Схема и расчет конденсатора для трехфазного двигателя при подключении в однофазную

Трехфазный двигатель можно запустить и работать в однофазной сети 220В, для этого используется конденсатор(ы) для фазового сдвига при подключении по схеме, указанной ниже в статье.

Конденсатор C, в нашем случае фазосдвигающий, он же рабочий - служит как накопитель и источник электрической энергии, заряжаясь и отдавая её на обмотку электродвигателя. Одним словом подавая питание 220 В к трехфазному электродвигателю, мы запитываем одну из обмоток к фазе L, а другую обмотку к нейтрали (ноль) N, и третью обмотку через конденсатор C. Теперь сдвиг фаз вместо подключения L + N, который равен 180° — становится L + N + C, равный 120°. Наш конденсатор C - это условная 3 фаза.

Расчет ёмкости конденсатора Cp для однофазной сети 220 В при подключения Звезда Y и Треугольник Δ по формуле

Суть в следующем. Есть общепромышленные электродвигатели, которые свыше 7 кВт, работают только в трехфазной сети 380/660 (Δ/Y). Также есть до 5-7 кВт двигателя, которые работают в 220/380 (Δ/Y), т.е. можно подключать к сети однофазной 220 В и трехфазной 380 В. Отсюда вывод, при разных напряжениях рабочие токи у одного того же двигателя будут разные. Для этого всегда смотрим и читаем какие токи на шильдике двигателя используются или смотрим таблицу АИР двигателей (в таблице АИР всегда указаны токи для 380 В). Например, для двигателя АИР80B4 на 1,5 кВт и питании на 220/380(Δ/Y): при подключении по 220 В (Δ) потребляет рабочий ток 6,43 A, а при 380 В (Y) затрачивает только 3,72 A.

По указанной формуле расчета, используются вводные данные для трехфазной сети, но полученная емкость конденсатора для однофазной сети 220 В.

Cp = ( 10000 / 3 ) * 2,5 * I / U, для подключения по звезде Y.
Cp = 1,7 * Cp, для подключения по треугольнику Δ, где 1,7 - увеличивающийся коэффициент разницы между подключениями Y и Δ.

• I - номинальный ток при трехфазном напряжении, A, который указан на странице в Таблице. Электротехнические параметры АИР электродвигателей или на шильдике э/двигателя для 380 В.
• U - паспортное трехфазное напряжение, 380 В.

Например двигатель АИР80B4 на 1,5 кВт/1500 об/мин/220/380(Δ/Y)/6,43 A/3,72 A.
Расчет конденсатора Cp = ( 10000 / 3 ) * 2,5 * 3,72 / 380 = 81 мкФ, при подключении по Y.
Расчет конденсатора Cp = 1,7 * 81 мкФ = 137 мкФ, при подключении по Δ.

Далее приобретается требуемый по характеристикам конденсатор пусковой/рабочий, например марки CDD-60, 80 мкФ 450В за 1500 руб. и еще дополнительно подобный конденсатор на 50 мкФ для общей суммарной емкости 130 мкФ.

Расчет параметров фазосдвигающего конденсатора Cф по формуле

Cф = k * I / U
k - поправочный коэффициент: при подключении по Треугольнику = 4800 или по Звезде = 2800.
I - номинальный ток (A), указанный на шильдике, для однофазной сети 220 В.
U - Напряжение, 220В.

Например расчет рабочего конденсатора для электродвигателя АИР 71А4 с параметрами на шильдике 0,55кВт △220/Y380 2,7A/1,6A при соединении по схеме треугольник:
C = 4800 * 2,7 / 220 = 59 мкФ

Формула расчета емкости пускового конденсатора

Если пуск двигателя происходит в холостую без нагрузки, то пусковая емкость конденсатора Cп как правило не требуется, рабочей емкости Cр будет достаточно для запуска электродвигателя.

Cп = k * Cр

где k - коэффициент = 2,5 или 3 и Ср - емкость рабочего конденсатора, мкФ.

См. схему ниже, где пусковой конденсатор Cп, соединенный параллельно конденсатору C, помогает раскрутить двигатель в течении 2-3 сек. и выйти ему на номинальные обороты. По истечении этого времени кнопку Kп следует отключить.

