Méthode de conversion d'un moteur asynchrone triphasé en fonctionnement monophasé 220 V

Prémisse de base: Applicable uniquement aux moteurs asynchrones triphasés à cage d'écureuil (le type couramment utilisé dans l’industrie); la modification des moteurs asynchrones triphasés à rotor bobiné n'est pas recommandée. Après conversion, la puissance de sortie du moteur chutera à 60 % ~ 70 % de la puissance d'origine. Il est recommandé de modifier uniquement les moteurs de petite puissance de 1,5 kW ou moins (les moteurs de grande puissance souffriront d’un faible rendement, démarrage difficile et échauffement important après conversion). Cette conversion ne convient que pour les scénarios de démarrage à faible charge/sans charge (par ex., conditions de travail des ventilateurs à faible charge, pompes à eau et petites machines-outils), et ne s'applique pas aux démarrages à forte charge.

Accessoires clés: Condensateurs AC non polaires (condensateur en marche + condensateur de démarrage, avec une tension de tenue de ≥450V; Les types CBB60/CBB61 sont préférés, les condensateurs électrolytiques sont interdits), interrupteur centrifuge (ou bouton normalement ouvert), alimentation monophasée 220V, fusible/relais thermique (pour la protection du moteur).

1. Principe fondamental

Basé sur le principe de déphasage du condensateur, le 220 V AC monophasé est divisé en deux courants AC avec une différence de phase d'environ 90°, qui alimentent les enroulements biphasés du moteur triphasé, et l'enroulement de troisième phase sert de borne commune pour former un champ magnétique tournant qui entraîne le moteur à fonctionner. Le condensateur de démarrage fournit un courant de déphasage plus important pendant une courte période pour augmenter le couple de démarrage, et est déconnecté après le démarrage (pour éviter la surchauffe et la brûlure du condensateur), laissant seul le condensateur en marche fonctionner pendant une longue période.

1. Sélection du condensateur (Paramètre de base, Doit suivre la formule)

Une capacité de condensateur insuffisante entraînera un démarrage difficile et un couple insuffisant; une capacité excessive entraînera un courant moteur élevé et un échauffement important. La tension de tenue doit être ≥450V (la valeur maximale de 220 V monophasé électricité est d'environ 311 V, laissant une marge de sécurité suffisante).

1. Formule de calcul de capacité

Condensateur en marche (fonctionnement à long terme): $C_{En cours d'exécution} ≈ 10 × P$ (où $P$ est la puissance triphasée d'origine du moteur en kW), unité en µF

Condensateur de démarrage (démarrage à court terme): $C_{Départ} = 2~3 × C_{En cours d'exécution}$, unité en µF (doit être débranché immédiatement après le démarrage, avec un temps de travail de ≤3 secondes)

2. Référence de sélection de condensateur pour les puissances nominales courantes (Candidature directe)

Exemple: Pour un moteur triphasé de 0,75 kW, sélectionnez un condensateur de fonctionnement de 8 μF/450 V plus un condensateur de démarrage de 20 μF/450 V.

III. Deux schémas de conversion de base pour les connexions d'enroulements de moteurs triphasés

Les enroulements du stator d'un moteur triphasé ont deux méthodes de connexion: étoile (Oui) et delta (△), avec différentes méthodes de câblage pour la conversion. D'abord, confirmer la méthode de connexion d'origine du moteur (marqué Y/△ dans la boîte de jonction du moteur, ou par la pièce de connexion des bornes: Le type Y est 3 pièces reliées de haut en bas, Le type △ est 3 pièces reliées à gauche et à droite).

Prémisse: Tous 6 postes terminaux (U1/U2, V1/V2, W1/W2) de la boîte de jonction du moteur doit être sorti (s'il n'y a que 3 postes terminaux, les robinets d'enroulement doivent être démontés, ce qui est déconseillé aux non-professionnels).

