相電機(jī)改單相的方法

1、相電機(jī)改單相的方法 三相電機(jī)改單相使用大家談?我是一名農(nóng)村家電維修人員。一些工業(yè)上用的三相異步電機(jī)流入農(nóng)村，功率從幾百瓦到上千瓦不等。由于大部分農(nóng)家沒(méi)有三相電，不能直接使用。本人按照一些書(shū)上介紹的方法，試改了幾個(gè)，但效果不理想，改造后出現(xiàn)了以下問(wèn)題：轉(zhuǎn)自維修吧- ? (1)帶載能力變差，不如三相使用時(shí)有勁。 ? (2)發(fā)熱快，且不易啟動(dòng)。 ? (3)在機(jī)外設(shè)離心開(kāi)關(guān)，使用時(shí)極不方便，能否將其取消，從別的方面改進(jìn)。 ? (4)所配電容器易損。有沒(méi)有一種比較簡(jiǎn)單的方法計(jì)算工作電容和啟動(dòng)電容的容量。 ? (5)請(qǐng)問(wèn)3kw以上的三相異步機(jī)能否改作單相電機(jī)使用?怎樣改最簡(jiǎn)便

2、實(shí)用。 ? 1單相異步電機(jī)較同容量的三相異步電機(jī)體積大，運(yùn)行性能差，所以我國(guó)現(xiàn)在只做小容量的單相異步電機(jī)，現(xiàn)有產(chǎn)品功率從幾瓦到13kW左右?？紤]到改接后電機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及性價(jià)比后，原則上我們可以把1kW及以下三相異步電機(jī)改為單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)，把1175kW三相異步電機(jī)改為單相電容啟動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電機(jī)。 ? 21kW及以下三相異步電機(jī)改接時(shí)，應(yīng)該選用正品油浸式金屬膜紙介電容做附加電容，電容的耐壓必須選取450V以上。電容量按C=146In選取，式中In為三相異步電機(jī)額定電流，算出數(shù)值后取整數(shù)，再尋找相適應(yīng)的電容即可。 ? 31kW及以下電機(jī)接線方法如圖l所示。原電機(jī)接線盒內(nèi)“Y”型接法連

3、片不動(dòng)，把選好的電容C并接在Ul和V1之間，把零線接在Ul端，火線接在wl端即可；如電機(jī)反轉(zhuǎn)，則接在wl端的相線不動(dòng)，把原先接在u1端的零線改接在Vl端，即可改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。 ? 41175kW之間的三相異步電機(jī)改接時(shí)，也應(yīng)該選用正品的油浸式金屬膜紙介電容器做啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)電容。電容器的耐壓Uc=22Un選取，Un為三相電機(jī)額定電壓，運(yùn)轉(zhuǎn)電容Cp=1600*（In/Un）；啟動(dòng)電容CN=(23)CP。 ? 以上式中：Uc表示啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)電容的兩端所承受的電壓，Cp表示運(yùn)行電容器，Cn表示啟動(dòng)電容，In表示三相異步電機(jī)額定電流，Un表示三相異步電機(jī)額定電壓。 ? 511-75kW電機(jī)的接線方法如圖2所示。

4、將原電機(jī)接線盒內(nèi)的連片全部拆除，用156mm2塑銅線做特制聯(lián)片。分別把W2、V2端子，U2和W1端子相連接，相線直接接在W1端，零線接在U1端，運(yùn)行電容Cp跨接在U1和V1端，啟動(dòng)電容Cn和速度繼電器的常閉觸點(diǎn)Sr串聯(lián)后接在U1和V1端即可。如電機(jī)反轉(zhuǎn)，則W1端接相線不動(dòng)，把原接在u1端的零線改接在Vl端，即可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 ? 6圖1、圖2中，Qs為空氣開(kāi)關(guān)，型號(hào)為DZ520系列或其他，空氣開(kāi)關(guān)的熱脫機(jī)動(dòng)作額定電流按電機(jī)額定電流選取。FU為熔斷器，型號(hào)為RLl15系列，熔體電流按該電機(jī)額定電流的25-3倍選取。如果電機(jī)啟動(dòng)頻繁，或者啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，則空氣開(kāi)關(guān)熔體選擇應(yīng)適當(dāng)加大一點(diǎn)，但不宜過(guò)大。

