Для подключения трехфазных электродвигателей к однофазной сети переменного тока
в качестве фазосдвигающих элементов
используют, как правило, конденсаторы. Практика
показывает, что для двигателей мощностью 2...3
кВт суммарная емкость фазосдвигающих
конденсаторов может достигать 200...300 мкФ и
больше. Поэтому батарея конденсаторов становится
большой по объему, массе и цене. Автор
публикуемой статьи предлагает электронное
устройство, обеспечивающее работу трехфазного
двигателя от однофазной сети без фазосдвигающих
конденсаторов.
Подключение предлагаемого устройства к
электродвигателю и принцип его работы
иллюстрирует рис. 1. Узел U представляет собой
двунаправленный электронный ключ К, включение
которого происходит в строго определенный момент
времени.
Для запуска двигателя М1 в его обмотке Б или В
должен протекать ток, сдвинутый по фазе
относительно тока в обмотке А. Это создает на
валу двигателя вращающий момент. В идеальном
случае сдвиг по фазе должен быть 120°, реально
же для запуска и устойчивой работы двигателя
достаточно иметь фазовый сдвиг 50...70°. В
описываемом устройстве сдвиг фаз токов
достигается замыканием в определенные моменты
времени ключом К одной из обмоток двигателя, в
данном случае— обмотки Б.
На рис. 2 приведены графики напряжения и токов,
поясняющие принцип сдвига TQKQB в обмотках
двигателя. График а изображает форму токов в
обмотках А и В при разомкнутом ключе К. В этом
случае фазовый сдвиг токов равен нулю и
вращающий момент на валу двигателя не создается.
При замыкании обмотки Б ключом в момент времени
tвкл (график б) фазовые соотношения токов в
обмотках изменяются. Ток в обмотке В начинает
расти быстрее (график в), А так как ток в
обмотке В не может измениться скачком, то это
приводит к запаздыванию тока Ie относительно Ia
на угол ф. Хотя форма тока в обмотке В
отличается от синусоидальной, фазовый сдвиг
токов создает на валу двигателя вращающий
момент. Схема устройства запуска приведена на
рис. 3. Двунаправленный электронный ключ
выполнен на диодах VD1, VD2 и три-нисторах VS1,
VS2. Диоды VD3 и VD4 образуют даухполупериодный
выпрямитель сетевого напряжения, а резистор R1 и
стабилитрон VD5 — стабилизатор выпрямленного
напряжения. Управление тринисторами электронного
ключа осуществляется транзисторами VT1,
VT2. Момент включения электронного ключа
устанавливают резистором R7 "Режим". При
минимальном сопротивлении резистора ключ
открывается в момент максимального напряжения на
обмотке Б электродвигателя (см. рис. 2,б), при
максимальном — ключ закрыт. Перед запуском
двигателя движок резистора R7 переводят в
крайнее нижнее (по схеме) положение,
соответствующее максимальному фазовому сдвигу
токов иг следовательно, наибольшему пусковому
моменту на валу двигателя. После запуска тем же
резистором устанавливают оптимальный режим
работы двигателя в зависимости от его мощности и
нагрузки, Как показала практика, устройство
запуска эффективно работает с
электродвигателями, частота вращения якоря
которых не превышает 1500 об/мин и их об мотки
соединены треугольником. Устройство испытано
на работе с двумя двигателями: мощностью 370 Вт
(типа АААМ63В4СУ1) 1360 об/мин и мощностью 2000
Вт 1380 об/мин. В обоих случаях оно обеспечивало
более уверенный запуск двигателя в сравнении с
конденсаторной системой и мощность на валу
двигателя после запуска была примерно
одинаковой. Детали устройства монтируют на
печатной плате, которую размещают в корпусе из
изоляционного материала. Тринисто-ры VS1, VS2 и
диоды VD1, VD2 устанавливают на плате без
теплоотводов. Резисторы — МЛТ, С2-33.
конденсатор — К73-17. Транзисторы VT1 и VT2
могут быть любыми из тех же серий.
Вместо диодов Д231, тринисторов KV202H можно
использовать аналогичные другие с допустимым
прямым током не менее 10 А и обратным
напряжением не менее 300 В. При работе с
устройством запуска следует иметь в виду, что
все его элементы находятся под напряжением сети
220 В, поэтому необходимо соблюдать меры
предосторожности.
в качестве фазосдвигающих элементов
используют, как правило, конденсаторы. Практика
показывает, что для двигателей мощностью 2...3
кВт суммарная емкость фазосдвигающих
конденсаторов может достигать 200...300 мкФ и
больше. Поэтому батарея конденсаторов становится
большой по объему, массе и цене. Автор
публикуемой статьи предлагает электронное
устройство, обеспечивающее работу трехфазного
двигателя от однофазной сети без фазосдвигающих
конденсаторов.
