Меню

Реле тока для пусковых конденсаторов



Пусковое реле для холодильника: устройство, как правильно проверить и починить

Самым необходимым прибором, как в квартире, так и в частном доме, является холодильник. И с этим утверждением сложно не согласиться, не так ли? Сложно найти жилище, где него нет. Как и любые приборы, холодильники могут ломаться. Но бывают ситуации, когда поломку можно диагностировать самостоятельно.

Практически все бытовое холодильное оборудование снабжено однофазным двигателем. Для его старта приходится использовать пусковое устройство. Если эта простая, но важная деталь выходит из строя, то компрессор перестанет запускаться. Но, зная принципы работы прибора, можно определить проблему и ее исправить.

В этой статье речь пойдет о том, как работает пусковое реле для холодильника и о признаках его неисправности. Мы расскажем, как установить неполадки в работе холодильного оборудования. Представленные нами видеоролики помогут понять принцип работы пускового устройства, а также в случае необходимости выявить его неисправность.

Запуск однофазного асинхронного электродвигателя

По своей сути моторы компрессоров, установленных в современные холодильники, представляют собой однофазные асинхронные электродвигатели с пусковой обмоткой. Их основными компонентами являются вращающийся ротор и стационарный статор.

Ротор представляет собой полый цилиндр, выполненный из токопроводящего материала или содержащий короткозамкнутую проводку.

Статор включает две обмотки: рабочую (основную) и пусковую (стартовую). Они взаиморасположены под углом 90 градусов, либо имеют противоположное направление намотки – так называемый “бифиляр”. Переменный ток, проходя по основной обмотке, создает магнитное поле с изменяющимся вектором.

Разложение пульсирующего магнитного поля

Если ротор не статичен, то по закону электромагнитной индукции двигатель будет развивать или тормозить вращающий момент, так как скольжение относительно прямо- и обратнонаправленного магнитного потока отличается. Поэтому для поддержания движения достаточно переменного тока, проходящего по рабочей обмотке.

Если ротор неподвижен, то при одинаковом скольжении относительно магнитных потоков результирующий электромагнитный момент будет равен нулю. В этом случае необходимо создать пусковой момент. Для этого и нужна стартовая обмотка.

Токи в обмотках должны быть сдвинуты по фазе, поэтому в двигатель внедряют фазосмещающий элемент – регистр, дроссель или конденсатор. После достижения ротором необходимого вращения, подача электричества на стартовую обмотку прекращается.

Таким образом, для старта однофазного асинхронного электродвигателя необходимо прохождение тока по двум обмоткам, а для поддержания вращения ротора – только по рабочей. Для регулирования этого процесса в цепи перед компрессором холодильника и устанавливают пусковое реле.

Установленное на компрессор реле

Принцип работы пускового реле

Несмотря на большое количество запатентованных продуктов от различных производителей, схемы работы холодильников и принципы действия пусковых реле практически одинаковы. Разобравшись в принципе их действия можно самостоятельно отыскать и устранить неисправность.

Схема устройства и подключение к компрессору

Электрическая схема реле имеет два входа от источника питания и три выхода на компрессор. Один вход (условно – ноль) проходит напрямую.

Другой вход (условно – фаза) внутри устройства расщепляется на два:

  • первый проходит напрямую на рабочую обмотку;
  • второй проходит через разъединяющиеся контакты на пусковую обмотку.

Если реле не имеет посадочного места, то при подключении к компрессору необходимо не ошибиться с порядком соединения контактов. Распространенные в Интернете способы определения типов обмотки с помощью измерения сопротивления не верны в общем случае, так как у некоторых двигателей сопротивление пусковой и рабочей обмотки одинаковы.

Схема пускозащитного реле

Поэтому необходимо найти документацию или разобрать компрессор холодильника для понимания расположения проходных контактов.

Также это можно сделать при наличии символьных идентификаторов возле выходов:

  • “S” – пусковая обмотка;
  • “R” – рабочая обмотка;
  • “C” – общий выход.

