（已结贴）2011-08-02-工控擂台-三相电机可否改接单项电源？ 点击：3062 | 回复：22
三相电机可否改接单项电源？
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改接方法
要把三相电机使用在单相电源上,可将三相异步电动机定子绕组中的任意二相绕组线圈首先串联,再与另一相绕组并联接入电源。这时,两个绕组里的磁通量在空间 上虽然有相位差,但因工作绕组和起动绕组都是接在同一电源上,如按时间来讲,电流是相同的。因此,只有在起动绕组上串联一只电容器、电感线圈或电阻,才能 使电流有相位差。在接法上为了增大起动转矩,可用一台自耦变压器将单相电源的电压由220V升到380V,示意图如图1所示。
一般小型电动机均为Y接,对Y 接的三相异步电动机用此种方法接线,应将串入电容C的绕组接线端子接在自耦变压器起头端子上,如需改变转轴转动方向,可按图2接线。
如果不升高电压,接在220V的电源也可用此图示。因为原来接三相380V电源电压的绕组,现在用于220V电源,电压太低了,所以转矩太低。
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。
可以改为单相220V电源，要理解其接法，我们必须从三相电机的运行原理开始，下面先谈谈三相电机的运行原理，再给出4种改接方法
1、 三相电机运行原理
三相电机是指当电机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。由于三相交流电流相位互成120度角，正好符合三相电机的要求，而单相电不具备，我们的任务是将单相电通过改接，使之产生三相交流电的效果。三相电动机改为单相电动机使用时，虽然是方便易行，但是效率低，功率因数低，即使电容器的容量选择得好，也即匹配得好，电动机的容量也是要比三相电动机使用时小，一般只有三相异步电动机运行时的70％ ～80％左右．
改接方法主要有以下几种：
1） 直接并人电容裂相法
这是一种最简单的裂相方法，这种接线方法不需要改变任何结构和绕组参数，即可在单相电源上运行。根据三相电机的不同接法，有2种改接方式：
① 三相电动机为Y形接法，采用下图的接线图
② 三相电机为△形接法，可不改变电动机接线，将电容器并联在电动机引出线的任意两个接线端上，然后将单相交流电源的一根电源线接在未接电容器的接线端上，另一根电源线可任意接在其他两线端的一个接线端上，其接线图如下：
在采用上述裂相方法时，电容器的容量应适当选择．如选用的电容适当，可获得较高的输出功率．三相异步电动机在 相运行时，选用电容器的参数见下表，即可在单相电源上运行。
2） 改变绕组外部接线并人电容裂相法
① 改变Y形绕组外部接线
如电动机是Y接时，接线电路如下图所示．将三相电动机中任意二相绕组(如U、W 两相)串联起来作为主绕组，另一相绕组串以适当的电容作为副绕组，将它们并联接在单相电源上．如电容C，选的合适，可使两并联支路电流互差90。电角度，获得最佳运行效果．
为了提高电动机起动转矩，可在工作电容器C1，的两端，并联一个串有开关S的起动电容器C2 ．当电动机起动至接近额定转速时，应立即打开开关，将C2切除，仅留下C1，参加运行。
② 改变△形绕组外部接线
电动机是△接时，接线电路如下图所示．该方法与Y形方法的基本原理相同．但由于绕组W1W2、V1V2 与绕组U1U2 ， 构成的自耦变压器有升压作用，使得电容器C1和C2 所承受的电压约为单相电源电压的3倍，因此应选用的电容器工作电压要高。
3） 将单相电源裂变成三相对称电源
① 定子绕组△形接线的电动机
改变单相电源的方法如下图所示。它实质就是在电动机外部通过电感L和电容C的裂相作用，将单相电源裂变成三相对称电源之后，再施于三相电动机上。因此，电动机的旋转原理就与三相供电制相同，只不过是以220V单相电源代替了380V的三相对称电源。
合理的选择电感L和电容C的参数，是达到三相电压和三相电流对称性的重要条件。
②定子绕组Y形接线的电动机
电感电容裂相方法同样适用于定子绕组Y形接线的电动机，如下图所示．此外，电感电容裂相的方法还可用于380V的两相电源．
