Alimente equipamentos elétricos em sua casa

O equipamento elétrico de potência da casa inclui bombas, ventiladores, compressores, mecanismos para abrir portões e outros mecanismos equipados com motores elétricos.

Se a casa for alimentada por um circuito trifásico, é aconselhável usar equipamentos de energia trifásica (e térmica).

Para acionar esses mecanismos com energia trifásica, ele é usado com mais frequência motor assíncrono trifásico.

As informações sobre o motor estão indicadas no passaporte (na documentação e em uma placa de metal presa ao corpo). Os valores nominais são dados aqui, ou seja, aqueles para os quais o motor foi projetado durante sua operação normal com a carga mais alta permitida.

Por exemplo, a placa de identificação indica: P = 1,1 kW; U = 380/220 V; I = 2,5 / 4,3 A; f = 50 Hz; n = 2810 rpm; Eficiência = 77,5%; cosp = 0,87.

Isso significa: a potência líquida nominal no eixo do motor é de 1,1 kW ou 1100 W; a conexão dos enrolamentos com uma estrela corresponde à tensão linear da rede 380 V, neste caso a corrente linear (nos fios que fornecem o motor; 2,5 A; a conexão dos enrolamentos do motor com um triângulo corresponde à tensão linear da rede 220 V e, neste caso, a corrente linear é de 4,3 A; a frequência da rede elétrica deve ser igual a 50 Hz; a velocidade nominal de rotação, ou seja, a velocidade do motor à carga nominal é de 2810 rpm de eficiência nominal (a razão entre a potência útil no eixo e a potência consumida da eletricidade recebida da rede paga pelo medidor ky) é igual a 77,5%, o fator de potência (também chamado de "fator de potência") é 0,87.

Fator de potência é a razão da potência ativa da eletricidade, ou seja, uma que pode ser convertida em outra forma, neste caso, em uma mecânica, para a potência total da energia elétrica.

A fórmula de potência que liga esses parâmetros para um motor de indução trifásico é a seguinte:

P = l, 73Ulηcosphy

onde: U, I - tensão e corrente da linha, η - Eficiência, fator de potência e cosphy.

Os valores fracionários de tensão e corrente do passaporte significam que, se a tensão linear (ou seja, entre os fios lineares) da linha trifásica for 380 e a tensão de fase for -220 V, os enrolamentos do estator deste motor deverão ser conectados por uma estrela.

Para conexão em estrela, as extremidades dos três enrolamentos, exibidas na blindagem da caixa de entrada do motor e marcadas C4, C5, C6, devem ser conectadas a um ponto, chamado neutro, e os fios de linha da rede são conectados aos pontos de partida dos enrolamentos, marcados C1, C2, Sz.

Se a tensão da linha da rede for 220 e a tensão da fase for 127 (a última atualmente é rara), os enrolamentos do estator do motor devem ser conectados por um triângulo. Para isso, o final do primeiro enrolamento (C4) é conectado ao início do segundo (C2), o final do segundo enrolamento (C5) é conectado ao início do terceiro (C3) e o final do terceiro (C6) é conectado ao início do primeiro (C1), e os três terminais resultantes são conectados linearmente fios.

Nos dois casos, a tensão de fase em cada um dos enrolamentos será de 220 V e a potência do motor permanecerá inalterada, mas devido à diferença na magnitude da corrente, a seção transversal dos fios de alimentação no segundo caso terá que ser aumentada.

Se o motor acionar o mecanismo, o momento de resistência em seu eixo diminui a rotação do rotor. Com o aumento da carga, a velocidade do motor diminui, o que leva a um aumento no torque do motor e supera a resistência do mecanismo. Isso é possível mesmo com um excesso de carga nominal (uma vez e meia a duas vezes), mas até um certo limite, chamado momento crítico do motor, aumentando a carga acima da qual o motor será parado.

Na carga nominal do motor, sua eficiência e fator de potência são máximos. Quando o motor está em marcha lenta, sua eficiência é zero e o fator de potência é muito baixo. Portanto, evite a sobrecarga prolongada do motor ou o faça em marcha lenta.

Ao iniciar um motor de indução, ocorre uma corrente de partida muito grande, embora de curto prazo, que é de 5 a 7 vezes maior que o valor nominal. Às vezes, a corrente de irrupção pode levar a uma redução significativa na tensão da linha. Para reduzir as correntes de irrupção, você pode usar soft starters.

Para inverter (alterar a direção de rotação) de um motor de indução, basta trocar quaisquer dois fios quando conectado aos terminais do motor ou, se você precisar fazer isso com frequência, use acionadores de partida com inversão.

A nutrição trifásica de casas individuais ainda é muito rara atualmente. Se a energia for fornecida por um circuito monofásico, os motores deverão cumprir isso. Nesse caso, os seguintes tipos especiais de motores são usados.