Реле отличаются способом крепления на раме холодильники или на компрессоре. Также они имеют свои токовые характеристики, поэтому при замене необходимо подобрать полностью идентичное устройство, а лучше – той же модели.

Замыкание контактов посредством индукционной катушки

Электромагнитное пусковое реле работает по принципу замыкания контакта для пропуска тока через пусковую обмотку. Основной действующий элемент устройства – соленоидная катушка, последовательно включенная в цепь с основной обмоткой двигателя.

В момент запуска компрессора, при статичном роторе, по соленоиду проходит большой стартовый ток. В результате этого создается магнитное поле, которое перемещает сердечник (якорь) с установленной на нем токопроводящей планкой, замыкающей контакт пусковой обмотки. Начинается разгон ротора.

При увеличении числа оборотов ротора, величина проходящего через катушку тока снижается, вследствие чего напряжение магнитного поля уменьшается. Под действием компенсирующей пружины или силы тяжести сердечник возвращается на исходное место и контакт размыкается.

Пускозащитное реле соленоидного типа

Мотор компрессора продолжает работать в режиме поддержания вращения ротора, пропуская ток через рабочую обмотку. Следующий раз реле сработает только после остановки ротора.

Регулирование подачи тока позистором

Выпускаемые для современных холодильников реле часто используют позистор – разновидность теплового резистора. Для этого устройства существует температурный диапазон, ниже которого оно пропускает ток с незначительным сопротивлением, а выше – сопротивление резко увеличивается и происходит размыкание цепи.

В пусковом реле позистор интегрирован в цепь, ведущую к стартовой обмотке. При комнатной температуре сопротивление этого элемента незначительное, поэтому при начале работы компрессора ток проходит беспрепятственно.

По причине наличия сопротивления позистор постепенно нагревается и по достижению определенной температуры происходит размыкание цепи. Остывает он только после прекращения подачи тока на компрессор и снова срабатывает на пропуск при повторном включении двигателя.

Позистор пускового реле холодильника

Реализация защиты токового типа

Асинхронный мотор представляет собой сложный электрический прибор, который подвержен поломкам. Если произойдет короткое замыкание, то сработает автоматический выключатель, установленный в распределительном щите.

При отказе вентилятора, который охлаждает обмотку и механические подвижные элементы, среагирует встроенная тепловая защита компрессора.

Тепловая защита компрессора с применением позисторов

Однако может возникнуть ситуация, когда мотор длительное время (более 1 секунды) начинает потреблять ток больше номинального в 2-5 раз. Чаще всего это происходит при незапланированной нагрузке на валу, возникающей из-за заклинивания двигателя.

Сила тока возрастает, однако не достигает значений короткого замыкания, поэтому подобранный по нагрузке автомат не сработает. Причин отключения у тепловой защиты тоже нет, так как температура за такой короткий промежуток времени не изменится.

Единственный способ оперативно среагировать на возникшую ситуацию и избежать оплавления рабочей обмотки – срабатывание токовой защиты, которая может быть установлена в разных местах:

  • внутри компрессора;
  • в отдельном токозащитном реле;
  • внутри пускового реле.

Устройство, сочетающее функции включения пусковой обмотки и токовой защиты двигателя называют пускозащитным реле. Большинство компрессоров холодильников комплектуют именно таким механизмом.

Действие токовой защиты основано на трех принципах:

  • при увеличении силы тока уменьшается сопротивление, возрастает нагрев токопроводящего материала;
  • под действием температуры происходит расширение металла;
  • термический коэффициент расширения для разных металлов отличается.

Поэтому используют биметаллическую пластину, которая сварена из металлических листов с отличающимися коэффициентами расширения. Такая пластина изгибается при нагреве. Один ее конец фиксируют, а второй, отклоняясь, размыкает контакт.

Защитный механизм реле

Пластина рассчитана на температурное реагирование при прохождении тока определенной силы. Поэтому при замене пускозащитного реле необходимо проверить его совместимость с установленной моделью компрессора.

Выявление возможных неисправностей

Учитывая незначительное количество элементов реле, можно последовательно проверить их на работоспособность. Для этого понадобится плоская отвертка и мультиметр.

