三相电动机改单相运行

1、1 单相异步电机较同容量的三相异步电机体积大，运行性能差，所以我国现在只做小容量的单相异步电机，现有产品功率从几瓦到1. 3kW 左右。考虑到改接后电机的安全、经济运行及性价比后，原则上我们可以把 1kW及以下三相异步电机改为单相电容运转式异步电 机，把1.17. 5kW三相异步电机改为单相电容启动与运转异步电机。2 . 1kW及以下三相异步电机改接时，应该选用正品油浸式金属膜纸介电容做附加电容，电容的耐压必须选取 450V以上。电容量按 C=14 . 6In选取，式中In为三相异步电机额定 电流，算出数值后取整数，再寻找相适应的电容即可。3 . 1kW及以下电机接线方法如图I所示。原电机接线

2、盒内 “ Y1接法连片不动，把选好 的电容C并接在UI和V1之间，把零线接在 UI端，火线接在 wl端即可；如电机反转，则 接在wl端的相线不动，把原先接在 u1端的零线改接在 VI端，即可改变电机转向。4 . 1 . 17. 5kW 之间的三相异步电机改接时，也应该选用正品的油浸式金属膜纸介电容器做启动运转电容。电容器的耐压Uc=2 . 2Un选取，Un为三相电机额定电压，运转电容 Cp=1600*(In/Un );启动电容 CN=(2 3)CP。以上式中：Uc表示启动、运转电容的两端所承受的电压，Cp表示运行电容器，Cn表示启动电容，In表示三相异步电机额定电流，Un表示三相异步电机额定电

3、压。5 . 1 . 1-7 . 5kW电机的接线方法如图 2所示。将原电机接线盒内的连片全部拆除，用1 . 56mm2塑铜线做特制联片。分别把 W2、V2端子，U2和W1端子相连接，相线直接 接在W1端，零线接在U1端，运行电容Cp跨接在U1和V1端，启动电容Cn和速度继电 器的常闭触点Sr串联后接在U1和V1端即可。如电机反转，则W1端接相线不动，把原接 在u1端的零线改接在 Vl端，即可改变电机的转向。6 .图1、图2中，Qs为空气开关，型号为 DZ5 20系列或其他，空气开关的热脱机动作额定电流按电机额定电流选取。FU为熔断器，型号为 RLI 15系列，熔体电流按该电机额定电流的2. 5

4、-3倍选取。如果电机启动频繁，或者启动时间长，则空气开关熔体选择应适当加大一点，但不宜过大。图2中Sr为速度继电器的常闭触点，当电机转速达到额定值的7580 %时，其断开。7 最后需要注意的是，改接后的电机输出功率只能达到原来三相运行时的60 %，且启动力矩小，不宜满负荷启动。文中如有不妥之处，请同行高手批评斧正。笔者专职从事电动机的维修工作，现将11年的工作经验，汇编如下。方案1:配加电阻或开关。如图1所示，电阻R的阻值应大于运行绕组的 5 10倍。开关QA为按钮式启动开关。丫形04 OS形接线板图06D5O0214 D舷廊谭图220VC1线撷图万案2:配加电容如图2所示，可使电机功率达到原

5、来的55%以上。电容 Cl的容量计算公式：CI=1950 In/Un cosQ式中：In为电机额定电流，单位为 “A Un为电机额定电压，单位为“V cosQ为功率因数，取0. 50. 7。电容c2的容量公式：C2=（14）C1。方案3:改进型这种方法可提高电机的功率，如图3所示，电容Cl、C2的容量同上，C3=2CI , R=0 . 25U/1。接姣板图D5D6方案4:加电感电容法如图4,采用一只电感L和一只电容C从单相电源获取三相对称电压，电机应按三角形连接，并注意L的载流量及C的耐压。当电机为2 . 2kW时，C可取254uF , L可取78mH。方案5:用电子元件代替开关 K（QA）对

6、于功率为23kW的三相电动机，移相电容的容量需达到200300uF或更大，由于要求其耐压高，使电容的体积大、价格高。图5的电路实际是一个双向电子开关。实验证明，当电动机绕组为三角形连接时，若旋转速度不超过1500转/分，启动装置能有效地与之配合工作。元件参数01 VD22PWA(400V VSU VS23CTI0A I4OOV) VD3. VMtN4OO727k R251 Q R3 -24k ”4 20kR5 3 3k 丽一1 &0kWIQkCl0. 47 uTL3DCI30wVT23CG130CVIN4738注：（1）方案2、3、4中的电容要选纸介油浸电容或金属化电容等无极性电容器。耐压最好

