Zasilaj urządzenia elektryczne w swoim domu

Elektryczne wyposażenie domu obejmuje pompy, wentylatory, sprężarki, mechanizmy otwierania bram i inne mechanizmy wyposażone w silniki elektryczne.

Jeśli dom jest zasilany obwodem trójfazowym, zaleca się stosowanie trójfazowego urządzenia zasilającego (i termicznego).

Najczęściej napędza się takie mechanizmy o mocy trójfazowej trójfazowy silnik asynchroniczny.

Informacje o silniku podano w paszporcie (w dokumentacji i na metalowej tabliczce przymocowanej do nadwozia). Podano tutaj wartości nominalne, tj. te, dla których zaprojektowano silnik podczas jego normalnej pracy przy najwyższym dopuszczalnym obciążeniu.

Na przykład tabliczka znamionowa wskazuje: P = 1,1 kW; U = 380/220 V; I = 2,5 / 4,3 A; f = 50 Hz; n = 2810 rpm; Sprawność = 77,5%; cosp = 0,87.

Oznacza to: znamionowa moc netto na wale silnika wynosi 1,1 kW lub 1100 W; połączenie uzwojeń z gwiazdą odpowiada napięciu liniowemu sieci 380 V, w tym przypadku prądowi liniowemu (w drutach zasilających silnik; 2,5 A; połączenie uzwojeń silnika z trójkątem odpowiada napięciu liniowemu sieci 220 V, w tym przypadku prąd liniowy wynosi 4,3 A; częstotliwość sieci powinna wynosić 50 Hz; znamionowa prędkość obrotowa, tj. prędkość obrotowa silnika przy obciążeniu znamionowym wynosi sprawność nominalną 2810 rpm (stosunek mocy użytecznej na wale do mocy pobieranej energii elektrycznej odbieranej z sieci opłacanej przez licznik KY) jest równa 77,5%, a współczynnik mocy (zwane także „współczynnikiem mocy”), 0.87.

Współczynnik mocy to stosunek mocy czynnej energii elektrycznej, tj. taki, który można przekształcić w inną formę, w tym przypadku w mechaniczną, do pełnej mocy energii elektrycznej.

Wzór mocy łączący te parametry dla trójfazowego silnika indukcyjnego jest następujący:

P = l, 73Ulηcosphy

gdzie: U, I - napięcie i prąd w linii, η - Wydajność, cosphy - współczynnik mocy.

Ułamkowe wartości paszportowe napięcia i prądu oznaczają, że jeśli napięcie liniowe (tj. Między drutami liniowymi) linii trójfazowej wynosi 380, a napięcie fazowe wynosi -220 V, wówczas uzwojenia stojana tego silnika muszą być połączone gwiazdą.

W przypadku połączenia w gwiazdę końce wszystkich trzech zwojów, wyświetlane na ekranie skrzynki wejściowej silnika i oznaczone C4, C5, C6, muszą być podłączone do jednego punktu, zwanego punktem zerowym, a przewody sieci są podłączone do punktów początkowych uzwojeń, które są oznaczone C1, C2, Sz.

Jeśli napięcie sieciowe sieci wynosi 220, a napięcie fazowe wynosi 127 (ta ostatnia jest obecnie rzadka), wówczas uzwojenia stojana silnika powinny być połączone w trójkąt. W tym celu koniec pierwszego uzwojenia (C4) jest połączony z początkiem drugiego (C2), koniec drugiego uzwojenia (C5) jest połączony z początkiem trzeciego (C3), a koniec trzeciego (C6) jest połączony z początkiem pierwszego (C1), a powstałe trzy zaciski są połączone liniowo druty

W obu przypadkach napięcie fazowe na każdym z uzwojeń wyniesie 220 V, a moc silnika pozostanie niezmieniona, ale z powodu różnicy wielkości prądu przekrój przewodów zasilających w drugim przypadku będzie musiał zostać zwiększony.

