19 200 subscribers

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

226 full reads

Как сделать, чтобы можно было быстро и просто переключить питание асинхронного двигателя с 220 В на 380 и обратно? Читатель задал вопрос про инкубатор, в котором установлены 2 таких трехфазных электродвигателя, но в схеме ещё на предприятии-изготовителе было переделано - схема "Звезда" на 380В была переключена на схему "Треугольник" на 220В с использованием конденсатора.

Чтобы не запутаться в Звёздах, читатель обратился ко мне, предлагаю почитать нашу переписку, и может быть, что-то добавить.

Итак, внимание, вопрос

Два инкубатора, сейчас работают от 220 (двигатели через кондер), генератор на 220.

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

Двигатели греются, сильно, обороты на 5-10% меньше.

1,1 кВт 220/380 В двигатель
1,1 кВт 220/380 В двигатель

Конденсаторы большей ёмкости стоят, чем указано. Хотя движки одинаковые, но кондёры стоят разные:

Конденсатор 100 мкФ на двигатель 1,1 кВт
Конденсатор 100 мкФ на двигатель 1,1 кВт
Конденсатор 80 мкФ на двигатель 1,1 кВт
Конденсатор 80 мкФ на двигатель 1,1 кВт

Подвели ввод на 380, буду подключать, хочу пока сэкономить на покупке нового генератора, т.к. к счастью, сеть отключают не часто, особенно в период работы инкубаторов. Генератор и переключатель ввода ручной. Хочу на инкубаторах после пускателей поставить ручные переключатели двухпозиционные 380-220.

Сеть от 380, а резерв (генератор) от 220. При запуске генератора переключать на работу двигателей через конденсаторы.

Почему появилась необходимость такого переключателя?

Первопричина в том, что ранее 380 не было, инкубаторы изначально рассчитаны на 380, но производитель по моей просьбе их переделал на 220 с возможностью вернуть на 380 (думаю по фото видно, что там тех переделок минимум). Работая от 220 через конденсатор двигатели сильно греются, до 100 градусов. Сейчас подвели на участок 380, инкубаторы буду подключать как и положено на 380.

Вторая причина в том, что резервный генератор однофазный на 220. Выше я не понятно написал- сэкономить, это не покупать совсем новый генератор на 380, а пока использовать имеющийся на 220. Пока нет лишних от 100 т.р. на него.

Для чего и хочу временно, до покупки генератора на 380, пока буду использовать имеющийся на 220, поставить между двигателем и пускателем переключатель/коммутатор который будет менять схему подключения двигателя. Обычный режим- от сети на 380, и второй переключает двигатель на работу от одной фазы (от генератора) через конденсатор.

Потом, после покупки гены на 380 просто удалю этот переключатель.

Схема инкубатора (можно увеличить)
Схема инкубатора (можно увеличить)

Сейчас мне нужна грамотная консультация как правильно это сделать. Сейчас у меня через кондер подключение треугольник, а на 380 лучше звездой, правильно? Клещи, тестеры есть, померить что смогу, но сам я буду долго разбираться, асинхронники для меня лес тёмный.

Меня в первую очередь не сама принципиальная схема подключения интересует (как соединить провода в пакетнике), а как правильно и оптимально подключать мои двигатели к сети 380, звездой или треугольником, и к 220 через конденсаторы, звездой или треугольником?

Именно мнение (и руководство если надо что то проверить/испытать) профессионала, с учетом моих особенностей работы двигателей, надежность двигателей, пусковые токи и т.д. Поставить пакетник который будет переключать со звезды при 380 на треугольник при 220, я и сам смогу покумекать и придумать, но вот насколько такое подключение будет правильным для меня большой вопрос? А может так, или этак лучше сделать, а пускаться как будет, а греться меньше и т.д.? Мне не хочется тратить кучу времени на самостоятельные опыты, особенно с учетом того что я в асинхронниках не шарю и не буду уверен в правильности решения. Хотелось бы сделать и не переживать.

