Расчет емкости конденсатора для однофазного электродвигателя: Расчёт ёмкости конденсатора онлайн / Калькулятор / Элек.ру — Концессии и государственно-частное партнерство в ЖКХ

Содержание

Как подобрать емкость конденсатора для однофазного двигателя

Если данных нет, то пусковой конденсатор типа МБГЧ, МБГО-2 на напряжение не ниже 450 В подбирается из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности асинхронного электродвигателя на напряжение 220 В. Если пусковую обмотку использовать в качестве постоянно включенной вспомогательной обмотки, то рабочая емкость конденсатора должна быть меньше емкости пускового конденсатора в 2. 2,5. 3 раза. Приэтом ток в вспомогательной обмотке не должен превышать длительно допустимый ток для диаметра провода из которого намотана эта обмотка. Иначе обмотка может сгореть. Как правило, расчетная емкость конденсаторов требует дополнительного подбора опытным путем. Ток контролируется амперметром.

См. устройство для управления однофазным асинхронным электродвигателем
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]

2. Однофазные асинхронные электродвигатели переменного тока с рабочим конденсатором.
В этих двигателях вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор.

Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструктивным исполнением электродвигателя.

Паспортные данные на 3 разных электродвигателя:
1.АИРЕ71А2 0,55кВт, 5А, С=16мкФ
2.RAE71B2 0,55кВт, 4,7А С=12мкФ
3.5AE90S4K 0,75кВт, 5А, С=30мкФ

Расчет конденсаторов для работы трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме

Для включения трехфазного электродвигателя (что такое электродвигатель ➠ ) в однофазную сеть обмотки статора могут быть соединены в звезду или треугольник.

Напряжение сети подводят к началам двух фаз. К началу третьей фазы и одному из зажимов сети присоединяют рабочий конденсатор 1 и отключаемый (пусковой) конденсатор 2, который необходим для увеличения пускового момента.

После пуска двигателя конденсатор 2 отключают.

Рабочую емкость конденсаторного двигателя для частоты 50 Гц определяют по формулам:

где Ср — рабочая емкость при номинальной нагрузке, мкФ;
Iном — номинальный ток фазы двигателя, А;
U — напряжение сети, В.

Нагрузка двигателя с конденсатором не должна превышать 65—85% номинальной мощности, указанной на щитке трехфазного двигателя.

Если пуск двигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость не требуется — рабочая емкость будет в то же время пусковой. В этом случае схема включения упрощается.

При пуске двигателя под нагрузкой, близкой к номинальному моменту необходимо иметь пусковую емкость Сп = (2,5 ÷ 3) Ср .

Выбор конденсаторов по номинальному напряжению производят по соотношениям:

где Uк и U — напряжения на конденсаторе и в сети.

Основные технические данные некоторых конденсаторов приведены в таблице.

Если трехфазный электродвигатель, включенный в однофазную сеть, не достигает номинальной частоты вращения, а застревает на малой скорости, следует увеличить сопротивление клетки ротора проточкой короткозамыкающих колец или увеличить воздушный зазор шлифовкой ротора на 15—20%.

В том случае, если конденсаторы отсутствуют, можно использовать резисторы, которые включаются по тем же схемам, что и при конденсаторном пуске. Резисторы включаются вместо пусковых конденсаторов (рабочие конденсаторы отсутствуют).

Сопротивление (Ом) резистора может быть определено по формуле

где R — сопротивление резистора;
κ и I — кратность пускового тока и линейный ток в трехфазном режиме.

Пример расчета рабочей емкости конденсатора для двигателя

Определить рабочую емкость для двигателя АО 31/2, 0.6 кВт, 127/220 В, 4.2/2.4 А, если двигатель включен по схеме, изображенной на рис. а, а напряжение сети равно 220 В. Пуск двигателя без нагрузки.

1. Рабочая емкость

2. Напряжение на конденсаторе при выбранной схеме

По таблице выбираем три конденсатора МБГО-2 по 10 мкФ каждый с рабочим напряжением 300 В. Конденсаторы включать параллельно.

Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.

Видео о том, как подключить электродвигатель на 220 вольт:

Помощь студентам

Однофазный асинхронный двигатель, схема подключения и запуска

Работа асинхронных электрических двигателей основывается на создании вращающегося магнитного поля, приводящего в движение вал.

Ключевым моментом является пространственное и временное смещение обмоток статора по отношению друг к другу. В однофазных асинхронных электродвигателях для создания необходимого сдвига по фазе используется последовательное включение в цепь фазозамещающего элемента, такого как, например, конденсатор.

Отличие от трехфазных двигателей

Использование асинхронных электродвигателей в чистом виде при стандартном подключении возможно только в трехфазных сетях с напряжением в 380 вольт, которые используются, как правило, в промышленности, производственных цехах и других помещениях с мощным оборудованием и большим энергопотреблением. В конструкции таких машин питающие фазы создают на каждой обмотке магнитные поля со смещением по времени и расположению (120˚ относительно друг друга), в результате чего возникает результирующее магнитное поле. Его вращение приводит в движение ротор.

Однако нередко возникает необходимость подключения асинхронного двигателя в однофазную бытовую сеть с напряжением в 220 вольт (например в стиральных машинах). Если для подключения асинхронного двигателя будет использована не трехфазная сеть, а бытовая однофазная (то есть запитать через одну обмотку), он не заработает. Причиной тому переменный синусоидальный ток, протекающий через цепь. Он создает на обмотке пульсирующее поле, которое никак не может вращаться и, соответственно, двигать ротор. Для того, чтобы включить однофазный асинхронный двигатель необходимо:

добавить на статор еще одну обмотку, расположив ее под 90˚ углом от той, к которой подключена фаза.
для фазового смещения включить в цепь дополнительной обмотки фазосдвигающий элемент, которым чаще всего служит конденсатор.

Редко для сдвига по фазе создается бифилярная катушка. Для этого несколько витков пусковой обмотки мотаются в обратную сторону. Это лишь один из вариантов бифиляров, которые имеют несколько другую сферу применения, поэтому, чтобы изучить их принцип действия, следует обратиться к отдельной статье.

После подключения двух обмоток такой двигатель с конструкционной точки зрения является двухфазным, однако его принято называть однофазным из-за того что в качестве рабочей выступает лишь одна из них.

Схема подключения коллекторного электродвигателя в 220В

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя (схема звезда)

Как это работает

Пуск двигателя с двумя расположенными подобным образом обмотками приведет к созданию токов на короткозамкнутом роторе и кругового магнитного поля в пространстве двигателя. В результате их взаимодействия между собой ротор приводится в движение. Контроль показателей пускового тока в таких двигателях осуществляется частотным преобразователем.

В реальных условиях для этого необходимо запустить двигатель с помощью пусковой обмотки (для смещения по фазе), а потом разорвать цепь, идущую через конденсатор. Несмотря на то, что поле на рабочей фазе пульсирующее, оно движется относительно ротора и, следовательно, наводит электродвижущую силу, свой магнитный поток и силу тока.

Основные схемы подключения

В качестве фазозамещающего элемента для подключения однофазного асинхронного двигателя можно использовать разные электромеханические элементы (катушка индуктивности, активный резистор и др.), однако конденсатор обеспечивает наилучший пусковой эффект, благодаря чему и применяется для этого чаще всего.

однофазный асинхронный двигатель и конденсатор

Различают три основные способа запуска однофазного асинхронного двигателя через:

рабочий;
пусковой;
рабочий и пусковой конденсатор.

В большинстве случаев применяется схема с пусковым конденсатором. Это связано с тем, что она используется как пускатель и работает только во время включения двигателя. Дальнейшее вращение ротора обеспечивается за счет пульсирующего магнитного поля рабочей фазы, как уже было описано в предыдущем абзаце. Для замыкания цепи пусковой цепи зачастую используют реле или кнопку.

Поскольку обмотка пусковой фазы используется кратковременно, она не рассчитана на большие нагрузки, и изготавливается из более тонкой проволоки. Для предотвращения выхода её из строя в конструкцию двигателей включают термореле (размыкает цепь после нагрева до установленной температуры) или центробежный выключатель (отключает пусковую обмотку после разгона вала двигателя).

Таким путем достигаются отличные пусковые характеристики. Однако данная схема обладает одним существенным недостатком – магнитное поле внутри двигателя, подключенного к однофазной сети, имеет не круговую, а эллиптическую форму. Это увеличивает потери при преобразовании электрической энергии в механическую и, как следствие, снижает КПД.

Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя. В данном случае конденсатор позволяет компенсировать потери энергии, что приводит к закономерному увеличению КПД. Однако в пользу эффективности проходится жертвовать пусковыми характеристиками.

Для работы схемы необходимо подбирать элемент с определенной ёмкостью, рассчитанной с учетом тока нагрузки. Неподходящий по емкости конденсатор приведет к тому, что вращающееся магнитное поле будет принимать эллиптическую форму.

Своеобразной «золотой серединой» является схема подключения с использованием обоих конденсаторов – и пускового, и рабочего. При подключении двигателя таким способом его пусковые и рабочие характеристики принимают средние значения относительно описанных выше схем.

На практике для приборов, требующих создания сильного пускового момента используется первая схема с соответствующим конденсатором, а в обратной ситуации – вторая, с рабочим.

Другие способы

При рассмотрении методов подключения однофазных асинхронных двигателей нельзя обойти внимание два способа, конструктивно отличающихся от схем для подключения через конденсатор.

С экранированными полюсами и расщепленной фазой

В конструкции такого двигателя используется короткозамкнутая дополнительная обмотка, а на статоре присутствуют два полюса. Аксиальный паз делит каждый из них на две несимметричные половины, на меньшей из которых располагается короткозамкнутый виток.