Motor do comutador. Sua característica é a presença de um coletor e escovas, o que geralmente não é o caso de um motor de indução (e essa é uma de suas vantagens). Mas existem vantagens no motor coletor: a capacidade de trabalhar com circuitos CA monofásicos, a capacidade de obter altas velocidades de rotação - na frequência usual de 50 Hz, controle suave da velocidade quando alimentado por um autotransformador, um fator de potência aumentado.

Motor de indução de capacitor. Esse mecanismo pode operar em uma rede monofásica com a inclusão de capacitores. Uma capacitância adicional transforma um campo magnético pulsante de uma corrente monofásica em um rotativo.

Esses motores desenvolvem torque um pouco menos (aproximadamente 30%) em comparação com um motor trifásico do mesmo tamanho e têm desempenho um pouco pior. A capacidade ideal para esses esquemas depende dos recursos de projeto do motor e de seus parâmetros elétricos.

Para um motor com os dados do passaporte listados acima, a fórmula do circuito deve ser k = 2800, tensão de fase 220 V, corrente de fase 2,5 A, independentemente de os enrolamentos do motor estarem conectados por uma estrela ou triângulo. A capacitância desejada é 32 μF.

A fórmula de cálculo é aproximada e, portanto, é necessário encontrar o valor ideal da capacitância no local desconectando ou conectando capacitores de pequena capacidade adicionais para encontrar a variante ideal com o maior torque do motor por aproximação sucessiva (o aumento e a diminuição do torque do motor podem ser sentidos por sua operação sob carga) . A potência desenvolvida neste caso é a potência nominal do motor do capacitor.

Como regra, a partida do motor requer capacidade adicional, incluída em paralelo ao trabalho somente durante a partida. Durante a inicialização, especialmente sob carga, o comutador deve ativar uma capacidade adicional, cujo valor é selecionado para que a capacidade total de partida, incluindo a capacidade de trabalho, exceda a capacidade de trabalho em 2 a 3 vezes. Os capacitores podem ser instalados diretamente perto do motor ou em uma fonte de alimentação especial. Existem motores capacitores com capacidade embutida.

Veja mais sobre isso aqui: Conexão monofásica de um motor trifásico eEsquemas típicos para conectar um motor trifásico a uma rede monofásica

Ao trabalhar com motores de capacitor, regras de segurança adicionais devem ser observadas. As baterias do condensador devem ser acondicionadas em uma caixa à prova de fogo e protegidas contra choques e vibrações. Os fusíveis devem ser substituídos quando o disjuntor é desconectado. Após desligar o motor, o contêiner desconectado deve ser fechado com um interruptor.

Deve-se lembrar que, com corrente alternada, capacitores eletrolíticos não podem ser utilizados (seus terminais estão marcados com + e -), destinados apenas à corrente contínua. Caso contrário, pode ocorrer uma explosão no capacitor.

Também deve ser lembrado que o capacitor retém uma carga por um tempo relativamente longo após a desconexão, o que é perigoso para os seres humanos ao tocar nos terminais do capacitor. A carga é maior, quanto maior a capacidade e maior a tensão do capacitor. A descarga do capacitor deve ser removida após cada desligamento do motor, fazendo um curto-circuito em um pedaço de fio isolado.

Ligar e desligar estacionário, ou seja, motores elétricos não portáteis são produzidos de maneira mais conveniente acionadores de partida magnéticos, que consiste em um eletroímã com contatos fixos em sua parte móvel, fechando e abrindo quando a bobina do eletroímã é ligada.

Ligar e desligar a bobina em si é feito com botões instalados aqui ou levados para o lugar certo, talvez até a uma distância bastante grande. Em vez de um botão, você pode usar revezamento de foto, boia ou outros relés que ativam automaticamente a corrente na bobina ao alterar determinados parâmetros.

Assim, o acionador de partida magnético tem pelo menos duas vantagens óbvias: a capacidade de controlar o mecanismo (ou sistema de iluminação) à distância e a capacidade de controlar automaticamente sem intervenção humana. As caixas de metal dos soft starters e botões de controle devem ser zerados (consulte o artigo "Aterramento de proteção").

Um exemplo de controle automático de uma bomba que fornece água a um tanque localizado a uma certa altura é um acionador de partida magnético, que é ativado por um interruptor de bóia colocado no tanque.

Quando o nível de líquido no tanque atinge uma posição crítica mais baixa, a bóia fornecida com os contatos inclui bobina do contatorque atrai a parte móvel do contator durante o fluxo de corrente e liga o motor elétrico com seus contatos. Na posição superior, a bóia desliga a bobina e desliga o motor.

Um dos esquemas de controle de bomba simples e confiáveis ​​que você pode montar é apresentado no artigo. "Automação do controle de bombas no país".

De grande importância é o controle de aterramento e resistência de isolamento. Recomenda-se um exame externo nesse sentido antes de cada ciclo de trabalho do aparelho e uma vez por ano para fazer medições da resistência do isolamento e da presença de aterramento usando dispositivos apropriados.

Vladimir Reprintsev