Как собрана схема инкубатора:

Электрощит инкубатора
Электрощит инкубатора

Как используется двигатель вентилятора:

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

Видно, что нагрузка на валу будет очень небольшая, учитывая понижающую ременную передачу и небольшие лопасти пропеллера:

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

Мои ответы по изменению схемы инкубатора

Анализ двигателя, его питания и схемы включения

Трехфазный асинхронный двигатель 220/380 В можно подключить на 2 напряжения, но при этом схемы подключения обмоток будут разными. При трехфазном напряжении 380 В (линейное напряжение между фазами) - по схеме "Звезда".

Что и как при этом подключить - все ссылки будут в конце статьи.

Если напряжение у нас однофазное 220 В, то для включения такого двигателя нужно при помощи конденсатора обеспечить необходимый сдвиг фаз, чтобы получилось трехфазное напряжение с напряжением между фазами около 220 В.

Но при этом обмотки двигателя нужно включить в схему "Треугольник", как она сейчас и включена. В принципе, вся эта информация указана на шильдике.

Если коротко, для этого движка напряжение, схема и ток будут такие:

  • 380В - Звезда - 3,18А
  • 220В - Треугольник - 5,49А

В звезде всё просто - ставится перемычка между W1, V1, U1, а питание подается тремя проводами на оставшиеся клеммы W2, V2, U2. Будет как-то так:

Двигатель маслостанции
Двигатель маслостанции

Двигатели 220/380 В, о которых речь в этой статье, в "Звезде" при питании 220 В вообще работать не будут. А если и будут крутиться (когда вал не нагружен), быстро перегреются - номинальное напряжение допускает отклонение не более 5%. Про движки 380/660 В я вообще молчу - в контексте данной темы они вообще неприменимы.

Расчет емкости конденсатора

Есть формула, в которой сказано о выборе конденсатора для такого двигателя. В формуле участвуют:

  • мощность,
  • напряжение,
  • схема включения,
  • КПД,
  • cos fi

Воспользуемся калькулятором:

Расчет емкости
Расчет емкости

Емкость 69,46 мкФ.

Пусковой конденсатор не нужен, поскольку пусковой момент у вентилятора невелик, а время разгона не критично. Кроме того, низкооборотистым двигателям (1000, 1500) пусковой конденсатор не нужен ещё и потому, что у них выше пусковой момент на валу, то есть они легче пускаются.

Другой способ - посчитать по формуле 4800 * Iф / 220 = 4800 * 3,18 / 220 = 69,38 мкФ.

ВАЖНО! Не смотря на то, что двигатель мы будем подключать в "Треугольник", ток для этой формулы берётся как для "Звезды" (см. шильдик, 3,18 А). Схема тут ни при чём, просто нам нужен номинальный ток одной обмотки статора, а он как раз равен номинальному току в "Звезде"

Другой рекомендуемый способ - брать 6,6 мкФ на 100 Вт мощности. Получаем: 72,6 мкФ.

Итого, используя три способа, получаем одно и то же значение = 70 мкФ. Это - оптимальный размер, при номинальной мощности 1,1 кВт.

Вопрос - почему же выше на фото крышки борно указана емкость 35 мкФ?

Дело вот в чём. Если рабочая мощность будет меньше номинальной, а так всегда и бывает, емкость должна быть пропорционально уменьшена. Истина где-то посередине - оптимальной будет емкость где-то между 40 и 60 мкФ.

Лучше приготовить несколько конденсаторов, например 30+20+10 мкФ, и определить оптимальную емкость по методике ниже.

Как работает конденсатор и как его подобрать

При напряжении 220 В сдвиг фаз (не 120 гр, но всё же) достигается выбором конденсатора. Тут Треугольник, и всё сложнее, чем в звезде. КПД по любому упадёт, т.к. сдвиг будет 90, 90 и 180 гр. И то, это при определённой нагрузке - чуть нагрузка изменится, ток упадёт/вырастет, градусы уплывут. Главное - стабильного линейного напряжения 220 В между всеми фазами, как хочет двигатель, добиться не удастся.

Конденсатор - это "костыль", который поможет трехфазному асинхронному двигателю как-то работать в однофазной сети.

Из этого вывод - конденсатор нужно подбирать под конкретную нагрузку на валу, иногда опытным путём. А нагрузка должна быть гораздо меньше (на 30...50%) чем номинальная, иначе двигатель будет чрезмерно греться.

