, die Standardphasenverschiebung für die dritte Wicklung zu simulieren.

Der zweite Behälter ist für die erste Umdrehung des Rotors vorgesehen, dann dreht er sich durch Trägheit und fällt jedes Mal zwischen falschen „Phasen“. Der Startkondensator kann nicht ständig eingeschaltet bleiben, da dies zu Verwirrung im relativ geordneten Rotationsrhythmus führt.

bitte beachten Sie

Das obige Diagramm zum Anschluss eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz ist theoretisch. Für echte Arbeiten ist es notwendig, die Kapazitäten beider Elemente richtig zu berechnen und den Kondensatortyp auszuwählen.

Formel zur Berechnung des Arbeitskondensators:

• Bei Sternschaltung ist C=(2800*I)/U;
• Bei einer Dreiecksverbindung ist C=(4800*I)/U;

In einem dreiphasigen Netzwerk gibt es normalerweise 4 Drähte (3 Phasen und Null). Möglicherweise ist auch ein separates Erdungskabel vorhanden. Es gibt aber auch solche ohne Neutralleiter.

Wie ermitteln Sie die Spannung in Ihrem Netzwerk?
Ganz einfach. Dazu müssen Sie die Spannung zwischen den Phasen sowie zwischen Null und Phase messen.

In 220/380-V-Netzen beträgt die Spannung zwischen den Phasen (U1, U2 und U3) 380 V und die Spannung zwischen Null und Phase (U4, U5 und U6) beträgt 220 V.
In 380/660-V-Netzen beträgt die Spannung zwischen allen Phasen (U1, U2 und U3) 660 V und die Spannung zwischen Null und Phase (U4, U5 und U6) beträgt 380 V.

Mögliche Anschlusspläne für Elektromotorwicklungen

Asynchrone Elektromotoren haben drei Wicklungen, von denen jede einen Anfang und ein Ende hat und einer eigenen Phase entspricht. Wicklungsbezeichnungssysteme können variieren. In modernen Elektromotoren wurde ein System zur Bezeichnung der Wicklungen U, V und W eingeführt, und ihre Anschlüsse werden mit der Nummer 1 als Anfang der Wicklung und mit der Nummer 2 als Ende der Wicklung bezeichnet, d. h. die Wicklung U hat zwei Anschlüsse: U1 und U2, Wicklung V – V1 und V2 und Wicklung W – W1 und W2.

Allerdings sind noch alte Asynchronmotoren aus der Sowjetzeit mit dem alten sowjetischen Kennzeichnungssystem in Betrieb. In ihnen werden die Anfänge der Wicklungen mit C1, C2, C3 und die Enden mit C4, C5, C6 bezeichnet. Dies bedeutet, dass die erste Wicklung Anschlüsse C1 und C4 hat, die zweite - C2 und C5 und die dritte - C3 und C6.

Die Wicklungen von Drehstrom-Elektromotoren können zu zweit geschaltet werden verschiedene Schemata: Stern (Y) oder Dreieck (Δ).

Anschluss eines Elektromotors nach Sternschaltung

Der Name des Anschlussplans ist darauf zurückzuführen, dass er bei Anschluss der Wicklungen nach diesem Anschlussplan (siehe Abbildung rechts) optisch einem dreistrahligen Stern ähnelt.

Wie aus dem Anschlussplan des Elektromotors ersichtlich ist, sind alle drei Wicklungen an einem Ende miteinander verbunden. Bei dieser Verbindung (220/380-V-Netz) wird an jede Wicklung separat eine Spannung von 220 V und an zwei in Reihe geschalteten Wicklungen eine Spannung von 380 V angelegt.

Der Hauptvorteil des Anschlusses eines Elektromotors nach einer Sternschaltung sind die geringen Anlaufströme, da die Versorgungsspannung von 380 V (Phase-zu-Phase) im Gegensatz zur Dreieckschaltung von 2 Wicklungen gleichzeitig verbraucht wird. Allerdings ist bei einer solchen Verbindung die Leistung des angetriebenen Elektromotors begrenzt (hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen): Normalerweise werden relativ schwache Elektromotoren sternförmig eingeschaltet.

Anschluss eines Elektromotors nach Dreiecksdiagramm

Der Name dieses Schemas leitet sich auch von der Grafik ab (siehe rechtes Bild):

Wie aus dem Anschlussplan des Elektromotors – „Dreieck“ – ersichtlich ist, sind die Wicklungen in Reihe miteinander verbunden: Das Ende der ersten Wicklung ist mit dem Anfang der zweiten verbunden und so weiter.

Das heißt, an jede Wicklung wird eine Spannung von 380 V angelegt (bei Verwendung eines 220/380-V-Netzes). Dabei fließt mehr Strom durch die Wicklungen; Motoren größerer Leistung werden meist im Dreieck geschaltet als bei Sternschaltung (ab 7,5 kW).

