如何在单相电源上运行三相感应电机？
在 1 相电源上运行 3-Φ 感应电机 - 3 种方法
根据交流电源的类型，感应电机分为两种；三相感应电动机和单相感应电动机。在大多数工农业应用中，与单相感应电机相比，三相感应电机的应用更为广泛。
由于电力不足，三相电力在农业应用中不能持续可用。在这种情况下，一相与联动开关 (GOS) 断开。因此，大多数情况下，三个阶段中的两个阶段是可用的。但是如果有任何特殊安排，单相电源就不可能运行三相电机。
众所周知，三相感应电机是一种自启动电机。由于三相感应电动机的定子绕组产生旋转磁场。这将产生 120˚ 相移。但是，在单相感应电动机的情况下，会感应出脉动磁场。因此，单相感应电动机不是自启动电动机。它需要一些额外的辅助来启动。
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同样，我们需要做一些额外的安排，以在单相电源上运行三相感应电机。共有三种方法；
- 使用静态电容（移相法）
- 使用 VFD（变频驱动）
- 使用旋转转换器
在本文中，我们将简要讨论每种方法。
使用静态电容
当我们给三相感应电机的定子提供三相交流电时，会产生一个平衡的时变120˚的旋转磁场。但在单相感应电动机的情况下，会感应出脉动磁场。并且在这种情况下，不产生初始扭矩（启动扭矩）。在单相感应电机中，额外的绕组用于产生相移。除了启动绕组，还使用电容器或电感器来产生相位位移。
和这个原理类似，我们可以用三相感应电机的三相绕组，用电容或电感换一个绕组。一旦三相感应电动机在单相电源上启动，它就会以降低的容量持续运行。电机的净输出或效率降低 2/3 rd 其额定容量。
此方法也称为静态相位转换器方法 或移相法 或倒带方式 .
在某些安排中，使用了两个电容器；一个用于启动，第二个用于运行。启动电容器的容量是运行电容器的 4 到 5 倍。这种安排的电路图如下图所示。
启动电容仅用于启动目的。启动后会断开电路。运行电容器始终留在电路中。这里，如图所示，电机采用星形连接。并且两个电容都连接在绕组的两相之间。
单相电源有两个端子。一端与串联组合绕组相连，另一端与三相绕组的另一端相连。有时只使用一个电容器。这种排列方式如下图所示。
大多数情况下，小型感应电机采用星形接法。在这里，我们采用了星形连接的三相感应电动机。自耦变压器用于增加电压电平。因为三相电源的电压等级为 400-440 V，而单相电源的电压等级为 200-230 V，电源为 50 Hz。
我们可以在不使用自耦变压器的情况下使用这个电路。在这种情况下，电压水平保持在单相电源 (200-230 V)。在这种情况下，电机也会运行。但由于电压低，电机产生的扭矩低。这个问题可以通过连接一个额外的启动电容器来解决（图 1）。这种电容称为启动电容或锁相电容。
如果需要反转电机的方向，改变下图的接线图。
限制：
下面列出了静态电容法的局限性。
- 三相感应电机输出功率降低2/3 rd 满载功率。
- 此方法可用于临时目的。它不适合连续运行的应用程序。
- 在这种方法中，加载效果是连续的，分为两个阶段。这会缩短电机的使用寿命。
使用 VFD
VFD表示变频驱动 .它是一种用于控制电机（运行时可调节速度）的装置。 VFD 根据需求（负载）调整电机的输入电流。该装置使电机能够在变化的负载条件下高效运行。
这种方法最好在单相电源上运行三相感应电机。在这种情况下，可用单相电源作为 VFD 的输入。 VFD 通过整流将单相电源转换为直流电。同样，它将直流电源转换为三相交流电源。三相输出的频率由VFD调节。
因此，可用功率（单相）给VFD，VFD的输出（三相功率）作为三相电机的输入。它还消除了电机启动过程中的冲击电流。它还提供了电机从静止状态到全速状态的平稳启动。有不同类型和额定值的 VFD 可用于不同的应用和电机。您只需为您的应用选择合适的 VFD。
VFD的成本不仅仅是一个静态电容。但它提供了更好的电机性能。 VFD 的成本低于旋转相位转换器。因此，在大多数应用中，使用 VFD 代替旋转相位转换器。
VFD的优点：
使用VFD在单相电源上运行三相感应电机的优势。
- 通过调整变频器的参数，我们可以实现电机的软启动。
- 以更高的效率轻松运行最佳性能。
- 具有自诊断功能，用于保护电机免受过压、过载、过热等影响。
- 通过编程实现电机的自动控制。
使用旋转相位转换器
使用的另一种方法是使用旋转相位转换器 (RPC) 在单相电源上运行三相感应电机。这个过程非常昂贵。与所有其他方法相比，它将提供最佳性能。因为旋转相位转换器在输出端产生完美的三相信号。另外，由于旋转转换器的成本很高，因此没有广泛使用。
旋转相位转换器的接线图如下图所示。
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