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Alimenta equipos eléctricos en tu hogar
El equipo eléctrico de potencia de la casa incluye bombas, ventiladores, compresores, mecanismos para abrir puertas y otros mecanismos equipados con motores eléctricos.
Si la casa está alimentada por un circuito trifásico, es aconsejable utilizar equipos trifásicos de energía (y térmicos).
Para manejar tales mecanismos con potencia trifásica, se usa con mayor frecuencia motor asíncrono trifásico.
La información sobre el motor se indica en su pasaporte (en la documentación y en una placa de metal unida a la carcasa). Aquí se dan valores nominales, es decir aquellos para los cuales el motor está diseñado durante su funcionamiento normal con la carga máxima permitida.
Por ejemplo, la placa de identificación indica: P = 1.1 kW; U = 380/220 V; I = 2.5 / 4.3 A; f = 50 Hz; n = 2810 rpm; Eficiencia = 77.5%; cosp = 0.87.
Esto significa: la potencia neta nominal en el eje del motor es de 1.1 kW, o 1100 W; la conexión de los devanados con una estrella corresponde al voltaje lineal de la red 380 V, en este caso la corriente lineal (en los cables que alimentan el motor; 2.5 A; la conexión de los devanados del motor con un triángulo corresponde al voltaje lineal de la red 220 V y en este caso la corriente lineal es 4.3 A; la frecuencia de la red debe ser igual a 50 Hz; la velocidad de rotación nominal, es decir, la velocidad del motor a la carga nominal es de 2810 rpm de eficiencia nominal (la relación entre la potencia útil en el eje y la potencia consumida de la electricidad recibida de la red pagada por el medidor ky) es igual a 77,5%, el factor de potencia (también denominado "factor de potencia") es 0,87.
Factor de potencia es la relación de la potencia activa de la electricidad, es decir uno que se puede convertir en otra forma, en este caso, en una mecánica, a la máxima potencia de la energía eléctrica.
La fórmula de potencia que conecta estos parámetros para un motor de inducción trifásico es la siguiente:
P = l, 73Ulηcosphy
donde: U, I - voltaje y corriente de línea, η - Eficiencia, cosphy - factor de potencia.
Los valores fraccionales de pasaporte de voltaje y corriente significan que si el voltaje lineal (es decir, entre los cables lineales) de la línea trifásica es 380 y el voltaje de fase es -220 V, entonces los devanados del estator de este motor deben estar conectados por una estrella.
Para la conexión en estrella, los extremos de los tres devanados, que se muestran en el escudo de la caja de entrada del motor y marcados como C4, C5, C6, deben conectarse a un punto, llamado neutro, y los cables de línea de la red están conectados a los puntos de inicio de los devanados, que están marcados como C1, C2, Sz.
Si el voltaje de línea de la red es 220 y el voltaje de fase es 127 (el último es actualmente raro), entonces los devanados del estator del motor deben conectarse en un triángulo. Para hacer esto, el final del primer devanado (C4) está conectado al comienzo del segundo (C2), el final del segundo devanado (C5) está conectado al comienzo del tercero (C3) y el final del tercero (C6) está conectado al comienzo del primero (C1), y los tres terminales resultantes están conectados linealmente cables
En ambos casos, el voltaje de fase en cada uno de los devanados será de 220 V, y la potencia del motor permanecerá sin cambios, pero debido a la diferencia en la magnitud de la corriente, la sección transversal de los cables de suministro en el segundo caso tendrá que incrementarse.
Si el motor acciona el mecanismo, el momento de resistencia en su eje ralentiza la rotación del rotor. Con el aumento de la carga, la velocidad del motor disminuye, lo que conduce a un aumento en el par del motor y supera la resistencia del mecanismo. Esto es posible incluso con un exceso a corto plazo (una vez y media o dos veces) de la carga nominal, pero hasta cierto límite, llamado momento crítico del motor, aumentando la carga por encima de la cual se detendrá el motor.
A la carga nominal del motor, su eficiencia y factor de potencia son máximos. Cuando el motor está en ralentí, su eficiencia es cero y el factor de potencia es muy bajo. Por lo tanto, evite la subcarga prolongada del motor o el ralentí.
Al arrancar un motor de inducción, se produce una corriente de arranque muy grande, aunque a corto plazo, que es 5-7 veces mayor que el valor nominal. La corriente de entrada a veces puede conducir a una reducción significativa en el voltaje de línea. Para reducir las corrientes de entrada, puede usar entrantes suaves.
Para invertir (cambiar el sentido de rotación) de un motor de inducción, es suficiente intercambiar cualquiera de los dos cables cuando está conectado a los terminales del motor o, si necesita hacerlo con frecuencia, utilizar arrancadores de inversión.
La nutrición trifásica de las casas individuales todavía es muy rara en la actualidad. Si la energía es suministrada por un circuito monofásico, entonces los motores deben cumplir con esto. En este caso, se utilizan los siguientes tipos especiales de motores.
