如原三相异步电动机绕组没有短路、断路、接地等故障,绕组绝缘也完好无损,可以继续运行。此时不需要改变三相绕组的结构和绕组的各种数据,只需改变绕组接线端的接线,并配置合适的电容,即可使该三相异步电动机在单相电源下运行。其方法有3种。1.直接配置电容分相法

(1)当电动机为星形接法时,可将适当容量的电容器并接在定子绕组任意的两个接线端上,然后将单相交流电源的一根电源线接在未接电容器的接线端上,另一根电源线则任意接在另外两个接线端上,如图4-23(a)所示。

图4-23　直接配置电容分相法

(2)当电动机为角形接法时,可将适当容量的电容并接在定子绕组任意两个接线端上。然后将单相交流电源的一根电源线接在未接电容器的接线端上,另一根电源线则任意接在其他两个接线端上,如图4-23(b)所示。这种直接配置电容分相的方法适合容量较小的三相异步电动机。采用上述分相方法时,若选用的电容适当,可获得满意的输出功率。电容器的容量可按表4-15选择。

表4-15　三相异步电动机单相运行时配置电容参考值

2.拆开式电容分相法

(1)当电动机为星形接法时,将三相异步电动机中任意两相绕组(如U相、W相)串联起来作为主绕组,另一相绕组(如V相)的末端从星点拆开,并串联适当的电容作为辅绕组。然后将主、辅绕组同时并联在同一单相电源上。为了提高电动机启动转矩,还可以在工作电容器C1的两端,并联一个串有开关K的启动电容器C2,如图4-24所示。当电动机启动至额定转速的70%～80%时,应迅速断开开关K,将电容器C2从电路中切除,仅留下工作电容器C1参加运行。

(2)当电动机为角形接法时,将三相异步电动机中任意两相绕组,如U相、W相的连接点拆开,串入工作电容器C1,同样在电容器C1两端并联一个串有开关K的启动电容器C2,如图4-25所示。这时单相电源的两根电源线可以接在U1和U2端,使U相绕组成为主绕组,V相和W相串联后作为辅绕组。也可将两根电源线接在W2和W1端,使W相绕组成为主绕组,U相和V相绕组串联后成为辅绕组。

图4-24　拆开星形接法的电容分相

图4-25　拆开角形接法的电容分相

(3)电容容量的计算。查看原来小功率三相异步电动机的铭牌,找到一些数据:额定电压UN,额定电流IN,功率因数cosφ,绕组接法等。用下面公式计算,即

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如果是小功率的三相异步电动机,线电压是380V,改装成单相异步电动机需要配置的电容器,考虑到电压峰值后,额定电压不小于600V就可以了。

3.电感电容分相法

通过电感电容分相,也可以使小功率三相异步电动机在单相电源的条件下运行,对于角形接法的三相异步电动机,其接线图如图4-26所示。这种接法的实质是将单相电源裂变成三相对称电源,然后施加在三相异步电动机上,因此电动机仍作为三相异步电动机运行。合理选择电感和电容的参数,是使裂变后的三相电压和三相电流保持对称的重要条件,其计算式为

式中 C——分相电容,μF;

L——分相电感,mH;

SN——三相电动机的视在功率,W;

U——单相电源电压,V;

sinφ——电动机功率因数;

ω——角频率,ω=2πf。

星形接法的电容电感分相接线如图4-27所示,电容、电感计算公式同上。

图4-26　角形接法的电感电容分相接线

图4-27　星形接法的电感电容分相接线