5、圖2中Sr為速度繼電器的常閉觸點(diǎn)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值的7580時(shí)，其斷開(kāi)。 ? 7最后需要注意的是，改接后的電機(jī)輸出功率只能達(dá)到原來(lái)三相運(yùn)行時(shí)的60，且啟動(dòng)力矩小，不宜滿負(fù)荷啟動(dòng)。文中如有不妥之處，請(qǐng)同行高手批評(píng)斧正。 ? 筆者專職從事電動(dòng)機(jī)的維修工作，現(xiàn)將11年的工作經(jīng)驗(yàn)，匯編如下。 ? ? 方案：配加電容 ? 如圖2所示，可使電機(jī)功率達(dá)到原來(lái)的55以上。電容Cl的容量計(jì)算公式： ? Cl=1950In/UncosQ ? 式中：In為電機(jī)額定電流，單位為“A”。Un為電機(jī)額定電壓，單位為“V”。cosQ為功率因數(shù)，取0507。電容c2的容量公式：C2=(14)C1。 ? 方案3：改進(jìn)型 ?

6、 這種方法可提高電機(jī)的功率，如圖3所示，電容Cl、C2的容量同上，C3=2Cl，R=025UI。 ? 方案4：加電感電容法 ? 如圖4，采用一只電感L和一只電容C從單相電源獲取三相對(duì)稱電壓，電機(jī)應(yīng)按三角形連接，并注意L的載流量及C的耐壓。當(dāng)電機(jī)為22kW時(shí)，C可取254uF，L可取78mH。 ? 方案5：用電子元件代替開(kāi)關(guān)K(QA) ? 對(duì)于功率為23kW的三相電動(dòng)機(jī)，移相電容的容量需達(dá)到200300uF或更大，由于要求其耐壓高，使電容的體積大、價(jià)格高。電路實(shí)際是一個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞組為三角形連接時(shí)，若旋轉(zhuǎn)速度不超過(guò)1500轉(zhuǎn)分，啟動(dòng)裝置能有效地與之配合工作。 ? 注：(1)

7、方案2、3、4中的電容要選紙介油浸電容或金屬化電容等無(wú)極性電容器。耐壓最好是600V以上的。(2)方案2、3、4中，如電機(jī)轉(zhuǎn)速太快，可加大負(fù)荷，或減小容量；如太慢，可減輕負(fù)荷，或增大容量，必須經(jīng)多次試驗(yàn)調(diào)整。(3)改后的功率明顯比原機(jī)小，在使用時(shí)必須留有余量。(4)由于農(nóng)村電網(wǎng)線路質(zhì)量差，電線線徑偏細(xì)，或接頭多。在電機(jī)工作時(shí)，請(qǐng)測(cè)量電機(jī)蓋內(nèi)接線柱的電壓，如低于200V，必須查明線路。否則電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，也易損壞電容，以及電機(jī)無(wú)力。 ? 以上是我們的經(jīng)驗(yàn)。愿共同交流，相互提高。 ? 三相異步電動(dòng)機(jī)(380V)改接在220V單相電源中使用最簡(jiǎn)便方法有兩種：一是電容移相法；二是電感電容移相法。問(wèn)題中提

8、到的發(fā)熱快、電容易損是改接方法錯(cuò)誤或所用電容不合適而造成的。下面分別介紹： ? 1電容移相法 ? (1)如果三相電機(jī)屬“Y”形接法，改接方法見(jiàn)圖1。所用電容C的容量C=2800IU(uF)，式中：I是原電機(jī)額定電流，單位“A”；U是現(xiàn)單相電源電壓,單位“V”，通常取220。屯容器耐壓應(yīng)為（根2*U）以上，通常取400V。 ? (2)如果三相電機(jī)屬“”形接法，改接方法見(jiàn)圖2。也就是將三角形頂點(diǎn)的兩個(gè)接線端焊開(kāi)，串入一個(gè)工作電容CW，同時(shí)再并聯(lián)一個(gè)啟動(dòng)電容CS。其中CW的容量為CW=I10 6次方(440*314)(uF)，I仍為原電機(jī)額定工作電流，單位“A”，CS的容量為CS=(3236)CW，

