راه‌اندازی موتور سه فاز با منبع تکفاز

همانطور که از نامش پیداست یک موتور القایی 3 فاز برای عملکرد مناسب باید به سه فاز (خط) متصل شود که در آن هر یک از فازها به عنوان مسیر برگشتی برای جریان سه فاز عمل می­کند. راه‌اندازی موتور سه فاز

اما اگر بخواهیم موتور سه فاز را با منبع تکفاز کار کنیم، چه باید بکنیم؟

اگر یک‌منبع تغذیه تکفاز را مستقیماً به موتور القایی سه فاز وصل کنید، حالت های زیر به وجود می آید: راه‌اندازی موتور سه فاز

اگر موتور خاموش باشد:

موتور اصلا روشن نمی‌­شود و در اصطلاح همان جا می­ نشیند زیرا گشتاور یکنواخت[1] و RMF (میدان مغناطیسی دوار[2]) در سیستم تغذیه تکفاز وجود ندارد.

به همین دلیل است که موتورهای تکفاز خود راه‌اندازی نمی­ شوند. در این حالت ممکن‌است موتور به دلیل جریان زیاد در شیارهای سیم‌­پیچ اتصال‌کوتاه روتور شروع به دود شدن و سوختن کند.

اگر مدار حفاظتی مناسبی وجود داشته باشد، ممکن‌است رله حرارتی، فیوز یا قطع کننده مدار[3] قطع شود تا موتور را ازمنبع تغذیه قطع کند.

اگر موتور در حال کار باشد:

در اینجا موتور به دلیل تغییر فاز، VFD یا خازن­های راه‌اندازی/شروع در یکی از سیم‌پیچ‌ها راه‌اندازی و کار‌کند، موتور همچنان کار‌می­کند اما با توان خروجی کمتر وکارایی کمتر مانند صدا و لرزش.

علاوه بر این، سرعت موتور کمتر خواهد بود زیرا ولتاژ تکفاز کمتر از ولتاژ سه فاز است که سرعت موتور به ولتاژ تغذیه بستگی دارد.

اگر هنوز می­خواهید موتور را روشن کنید:

می‌توانید این‌کار را با استفاده از یک خازن شیفت فاز (با توجه به‌مقدار نامی) در یکی از سیم‌پیچ‌های سری (در اتصال مثلث) یا مبدل فاز دوار یا جدیدترین و مطمئن‌ترین VFD (درایو فرکانس متغیر)، انجام دهید.

به صورت دستی، می­توانید موتور را بپیچید (بعد از‌اتصال موتور 3 فاز 400 ولت به تکفاز 230 ولت) و در آن جهت کار‌می­کند اما با راندمان[4]، قدرت و ولتاژ کمتر.

این تنها در صورتی امکان پذیر‌است که موتور برای هر دو‌منبع تغذیه تکفاز و سه فاز (ستاره/مثلث) مانند سیستم تامین230 / 400 ولت طراحی شده‌باشد.

راه‌اندازی موتور سه فاز

در نتیجه، شما نمی­توانید موتور 3 فاز را روی موتور 1فاز بدون هیچ تغییر­دهنده (شیفتر) فاز مانند خازن روشن کنید. اگر غیر این باشد:

موتور به دلیل‌مقدار بیش از حد جریان در فقدان حفاظت آسیب می‌بیند، در غیر این صورت، کلید محافظتی مدار موتور را قطع می‌کند.

اگر هنوز می‌خواهید موتور 3 فاز را روی یک‌منبع تکفاز به حرکت درآورید. شما باید از VFD، مبدل / شیفتر فاز یا صرفاً یک خازن استفاده کنید که برای ایجاد اختلاف فاز استفاده‌می­‌شود.

عمدتاً موتورهای کوچک در اتصال Y ستاره هستند.

در صورت اتصال مثلث[5]، خازن را می­توان در پایه آزاد وصل کرد زیرا فاز به ترمینال اول، ترمینال دوم بالای نول[6] متصل می­شود.

اگر می­خواهید جهت یا چرخش موتور را تغییر دهید، می­توانید به سادگی فاز را به ترمینال دیگری تغییر دهید و خازن را به پایه آزاد جدید پیکربندی مثلث وصل کنید.

روش خازن استاتیک برای موتورهای رنج کم استفاده می­شود. در روش خازن راه انداز به صورت موازی به پایه آزاد اتصال مثلث متصل می­شود (فاز و نول به سه پایانه متصل می­شود، بنابراین سومین پایانه آزاد است).

هنگامی که موتور راه‌اندازی می­شود، در حالی که خازن اجرا هنوز متصل است، خازن شروع قطع می­شود (توجه داشته باشید که خازن اجرا اختیاری است).

به خاطر داشته باشید که روش فوق برای‌کار دائمی موتور مناسب نیست زیرا باعث کاهش طول عمر موتور می‌شود زیرا تنها دو فاز (از سه فاز) در این نوع پیکربندی فعال هستند.

علاوه بر این، راندمان موتور ممکن‌است 3/1به به 3/2 راندمان کاهش یابد.

به عنوان مثال، راندمان و توان خروجی موتور سه فاز 5 کیلووات (6.7 اسب‌بخار) به 33/3 کیلو وات (46/ 4 اسب‌بخار) تا 66/1 کیلووات (2.22 اسب‌بخار) کاهش می­یابد.

به طور خلاصه، عملکرد یک موتور 3 فاز بر روی منبع تغذیه تکفاز با کمک خازن استاتیک فقط برای کاربردهای موقت قابل استفاده‌است.

————————————————–

رتبه ­بندی خازن تغییر(شیفت) فاز

مقدار خازن راه‌اندازی به عنوان شیفتر فاز را می­توان با‌استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: راه‌اندازی موتور سه فاز

C = 1950 x (I_e / U_e ) x CosΦ

or

C = 50 x Hp x (220/V)² x 50/f

C = 32 x P x (220/V)² x 50/f

که:

C= مقدار خازن بر حسب میکروفاراد

I₀=جریان نامی

U₀= ولتاژ نامی

V=ولتاژ تکفاز

cos =ضریب توان

Hp= اسب‌بخار موتور

P= توان بر حسب کیلووات

f=فرکانس تغذیه

————————————————–

 قانون کلی

• مقدار شیفتر فاز برای موتور به عنوان خازن راه‌اندازی = خازن شروع 50-100میکروفاراد در هر اسب‌بخار یا 746وات.
• مقدار شیفتر فاز برای موتور به عنوان خازن اجرا= 12-16 میکروفاراد در هر اسب‌بخار یا 746 وات.

نشان می­دهد که‌مقدار خازن اجرا در میکرو فاراد کمتر از 4 تا 5 برابر‌مقدار خازن راه‌اندازی (شروع)‌است. به خاطر داشته باشید که می‌توانید فقط از خازن غیرپلاریته‌ای (غیر قطبی[7])که برای AC طراحی شده‌است،استفاده کنید و درجه بندی باید 5 تا 20 درصد بیشتر از ولتاژ تغذیه موتور باشد.

راه‌اندازی موتور سه فاز

[1] Uniform torque

[2] Rotating magnetic field

[3] Circuit breaker

[4] Efficiency

[5] Delta connection

[6] Neutral

[7] Non-polairized