№ 1 — неполадки при работе реле

С конструктивных позиций, реле с катушкой является устройством с нормально разомкнутыми контактами, а позисторный вариант – с нормально замкнутыми контактами. Хотя и в том и в другом случае возможны варианты, когда при старте будет отсутствовать подача тока на пусковую обмотку или, наоборот, не сработает ее отключение.

Читайте также:  Найти значения силы токов в ветвях

Если компрессор исправен, но не включается по команде, поданной с блока управления холодильником, то это сигнализирует об отсутствие напряжения на пусковой обмотке статора.

Причиной этого может быть:

  • разрыв электрической цепи;
  • проблема контактной планки;
  • перегрев позистора;
  • срабатывание системы электрической защиты и ее невозврат в нормальное положение.

Если холодильник включается на 5-20 секунд, а потом отключается, то чаще всего это является следствием срабатывания защитного механизма реле.

Причины могут быть следующие:

  • защитный механизм исправен, а срабатывание происходит по причине проблем в рабочей обмотке двигателя;
  • защитный механизм исправен, но в реле не происходит размыкание контактов в цепи стартовой обмотки;
  • защитный механизм неисправен, происходит ложное срабатывание при незначительном нагреве.

Так как причин неисправности может быть несколько, то необходимо провести полную диагностику пускозащитного реле холодильника.

Обыкновенное пускозащитное реле

№2 — неисправности контактов электроцепи

Неисправность пускозащитного реле можно выявить с помощью мультиметра.

Для этого необходимо прозвонить три участка электрической цепи:

  1. Если на участке от входа до выхода на рабочую обмотку есть обрыв, то необходимо проверить место размыкания контактов защитным механизмом. Возможно, что он сработал и не вернулся в исходное состояние или окислились размыкаемые контакты.
  2. Если нет контакта на участке от входа до выхода на пусковую обмотку, то помимо банального разрыва токопроводящей жилы возможны два варианта: размыкание цепи защитным механизмом или отсутствие контакта через планку.
  3. Обрыв на прямом (нулевом) участке означает механическое повреждение цепи – его легче всего найти и исправить.

Если работа реле основана на использовании индукционной катушки, то необходимо принудительно поднять планку – иначе контакта не будет.

Контакты пускозащитного реле

№3 — некорректная работа позистора

Чтобы убедиться в том, что позистор работает исправно, необходимо проверить его в холодном и нагретом состоянии.

В первую очередь надо подождать, когда позистор остынет (достаточно 2-3 минуты в неработающем состоянии) и прозвонить его с помощью мультиметра. В случае отсутствия тока или регистрации большого сопротивления, позистор неисправен и его нужно заменить.

Применение мультиметра при проверке исправности позистора

Для проверки способности разъединения, нужно подключить к позистору потребителя электроэнергии, например, стоваттную лампу накаливания. Для этого нужна электрическая вилка с двумя клеммами, которые подсоединяют на вход в устройство. Провода от лампы подсоединяют к разъемам, ведущим на ноль и пусковую обмотку.

При включении вилки в розетку лампочка загорится. Так как номинал проходящего тока в эксперименте значительно меньше, чем при пуске компрессора, то позистор будет долго нагреваться – для стоваттной лампы время реагирования составит 20-40 секунд.

Если через некоторое время лампочка погаснет, то устройство исправно. Если потребитель не будет обесточен, то это означает, что позистор нерабочий. В домашних условиях его ремонт невозможен, стоит он недорого, поэтому необходимо приобрести аналогичный по параметрам элемент.

№4 — проблемы с контактной планкой

Существует два типа проблем с контактной планкой:

  • не происходит пропуск тока при замыкании контактов;
  • планка залипает и не опускается.

Первая проблема может возникнуть по причине окисления контактов. В этом случае необходимо их зачистить наждачной бумагой. Также причиной может быть искривление положения планки, тогда необходимо установить ее горизонтально.

