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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Der Elektromotor ist ein Wandler von einphasiger Spannung in dreiphasige Spannung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren Drehstrom-Elektromotoren treiben im Alltag und in der Amateurpraxis verschiedene Mechanismen an – eine Kreissäge, einen Elektrohobel, einen Ventilator, eine Bohrmaschine und eine Pumpe. Um solche Motoren aus einem einphasigen Netzwerk zu versorgen, werden verschiedene kapazitive oder induktiv-kapazitive Phasenschieberschaltungen verwendet. Es wäre schön, eine solche Schaltung für alle Motoren zu haben, dies ist jedoch nicht möglich, da die Parameter ihrer Elemente je nach Leistung und Anschlussplan der Motorwicklungen geändert werden müssen. Es gibt einen anderen Ausweg: Mit einem Elektromotor, der als Generator fungiert, wird aus einer Einphasenspannung eine dreiphasige Spannung gewonnen. Es ist bekannt, dass jede elektrische Maschine reversibel ist: Ein Generator kann als Motor dienen und umgekehrt. Der Rotor eines herkömmlichen asynchronen Elektromotors dreht sich nach versehentlichem Trennen einer der Wicklungen weiter und zwischen den Anschlüssen der getrennten Wicklung liegt eine EMK an. Dieses Phänomen führte zu der Idee, einen dreiphasigen asynchronen Elektromotor zur Umwandlung einer einphasigen Spannung in eine dreiphasige Spannung zu verwenden. Unter dem Einfluss des Statormagnetfelds fließen Ströme in der kurzgeschlossenen Rotorwicklung eines Asynchronmotors, die den Rotor in einen Elektromagneten mit ausgeprägten Polen verwandeln und eine sinusförmige Spannung in den Statorwicklungen induzieren, auch in denen, die nicht an das Netzwerk angeschlossen sind. Die Phasenverschiebung zwischen Sinuskurven in verschiedenen Wicklungen hängt nur von deren Position am Stator ab und beträgt bei einem Drehstrommotor genau 120 Grad. Die Hauptvoraussetzung für die Umwandlung eines asynchronen Elektromotors in einen Phasenzahlwandler ist ein rotierender Rotor. Daher sollte es zunächst entdrillt werden, beispielsweise mit einem herkömmlichen Phasenschieberkondensator, dessen Kapazität nach der Formel C = K-1ph/Uc berechnet wird, wobei K = 2800, wenn die Motorwicklungen durch einen Stern verbunden sind. oder 4800, wenn durch ein Dreieck; Iph – Nennphasenstrom des Elektromotors, A; Uc ist die Spannung eines einphasigen Netzes, V. Sie können die Kondensatoren MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 für eine Betriebsspannung von mindestens 600 V oder MBGCh, K42-19 für eine Spannung von mindestens 250 V verwenden. Der Kondensator wird nur zum Starten des Motorgenerators benötigt, dann wird sein Stromkreis unterbrochen und der Rotor dreht sich weiter. Daher hat die Kapazität des Phasenschieberkondensators keinen Einfluss auf die Qualität der erzeugten Drehspannung. An die Statorwicklungen kann eine dreiphasige Last angeschlossen werden. Ist dies nicht der Fall, wird die Energie des Versorgungsnetzes nur für die Überwindung der Reibung in den Rotorlagern aufgewendet (ohne die üblichen Verluste an Kupfer und Eisen), sodass der Wirkungsgrad des Konverters recht hoch ist. Als Phasenzahlwandler wurden mehrere unterschiedliche Elektromotoren getestet. Diejenigen von ihnen, deren Wicklungen durch einen Stern mit einem Ausgang von einem gemeinsamen Punkt (Neutralleiter) verbunden sind, wurden gemäß dem in Abb. gezeigten Diagramm angeschlossen. 1.
Bei der Verbindung der Wicklungen mit einem Stern ohne Neutralleiter oder einem Dreieck ergeben sich die jeweils in Abb. 2 und 3.
