Двигатель вентилятора конденсатора схема подключения

Подключение электродвигателя через конденсатор: расчет и схема

Тема очень востребованная и вызывающая множество вопросов. Для начала разберемся какие бывают асинхронные электродвигатели переменного тока и в каких случаях применяется подключение через конденсаторы. Затем рассмотрим схемы и формулы для выбора конденсаторов. Задача, которая стоит перед нами в этой статье: подключить трехфазный двигатель к однофазному питанию используя схему с конденсаторами. Для этого будет представлена схема и формулы для выбора значения емкостей конденсаторов.

Двигатели по способу питания делятся на трехфазные и однофазные. Вначале разберемся с подключением через конденсатор трехфазного ЭД.

Коротенько про трехфазные асинхронные электродвигатели

Трехфазные асинхронные электродвигатели получили широкое применение в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, быту. ЭД состоит из статора, ротора, клеммной коробки, щитов с подшипниками, вентилятора и кожуха вентилятора.

Стягивающие шпильки я уже снимать не стал, чтобы добраться до статора с ротором. Но выпирающая часть, на которой сидит вентилятор и есть ротор. Ротор — вращающаяся часть, статор неподвижная (на рисунке его не видно).

Далее посмотрим на клеммник более внимательно. С одной стороны у нас С1-С2-С3, а ниже — С4-С5-С6. Это начала и концы обмоток фаз электродвигателя. У нас имеются три фазы, так как двигатель трехфазный — С1-С4, С2-С5, С3-С6. Также присутствует на фото ржавый болт заземления, он находится в клеммнике сверху слева.

Соединение, которое видно на фотографии называется “звезда”. Я уже писал про звезду и треугольник для трансформаторов — аналогично и при подключении электродвигателей. Сбоку на фотографии я добавил как выглядит схематично звезда для данного электродвигателя и треугольник. Вся разница в расположении перемычек. Их комбинации определяют схему соединения ЭД.

работа трехфазного электродвигателя без одной фазы при постоянной нагрузке

Электродвигатель может работать от однофазной сети и без дополнительных мер и схем. Например, при повреждении одной из фаз. Однако, в данном случае произойдет снижение частоты вращения. Снижение частоты вращения приведет к увеличению скольжения, что в свою очередь вызовет увеличение тока двигателя.

А возрастание тока приведет к нагреву обмоток. При такой ситуации необходимо разгрузить ЭД до 50%. Работа в таком режиме возможна, однако, если двигатель остановится, то повторно пуститься уже не получится.

почему для пуска от однофазной сети используют именно конденсаторы

Повторный пуск не произойдет, так как магнитное поле статора будет пульсирующим и, коротко говоря, из-за направленности определенных векторов в противоположные стороны ротор будет неподвижен. Чтобы двигатель пустился, нам необходимо изменить расположение этих векторов. Для этого и используют элементы, которые сдвигают фазы векторов. Рассмотрим схему, которая реализует эту возможность.

На схеме мы видим, что обмотка разделилась на две ветви — пусковую и рабочую. Пусковая используется с начала пуска до разворота двигателя, затем отключается и используется только рабочая. Для отключения пусковой можно использовать кнопку, например. Нажал и держи пока не развернулся двигатель, а потом отпускай и цепочка разорвана.

Фазосдвигающими элементами могут выступать сопротивления или конденсаторы. Разница в применении тех или иных в форме магнитного поля. И если, говорить проще, то выбирают конденсаторы, так как при одном значении пускового момента, меньший пусковой ток будет при использовании конденсаторов.

А при одинаковых пусковых токах у схем с конденсатором будет больше начальный вращающий момент, то есть движок будет быстрее разгоняться, что несомненно лучше для эксплуатации.

Важно: подключение через конденсаторы производят для двигателей до 1,5кВ. Вычислено, что для более мощных ЭД стоимость емкостных элементов превысит стоимость самого движка, следовательно, их установка является нерентабельной. Хотя, если достать их нахаляву, что в нашем пространстве не редкость, то можно и попробовать.

как подключить электродвигатель через конденсатор

Так как конденсаторы выгоднее во многих смыслах для пуска ЭД, то разберем пару схемок пуска с применением конденсаторов. Для схемы соединения “треугольник” и для схемы соединения “звезда”.

Пусковая ветвь будет использоваться до момента разворота ЭД, рабочая — напротяжении всей работы двигателя.

конденсаторы для запуска электродвигателя

Логично будет далее разобраться, как рассчитать пусковой и рабочий конденсатор для двигателя. Для правильного подбора нам необходимо знать паспортные данные ЭД, или иметь шильду с заводскими значениями.