Положение контактов на планке

Более сложная проблема – место сочленения планки и штыря, на который воздействует магнитное поле соленоида. Решение проблемы здесь индивидуальное и зависит от типа неисправности.

Залипание планки выражается в том, что она не отходит вместе с сердечником. Для этого необходимо почистить контакты, чтобы удалить клеящее вещество и сделать их гладкими.

№5 — нештатное срабатывание токовой защиты

Если при прозвоне обнаруживается отсутствие контакта от входа до обеих обмоток, то, скорее всего, обрыв произошел в зоне защиты.

В большинстве случаев это или отход контакта, который размыкает биметаллическая пластина, или повреждение в районе нагревающей спирали.

Основные элементы реле

Если исправить повреждение иначе не удается, то придется приобретать новое реле.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор принципа действия, типов и основных неисправностей пускозащитного реле:

Видео #2. Признаки поломок распространенного пускового реле РКТ. Подключение внешнего конденсатора для компенсации нестабильного напряжения:

Несложная конструкция пускового реле позволяет самостоятельно находить неисправности и легко устранять их. Для этого не нужны глубокие знания в электрике или специальный инструмент.

Однако необходимо соблюдать пунктуальность, так как от качества проведенных работ зависит функциональность дорогостоящего оборудования.

Хотите рассказать о том, как подбирали пусковое реле для восстановления работоспособности холодильного агрегата? Располагаете полезными сведениями по теме статьи, которыми стоит поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, размещайте фотоснимки, задавайте вопросы.

Источник

Communities › Оснащение Гаража и Инструмент › Blog › Запуск компрессора

Проблема…
После покупки компрессора столкнулся с проблемой запуска его в гараже. И связано это не с неисправностью компрессора, а с напряжением в гараже – электричество в нем, что бы свет горел. Поначалу компрессор после нескольких попыток включения-выключения запускался, когда «прогреется». Потом стал включаться, только когда на улице горело освещение, а потом и вообще отказывался запускаться…

Компрессор Fiac CCS 50/338 M
Объем ресивера 50 л
Вес 55 кг
Мощность 2,25 кВт
Напряжение 220 В
Производительность 330 л/мин
Рабочее давление 10 бар

Поиск причин проблемы показал, что в момент запуска асинхронного двигателя пусковой ток возрастает, но местная сеть не способна обеспечить данную мощность.
Есть вариант установить стабилизатор напряжения, но он должен быть достаточно мощным, что бы выдержать скачки нагрузки. Я решил попробовать данный вариант и для моего компрессора мощностью 2,5 кВт я взял стабилизатор RUCELF SDW-10000-D номинально мощностью 10кВт.
Ситуация улучшилась – компрессор снова стал запускаться после нескольких попыток включения-выключения, но только еще добавились танцы с стабилизатором – при выходе компрессора на «режим» он выключался по защите. После «прогрева» компрессора – он запускался без «танцев». Но это тоже не то, что нужно.

Есть другой вариант…
Так как трехфазный двигатель моего компрессора включен в однофазную сеть подключением третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор, то того чтобы электромотор запускался «легче», емкость конденсатора должна меняться:
— запуск — с пусковым конденсатором (ввиду больших пусковых токов),
— после разгона — его пусковой конденсатор отсоединяют, оставляя только рабочий.
Если пусковой конденсатор не отсоединить – двигатель перегреется и сгорит.
Решил попробовать и этот вариант.

Схема.
Общая схема достаточно простая.

При старте компрессора пусковой конденсатор Сп подключается параллельно рабочему Ср – на схеме кнопка «Разгон» и через определенное время отключается.
Для того, чтобы автоматизировать процесс – используют реле времени. Подключаем его так, чтобы после включения компрессора он выключался через установленное время и отключал пусковой конденсатор (см. схему далее).

Нашел рекомендации по основным параметрам такой схемы:
— время работы пускового конденсатора – около 3 секунд;
— емкость пускового конденсатора в 2…2,5 раза больше рабочего;
— допустимое напряжение пускового конденсатора должно превышать в 1,5 раза напряжение сети — например 450 В;
— пусковой конденсатор необходимо зашунтировать резистором R1 сопротивлением 200…500 кОм, через который будет «стекать» оставшийся электрический заряд.

