Conexión de un motor eléctrico trifásico a una red monofásica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Muchos aficionados al bricolaje intentan a menudo adaptar motores eléctricos trifásicos a diversas máquinas caseras: rectificar, taladrar, trabajar la madera y otras. Pero el problema es que no todo el mundo sabe cómo alimentar un motor eléctrico de este tipo desde una red monofásica.

Entre los diversos métodos para arrancar motores eléctricos trifásicos, el más sencillo y eficaz es conectar el tercer devanado a través de un condensador desfasador. La potencia útil desarrollada por el motor eléctrico es del 50-60% de su potencia en modo trifásico. Sin embargo, no todos los motores eléctricos trifásicos funcionan bien en una red monofásica. Entre ellos se encuentran, por ejemplo, los motores eléctricos con rotor de jaula de ardilla de doble jaula de la serie MA. Por tanto, se debe dar preferencia a los motores eléctricos trifásicos de las series A, DO, AO2, AOL, APN, UAD, etc.

Para que un motor de arranque con capacitor funcione correctamente, la capacitancia del capacitor debe cambiar con la velocidad. Dado que esta condición es difícil de cumplir en la práctica, el motor generalmente se controla en dos etapas: primero se enciende con un condensador de arranque y, después de acelerar, se desconecta, dejando solo el que funciona.

Si el pasaporte del motor eléctrico indica un voltaje de 220/380 V, entonces puede encender el motor en una red monofásica con un voltaje de 220 V de acuerdo con el diagrama que se muestra en la Figura 1. Cuando presiona el botón SB1, el El motor eléctrico M1 comienza a acelerar y, cuando gana velocidad, se suelta el botón: SB1.2 .1.1 se abre y SB1.3 y SBXNUMX permanecen cerrados. Se abren para detener el motor eléctrico.

Arroz. 1. Circuito eléctrico para conectar un motor eléctrico trifásico a una red monofásica.

Al conectar los devanados del motor en un "triángulo", la capacitancia del condensador de trabajo está determinada por la fórmula:

donde Cp es la capacitancia del condensador, μF; I - corriente consumida por el motor eléctrico, A; U - voltaje de red, V.
Si se conoce la potencia del motor eléctrico, la corriente que consume está determinada por la fórmula:

donde P es la potencia del motor eléctrico (indicada en el pasaporte), W; U - voltaje de red, V; norte - eficiencia; cosф - factor de potencia. /La capacidad del condensador de arranque se elige entre 2 y 2,5 veces mayor que la de trabajo, y sus voltajes permitidos deben ser al menos 1,5 veces el voltaje de la red. Para una red de 220 V, es mejor utilizar condensadores de las marcas MBGO, MBGP, MBGCh con un voltaje de funcionamiento de 500 V y superior. Como condensadores de arranque también se pueden utilizar condensadores electrolíticos K50-3, EGC-M, KE-2 con una tensión de funcionamiento de al menos 450 V (sujeto a conmutación breve). Para mayor confiabilidad, se conectan según el circuito que se muestra en la Figura 2. La capacidad total es igual a C/2. Desvíe los condensadores de arranque con una resistencia con una resistencia de 200-500 kOhm, a través de la cual se "drenará" la carga eléctrica restante.

 
Arroz. 2. Diagrama de conexión de condensadores electrolíticos.

El funcionamiento de un motor eléctrico con arranque por condensador tiene algunas peculiaridades. Cuando se opera en modo inactivo, una corriente fluye a través del devanado alimentado a través del capacitor, entre un 20 y un 40% más que la nominal. Por lo tanto, si el motor eléctrico se va a utilizar con frecuencia en modo de baja carga o inactivo, se debe reducir la capacitancia del condensador Cp. Si está sobrecargado, el motor eléctrico puede pararse; entonces, para arrancarlo, vuelva a conectar el condensador de arranque (quitando o reduciendo al mínimo la carga en el eje). En la práctica, los valores de capacitancia de los condensadores de trabajo y de arranque, dependiendo de la potencia del motor eléctrico, se determinan a partir de la tabla.

Para arrancar el motor eléctrico en ralentí o con una carga ligera, se puede reducir la capacitancia del condensador Cn. Por ejemplo, para encender un motor eléctrico AO2 con una potencia de 2,2 kW a 1420 rpm, puede utilizar un condensador de 230 μF como condensador de trabajo y un condensador de arranque de 150 μF. En este caso, el motor eléctrico arranca con seguridad con una pequeña carga en el eje. La inversión del motor eléctrico se realiza cambiando la fase en su devanado con el interruptor de palanca SA1 (Fig. 1).

