Перерасчет трехфазного электромотора на однофазный

Рабочая обмотка однофазного асинхронного двигателя обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора. Количество проводников в пазу для рабочей обмотки однофазного двигателя

                                                             N_r=(0,5÷0,7)•NU_c / U_ф ,

где N — число проводников в пазу трехфазного двигателя; U_ф — номинальное напряжение фазы трехфазного двигателя, В; U_c   — напряжение однофазной сети, В. Большие значения числового коэффициента в скобках соответствуют  двигателям меньшей мощности. Сечение провода рабочей обмотки без учета изоляции определяем по формуле  

                                                               S_r=SN / N_r ,

где S— сечение провода обмотки трехфазного электродвигателя, мм2. Пусковая обмотка занимает 1/3 пазов статора и  выполняется с дополнительным внешним сопротивлением или с бифилярными обмотками. Пусковая обмотка с дополнительным внешним сопротивлением- число проводников в пазу:

                                                              N_n=(0,7÷1)N_r    

сечение провода (мм²)                      S_n=(1,4÷1) S_r

Дополнительное сопротивление (Ом)  определяется по формуле 

                                                             R_n=(1,6÷8) • 10^-3U_c  / S_n  

Пусковая обмотка с бифилярными катушками- число проводников в пазу для основной секции;

                                                             N′_n =(1,3÷1,6) N_r 

число проводников в пазу для бифилярной секции ;  

                                                               N″_n=(0,45 ÷ 0,25)N′_n 

общее число проводников в пазу ;

                                                                N_n= N′_n+N″_n  

сечение провода                                  S′_n=S″_n≈0,5S_r

Чтобы получить наилучшие пусковые характеристики однофазного мотора необходимо применить обмотки с дополнительным внешним сопротивлением, тем самым, увеличить пусковой момент не перематывая обмотку. Ток (А) в рабочей обмотке однофазного двигателя (при числе параллельных ветвей а=1):

                                                                           I=j_r S_r  

где j_r   — плотность тока в рабочей обмотке, А/мм², выбирается в пределах от 6 до 10 А/мм² ( меньшие значения для двигателей большей мощности).

Полная мощность двигателя (В•А)           P′=U_c I

Мощность на валу двигателя (Вт) ,           P≈P′ ηcosφ   

где ηcosφ  энергетический кпд (смотри таблицу).

Иногда, при запуске, электромотор перемотанный из трехфазного, не развивает оборотов, особенно это свойственно двигателям- трехтысячникам. Поэтому чтобы улучшить условия пуска, увеличивают воздушный зазор, мужду статором и ротором и применяют двухслойные обмотоки с укороченым шагом на 1/3 полюсного деления. Однофазные моторы, особенно большой мощности, подвержены плохому пуску, из за большого пускового тока и как следствие, падения напряжения в подводящих проводах, а однофазные линии редко выдерживают токи более 20 А (4 КВт) чтобы значительно не упало напряжение, поэтому использовать моторы выше 4 КВт не целесообразно.В таких случаях нужно увеличивать сечение проводов, ставить реактивные конденсаторы параллельно питающей сети (100-200 Мкф),обеспечить легкий (без нагрузки), непродолжительный запуск (не более трех секунд), можно заземлить нулевой провод, это несколько повысит напряжение. Но в этом случае, ваша земля будет питать половину потребителей на линии и соответственно возрастет нагрузка на нулевой провод, и если проводка выполнена проводом не большого сечения, то могут быть печальные последствия, она просто сгорит.Хотя конечно, если заземлять ноль только на время пуска, и отключать его во время работы, то это вполне приемлемо. Поэтому мощный мотор, лучше присоединить как можно ближе  к вводу питания и  использовать соответствующее сечение провода.