Показатель того, что емкость конденсатора - оптимальная для данной нагрузки на валу - равные токи по фазам. Точнее, по двум фазам, третья фаза всегда будет отличаться. Можно измерять ток только по одной (вводной) фазе, ток при оптимуме будет минимальным, т.к. система будет максимально сбалансирована.

Можно не использовать токовые клещи, а взять вольтметр - межфазные напряжения должны быть примерно равны. Точнее, два из них - максимально близки, а третье - 220, ведь это по факту напряжение в домашней розетке))).

Главный критерий правильности подбора конденсатора - минимальный нагрев двигателя. Я пользуюсь на практике чаще всего самым простым инструментом - рукой (не переживайте, пирометр и тепловизор тоже есть). Если рука терпит нагрев, значит температура не выше 60 градусов, и беспокоиться за двигатель нет надобности.

Итак, небольшое резюме. Мы выяснили, что вентиляторы инкубатора при питании 380 В должны быть подключены в "Звезду", а при питании 220 В - в "Треугольник", при чем с использованием конденсатора.

Как перейти с 380 на 220 и со Звезды на Треугольник?

Теперь - как организовать переключение, чтобы переходить с 220 на 380 и обратно легко и без проблем.

Нам надо перейти туда-обратно с трехфазного питания 380 В на однофазное, и одновременно - со Звезды на Треугольник. Это 2 разных переключения, и делать их надо только при полностью обесточенном инкубаторе.

Все изменения будут в этой части исходной схемы:

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

Поскольку у нас предполагается в том числе работа от одной фазы, все однофазные нагрузки предлагаю переключить на фазу А - это будет фаза управления. При нормальной электросети и качественном подключении проблем перекоса фаз не будет.

Далее говорим только о цепи питания двигателя. Схема будет такой:

Схему максимально постарался приблизить к исходной. Цепи, работающие на Треугольнике 220В, обозначил красным.
Схему максимально постарался приблизить к исходной. Цепи, работающие на Треугольнике 220В, обозначил красным.

Переключатель S1 переключает питание с 380 (левое положение, показано на схеме) на 220 В (питание от генератора, провода Lг и Nг).

То есть, когда есть питание 380, для работы инкубатора S1 переключается в левое положение, когда запускается генератор - в правое.

Переключатель S2 - для коммутации "Звезда (левое положение на схеме) - Треугольник (правое)"

За основу взята схема переключения обмоток:

Как переключить двигатель с 380 на 220 В?

из этой статьи:

На всякий случай - моя схема не имеет отношения к плавному разгону, в отличие от известной схемы запуска двигателя "Звезда-Треугольник", которая описывается в статье по ссылке!

Ещё несколько пояснений

Важно все коммутации делать при обесточенном инкубаторе! Переключатели обычно не имеют дугогасительных камер, и очень плохо переносят коммутацию под нагрузкой.

Нули трехфазного и однофазного источников питания можно объединить, если есть гарантия, что нуль с фазой никогда не перепутаются и не встретятся, и если есть надёжное заземление. Если гарантий нет, то лучше коммутировать и нейтрали для питания всего инкубатора. Для этого использовать 4п переключатель вместо 3п.

Про то, как сделать фазу и ноль на выходе генератора, писал тут:

Переключатели S1 и S2 - трехполюсный, примерно такой:

Переключатель вводов трехполюсный 63А 3Р ВРТ-63 IEK
Переключатель вводов трехполюсный 63А 3Р ВРТ-63 IEK

На этом всё, надеюсь, все вопросы рассмотрел максимально широко.

Если заметили неточность, или есть, что добавить - как всегда, прошу в комментарии!

Некоторые статьи в тему двигателей, звёзд и треугольников:

------------------------------------

Статья заинтересовала? Лайк, подписка, комментарий!

СамЭлектрик.ру
СамЭлектрик.ру

Подписывайтесь на Дзен СамЭлектрик.ру, вступайте в сообщество СамЭлектрик.ру в ВК и заходите на блог www.SamElectric.ru !

Внимание! Автор не гарантирует, что всё написанное на этой странице - истина. За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!

Подписывайтесь, чтобы комментировать. Пожалуйста, в комментариях будьте вежливы и уважайте мнение автора и читателей!

#электрика #электродвигатель #электрические схемы #электромонтаж #подключение