Schème 1: Conversion du moteur avec étoile d'origine (Oui) Connexion (Le plus simple, Aucune modification d'enroulement requise)

1. Conserver la connexion interne de type Y du moteur (U2/V2/W2 court-circuité comme borne commune);
2. Connectez U1 au fil sous tension monophasé (L), et V1 au fil sous tension (L) en série avec le condensateur en marche $C_{En cours d'exécution}$;
3. Connectez W1 au fil neutre monophasé (N) pour former le circuit d'enroulement principal et auxiliaire;
4. Connectez le condensateur de démarrage $C_{Départ}$ en parallèle avec le condensateur en marche, puis en série avec un interrupteur centrifuge/bouton normalement ouvert (fermé au démarrage, déconnecté lorsque la vitesse du moteur atteint 70 % à 80 % de la vitesse nominale).

Mnémonique de câblage simple: Borne commune de type Y vers N, une phase à L, une phase à L en série avec capuchon de fonctionnement, capuchon de démarrage en parallèle avec le capuchon de fonctionnement et en série avec l'interrupteur.

Schème 2: Conversion du moteur avec Delta d'origine (△) Connexion (Efficacité supérieure, Recommandé)

La tension d'enroulement d'un moteur connecté en △ est la tension de ligne (d'origine 380V). Après conversion en monophasé, le bobinage supporte 220V, ce qui entraîne une utilisation plus élevée du bobinage et un couple légèrement plus élevé que la conversion de type Y, ce qui en fait le schéma préféré.

1. Conserver la connexion interne de type △ du moteur (U1-W2, V1-U2, W1-V2 connecté);
2. Connectez U1 au fil sous tension monophasé (L), et V1 au fil sous tension (L) en série avec le condensateur en marche $C_{En cours d'exécution}$;
3. Connectez W1 au fil neutre monophasé (N);
4. Connectez le condensateur de démarrage $C_{Départ}$ en parallèle avec le condensateur en marche et en série avec un interrupteur centrifuge/bouton normalement ouvert (identique à la conversion de type Y).

Note complémentaire: Si le moteur d'origine est de type Y de 380 V et que vous souhaitez augmenter le couple après conversion, vous pouvez d'abord le convertir en type △ (rebrancher les pièces de connexion du bornier), puis câblez-le selon le schéma de conversion de type △ (Note: Après la conversion en △, le bobinage supporte 220V, bien inférieur au 380V d'origine, sans risque de brûlure).

1. Étapes de câblage pratiques (Version universelle)
2. Éteindre et démonter: Couper toutes les alimentations du moteur, ouvrir la boîte de jonction, nettoyer la couche d'oxyde sur les bornes, et confirmez que les marques du 6 postes terminaux (U1/U2, V1/V2, W1/W2) sont clairs;
3. Confirmer/ajuster la méthode de connexion: Conserver la méthode de connexion d'origine pour les conditions de travail à faible charge; convertir le type Y en type △ pour augmenter le couple (applicable uniquement aux moteurs de type Y 380 V);
4. Connectez le condensateur de fonctionnement: Selon le schéma correspondant, connectez une extrémité du condensateur en marche à V1 et l'autre extrémité au fil sous tension L;
5. Connectez le circuit de démarrage: Connectez le condensateur de démarrage en parallèle avec le condensateur en marche, puis en série avec un interrupteur centrifuge (ou bouton normalement ouvert). Fixez l'interrupteur centrifuge à l'intérieur du couvercle d'extrémité du moteur (lié au rotor, automatiquement déconnecté lorsque la vitesse atteint la norme), et installez le bouton dans l'armoire de commande (relâchez le bouton à l'intérieur 3 secondes après le démarrage manuel);
6. Connectez l'alimentation électrique et les dispositifs de protection: Connectez le fil sous tension L à U1 et le fil neutre N à W1. Connecter un fusible (courant nominal ≈ 1.2 multiplié par le courant nominal du moteur) et un relais thermique (protection contre les surcharges, courant de réglage = courant nominal du moteur) en série à l'extrémité du fil sous tension;
7. Test d'exécution: Effectuer un test à vide, respecter le sens de rotation et la vitesse du moteur. Si le sens de rotation est inversé, échanger le câblage d'alimentation de n'importe quel enroulement biphasé (par ex., échanger le câblage de V1 et W1);
8. Test de charge: Après le test, c'est normal, appliquer la charge progressivement (ne dépassant pas 60% de la puissance originelle), courir pendant 5 à 10 minutes, et touchez le carter du moteur. La conversion est qualifiée s'il n'y a pas de surchauffe évidente (≤70℃) et pas de bruit anormal.
9. Accessoires clés et schémas alternatifs
10. Remplacement du commutateur centrifuge (Lorsqu'aucun commutateur centrifuge n'est disponible)

