Перерасчет трехфазного электромотора на однофазный
Рабочая обмотка однофазного асинхронного двигателя обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора. Количество проводников в пазу для рабочей обмотки однофазного двигателя
Nr=(0,5÷0,7)•NUc / Uф , где
N — число проводников в пазу трехфазного двигателя;
Uф — номинальное напряжение фазы трехфазного двигателя,
В; Uc — напряжение однофазной сети, В.
Большие значения числового коэффициента в скобках соответствуют двигателям меньшей мощности.
Сечение провода рабочей обмотки без учета изоляции определяем
по формуле
Sr=SN / Nr , где
S— сечение провода обмотки трехфазного электродвигателя, мм2.
Пусковая обмотка занимает 1/3 пазов статора и выполняется с дополнительным внешним сопротивлением или с бифилярными обмотками.
Пусковая обмотка с дополнительным внешним сопротивлением- число проводников в пазу:
Nn=(0,7÷1)Nr сечение провода (мм2)
Sn=(1,4÷1) SrДополнительное сопротивление (Ом) определяется по формуле
Rn=(1,6÷8) • 10-3Uc / Sn Пусковая обмотка с бифилярными катушками- число проводников в пазу для основной секции;
N′n =(1,3÷1,6) Nr число проводников в пазу для бифиляриой секции ;
N″n=(0,45 ÷ 0,25)N′n общее число проводников в пазу ;
Nn= N′n+N″n сечение провода
S′n=S″n≈0,5SrЧтобы получить наилучшие пусковые характеристики однофазного мотора необходимо примененить обмотки с дополнительным внешним сопротивлением, тем самым, увеличить пусковой момент не перематывая обмотку.
Ток (А) в рабочей обмотке однофазного двигателя (при числе параллельных ветвей а=1):
I=jr Sr где
jr — плотность тока в рабочей обмотке, А/мм2, выбирается в пределах от 6 до 10 А/мм2
( меньшие значения для двигателей большей мощности).
Полная мощность двигателя (В•А)
P′=Uc IМощность на валу двигателя (Вт) ,
P≈P′ ηcosφ где
ηcosφ энергетический кпд (смотри таблицу).
Иногда, при запуске, электромотор перемотанный из трехфазного, не развивает оборотов, особенно это свойственно двигателям- трехтысячникам. Поэтому чтобы улучшить условия пуска, увеличивают воздушный зазор, мужду статором и ротором и применяют двухслойные обмотоки с укороченым шагом на 1/3 полюсного деления.
Однофазные моторы, особенно большой мощности, подвержены плохому пуску, из за большого пускового тока и как следствие, падения напряжения в подводящих проводах, а однофазные линии редко выдерживают токи более 20 А (4 КВт) чтобы значительно не упало напряжение, поэтому использовать моторы выше 4 КВт не целесообразно.В таких случаях нужно увеличивать сечение проводов, ставить реактивные конденсаторы параллельно питающей сети (100-200 Мкф),обеспечить легкий (без нагрузки), непродолжительный запуск (не более трех секунд), можно заземлить нулевой провод, это несколько повысит напряжение. Но в этом случае, ваша земля будет питать половину потребителей на линии и соответственно возрастет нагрузка на нулевой провод, и если проводка выполнена проводом не большого сечения, то могут быть печальные последствия, она просто сгорит.Хотя конечно, если заземлять ноль только на время пуска, и отключать его во время работы, то это вполне приемлемо. Поэтому мощный мотор, лучше присоединить как можно ближе к вводу питания и использовать соответствующее сечение провода.