Jeśli silnik napędza mechanizm, moment oporu na wale spowalnia obroty wirnika. Wraz ze wzrostem obciążenia zmniejsza się prędkość obrotowa silnika, co prowadzi do wzrostu momentu obrotowego silnika i pokonuje opór mechanizmu. Jest to możliwe nawet przy niewielkim (półtora do dwukrotnego) przekroczeniu krótkotrwałego obciążenia znamionowego, ale do pewnego limitu, zwanego momentem krytycznym silnika, zwiększającym obciążenie, powyżej którego silnik się zatrzyma.

Przy znamionowym obciążeniu silnika jego wydajność i współczynnik mocy są maksymalne. Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, jego wydajność wynosi zero, a współczynnik mocy jest bardzo niski. Dlatego należy unikać długotrwałego niedociążenia silnika lub pracy na biegu jałowym.

Podczas uruchamiania silnika indukcyjnego pojawia się bardzo duży, choć krótkotrwały, prąd rozruchowy, który jest 5-7 razy wyższy niż wartość znamionowa. Prąd rozruchowy może czasami prowadzić do znacznego zmniejszenia napięcia w sieci. Aby zmniejszyć prądy rozruchowe, możesz użyć softstarty.

Aby odwrócić (zmienić kierunek obrotów) silnika indukcyjnego, wystarczy zamienić dowolne dwa przewody po podłączeniu do zacisków silnika lub, jeśli trzeba to robić często, użyć rozruszników nawrotnych.

Trójfazowe odżywianie poszczególnych domów jest nadal bardzo rzadkie. Jeśli energia jest dostarczana przez obwód jednofazowy, silniki muszą się do tego dostosować. W takim przypadku stosowane są następujące specjalne typy silników.

Silnik komutatora. Jego cechą jest obecność kolektora i szczotek, co zwykle nie występuje w przypadku silnika indukcyjnego (i jest to jedna z jego zalet). Ale silnik kolektora ma zalety: zdolność do pracy z jednofazowych obwodów prądu przemiennego, zdolność do uzyskiwania wysokich prędkości obrotowych przy zwykłej częstotliwości 50 Hz, płynnej kontroli prędkości przy zasilaniu z autotransformatora i zwiększonego współczynnika mocy.

Silnik indukcyjny kondensatora. Taki silnik może działać z sieci jednofazowej z włączeniem kondensatorów. Dodatkowa pojemność zamienia pulsujące pole magnetyczne prądu jednofazowego w wirujące.

Silniki te wytwarzają nieco mniejszy (około 30%) moment obrotowy w porównaniu z silnikiem trójfazowym tej samej wielkości i mają nieco gorszą wydajność. Optymalna pojemność dla takich schematów zależy od cech konstrukcyjnych silnika i jego parametrów elektrycznych.

W przypadku silnika z danymi paszportowymi wymienionymi powyżej wzór na obwód powinien wynosić k = 2800, napięcie fazowe 220 V, prąd fazowy 2,5 A, niezależnie od tego, czy uzwojenia silnika są połączone gwiazdą czy trójkątem. Pożądana pojemność wynosi 32 μF.

Wzór obliczeniowy jest przybliżony i dlatego konieczne jest znalezienie optymalnej wartości pojemności w miejscu przez odłączenie lub podłączenie dodatkowych kondensatorów o małej pojemności w celu znalezienia optymalnego wariantu z najwyższym momentem obrotowym silnika poprzez kolejne przybliżenie (wzrost i spadek momentu obrotowego silnika można wyczuć po jego pracy pod obciążeniem) . Moc rozwinięta w tym przypadku jest mocą znamionową silnika kondensatora.

