三相电动机改单相运行
三相电动机改单相运行
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(1,7(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l所示。原电机接线盒内“Y”型接法连片不动，把选好的电容C并接在Ul和V1之间，把零线接在Ul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Vl端，即可改变电机转向。
4(1(1,7(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(5,6mm2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RLl—15系列，熔体电流按该电机额定电流的2(5-3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75,80,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。
方案2:配加电容
如图2所示，可使电机功率达到原来的55,以上。电容Cl的容量计算公式: Cl=1950In/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(5,0(7。电容c2的容量公式:C2=(1,4)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=2Cl，R=0(25U,I。
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)
对于功率为2,3kW的三相电动机，移相电容的容量需达到200,300uF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。
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
(1)如果三相电机属“Y”形接法，改接方法见图1。所用电容C的容量
C=2800I,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=I×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(2,3(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，也可用10Ω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“Y”形接法，可按图3接入一个电抗器，电抗器的电感量
L=1(5U(2次方),[2πf-sin(60度-φ)]，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;φ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 sin(60度+φ)×10的6次方(1(5 x2πfU2次方)(uF);CS=(3(2,3(6)CW。式中，S——电动机原额定视在功率，单位“W”;f、φ、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。
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。
二、多余的话改造的实际意义不大
将三相电动机改造为单相电动机。是模仿单相电动机原理(将其中的两相绕组串联，作为主绕组(运行绕组)，将另,绕组作为副绕组(启动绕组)。这种改造，本身就存在着一种差异，与成品的单相电动机性能也有较大的差别。其主要差异就是带载能力减小，因此，在一般情况下，不宜作这种改造，实际意义不大。