In allen Fällen wurde der Motor durch Drücken und Halten der SB1-Taste für 1...5 s gestartet, bis die Rotordrehzahl die Nenndrehzahl erreichte. Anschließend wurde der Schalter SA1 geschlossen und der Taster losgelassen. Die Testergebnisse sind in der Tabelle aufgeführt. Die Indizes in den Spannungsbezeichnungen entsprechen den Kontaktnummern der X2-Buchse (siehe Abb. 1 - 3), zwischen denen sie gemessen wurden. Die Drehzahl des Motorgeneratorrotors hängt wenig von der Spannung des einphasigen Versorgungsnetzes ab. Die erzeugten Spannungen sind proportional zur Netzspannung, jedoch deutlich geringer als diese, was auf Energieverluste für die Magnetisierung und die Drehmomenterzeugung zurückzuführen ist, die mechanische Verluste in den Lagern ausgleichen. Die reduzierte Nenndrehzahl des AOL-22-4-Motors weist auf seine vierpolige Bauweise hin (andere Motoren sind zweipolig). Es funktioniert jedoch erfolgreich als Konverter. Als Last wurden an den AOL2-Motor verschiedene dreiphasige Elektromotoren in zwei- und vierpoliger Ausführung mit Wicklungen in Stern- und Dreieckschaltung angeschlossen:
Unter Last ändern sich die Phasen- und Netzspannungen um 2...5 %, die Phasenverschiebung zwischen ihnen um 5...6 Grad. Literatur
Autor: V. Kleymenov Versuchen wir, mit einer einphasigen Wechselspannung die beiden fehlenden Phasen zu erhalten. Nehmen wir einen gewöhnlichen dreiphasigen Asynchron-Elektromotor mit Käfigläufer, der wie ein Generator über einen Rotor und drei im Raum um einen Winkel von 120 Grad verschobene Statorwicklungen verfügt. Legen wir eine einphasige Spannung an eine der Wicklungen an. Der Motorrotor kann sich nicht von alleine drehen. Ihm müssen in irgendeiner Form erste Impulse gegeben werden. Als nächstes dreht es sich aufgrund der Wechselwirkung mit dem Magnetfeld einer Statorwicklung. Der magnetische Fluss des rotierenden Rotors induziert eine induzierte EMK in den anderen beiden Statorwicklungen, d. h. die fehlenden Phasen werden wiederhergestellt. Der Rotor kann mit einem um die Welle gewickelten Seil auf jede beliebige Art und Weise, auch auf altmodische Weise, in Drehung versetzt werden. Der Autor verwendete hierfür ein weit verbreitetes Gerät mit Anlaufkondensator. Seine Kapazität muss übrigens nicht groß sein, da der Rotor eines Asynchronwandlers ohne mechanische Belastung der Welle angetrieben wird. Einer der Nachteile eines solchen Umrichters sind ungleiche Phasenspannungen (siehe Tabelle im vorherigen Artikel - Hrsg.), was zu einer Verringerung des Wirkungsgrades des Umrichters selbst und des Lastmotors führt. Wenn Sie das Gerät mit einem Spartransformator entsprechender Leistung ergänzen und ihn wie in der Abbildung gezeigt einschalten, können Sie durch Umschalten der Anzapfungen annähernd gleiche Phasenspannungen erreichen. Als Magnetkreis des Spartransformators wurde der Stator eines defekten Elektromotors mit einer Leistung von 17 kW verwendet. Wicklung – 400 Windungen Lackdraht mit einem Querschnitt von 4...6 mm2 mit Anzapfungen alle 40 Windungen.
Abschließend noch einige praktische Ratschläge. Es ist besser, als elektrische Umrichtermotoren Motoren mit „langsamer Drehzahl“ (1000 U/min oder weniger) zu verwenden. Sie starten sehr leicht, das Verhältnis von Anlaufstrom zu Betriebsstrom ist viel geringer als bei Motoren mit einer Drehzahl von 1 min-3000 und daher ist die Belastung des Netzes „weicher“. Die Leistung des als Umrichter eingesetzten Motors muss größer sein als die des daran angeschlossenen Elektroantriebs. Wenn der Umrichter beispielsweise ein 1-kW-Motor ist, sollte die Lastleistung 4 kW nicht überschreiten. Es sollte immer zuerst der Umrichter gestartet und dann Drehstromverbraucher angeschlossen werden. Schalten Sie das Gerät in umgekehrter Reihenfolge aus. Ein vom Autor hergestellter 4-kW-Konverter wird seit mehreren Jahren in seinem Privatbetrieb eingesetzt. Es treibt ein Sägewerk, eine Schleifmaschine und eine Schleifmaschine an. Autor: S. Gurow
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