Categorías: Artículos destacados » Secretos de electricista
Cantidad de vistas: 23464
Comentarios sobre el artículo: 1
Conexión monofásica de un motor trifásico.
Los motores de inducción son ampliamente utilizados en la industria debido a la relativa simplicidad de diseño, buen rendimiento y facilidad de control.
Dichos dispositivos a menudo caen en manos de un maestro doméstico y él, utilizando los conocimientos básicos de la ingeniería eléctrica, conecta dicho motor eléctrico para que funcione desde una red monofásica de 220 voltios. Muy a menudo se utiliza para esmeril, procesamiento de madera, molienda de granos y otros trabajos simples.
Incluso en máquinas industriales individuales y mecanismos con accionamientos, hay muestras de varios motores que pueden funcionar en una o tres fases.
La mayoría de las veces usan un arranque de condensador, como el más simple y aceptable, aunque este no es el único método conocido por la mayoría de los electricistas competentes.
El principio de funcionamiento de un motor trifásico.
Los dispositivos eléctricos asíncronos industriales de sistemas de 0.4 kV están disponibles con tres devanados de estator. Se les aplican voltajes, desplazados en un ángulo de 120 grados y causando corrientes de forma similar.
Para arrancar el motor eléctrico, las corrientes se dirigen de tal manera que crean un campo electromagnético rotativo total que actúa de manera óptima sobre el rotor.
El diseño del estator utilizado para estos fines está representado por:
1. vivienda;
2. núcleo núcleo magnético con tres devanados colocados en él;
3. conexiones terminales.
En la versión habitual, los cables aislados de los devanados se ensamblan de acuerdo con el esquema en estrella mediante la instalación de puentes entre los tornillos del terminal. Además de este método, también hay una conexión llamada triángulo.
En ambos casos, se asigna la dirección de los devanados: el principio y el final asociados con el método de instalación: devanado durante la fabricación.
Los devanados están numerados en números arábigos 1, 2, 3. Sus extremos están indicados por K1, K2, K3 y el comienzo: H1, H2, H3. Para ciertos tipos de motores, este método de marcado puede cambiarse, por ejemplo, C1, C2, C3 y C4, C5, C6 u otros símbolos o no utilizarse en absoluto.
El marcado aplicado correctamente simplifica la conexión de los cables de alimentación. Cuando se crea una disposición de voltaje simétrico en los devanados, se garantiza la creación de corrientes nominales que aseguran el funcionamiento óptimo del motor eléctrico. En este caso, su forma en los devanados corresponde totalmente al voltaje aplicado, lo repite sin ninguna distorsión.
Naturalmente, debe entenderse que esta es una afirmación puramente teórica, porque en la práctica las corrientes superan varias resistencias, se desvían ligeramente.
La percepción visual de los procesos ayuda a la imagen de las cantidades de vectores en el plano complejo. Para un motor trifásico, las corrientes en los devanados creadas por el voltaje simétrico aplicado se representan a continuación.
Cuando el motor eléctrico es alimentado por un sistema de voltajes con tres ángulos espaciados uniformemente y vectores de igual magnitud, las mismas corrientes simétricas fluyen en los devanados.
Cada uno de ellos forma un campo electromagnético, cuya fuerza de inducción induce su propio campo magnético en el devanado del rotor. Como resultado de la interacción compleja de los tres campos del estator con el campo del rotor, se crea el movimiento de rotación de este último y se garantiza la creación de la máxima potencia mecánica que hace girar el rotor.
Principios para conectar un voltaje monofásico a un motor trifásico
Para una conexión completa a tres devanados del estator idénticos, separados por un ángulo de 120 grados, faltan dos vectores de voltaje, solo hay uno de ellos.
Puede aplicarlo en un solo devanado y hacer girar el rotor. Pero, para usar efectivamente un motor de este tipo fallará.Tendrá una potencia de salida muy baja en el eje.
Por lo tanto, surge el problema de conectar esta fase para crear un sistema simétrico de corrientes en diferentes devanados. En otras palabras, se necesita un convertidor de voltaje monofásico a trifásico. Un problema similar se resuelve con diferentes métodos.
Si descartamos los esquemas complejos de las modernas instalaciones de inversores, podemos implementar los siguientes métodos comunes:
1. uso de condensador de arranque;
2. el uso de estranguladores, resistencias inductivas;
3. la creación de varias direcciones de corrientes en los devanados;
4. Un método combinado con ecualización de resistencias de fase para la formación de las mismas amplitudes en las corrientes.
Examine brevemente estos principios.
Desviación actual al pasar por una capacitancia
El lanzamiento de condensadores más ampliamente practicado, que permite desviar la corriente en uno de los devanados conectando la resistencia capacitiva, cuando la corriente está 90 grados por delante del vector de voltaje aplicado.
Como condensadores, generalmente se utilizan construcciones de papel y metal de las series MBGO, MBGP, KBG y similares. Los electrolitos no son adecuados para pasar corriente alterna, explotan rápidamente, y los esquemas para su uso son complejos y de baja confiabilidad.
En este circuito, la corriente difiere en ángulo del valor nominal. Se desvía solo 90 grados, sin llegar a 30acerca de (120-90=30).
Desviación actual al pasar por inductancia
La situación es similar a la anterior. Solo aquí la corriente retrasa el voltaje en los mismos 90 grados y treinta faltas. Además, el diseño del inductor no es tan simple como el de un condensador. Debe calcularse, ensamblarse, ajustarse a las condiciones individuales. Este método no está muy extendido.