Читайте также:  Умывальник бьется током что делать

На компрессоре установлен двигатель:
Асинхронный, тип 80
Напряжение 230 В, 50Hz
Обороты 1

2850 об/мин
Ток 12 А
cos = 0,95
Мощность 2,5 кВт
Конденсатор 60 мКф

С учетом данной информации приобрел, необходимые компоненты.

Необходимо:
ПРИМЕЧАНИЕ: Ниже указаны цены, которые запомнил.
— конденсатор пусковой ДПС-0,45-120 (120 мкФ, 450 В) – цена 880 рублей;
ПРИМЕЧАНИЕ: Есть пусковые конденсаторы и поменьше, но у меня с ним не сложилось. При испытании он по моей вине вздулся.

— реле ST6P-4, рабочее напряжение 220В, максимальный ток на контактах 5 А;

Источник

Реле времени для стартового конденсатора

Доброго времени суток профессионалам.
Я не очень хорошо разбираюсь в электрических сетях и электроавтоматике. Мне нужен ваш совет или помощь.
Попал мен в руки воздушный компрессор, рассчитанный под напряжение 380 В. Возможности его подключить в соответствующую сеть нет. Поэтому ищу возможность переделать его на 220В.
Приобрел пусковой конденсатор на 250 мкф и рабочий на 100 мкф.
А вот как подключить пусковой так, чтобы не приходилось каждый раз запускать компрессор вручную? Сам не смог найти в сети решений, которые смог бы реализовать своими руками(
На данном форуме за 30 минут тоже не смог найти подходящей темы. (Я тут человек новый, может просто не могу верно читать сайт)

Хочу попробовать следующую схему
От автоматики компрессора (запускает двигатель после падения давления до определенного значения) запустить классическое расключение на двигатель подключенный «треугольником».
Но перед стартовым конденсатором установлю реле времени с установкой времени импульса на 2-5 сек (вычислю опытным путем).
Планирую использовать реле РВО-15 ( Инструкция — meandr.ru/files/files/rele/rvo_15/rvo-15.pdf)
По такому принципу (youtu.be/CXMTKdSWFcE?list=WL&t=306), только вместо автомата автоматика компрессора, вместо лампочки контакты двигателя.
Очень рассчитываю на вашу помощь. Сам найти ответ не смог. И засомневался т.к. казалось бы простое решение, до которого я своей на самой разумной в плане элетроавтоматики головой додумался, а подобного решения нет в сети!

Костян челябинск.

Просмотр профиля

Группа: Пользователи
Сообщений: 7650
Регистрация: 24.5.2009
Из: Челябинск
Пользователь №: 14618

Источник

Описание и особенности подключения 3-х фазного двигателя в однофазную сеть

Для нормальной работы электродвигателя с конденсаторным пуском необходимо, чтобы емкость используемого конденсатора менялась в зависимости от числа оборотов. На практике это условие выполнить довольно сложно, поэтому используют двухступенчатое управление двигателем. При пуске двигателя подключают два конденсатора, а после разгона один конденсатор отключают и оставляют только рабочий конденсатор.

1.2. Расчет параметров и элементов электродвигателя.

Если, например, в паспорте электродвигателя указано напряжение его питания 220/380, то двигатель включают в однофазную сеть по схеме, представленной на рис. 1

Принципиальная схема включения трехфазного электродвигателя в сеть 220 В

С р – рабочий конденсатор;

С п – пусковой конденсатор;
П1 – пакетный выключатель

После включения пакетного выключателя П1 замыкаются П1.1 и П1.2, после этого необходимо сразу же нажать кнопку «Разгон”. После набора оборотов кнопка отпускается. Реверсирование электродвигателя осуществляется путем переключения фазы на его обмотке тумблером SA1.