После включения двигателя в электрическую сеть пульсирующий магнитный поток разделяется на 2 части. Одна из них движется через экранированную часть полюса. В результате получается два разнонаправленных потока с отличной от основного поля скоростью вращения. Благодаря индуктивности появляется электродвижущая сила и сдвиг магнитных потоков по фазе и времени.

Витки короткозамкнутой обмотки приводят к существенным потерям энергии, что и является главным недостатком схемы, однако она относительно часто используется в климатических и нагревательных приборах с вентилятором.

С асимметричным магнитопроводом статора

Особенностью двигателей с данной конструкцией заключается в несимметричной форме сердечника, из-за чего появляются явно выраженные полюса. Для работы схемы необходим короткозамкнутый ротор и обмотка в виде беличьей клетки. Характерным отличием этой конструкции является отсутствие необходимости в фазовом смещении. Улучшенный пуск двигателя осуществляется благодаря оснащению его магнитными шунтами.

Среди недостатков этих моделей асинхронных электродвигателей выделяют низкий КПД, слабый пусковой момент, отсутствие реверса и сложность обслуживания магнитных шунтов. Но, несмотря на это, они имеют широкое применение в производстве бытовой техники.

Подбор конденсатора

Перед тем как подключить однофазный электродвигатель, необходимо произвести расчет необходимой ёмкости конденсатора. Это можно сделать самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькуляторами. Как правило, для рабочего конденсатора на 1 кВт мощности должно приходиться примерно 0,7-0,8 мкФ емкости, и около 1,7-2 мкФ – для пускового. Стоит отметить, что напряжение последнего должно составлять не менее 400 В. Эта необходимость обусловлена возникновением 300-600 вольтного всплеска напряжения при старте и останове двигателя.

Керамический и электролитический конденсатор

Ввиду своих функциональных особенностей однофазные электродвигатели находят широкое применение в бытовой технике: пылесосах, холодильниках, газонокосилках и других приборов, для работы которых достаточно частоты вращения двигателя до 3000 об/мин. Большей скорости, при подключении к стандартной сети с частотой тока в 50 Гц, невозможно. Для развития большей скорости используют коллекторные однофазные двигатели.

Поделиться с друзьями:

Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

Выход из строя конденсаторов в цепи компрессора кондиционеров случается не так уж и редко. А зачем вообще нужен конденсатор и для чего он там стоит?

Бытовые кондиционеры небольшой мощности в основном питаются от однофазной сети 220 В. Самые распространённые двигатели которые применяют в кондиционерах такой мощности- асинхронные со вспомогательной обмоткой, их называют двухфазные электродвигатели или конденсаторные .

В таких двигателях две обмотки намотаны так, что их магнитные полюсы расположены под углом 90 град. Эти обмотки отличаются друг от друга количеством витков и номинальными токами, ну соответственно и внутренним сопротивлением. Но при этом они рассчитаны так что при работе они имеют одинаковую мощность.

В цепь одной из этих обмоток, её производители обозначают как стартовую(пусковую), включают рабочий конденсатор, который постоянно находится в цепи. Этот конденсатор ещё называют фазосдвигающим, так как он сдвигает фазу и создаёт круговое вращающееся магнитное поле. Рабочая или основная обмотка подключена напрямую к сети.

Схема подключения пускового и рабочего конденсатора

Рабочий конденсатор постоянно включён в цепь обмотки через него протекает ток равный току в рабочей обмотке. Пусковой конденсатор подключается на время запуска компрессора — не более 3 секунд (в современных кондиционерах используется только рабочий конденсатор, пусковой не используется)

Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора

Расчёт сводится к подбору такой емкости, чтобы при номинальной нагрузке было обеспечено круговое магнитное поле, так как при значении ниже или выше номинального магнитное поле изменяет форму на эллиптическое, а это ухудшает рабочие характеристки двигателя и снижает пусковой момент. В инженерных справочниках приведена формула для расчёта ёмкости конденсатора:

I и sinφ –ток и сдвиг фаз между напряжением и током в цепи при вращающемся магнтном поле без конденсатора

f- частота переменного тока

U – напряжение питания

n- коэффициент трансформации обмоток. определяется как соотношение витков обмоток с конденсатором и без него.

Напряжение на конденсаторе рассчитывается по формуле

U_c -рабочее напряжение конденсатора

U — напряжение питания двигателя

n — коэффициент трансформации обмоток

Из формулы видно, что рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора выше напряжения питания двигателя.

В пособиях по расчёту приводят приближённое вычисление – 70-80 мкФ ёмкости конденсатора на 1 кВт мощности электродвигателя, а номинал напряжения конденсатора для сети 220 В обычно ставят — 450 В.

Также параллельно к рабочему конденсатору подключают пусковой конденсатор на время пуска, примерно на три секунды, после чего срабатывает реле и отключает пусковой конденсатор. В настоящее время в кондиционерах схемы с дополнительным пусковым конденсатором не применяют.

В более мощных кондиционерах используют компрессоры с трёхфазными асинхронными двигателями, пусковые и рабочие конденсаторы для таких двигателей не требуются.

При подключении асинхронного трехфазного электродвигателя на 380 В в однофазную сеть на 220 В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, точнее двух конденсаторов — рабочего и пускового конденсатора. Онлайн калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя в конце статьи.

Как подключить асинхронный двигатель?

Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).

На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.

Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.

Пусковой конденсатор

Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2.5, в данном калькуляторе используется 2.5.

При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?

Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).

Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.

Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель) — Help for engineer

Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель)

Однофазный асинхронный двигатель

Обмотка статора однофазного асинхронного двигателя занимает приблизительно 2/3 окружности, именно по этой причине его мощность на 1/3 меньше мощности трехфазного двигателя таких же габаритов.

Ток, протекая по обмотке статора, создает пульсирующее магнитное поле, которое можно представить как два поля, вращающиеся в разных направлениях. Поле, которое вращается в направлении ротора называется прямым полем, а второе – обратным. Они воздействуют на ротор и создают соответствующие моменты (М_пр и М_обр).

По причине разных направлений вращения эти электрические машины не могут самостоятельно совершить пуск, так как при неподвижном роторе, то есть при S=1, пусковой момент, он же М_рез, равен нолю (смотри Рисунок 1). Однако, если придать движение ротору, то прямой и обратный моменты не будут равны и двигатель продолжит вращение в том же направлении (ток, протекающий по обмотке ротора будет оказывать размагничивающее действие и при этом будет ослабляться обратное поле).

Рисунок 1 — Зависимость механических характеристик от прямого и обратного вращающих полей

Пуск двигателя с помощью пусковых устройств

Для того чтоб запустить однофазный асинхронный двигатель применяют устройства для пуска двигателя:

— Конденсатор – C;

— Резистор – R.

Пуск трехфазных асинхронных двигателей осуществляется более простым способом из-за уже имеющегося в сети сдвига фаз на 120 электрических градусов

Для получения пускового момента используют пусковую обмотку статора, которая по отношению к рабочей обмотке сдвинута на 90 электрических градусов. Применяют фазосдвигающие элементы, которые подключают к пусковой обмотке. Эта обмотка работает, обычно, около 3 первых секунд, после чего принудительно отключается вручную или с помощью автоматов. По этой причине ее изготовляют из провода меньшего сечения и с меньшим количеством витков по сравнению с рабочей обмоткой.

Пуск при помощи резистора производится при малых необходимых пусковых моментах, то есть если нагрузка на валу незначительна. Рисунок 2 иллюстрирует применение пускового а) конденсатора и б) резистора; где Р – рабочая обмотка, П – пусковая обмотка.

Рисунок 2 – Схема подключения однофазного асинхронного двигателя

Двухфазные асинхронные двигатели

Наличие конденсатора значительно улучшает характеристики двигателя, по этой причине используются двухфазные асинхронные двигатели. В них две обмотки являются рабочими, в одну из них вводится конденсатор для смещения угла между фазами на 90 градусов и создания кругового магнитного поля. Такие двигатели называют конденсаторными.

Расчет емкости конденсатора для двигателя:

Емкость такого конденсатора определяется по формуле:

где – ток, протекающий в обмотке статора,

sinφ₁ – сдвиг фаз между напряжение и током без конденсатора,

f– частота питающей сети,

U – напряжение сети,

n – коэффициент трансформации.

Где и k_об1,_{k_об2— обмоточные коэффициенты,}

W₁, W₂, — количество витков обмоток статора и ротора.

Напряжение на зажимах конденсатора выше чем напряжение сети и определяется следующей формулой:

Для повышения пусковых характеристик Существуют двигатели в одну обмотку которых ставятся два конденсатора, один из которых пусковой, второй – рабочий. Пусковой конденсатор обычно имеет емкость в разы большую чем рабочий. При этом пусковой отключается при достижении 70-80% номинальной скорости электрической машины.

Рисунок 3 – Пример подключения пары конденсаторов (конденсаторный двигатель)

Преимущества и недостатки конденсаторных двигателей

Недостатки по сравнению с трехфазным двигателем:

— Меньшая мощность;

— Увеличенное скольжение при номинальном режиме;

— Скорость вращения вала при холостом ходу ниже;

— Пониженная кратность пускового момента;

— Повышенная кратность пускового тока.

Преимущества:

— Имеют высокую эксплуатационную надежность;

— Не требуют трехфазного источника тока.

