三相电动机单相运行连接方式与电容器容量选择

有关三相电动机单相运行连接方式与电容器容量选择，分为三相绕组的三角形连接，三相绕组的星形连接二种方式，电容器的容量值的选择如表中所示。

三相电动机单相运行连接方式

1、三相绕组的三角形连接

如图1，将电容器并接在三相绕组的任意一相两端(图中接在ｕ相两端)，然后220ｖ市电加在电容ｃ的一端和ｖ2与ｗ1的交点处。这样，电机就可旋转，如需改变电机旋转方向，则可按图２所示连接，将市电从电容器的一端调换到另一端即可。

2、三相绕组的星形连接

将电容器接在任意两个端子上(如图３中接ｖ1、ｕ1)，220ｖ市电则加在余下的端子ｗ1和电容ｃ的任一端上。这样，电机就可旋转。如需改变电机转向，则将市电的一端从ｕ1换接到ｖ1端即可(如图4所示)。

3、电容器的容量选择

小型三相异步电动机作单相运行时，所选电容容量一定要合适，若太小则旋转无力，启动困难；太大则回路电流过大，导致电机过热。一般电容容量值选择如附表所示。

如果不查表，也可以按经验公式获得：当星形连接时，所需电容容量ｃ(μｆ)＝ｐ(ｗ)／17，ｃ的单位是μｆ，ｐ的单位是ｗ；当用作三角形连线时，所选电容容量ｃ(μｆ)＝ｐ(ｗ)/10。

附，三相异步电机改成220v单相电机运转的问题

我想把三相异步电机改成单相的，用加什么电器材料吗？怎么改？

解答：

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以下小电机且轻载启动。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，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，单只线圈直接接在220V电源上,见图4。

图3、图4如果需要改变转轴转动方向，可将起动绕组或运转绕组的头尾换一下就可。

两个绕组串联后的磁矩(其中一相反串)是由两个夹角互为60°磁矩合成的(如图5)，其磁矩远远大于由两个夹角互为120°合成的磁矩(如图6两绕组顺串)，所以图5接线的起动转矩远远大于图6接线的起动转矩。

在起动绕组上接入电阻R(图7)的数值应当与定子绕组相电阻接近，并且应当能够承受起动电流，这种接法起动转矩为额定转矩的0.1~0.12倍。 

移相电容的选择

工作电容C=1950×Ie/Ue×cosφ(微法),Ie、Ue、cosφ是电动机原来的额定电流、额定电压及功率圈数。

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。

附2，三相异步电动机怎样改作单相运行？

三相异步电动机可以在单相电源下运行，而且不需要任何结构和绕组数据的改变。

图是三相异步电动机改为单相运行的典型线路之一。其中将任意两相绕组串联起来(尾端与尾端相接)作为主绕组，而另一相串入适当电容器作为二次侧绕组。

电动机在起动时，电容器 C1和 C2并联。而当其接近额定转速时，利用开关 S切除 C1，而工作电容 C2仍保持运行。

应用这种接法的电动机其转矩特性见图所示，其起动性能、过载能力及功率因数都较好，功率可达到三相异步电动机运行时的70％ ～75％左右。

起动电容 C1的选择，可按下式估算：

C1=(2.5～3)C2

工作电容 C2的选择，由下式计算：

C2 = 2740 ×IN / UN

Uc = 1.3 UN

式中

IN — 三相异步电动机的额定电流(A)；

UN — 三相异步电动机的额定电压(V)；

Uc — 电容器两端所承受的电压(V)。