Arroz. 3. Circuito eléctrico del dispositivo de arranque de un motor eléctrico trifásico con una potencia de 0,5 kW.

La Figura 3 muestra un esquema eléctrico de una unidad universal portátil para arrancar motores eléctricos trifásicos con una potencia aproximada de 0,5 kW desde una red monofásica sin inversión. Cuando presiona el botón SB1, se activa el arrancador magnético KM1 (el interruptor de palanca SA1 está cerrado) y su sistema de contactos KM1.1, KM1.2 conecta el motor eléctrico M1 a la red de 220 V. Al mismo tiempo, el tercer contacto El grupo KM1.3 bloquea el botón SB1. Después de la aceleración completa del motor eléctrico, el condensador de arranque C1 se apaga mediante el interruptor de palanca SA1. Detenga el motor eléctrico presionando el botón SB2. El dispositivo utiliza un arrancador magnético del tipo PML, diseñado para corriente alterna con un voltaje de 220 V; SB1, SB2 - botones PKE612 emparejados, SA1 - interruptor de palanca T2-1; resistencias: R1 - cable PE-20, R2 - MLT-2, C1, C2 - condensadores MBGCh para una tensión de 400 V (C2 se compone de dos condensadores de 20 μF X 400 V conectados en paralelo); HL1 - Lámpara KM-24 (24 V, 100 mA). M1 - motor eléctrico 4A71A4 (AO2-21-4) 0,55 kW, 1420 rpm.

El dispositivo de arranque está montado en una carcasa de hojalata de 170x140x70 mm (Fig. 4). En el panel superior se encuentran los botones "Inicio" y "Parada", una lámpara de señal y un interruptor de palanca para apagar el condensador de arranque. En la pared lateral frontal hay un conector casero de tres clavijas hecho de tres trozos de tubo de cobre y un enchufe eléctrico redondo, al que se le añade una tercera clavija.

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Arroz. 4. Aspecto del dispositivo de arranque: 1 - carcasa, 2 - asa de transporte, 3 - lámpara de señal, 4 - interruptor de palanca para apagar el condensador de arranque, 5 - botones "Inicio" y "Parada", 6 - enchufe eléctrico modificado, 7 - panel con conector de enchufes

Usar el interruptor de palanca SA1 (Fig. 3) no es del todo conveniente. Por lo tanto, es mejor si el condensador de arranque se apaga automáticamente mediante un relé adicional K1 (Fig. 5) del tipo MKU-48. Cuando presiona el botón SB1, se activa y su par de contactos K1.1 enciende el arrancador magnético KM1 y K1.2 enciende el capacitor de arranque Sp. A su vez, el arrancador magnético KM1 se autobloquea mediante su sistema de contactos KM1.1, y KM1.2 y KM1.3 conectan el motor eléctrico a la red. El botón SB1 se mantiene presionado hasta que el motor eléctrico acelera por completo y luego se suelta: el relé K1 se desactiva y apaga el condensador de arranque, que se descarga a través de la resistencia R2. Al mismo tiempo, el arrancador magnético KM1 permanece encendido, proporcionando energía al motor eléctrico en modo de funcionamiento. Detenga el motor eléctrico presionando el botón SB2 “Stop”.

Arroz. 5. Circuito eléctrico del dispositivo de arranque con desconexión automática del condensador Sp.

En conclusión, unas palabras sobre mejoras que amplían las capacidades del dispositivo de inicio. Los condensadores Cp y Sp pueden hacerse compuestos en pasos de 10 a 20 µF y conectarse con interruptores de posiciones múltiples (o de dos a cuatro interruptores de palanca) dependiendo de los parámetros de los motores eléctricos que se arrancan. Recomendamos reemplazar la lámpara incandescente HL1 con una resistencia bobinada de extinción por una lámpara de neón con una resistencia adicional de baja potencia; en lugar de botones PKE612 emparejados, utilice dos botones individuales de cualquier tipo; Los fusibles se pueden reemplazar con fusibles automáticos para la corriente de corte adecuada.

Autor: S. Rybas; Publicación: cxem.net

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