Недостаточно прав для комментирования

Как подключить однофазный электродвигатель через конденсатор

В технике нередко используются двигатели асинхронного типа. Такие агрегаты отличаются простотой, хорошими характеристиками, малым уровнем шума, легкостью эксплуатации. Для того, чтобы асинхронный двигатель вращался, необходимо наличие вращающегося магнитного поля.

Такое поле легко создается при наличии трехфазной сети. В этом случае в статоре двигателя достаточно расположить три обмотки, размещенные под углом 120 градусов друг от друга и подключить к ним соответствующее напряжение. И круговое вращающееся поле начнет вращать статор.

Однако бытовые приборы обычно используются в домах, в которых чаще всего имеется только однофазная электрическая сеть. В этом случае обычно применяются однофазные двигатели асинхронного типа.

Почему применяют запуск однофазного двигателя через конденсатор?

Если на статоре двигателя поместить одну обмотку, то при протекании переменного синусоидального тока в ней образуется пульсирующее магнитное поле. Но это поле не сможет заставить ротор вращаться. Чтобы запустить двигатель надо:

на статоре разместить дополнительную обмотку под углом около 90° относительно рабочей обмотки;
последовательно с дополнительной обмоткой включить фазосдвигающий элемент, например, конденсатор.

[attention type=yellow]В этом случае в двигателе возникнет круговое магнитное поле, а в короткозамкнутом роторе возникнут токи. [/attention]Взаимодействие токов и поля статора приведет к вращению ротора. Стоит напомнить, что для регулировки пусковых токов — контроль и ограничение их величины — используют частотный преобразователь для асинхронных двигателей.

Варианты схем включения — какой метод выбрать?

В зависимости от способа подключения конденсатора к двигателю различают такие схемы с:

пусковым,
рабочим,
пусковым и рабочим конденсаторами.

Наиболее распространенной методом является схема с пусковым конденсатором.

В этом случае конденсатор и пусковая обмотка включаются только на момент старта двигателя. Это связано со свойством продолжения агрегатом своего вращения даже после отключения дополнительной обмотки. Для такого включения чаще всего используется кнопка или реле.

Поскольку пуск однофазного двигателя с конденсатором происходит довольно быстро, то дополнительная обмотка работает небольшое время. Это позволяет для экономии выполнять ее из провода с меньшим сечением, нежели основная обмотка. Для предупреждения перегрева дополнительной обмотки в схему часто добавляют центробежный выключатель или термореле. Эти устройства отключают её при наборе двигателем определенной скорости или при сильном нагреве.

[attention type=red]Схема с пусковым конденсатором имеет хорошие пусковые характеристики двигателя. Но рабочие характеристики при таком включении ухудшаются. [/attention]Это связано с принципом работы асинхронного двигателя, когда вращающееся поле является не круговым, а эллиптическим. В результате этого искажения поля возрастают потери и падает КПД.

[blockquote_gray]Есть несколько вариантов подключения асинхронных двигателей под рабочее напряжение. Соединение звездой и треугольником (а также комбинированный способ) имеют свои преимущества и недостатки. Выбранный метод включения влияет на пусковые характеристики агрегата и его рабочую мощность.

Принцип действия магнитного пускателя основан на возникновении магнитного поля при прохождении электричества через втягивающую катушку. Подробнее об управлении двигателем с реверсированием и без читайте в отдельной статье.[/blockquote_gray]

Более хорошие рабочие характеристики можно получить при использовании схемы с рабочим конденсатором.

В этой схеме конденсатор после запуска двигателя не отключается. Правильным подбором конденсатора для однофазного двигателя можно компенсировать искажение поля и повысить КПД агрегата. Но для такой схемы ухудшаются пусковые характеристики. [attention type=green]Необходимо также учитывать, что выбор величины емкости конденсатора для однофазного двигателя производится под определенный ток нагрузки. [/attention]При изменении тока относительно расчетного значения поле будет переходить от круговой к эллиптической форме и характеристики агрегата ухудшатся. В принципе, для обеспечения хороших характеристик необходимо при изменении нагрузки двигателя менять величину емкости конденсатора. Но это может слишком усложнить схему включения.

Компромиссным решением является выбор схемы с пусковым и рабочим конденсаторами. Для такой схемы рабочие и пусковые характеристики будут средними по сравнению с рассмотренными ранее схемами.

В общем, если при подключении однофазного двигателя через конденсатор требуется большой пусковой момент, то выбирается схема с пусковым элементом, а при отсутствии такой необходимости – с рабочим.

Подключение конденсаторов для запуска однофазных электродвигателей

Перед подключением к двигателю можно проверить конденсатор мультиметром на работоспособность.

При выборе схемы у пользователя всегда есть возможность выбрать именно ту схему, которая ему подходит. Обычно все выводы обмоток и выводы конденсаторов выведены в клеммную коробку двигателя.

[blockquote_gray]Чтобы установить скрытую проводку в деревянном доме, необходимо кроме обладания определенными знаниями оценить все плюсы и минусы данного вида энергоснабжения помещений.

Наличие трехжильной проводки в частном доме предполагает использование системы заземления, которую можно сделать своими руками. Как заменить электропроводку в квартире по типовым схемам, можно узнать здесь.
[/blockquote_gray]
При необходимости модернизировать схему или самостоятельно сделать расчет конденсатора для однофазного двигателя можно, исходя из того, что на каждый киловатт мощности агрегата требуется емкость в 0,7 — 0,8 мкФ для рабочего типа и в два с половиной раза большая емкость для пускового. [attention type=yellow]При выборе конденсатора необходимо учитывать, что пусковой должен иметь рабочее напряжение не меньше 400 В. [/attention]Это связано с тем, что при пуске и остановке двигателя в электрической цепи из-за наличия ЭДС самоиндукции возникает всплеск напряжения, достигающий 300-600 В.

Выводы:

Однофазный асинхронный двигатель широко используется в бытовых приборах.
Для запуска такого агрегата необходима дополнительная (пусковая) обмотка и фазосдвигающий элемент — конденсатор.
Существуют различные схемы подключения однофазного электродвигателя через конденсатор.
Если надо иметь больший пусковой момент, то используется схема с пусковым конденсатором, при необходимости получения хороших рабочих характеристик двигателя используется схема с рабочим конденсатором.

Подробное видео о том, как подключить однофазный двигатель через конденсатор

Как подобрать емкость конденсатора для подключения двигателя

Как подобрать емкость конденсатора для двигателя

Содержание статьи:

При подключении электродвигателя к сети 220 Вольт не обойтись без конденсатора. Этот маленький элемент электрической цепи служит для уменьшения времени входа мотора в рабочий режим (пусковой конденсатор).

Кроме пусковых, существуют и так называемые рабочие конденсаторы, которые постоянно задействованы во время работы двигателя. Основной задачей рабочих конденсаторов является обеспечение оптимальной нагрузочной способности двигателя.

Состоит конденсатор из нескольких пластин, которые защищены диэлектриком. Основная функция конденсаторов — это накопление и отдача электрической энергии. Как подобрать конденсатор для запуска электродвигателя? Что при этом нужно учитывать? Именно об этом вы и сможете узнать в данной статье строительного журнала samastroyka.ru.

Виды конденсаторов

Итак, конденсатор служит для накопления электрического заряда с последующей его отдачей в цепь. Конденсаторы бывают полярные, неполярные и электролитические, другое название «оксидные».

Для подключения электродвигателей в сеть переменного тока, полярные конденсаторы использовать нельзя. Из-за быстрого разрушения диэлектрика внутри, произойдёт замыкание, и такие конденсаторы очень быстро выйдут из строя.

Этого не произойдёт, если подключить к двигателю неполярный конденсатор. Обкладки неполярных конденсаторов одинаково взаимодействуют, как с источником, так и с диэлектриком.

Электролитические конденсаторы имеют внутри вместо пластин тонкую оксидную плёнку. Зачастую именно их и используют для подключения электродвигателей низкой частоты, поскольку максимально возможная ёмкость электролитических конденсаторов составляет 100000 мкФ.

Подбор конденсатора для трехфазного двигателя

Подбор емкости рабочего конденсатора для трехфазного двигателя осуществляется по следующей формуле: Сраб.=k*Iф / U сети.

k — это коэффициент, значение которого зависит от схемы подключения трехфазного электродвигателя. 4800 по схеме «треугольник» и 2800 по схеме «звезда»;
Iф — обозначает номинальный ток статора. Узнать номинальный ток статора можно на корпусе электродвигателя или посредством специальных клещей;
U сети — сетевое напряжение 220 вольт.

Зная все вышеперечисленные параметры можно точно рассчитать емкость рабочего конденсатора в мкФ для электродвигателя. Есть и более простой способ расчёта емкости конденсаторов. Здесь действует правило: на 100 Вт мощности двигателя, берётся примерно 7 мкФ конденсаторной емкости.

Совсем по-другому обстоят дела с подбором пускового конденсатора в электродвигатель. Пусковой конденсатор работает очень непродолжительное время, всего лишь около 3 сек. в момент пуска двигателя. Основной задачей пускового конденсатора, является вывести ротор на номинальный уровень частоты вращения.

Подбирается пусковой конденсатор исходя из следующих параметров:

Емкость пускового конденсатора должна быть в 2,5-3 раза больше, чем емкость рабочего конденсатора;
Рабочее напряжение пускового конденсатора должно превышать сетевое, не менее чем в 1,5 раз.

Таким образом, зная все вышеперечисленные параметры, не составит особого труда подобрать рабочий и пусковой конденсатор для электродвигателя.