要想变成单相电源首先要解决的就是怎样实现电机启动的问题，要想让电机启动就要在电机定子中建立一个磁感应强度矢量不为零的旋转磁场，只有转子转子感应出的电动势的矢量不为零，转子才会产生一个启动转矩，电机才能够旋转。
要想把三相电机供电方式变成单项电源供电，那么就要把三相异步电动机变成单项异步电动机，这个就要对电机定子中的线圈进行改造使其变成单项电机定子线圈。根据单相异步电动机的启动原理知道只要在启动瞬间产生一个启动转矩即可保证电机运行下去，这个可以通过外部手段使电机转子预先旋转起来那么这时电机定子中只要有旋转磁场即可。此时也可以对线圈不改造即只有一个线圈通电，电机照样能够旋转，这样就变成了三相异步电动机在运转时一根电源线断电的情况，这时的电机带负载能力下降，时间长久会因为电机过流导致发热烧坏。
如果想让电机能够自动运转，那么久需要一个启动线圈，就要对三相电机定子线圈进行改造变成通常的单相异步电动机的定子线圈，这个就要保证定子中有一个启动线圈，一个运行线圈，因此只要把三项异步电动机中任意两个线圈串联作为运行线圈通入单项电源，对另一个线圈外部串入启动电容器与单相电源相接即可把三项电机变成单项电机。
不管怎样改造三相电动机变成单相电动机后，启动转矩和运行后带负载能力都小于三相电源供电的三相电机，因此改造后的电机运转方式要有所改变，最好是空在启动，减负荷运行。
三相电机可以改接单项电源
改接原理 ：
三相异步电机是利用三相互隔120°角度的平衡电流,通过定子绕组时产生一个随时间变化的旋转磁场,以驱使电动机运转工作的。在谈到三相异步电机改单相使 用之前,先要说明单相异步电动机旋转磁场建立问题,单相电动机只有在建立旋转磁场后才能够起动。它之所以没有初始起动转距,是因为在单相绕组中建立起的磁 场不是旋转的,而是脉动的,换句话说,它对定子来讲是不动的。在这种情况下,定子的脉动磁场与转子导体内的电流相互作用是不能产生转矩的,因为没有旋转磁 场,所以就不能使电机起动运转。但是电动机内部两个绕组的位置有空间角度差,若设法再产生一不同相的电流,使两相电流在时间上有一定的相位差,才能产生旋 转磁场,使电机起动。因此单相电动机的定子除了有工作绕组外,还必须有起动绕组。根据此原理,可利用三相异步电机定子的三相绕组,将其中一相绕组线圈采用 电容或电感移相的方法,使两相通过不同的电流,这样就能建立旋转磁场,使电动机起动运转。当三相异步电机改为单相电源使用时,其功率仅是原来的2/3。
改接方法 ：
要把三相电机使用在单相电源上,可将三相异步电动机定子绕组中的任意二相绕组线圈首先串联,再与另一相绕组并联接入电源。这时,两个绕组里的磁通量在空间 上虽然有相位差,但因工作绕组和起动绕组都是接在同一电源上,如按时间来讲,电流是相同的。因此,只有在起动绕组上串联一只电容器、电感线圈或电阻,才能 使电流有相位差。在接法上为了增大起动转矩,可用一台自耦变压器将单相电源的电压由220V升到380V。
一般小型电动机均为Y接,对Y 接的三相异步电动机用此种方法接线,应将串入电容C的绕组接线端子接在自耦变压器起头端子上,如需改变转轴转动方向,可按图2接线。
如果不升高电压,接在220V的电源也可用此图示。因为原来接三相380V电源电压的绕组,现在用于220V电源,电压太低了,所以转矩太低。
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。
功率只能达到原功率的百分之60到百分之70之间。
效率自然也会变
转速不会有台的大的变化，和原转速应该是样
1、小功率三相异步电动机多是Y接法的，相电压380V。把它按△接法，不用重绕，就是一台相电压220V的电动机了，而且功率不变。
2、要改成单相220V～，在上述220V三相电动机的基础上，三线端中的一端接一个电容器到另两端中的一端，另两端接220V～即可。
（电容量C≈1950IUcosφ（μF），I－铭牌上的额定电流×1.7321，U－220V，cosφ－功率因素，电动机铭牌上标有的）
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