Anschluss des Elektromotors an ein dreiphasiges 380-V-Netz

Die Reihenfolge der Aktionen ist wie folgt:

1. Lassen Sie uns zunächst herausfinden, für welche Spannung unser Netzwerk ausgelegt ist.
2. Als nächstes schauen wir uns das Schild an, das sich auf dem Elektromotor befindet. Es könnte so aussehen (Stern Y / Dreieck Δ):

(~1,220 V)

220V/380V (220/380, Δ / Y)

(~3, Y, 380V)

Motor für Drehstromnetz
(380V / 660V (Δ / Y, 380V / 660V)

3. Nachdem wir die Netzwerkparameter und die elektrischen Anschlussparameter des Elektromotors (Stern Y / Delta Δ) identifiziert haben, gehen wir zum physikalischen elektrischen Anschluss des Elektromotors über.
4. Um einen dreiphasigen Elektromotor einzuschalten, müssen Sie gleichzeitig Spannung an alle drei Phasen anlegen.
Ein ziemlich häufiger Grund für den Ausfall eines Elektromotors ist der Betrieb auf zwei Phasen. Dies kann auf einen defekten Anlasser oder auf ein Phasenungleichgewicht zurückzuführen sein (wenn die Spannung in einer der Phasen viel geringer ist als in den anderen beiden).
Es gibt zwei Möglichkeiten, den Elektromotor anzuschließen:
- Verwendung eines Leistungsschalters oder Motorschutzschalters

Im eingeschalteten Zustand versorgen diese Geräte alle drei Phasen gleichzeitig mit Spannung. Wir empfehlen den Einbau eines Motorschutzschalters der MS-Serie, da dieser exakt auf den Betriebsstrom des Elektromotors eingestellt werden kann und dessen Anstieg im Überlastfall feinfühlig überwacht. Dieses Gerät ermöglicht es im Moment des Startens, einige Zeit mit erhöhtem (Start-)Strom zu arbeiten, ohne den Motor abzustellen.
Ein herkömmlicher Leistungsschalter muss über dem Nennstrom des Elektromotors unter Berücksichtigung des Anlaufstroms (2-3 mal höher als der Nennstrom) installiert werden.
Eine solche Maschine kann den Motor nur im Falle eines Kurzschlusses oder einer Blockierung abstellen, was oft nicht den nötigen Schutz bietet.

Verwendung des Anlassers

Der Starter ist ein elektromechanischer Schütz, der jede Phase mit der entsprechenden Motorwicklung schließt.
Der Schützmechanismus wird von einem Elektromagneten (Solenoid) angetrieben.

Elektromagnetisches Startergerät:

Der Magnetstarter ist recht einfach aufgebaut und besteht aus folgenden Teilen:

(1) Elektromagnetspule
(2) Frühling
(3) Beweglicher Rahmen mit Kontakten (4) zum Anschluss von Netzstrom (oder Wicklungen)
(5) Festkontakte zum Anschluss der Elektromotorwicklungen (Stromversorgung).

Wenn die Spule mit Strom versorgt wird, senkt sich der Rahmen (3) mit den Kontakten (4) und schließt seine Kontakte mit den entsprechenden festen Kontakten (5).

Typisches Diagramm zum Anschluss eines Elektromotors über einen Anlasser:

Bei der Auswahl eines Starters sollten Sie auf die Versorgungsspannung der magnetischen Starterspule achten und diese entsprechend der Möglichkeit des Anschlusses an ein bestimmtes Netzwerk kaufen (wenn Sie beispielsweise nur 3 Drähte und ein 380-V-Netzwerk haben, dann die Die Spule sollte mit 380 V betrieben werden. Wenn Ihr Netzwerk 220/380 V beträgt, kann die Spule 220 V haben.

5. Überprüfen Sie, ob sich die Welle in die richtige Richtung dreht.
Wenn Sie die Drehrichtung der Welle des Elektromotors ändern müssen, müssen Sie lediglich zwei beliebige Phasen vertauschen. Dies ist besonders wichtig, wenn elektrische Kreiselpumpen angetrieben werden, die eine genau definierte Drehrichtung des Laufrads haben.

So schließen Sie einen Schwimmerschalter an eine Drehstrompumpe an

Aus all dem oben Gesagten wird deutlich, dass es sich um die Steuerung eines dreiphasigen Pumpenmotors handelt Automatikmodus Bei Verwendung eines Schwimmerschalters können Sie NICHT einfach eine Phase unterbrechen, wie dies bei Einphasenmotoren in einem Einphasennetz der Fall ist.

Der einfachste Weg ist die Verwendung eines Magnetstarters zur Automatisierung.
In diesem Fall reicht es aus, einen Schwimmerschalter in Reihe in den Stromversorgungskreis der Starterspule zu integrieren. Wenn der Schwimmer den Stromkreis schließt, wird der Stromkreis der Starterspule geschlossen und der Elektromotor eingeschaltet; wenn er sich öffnet, wird die Stromversorgung des Elektromotors abgeschaltet.

