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三相异步电动机通过外加电容和动力拖动可改成发电机。外加电容分为主电容组和副电容组,主电容是使发电机在空载状态下自激达到额定电压输出的电容,副电容用于在加载状态下保持输出电压稳定和补偿感性负载的无功电流。
电动机的接线:
若三相异步电动机为星形连接,则不需改变连接方式,输出3根相线、1根零线,供给动力负荷和照明负荷。
若三相异步电动机为三角形连接,其线圈的连接方式要根据负载的形式确定。若是纯照明负载,可改为星形连接,此时输出的线电压为220V,相电压为127V,照明设备要接在两火线之间,负载分配要尽量平衡。对于纯动力负载或既有动力也有照明的负载,则要按三角形连接。此时无零线输出,只输出380V的线电压。如照明不多时,可将两只功率相同的灯泡串联后接在两火线之间;若照明灯具较多,则应将功率相同的灯具三个为一组接成Y后,再接到三相电源上,如图一所示。
电容的接法:
电容的接法视三相电动机的接线可接成星形也可接成三角形,若电动机为三角形连接则电容只能接成三角形。图二中,电机为星形接法,电容为三角形接法。
主电容组的容量参考下表:
所有电容都是无极性电容,耐压值450V。
另外,要使电动机能激磁发电,转子必须要存在剩磁通,如果接好线后,不能正常发电,可能是因为转子缺乏剩磁通的缘故,可用6V的直流电源随便给电动机其中的一相绕组通电几秒钟后,转子即会产生剩磁。也可将电动机接到三相电源上,空转5~10min进行充磁后即可解决。
三相交流电动机通过外加电容器和动力 (柴油机、水轮机等)拖动,可临时改为发电机,供照明或广播、小型农副产品加工机械使用。
外加电容器的联结
外加电容器分为主电容器组相副电容器组。主电容器组主要作用是使发电机在空载状态下能自激达到额定电压输出;副电容器组是在加载状态下保持输出电压稳定为额定值所必须附加的电容器。
主电容器组的联结方式应根据电容器的耐压值而定。若电容器的耐压值为250V,则应接成Y形;若电容器的耐压值高于400V,则可接成A形。使用时,为了达到规定的电容量,可采用多只电容器并联的方法,如下图所示。
副电容器的联结应根据负载情况而定。
典型配电线路
下图是两款电动机改发电机的典型配电线路。
图a)是采用3kW以下三相交流电动机改发电机的配电线路,主要用于照明。电路中,C是电动机改用的发电机,采用丫形联结。主电容器Cl-C3采用八形联结,副电容器C4-C9分别并联在三路照明灯ELl-EL3(负载)上。S为电压表PV的转换开关。
图b)是大功率电动机改发电机的配电线路,除能用于照明外,还可作为小型电动机(感性负载)的动力电源。电路中,G为电动机改用的发电机;Cl-C3为其主电容器;C4-C6分别为三路照明灯ELl-EL3的副电容器,C7-C9为电动机M的副电容器;Ql-Q4为控制用刀开关;S为电压表PV的转换开关。
使用时,调整原动机 (柴油机或水轮机等)的转速,使发电机G的输出电压稳定为380V、频率为50Hz即可。
元器件选择
改发电机的三相交流电动机的额定功率应大于负载的额定功率20%以上。例如用4.5kW的电动机发电,所接负载的功率应低于3.6kW。原动机的拖动功率要与发电机的功率匹配。
主电容器和副电容器均应选用无极性电容器。
下表是电动机功率与配用电容器容量的对照表。
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