Motor conmutador. Su característica es la presencia de un colector y cepillos, que generalmente no es el caso con un motor de inducción (y esta es una de sus ventajas). Pero hay ventajas en el motor del colector: la capacidad de trabajar desde circuitos de corriente alterna monofásicos, la capacidad de obtener altas velocidades de rotación a la frecuencia habitual de 50 Hz, control de velocidad suave cuando funciona con un autotransformador y un factor de potencia incrementado.
Motor de inducción de condensador. Tal motor puede operar desde una red monofásica con la inclusión de condensadores. Una capacitancia adicional convierte un campo magnético pulsante de una corriente monofásica en uno giratorio.
Estos motores desarrollan un par levemente menor (aproximadamente 30%) en comparación con un motor trifásico del mismo tamaño y tienen un rendimiento algo peor. La capacidad óptima para tales esquemas depende de las características de diseño del motor y sus parámetros eléctricos.
Para un motor con los datos del pasaporte enumerados anteriormente, la fórmula para el circuito debe ser k = 2800, voltaje de fase 220 V, corriente de fase 2.5 A, independientemente de si los devanados del motor están conectados por una estrella o un triángulo. La capacitancia deseada es de 32 μF.
La fórmula de cálculo es aproximada y, por lo tanto, es necesario encontrar el valor óptimo de la capacitancia en el sitio desconectando o conectando capacitores adicionales de pequeña capacidad para encontrar la variante óptima con el par motor más alto por aproximación sucesiva (el aumento y la disminución del par motor pueden sentirse por su operación bajo carga) . La potencia desarrollada en este caso es la potencia nominal del motor del condensador.
Como regla general, arrancar el motor requiere capacidad adicional, incluida en paralelo con el trabajo solo durante el arranque. Durante el arranque, especialmente bajo carga, el interruptor debe encender una capacidad adicional, cuyo valor se selecciona de modo que la capacidad de arranque completa, incluida la capacidad de trabajo, exceda la capacidad de trabajo en 2-3 veces. Los condensadores se pueden instalar directamente cerca del motor o en una fuente de alimentación especial. Hay motores de condensador con capacidad incorporada.
Vea más sobre esto aquí: Conexión monofásica de un motor trifásico. yEsquemas típicos para conectar un motor trifásico a una red monofásica.
Cuando se trabaja con motores de condensador, se deben observar reglas de seguridad adicionales. Las baterías del condensador deben estar encerradas en una caja ignífuga y aseguradas contra golpes y vibraciones. Los fusibles deben reemplazarse cuando el disyuntor está desconectado. Después de apagar el motor, el contenedor desconectado debe cerrarse con un interruptor.
Debe recordarse que con corriente alterna no se pueden usar condensadores electrolíticos (sus terminales están marcados con + y -), destinados solo a corriente continua. De lo contrario, puede producirse una explosión de condensador.
También debe recordarse que el condensador retiene una carga durante un tiempo relativamente largo después de la desconexión, lo que es peligroso para los humanos al tocar los terminales del condensador. La carga es mayor, cuanto mayor es la capacitancia y mayor es el voltaje del condensador. La descarga del condensador debe eliminarse después de cada parada del motor mediante un cortocircuito a un trozo de cable aislado.
Encendido y apagado estacionario, es decir Los motores eléctricos no portátiles se producen más convenientemente utilizando arrancadores magnéticos, que consisten en un electroimán con contactos fijos en su parte móvil, que se cierra y se abre cuando se enciende la bobina del electroimán.
Encender y apagar la bobina se realiza con los botones instalados aquí o llevados al lugar correcto, tal vez incluso a una distancia bastante grande. En lugar de un botón, puedes usar retransmisión de fotos, flotador u otros relés que activan automáticamente la corriente en la bobina al cambiar ciertos parámetros.
Por lo tanto, el arrancador magnético tiene al menos dos ventajas obvias: la capacidad de controlar el mecanismo (o sistema de iluminación) a distancia y la capacidad de controlar automáticamente sin intervención humana. Las carcasas metálicas de los arrancadores magnéticos y los botones de control deben ponerse a cero (ver artículo "Puesta a tierra protectora").
Un ejemplo de control automático de una bomba que suministra agua a un tanque ubicado a cierta altura es un arrancador magnético, que se activa mediante un interruptor de flotador colocado en el tanque.
Cuando el nivel del líquido en el tanque alcanza una posición crítica más baja, el flotador provisto de contactos incluye bobina de contactorque atrae la parte móvil del contactor durante el flujo de corriente y enciende el motor eléctrico con sus contactos. En la posición superior, el flotador apaga la bobina y apaga el motor.
En el artículo se incluye uno de los esquemas de control de bomba simples y confiables que puede ensamblar usted mismo. "Automatización del control de bombas en el país".
De gran importancia es el control de la conexión a tierra y la resistencia de aislamiento. Se recomienda realizar una inspección externa en este sentido antes de cada ciclo de trabajo del aparato, y una vez al año para tomar medidas de la resistencia de aislamiento y la presencia de conexión a tierra utilizando los dispositivos adecuados.
Vladimir Reprintsev
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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