Как рассчитать емкость конденсатора для однофазного двигателя

При выборе и подключении конденсатора к однофазному двигателю, многое зависит от того, в каком именно режиме будет работать двигатель:

При подключении пускового конденсатора и дополнительной обмотки электродвигателя, емкость конденсатора рассчитывается по следующему принципу: 70 мкФ на 1000 Вт мощности двигателя;
Общая ёмкость рабочего и пускового конденсаторов должна рассчитываться так: 1 мкФ на 100 Вт мощности. В этом случае рабочий конденсатор остаётся включённым во время работы электродвигателя.

Теперь что касается рабочего напряжения конденсаторов для подключения однофазного электродвигателя. В большинстве случае вполне хватит конденсатора с напряжением от 450 Вольт. Тем не менее, если было замечено, что электродвигатель сильно греется в процессе работы, то следует уменьшить ёмкость рабочего конденсатора.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Расчет емкости для двигателя

Чтобы подключить асинхронный электродвигатель трехфазного типа к однофазной сети на напряжение 220 В, необходимо создать условия для сдвига фаз на обмотках статора двигателя. Сдвиг фаз сформирует имитацию кругового вращающегося магнитного поля, заставляющего вращаться вал ротора двигателя. Конденсатор даёт току «запас» в π/2=90° относительно напряжения, и это создаёт дополнительный момент вращения ротора.

При подключении двигателя к сети используют два подключенных параллельно конденсатора – пусковой и рабочий. Данный калькулятор позволяет рассчитать ёмкость этих конденсаторов, ёмкость пускового конденсатора берется из расчёта 2,5 емкости рабочего конденсатора.

Для получения необходимых значений ёмкости, заполните поля формы ниже. Тип соединения обмоток двигателя, мощность двигателя, КПД и коэффициент мощности обозначены на шильдике электродвигателя. Способ соединения обмоток зависит от напряжения сети, к которой выполняется подключение: 220 В – «треугольник», когда концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение; 380 В – «звезда», при котором концы одной обмотки соединены с началом другой.

Расчет емкости фазосдвигающего конденсатора

для трехфазного асинхронного двигателя в бытовой однофазной сети

Рабочий и пусковой конденсаторы включаются в цепь параллельно, во время пуска работают одновременно, затем пусковой отключают. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора (в 2-3 раза выше емкости рабочего).

Двигатель, имеющий маркировку 220/380 и Δ/Y включается в однофазную сеть 220В по схеме треугольник, по схеме звезда в сети 220В такой двигатель будет терять в мощности троекратно и сильно греться.

При соединении конденсаторов параллельно их емкость суммируется. При соединении конденсаторов последовательно, рабочее напряжение в цепи будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов, а емкость вычисляется по формуле: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + . + 1/Cn. Рабочее напряжение в цепи конденсаторов должно быть минимум в полтора раза выше напряжения сети (то есть не менее 330В в сети 220В). Таким образом, два конденсатора на 200 мкф с рабочим напряжением 200В дадут при последовательном соединении емкость 100 мкф и допустимое рабочее напряжение 400В. При параллельном соединении емкость будет 400 мкф и рабочее напряжение 200В (самое низкое значение допустимого напряжения из всего набора конденсаторов в цепи). Необходимые конденсаторы представлены в сетевых магазинах в разделе пусковых конденсаторов (не ищите по старинке бумажные – их практически перестали выпускать).

Видеопримеры работы двигателя 2.2 кВт и 1.1 кВт с одной и той же нагрузкой и правильно подобранными рабочими и пусковыми конденсаторами, разница в скорости пуска 3 и 20 секунд. И сборка на 3.3 кВт весело крутится (пильный диск 350 мм в диаметре).

Схема включения в однофазную сеть трёхфазного асинхронного двигателя с обмотками статора, соединёнными по схеме «звезда» (а) или «треугольник» (б): B1 — Переключатель направления вращения (реверс), В2 — Выключатель пусковой ёмкости; Ср — рабочий конденсатор; Cп — пусковой конденсатор; АД — асинхронный электродвигатель.

На схеме представлено последовательное (сверху) и параллельное (снизу) соединение конденсаторов.

На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя «Звезда».

На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя «Треугольник».

Наши сети электропитания созданы трехфазными. Потому что генераторы, работающие на электростанциях, имеют трехфазные обмотки и вырабатывают три синусоидальных напряжения, сдвинутых по фазе относительно друг друга на 120°.

Но мы чаще всего пользуемся всего одной фазой — проводим себе один фазный провод из трех и все к нему подключаем. Только в технике нашей часто встречаются электродвигатели, и они по природе своей трехфазны. Ну а фаза от фазы чем отличается? Только сдвигом во времени. Сдвига такого очень просто добиться, включив в цепь питания реактивные элементы: емкости или индуктивности.

Но ведь обмотка на статоре сама и является индуктивностью. Поэтому остается добавить к двигателю снаружи только емкость, конденсатор, а обмотки подключить так, чтобы одна из них в другой сдвигала фазу в одну сторону, а конденсатор в третьей делал то же самое, только в другую. И получатся те же самые три фазы, только «вынутые» из одной фазы питающих проводов.

Последнее обстоятельство означает, что мы нагружаем трехфазным двигателем только одну из фаз приходящего питания. Разумеется, это вносит дисбаланс в потребление энергии. Поэтому все-таки лучше, когда трехфазный двигатель питается трехфазным напряжением, а построить цепь его питания от одной приходящей фазы хорошо, только если мощность двигателя не особо велика.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Обмотки электродвигателя соединяют двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ).

При подключении трехфазного двигателя к однофазной сети предпочтительнее соединение типа треугольник. На шильдике двигателя об этом есть информация, и когда там обозначено Y — звезда, самым лучшим вариантом было бы открыть его кожух, найти концы обмоток и правильно переключить обмотки в треугольник. Иначе потери мощности будут слишком большими.

Включение двигателя на одну фазу питающей сети требует создания из нее и двух остальных. Это можно сделать по следующей схеме

При запуске двигателя в работу в самом начале требуется высокий стартовый ток, поэтому емкости рабочего конденсатора обычно не хватает. Чтобы «ему помочь», используют специальный стартовый конденсатор, который подключается к рабочему конденсатору параллельно. В самом простом случае (невысокая мощность двигателя) его выбирают точно таким же, как и рабочий. Но для этой цели выпускаются и специально стартовые конденсаторы, на которых так и написано: starting.

Стартовый конденсатор должен быть включен в работу только во время пуска и разгона двигателя до рабочей мощности. После этого его отключают. Используется кнопочный выключатель. Или двойной: одной клавишей включается сам двигатель и кнопка фиксируется во включенном положении, кнопка же, замыкающая цепь рабочего конденсатора, каждый раз размыкается.

Как подобрать конденсатор

Конденсаторы для трехфазного двигателя нужны достаточно большой емкости — речь идет о десятках и сотнях микрофарад. Однако конденсаторы электролитические для этой цели не годятся. Они требуют подключения однополярного, то есть специально для них придется городить выпрямитель из диодов и сопротивлений. Кроме того, со временем в электролитических конденсаторах высыхает электролит и они теряют емкость. Поэтому если будете ставить такой на двигатель, необходимо делать на это скидку, а не верить тому, что на них написано. Ну и еще одно за ними числится: электролитические конденсаторы имеют свойство иногда взрываться.

Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов

Сначала подбираем приблизительно. Надо рассчитать емкость конденсатора по простейшему соотношению как 7 мкФ на каждые 100 ватт мощности. То есть 700 ватт дает нам 49 мкФ первоначально. Емкость выбираемого пускового конденсатора берется в диапазоне 1–3-кратного превышения емкости рабочего конденсатора. Выберите 2*50 = 100 мкФ — будет само то. Ну, для начала можно взять побольше, потом подобрать конденсаторы, ориентируясь на работу двигателя. От емкости конденсаторов зависит реальная мощность движка. Если ее мало, двигатель при тех же оборотах потеряет мощность (обороты не зависят от мощности, а только от частоты напряжения), так как ему будет не хватать тока. При чрезмерной емкости конденсаторов у него будет перегрев от избытка тока.

Нормальная работа двигателя, без шума и рывков — это неплохой критерий правильно выбранного конденсатора. Но для большей точности можно сделать расчет конденсаторов по формулам, а такую проверку оставить на потом в качестве окончательного подтверждения успешности результатов подбора конденсаторов.

Однако надо все-таки подключить конденсаторы.

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Вот оно соответствие всех нужных приборов элементам схемы

Теперь выполним подключение, внимательно разобравшись с проводами

Так можно подключить двигатель и предварительно, используя неточную прикидку, и окончательно, когда будут подобраны оптимальные значения.

Подбор можно сделать и экспериментально, имея несколько конденсаторов разных емкостей. Если их присоединять параллельно друг другу, то суммарная емкость будет увеличиваться, при этом нужно смотреть, как ведет себя двигатель. Как только он станет работать ровно и без перенагрузки, значит, емкость находится где-то в районе оптимума. После этого приобретается конденсатор, по емкости равный этой сумме емкостей испытываемых конденсаторов, включенных параллельно. Однако можно при таком подборе измерять фактический потребляемый ток, используя измерительные токовые клещи, а провести расчет емкости конденсатора по формулам.

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.

В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.

Где значения Р (мощность), U (напряжение 220 В), η (КПД двигателя, в процентном значении деленном на 100) и cosϕ (коэффициент мощности) берутся с шильдика двигателя.

Вычислить значение можно с помощью обычного калькулятора или воспользовавшись чем-то вроде подобной вычислительной таблицы. В ней нужно подставить значения параметров двигателя (желтые поля), результат получается в зеленых полях в микрофарадах

Однако не всегда есть уверенность, что параметры работы двигателя соответствуют тому, что написано на шильдике. В этом случае нужно измерить реальный ток измерительными клещами и воспользоваться формулой Cр = Кс*I/U.