S'il n'y a pas d'interrupteur centrifuge, un bouton normalement ouvert (par ex., bouton de progression) peut être utilisé comme substitut. Démarrage de l'opération: Appuyez sur le bouton pour démarrer le moteur, et relâchez le bouton pour déconnecter le condensateur de démarrage lorsque la vitesse du moteur augmente de manière significative (à propos 3 secondes). Cette méthode nécessite une opération manuelle; n'appuyez pas longtemps sur le bouton.

2. Tabous pour la sélection des condensateurs

Les condensateurs électrolytiques polarisés sont interdits (applicable uniquement au DC, et sera en panne rapidement sous AC);

Condensateurs en polypropylène métallisé (CBB60/CBB61) sont préférés, qui résistent à la température, résistant aux chocs et adapté aux conditions de travail du moteur;

Le condensateur doit être fixé dans un endroit aéré à l'extérieur du moteur, et évitez tout contact étroit avec le boîtier du moteur (pour éviter que le condensateur ne soit endommagé par une cuisson à haute température).

1. Remarques importantes (La clé pour éviter les erreurs, Doit lire)
2. Restriction de charge: Le couple moteur diminue considérablement après la conversion. Le démarrage à pleine charge/forte charge est strictement interdit (par ex., compresseurs d'air et pulvérisateurs avec démarrage en charge). Il s'applique uniquement aux équipements de démarrage à charge légère/à vide tels que les ventilateurs., pompes à eau et petits convoyeurs;
3. Chauffage et dissipation thermique: Le courant de fonctionnement du moteur après conversion est supérieur à celui du fonctionnement triphasé d'origine, ce qui entraîne une augmentation du chauffage. Assurer une bonne ventilation du moteur, interdire l'installation scellée, et nettoyez régulièrement le dissipateur thermique;
4. Mesures de protection: Un fusible (protection contre les courts-circuits) et un relais thermique (protection contre les surcharges) doit être installé. Ne pas connecter directement à l'alimentation électrique (le moteur est facile à brûler sans protection);
5. Limite supérieure de puissance: La modification des moteurs triphasés de plus de 1,5 kW n'est pas recommandée (ces moteurs auront un démarrage difficile et un rendement extrêmement faible après conversion, et sont faciles à brûler lors d'un fonctionnement à long terme; il vaut mieux acheter directement un moteur monophasé);
6. Réglage du sens de rotation: Si le sens de rotation du moteur après conversion est opposé à celui du raccordement triphasé d'origine, échanger le câblage entre la borne d'enroulement connectée au condensateur et le fil neutre (par ex., échanger le câblage de V1 et W1), sans ajuster le câblage du condensateur;
7. Exigences d'alimentation: L'alimentation monophasée 220V doit avoir une capacité suffisante pour éviter une chute brutale de tension lors du démarrage du moteur. (par ex., lignes trop fines, puissance totale insuffisante);
8. Protection de mise à la terre: Le boîtier du moteur doit être mis à la terre de manière fiable pour éviter les chocs électriques dus à des fuites..

VII. Dépannage (Problèmes courants après la conversion)

VIII. Résumé des conversions

Le cœur de la conversion d'un moteur triphasé en monophasé est le déphasage du condensateur. + fonctionnement à faible charge. Les moteurs à cage d'écureuil inférieurs à 1,5 kW peuvent répondre aux exigences des conditions de travail à faible charge après conversion avec un faible coût de modification (le coût total des condensateurs et des commutateurs est d'environ 20 à 50 yuans). Cependant, la puissance et le couple diminuent et le chauffage augmente après la conversion, donc ce n'est qu'une solution d'urgence. Pour une utilisation à long terme, il est recommandé d'acheter directement un moteur monophasé correspondant (avec une efficacité plus élevée et un fonctionnement plus stable).

Modification de moteurs triphasés à fréquence variable, les moteurs de frein et les moteurs antidéflagrants sont interdits (leur structure d'enroulement est spéciale, et la modification peut facilement endommager le moteur ou provoquer des accidents de sécurité).