Емкость рабочего конденсатора Ср в случае соединения обмоток двигателя в » треугольник ” определяется по формуле:

где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

А в случае соединения обмоток двигателя в «звезду” определяется по формуле:

где
Ср – емкость рабочего конденсатора в мкФ;
I – потребляемый электродвигателем ток в А;
U -напряжение в сети, В

Потребляемый электродвигателем ток в выше приведенных формулах, при известной мощности электродвигателя, можно вычислить из следующего выражения:

где
Р – мощность двигателя в Вт, указанная в его паспорте;
h – КПД;
cos j – коэффициент мощности;
U -напряжение в сети, В

Емкость пускового конденсатора Сп выбирают в 2..2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора. Эти конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение в 1,5 раза больше напряжения сети. Для сети 220 В лучше использовать конденсаторы типа МБГО, МБПГ, МБГЧ с рабочим напряжением 500 В и выше. При условии кратковременного включения в качестве пусковых конденсаторов можно использовать и электролитические конденсаторы типа К50-3, ЭГЦ-М, КЭ-2 с рабочим напряжением не менее 450 В. Для большей надежности электролитические конденсаторы соединяют последовательно, соединяя между собой их минусовые выводы, и шунтируют диодами (рис. 2)

Принципиальная схема соединения электролитических конденсаторов для использования их в качестве пусковых конденсаторов.

Общая емкость соединенных конденсаторов составит (С1+С2)/2.

На практике величину емкостей рабочих и пусковых конденсаторов выбирают в зависимости от мощности двигателя по табл. 1

Таблица 1. Значение емкостей рабочих и пусковых конденсаторов трехфазного электродвигателя в зависимости от его мощности при включении в сеть 220 В.

Следует отметить, что у электродвигателя с конденсаторным пуском в режиме холостого хода по питаемой через конденсатор, протекает ток на 20…30 % превышающий номинальный. В связи с этим, если двигатель часто используется в недогруженном режиме или вхолостую, то в этом случае емкость конденсатора Ср следует уменьшить. Может случиться, что во время перегрузки электродвигатель остановился, тогда для его запуска снова подключают пусковой конденсатор, сняв нагрузку вообще или снизив ее до минимума.

Емкость пускового конденсатора Сп можно уменьшить при пуске электродвигателей на холостом ходу или с небольшой нагрузкой. Для включения, например, электродвигателя АО2 мощностью 2,2 кВт на 1420 об/мин можно использовать рабочий конденсатор емкостью 230 мкФ, а пусковой – 150 мкФ. В этом случае электродвигатель уверенно запускается при небольшой нагрузке на валу.

1.3. Переносной универсальный блок для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В.

Для запуска электродвигателей различных серий, мощностью около 0,5 кВт, от однофазной сети без реверсирования, можно собрать переносной универсальный пусковой блок (рис. 3)

Принципиальная схема переносного универсального блока для пуска трехфазных электродвигателей мощностью около 0,5 кВт от сети 220 В без реверса.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает магнитный пускатель КМ1 (тумблер SA1 замкнут) и своей контактной системой КМ 1.1, КМ 1.2 подключает электродвигатель М1 к сети 220 В. Одновременно с этим третья контактная группа КМ 1.3 замыкает кнопку SB1. После полного разгона двигателя тумблером SA1 отключают пусковой конденсатор С1. Остановка двигателя осуществляется нажатием на кнопку SB2.

1.3.1. Детали.

В устройстве используется электродвигатель А471А4 (АО2-21-4) мощностью 0,55 кВт на 1420 об/мин и магнитный пускатель типа ПМЛ, рассчитанный на переменный ток напряжением 220 В. Кнопки SB1 и SB2 – спаренные типа ПКЕ612. В качестве переключателя SA1 используется тумблер Т2-1. В устройстве постоянный резистор R1 – проволочный, типа ПЭ-20, а резистор R2 типа МЛТ-2. Конденсаторы С1 и С2 типа МБГЧ на напряжение 400 В. Конденсатор С2 составлен из параллельно соединенных конденсаторов по 20 мкФ 400 В. Лампа HL1 типа КМ-24 и 100 мА.

