پاسخ کوتاه: یک موتور تک فاز می تواند از یک منبع تغذیه سه فاز کار کند، اما فقط زمانی که یک هادی فاز به اضافه ولتاژ خنثی در ولتاژی که روی پلاک آن نوشته شده تغذیه شود. هرگز نمی تواند از هر سه فاز به طور همزمان استفاده کند. هادی سوم به سادگی بدون استفاده می ماند. اگر سیستم خنثی نداشته باشد یا ولتاژ موجود با پلاک نام مطابقت نداشته باشد، موتور یا از راه اندازی امتناع می کند یا بیش از حد گرم می شود و از کار می افتد.
این پاسخ در دو جمله است. آنچه در ادامه می‌آید توضیح می‌دهد، نشان می‌دهد که هر منبع سه فاز معمولی چه چیزی را ارائه می‌دهد، و سؤال معکوسی را که بیشتر مردم واقعاً می‌پرسند را پوشش می‌دهد: چگونه یک موتور سه فاز را راه‌اندازی کنیم در حالی که برق تک فاز تمام چیزی است که شما در اختیار دارید.
چرا موتور تک فاز نمی تواند از هر سه فاز استفاده کند؟
یک موتور تک فاز دارای دو پایانه تغذیه است. در داخل قاب یک سیم پیچ اصلی، معمولا یک سیم پیچ کمکی یا شروع، و یک خازن یا کلید گریز از مرکز قرار دارد که پس از رسیدن روتور به سرعت، سیم پیچ کمکی را خارج می کند. طرح شروع یک ولتاژ سینوسی اعمال شده در دو نقطه را فرض می کند.
منبع تغذیه سه فاز از سه هادی ساخته شده است که ولتاژ آنها 120 درجه الکتریکی از هم فاصله دارند. یک دستگاه دو ترمینال فقط می تواند دو تا از این نقاط را پل کند، یا فاز به فاز یا فاز به خنثی. به همین دلیل، سؤالات واقعی از سؤال تیتر باریک تر هستند:
- تطابق ولتاژ: آیا ولتاژ تک فاز موجود با مقدار پلاک موتور برابر است؟
- مسیر خنثی: در یک سیستم چهار سیم، آیا یک خنثی در موتور وجود دارد و برای جریان موتور اندازه است؟
- جریان شروع: آیا انشعاب می تواند سه تا پنج بار جریان جاری را که برای کسری از ثانیه در هر شروع کشیده می شود، کنترل کند؟
آنچه که هر منبع سه فاز در واقع ارائه می دهد
"سه فاز" یک ولتاژ نیست و بیشتر اشتباهات از آنجا شروع می شود. جدول زیر سیستم‌هایی را که در آمریکای شمالی، اروپا و بازارهای صادراتی می‌بینید، و آنچه که یک موتور تک فاز روی هر یک از آنها می‌بیند، فهرست می‌کند.
| سیستم تامین | فاز به فاز | فاز به خنثی | آیا موتور تک فاز 230 ولت می تواند کار کند؟ |
|---|---|---|---|
| 120/208 V وای، 4 سیم | 208 V | 120 ولت | خیر، 120 ولت بسیار کمتر از امتیاز پلاک است |
| 277/480 ولت وای، 4 سیم | 480 V | 277 V | خیر، 277 ولت یک سیم پیچ 230 ولت را بیش از حد گرم می کند |
| 400/230 ولت وای، 4 سیم (IEC) | 400 ولت | 230 V | بله، فاز به خنثی، دقیقاً همانطور که طراحی شده است |
| 240 ولت مثلث 3 سیم | 240 ولت | هیچ کدام | بله، خط به خط، اگر موتور دارای ولتاژ 240 ولت باشد |
| 240 ولت delta with high leg, 4-wire | 240 ولت | 120 ولت on two legs, 208 V on the high leg | نه برای 230 ولت؛ فقط موتورهای 120 ولتی مناسب پایه های روشنایی هستند |
یک موتور 230 ولت تقریباً مثبت یا منفی 10 درصد را تحمل می کند، بنابراین حدود 207 ولت تا 253 ولت. خارج از آن باند، یک پیچ یا جایگزینی مرحله بعدی است.
