Бывает так: есть хороший небольшой станок, сверлильный или токарный, с питанием на 380 Вольт. Его можно было бы установить в домашней мастерской или на даче. Да вот беда, в этих помещениях есть только обычные розетки.
В тех случаях, когда необходимо подключить трехфазный электродвигатель, а доступен лишь однофазный источник напряжения, выйти из положения можно, запитав одну из обмоток через фазосдвигающий элемент - конденсатор пусковой. Так можно получить замену третьей, сдвинутой на 120 градусов фазы напряжения.
В идеальном случае для разгона мотора требуется большая величина емкости, а по достижении номинальной угловой скорости – другая, меньшая. Чтобы этого добиться, применяют схему, которая дает возможность отключать избыточную емкость как в ручном, так и в автоматическом режиме, оставляя только ее рабочее значение.
В том случае, если обмотки соединены звездой, рабочая емкость рабочего конденсатора определяется по формуле:
Ср = 2800 (I/U)
В случае соединения треугольником зависимость другая:
Ср = 4800 (I/U)
Однако соединение обмоток двигателя треугольником нежелательно, ведь в этом случае напряжение переменного тока должно составлять 380 вольт на каждой из них, а в бытовой сети - лишь 220.
Для простоты расчета величины емкости конденсатора можно использовать формулу, согласно которой
Ср = Р/10,
Сп = Р/5,
где
Р – мощность, Ватт;
Сп – емкость конденсатора пускового, мФ;
Сп – емкость конденсатора пускового, мФ.
Таким образом, емкость пускового конденсатора должна быть в полтора-два с половиной раза больше рабочей.
Напряжение в стандартной сети переменного тока составляет 220 вольт. Возникает вопрос о том, как определить величину тока, фигурирующую в приведенной формуле.
Это несложно. Номинальная мощность двигателя известна, она указана на табличке, закрепленной на его корпусе и служащей ему своеобразным паспортом.
I = P / (1,73 U cos φ),
где
I – величина тока, Ампер;
U – напряжение (220 Вольт);
φ – угол сдвига фаз.
Правильно рассчитав и подобрав пусковой конденсатор для электродвигателя, можно подключить к однофазной сети практически все типы трехфазных электромоторов. Некоторые из них будут работать лучше, то есть их характеристики окажутся более близки к паспортным при их штатном включении (например, серии АОЛ, УАД, АПН). Серия МА, отличающаяся тем, что в их конструкции применена схема двойной клетки короткозамкнутого ротора, будет показывать худшие результаты.
Подбирая конденсатор пусковой, следует учитывать тот факт, что в момент старта возникнут величины тока, многократно превышающие номинальное значение. Таким образом, следует помнить о том, что сечение проводников, обеспечивающих питание двигателя, должно быть выбрано с запасом.
Теперь о том, какой конденсатор пусковой можно использовать для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть. Электролитические емкости применять можно, но наличие в схеме выпрямительных диодов усложнит ее и понизит общую надежность всей системы. Еще Генри Форд справедливо утверждал, что чем меньше деталей, тем ниже вероятность поломки.
Проще и надежнее установить бумажный конденсатор пусковой. Напряжение, указанное на его корпусе, должно превышать 220 Вольт.
