Conexión de un motor trifásico a una red doméstica

El método más simple y más utilizado que garantiza el funcionamiento de un motor eléctrico trifásico desde una red doméstica es conectar uno de sus devanados a través de un condensador de cambio de fase.

El artículo analiza en detalle los problemas del cálculo de la potencia del motor y la capacitancia de un capacitor para varios esquemas de conmutación.

Para calcular la potencia del motor y la capacitancia del condensador, necesita los siguientes datos: N - potencia en kilovatios, I - corriente en amperios, eficiencia.

Estos datos están en la etiqueta de cada motor.

Por lo general, se dan dos corrientes en la etiqueta: para la estrella y para el triángulo. Necesitas tomar una corriente para la estrella. Extraeremos otros datos de ellos: Na = 1000 * N / (3 * eficiencia), W - la potencia activa del devanado,

Z = U / I, ohm - impedancia del devanado,

U = 220 V - voltaje a través de los devanados,

R = Na / I2, ohm - resistencia activa del devanado. Un probador no puede medir esta resistencia y no la verá al desmontar el motor. En forma explícita, no lo es. Solo aparece en el trabajo. Al realizar el trabajo, el motor consume energía activa. Es conveniente suponer que esta energía se libera en esta resistencia.

ohm

- resistencia inductiva del devanado. Solo se puede calcular. NO intente medirlo como se midió inductancia de la bobina. De manera compleja, depende de la interacción del campo magnético del rotor con el campo magnético del estator.

Xc es la capacitancia en ohmios. Es a él a quien buscaremos.

C es la capacitancia del capacitor en microfaradios. Lo encontraremos a partir de la fórmula C = 3183 / Xc

Nm es el poder de una conexión monofásica, vatios.

Para un ejemplo numérico, tome un motor con tales datos. N = 3, I = 6.94, U = 220, KPD = 0.819

Conexión del motor según el esquema "estrella".

Diré de inmediato que la conexión de acuerdo con este esquema está acompañada por la mayor pérdida de poder. Sí, solo en algunos motores la "estrella" se ensambla por completo. Tenemos que soportar esta realidad. La potencia máxima se logra con un tanque con resistencia -

En nuestro ejemplo, Nm = 760,6 vatios.

Conexión del motor según el esquema "estrella rota 1"

El condensador está incluido en la rama con un devanado.

Potencia máxima y resistencia correspondiente:

Nm = 2,064 vatios.

Cabe señalar que la corriente en la rama con un condensador supera significativamente el nominal. Esto se puede evitar duplicando la resistencia. Las fórmulas tomarán la forma:

Nm = 1,500 vatios.

Como puede ver, la potencia cae notablemente.

Conexión del motor según el esquema "estrella rota 2"

El condensador está incluido en la rama con dos devanados. Potencia máxima y resistencia correspondiente:

Nm = 1,782 vatios

Conexión del motor según el "triángulo".

Potencia máxima y resistencia correspondiente:

Nm = 2,228 vatios

Sin embargo, la corriente en la rama con un condensador es más alta que la nominal. Para evitar esto, debe aumentar la capacitancia una vez y media. La pérdida de potencia es extremadamente pequeña.

Nm = 2 185 W.

Fig. 1. Esquemas para conectar un motor trifásico a una red doméstica

Ver también sobre este tema:Esquemas típicos para conectar un motor trifásico a una red monofásica.

Comments

[#1 Alexander (Alex Gal)]

Desafortunadamente, el artículo es extremadamente analfabeto en términos teóricos.

1. Para empezar, la potencia activa siempre se denota con el latín "P", no "N". Observando las designaciones aceptadas, no será necesario indicar "Na", por lo que quedará claro qué se entiende por activo.

2)Para calcular la potencia activa, no necesita la eficiencia del motor, sino cos phi. Y si determina que no está activo, pero tiene una potencia útil (de activo), entonces necesita escribir esto:

Rpol = eficiencia * Ra

3.

Extraeremos otros datos de ellos: Na = 1000 * N / (3 * eficiencia), W - la potencia activa del devanado,

No el poder activo del devanado, pero (dado lo anterior) útil poder de una fase. El devanado de un motor trifásico es trifásico, por lo que en la fórmula estamos hablando de una sola fase y no de todo el devanado.

R = Na / I2, ohm - resistencia activa del devanado. Un probador no puede medir esta resistencia y no la verá al desarmar el motor. En forma explícita, no lo es.

No sé qué se calcula aquí, porque no veo qué es I2. No puede ser activo Resistencia de bobinado. Es precisamente la resistencia activa del devanado lo que puede ser medido fácilmente por un probador. Un probador ordinario no mide la resistencia total e inductiva de un devanado, pero la resistencia activa es fácil.

4. En realidad, simplemente no miré las fórmulas, porque no veo mucho sentido en ellas. Se les puede dar mucho más fácil :). Por ejemplo, para el esquema No. 1 (estrella), la fórmula de selección de capacidad se ve así:

Slave.nom = 2800 * (Inom / U) μF

para el esquema no 2:

Con esclavo.nom = 4800 * (Inom / U)

donde U es la tensión de red, en este caso 220V. Las mismas fórmulas existen para los esquemas restantes.

5. El artículo no indica el papel de la capacidad inicial. Y a veces es muy importante si el motor arranca bajo carga o si el motor es de alta velocidad, por ejemplo a 3000 rpm. En este caso, en el momento del arranque, es necesario conectar el arranque, la capacidad adicional a la capacidad de trabajo y desconectarlo después de desenrollar el motor. Su capacidad suele ser 2-3 veces mayor que la de trabajo.

6. En el artículo sobre esto a través de fórmulas :), una sugerencia sutil ... y diré con seguridad: en principio, seleccione con precisión la capacidad para el motor particular que hemos elegido imposible. Solo puede elegir la capacidad óptima para una carga promedio en el eje del motor. Es decir, la capacidad depende directamente de la carga en el eje en este momento. Y si (como en la foto) usamos el motor como una máquina de esmeril, debemos entender que la capacidad calculada será óptima para una carga completa en el eje del motor, en pausas habrá una operación casi sin carga y una mayor corriente con el sobrecalentamiento del motor. Digo esto al hecho de que la precisión de los cálculos juega un papel solo en el caso de una carga constante y suficientemente grande en el motor.

7. El artículo tampoco dice nada acerca de elegir un circuito de conmutación (estrella o triángulo). Y aquí también está la oportunidad de experimentar. En principio, para maximizar la potencia de un motor trifásico, debe mirar la placa del motor, un diagrama de sus conexiones y voltajes. Si el motor es 220/380, debe estar conectado a un triángulo en una red monofásica. Si se indica 127/220 en el motor (también hay tales), entonces a la estrella. Puede encender la estrella y el motor 220/380, mientras que su potencia se pierde notablemente, pero para un motor inicialmente potente y una carga pequeña, las corrientes de arranque también disminuirán significativamente.

Bueno, al final, como de costumbre :), recomendaré un libro para aquellos que quieran entender con más detalle esta pregunta N.D. Toroptsev "Motor asíncrono trifásico en un circuito de conmutación monofásico con un condensador". Electrician Library Series, número 611, 1988 Disponible en línea en djvu.