Cuando se usan condensadores o estranguladores, las corrientes en los devanados del motor no alcanzan el ángulo requerido por el sector de treinta grados, que se muestra en rojo en la imagen, lo que ya genera mayores pérdidas de energía. Pero tienes que aguantarlos.
Interfieren con la creación de una distribución uniforme de las fuerzas de inducción y crean un efecto inhibitorio. Es difícil evaluar con precisión su efecto, pero con un enfoque simple para dividir los ángulos, se obtiene una pérdida (25/120 = 1/4) del 25%. Sin embargo, ¿es posible pensar eso?
Desviación de corriente aplicando voltaje de polaridad inversa
En el circuito en estrella, se acostumbra conectar un cable de voltaje de fase a la entrada del devanado y un cable neutro a su extremo.
Si dos separados por 120acerca de fase para aplicar el mismo voltaje, pero para separarlos, y en el segundo para invertir la polaridad, entonces las corrientes cambiarán en ángulo entre sí. Formarán campos electromagnéticos de diferentes direcciones, afectando la potencia generada.
Solo con este método se obtiene la desviación angular de las corrientes por un valor pequeño - 30acerca de.
Este método se usa en casos individuales.
Métodos para el uso complejo de condensadores, inductancias, inversión de polaridad de bobinados.
Los primeros tres métodos enumerados no permiten crear una desviación óptimamente simétrica de las corrientes en los devanados. Siempre hay un sesgo en el ángulo con respecto al circuito estacionario provisto para una fuente de alimentación trifásica de alto grado. Debido a esto, la formación de momentos opuestos que inhiben la promoción, reducen la eficiencia.
Por lo tanto, los investigadores realizaron numerosos experimentos basados en diferentes combinaciones de estos métodos para crear un convertidor que proporcione la mayor eficiencia del motor trifásico. Estos esquemas con un análisis detallado de los procesos eléctricos se dan en literatura educativa especial. Su estudio aumenta el nivel de conocimiento teórico, pero en su mayor parte rara vez se aplican en la práctica.
Se crea una buena imagen de la distribución de corrientes en el circuito cuando:
1. la fase de devanado directo se aplica a un devanado;
2. el voltaje está conectado al segundo y tercer devanado a través de un condensador y un inductor, respectivamente;
3. dentro del circuito convertidor, las amplitudes de las corrientes se igualan seleccionando reactancias con compensación de desequilibrio por resistencias activas.
Me gustaría prestar atención al tercer punto, al que muchos electricistas no le dan importancia. Basta con mirar la siguiente imagen y sacar una conclusión sobre la posibilidad de una rotación uniforme del rotor con una aplicación simétrica de fuerzas de la misma y de diferente magnitud.
El método complejo le permite crear un esquema bastante complejo. Muy raramente se aplica en la práctica. A continuación se muestra una de las opciones para su implementación para un motor eléctrico de 1 kW.
Para hacer el convertidor, debe crear un acelerador complicado. Esto requiere tiempo y recursos materiales.
Además, surgirán dificultades al buscar la resistencia R1, que funcionará con corrientes superiores a 3 amperios. El debe:
-
Tener una potencia superior a 700 vatios;
-
enfriar bien;
-
aislar de manera confiable de partes vivas.
Hay varias dificultades técnicas más que deberán superarse para crear dicho convertidor de voltaje trifásico. Sin embargo, es bastante versátil, le permite conectar motores con una potencia de hasta 2.5 kilovatios, asegura su funcionamiento estable.
Entonces, el problema técnico de conectar un motor asíncrono trifásico a una red monofásica se resuelve creando un circuito convertidor complejo. Pero no encontró una aplicación práctica por una simple razón de la que es imposible deshacerse: el consumo excesivo de electricidad por el convertidor mismo.
La potencia gastada en la creación de un circuito de voltaje trifásico con tal diseño excede al menos una vez y media las necesidades del motor eléctrico en sí. Al mismo tiempo, las cargas totales creadas por el cableado de la fuente de alimentación son comparables al trabajo de las máquinas de soldadura antiguas.
El medidor eléctrico, para deleite de los vendedores de electricidad, comienza a transferir dinero rápidamente de la billetera del maestro de hogar a la cuenta de la organización de suministro de energía, y a los propietarios no les gusta en absoluto. Como resultado, la complicada solución técnica para crear un buen convertidor de voltaje resultó innecesaria para el uso práctico en el hogar y también en empresas industriales.
4 conclusiones finales
1. Técnicamente, es posible utilizar una conexión monofásica de un motor trifásico. Para hacer esto, creó muchos circuitos diferentes con diferentes bases elementales.
2. La aplicación práctica de este método para el funcionamiento a largo plazo de accionamientos en máquinas y mecanismos industriales no es práctico debido a la gran pérdida de consumo de energía creada por procesos extraños que conducen a una baja eficiencia del sistema y mayores costos de materiales.
3. En casa, el esquema se puede utilizar para realizar trabajos a corto plazo en mecanismos que no responden. Dichos dispositivos pueden funcionar durante mucho tiempo, pero al mismo tiempo, el pago de la electricidad aumenta significativamente y no se proporciona la potencia de un disco en funcionamiento.
4. Para una operación eficiente de un motor de inducción, es mejor usar una red de suministro de energía trifásica completa. Si esto no es posible, entonces es mejor abandonar esta empresa y adquirir motor eléctrico monofásico especial Poder apropiado.
Ver también sobre este tema:Esquemas típicos para conectar una red trifásica a una red monofásica
Ver también en electro-es.tomathouse.com
: