三相380伏电机能接单相220伏运行吗?
很多人不相信三相380V电机经过简单改装,就可以在单相220伏电源供电条件下使用。我开始一度也以为要重新换绕组才能解决问题,实际上是完全不需要的,这个要从一个抠门小气的老板说起了,他让我改变了这个观念,并让我掌握了这个简单的改装方法,下边分享一下。
1一个故事引起的改装
几个月前,一位在消防器材公司打工的朋友找到我,说他们公司买了一台给灭火器试压的机器,但是自打买回来以后好几个月都没有使用过。那两天安监部门要来检查,于是他们就把那台试压机安装到位,准备接受上面的检查。但是那台试压机配套的电机是三相的,功率1.5KW,4极,而他们那里没有三相电,老板要他找个人给看看,他也就找到我了。
我说,这个不是太现实的吧,直接换电机不就得了,老板说换电机要考虑尺寸问题,另外更换了配件万一被消防部门查到了更加麻烦。我又提建议,叫他单独敷设一条三相线路,大约二三十米电线就够了。老板舍不得花那钱,老板嫌拉三相电太费事,就要求利用现有的条件和资源来解决问题。他告诉我有人成功改装过的,就是用单相220V运行三相380伏电机,一点问题都没有,我只好硬着头皮钻研了。
有人会问,三相变频器,用单相380伏供电没有问题吗?大部分变频器不会有报警,少部分有报警但是可以通过软件设置关闭,其实变频器输入部分,就是一个全部整流电路,单相输入没有问题,只是功率没有那么大而已,完全可以用,用2.2KW的变频器带1.5KW电机,也就是1000元不到的成本,加上一个变压器,大概就是1000多元了,不算贵,只是那个抠门的老板摇摇头,说太贵了,而且他那个地方空间小,不好摆放变频器和变压器,我只有另外想办法了,后来查到原来可以加电容改变相位来形成旋转磁场,这种方法比较适合小功率电机了,而且价格便宜,安装上不需要很大空间。
2改接原理
改装方法
图3接线转矩太低,若增大力矩可将移相电容串入二相绕组连在一起的线圈中,用此绕组为起动绕组,单只线圈直接接在220V电源上,见图4。图3、图4如果需要改变转轴转动方向,可将起动绕组或运转绕组的头尾换一下就可。
两个绕组串联后的磁矩(其中一相反串)是由两个夹角互为60°磁矩合成的(如图5),其磁矩远远大于由两个夹角互为120°合成的磁矩(如图6两绕组顺串), 所以图5接线的起动转矩远远大于图6接线的起动转矩。
移相电容的选择
工作电容C=1950×Ie/Ue×cosφ(微法),Ie、Ue、cosφ是电动机原来的额定电流、额定电压及功率因数。
一般工作电容用在单相电源上的三相异步电机时(220V),每100W用4~6微法电容即可。
起动电容可根据起动的负载大小而选择。通常是工作电容的1~4倍。当电动机达到额定转速的75%~80%时,应当断开起动电容,否则电动机易烧坏。
正确选择电容的容量使二相绕组的电流I1、I2相等,且等于额定电流Ie,即I1=I2=Ie。若要求起动力矩大些,可增加一个起动电容,并接在运转电容上,当起动正常时,断开起动电容。
三相异步电动机用于单相电源的改接意义较大,方便易行,但由于单相电源一般容量较小,所以适用于1kW以下小电机。
5给抠门老板设计的方案
我计划了两个方案,第一个方案是加装一个小型的单相刀闸,当电机启动以后用刀闸迅速切断启动电容的电路。但是这样搞风险较大,如果操作人员疏忽忘记或者反应太慢就会导致电机长时间带着启动电容运行,所以这个方案可行性不高。
我的第二个方案是通过对原有的电控箱内的控制线路稍稍做一些改动,并加装一个时间继电器,利用时间继电器来实现完全自动的切断启动电容,这样就能有效的消除了可能由于人为的因素造成的电机损坏,安全系数也大大增加。
经过一番努力,线路改动完毕,我把时间继电器通电延时时间设为1秒,经实验成功。
该方案所需材料清单:
小型断路器(2P)1个,
熔断器2个,
接触器(线圈电压220V)1个,
中间继电器(线圈电压220V)1个(给仪表供电),
时间继电器(线圈电压220V)1个,
按钮2个。