В статье пойдет речь о подключении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть 220 вольт.
Двигатели бывают синхронные и асинхронные. Тип и прочие параметры двигателя указываются на шильдике. Основное техническое отличие синхронного от асинхронного заключается в следующем. Синхронный двигатель сохраняет свои обороты до последнего. То есть, когда он не справляется с нагрузкой он просто встает. У асинхронного двигателя до какого-то критического момента обороты будут снижаться постепенно, затем лавинообразно и только потом произойдет полная остановка.
Подключение трёхфазного двигателя в трёхфазную сеть
Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети
Давайте разберемся, когда это возможно. Асинхронные трёхфазные двигатели чаще всего выпускаются на два напряжения — 220/380 вольт. Реже встречаются двигатели 220/127 и 380/660. Двигатели, которые изготовлены только на одно напряжение, теоретически могут быть переделаны посредством несложных манипуляций, но об этом речь пойдет в отдельной статье.
Здесь мы рассмотрим непосредственно подключение и теорию, почему это возможно.
Схема обмоток двигателя. Соединение обмоток двигателя
Наиболее распространенными схемами соединения обмоток трёхфазного асинхронного двигателя являются звезда и треугольник.
Звезда треугольник — что мощнее?
Этот вопрос довольно часто можно встретить в сети. На самом деле мощность одинаковая, если схема соответствует своему напряжению, но есть один нюанс. Помните, я говорил, что асинхронные двигатели теряют обороты, если перестают справляться с нагрузкой? Так вот схема соединения «звезда» подвержена этому эффекту сильнее. Отсюда есть еще один вывод. У такой схемы меньший пусковой ток, следовательно, сниженный пусковой момент, и как вывод, такое соединение можно использовать, чтобы снизить пусковой ток и перегрузки во время запуска. В другой статье я рассмотрю ещё несколько вариантов плавного пуска. Здесь на этом останавливаться не будем.
Начало и конец обмотки
Рано или поздно, если вы работаете или собираетесь работать с двигателями, вы столкнетесь с таким понятием, как начало и конец обмотки. Открою вам маленький секрет, это абсолютно условное понятие. То есть начало может быть концом и наоборот. Запутал? 
Ничего, сейчас распутаю. Если совсем просто, то ток должен протекать по обмоткам двигателя в определенном направлении. Если одна из обмоток включена задом наперед, то возникает своеобразное магнитное короткое замыкание, то есть одна обмотка работает в обратном направлении по отношению к двум другим. Несложно понять, что мощность такого двигателя мало того, что упадет в три раза (ведь две обмотки будут взаимоисключающими), так если такой двигатель ещё каким-то образом раскрутить, то токи магнитного короткого замыкания будут нагревать двигатель до недопустимой температуры, и он вскоре сгорит. Таким образом получается, что выводы обмоток от которых ток протекает или к которым возвращается можно назвать хоть концами, хоть началами, главное, чтобы они были одноименными. И если мы назовем вывод с ЛЮБОЙ стороны обмотки началом, то другая сторона автоматически будет называться концом. Абсолютно без разницы (для переменного тока), какой из выводов обмотки будет концом, а какой началом. И теперь любые обмотки в которых магнитный поток будет совпадать, должны будут маркироваться согласно нашему принятому условно направлению. Поэтому дальше, когда я буду говорить начало обмотки или её конец, понимайте, что это лишь одноимённые концы трёх обмоток и совершенно неважно, будут это концы или начало, главное сам принцип. Начало это один вывод обмотки, а конец — другой.
Схема соединения обмоток звезда
В этом случае начала обмоток соединяются в одну точку, а на свободные концы подается напряжение. Особенность такой схемы заключается в том, что напряжение подается как-бы на две обмотки. Посмотрите на схему. Другими словами, возможность соединения звезда-треугольник были придуманы для того, чтобы можно было питать двигатель двумя напряжениями линейным (380 вольт) и фазным (220 вольт). Во втором случае, имеется возможность разогнать двигатель на низком значении тока, а затем переключить его в нормальный режим. А из этого можно сделать вывод, что схема соединения выбирается не с бухты-барахты, а с того, какое напряжение мы подведем к двигателю.
Схема соединения обмоток треугольник
В такой схеме «начало» одной обмотки подключается к концу второй обмотки, следом включается третья, которая подключается к первой. Графически это похоже на треугольник. В этой схеме напряжение прикладывается непосредственно к обмотке. На рисунке показано, как будет протекать ток по обмоткам, если мы подключим только одну фазу. Теперь мы можем вернуться к главному вопросу:
Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети
Конденсаторное включение двигателя
Если вы еще не знаете, то ток в индуктивности отстает от напряжения, а в конденсаторе наоборот опережает. Именно на этом свойстве и было придумано подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети. Задача заключается в том, чтобы создать в двигателе круговое магнитное поле. За счёт правильного подбора ёмкости конденсатора и имеющейся индуктивности двигателя задается смещение тока относительно напряжения. А магнитный поток создает именно ток. Поэтому для подключения трехфазного асинхронного двигателя чаще всего используется метод конденсаторного включения, который полностью рассмотрен здесь.
Включение двигателя через частотный преобразователь
Очень хороший метод, но дорогостоящий. Частотный преобразователь позволит получить полную мощность от двигателя, поскольку может получать из одной фазы все три. В этом способе есть одна особенность: вы получаете трёхфазную сеть 220 вольт. Таким образом, если у вас двигатель 220/380 Δ/Y, то вам надо будет его соединить по схеме «треугольник». Приятным бонусом будет то, что вы сможете регулировать обороты в широких пределах.
Что ещё надо знать про подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети
Конденсаторный метод, хоть и хорош, но имеет один недостаток. Поскольку напряжение мы получаем достигая баланса между ёмкостным и индуктивным током, это влечёт за собой определённые потери. Таким образом, теряется около 30% мощности двигателя. Хотя можно получить и 100% и даже больше, вызвав перегрузку и добавив рабочие конденсаторы, но тогда надо будет контролировать температуру двигателя и вовремя его отключить, или сделать термореле, которое автоматически будет отключать двигатель при достижении какой-то заданной критической температуры.
Ну вот наверное и всё. На этом откланиваюсь.
С наилучшими пожеланиями, Я!