7、是600V以上的。（2）方案2、3、4中，如电机转速太快，可加大负荷，或减小容量；如 太慢，可减轻负荷，或增大容量，必须经多次试验调整。（3）改后的功率明显比原机小，在使用时必须留有余量。（4）由于农村电网线路质量差，电线线径偏细，或接头多。在电机工 作时，请测量电机盖内接线柱的电压，如低于200V，必须查明线路。否则电机发热严重，也易损坏电容，以及电机无力。三相异步电动机(380V)改接在220V单相电源中使用最简便方法有两种：一是电容移相 法；二是电感电容移相法。问题中提到的发热快、电容易损是改接方法错误或所用电容不合适而造成的。下面分别介绍：1 电容移相法注：CS为起动电容CI沖工件电容

8、(1) 如果三相电机属 “Y”接法，改接方法见图 1。所用电容C的容量C=2800l /U(uF), 式中：I是原电机额定电流，单位 “A U是现单相电源电压，单位“V通常取220。屯容器 耐压应为(根2*U )以上，通常取 400V。(2) 如果三相电机属 ”形接法，改接方法见图2。也就是将三角形顶点的两个接线端焊开，串入一个工作电容 CW 同时再并联一个启动电容 CS。其中CW的容量为CW=K 10 6 次方/ (440*314)(uF) , I仍为原电机额定工作电流，单位“A CS的容量为 CS=(3 . 23. 6)CW，两电容耐压均要求在 450V以上。图2中K2为外设离心开关，也可

9、用 10Q的 彩电消磁电阻代替，但启动力矩稍小。2 .电感电容移相法此法适用于3kW以上三相电机。（1）若三相电机属“YY”接法，可按图 3接入一个电抗器，电抗器的电感量 L=1 . 5U （2 次方）/ 2 nfin（60度-$ ）,单位 毫亨”式中u为单相电源电压，一般为 220V ; f为市电 频率，一般为50Hz ; $为电动机额定负载时的功率因数角。（2）若三相电机属 形接法，可按图4接入电抗器和电容器。电抗器电感量选取公式同上，但工作电容 CW=S si n（60 度 +$ ） X 1啲 6 次方（1 . 5 x2 n fU2 次方）（uF） ; CS=（3 . 2 3. 6）CW

10、。式中，S电动机原额定视在功率，单位“W f、0、U的意义同上。有必要指出，上述方法中各电容器一定要选交流油浸电容器。三相电机改接成单相运行 后，输出功率将降为原来的70 %以下。一、问题的讨论征答问题四是三相电动机改为单相电动机普遍存在的一个问题。对于第一个小问题（问题原文略，以下同样），这是必然性的问题。即便是成品的单相电 动机，其带动负载的性能较功率相近的三相电动机也要差一些。这就好比三个年轻力壮的小伙子，共同负担100公斤的负载每人只平均负担 33 . 33公斤；如果减去两个人，由一个 负担，则这个人就显得 劲”小了（其实不是这个人 劲”小，而是这个负载对于一个人来说，量 加重了）。因

11、为你把 三相”电动机改成了 单相”电动机，劲小”是很必然的事情。由于单相电动机使用方便，构造也较简单，但效率和功率因数低，所以这种电动机仅仅 适用于功率要求不大的机械设备上，如手电钻、鼓风机、电风扇等。第二个小问题。如果将改造后或成品单相电动机应用于三相电动机的配套机械，当负载 量未减时，那么发热快就是必然的。 因为这时对这台单相电动机来说，是负载加重了。应当减小负载量的三分之一甚至二分之一。当减轻负载后，若启动不易和发热的问题仍无改善，则表明起动所用的电容或电阻 （或启动绕组）参数与实际不合，可调换数值不等的电阻或电容一试，一般就能解决问题。如果问题仍无法得到解决，则应增加启动绕组圈数。 这

12、一步改造很麻烦， 需要根据电动机功率计算 出启动绕组的圈数和线径。还必须拆掉原绕组。这是很不合算的。而且其计算过程复杂，限于篇幅。读者可参阅有关书刊，这里就不赘述了。第三个小问题，这里给出河北人民出版社 1972年版农村电工教材（上册、以下称教 材）中如图1所示的三种改进电路。其中图 1（a）、（b）为带离心开关形式的；（c）为不带离心 开关形式的。如果这位先生未采用这种改造电路形式，不妨一试效果。(a)(b)(c)第四个小问题。关于所配电容易损.首先应考虑电容器的耐压是否大于 1 5倍（包括1 . 5 倍）以上的额定电压：其次是容量是否太小（因为启动电流较大）,这要由试验决定。 实际中还 没有总结出计算启动、工作电容的简便公式。表1给出上述教材中的 单相电动机启动电容和工作电容范围参考表”供参考。表t单相电动机启动电容和工作电容范围参考表P彎（備电压3050卡80$ i Lj120、_180與i 1270400600380启动3T和诵讪桃i他8餉閘Z08. 5-2718 30工作72-3354-8712220启动4-104156-256-3010-4012*