جایی که آسیب معمولا اتفاق می افتد
سه الگوی شکست تقریباً برای هر تماس سرویس در این موضوع به حساب می‌آیند.
اتصال خط به خط در ولتاژ اشتباه
یک موتور 230 ولتی که در دو خط از یک سیستم 400 ولت فرود می‌آید، 400 ولت را می‌بیند. تنش عایق بلافاصله بالا می‌رود، خازن کار معمولاً ابتدا از کار می‌افتد، و سیم‌پیچ اغلب در عرض چند دقیقه انجام می‌شود.
بدون خنثی، یا کوچکتر
سیستم های سه سیمه دلتا اصلاً خنثی ندارند، بنابراین هیچ مسیر تک فازی در دستگاه وجود ندارد. در سیستم های چهار سیم، خنثی گاهی یک هادی کنترل نازک است که هرگز برای انتقال جریان موتور در نظر گرفته نشده است. اندازه آن باید به مدار انشعاب باشد، نه به چراغ راهنما.
راندن موتور تک فاز از VFD سه فاز
یک درایو استاندارد با خروجی سه فاز نمی تواند یک موتور با خازن راه اندازی کند. خروجی پالسی در برابر خازن و سوئیچ گریز از مرکز کار می کند و سیم پیچ کمکی برای پذیرش میدان دوار مصنوعی قرار ندارد. درایوهایی با خروجی تک فاز اختصاصی وجود دارند، اما مدار راه اندازی باید با تامین کننده موتور درگیر دوباره کار شود، نه اینکه در محل کار بداهه سازی شود.
سوال معکوس: راه اندازی یک موتور سه فاز با برق تک فاز
اکثر افرادی که این موضوع را جستجو می کنند در واقع با مشکل مخالف روبرو می شوند: یک موتور سه فاز در محل که فقط برق تک فاز در دسترس است. پاسخ کوتاه از نظر روحی یکسان است، هرگز آن را مستقیماً وصل نکنید.
یک موتور سه فاز را روی یک خط تک فاز قرار دهید و میدان مغناطیسی چرخشی وجود ندارد. روتور ثابت می‌نشیند، موتور زمزمه می‌کند، جریان به سمت سطح روتور قفل شده بالا می‌رود و اضافه بار قطع می‌شود یا سیم‌پیچ می‌سوزد. هر روش قابل اجرا در زیر فاز سوم گمشده را به صورت مصنوعی ایجاد می کند.
| روش | چگونه کار می کند | قدرت قابل استفاده | بهترین مناسب برای |
|---|---|---|---|
| ارتباط مستقیم | فقط دو لید، بدون میدان چرخشی | هیچ کدام | هرگز، این موتور را از بین نمی برد |
| مبدل فاز استاتیک | خازن ها فاز شروع و اجرا را ایجاد می کنند | حدود 50 تا 60 درصد از پلاک نام | بارهای سبک و گاه به گاه بدون شروع سخت |
| مبدل فاز دوار | یک موتور بیکار فاز سوم را تولید می کند | نزدیک به 100 درصد | مغازه هایی با چندین ماشین که به گشتاور راه اندازی واقعی نیاز دارند |
| VFD با ورودی تک فاز | یکسو کننده و اینورتر سه فاز را سنتز می کنند | حدود 50 درصد مگر اینکه بزرگتر باشد | یک موتور که به کنترل سرعت نیز نیاز دارد |
| با موتور تک فاز تعویض کنید | موتور را با منبع موجود مطابقت می دهد | 100 درصد امتیاز جدید | تقریباً 3 اسب بخار در 230 ولت بارگیری می کند |
دو عدد تعیین می کنند که آیا تبدیل ارزش این مشکل را دارد یا خیر. جداول استاندارد جریان با بار کامل، یک موتور تک فاز 230 ولتی را در حدود 8 آمپر برای 1 اسب بخار، 17 آمپر برای 3 اسب بخار و 28 آمپر برای 5 اسب بخار قرار می دهد، با نوسان راه اندازی سه تا پنج برابر بیشتر. و هنگامی که یک VFD از تک فاز تغذیه می شود، جریان ورودی در دستگاه های کمتری متمرکز می شود، بنابراین اندازه درایو باید تقریباً دو برابر جریان موتور باشد تا یکسو کننده و گذرگاه DC در رتبه های خود باقی بماند.
