Подключение трёхфазного электродвигателя к сети 220 В¶

Подключение электродвигателя с 380 на 220 — это процедура переделки схемы соединения обмоток трёхфазного асинхронного электродвигателя, рассчитанного на линейное напряжение 380 В, для работы от однофазной сети 220 В. Полная мощность двигателя при таком подключении снижается примерно до 50–70 % от номинальной, а для создания вращающегося поля применяют фазосдвигающие элементы — конденсаторы или пусковой резистор.

¶Принцип работы

Трёхфазный асинхронный двигатель рассчитан на три напряжения, сдвинутых по фазе на 120°. При подключении к однофазной сети вращающееся поле не возникает, и ротор не проворачивается. Чтобы имитировать трёхфазный режим, к одной из обмоток подключают фазосдвигающий конденсатор, создающий дополнительный ток, сдвинутый по фазе относительно питающей. В результате получаются два тока в двух обмотках, создающих вращающееся эллиптическое поле, достаточное для запуска и работы двигателя.

¶Схемы подключения

¶Схема «звезда»

Применяется, если обмотки двигателя рассчитаны на 380 В (номинальное напряжение каждой фазы — 220 В). Выводы обмоток соединяются в узел «звезда» (три конца соединяются вместе), а к трём свободным концам подаётся напряжение: два — от фазы и нуля сети 220 В, третий — через конденсатор от фазы.

¶Схема «треугольник»

Используется, если обмотки рассчитаны на 220 В (двигатель изначально предназначен для сети 380 В по схеме «треугольник»). Обмотки соединяются последовательно в замкнутый контур, к трём точкам подключается фаза, ноль и фаза через конденсатор.

Выбор схемы определяется маркировкой на шильдике двигателя: надпись «380/220 В, Δ/Y» означает, что в сети 380 В обмотки соединяют «звездой», а для работы от 220 В — «треугольником». Надпись «220/127 В, Δ/Y» указывает на возможность подключения к 220 В по схеме «звезда».

¶Расчёт конденсаторов

Ёмкость конденсаторов подбирается по мощности двигателя. Для рабочего (основного) конденсатора используется формула:

C = 480 × P / U², где P — мощность двигателя в ваттах, U — напряжение сети в вольтах.

При P = 1 кВт и U = 220 В ёмкость составит примерно 10 мкФ. Для уверенного пуска под нагрузкой параллельно рабочему конденсатору кратковременно подключают пусковой конденсатор, ёмкость которого увеличена в 2–3 раза. После выхода двигателя на рабочий режим пусковой конденсатор отключают.

Конденсаторы должны быть неполярными — обычно применяют бумажные (МБГЧ, БГТ) или плёночные типы, рассчитанные на переменное напряжение не менее 300 В. Электролитические конденсаторы для этой цели не используются.

¶Потери мощности

При конденсаторном подключении мощность двигателя снижается: при схеме «треугольник» потери составляют около 30 %, при схеме «звезда» — до 50 %. Полная компенсация потерь возможна при подключении трёхфазного преобразователя частоты, однако его стоимость значительно превышает стоимость конденсаторов.

¶Другие способы подключения

¶Трёхфазный преобразователь частоты (ПЧ)

Наиболее технологичный способ: преобразователь преобразует однофазное напряжение 220 В в трёхфазное 380 В с регулируемой частотой. Позволяет использовать двигатель на полную мощность и обеспечивает плавный пуск и регулировку оборотов. Трёхфазный ПЧ с входом 220 В и выходом 380 В выпускают, в частности, российские предприятия и китайские производители.

¶Пускатель «звезда — треугольник»

Применяется при наличии трёхфазной сети: двигатель запускается по схеме «звезда» с пониженным пусковым током, а после выхода на рабочий режим переключается на «треугольник». К сети 220 В этот способ отношения не имеет, но часто упоминается в контексте схем запуска.

¶Практические рекомендации

• Перед переделкой необходимо убедиться в целостности обмоток мультиметром и в отсутствии пробоя на корпус.
• Соединительные провода и конденсаторы подбираются с запасом по току.
• Двигатели мощностью свыше 3 кВт для конденсаторного подключения обычно не используют — потери и перегрев становятся критичными.
• При работе под нагрузкой двигатель на конденсаторах может не набирать обороты; в этом случае увеличивают ёмкость рабочего конденсатора или применяют преобразователь частоты.