«Гильдия Мастеров». В гостях у дядюшки Ома. Часть 10
Мы продолжаем познавательную рубрику "В гостях у дядюшки Ома". Наш автор Виктор Марков, @markvial в интересной увлекательной форме познакомит вас с миром электричества, его тонкостями и особенностями, а также поделится полезными советами, наблюдениями своими личными изобретениями и лайфхаками.
Иллюстрация @konti
Предыдущие части: 1 часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 часть 6 часть 7 часть 8 часть 9 часть
Автор: @markvial
Часть 10.
(продолжение)
Лайхаки от дядюшки Ома: Сам себе мастер
Подгоняем значения.
В предыдущей части мы узнали способы подключения к домашней сети 220 Вольт асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Выяснили, как правильно определиться с началом и концом обмоток, и какой ёмкости ставить конденсаторы, чтобы образовать вращающееся магнитное поле.
Поговорили о мощности такого рода электродвигателей.
Всё это касалось двигателей, на которых не сохранилась заводская табличка.
Но если вам повезло и табличка (её ещё называют – шильдик) хорошо читается, то весь процесс подготовки двигателя к подключению на 220 Вольт значительно упрощается.
Вот вариант такой таблички.
Как это всё расшифровывается?
Тип АДМ63а – асинхронный двигатель на три фазы.
УХЛ1 – изделие предназначено к эксплуатации в умеренно-холодном климате по категории 1 (на открытом воздухе), заводской номер №233. (Есть ещё категории - 2, 3, 4.)
3Ф – три фазы переменного тока с частотой 50 Гц.
Мощность двигателя 0,25 кВт (250 Вт), количество оборотов 1370 в минуту, потребляемый ток при подключении «треугольник» = 2,0 А, при подключении «звезда» ток равен 1,16 А.
В красном прямоугольнике предупреждение, что, если напряжение сети = 220В, двигатель подключают «треугольником». Если 380 В, то «звездой».
На такой прямоугольник надо обязательно обратить внимание.
Бывают цифры 220/127 В.
С такими цифрами двигатель подключают в домашнюю сеть только «звездой». «Треугольником» его подключать нельзя – сгорит.
Есть ещё надпись «cosф = 0,67».
Это коэффициент мощности двигателя и он отображает необходимую для компенсации реактивную мощность, чтобы косинус «фи» стремился к единице. Нормальным считается cos ф = 0,97.
Нам это не надо, но на больших предприятиях, где работает много таких двигателей, компенсирующую реактивную мощность определяют по специальным таблицам.
Хотя, если цифра с обозначением силы тока затёрлась, то по формуле:
I = P/1,73U* n*cosф, гдеI–сила тока в Амперах, U- напряжение в Вольтах, n– КПД = 0,85 (если на табличке не указано другое число)
При всей простоте устройства и надёжности в эксплуатации асинхронные двигатели с конденсаторным подключением имеют минус – значительно (на 20 – 30 %) падает их мощность по сравнению с заявленной на шильдике.
Домашнему мастеру это в своих поделках надо учитывать. То есть, подбирать двигатель с запасом мощности.
И вот тут получается «заковыка».
Мощность асинхронного двигателя зависит от массы ротора и силы тока статора.
Ротор, грубо говоря – болванка, никак в мощности не участвует. Он просто догоняет магнитное поле в статоре и поэтому, чем объёмнее эта болванка, тем больше силы она передаст исполнительному механизму.
Чтобы повысить напряжённость магнитного поля статора, надо для обмоток брать провод большего диаметра. Это и ещё плюс увеличение болванки ротора приводит к укрупнению габаритов всего двигателя.
Улучшить характеристики асинхронного двигателя в таких условиях можно только тщательным подбором ёмкости фазосдвигающего конденсатора в соответствии с выбранным режимом нагрузки двигателя.
Недогруженный двигатель с конденсатором, выбранным по расчёту, увеличивает ток через конденсатор примерно на 30%, относительно тока в фазных проводах.
Вот этим фактом надо воспользоваться, чтобы выбрать ёмкость рабочего конденсатора правильно. Если у вас есть токоизмерительные клещи, то сделать это легко.
Вот один из видов таких клещей
Подключаем наш двигатель под нагрузку, при которой он будет работать. Измеряем клещами ток, через любой провод сети. Сравниваем его с током через провод подключения конденсатора, и подбором ёмкости (уменьшение или увеличение) находим момент, когда ток в сетевом проводе будет равным току через провод конденсатора.
Для газонокосилки такой подгонки ёмкости будет вполне достаточно.
Для серьёзной конструкции, к примеру – циркулярка или строгальный станок, такую процедуру надо произвести несколько раз, при разных нагрузках и подобрать усреднённое значение ёмкости конденсатора.
Подобная подгонка ёмкости обеспечит надёжную и долговременную работу любого станка.
Успехов в творчестве!
Статья подготовлена сообществом "Гильдия Мастеров" (@vp-handmade), в рамках проекта Vox Populi.
Телеграм-сообщество — ответы есть там