Hoe een driefasige inductiemotor op een enkelfasige voeding te gebruiken?

Een 3-Φ inductiemotor draaien op een 1-fase voeding – 3 methoden

Afhankelijk van het type wisselstroomvoeding worden inductiemotoren in twee typen ingedeeld; driefasige inductiemotor en eenfasige inductiemotor. In de meeste industriële en landbouwtoepassingen wordt een driefasige inductiemotor veel gebruikt in vergelijking met een enkelfasige inductiemotor.

Vanwege een stroomtekort is driefasige stroom niet continu beschikbaar in landbouwtoepassingen. In dit geval wordt één fase losgekoppeld van de bendebedieningsschakelaar (GOS). Dus meestal zijn twee van de drie fasen beschikbaar. Maar met een speciale regeling is het niet mogelijk om een ​​driefasige motor op een enkelfasige voeding te laten werken.

Zoals we weten, is de driefasige inductiemotor een zelfstartmotor. Omdat de statorwikkeling van de driefasige inductiemotor een roterend magnetisch veld genereert. Hierdoor ontstaat een faseverschuiving van 120˚. Maar in het geval van een enkelfasige inductiemotor wordt een pulserend magnetisch veld geïnduceerd. Daarom is een enkelfasige inductiemotor geen zelfstartende motor. Het vereist wat extra hulp bij het starten.

• Verwante post:wat gebeurt er als u een 3-Φ inductiemotor aansluit op een 1-fase voeding?

Hetzelfde hier, we hebben wat extra voorzieningen nodig om een ​​driefasige inductiemotor op een enkelfasige voeding te laten werken. Er zijn drie methoden;

• Statische condensator gebruiken (faseverschuivingsmethode)
• VFD (variabele frequentieaandrijving) gebruiken
• Roterende converter gebruiken

In dit artikel zullen we elke methode in het kort bespreken.

Statische condensator gebruiken

Als we driefasige wisselstroom leveren aan de stator van de driefasige inductiemotor, wordt een gebalanceerd, in de tijd variërend 120˚ uit elkaar liggend roterend magnetisch veld geproduceerd. Maar in het geval van een enkelfasige inductiemotor wordt een pulserend magnetisch veld geïnduceerd. En in dit geval wordt het initiële koppel (startkoppel) niet geproduceerd. Bij een enkelfasige inductiemotor wordt een extra wikkeling gebruikt om een ​​faseverschuiving te creëren. In plaats van een startwikkeling wordt ook een condensator of spoel gebruikt om faseverschuiving te creëren.

Vergelijkbaar met dit principe kunnen we een driefasige wikkeling van een driefasige inductiemotor gebruiken en één wikkeling verschuiven met behulp van een condensator of inductor. Zodra de driefasige inductiemotor op een eenfasige voeding is gestart, draait deze continu op verminderd vermogen. Het netto vermogen of rendement van de motor wordt 2/3 ^rd . verminderd van zijn nominale capaciteit.

Deze methode staat ook bekend als de statische fase-omzettermethode of faseverschuivingsmethode of terugspoelmethode .

In sommige opstellingen worden twee condensatoren gebruikt; een voor het starten en de tweede voor hardlopen. De startcondensator heeft een 4 tot 5 keer hogere capaciteit in vergelijking met een bedrijfscondensator. Het schakelschema van deze opstelling wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Startcondensator wordt alleen gebruikt voor startdoeleinden. Na het starten wordt hij losgekoppeld van het circuit. De werkende condensator blijft altijd in het circuit. Hier, zoals weergegeven in de afbeelding, is de motor in sterverbinding aangesloten. En beide condensatoren zijn aangesloten tussen twee wikkelfasen.

Eenfasige voeding heeft twee aansluitingen. Eén klem is verbonden met de seriecombinatie van wikkeling en de tweede klem is verbonden met een resterende klem van driefasige wikkeling. Soms wordt slechts één condensator gebruikt. Dit type opstelling wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

In de meeste gevallen worden kleine inductiemotoren in sterschakeling aangesloten. Hier hebben we een ster-verbonden driefasige inductiemotor genomen. Een autotransformator wordt gebruikt om het spanningsniveau te verhogen. Omdat het spanningsniveau van de driefasige voeding 400-440 V is en het spanningsniveau van de enkelfasige voeding 200-230 V is voor 50 Hz voeding.