Пусковое устройство смонтировано в металлическом корпусе размером 170х140х50 мм (рис. 4)

Читайте также:  Чему равно емкостное сопротивление если частота тока 50 гц а емкость конденсатора 2 мкф

2 – ручка для переноски
3 – сигнальная лампа
4 – тумблер отключения
пускового конденсатора

5 -кнопки
«Пуск” и «Стоп”

6 – доработанная
электровилка

7- панель с гнездами
разъема

На верхней панели корпуса расположены кнопки «Пуск” и «Стоп” – сигнальная лампа и тумблер для отключения пускового конденсатора. На передней панели корпуса устройства находится разъем для подключения электродвигателя.

Для отключения пускового конденсатора можно использовать дополнительное реле К1, тогда надобность в тумблере SA1 отпадает, а конденсатор будет отключаться автоматически (рис.5)

Принципиальная схема пускового устройства с автоматическим отключением пускового конденсатора.

При нажатии на кнопку SB1 срабатывает реле К1 и контактной парой К1.1 включает магнитный пускатель КМ1, а К1.2 – пусковой конденсатор Сп. Магнитный пускатель КМ1 само блокируется с помощью своей контактной пары КМ 1.1, а контакты КМ 1.2 и КМ 1.3 подсоединяют электродвигатель к сети. Кнопку «Пуск” держат нажатой до полного разгона двигателя, а после отпускают. Реле К1 обесточивается и отключает пусковой конденсатор, который разряжается через резистор R2. В это же время магнитный пускатель КМ 1 остается включенным и обеспечивает питание электродвигателя в рабочем режиме. Для остановки электродвигателя следует нажать кнопку «Стоп”. В усовершенствованном пусковом устройстве по схеме рис.5, можно использовать реле типа МКУ-48 или ему подобное.

2. Использование электролитических конденсаторов в схемах запуска электродвигателей.

При включении трехфазных асинхронных электродвигателей в однофазную сеть, как правило, используют обычные бумажные конденсаторы. Практика показала, что вместо громоздких бумажных конденсаторов можно использовать оксидные (электролитические) конденсаторы, которые имеют меньшие габариты и более доступны в плане покупки. Схема эквивалентной замены обычного бумажного дана на рис. 6

Принципиальная схема замены бумажного конденсатора (а) электролитическим (б, в).

Положительная полуволна переменного тока проходит через цепочку VD1, С2, а отрицательная VD2, С2. Исходя из этого можно использовать оксидные конденсаторы с допустимым напряжением в два раза меньшим, чем для обычных конденсаторов той же емкости. Например, если в схеме для однофазно сети напряжением 220 В используется бумажный конденсатор на напряжение 400 В, то при его замене, по вышеприведенной схеме, можно использовать электролитический конденсатор на напряжение 200 В. В приведенной схеме емкости обоих конденсаторов одинаковы и выбираются аналогично методике выбора бумажных конденсаторов для пускового устройства.

2.1. Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов.

Схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть с использованием электролитических конденсаторов приведена на рис.7.

Принципиальная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи электролитических конденсаторов.

В приведенной схеме, SA1 – переключатель направления вращения двигателя, SB1 – кнопка разгона двигателя, электролитические конденсаторы С1 и С3 используются для пуска двигателя, С2 и С4 – во время работы.

Подбор электролитических конденсаторов в схеме рис. 7 лучше производить с помощью токоизмерительных клещей. Измеряют токи в точках А, В, С и добивается равенства токов в этих точках путем ступенчатого подбора емкостей конденсаторов. Замеры проводят при нагруженном двигателе в том режиме, в котором предполагается его эксплуатация. Диоды VD1 и VD2 для сети 220 В выбираются с обратным максимально допустимым напряжением не менее 300 В. Максимальный прямой ток диода зависит от мощности двигателя. Для электродвигателей мощностью до 1 кВт подойдут диоды Д245, Д245А, Д246, Д246А, Д247 с прямым током 10 А. При большей мощности двигателя от 1 кВт до 2 кВт нужно взять более мощные диоды с соответствующим прямым током, или поставить несколько менее мощных диодов параллельно, установив их на радиаторы.

