Metodă de conversie a motorului asincron trifazat în funcționare monofazată de 220 V

Premisa de bază: Aplicabil numai motoarelor asincrone trifazate cu colivie (tipul utilizat în mod obișnuit în industrie); modificarea motoarelor asincrone trifazate cu rotor bobinat nu este recomandată. După conversie, puterea de ieșire a motorului va scădea la 60% ~ 70% din puterea inițială. Se recomandă modificarea doar a motoarelor de putere mică de 1,5 kW sau mai puțin (motoarele de mare putere vor suferi o eficiență scăzută, pornire dificilă și încălzire severă după conversie). Această conversie este potrivită numai pentru scenariile de pornire cu încărcare ușoară/neîncărcare (de ex., condițiile de lucru cu sarcină ușoară a ventilatoarelor, pompe de apă și mașini-unelte mici), și nu se aplică pentru pornirea cu sarcină grea.

Accesorii cheie: Condensatoare AC nepolare (condensator de funcționare + condensator de pornire, cu o tensiune de rezistență ≥450V; Sunt preferate tipurile CBB60/CBB61, condensatoarele electrolitice sunt interzise), comutator centrifugal (sau butonul normal deschis), sursa de alimentare monofazata 220V, siguranță/releu termic (pentru protectia motorului).

1. Principiul de bază

Bazat pe principiul defazării condensatorului, 220V AC monofazat este împărțit în doi curenți AC cu o diferență de fază de aproximativ 90°, care alimentează înfășurările în două faze ale motorului trifazat, iar cea de-a treia înfășurare de fază servește ca terminal comun pentru a forma un câmp magnetic rotativ care conduce motorul să funcționeze. Condensatorul de pornire oferă un curent de defazare mai mare pentru o perioadă scurtă de timp pentru a crește cuplul de pornire, și este deconectat după pornire (pentru a evita supraîncălzirea și arderea condensatorului), lăsând doar condensatorul de funcționare să funcționeze mult timp.

1. Selectarea condensatorului (Parametrul de bază, Trebuie să urmeze formula)

Capacitatea insuficientă a condensatorului va duce la pornire dificilă și la un cuplu insuficient; capacitatea excesivă va cauza un curent ridicat al motorului și o încălzire puternică. Tensiunea de rezistență trebuie să fie ≥450V (valoarea de vârf a 220V monofazat electricitate este de aproximativ 311V, lăsând o marjă de siguranţă suficientă).

1. Formula de calcul al capacității

Condensator de funcționare (funcţionare pe termen lung): $C_{Funcţionare} ≈ 10 × P$ (unde $P$ este puterea trifazată inițială a motorului în kW), unitate în μF

Condensator de pornire (pornire pe termen scurt): $C_{Pornire} = 2~3 × C_{Funcţionare}$, unitate în μF (trebuie deconectat imediat după pornire, cu un timp de lucru ≤3 secunde)

2. Referință de selecție a condensatorului pentru puteri nominale comune (Aplicație directă)

Exemplu: Pentru un motor trifazat de 0,75 kW, selectați un condensator de pornire de 8μF/450V plus un condensator de pornire de 20μF/450V.

III. Două scheme de conversie de bază pentru conexiunile înfășurării motorului trifazat

Înfășurările statorice ale unui motor trifazat au două metode de conectare: stea (Y) si delta (△), cu diferite metode de cablare pentru conversie. Primul, confirmați metoda de conectare originală a motorului (marcat Y/△ în cutia de joncțiune a motorului, sau prin piesa de legătură a stâlpilor terminali: Tipul Y este 3 piese legate în sus și în jos, △-tip este 3 piese conectate la stânga și la dreapta).

Premisă: Toate 6 posturi terminale (U1/U2, V1/V2, W1/W2) a cutiei de joncțiune a motorului trebuie să fie scoasă afară (dacă există numai 3 posturi terminale, robinetele de bobinare trebuie demontate, ceea ce nu este recomandat pentru neprofesionisti).

