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Alimenta le apparecchiature elettriche di casa tua
Le apparecchiature elettriche di potenza della casa comprendono pompe, ventilatori, compressori, meccanismi per l'apertura di cancelli e altri meccanismi dotati di motori elettrici.
Se la casa è alimentata da un circuito trifase, è consigliabile utilizzare apparecchiature trifase di potenza (e termica).
Per guidare tali meccanismi con potenza trifase, viene spesso utilizzato motore asincrono trifase.
Le informazioni sul motore sono indicate nel suo passaporto (nella documentazione e su una piastra metallica fissata all'alloggiamento). I valori nominali sono indicati qui, ad es. quelli per i quali il motore è progettato durante il suo normale funzionamento al massimo carico ammissibile.
Ad esempio, la targhetta indica: P = 1,1 kW; U = 380/220 V; I = 2,5 / 4,3 A; f = 50 Hz; n = 2810 rpm; Efficienza = 77,5%; cosp = 0,87.
Ciò significa: la potenza netta nominale sull'albero motore è di 1,1 kW o 1100 W; la connessione degli avvolgimenti con una stella corrisponde alla tensione lineare della rete 380 V, in questo caso la corrente lineare (nei fili che alimentano il motore; 2,5 A; la connessione degli avvolgimenti del motore con un triangolo corrisponde alla tensione lineare della rete 220 V e in questo caso la corrente lineare è 4,3 A; la frequenza di rete deve essere pari a 50 Hz; la velocità di rotazione nominale, ovvero la velocità del motore al carico nominale è l'efficienza nominale di 2810 rpm (il rapporto tra la potenza utile sull'albero e la potenza consumata dell'elettricità ricevuta dalla rete pagata dal contatore KY) è pari al 77,5%, il fattore di potenza (chiamato anche "fattore di potenza") è 0.87.
Fattore di potenza è il rapporto tra la potenza attiva dell'elettricità, ad es. uno che può essere convertito in un'altra forma, in questo caso, in uno meccanico, alla piena potenza dell'energia elettrica.
La formula di potenza che collega questi parametri per un motore asincrono trifase è la seguente:
P = l, 73Ulηcosfi,
dove: U, I - tensione e corrente di linea, η - Efficienza, cosphy - fattore di potenza.
I valori frazionari del passaporto di tensione e corrente indicano che se la tensione lineare (cioè tra i fili lineari) della linea trifase è 380 e la tensione di fase è -220 V, gli avvolgimenti dello statore di questo motore devono essere collegati da una stella.
Per la connessione a stella, le estremità di tutti e tre gli avvolgimenti, visualizzate sullo schermo della scatola di ingresso del motore e contrassegnate con C4, C5, C6, devono essere collegate a un punto, chiamato neutro, e i fili di linea della rete sono collegati ai punti di partenza degli avvolgimenti, che sono contrassegnati con C1, C2, NW.
Se la tensione di rete della rete è 220 e la tensione di fase è 127 (quest'ultima è attualmente rara), gli avvolgimenti dello statore del motore devono essere collegati in un triangolo. Per questo, la fine del primo avvolgimento (C4) è collegata all'inizio del secondo (C2), la fine del secondo avvolgimento (C5) è collegata all'inizio del terzo (C3) e la fine del terzo (C6) è collegata all'inizio del primo (C1) e i tre terminali risultanti sono collegati lineari fili.
In entrambi i casi, la tensione di fase su ciascuno degli avvolgimenti sarà di 220 V e la potenza del motore rimarrà invariata, ma a causa della differenza nella grandezza della corrente, la sezione trasversale dei fili di alimentazione nel secondo caso dovrà essere aumentata.
Se il motore aziona il meccanismo, il momento di resistenza sul suo albero rallenta la rotazione del rotore. Con l'aumentare del carico, la velocità del motore diminuisce, il che porta ad un aumento della coppia del motore e supera la resistenza del meccanismo. Ciò è possibile anche con un eccesso (a una o mezza o due volte) di breve durata del carico nominale, ma fino a un certo limite, chiamato momento critico del motore, aumentando il carico oltre il quale causerà l'arresto del motore.
Al carico nominale del motore, l'efficienza e il fattore di potenza sono massimi. Quando il motore è al minimo, la sua efficienza è zero e il fattore di potenza è molto basso. Pertanto, evitare un sottocarico prolungato del motore o il minimo.
Quando si avvia un motore a induzione, si verifica una corrente di avviamento molto grande, anche se a breve termine, che è 5-7 volte superiore al valore nominale. La corrente di spunto può talvolta portare a una significativa riduzione della tensione di linea. Per ridurre le correnti di spunto, è possibile utilizzare avviatori dolci.
Per invertire (cambiare il senso di rotazione) di un motore a induzione, è sufficiente scambiare due fili quando collegati ai terminali del motore o, se è necessario farlo spesso, utilizzare avviatori di retromarcia.
Al momento la nutrizione trifase delle singole case è ancora molto rara. Se l'alimentazione è fornita da un circuito monofase, i motori devono conformarsi a questo. In questo caso, vengono utilizzati i seguenti tipi speciali di motori.