We kunnen deze schakeling gebruiken zonder een autotransformator te gebruiken. In dat geval blijft het spanningsniveau op eenfasig vermogen (200-230 V). Ook in deze toestand zal de motor draaien. Maar omdat de spanning laag is, is het door de motor geproduceerde koppel laag. Dit probleem kan worden opgelost door een extra startcondensator aan te sluiten (fig-1). Deze condensator staat bekend als startcondensator of phase-lock condensator.

Als u de richting van de motor moet omdraaien, wijzigt u het aansluitschema zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Beperkingen:

De beperkingen van de statische-condensatormethode staan ​​hieronder vermeld.

• Het uitgangsvermogen van de driefasige inductiemotor wordt met 2/3 ^rd verminderd van vollastvermogen.
• Deze methode kan voor een tijdelijk doel worden gebruikt. Het is niet geschikt voor continu draaiende applicaties.
• Bij deze methode is het laadeffect continu in twee fasen. Dit verkort de levensduur van de motor.

VFD gebruiken

VFD betekent variabele frequentieaandrijving . Het is een apparaat dat wordt gebruikt om de motor te regelen (instelbare snelheid bij draaien). VFD past de ingangsstroom van een motor aan volgens de vraag (belasting). Met dit apparaat kan de motor efficiënt werken onder variërende belastingsomstandigheden.

Deze methode is het beste om een ​​driefasige inductiemotor op een enkelfasige voeding te laten werken. In dit geval wordt een beschikbare enkelfasige voeding als invoer naar de VFD gegeven. VFD zet enkelfasige voeding om in gelijkstroom door rectificatie. Nogmaals, het zet DC-voeding om in een driefasige AC-voeding. En de frequentie van de driefasige uitgang wordt aangepast door VFD.

Daarom wordt beschikbaar vermogen (eenfasig) gegeven aan VFD en wordt de uitvoer (driefasig vermogen) van VFD gebruikt als invoer van een driefasige motor. Het elimineert ook de stroomstoot tijdens het starten van de motor. Het zorgt ook voor een soepele start van een motor vanuit stilstand naar volle snelheid. Er zijn verschillende typen en classificaties van VFD beschikbaar voor verschillende toepassingen en motoren. U hoeft alleen de juiste VFD voor uw toepassingen te kiezen.

De kosten van VFD zijn meer dan een statische condensator. Maar het geeft betere prestaties van de motor. De kosten van VFD zijn lager dan die van de roterende fase-omzetter. In de meeste toepassingen wordt dus VFD gebruikt in plaats van draaifase-omvormers.

Voordelen van VFD:

De voordelen van het gebruik van VFD voor het laten draaien van een driefasige inductiemotor op een enkelfasige voeding.

• Door de parameter van de VFD aan te passen, kunnen we een zachte start van de motor bereiken.
• Het is gemakkelijk om met de beste prestaties en grotere efficiëntie te werken.
• Het heeft een zelfdiagnosefunctie die wordt gebruikt om de motor te beschermen tegen overspanning, overbelasting, oververhitting, enz.
• Het is geprogrammeerd om automatische besturing van de motor te bereiken.

Roterende fase-omzetter gebruiken

Een andere methode die wordt gebruikt, is om een ​​driefasige inductiemotor te laten werken op een enkelfasige voeding met behulp van een roterende fase-omzetter (RPC). Dit proces is erg duur. Het geeft de beste prestaties in vergelijking met alle andere methoden. Want de draaifase-omvormer genereert aan de uitgang een perfect driefasensignaal. Het wordt ook niet veel gebruikt omdat de kosten van de roterende converter erg hoog zijn.

Het aansluitschema van de roterende fase-omvormer wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.