Существуют различные схемы и в каждой конденсаторы выбираются по своему. Для схем, приведенных выше расчет емкости конденсаторов осуществляется по двум формулам:

Рабочая емкость = 2800*Iном.эд/Uсети

Рабочая емкость = 4800*Iном/Uсети

Пусковая емкость в обоих случаях принимается равной 2-3 от рабочей.

В формулах выше Iном — это номинальный ток фазы электродвигателя. Если посмотреть на табличку, где через дробь указываются два тока, то это будет меньший из них. Uсети — напряжение питающей сети(

220). Значит, вычислили мы ёмкость и следующим шагом нам надо знать напряжение на конденсаторе. Для схем приведенных на рисунках выше напряжение на конденсаторе равняется 1,15 от напряжения сети. Но это напряжение переменного тока, а для выбора конденсаторов надо знать напряжение постоянного тока. Тут нам и понадобится небольшая табличка:

Например, напряжение сети

220, умножаем на 1,15 получаем 253. В таблице смотрим переменка 250 соответствует постоянке 400В для емкости до 2мкФ, или 600В для емкостей 4-10мкФ. Нужно, чтобы номинальное напряжение конденсатора было равно или больше расчетного.

Далее, зная рабочее напряжение и требуемую емкость подбираем конденсаторы по параметрам: типы и нужное количество. Конденсаторы для пусковой цепи порой так и называются — пусковыми.

Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать. Существуют и другие схемы для подключения двигателя через конденсатор, но эти вопросы рассмотрим в другой раз в другой статье.

2020 Помегерим! — электрика и электроэнергетика

6.16.КОНДЕНСАТОРЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ВЕНТИЛЯТОРА ИСПАРИТЕЛЯ

Электродвигатели вентиляторов испарителя оборудованы раздельными конденсаторами. Один конденсатор электродвигателя предназначен для работы в цепи высокой скорости, а другой — в цепи низкой скорости.

a. Ситуации, требующие проверки конденсаторов

1. Скорость электродвигателя вентилятора не изменяется. Например, при установке контроллера выше -10°С (+14°F) или -5°С (+23°F) (по выбору), электродвигатель должен работать на высокой скорости.

ПРИМЕЧАНИЕ

Электродвигатели вентиляторов испарителя всегда включаются на высокой скорости.

При установке контроллера ниже -10°С (+14°F) или -5°С (+23°F) (по выбору), электродвигатель должен работать на низкой скорости.

2. Электродвигатель вращается в обратном направлении (после проверки правильности подключения обмоток).

3. Электродвигатель не включается, устройства IP-ЕМ не срабатывают.

b. Снятие конденсатора

ВНИМАНИЕ:Перед снятием конденсатора убедитесь в том, что питание агрегата ВЫКЛЮЧЕНО, и что вилка питания отсоединена.

1. Конденсатор, расположенный на электродвигателе над платой вентилятора испарителя, можно снять двумя способами:

(а.) Если кузов пуст, откройте верхнюю заднюю панель агрегата. Работать с конденсатором можно после того, как отсоединена вилка питания.

(Ь.) Если кузов загружен, ВЫКЛЮЧИТЕ ПИТАНИЕ агрегата и отсоедините вилку питания. Снимите панели доступа к электродвигателю вентилятора испарителя. (См. Рис. 2-1). Снятие вентилятора испарителя в сборе описано в разделе 6.15.

ВНИМАНИЕ: ВЫКЛЮЧИВ питание, разрядите конденсатор и отсоедините проводку.

с. Проверка конденсатора

Если есть основания подозревать неисправность конденсатора, можно просто заменить его. При замене требуется конденсатор такой же емкости. Проверить конденсатор можно двумя способами:

1. Вольтомметр, установленный на сопротивление в 10 000 ом.

Подсоедините электроды омметра к полюсам конденсатора и наблюдайте за стрелкой омметра. Если конденсатор исправен, стрелка быстро переместится к нулю, и затем начнет медленно двигаться обратно в сторону очень высоких показателей сопротивления.

Если цепь конденсатора разорвана, стрелка омметра не движется при подсоединении электродов омметра к полюсам конденсатора. Если конденсатор закорочен, стрелка переместится к нулю и останется в этом положении.

2. Тестер конденсаторов:

Тестер конденсаторов определяет емкость конденсатора и выявляет нарушения изоляции под нагрузкой. Важным преимуществом использования тестера является возможность выявить конденсаторы, не соответствующие номиналу емкости, а также те, в которых при работе появляется короткое замыкание. Он также полезен для проверки конденсаторов, на которых не сохранилась отметка о емкости.

