单相异步电机较同容量的三相异步电机体积大,运行性能差,所以我国现在只做小容量的单相异步电机,现有产品功率从几瓦到1.3kW左右。考虑到改接后电机的安全、经济运行及性价比后,原则上我们可以把1kW及以下三相异步电机改为单相电容运转式异步电机,把1.1~7.5kW三相异步电机改为单相电容启动与运转异步电机。
2.1kW及以下三相异步电机改接时,应中选用正品油浸式金属膜纸介电容做附加电容,电容的耐压必需选取450V以上。电容量按C=14.6In选取,式中In为三相异步电机额定电流,算出数值后取整数,再查找相适应的电容即可。
3.1kW及以下电机接线方法如图l所示。原电机接线盒内“Y型”接法连片不动,把选好的电容C并接在Ul和V1之间,把零线接在Ul端,火线接在wl端即可;如电机反转,则接在wl端的相线不动,把原先接在u1端的零线改接在Vl端,即可转变电机转向。
4.1.1~7.5kW之间的三相异步电机改接时,也应中选用正品的油浸式金属膜纸介电容器做启动运转电容。电容器的耐压Uc=2.2Un选取,Un为三相电机额定电压,运转电容Cp=1600*〔In/Un〕;启动电容CN=(2~3)CP。
以上式中:Uc表示启动、运转电容的两端所承受的电压,Cp表示运行电容器,Cn表示启动电容,In表示三相异步电机额定电流,Un表示三相异步电机额定电压。
5.1.1-7.5kW电机的接线方法如图2所示。将原电机接线盒内的连片全部撤除,用
1.5~6mm2塑铜线做特制联片。分别把W2、V2端子,U2和W1端子相连接,相线直接接在W1端,零线接在U1端,运行电容Cp跨接在U1和V1端,启动电容Cn和速度继电器的常闭触点Sr串联后接在U1和V1端即可。如电机反转,则W1端接相线不动,把原接在u1端的零线改接在Vl端,即可转变电机的转向。
图1、图2中,Qs为空气开关,型号为DZ5—20系列或其他,空气开关的热脱机动作额定电流按电机额定电流选取。FU为熔断器,型号为RLl—15系列,熔体电流按该电机额定电流的2.5-3倍选取。假设电机启动频繁,或者启动时间长,则空气开关熔体选择应适当加大一点,但不宜过大。图2中Sr为速度继电器的常闭触点,当电机转速到达额定值的75~80%时,其断开。
最终需要留意的是,改接后的电机输出功率只能到达原来三相运行时的60%,且启动力矩小,不宜满负荷启动。文中如有不妥之处,请同行高手批判斧正。
笔者专职从事电动机的修理工作,现将11年的工作阅历,汇编如下。方案1:配加电阻或开关。
如图1所示,电阻R的阻值应大于运行绕组的5—10倍。开关QA为按钮式启动开关。
方案2:配加电容
如图2所示,可使电机功率到达原来的55%以上。电容Cl的容量计算公式:
Cl=1950In/Un·cosQ
式中:In为电机额定电流,单位为“A”。Un为电机额定电压,单位为“V”。cosQ为功率因数,取0.5~0.7。电容c2的容量公式:C2=(1~4)C1。
方案3:改进型
这种方法可提高电机的功率,如图3所示,电容Cl、C2的容量同上,C3=2Cl,R=0.25U
/I。
方案4:加电感电容法
如图4,承受一只电感L和一只电容C从单相电源猎取三相对称电压,电机应按三角形连接,并留意L的载流量及C的耐压。当电机为2.2kW时,C可取254uF,L可取78mH。
方案5:用电子元件代替开关K(QA)
对于功率为2~3kW的三相电动机,移相电容的容量需到达200~300uF或更大,由于要求其耐压高,使电容的体积大、价格高。图5的电路实际是一个双向电子开关。试验证明,当电动机绕组为三角形连接时,假设旋转速度不超过1500转/分,启动装置能有效地与之协作工作。
注:(1)方案2、3、4中的电容要选纸介油浸电容或金属化电容等无极性电容器。耐压最好是600V以上的。(2)方案2、3、4中,如电机转速太快,可加大负荷,或减小容量;如太慢,可减轻负荷,或增大容量,必需经屡次试验调整。(3)改后的功率明显比原机小,在使用时必需留有余量。(4)由于农村电网线路质量差,电线线径偏细,或接头多。在电机工作时,请测量电机盖内接线柱的电压,如低于200V,必需查明线路。否则电机发热严峻,也易损坏电容,以及电机无力。
三相异步电动机(380V)改接在220V单相电源中使用最简便方法有两种:一是电容移相法;二是电感电容移相法。问题中提到的发热快、电简洁损是改接方法错误或所用电容不适宜而造成的。下面分别介绍:
电容移相法
假设三相电机属“Y”