Z reguły uruchomienie silnika wymaga dodatkowej pojemności, zawartej równolegle z pracą tylko podczas rozruchu. Podczas rozruchu, szczególnie pod obciążeniem, przełącznik powinien włączyć dodatkową wydajność, której wartość jest dobierana tak, aby pełna zdolność rozruchowa, w tym wydajność robocza, przekraczała wydajność roboczą 2–3 razy. Kondensatory mogą być instalowane bezpośrednio w pobliżu silnika lub w specjalnym zasilaczu. Istnieją silniki kondensatorowe o wbudowanej pojemności.

Zobacz więcej na ten temat tutaj: Połączenie jednofazowe silnika trójfazowego iTypowe schematy podłączenia silnika trójfazowego do sieci jednofazowej

Podczas pracy z silnikami kondensatorowymi należy przestrzegać dodatkowych zasad bezpieczeństwa. Baterie skraplacza powinny być zamknięte w ognioodpornym pudełku i zabezpieczone przed wstrząsami i wibracjami. Bezpieczniki należy wymienić, gdy wyłącznik jest odłączony. Po wyłączeniu silnika odłączony pojemnik musi zostać zamknięty wyłącznikiem.

Należy pamiętać, że w przypadku prądu przemiennego nie można stosować kondensatorów elektrolitycznych (ich zaciski są oznaczone + i -), przeznaczonych wyłącznie do prądu stałego. W przeciwnym razie może dojść do wybuchu kondensatora.

Należy również pamiętać, że kondensator zachowuje ładunek przez stosunkowo długi czas po odłączeniu, co jest niebezpieczne dla ludzi po dotknięciu zacisków kondensatora. Im ładunek jest wyższy, tym większa pojemność i wyższe napięcie kondensatora. Rozładowanie kondensatora należy usunąć po każdym wyłączeniu silnika przez zwarcie do kawałka izolowanego drutu.

Włączanie i wyłączanie stacjonarne, tj. nieprzenośne silniki elektryczne są najwygodniej produkowane przy użyciu rozruszniki magnetyczne, które składają się z elektromagnesu ze stykami przymocowanymi do jego ruchomej części, zamykającymi się i otwierającymi po włączeniu cewki elektromagnesu.

Włączanie i wyłączanie samej cewki odbywa się za pomocą przycisków zainstalowanych tutaj lub zabranych we właściwe miejsce, może nawet na dość dużą odległość. Zamiast przycisku możesz użyć przekaźnik zdjęć, pływakowe lub inne przekaźniki, które automatycznie włączają prąd w cewce podczas zmiany niektórych parametrów.

Zatem rozrusznik magnetyczny ma co najmniej dwie oczywiste zalety: możliwość sterowania mechanizmem (lub systemem oświetleniowym) na odległość oraz zdolność automatycznego sterowania bez interwencji człowieka. Metalowe obudowy rozruszników magnetycznych i przycisków sterujących muszą być wyzerowane (patrz artykuł „Uziemienie ochronne").

Przykładem automatycznego sterowania pompą dostarczającą wodę do zbiornika znajdującego się na pewnej wysokości jest rozrusznik magnetyczny, który włącza się za pomocą przełącznika pływakowego umieszczonego w zbiorniku.

Gdy poziom cieczy w zbiorniku osiągnie niższe krytyczne położenie, pływak wyposażony w styki obejmuje cewka stycznikaktóry przyciąga ruchomą część stycznika podczas przepływu prądu i wraz ze swoimi stykami włącza silnik elektryczny. W górnym położeniu pływak wyłącza cewkę i wyłącza silnik.

W artykule podano jeden z prostych i niezawodnych schematów sterowania pompami, które można samodzielnie zmontować. „Automatyzacja sterowania pompami w kraju”.

Duże znaczenie ma kontrola rezystancji uziemienia i izolacji. Zaleca się zewnętrzne sprawdzenie w tym sensie przed każdym cyklem pracy urządzenia, a raz w roku w celu wykonania pomiarów rezystancji izolacji i obecności uziemienia za pomocą odpowiednich urządzeń.

Vladimir Reprintsev