ООО «Транстек» — Рефконтейнеры.рф ®

Как выбрать конденсатор для электродвигателя

Содержание

1. Что такое конденсатор
2. Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя
3. Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя
4. Заключение

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.

Как управляется мотор вентилятора комнатного кондиционера?

У меня есть специальный проект, в котором мне нужно контролировать скорость вентилятора с помощью Raspberry Pi в соответствии с данными, полученными с различных датчиков. Сначала я должен знать, что нужно моему мотору. Для поклонников я использую старые кондиционеры, внутренние (комнатные) модули. Электронная часть неисправна, но мотор работает нормально и идеально подходит для моих нужд. Только если бы я мог контролировать его скорость.

Мой мотор — Guangdong Welling Motor Manufacturing CO, модель — RPG20E. Схема подключения выглядит аналогично многим другим двигателям кондиционера. В настоящее время я не обращаю внимания на FG-часть диаграммы, поскольку обнаружил, что это всего лишь тахометр.

У человека здесь почти такой же вопрос, как и у меня, но нет четкого ответа на этот шаг.

Я решил поэкспериментировать и рискнуть взорвать один мотор, чтобы посмотреть, что он делает, если просто подать ему 230 Вольт. Ну, ничего захватывающего — вентилятор начал вращаться на низкой скорости. Я посмотрел на оригинальную плату управления, которая была внутри блока кондиционера, и нашел конденсатор, который указан на схеме. Я припаял его и подключил к мотору по мере необходимости. Вентилятор начал дуть на полной скорости. Снятие крышки замедлило скорость вращения вентилятора, но сила тока не изменилась. Таким образом, конденсатор должен быть всегда там. В этот момент не проверял температуру двигателя.

Следующим тестом было использование обычного резистивного диммера, который давал мне возможность снизить напряжение на двигателе. Результаты были именно то, что мне было нужно. Двигатель замедляется в соответствии с положением резистора. На отметке 80 Вольт мотор остановился полностью. Регулирование напряжения от 110 до 230 дало приятный и плавный контроль скорости.

Вначале я думал, что это то, что мне нужно, просто для регулирования напряжения с помощью Raspberry через какой-то дополнительный модуль, но я вспомнил, что для управления скоростью двигателя переменного тока можно изменить, изменив частоту. Я искал в интернете, чтобы узнать, как я достиг своей цели, не меняя частоты. Я изучал эту тему в сети уже неделю и нашел слишком много противоположных мнений. Я полагаю, что снижение напряжения резистором возможно, но это сожжет двигатель, поскольку он будет потреблять более высокий ток. Мои измерения не показали значительного увеличения тока, и температура двигателя была хорошей на низких скоростях с низким напряжением. И, как я обнаружил, многие контроллеры вентиляторов используют похожие контроллеры, у некоторых вместо резисторов есть конденсаторы, у некоторых — оба.

Возможно, этот двигатель переменного тока работает по-другому? Как оригинальный контроллер (который был во внутреннем блоке переменного тока) контролировал скорость двигателя? Использовались ли резисторы для понижения напряжения, изменения частоты или какая-то электроника под названием TRIAC?

Кстати, я нашел таблицу данных для другого двигателя переменного тока из Веллингтона . Где это указано для диапазона напряжений 190-254В. Таким образом, это означает, что можно контролировать скорость, просто регулируя напряжение.

Перед тем, как создавать свой прототип, я бы точно знал, каким будет правильный способ управления скоростью этого конкретного двигателя, не сжигая двигатель или всю установку.

Любая помощь приветствуется.

Чарльз Коуи

Как оригинальный контроллер (который был во внутреннем блоке переменного тока) контролировал скорость двигателя? Использовались ли резисторы для понижения напряжения, изменения частоты или какая-то электроника под названием TRIAC?

Скорость можно контролировать, изменяя значение конденсатора или вставляя последовательный резистор. Трехскоростные двигатели вентиляторов часто работают, переключая значения конденсаторов. Можно использовать последовательные резисторы, но резисторы рассеивают тепло, и этот метод не является легким или менее дорогим в реализации. Для регулировки скорости в непрерывном диапазоне используется электронное снижение напряжения с использованием симистора или другого переключающего устройства для обеспечения электронного снижения напряжения. Этот метод хорошо работает для управления скоростью вентилятора, поскольку для работы вентилятора на более низких скоростях требуется меньший крутящий момент. Это несколько компенсирует повышенные потери двигателя, поэтому двигатель не перегревается.

Скотти Б

Двигатели с переменной скоростью инвертированы, но у Grainger есть регулятор скорости двигателя, который мы используем на вытяжных вентиляторах.