Anschluss des Elektromotors an ein einphasiges 220-V-Netz

Normalerweise werden für den Anschluss an ein einphasiges 220-V-Netz spezielle Motoren verwendet, die speziell für den Anschluss an ein solches Netz ausgelegt sind und bei deren Stromversorgung keine Probleme auftreten, weil Dazu muss lediglich ein Stecker (die meisten Haushaltspumpen sind mit einem Standard-Schuko-Stecker ausgestattet) in die Steckdose gesteckt werden

Manchmal ist es notwendig, einen Drehstrom-Elektromotor an ein 220-V-Netz anzuschließen (wenn beispielsweise die Installation eines Drehstromnetzes nicht möglich ist).

Die maximal mögliche Leistung eines Elektromotors, der an ein einphasiges 220-V-Netz angeschlossen werden kann, beträgt 2,2 kW.

Am einfachsten ist es, den Elektromotor über einen Frequenzumrichter anzuschließen, der für die Stromversorgung aus einem 220-V-Netz ausgelegt ist.

Es ist zu beachten, dass der 220-V-Frequenzumrichter am Ausgang 3 Phasen von 220 V erzeugt. Das heißt, Sie können nur einen Elektromotor daran anschließen, der über eine Versorgungsspannung von 220 V verfügt sechs Kontakte in einer Anschlussdose, deren Wicklungen sowohl im Stern als auch im Dreieck angeschlossen werden können). IN in diesem Fall Die Wicklungen müssen in einem Dreieck verbunden werden.

Noch einfacher ist es, einen Drehstrom-Elektromotor über einen Kondensator an ein 220-V-Netz anzuschließen, allerdings führt ein solcher Anschluss zu einem Verlust der Motorleistung von ca. 30 %. Die dritte Wicklung wird über einen Kondensator von jeder anderen mit Strom versorgt.

Wir werden diese Art der Verbindung nicht berücksichtigen, da diese Methode bei Pumpen nicht normal funktioniert (entweder springt der Motor beim Starten nicht an oder der Elektromotor überhitzt aufgrund eines Leistungsabfalls).

Verwendung eines Frequenzumrichters

Heutzutage hat jeder recht aktiv damit begonnen, Frequenzumrichter zur Steuerung der Drehzahl (U/min) eines Elektromotors einzusetzen.

Dadurch können Sie nicht nur Energie sparen (z. B. bei der Frequenzsteuerung von Pumpen zur Wasserversorgung), sondern auch die Versorgung von Verdrängerpumpen steuern und diese in Dosierpumpen (jede Pumpe mit Verdrängerprinzip) umwandeln.

Aber sehr oft, wenn es verwendet wird Frequenzumrichter Achten Sie nicht auf einige Nuancen ihrer Verwendung:

Die Frequenzanpassung ist ohne Änderung des Elektromotors innerhalb des Frequenzanpassungsbereichs +/- 30 % der Betriebsfrequenz (50 Hz) möglich.
- Wenn die Drehzahl über 65 Hz ansteigt, müssen die Lager durch verstärkte ersetzt werden (mit Hilfe eines Ausnahmezustands ist es jetzt möglich, die aktuelle Frequenz auf 400 Hz zu erhöhen, normale Lager fallen bei solchen Drehzahlen einfach auseinander ),
- Wenn die Drehzahl abnimmt, beginnt der eingebaute Lüfter des Elektromotors ineffizient zu arbeiten, was zu einer Überhitzung der Wicklungen führt.

Aufgrund der Tatsache, dass bei der Planung von Anlagen auf solche „Kleinigkeiten“ nicht geachtet wird, fallen Elektromotoren sehr häufig aus.

Für den Betrieb bei niedrigen Frequenzen ist es ZWINGEND, einen zusätzlichen Fremdlüfter für den Elektromotor zu installieren.

Anstelle der Lüfterabdeckung ist ein Fremdlüfter verbaut (siehe Foto). Selbst wenn in diesem Fall die Drehzahl der Hauptmotorwelle abnimmt,
Ein zusätzlicher Lüfter sorgt für eine zuverlässige Kühlung des Elektromotors.

Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Umrüstung von Elektromotoren für den Betrieb bei niedrigen Frequenzen.
Auf dem Foto sehen Sie Schraubenpumpen mit zusätzlichen Lüftern an Elektromotoren.

Diese Pumpen werden als Dosierpumpen in der Lebensmittelproduktion eingesetzt.

Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen hilft, den Elektromotor selbst richtig an das Netzwerk anzuschließen (oder zumindest zu verstehen, dass es sich hierbei nicht um einen Elektriker, sondern um einen „allgemeinen Spezialisten“ handelt).

Technischer Direktor
LLC „Pumpen Ampika“
Moiseev Yuri.