Следует обратить ВНИМАНИЕ на то, что при перегрузке диода может произойти его пробой и через электролитический конденсатор потечет переменный ток, что может привести к его нагреву и взрыву.

3. Включение мощных трехфазных двигателей в однофазную сеть.

Конденсаторная схема включения трехфазных двигателей в однофазную сеть позволяет получить от двигателя не более 60% от номинальной мощности, в то время как предел мощности электрифицированного устройства ограничивается 1,2 кВт. Этого явно недостаточно для работы электрорубанка или электропилы, которые должны иметь мощность 1,5…2 кВт. Проблема в данном случае может быть решена использованием электродвигателя большей мощности, например, с мощностью 3…4 кВт. Такого типа двигатели рассчитаны на напряжение 380 В, их обмотки соединены «звездой» и в клеммной коробке содержится всего 3 вывода. Включение такого двигателя в сеть 220 В приводит к снижению номинальной мощности двигателя в 3 раза и на 40 % при работе в однофазной сети. Такое снижение мощности делает двигатель непригодным для работы, но может быть использовано для раскрутки ротора вхолостую или с минимальной нагрузкой. Практика показывает, что большая часть электродвигателей уверенно разгоняется до номинальных оборотов, и в этом случае пусковые токи не превышают 20 А.

3.1. Доработка трехфазного двигателя.

Наиболее просто можно осуществить перевод мощного трехфазного двигателя в рабочий режим, если переделать его на однофазный режим работы, получая при этом 50 % номинальной мощности. Переключение двигателя в однофазный режим требует небольшой его доработки. Вскрывают клеммную коробку и определяют, с какой стороны крышки корпуса двигателя подходят выводы обмоток. Отворачивают болты крепления крышки и вынимают ее из корпуса двигателя. Находят место соединения трех обмоток в общую точку и подпаивают к общей точке дополнительный проводник с сечением, соответствующим сечению провода обмотки. Скрутку с подпаянным проводником изолируют изолентой или поливинилхлоридной трубкой, а дополнительный вывод протягивают в клеммную коробку. После этого крышку корпуса устанавливают на место.

Схема коммутации электродвигателя в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 8.

Принципиальная схема коммутации обмоток трехфазного электродвигателя для включения в однофазную сеть.

Во время разгона двигателя используется соединение обмоток «звездой» с подключением фазосдвигающего конденсатора Сп. В рабочем режиме в сеть остается включенной только одна обмотка, и вращение ротора поддерживается пульсирующим магнитным полем. После переключения обмоток конденсатор Сп разряжается через резистор Rр. Работа представленной схемы была опробована с двигателем типа АИР-100S2Y3 (4 кВт, 2800 об/мин), установленном на самодельном деревообрабатывающем станке и показала свою эффективность.

3.1.1. Детали.

В схеме коммутации обмоток электродвигателя, в качестве коммутационного устройства SA1 следует использовать пакетный переключатель на рабочий ток не менее 16 А, например, переключатель типа ПП2-25/Н3 (двухполюсный с нейтралью, на ток 25 А). Переключатель SA2 может быть любого типа, но на ток не менее 16 А. Если реверс двигателя не требуется, то этот переключатель SA2 можно исключить из схемы.

Недостатком предложенной схемы включения мощного трехфазного электродвигателя в однофазную сеть можно считать чувствительность двигателя к перегрузкам. Если нагрузка на валу достигнет половины мощности двигателя, то может произойти снижение скорости вращения вала вплоть до полной его остановки. В этом случае снимается нагрузка с вала двигателя. Переключатель переводится сначала в положение «Разгон», а потом в положение «Работа» и продолжают дальнейшую работу.

Для того, чтобы улучшить пусковые характеристики двигателей кроме пускового и рабочего конденсатора можно использовать еще и индуктивность, что улучшает равномерность загрузки фаз. Обо всем этом написано в статье Устройства запуска трехфазного электродвигателя с малыми потерями мощности.

Источник