Как подобрать конденсатор для однофазного двигателя таблица

Расчет конденсаторов для работы трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме

После пуска двигателя конденсатор 2 отключают.

Рабочую емкость конденсаторного двигателя для частоты 50 Гц определяют по формулам:

Выбор конденсаторов по номинальному напряжению производят по соотношениям:

где Uк и U — напряжения на конденсаторе и в сети.

Основные технические данные некоторых конденсаторов приведены в таблице.

Сопротивление (Ом) резистора может быть определено по формуле

где R — сопротивление резистора;
κ и I — кратность пускового тока и линейный ток в трехфазном режиме.

Пример расчета рабочей емкости конденсатора для двигателя

1. Рабочая емкость

2. Напряжение на конденсаторе при выбранной схеме

Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.

Видео о том, как подключить электродвигатель на 220 вольт:

Помощь студентам

Однофазный асинхронный двигатель, схема подключения и запуска

Работа асинхронных электрических двигателей основывается на создании вращающегося магнитного поля, приводящего в движение вал. Ключевым моментом является пространственное и временное смещение обмоток статора по отношению друг к другу. В однофазных асинхронных электродвигателях для создания необходимого сдвига по фазе используется последовательное включение в цепь фазозамещающего элемента, такого как, например, конденсатор.

Отличие от трехфазных двигателей

добавить на статор еще одну обмотку, расположив ее под 90˚ углом от той, к которой подключена фаза.
для фазового смещения включить в цепь дополнительной обмотки фазосдвигающий элемент, которым чаще всего служит конденсатор.

Схема подключения коллекторного электродвигателя в 220В

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя (схема звезда)

Как это работает

Несмотря на то, что функцию фаз определяет схема присоединения двигателя к сети, дополнительную обмотку нередко называют пусковой. Это обусловлено особенностью, на которой основывается действие однофазных асинхронных машин – крутящийся вал, имеющий вращающее магнитное поле, находясь во взаимодействии с пульсирующим магнитным полем может работать от одной рабочей фазы. Проще говоря, при некоторых условиях, не подсоединяя вторую фазу через конденсатор, мы могли бы запустить двигатель, раскрутив ротор вручную и поместив в статор. В реальных условиях для этого необходимо запустить двигатель с помощью пусковой обмотки (для смещения по фазе), а потом разорвать цепь, идущую через конденсатор. Несмотря на то, что поле на рабочей фазе пульсирующее, оно движется относительно ротора и, следовательно, наводит электродвижущую силу, свой магнитный поток и силу тока.

Основные схемы подключения

однофазный асинхронный двигатель и конденсатор

Различают три основные способа запуска однофазного асинхронного двигателя через:

рабочий;
пусковой;
рабочий и пусковой конденсатор.

Другие способы

С экранированными полюсами и расщепленной фазой

С асимметричным магнитопроводом статора

Подбор конденсатора

Керамический и электролитический конденсатор

Поделиться с друзьями:

Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

Схема подключения пускового и рабочего конденсатора

Рабочий конденсатор постоянно включён в цепь обмотки через него протекает ток равный току в рабочей обмотке. Пусковой конденсатор подключается на время запуска компрессора – не более 3 секунд (в современных кондиционерах используется только рабочий конденсатор, пусковой не используется)

Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора

I и sinφ –ток и сдвиг фаз между напряжением и током в цепи при вращающемся магнтном поле без конденсатора

f- частота переменного тока

U – напряжение питания

Напряжение на конденсаторе рассчитывается по формуле

U_c -рабочее напряжение конденсатора

U – напряжение питания двигателя

n – коэффициент трансформации обмоток

Из формулы видно, что рабочее напряжение фазосдвигающего конденсатора выше напряжения питания двигателя.

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр.). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.
Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб.=k*Iф / U сети, где:

k – специальный коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;
Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Обмотки электродвигателя соединяют двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ).

Как подобрать конденсатор

Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов

Однако надо все-таки подключить конденсаторы.

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Вот оно соответствие всех нужных приборов элементам схемы

Теперь выполним подключение, внимательно разобравшись с проводами

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.

В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.

Емкость рабочего конденсатора для трехфазного двигателя таблица

При подключении двигателя к сети используют два подключенных параллельно конденсатора — пусковой и рабочий. Данный калькулятор позволяет рассчитать ёмкость этих конденсаторов, ёмкость пускового конденсатора берется из расчёта 2,5 емкости рабочего конденсатора.

Для получения необходимых значений ёмкости, заполните поля формы ниже. Тип соединения обмоток двигателя, мощность двигателя, КПД и коэффициент мощности обозначены на шильдике электродвигателя. Способ соединения обмоток зависит от напряжения сети, к которой выполняется подключение: 220 В — «треугольник», когда концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение; 380 В — «звезда», при котором концы одной обмотки соединены с началом другой.

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Обмотки электродвигателя соединяют двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ).

Как подобрать конденсатор

Поэтому задачу, как выбрать конденсатор под трехфазный двигатель, часто решают в несколько этапов

Однако надо все-таки подключить конденсаторы.

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Вот оно соответствие всех нужных приборов элементам схемы

Теперь выполним подключение, внимательно разобравшись с проводами

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Для двух соединений обмоток берутся несколько разные соотношения.

В формуле введен коэффициент соединения Кс, который для треугольника равен 4800, а для звезды — 2800.

Расчет емкости фазосдвигающего конденсатора

для трехфазного асинхронного двигателя в бытовой однофазной сети

При соединении конденсаторов параллельно их емкость суммируется. При соединении конденсаторов последовательно, рабочее напряжение в цепи будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов, а емкость вычисляется по формуле: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + . + 1/Cn. Рабочее напряжение в цепи конденсаторов должно быть минимум в полтора раза выше напряжения сети (то есть не менее 330В в сети 220В). Таким образом, два конденсатора на 200 мкф с рабочим напряжением 200В дадут при последовательном соединении емкость 100 мкф и допустимое рабочее напряжение 400В. При параллельном соединении емкость будет 400 мкф и рабочее напряжение 200В (самое низкое значение допустимого напряжения из всего набора конденсаторов в цепи). Необходимые конденсаторы представлены в сетевых магазинах в разделе пусковых конденсаторов (не ищите по старинке бумажные — их практически перестали выпускать).

На схеме представлено последовательное (сверху) и параллельное (снизу) соединение конденсаторов.

На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя «Звезда».

На рисунке представлена схема соединения обмоток двигателя «Треугольник».

Подбор размеров однофазных конденсаторов — Центр электротехники

При установке двигателя, использующего конденсатор для запуска или запуска, мы должны определить номинал конденсатора, подходящий для двигателя, чтобы получить правильный пусковой крутящий момент и избежать перегрева обмотки, который может вызвать повреждение.

Это в основном вопрос конструкции двигателя. Не существует прямой закономерной зависимости между емкостью и мощностью двигателя в кВт.

При замене этих конденсаторов значение емкости и напряжение следует брать с заводской таблички на двигателе или со старого конденсатора.Это должно быть правильно в пределах ± 5%, а иногда оговаривается до долей мкФ. Выбор рабочего конденсатора даже более ограничен, чем пускового конденсатора.

Как правильно подобрать пусковой конденсатор?

1) На протяжении многих лет было разработано эмпирическое правило, которое помогает упростить этот процесс. Чтобы выбрать правильное значение емкости, начните с 30–50 мкФ / кВт и при необходимости отрегулируйте значение при измерении мощности двигателя.

Мы также можем использовать эту базовую формулу для расчета размера конденсатора:

2) Определите номинальное напряжение конденсатора.

Когда мы выбираем номинальное напряжение для конденсатора, мы должны знать значение нашего источника питания. В целях безопасности умножьте напряжение источника питания на 30%. Факторы, которые влияют на выбор правильного номинального напряжения конденсатора, включают:
• Коэффициент снижения напряжения
• Требования агентства по безопасности.
• Требования к надежности
• Максимальная рабочая температура
• Свободное место

Как определить размер рабочего конденсатора?

При выборе рабочих конденсаторов двигателя все указанные выше требуемые параметры должны быть определены в организованном процессе.Помните, что важны не только физические и основные электрические требования.

Однако следует изучить тип диэлектрического материала и метод металлизации. Неправильный выбор здесь может отрицательно повлиять на общую производительность конденсаторов. Пожалуйста, обратитесь к паспортной табличке двигателя или свяжитесь с поставщиком или производителем, чтобы получить точное значение конденсатора. Первый

Вычислить конденсатор однофазного двигателя

Многие двигатели, такие как стиральные машины, холодильники, являются однофазными двигателями.Проблема однофазного питания двигателя 230 В состоит в том, что он не создает крутящий момент, необходимый для запуска. Вам следует «обмануть» двигатель и сгенерировать фиктивную фазу с помощью конденсатора и песка таким образом получить необходимый крутящий момент. Чтобы получить наилучшую и наиболее мощную фазу крутящего момента, в результате которой стиральная машина или холодильник будут работать лучше и интенсивнее, лучше центрифугировать и с большей мощностью, вы должны рассчитать емкость конденсатора, чтобы получить это отставание в 90 °. Вы должны игнорировать эти «городские легенды», которые вы можете прочитать в Интернете, в которых говорится, что конденсатор большего размера получает больше энергии, что совершенно неверно и должно привести к поломке вашей стиральной машины или холодильника.Фактически, если конденсатор слишком большой, может быть шанс, что зазор составит 360 °, то есть 0 °, так что однофазный двигатель не будет иметь никакого крутящего момента и мощности.