تک فاز یا سه فاز: آنچه در واقع تغییر می کند
هنگامی که هر دو منبع در دسترس هستند، تصمیم به پنج تفاوت قابل اندازه گیری می رسد.
- گشتاور راه اندازی: یک موتور سه فاز تقریباً 200 تا 300 درصد گشتاور تمام بار را در هنگام راه اندازی ایجاد می کند. یک موتور تک فاز با شروع خازن حدود 150 تا 200 درصد را مدیریت می کند و طراحی خازن تقسیم دائمی بسیار کمتر است.
- جریان به ازای هر اسب بخار: ماشین‌های سه فاز تقریباً نیمی از جریان یک موتور تک فاز با همان رتبه را می‌گیرند، بنابراین کابل‌ها، کنتاکتورها و اضافه بارها کوچکتر و ارزان‌تر هستند.
- بازده و ضریب توان: هر دو در سه فاز بالاتر اجرا می شوند، به همین دلیل است که برنامه های بهره وری برتر در اطراف آنها نوشته شده است.
- اندازه قاب: برای همان اسب بخار، یک موتور تک فاز معمولاً یک یا دو اندازه فریم بزرگتر و به طور قابل توجهی سنگین تر است.
- سقف عملی: بالاتر از حدود 3 اسب بخار، گزینه تک فاز به دلیل جریان راه اندازی و اندازه هادی منطقی نیست. مقایسه کامل تری از ساخت و عملکرد در زیر پوشش داده شده است تفکیک ما از تفاوت های موتور تک فاز و سه فاز .
یک چک لیست قبل از اینکه هر چیزی را بنویسید
- از پلاک نام: ولتاژ، فاز، فرکانس، اسب بخار، آمپرهای بار کامل و ضریب سرویس عکس بگیرید.
- منبع تغذیه را در نقطه اتصال با یک متر RMS واقعی، هم فاز به فاز و هم فاز به خنثی، در حالت ایده آل تحت بار اندازه گیری کنید.
- وجود خنثی و مطابقت با رتبه مدار انشعاب را تأیید کنید.
- بررسی کنید که کنتاکتور و رله اضافه بار با جریان و چرخه کار موتور مطابقت دارند.
- خازن ها را بررسی کنید و بررسی کنید که کلید گریز از مرکز قبل از استفاده مجدد از موتور قدیمی آزادانه حرکت می کند.
- قبل از اتصال تجهیزات رانده شده، چرخش را تأیید کنید و محفظه را با گرد و غبار، شستشو یا شرایط بیرونی مطابقت دهید.
تطبیق موتور با منبعی که دارید
اگر منبع تغذیه 230 ولت تک فاز باشد و بار کمتر از 3 اسب بخار باقی بماند، یک موتور شروع و کار با خازن کاملاً محصور معمولاً ساده ترین پاسخ است و به طور کلی از تجهیزات تبدیل جلوگیری می کند.
موتور شروع کار خازن کاملا محصور تک فاز ارزش مشاهده برای بارهای تکفاز 230 ولتی زیر حدود 3 اسب بخار را دارد، که گزینه شروع و اجرای خازن کاملاً بسته را ارائه می دهد که از تجهیزات تبدیل جلوگیری می کند. مشاهده محصول → در جایی که برق سه فاز از قبل در ساختمان وجود دارد، یک ماشین سه فاز با راندمان برتر در قاب 48 یا 56 همین کار را با جریان کمتر، گشتاور راه اندازی بهتر و عمر طولانی تر انجام می دهد.