9、兩電容耐壓均要求在450V以上。圖2中K2為外設(shè)離心開(kāi)關(guān)，也可用10的彩電消磁電阻代替，但啟動(dòng)力矩稍小。 ? 2電感電容移相法 ? 此法適用于3kW以上三相電機(jī)。 ? (1)若三相電機(jī)屬“Y”形接法，可按圖3接入一個(gè)電抗器，電抗器的電感量L=15U（2次方）2f-sin(60度-)，單位“毫亨”。式中u為單相電源電壓，一般為220V；f為市電頻率，一般為50Hz；為電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)角。 ? (2)若三相電機(jī)屬“”形接法，可按圖4接入電抗器和電容器。電抗器電感量選取公式同上，但工作電容CW=S sin(60度+)10的6次方(15 x2fU2次方)(uF)；CS=(3236)CW。式中

10、，S電動(dòng)機(jī)原額定視在功率，單位“W”；f、U的意義同上。 ? 有必要指出，上述方法中各電容器一定要選交流油浸電容器。三相電機(jī)改接成單相運(yùn)行后，輸出功率將降為原來(lái)的70以下。 ? 近年來(lái)，從城鎮(zhèn)廠礦退役的電動(dòng)機(jī)，因價(jià)格便宜，陸續(xù)流入農(nóng)村。但由于農(nóng)戶家中普遍只有單相電源要使用三相電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備就顯得十分不便。且又存在三相電動(dòng)機(jī)改制單相電動(dòng)機(jī)成功率不高的問(wèn)題。本人只是出于業(yè)余愛(ài)好，想對(duì)家電維修今年第5期46頁(yè)征答中的問(wèn)題，逐一與廣大同行及這位征答先生共同討論，限于本人經(jīng)驗(yàn)少，水平低，煩請(qǐng)各位同行對(duì)于文中的不妥之處，予以指正，在此順表謝意。 ? 一、問(wèn)題的討論 ? 征答問(wèn)題四是三相電動(dòng)機(jī)改為單相電

11、動(dòng)機(jī)普遍存在的一個(gè)問(wèn)題。 ? 對(duì)于第一個(gè)小問(wèn)題(問(wèn)題原文略，以下同樣)，這是必然性的問(wèn)題。即便是成品的單相電動(dòng)機(jī)，其帶動(dòng)負(fù)載的性能較功率相近的三相電動(dòng)機(jī)也要差一些。這就好比三個(gè)年輕力壯的小伙子，共同負(fù)擔(dān)100公斤的負(fù)載每人只平均負(fù)擔(dān)3333公斤；如果減去兩個(gè)人，由一個(gè)負(fù)擔(dān)，則這個(gè)人就顯得“勁”小了(其實(shí)不是這個(gè)人“勁”小，而是這個(gè)負(fù)載對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)，量加重了)。因?yàn)槟惆选叭唷彪妱?dòng)機(jī)改成了“單相”電動(dòng)機(jī)，“勁小”是很必然的事情。 ? 由于單相電動(dòng)機(jī)使用方便，構(gòu)造也較簡(jiǎn)單，但效率和功率因數(shù)低，所以這種電動(dòng)機(jī)僅僅適用于功率要求不大的機(jī)械設(shè)備上，如手電鉆、鼓風(fēng)機(jī)、電風(fēng)扇等。 ? 第二個(gè)小問(wèn)題。如果將

12、改造后或成品單相電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于三相電動(dòng)機(jī)的配套機(jī)械，當(dāng)負(fù)載量未減時(shí)，那么發(fā)熱快就是必然的。因?yàn)檫@時(shí)對(duì)這臺(tái)單相電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，是負(fù)載加重了。應(yīng)當(dāng)減小負(fù)載量的三分之一甚至二分之一。 ? 當(dāng)減輕負(fù)載后，若啟動(dòng)不易和發(fā)熱的問(wèn)題仍無(wú)改善，則表明起動(dòng)所用的電容或電阻(或啟動(dòng)繞組)參數(shù)與實(shí)際不合，可調(diào)換數(shù)值不等的電阻或電容一試，一般就能解決問(wèn)題。如果問(wèn)題仍無(wú)法得到解決，則應(yīng)增加啟動(dòng)繞組圈數(shù)。這一步改造很麻煩，需要根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算出啟動(dòng)繞組的圈數(shù)和線徑。還必須拆掉原繞組。這是很不合算的。而且其計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，限于篇幅。讀者可參閱有關(guān)書(shū)刊，這里就不贅述了。 ? 第三個(gè)小問(wèn)題，這里給出河北人民出版社1972年版農(nóng)村電工教材(上冊(cè)、以下稱教材)中如圖1所示的三種改進(jìn)電路。其中圖1(a)