Motore commutatore. La sua caratteristica è la presenza di un collettore e spazzole, che di solito non è il caso di un motore a induzione (e questo è uno dei suoi vantaggi). Ma ci sono vantaggi per il motore del collettore: la capacità di lavorare da circuiti a corrente alternata monofase, la capacità di ottenere elevate velocità di rotazione alla normale frequenza di 50 Hz, controllo regolare della velocità quando alimentato da un autotrasformatore e un fattore di potenza aumentato.
Motore a induzione del condensatore. Un tale motore può funzionare da una rete monofase con l'inclusione di condensatori. Una capacità aggiuntiva trasforma un campo magnetico pulsante di una corrente monofase in uno rotante.
Questi motori sviluppano una coppia leggermente inferiore (circa il 30%) rispetto a un motore trifase della stessa taglia e hanno prestazioni leggermente peggiori. La capacità ottimale per tali schemi dipende dalle caratteristiche di progettazione del motore e dai suoi parametri elettrici.
Per un motore con i dati del passaporto sopra elencati, la formula per il circuito dovrebbe essere k = 2800, tensione di fase 220 V, corrente di fase 2,5 A, indipendentemente dal fatto che gli avvolgimenti del motore siano collegati da una stella o un triangolo. La capacità desiderata è di 32 μF.
La formula di calcolo è approssimativa e pertanto è necessario trovare il valore ottimale della capacità nel sito scollegando o collegando ulteriori condensatori di piccola capacità al fine di trovare la variante ottimale con la massima coppia del motore per approssimazione successiva (l'aumento e la diminuzione della coppia del motore possono essere percepiti dal suo funzionamento sotto carico) . La potenza sviluppata in questo caso è la potenza nominale del motore del condensatore.
Di norma, per avviare il motore è necessaria una capacità aggiuntiva, inclusa in parallelo con il funzionamento solo durante l'avvio. Durante l'avvio, soprattutto sotto carico, l'interruttore dovrebbe attivare una capacità aggiuntiva, il cui valore è selezionato in modo che la capacità di avviamento completa, compresa la capacità di lavoro, superi la capacità di lavoro di 2-3 volte. I condensatori possono essere installati direttamente vicino al motore o in un alimentatore speciale. Esistono motori a condensatore con capacità integrata.
Vedi di più qui: Collegamento monofase di un motore trifase eSchemi tipici per il collegamento di un motore trifase a una rete monofase
Quando si lavora con motori a condensatore, è necessario osservare ulteriori regole di sicurezza. Le batterie del condensatore devono essere chiuse in una scatola ignifuga e protette da urti e vibrazioni. I fusibili devono essere sostituiti quando l'interruttore è scollegato. Dopo aver spento il motore, il contenitore disconnesso deve essere chiuso con un interruttore.
Va ricordato che con corrente alternata non è possibile utilizzare condensatori elettrolitici (i loro terminali sono contrassegnati con + e -), intesi solo per corrente continua. Altrimenti, potrebbe verificarsi un'esplosione del condensatore.
Va inoltre ricordato che il condensatore mantiene una carica per un tempo relativamente lungo dopo la disconnessione, il che è pericoloso per l'uomo quando si toccano i terminali del condensatore. La carica è maggiore, maggiore è la capacità e maggiore è la tensione del condensatore. Lo scarico del condensatore deve essere rimosso dopo ogni arresto del motore cortocircuitando un pezzo di filo isolato.
Accensione e spegnimento fissi, ad es. i motori elettrici non portatili sono prodotti più convenientemente usando avviatori magnetici, che consistono in un elettromagnete con contatti fissi sulla sua parte mobile, che si chiude e si apre quando la bobina elettromagnetica è accesa.
L'accensione e lo spegnimento della bobina stessa viene eseguita con i pulsanti installati qui o portati nel posto giusto, forse anche a una distanza abbastanza grande. Invece di un pulsante, puoi usare relè fotografico, galleggiante o altri relè che attivano automaticamente la corrente nella bobina quando si modificano determinati parametri.
Pertanto, l'avviatore magnetico presenta almeno due ovvi vantaggi: la capacità di controllare il meccanismo (o il sistema di illuminazione) a distanza e la capacità di controllare automaticamente senza intervento umano. Gli alloggiamenti metallici degli avviatori magnetici e dei pulsanti di controllo devono essere azzerati (vedere l'articolo "Messa a terra di protezione").
Un esempio di controllo automatico di una pompa che fornisce acqua a un serbatoio situato ad una certa altezza è un dispositivo di avviamento magnetico, che viene attivato da un interruttore a galleggiante posizionato nel serbatoio.
Quando il livello del liquido nel serbatoio raggiunge una posizione critica più bassa, il galleggiante provvisto di contatti include bobina del contattoreche attira la parte mobile del contattore durante il flusso di corrente e, con i suoi contatti, accende il motore elettrico. Nella posizione superiore, il galleggiante spegne la bobina e spegne il motore.
Uno degli schemi di controllo della pompa semplici e affidabili che puoi assemblare da solo è riportato nell'articolo. "Automazione del controllo della pompa nel paese".
Di grande importanza è il controllo della messa a terra e della resistenza di isolamento. Si consiglia di effettuare un esame esterno in questo senso prima di ogni ciclo di lavoro dell'apparecchio e una volta all'anno per misurare la resistenza di isolamento e la presenza di messa a terra utilizzando dispositivi adeguati.
Vladimir Reprintsev
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