موتور کسری اسب بخار پریمیوم سه فاز این موتور با راندمان ممتاز 48 تا 56 قاب که در جاهایی که برق سه فاز در دسترس است ارزش دیدن را دارد، برای بارهای صنعتی سبک با جریان کمتر و طول عمر بیشتر مناسب است. مشاهده محصول → اگر تجهیزات رانده شده به سرعت متغیر نیاز داشته باشد اما فقط برق تک فاز در دسترس باشد، یک موتور EC از کل مشکل تبدیل کنار می‌زند، زیرا قطعات الکترونیکی کموتاسیون را کنترل می‌کنند و خود موتور هیچ خازن شروع یا سوئیچ گریز از مرکز برای مبارزه با درایو ندارد.
موتور EC Frame NEMA برای تجهیزات تک فاز با سرعت متغیر این موتور NEMA 48 قاب EC که ارزش دیدن برای تجهیزات با سرعت متغیر در برق تک فاز را دارد، از خازن‌های راه‌اندازی و سوئیچ‌های گریز از مرکز در حین کار با کموتاسیون الکترونیکی جلوگیری می‌کند. مشاهده محصول → اندازه‌های قاب، انواع محفظه‌ها و سطوح کارایی باید به‌صورت یک مجموعه در یک ردیف قرار گیرند، که وقتی یک تامین‌کننده هم خانواده‌های تک فاز و هم سه فاز را پوشش می‌دهد، آسان‌تر است. WAYLEAD طرح‌های NEMA و IEC را از 48 تا 250 فریم، در ساختار ضد قطره، کاملا محصور و TENV می‌سازد، بنابراین می‌توان همان بار را با هر منبعی که سایت واقعاً دارد مطابقت داد.
سوالات متداول
آیا یک موتور تک فاز می تواند روی دو خط منبع تغذیه سه فاز کار کند؟
بله، به شرطی که ولتاژ خط به خط برابر با رتبه پلاک باشد. یک موتور 240 ولت در یک سیستم مثلث 240 ولت یک نصب عادی است. هنوز برق تک فاز است و خط سوم بلااستفاده می ماند.
اگر یک موتور تک فاز 230 ولت را به منبع تغذیه 400 ولت وصل کنم چه اتفاقی می افتد؟
سیم پیچ تقریباً 74 درصد اضافه ولتاژ می بیند. جریان مغناطیسی به شدت بالا می رود، خازن تحت فشار بیش از حد قرار می گیرد و سیم پیچ در عرض چند دقیقه بیش از حد گرم می شود. نتیجه معمولاً یک سیم پیچی سوخته و یک خازن برآمده است.
آیا یک VFD می تواند یک موتور تک فاز را از منبع تغذیه سه فاز راه اندازی کند؟
یک درایو خروجی سه فاز استاندارد نمی تواند. درایوهای خروجی تک فاز وجود دارند، اما خازن راه اندازی و کلید گریز از مرکز باید دوباره کار شوند و موتور باید شکل موج اینورتر را تحمل کند. برای بسیاری از مقاوم‌سازی‌ها، تعویض موتور ارزان‌تر از تطبیق آن است.
یک موتور تک فاز قبل از سه فاز چقدر می تواند بزرگ باشد انتخاب بهتری است؟
موتورهای تک فاز شروع به کار خازن به راحتی تا حدود 3 اسب بخار و گاهی اوقات 5 اسب بخار در 230 ولت در دسترس هستند. جریان بار کامل در آن اندازه ها، به ترتیب 17 A و 28 A، به اضافه یک نوسان شروع سه تا پنج برابر بیشتر، معمولاً سه فاز را انتخاب عملی بالاتر از 2 تا 3 اسب بخار می کند.
قاعده ای که این را ساده نگه می دارد: موتور را با منبعی که دارید مطابقت دهید، به جای اینکه موتور را به منبعی که هرگز برای آن طراحی نشده است مجبور کنید. پلاک نام را بخوانید، فاز ولتاژ را به نول و فاز به فاز را اندازه گیری کنید، نول را تأیید کنید و جریان راه اندازی را در مقابل محافظ انشعاب بررسی کنید. هنگامی که هر یک از آن چهار بررسی ناموفق باشد، پاسخ موتور متفاوت است، نه اتصال متفاوت.