Рабочее напряжение конденсатора C не менее, чем в полтора раза выше напряжения сети 220В, т.е. не менее 400В, при этом желательно использовать специальные пусковые конденсаторы, рассчитанные для работы c магнитным полем, возбужденным обмотками асинхронного электродвигателя, питающийся от однофазной сети с частотой 50-60Гц. Купить его можно в магазинах электротоваров или маркетплейсе: Конденсатор пусковой/рабочий двухполюсный, например: конденсатор CBB60 – металлизированный полипропиленовый пленочный конденсатор постоянной ёмкости в герметизированном цилиндрическом корпусе. Конденсатор CBB60 может применяться как пусковой, так и рабочий. Номинальная емкость конденсатора составляет от 1мкФ до 150мкФ при напряжении 450В и 630В переменного тока частотой 50/60 Гц. Допустимое отклонение ёмкости ±5%. Диапазон рабочих температур -40°С +85°С. По основным характеристикам являются аналогами конденсаторов К78-17.

Как собрать номинальную емкость из нескольких конденсаторов?
При параллельном соединении по формуле Cобщ.= C1 + C2 емкости конденсаторов суммируются. При последовательном соединении конденсаторов по формуле Cобщ.= C1 * C2 / C1 + C2 емкости пропорционально уменьшаться, но при этом рабочее напряжение Cобщ. будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов.
Нельзя использовать электролитические конденсаторы и соединять разные типы, модели, марки, у них разные характеристики!

Прямая и реверсная схема подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Собираем схему треугольника, можно по звезде, но мощность электродвигателя будет слабая (не по паспорту). Откройте БРНО, на колодке посмотрите, как правильно подключены концы обмоток U1-U2, V1-V2, W1-W2 двигателя. Установите 3 пластины по схеме треугольника. Далее подключаем соответствующего сечения кабель (провод) 220 В на контакты колодки в БРНО по схеме треугольника (смотрите выше на правые рисунки) один провод (фазовый) на L3, а другой (нулевой) на L2.

Далее заранее нарезанным проводом, подключаемся к L1, а другим концом к контакту конденсатора Cр. От другого контакта этого же конденсатора Cр проводом подключаемся к L2 или L3, на ваш выбор, этим вы определите необходимое направление вращения вала электродвигателя.

Подаете питание, подключаем вилку в розетку 220 В и смотрите работу двигателя. Все работает! Убедились. Выключаем и остается окончательно собрать эту схему... Параллельно подключаем пусковой конденсатор Cп через пусковой выключатель Кп. Далее проводом на общий контакт трехпозиционного переключателя на 16 A, а с других контактов одним проводом на фазу L, а другим на ноль N.

Используем трёхпозиционный переключатель, например Legrand с положением "0", PR 12-2П-6 на 16A или аналогичный, или собрать надежную Схему магнитного и реверсивного пускателя.

Расчет конденсатора для однофазного двигателя на 220 В

Однофазные электродвигатели применяются повсеместно в быту и на производстве.

Рассчитывается по значению, на каждые 1000 Вт требуется 25 - 30 мкФ емкости.

В старых справочниках приводятся значения 70 - 80 мкФ, но это для трехфазного электродвигателя, а для однофазного двигателя - по нижнему порогу 25 мкФ и по верхнему 30 мкФ. Электродвигатель современного бытового, промышленного электрооборудования и кондиционеров емкость конденсатора составляет 25 мкФ - 30 мкФ на 1 киловатт потребляемой мощности. Иногда нужно смотреть документацию на применяемый э/двигатель (компрессор) в изделии.

• Например, в погружном насосе на 1,5 кВт по паспорту устанавливается конденсатор на 35 - 37 мкФ.
• В заточном станке на 350 Вт по формуле ему требуется конденсатор на 8 мкФ, а установлен на 5 МкФ/450 В. Явно меньше требуемого, но правда и нагрузка ниже среднего.
• Сплит система (кондиционер) Arvin AF-BS12HCL на 1690 Вт (общая). Требуется двойной конденсатор CBB65 (металлизированный полипропиленовый пленочный конденсатор в металлическом (Al/Zn) корпусе с тремя выводами) на 30 - 35 мкФ + 1,5 мкФ, который совмещает в себе два конденсатора на 35 мкФ для двигателя компрессора (самый потребительный) и 1,5 мкФ для наружного вентилятора, где контакт HERM на двигатель компрессора, контакт FAN на двигатель вентилятора и С - общий контакт.

Самое важное не нагружайте обмотку конденсатором с явно завышенными параметрами, можно спалить обмотку электродвигателя! Ведь повышенная емкость конденсатора повышает мощность двигателя и он греется!