Более высокий пусковой момент для однофазного двигателя достигается, когда задержка, которую мы получаем с нашим конденсатором, составляет 90 °. Если мы хотим получить этот зазор, мы должны рассчитать конденсатор следующим образом.

Представим, что у нас есть двигатель мощностью 150 Вт и cos fi = 0,85 (типичное значение)

Мощность = V x I x cosfi

I = 230 x 150 x 0.2 = 305 Ом

Расчет емкости конденсатора — конденсатор однофазного двигателя:

XL = 1 / (2 x pi x частота x C)

C = 1 / (2 x pi x частота x XL)

C = 1 / (2 x 3,14159 x 50 x 305) = 10,43 мкФ (мкФ)

Следовательно, идеальный конденсаторный однофазный двигатель, оптимальный для этого примера, составляет 10,43 мкФ и 10,43 мкФ конденсатор не является значением, которое мы можем найти на рынке, мы выбираем значение, которое лучше всего приближается, в данном случае 10 мкФ.

Коэффициент мощности — индуктивная нагрузка

Коэффициент мощности системы электроснабжения переменного тока определяется как отношение активной (истинной или реальной) мощности к полной мощности , где

Активная (действительная или истинная) мощность измеряется в ваттах ( Вт, ) и представляет собой мощность, потребляемую электрическим сопротивлением системы, выполняющей полезную работу
Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и представляет собой напряжение в системе переменного тока. умножается на весь текущий в нем ток.Это векторная сумма активной и реактивной мощности
Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах реактивной ( VAR ). Реактивная мощность — это энергия, накапливаемая и разряжаемая асинхронными двигателями, трансформаторами и соленоидами.

Реактивная мощность требуется для намагничивания электродвигателя, но не выполняет никакой работы. Реактивная мощность, необходимая для индуктивных нагрузок, увеличивает количество полной мощности — и требуемую подачу в сеть от поставщика энергии к распределительной системе.

Увеличение реактивной и полной мощности приведет к уменьшению коэффициента мощности — PF .

Коэффициент мощности

Обычно коэффициент мощности — PF — определяют как косинус фазового угла между напряжением и током — или « cosφ »:

PF = cos φ

где

PF = коэффициент мощности

φ = фазовый угол между напряжением и током

Коэффициент мощности, определенный IEEE и IEC, представляет собой соотношение между приложенной активной (истинной) мощностью — и полная мощность , и в общем случае может быть выражена как:

PF = P / S (1)
, где
PF = коэффициент мощности
P = активная (истинная или действительная) мощность (Вт)
S = полная мощность (ВА, вольт-амперы)

Низкий коэффициент мощности — это результат lt индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и электродвигатели.В отличие от резистивных нагрузок, создающих тепло за счет потребления киловатт, индуктивные нагрузки требуют протекания тока для создания магнитных полей для выполнения желаемой работы.

Коэффициент мощности является важным измерением в электрических системах переменного тока, потому что

общий коэффициент мощности меньше 1 указывает на то, что поставщик электроэнергии должен обеспечить большую генерирующую мощность, чем фактически требуется
Искажение формы сигнала тока, которое способствует снижению коэффициента мощности, составляет вызванные искажением формы сигнала напряжения и перегревом в нейтральных кабелях трехфазных систем

Международные стандарты, такие как IEC 61000-3-2, были установлены для управления искажением формы сигнала тока путем введения ограничений на амплитуду гармоник тока.

Пример — коэффициент мощности

Промышленное предприятие потребляет 200 A при 400 В , а трансформатор питания и резервный ИБП рассчитаны на 400 В x 200 A = 80 кВА .

Если коэффициент мощности — PF — нагрузки составляет 0,7 — только

80 кВА × 0,7
= 56 кВт

Система потребляет

реальной мощности. Если коэффициент мощности близок к 1 (чисто резистивная цепь), система питания с трансформаторами, кабелями, распределительным устройством и ИБП может быть значительно меньше.

Любой коэффициент мощности меньше 1 означает, что проводка схемы должна пропускать больший ток, чем это было бы необходимо при нулевом реактивном сопротивлении в цепи для передачи того же количества (истинной) мощности на резистивную нагрузку.

Зависимость поперечного сечения проводника от коэффициента мощности

Требуемая площадь поперечного сечения проводника с более низким коэффициентом мощности:

Коэффициент мощности	1	0,9	0.8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3
Поперечное сечение	1	1,2	1,6	2,04	2,8	2,8	2,8

Низкий коэффициент мощности дорог и неэффективен, и некоторые коммунальные предприятия могут взимать дополнительную плату, если коэффициент мощности меньше 0,95 . Низкий коэффициент мощности снизит распределительную способность электрической системы из-за увеличения тока и падения напряжения.

«Опережающий» или «запаздывающий» коэффициенты мощности

Коэффициент мощности обычно указывается как «опережающий» или «запаздывающий», чтобы показать знак фазового угла.

При чисто резистивной нагрузке полярность тока и напряжения изменяется ступенчато, а коэффициент мощности будет 1 . Электрическая энергия течет по сети в одном направлении в каждом цикле.
Индуктивные нагрузки — трансформаторы, двигатели и обмотки — потребляют реактивную мощность, форма кривой тока которой отстает от напряжения.
Емкостные нагрузки — конденсаторные батареи или проложенные кабели — генерируют реактивную мощность с фазой тока, опережающей напряжение.

Индуктивные и емкостные нагрузки накапливают энергию в магнитных или электрических полях в устройствах во время частей циклов переменного тока. В течение остальных циклов энергия возвращается обратно в источник питания.

В системах с преимущественно индуктивными нагрузками — как правило, на промышленных предприятиях с большим количеством электродвигателей — запаздывающее напряжение компенсируется конденсаторными батареями.

Коэффициент мощности трехфазного двигателя

Полная мощность, необходимая индуктивному устройству, например, двигателю или аналогичному, состоит из

Активная (истинная или действительная) мощность (измеряется в киловаттах, кВт)
Реактивная мощность — Нерабочая мощность, вызванная током намагничивания, необходимая для работы устройства (измеряется в киловарах, кВАр)

Коэффициент мощности трехфазного электродвигателя может быть выражен как:

PF = P / [(3) ^1/2 UI] (2)
где
PF = коэффициент мощности
P = приложенная мощность (Вт, Вт)
U = напряжение (В)
I = ток (А, амперы)

— или альтернативно:

P = (3) ^1/2 UI PF

= (3) ^1/2 U I cos φ (2b)

U, l и cos φ обычно указаны на паспортной табличке двигателя.

Типичный коэффициент мощности двигателя

902 — 20

Мощность (л.с.)	Скорость (об / мин)	Коэффициент мощности (cos φ )
Мощность (л.с.)	Скорость (об / мин)	90 без нагрузки	1/2 нагрузки	3/4 нагрузки	полная нагрузка
0-5	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,72	0,82	0,84	1800	0.15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,74	0,84	0,86
20-100	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,79	0,86 9024 100-300	1800	0,15 — 0,20	0,5 — 0,6	0,81	0,88	0,91

Коэффициент мощности по отраслям

Типичные неулучшенные коэффициенты мощности:

07 Промышленность Коэффициент мощности Пивоваренный завод 75-80 Цемент 75-80 Химический 65-75

65-75 9024 Электро-909 Литейное производство 75-80 Ковка 70-80 Hospi tal 75-80 Производство, машины 60-65 Производство, краска 65-70 Металлообработка 65-70 — 80 Офис 80-90 Масляный насос 40-60 Производство пластмасс 75-80 Штамповка 902 7060 Стальные работы 65-80 Текстиль 35-60

Преимущества коррекции коэффициента мощности

Снижение счетов за электроэнергию — отсутствие штрафа за низкий коэффициент мощности от энергокомпании
Повышенная мощность системы — дополнительные нагрузки может быть добавлен без перегрузки системы
улучшенная рабочая характеристика системы s за счет уменьшения потерь в линии — из-за меньшего тока
Улучшенные рабочие характеристики системы за счет увеличения напряжения — исключены чрезмерные падения напряжения

Коррекция коэффициента мощности с помощью конденсатора

0,90 9024 902 902 903 9024 1,09 903 9024 1,0 9024 1,09 1,01 9024 0,840 902 9024 0,54 0,35

Поправочный коэффициент конденсатора
Коэффициент мощности до улучшения (cosΦ)	Коэффициент мощности после улучшения (cosΦ)
Коэффициент мощности до улучшения (cosΦ)	1.0	0,99	0,98	0,97	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,91	0,92	0,91	0,90
1,44	1,40	1,37	1,34	1,30	1,28	1,25
0,55	1,52	1.38	1,32	1,28	1,23	1,19	1,16	1,12	1,09	1,06	1,04
0,60	0,60	0,97	0,94	0,91	0,88	0,85
0,65	1,17	1,03	0.97	0,92	0,88	0,84	0,81	0,77	0,74	0,71	0,69
0,70	0,69
0,70	1,02	0,88 0,66	0,62	0,59	0,56	0,54
0,75	0,88	0,74	0,67	0.63	0,58	0,55	0,52	0,49	0,45	0,43	0,40
0,80	0,75	0,61	0,54	0,32	0,29	0,27
0,85	0,62	0,48	0,42	0,37	0.33	0,29	0,26	0,22	0,19	0,16	0,14
0,90	0,48	0,34	0,28	0,140 9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 0,06	0,02
0,91	0,45	0,31	0,25	0,21	0,16	0,13	0.09	0,06	0,02
0,92	0,43	0,28	0,22	0,18	0,13	0,10	0,06	0,06	0,25	0,19	0,15	0,10	0,07	0,03
0,94	0.36	0,22	0,16	0,11	0,07	0,04
0,95	0,33	0,18	6 9088 9088 9088	0,12		0,12	9088	0,96	0,29	0,15	0,09	0,04
0.97	0,25	0,11	0,05
0,98	0,20	0,06

Пример — Повышение коэффициента мощности с помощью конденсатора

Электродвигатель мощностью 150 кВт имеет коэффициент мощности до улучшения cosΦ = 0.75 .

