Если измерять напряжение на обмотке двигателя между точками 1 и 2 (см. рисунок), то при малой ёмкости фазосдвигающего конденсатора напряжение на ней меньше номинального напряжения сети. Две другие обмотки двигателя в этом случае нагреваются под нагрузкой, так как вращающий момент у него пониженный, частота вращения снижается, ток в обмотках растёт.
Схема подключения электродвигателя
Подключение двигателя через конденсатор.При увеличении ёмкости конденсатора напряжение U на обмотке 1—2 растёт и достигает номинального значения сети. В этом случае U на всех трёх обмотках электродвигателя становится одинаковым, равным номинальному, и режим его работы не отличается от работы в сети трёхфазного напряжения. Двигатель не перегревается и имеет номинальный вращающий момент. Это и соответствует искомому значению ёмкости фазосдвигающего конденсатора. Если продолжить увеличивать его ёмкость, то напряжение между точками 1 и 2 становится выше номинального и обмотка начинает нагреваться из-за увеличения тока в ней сверх номинального.
У автора была идея приобрести высококачественную продукцию WEG или разработать электронное устройство, автоматически подбирающее ёмкость фазосдвигающего конденсатора в зависимости от напряжения на обмотке 1 и 2: если оно меньше номинального, ёмкость добавляется, если больше — убавляется. Но это будет довольно сложное и дорогостоящее устройство. Однако эту идею можно использовать и в традиционном варианте. На рисунке для примера показана схема включения электродвигателя с использованием деталей, оказавшихся под рукой. Параллельно точкам 1 и 2 подключена обмотка пускателя К1 на номинальное U 220 В. Его нормально замкнутые контакты К 1.1 подключают параллельно рабочим конденсаторам С1, С2 пусковой СЗ.
В момент включения U на обмотке пускателя К1 меньше напряжения срабатывания, его контакты находятся в положении, показанном на схеме, пусковой конденсатор подключён параллельно рабочим, двигатель разгоняется. С ростом частоты вращения напряжение между точками 1 и 2 возрастает. Когда оно достигает напряжения срабатывания, пускатель срабатывает и контактами К 1.1 отключает пусковой конденсатор. Ёмкость рабочих конденсаторов С1, С2 подобрана так, что в рабочем режиме U между точками 1 и 2 примерно равнялось 220 В, что является номинальным напряжением и для обмотки двигателя, и для обмотки пускателя.
Если под высокой нагрузкой двигатель остановится, напряжение между точками 1 и 2 снизится, пускатель К1 отключится и контактами К 1.1 вновь подключит пусковой конденсатор параллельно рабочим. Вручную перезапускать двигатель не придётся, достаточно будет снять нагрузку. В данном конкретном примере использовались трёхфазный асинхронный двигатель АВ-052-2М мощностью 90 Вт, пускатель ЗТВ4117-0А фирмы Siemens, конденсаторы МБГЧ-1 с номинальным U 500 В.
Для других электродвигателей рекомендуется после определения ёмкости рабочего конденсатора расчётным путём уточнить её значение экспериментально, подобрав так, чтобы напряжение между точками 1 и 2 в рабочем режиме было равно напряжению около 220 В. Следует помнить, что все детали такой экспериментальной установки находятся под напряжением сети, а на отключённых конденсаторах может длительно сохраняться опасное напряжение, поэтому при всех измерениях необходимо соблюдать правила электробезопасности.