Sistem 1: Conversia motorului cu stea originală (Y) Conexiune (Cel mai simplu, Nu este necesară modificarea înfășurării)

1. Păstrați conexiunea internă de tip Y a motorului (U2/V2/W2 scurtcircuitat ca terminal comun);
2. Conectați U1 la firul sub tensiune monofazat (L), și V1 la firul sub tensiune (L) în serie cu condensatorul de funcționare $C_{Funcţionare}$;
3. Conectați W1 la firul neutru monofazat (N) pentru a forma circuitul de înfăşurare principal şi auxiliar;
4. Conectați condensatorul de pornire $C_{Pornire}$ în paralel cu condensatorul de funcţionare, apoi în serie cu un comutator centrifugal/buton normal deschis (închis în timpul pornirii, deconectat atunci când viteza motorului atinge 70%~80% din viteza nominală).

Mnemonic simplu de cablare: Terminal comun de tip Y la N, o fază la L, o fază la L în serie cu capac de rulare, capac de pornire în paralel cu capac de rulare și în serie cu comutatorul.

Sistem 2: Conversia motorului cu Delta original (△) Conexiune (Eficiență mai mare, Recomandat)

Tensiunea de înfășurare a unui motor conectat △ este tensiunea de linie (original 380V). După trecerea la monofazat, infasurarea suporta 220V, rezultând o utilizare mai mare a înfășurării și un cuplu ușor mai mare decât conversia de tip Y, făcând-o schema preferată.

1. Păstrați conexiunea internă de tip △ a motorului (U1-W2, V1-U2, W1-V2 conectat);
2. Conectați U1 la firul sub tensiune monofazat (L), și V1 la firul sub tensiune (L) în serie cu condensatorul de funcționare $C_{Funcţionare}$;
3. Conectați W1 la firul neutru monofazat (N);
4. Conectați condensatorul de pornire $C_{Pornire}$ în paralel cu condensatorul de funcționare și în serie cu un comutator centrifugal/buton normal deschis (la fel ca conversia de tip Y).

Notă suplimentară: Dacă motorul original este de tip Y de 380 V și doriți să creșteți cuplul după conversie, mai întâi îl puteți converti în tipul △ (reconectați piesele de conectare a stâlpului terminal), apoi conectați-l conform schemei de conversie de tip △ (Nota: După conversia în △, infasurarea suporta 220V, mult mai mic decât 380V original, fără risc de ardere).

1. Etape practice de cablare (Versiunea universală)
2. Opriți și dezasamblați: Deconectați toate sursele de alimentare ale motorului, deschide cutia de joncțiune, curățați stratul de oxid de pe stâlpii terminali, și confirmați că semnele de 6 posturi terminale (U1/U2, V1/V2, W1/W2) sunt clare;
3. Confirmați/Ajustați metoda de conectare: Păstrați metoda de conectare originală pentru condiții de lucru cu sarcină ușoară; convertiți tipul Y în tipul △ pentru a crește cuplul (aplicabil numai motoarelor de tip Y de 380 V);
4. Conectați condensatorul de funcționare: Conform schemei corespunzătoare, conectați un capăt al condensatorului de funcționare la V1 și celălalt capăt la firul sub tensiune L;
5. Conectați circuitul de pornire: Conectați condensatorul de pornire în paralel cu condensatorul de funcționare, apoi în serie cu un comutator centrifugal (sau butonul normal deschis). Fixați comutatorul centrifugal în interiorul capacului motorului (legat cu rotorul, deconectat automat când viteza atinge standardul), și instalați butonul în dulapul de comandă (eliberați butonul din interior 3 secunde după pornirea manuală);
6. Conectați sursa de alimentare și dispozitivele de protecție: Conectați firul sub tensiune L la U1 și firul neutru N la W1. Conectați o siguranță (curent nominal ≈ 1.2 ori mai mare decât curentul nominal al motorului) si un releu termic (protectie la suprasarcina, curent de setare = curentul nominal al motorului) în serie la capătul firului sub tensiune;
7. Test Run: Efectuați un test de funcționare fără sarcină, observați direcția de rotație și viteza motorului. Dacă sensul de rotație este inversat, schimbați cablurile de alimentare ale oricăror înfășurări cu două faze (de ex., schimbați cablajul V1 și W1);
8. Test de sarcină: După rularea testului este normal, aplicați sarcina treptat (nedepasind 60% a puterii originare), alergați timp de 5-10 minute, și atingeți carcasa motorului. Conversia este calificată dacă nu există o supraîncălzire evidentă (≤70℃) și fără zgomot anormal.
9. Accesorii cheie și scheme alternative
10. Înlocuitor pentru comutatorul centrifugal (Când nu este disponibil niciun comutator centrifugal)

Dacă nu există întrerupător centrifugal, un buton normal deschis (de ex., buton care incetează) poate fi folosit ca înlocuitor. Pornirea operațiunii: Apăsați butonul pentru a porni motorul, și eliberați butonul pentru a deconecta condensatorul de pornire când viteza motorului crește semnificativ (despre 3 secunde). Această metodă necesită operare manuală; nu apăsați butonul mult timp.