Для требуемого коэффициента мощности после улучшения cosΦ = 0,96 — коэффициент коррекции конденсатора равен 0,58 .

Требуемая мощность KVAR может быть рассчитана как

C = (150 кВт) 0,58

= 87 KVAR

Номинальная мощность асинхронного двигателя (л.с.)	Номинальная скорость двигателя (об / мин)
3	1.5	14	1,5	23	2,5	28
5	2	14	2,5	22	3	7,5 9023 902 902 2,5	3	20	4	21
10	4	14	4	18	5	21
1540
1540
18	6	20
20	6	12	6	17	7.5	19
25	7,5	12	7,5	17	8	19
30	8	11	8	11
40	12	12	13	15	16	19
50	15	12	18		12	18		1540 60	18	12	21	14	22.5	17
75	20	12	23	14	25	15
100	22,5	11 14 30402 902
125	25	10	36	12	35	12
150	30	10	42	35	10	50	11	50	10
250	40	11	60	10	62.5	10
300	45	11	68	10	75	12
350 8243	50	12	50	12
400	75	10	80	8	100	12
450	80	8	9060	902 902	8		2 902 9040 500	100	8	120	9	150	12

Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей

Размер конденсатора Калькулятор для трехфазных двигателей — двигателя и текущий коэффициент мощности (от счетчика).Результат Размер конденсатора будет в кВАр.

Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей

Почему мы выполняем расчет KVAR

Как мы знаем, двигатель является индуктивной нагрузкой. Которая потребляет как активную, так и реактивную мощность. То есть помимо активной мощности есть еще и реактивная мощность. Как мы знаем, реальная мощность — это фактическая мощность, которая работает для привода двигателя, а реактивная мощность — это своего рода потерянная мощность из-за этой потери. Но энергия, затрачиваемая электросчетчиком, складывается из активной и реактивной мощности.Чтобы уменьшить реактивную мощность, которая является своего рода потерями, в фазе R Y B двигателя используется конденсатор, что позволяет свести к минимуму эти потери. Если мы установили конденсатор, то реальная мощность, которая используется для привода двигателя, измеряется измерителем, а реактивная мощность обнуляется через конденсатор. В этой статье мы расскажем вам о калькуляторе размера конденсатора для 3-фазных двигателей и о том, сколько номинальных (KVR) конденсаторных батарей будет использоваться. Для этого требуются два параметра: первый — номинальная мощность двигателя, а второй — коэффициент мощности , электродвигателя, считываемый счетчиком.Следовательно, коэффициент мощности регистрируется с помощью электросчетчика, установленного на двигателе. Мы сможем рассчитать емкость конденсатора рядом с двигателем по формуле, приведенной ниже, используя номинальную емкость двигателя и коэффициент мощности, полученный с помощью измерителя.

Формула для расчета размера конденсатора для трехфазных двигателей-

Требуемый размер конденсатора (в кВАр) = P (Tan θ1 — Tan θ2)
, где P = номинальная мощность двигателя
Tan θ1 = тангенс угла между истинной мощностью и полная мощность (для тока PF)
Tan θ2 = тангенс угла между истинной мощностью и полной мощностью (для требуемого PF)

Преимущество использования конденсатора в 3-фазном двигателе —

Установив конденсаторы с двигателем, электричество счет меньше по сравнению с без конденсаторов, это связано с тем, что потери уменьшаются, если мы используем конденсатор.
И ресурс мотора тоже увеличивается. Потому что двигатель должен делать больше работы из-за больших потерь.

в этом калькуляторе нам нужны только номинальная мощность двигателя и коэффициент мощности, поступающие в счетчик. тогда мы можем легко вычислить номинал конденсатора, необходимого для установки в него.

Как работает калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей —

Давайте посмотрим на несколько примеров для расчета размера конденсатора —
Например — предположим, что имеется 3-фазный асинхронный двигатель мощностью 50 кВт, который имеет P.F (коэффициент мощности) 0,8 отстает. Какой размер конденсатора в кВАр требуется, чтобы повысить коэффициент мощности (P.F) до 0,99?

Мощность двигателя = P = 50 кВт
Исходный коэффициент мощности = Cosθ1 = 0,8
Конечный коэффициент мощности = Cosθ2 = 0,99
θ1 = Cos-1 = (0,8) = 36 ° 0,86; Tan θ1 = Tan (36 ° 0,86) = 0,74
θ2 = Cos-1 = (0,90) = 8 ° 0,10; Tan θ2 = Tan (8 ° .10) = 0,14
Требуемый конденсатор, кВАр для улучшения коэффициента мощности с 0,8 до 0,99
Требуемый конденсатор, кВАр = P (Tan θ1 — Tan θ2)
= 5 кВт (0,74 — 0,14)
= 30 кВАр
И Номинальные параметры конденсаторов, подключенных в каждой фазе
30/3 = 10 кВАр.
, поэтому в идеале требуется конденсатор на 30 квар, но часто рекомендуется использовать на 5% меньше 30 квар из-за проблемы перенапряжения.так что в этом случае идеально подходит 28,5 квар.

Связанная статья –Распределительный трансформатор: Строительство | Тип | Рейтинг — ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ (electricsells.com)

(PDF) Расчет конденсаторов для пуска трехфазного асинхронного двигателя с однофазным питанием

Расчет конденсаторов для пуска трехфазного асинхронного двигателя

с питанием от однофазной сети

питание

Василий Маляр, Орест Хамола, Владимир Мадай

Институт энергетики и систем управления

Львовский политехнический национальный университет

Львов, Украина

вмаляр @ i.ua, [email protected]

Аннотация — В статье представлена методика определения емкости

, необходимой для пуска трехфазного асинхронного двигателя

, питаемого от однофазного источника питания. . Метод

и алгоритм расчета основаны на очень адекватной

математической модели асинхронного двигателя, которая

учитывает насыщение магнитопровода и текущее смещение

в стержнях ротора.Задача решается как краевая задача

для системы дифференциальных уравнений, описывающих

процессов в двигателе в осях фазовых координат.

Ключевые слова: математическая модель; трехфазный асинхронный двигатель

; однофазное питание; пусковой конденсатор; краевая задача;

статическая характеристика.

I. ВВЕДЕНИЕ

Рассмотрим трехфазный асинхронный двигатель (AM),

, питаемый от однофазной сети, когда обмотки статора соединены звездой-

и одна из фаз содержит подключенный конденсатор

последовательно (рис.1). Исследование трехфазного асинхронного двигателя

с питанием одной фазы от последовательно включенного конденсатора

в основном проводится на основе приближенных эмпирических зависимостей

, которые не всегда подтверждаются на практике. Очевидно, что емкость конденсатора

может быть рассчитана только на основе хорошо разработанной математической модели

, которая адекватно учитывает в

все основные факторы, влияющие на процессы в двигателе.

Известно [2], что насыщение магнитной системы и (что особенно важно для пусковых режимов

) скин-эффект

в стержнях ротора с короткозамкнутым ротором, возникающий во время пускового режима

, являются такими факторы.

Рис. 1. Электрическая схема АД с конденсатором, включенным в одну фазу

II. ПОЯСНЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

На практике важно исследовать влияние емкости C

на поведение двигателя в режиме запуска

[3].В частности, важным вопросом является выбор значений емкости конденсаторов

, которые обеспечивают электромагнитный момент

, необходимый для успешного запуска. Известные методы

расчета значений емкости

являются приблизительными [4] и, следовательно, требуют экспериментальной

проверки или расчета переходных процессов с использованием математической модели

АМ, что обеспечивает достоверность результатов математического эксперимента

. .

Целью статьи является разработка математической модели для расчета

режимов запуска АД с конденсаторами, подключенными в серию

III. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

Исследование процессов, происходящих в АД, требует

достаточно точного определения параметров двигателя, а именно

сопротивлений, а также собственных и взаимных индуктивностей электрических цепей

. Эти параметры могут быть получены только на основе высокоадекватных математических моделей

, так как они зависят от магнитного насыщения

и тока смещения в беличьих стержнях клетки

Одним из важных вопросов является выбор осей координат,

, которые необходимы для описания электромагнитной связи.

Поскольку обмотка статора АД с конденсатором в одной фазе вызывает электрическую асимметрию

, исследование этих процессов с необходимой адекватностью

возможно только в фазовых координатах [1].

Для учета смещения тока каждый стержень ротора

вместе с кольцами сепаратора разделен по высоте на k элементарных колец

, так что ротор представлен k обмотками, каждая из которых

представлена тремя -фаза первая.

Система дифференциальных уравнений, представляющая электрическое равновесие

трехфазной обмотки статора с конденсатором

С в одной фазе, питаемой от однофазной сети, в фиксированной системе координат

(рис.1) имеет вид

;     

AABB k

dd ririu

dt dt





;   

dr iriu

dt dt





 



Калькулятор коэффициента мощности

Калькулятор коэффициента мощности.Вычислить коэффициент мощности, полную мощность, реактивную мощность и емкость корректирующего конденсатора.

