Бесконденсаторний пуск трифазних електродвигунів від однофазної мережі

Як відомо, для запуску трифазного електродвигуна (ЕД) з короткозамкненим ротором від однофазної мережі найбільш часто в якості фазосдвигающей елемента застосовують конденсатор. При цьому ємність пускового конденсатора повинна бути в кілька разів більше ємності робочої конденсатора. Для ЕД найчастіше застосовуються в домашньому господарства (0,5. 3 кВт), вартість пускових конденсаторів порівнянна з вартість до електродвигуна. Тому бажано уникнути застосування дорогих пускових конденсаторів, що працюють лише на короткий час. У тожe час застосування робочих, постійно включених фазосдвигающих конденсоторов можна вважати доцільним, так як вони дозволяють завантажити двигун на75. 85% його потужності при 3-фазному включенні (безконденсаторов його потужність знижується приблизно на 50%).

Момент, що обертає, цілком достатній для запуску зазначених ЕД від однофазної мережі 220 В / 50 Гц, можна отримати за рахунок зсуву струмів по фазі в фазних обмотках ЕД, застосувавши для цього двонаправлені електронні ключі, включення яких здійснюється в певний час.

Перша схема (рис.1) призначена для пуску ЕД з номінальною частотою обертання, що дорівнює або менше 1500 об / хв, обмотки яких з'єднані в трикутник. За основу цієї схеми була взята схема [1], яка спрощена до межі. У цій схемі електронний ключ (симистор VS1) забезпечує зрушення струму в обмотці «С» на деякий кут (50. 70 °), що забезпечує достатній крутний момент.

Фазосдвігающім пристроєм є RC-ланцюжок. Змінюючи опір R2, отримують на конденсаторі С напруга, зрушене щодо напруги живлення на деякий кут. В якості ключового елемента в схемі застосований симетричний динистор VS2. У момент, коли напруга на конденсаторі досягне напруги перемикання динистора, він підключить заряджений конденсатор до керуючого висновку симистора VS1 i включить цей двонаправлений силовий ключ.

Друга схема (рис.2) призначена для пускс ЕД з номінальною частотою обертання дорівнює 3000 об / хв, а також для електродвигунів, що працюють на механізми з великим моментом опираючись ня при пуску. У цих випадках потрібно значно більший пусковий момент. Тому була застосована схема з'єднання обмоток ЕД «разомкнутая зірка ([2], рис. 14, в), яка забезпечує максимальний пусковий момент. У вказаній схемі фазосдвигающие конденсатори замінені двома електронними ключами Один ключ включений послідовно з обмоткою фази «А» і створює в ній «індуктивний» (відстає)

зрушення струму, другий - включений паралельно обмотці фази «В» і створює в ній «ємнісний» (випереджаюче) зрушення струму. Тут враховується те, що самі обмотки ЕД зміщені в просторі на 120 електричних градусів одна відносно іншої.

Налагодження полягає в підборі оптимального кута зсуву струмів в фазних обмотках, при якому відбувається надійний запуск ЕД. Це можна зробити без застосування спеціальних приладів. Виконується вона таким чином.

Подача напруги на ЕД здійснюється пускачем нажимного «ручного» типу ПНВС-10, через середній полюс якого підключається Фазосдвігающая ланцюжок. Контакти середнього полюса замкнуті тільки при кнопці «Пуск».

Натиснувши кнопку «Пуск», шляхом обертання движка підлаштування опору R2 підбирають необхідний пусковий момент. Так надходять при налагодженні схеми, показаної на рис.2.

При налагодженні схеми рис.1 через проходження великих пускових струмів деякий час (до розвороту) ЕД сильно гуде і вібрує. В цьому випадку краще змінювати величину R2 ступенями при знятій напрузі, а потім, шляхом короткочасної подачі напруги, перевіряти, як відбувається запуск ЕД. Якщо при цьому кут зсуву напруги далекий від оптимального, то ЕД гуде і вібрує дуже сильно. У міру наближення до оптимального кутку двигун «намагається» обертатися в ту або іншу сторону, а при оптимальному запускається досить добре.

При цьому досвідченим шляхом встановлено, що підібрати значення R і С фазовращающей ланцюжка, відповідні оптимальному куті, можна попередньо. Для цього потрібно послідовно з ключем (симистором) з'єднати лампу розжарювання 60 Вт і включити їх в мережу

220 В. Змінюючи величину R, треба встановити напругу на лампі 1 70 В (для схеми рис.1) і 1 00 В (для схеми рис.2). Ці напруги замірялися стрілочним приладом магнітоелектричної системи, хоча форма напруги на навантаженні не синусоїдальна.

Необхідно відзначити, що домогтися оптимальних кутів зсуву струмів можна при різних поєднаннях значень R і С фазосдвигающей ланцюжка, тобто змінивши номінал ємності конденсатора, доведеться підібрати і відповідне йому значення опору.

Експерименти проводилися з симисторами ТС-2-10 і ТС-2-25 без радіаторів. У цій схемі вони працювали дуже добре. Можна застосувати і інші сімістори з двохполярним управлінням на відповідні робочі струми і класу напруги не нижче 7. При використанні імпортних сімісторов в пластмасовому корпусі їх слід встановити на радіатори.

Симетричний динистор DB3 можна замінити вітчизняним КР1125. У нього трохи менше напруга перемикання. Можливо, це і краще, але цей динистор дуже складно знайти в продажу.

Конденсатори З будь-які неполярні, розраховані на робочу напругу не менше 50 В (краще - 100 В). Можна застосувати також два полярних конденсатора, включених послідовно-зустрічно (в схемі рис.2 їх номінал повинен бути 3,3 мкФ кожний).

Зовнішній вигляд електроприводу подрібнювача трави з описаної схеми запуску і ЕД 2,2 кВт 3000 об / хв показаний на фото 1.

В. В. Бурлоко, м Моріуполь

2. С.П. Фурсов Використання трифазних

електродвигунів в побуті. - Кишинів: Картя