2. Tabuuri pentru selectarea condensatorului

Condensatoarele electrolitice polarizate sunt interzise (aplicabil numai DC, și va fi defalcat rapid sub AC);

Condensatoare din polipropilenă metalizată (CBB60/CBB61) sunt preferate, care sunt rezistente la temperatură, rezistent la impact și potrivit pentru condițiile de lucru ale motorului;

Condensatorul trebuie fixat într-un loc ventilat în afara motorului, și evitați contactul strâns cu carcasa motorului (pentru a preveni deteriorarea condensatorului de coacere la temperaturi ridicate).

1. Note importante (Cheia pentru a evita greșelile, Trebuie citit)
2. Restricție de încărcare: Cuplul motorului scade semnificativ după conversie. Pornirea la sarcină completă/în sarcină grea este strict interzisă (de ex., compresoare de aer și pulverizatoare cu pornire de sarcină). Este aplicabil numai echipamentelor de pornire cu sarcină ușoară/neîncărcare, cum ar fi ventilatoarele, pompe de apă și transportoare mici;
3. Încălzire și disipare a căldurii: Curentul de funcționare al motorului după conversie este mai mare decât cel din funcționarea trifazată inițială, rezultând o încălzire crescută. Asigurați o bună ventilație a motorului, interzice instalarea sigilată, și curățați regulat radiatorul;
4. Măsuri de protecție: O siguranță (protectie la scurtcircuit) si un releu termic (protectie la suprasarcina) trebuie instalat. Nu conectați direct la sursa de alimentare (motorul este ușor de ars fără protecție);
5. Limita superioară de putere: Modificarea motoarelor trifazate de peste 1,5 kW nu este recomandată (astfel de motoare vor avea o pornire dificilă și o eficiență extrem de scăzută după conversie, și sunt ușor de ars în timpul funcționării pe termen lung; este mai bine să achiziționați direct un motor monofazat);
6. Reglarea direcției de rotație: Dacă sensul de rotație al motorului după conversie este opus celui al conexiunii trifazate originale, schimbați cablajul dintre borna de înfășurare conectată la condensator și firul neutru (de ex., schimbați cablajul V1 și W1), fără reglarea cablajului condensatorului;
7. Cerințe de alimentare: Sursa de alimentare monofazată de 220 V trebuie să aibă o capacitate suficientă pentru a evita căderea bruscă de tensiune în timpul pornirii motorului (de ex., linii prea subțiri, putere totală insuficientă);
8. Protecție la împământare: Carcasa motorului trebuie împământată în mod fiabil pentru a preveni șocurile electrice din cauza scurgerilor.

VII. Depanare (Probleme frecvente după conversie)

VIII. Rezumatul conversiei

Miezul conversiei unui motor trifazat în monofazat este defazarea condensatorului + funcționare cu sarcină ușoară. Motoarele cu cuști de veveriță sub 1,5 kW pot îndeplini cerințele condițiilor de lucru cu sarcină ușoară după conversie cu costuri reduse de modificare (costul total al condensatorilor și comutatoarelor este de aproximativ 20 ~ 50 de yuani). Cu toate acestea, puterea și cuplul scad și încălzirea crește după conversie, deci aceasta este doar o soluție de urgență. Pentru utilizare pe termen lung, se recomandă achiziționarea directă a unui motor monofazat potrivit (cu eficiență mai mare și funcționare mai stabilă).

Modificarea motoarelor trifazate cu frecvență variabilă, motoarele cu frână și motoarele antiexplozive sunt interzise (structura lor înfăşurată este deosebită, iar modificarea poate deteriora cu ușurință motorul sau poate provoca accidente de siguranță).