Калькулятор предназначен для образовательных целей.

Конденсатор коррекции коэффициента мощности должен быть подключен параллельно каждой фазной нагрузке.

При вычислении коэффициента мощности не различаются опережающие и запаздывающие коэффициенты мощности.

Расчет коррекции коэффициента мощности предполагает индуктивную нагрузку.

Расчет однофазной цепи

Расчет коэффициента мощности:

PF = | cos φ | = 1000 × P _(кВт) / ( V _(V) × I _(А))

Расчет полной мощности:

| S _(кВА) | = В _(В) × I _(А)/1000

Расчет реактивной мощности:

Q _(кВАр) = √ ( | S _(кВА) | ² — P _(кВт) ²)

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

S _{с поправкой (кВА)} = P _(кВт)/ PF _{с поправкой}

Q _{с поправкой (кВАр)} = √ ( S _{с поправкой (кВА)} ²— P _(кВт) ²)

Q _{c (кВАр)} = Q _(кВАр) — Q _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)} / (2π f _(Гц) × V _(V) ²)

Расчет трехфазной цепи

Для трех фаз со сбалансированной нагрузкой:

Расчет при межфазном напряжении

Расчет коэффициента мощности:

PF = | cos φ | = 1000 × P _(кВт) / ( √ 3 × V _{L-L (В)} × I _(A))

Расчет полной мощности:

| S _(кВА) | = √ 3 × В _{L-L (В)} × I _(A)/1000

Расчет реактивной мощности:

Q _(кВАр) = √ ( | S _(кВА) | ² — P _(кВт) ²)

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

Q _{c (кВАр)} = Q _(кВАр) — Q _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)} / (2π f _(Гц) × V _{L-L (V)} ²)

Расчет с линейным напряжением

Расчет коэффициента мощности:

PF = | cos φ | = 1000 × P _(кВт) / (3 × V _{L-N (V)} × I _(A))

Расчет полной мощности:

| S _(кВА) | = 3 × В _{L-N (В)} × I _(A)/1000

Расчет реактивной мощности:

Q _(кВАр) = √ ( | S _(кВА) | ² — P _(кВт) ²)

Расчет емкости конденсатора коррекции коэффициента мощности:

Q _{c (кВАр)} = Q _(кВАр) — Q _{с поправкой (кВАр)}

C _(F) = 1000 × Q _{c (кВАр)} / (3 × 2π f _(Гц) × V _{LN (V)} ²)

Калькулятор мощности ►

См. Также

1.8 Как рассчитать конденсатор для схемы Штейнмеца? | 1. Алюминиевые электродвигатели переменного тока | Часто задаваемые вопросы

Схема Штейнмеца — это метод использования трехфазных двигателей, соединенных звездой или треугольником, с однофазным переменным током; это соединение должно соответствовать сетевому напряжению, т.е. обычно 230 В. в Европе. Рабочий конденсатор может быть металлическим бумажным конденсатором согласно DIN EN 60252-1 (VDE 0560-8: 2011-10), который подключается к третьему выводу двигателя и к фазному проводу или к нейтральному проводу в зависимости от направления вращения. желанный.Если конденсатор подключен к фазному проводу, двигатель будет вращаться по часовой стрелке; подключение конденсатора к нейтральному проводу заставит двигатель вращаться против часовой стрелки. В различных профессиональных учебниках и форумах, ссылающихся на стандарт DIN 48501, который был отменен несколько лет назад, рекомендуется использовать емкость примерно 70 мФ на кВт номинальной выходной мощности двигателя при рабочем напряжении 230 В. Формула для расчета рабочего конденсатора выглядит следующим образом: где C — емкость, P — номинальная мощность, U — номинальное напряжение двигателя, где — угловая частота, а

— угловая частота.

Соединение треугольником — направление вращения обратное

Пусковой конденсатор двигателя
03

фаза. Однако это даст фазовый сдвиг менее 90 ° вместо 120 ° на второй обмотке двигателя.Это означает, что конденсатор создает только эллиптическое вращающееся магнитное поле, которого, однако, достаточно для создания пускового момента, чтобы двигатель мог запускаться самостоятельно. ^[2] Недостатком является то, что двигатель работает в эллиптическом режиме. В схеме Штейнмеца двигатель может быть подключен по схеме треугольник или Y, в зависимости от напряжения на клеммах катушки. В схеме Штейнмеца предпочтительно использовать соединение треугольником. Конденсатор и катушка вместе образуют последовательный резонансный контур.Во время работы на конденсаторе создается пиковое напряжение до 330 В, когда линейное напряжение составляет 230 В. Чтобы предотвратить разрушение конденсатора, он должен быть рассчитан на максимальное пиковое напряжение. Поскольку конденсаторы из металлической бумаги со временем стареют, добавляется запас прочности от 70 до 80 В. Следовательно, когда напряжение в сети составляет 230 В, используется конденсатор с выдерживаемым диэлектрическим напряжением не менее 400 В. Из-за конденсатора сила тока в каждой катушке будет разной.Пусковой ток зависит от требуемого крутящего момента и во много раз превышает номинальный ток. Поскольку при работе мощных двигателей, подключенных к однофазной сети, существует высокая однофазная нагрузка, максимально допустимая мощность подключенного двигателя Steinmetz составляет от 1,5 кВт до 2 кВт в зависимости от энергокомпании.

Номинальная мощность асинхронного двигателя (л.с.)	Номинальная скорость двигателя (об / мин)
	3600		1800		1200
	Номинальная мощность конденсатора	Сила тока (%)	Номинал конденсатора (кВАр)	Снижение линейного тока (%)	Номинал конденсатора (кВАр)	Снижение линейного тока 9010 (9010) 9010
3	1.5	14	1,5	23	2,5	28
5	2	14	2,5	22	3	7,5 9023 902 902 2,5	3	20	4	21
10	4	14	4	18	5	21
1540
1540
18	6	20
20	6	12	6	17	7.5	19
25	7,5	12	7,5	17	8	19
30	8	11	8	11
40	12	12	13	15	16	19
50	15	12	18		12	18		1540 60	18	12	21	14	22.5	17
75	20	12	23	14	25	15
100	22,5	11 14 30402 902
125	25	10	36	12	35	12
150	30	10	42	35	10	50	11	50	10
250	40	11	60	10	62.5	10
300	45	11	68	10	75	12
350 8243	50	12	50	12
400	75	10	80	8	100	12
450	80	8	9060	902 902	8		2 902 9040 500	100	8	120	9	150	12

Как подобрать емкость конденсатора для однофазного двигателя

Расчет конденсаторов для работы трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме

Помощь студентам

Однофазный асинхронный двигатель, схема подключения и запуска

Отличие от трехфазных двигателей

Как это работает

Основные схемы подключения

Другие способы

С экранированными полюсами и расщепленной фазой

С асимметричным магнитопроводом статора

Подбор конденсатора

Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

Схема подключения пускового и рабочего конденсатора

Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора

Как подключить асинхронный двигатель?

Пусковой конденсатор

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?

Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель) — Help for engineer

Расчет емкости конденсатора асинхронного двухфазного двигателя (конденсаторный двигатель)

Как подключить однофазный электродвигатель через конденсатор

Почему применяют запуск однофазного двигателя через конденсатор?

Варианты схем включения — какой метод выбрать?

Подключение конденсаторов для запуска однофазных электродвигателей

Подробное видео о том, как подключить однофазный двигатель через конденсатор

Как подобрать емкость конденсатора для подключения двигателя

Виды конденсаторов

Подбор конденсатора для трехфазного двигателя

Как рассчитать емкость конденсатора для однофазного двигателя

Расчет емкости для двигателя

Расчет емкости фазосдвигающего конденсатора

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Как подобрать конденсатор

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Как подобрать конденсатор для однофазного двигателя таблица

Расчет конденсаторов для работы трехфазного асинхронного двигателя в однофазном режиме

Помощь студентам

Однофазный асинхронный двигатель, схема подключения и запуска

Отличие от трехфазных двигателей

Как это работает

Основные схемы подключения

Другие способы

С экранированными полюсами и расщепленной фазой

С асимметричным магнитопроводом статора

Подбор конденсатора

Схема подключения и расчёт пускового конденсатора

Схема подключения пускового и рабочего конденсатора

Расчёт ёмкости и напряжения рабочего конденсатора

Что такое конденсатор

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Как подобрать конденсатор

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Емкость рабочего конденсатора для трехфазного двигателя таблица

Включение трехфазного электродвигателя в однофазную сеть питания

Как подобрать конденсатор

Подключение пускового и рабочего конденсаторов для трехфазного электромотора

Как рассчитать емкость рабочего конденсатора

Расчет емкости фазосдвигающего конденсатора

Подбор размеров однофазных конденсаторов — Центр электротехники

Как правильно подобрать пусковой конденсатор?

Как определить размер рабочего конденсатора?

Вычислить конденсатор однофазного двигателя

Коэффициент мощности — индуктивная нагрузка

Коэффициент мощности

Пример — коэффициент мощности

Зависимость поперечного сечения проводника от коэффициента мощности

«Опережающий» или «запаздывающий» коэффициенты мощности

Коэффициент мощности трехфазного двигателя

Типичный коэффициент мощности двигателя

Коэффициент мощности по отраслям

Преимущества коррекции коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности с помощью конденсатора

Пример — Повышение коэффициента мощности с помощью конденсатора

Рекомендуемые характеристики конденсаторов для двигателей с Т-образной рамой NEMA класса B

9024

Калькулятор размера конденсатора для трехфазных двигателей