電機(jī)控制中三相電機(jī)改為單相電機(jī)的原理和方法

三相電機(jī)改兩相電機(jī)（實(shí)際上單相），本質(zhì)是在模仿單相電機(jī)在工作，是需要增加電容的。三相異步電機(jī)，一共三組線圈，這樣一共有6個(gè)接線頭，但是電機(jī)往往只有3個(gè)接線柱（不算地線），因此一個(gè)接線柱要接上兩個(gè)線頭。如果上邊有U1V1W1和U2V2W2之類，是可以不用測(cè)量什么的，直接肉眼都可以看到電容。如果電機(jī)上的接線柱標(biāo)號(hào)都沒有了，就要用萬(wàn)用表細(xì)心測(cè)量判斷了。

單相電機(jī)工作原理

三相異步電機(jī)，需要使用三相380伏電源，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，但是民用電是單相220伏，所以往往使用了單相電機(jī)。有些時(shí)候，手頭只有三相電機(jī)，而家里又是220伏電源，有人就動(dòng)腦筋讓單相220伏電源來(lái)驅(qū)動(dòng)三相380伏異步電機(jī)，聽起來(lái)有點(diǎn)荒唐，實(shí)際還真是可行的，不過這個(gè)是犧牲原本功率為前提的。

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單相電機(jī)，是可以直接使用220伏單相電源來(lái)工作的。單相電機(jī)理論上雖然只要一組線圈就可以運(yùn)轉(zhuǎn)了，因?yàn)榻涣麟娍梢援a(chǎn)生相反的脈動(dòng)磁場(chǎng)，產(chǎn)生相反的扭矩來(lái)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。但是只有一組線圈無(wú)法啟動(dòng)（靜止?fàn)顟B(tài)下正反合力矩的大小是零），所以單相電機(jī)需要另外一個(gè)推力來(lái)推動(dòng)它打破禁止?fàn)顟B(tài)，只要打破了，即使去掉了這個(gè)啟動(dòng)推力，它靠一個(gè)線圈也可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷的工作下去。

很典型的例子，有些小風(fēng)扇，就是單相電機(jī)，無(wú)法啟動(dòng)的時(shí)候，你用手去推動(dòng)一下扇葉，給了它一個(gè)第一推動(dòng)力，它很快就可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)工作了，而你手早已經(jīng)離開了它，它還是可以繼續(xù)工作沒有任何影響。

但是單相電機(jī)要工作，總不能老靠外界推動(dòng)力去推動(dòng)的，那樣沒有實(shí)際使用的意義，所以工程師們另外給單相電機(jī)設(shè)計(jì)了一組繞組，對(duì)比工作那組主繞組，這組繞組叫做啟動(dòng)繞組，它和啟動(dòng)繞組是正交90°的，而另給給這組啟動(dòng)繞組串聯(lián)了一個(gè)合適的電容，電容的特點(diǎn)是能避免電壓突變，只要電容容量合適，就可以讓啟動(dòng)繞組的電流和主繞組的電流剛好相差90°，這樣產(chǎn)生的磁場(chǎng)，剛好用來(lái)驅(qū)動(dòng)主繞組的磁場(chǎng)，產(chǎn)生第一推動(dòng)力，讓單相電機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)被打破，類似于你用手推動(dòng)它工作一樣，從而實(shí)現(xiàn)了單相電機(jī)的正常啟動(dòng)和工作。

單相電機(jī)啟動(dòng)以后，雖然可以切斷啟動(dòng)繞組的電流和磁場(chǎng)，但是不切斷它也沒有什么大的影響，所以大多數(shù)單相電機(jī)的啟動(dòng)繞組在單相電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會(huì)繼續(xù)保持通電的。

三相電機(jī)改單相的方法

三相電機(jī)有星形接法和三角形接法兩種，一般大功率的接成三角形，而小功率的往往接成星形，兩種都可以改單相運(yùn)行。改的過程，基本上是讓兩組線圈參與了運(yùn)轉(zhuǎn)，可能是串聯(lián)，也可能是并聯(lián)，這樣兩組線圈在功率，最大功率不會(huì)超過三相電機(jī)額定功率的三分之二。

而另外一組線圈，主體使用來(lái)和電容結(jié)合起來(lái)，當(dāng)作啟動(dòng)線圈，當(dāng)然在回路上，會(huì)和主線圈存在“耦合”，只會(huì)影響到啟動(dòng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱而已，并不會(huì)造成相位上的混亂，只要電容選擇合適，完全可以達(dá)到單相電機(jī)那種啟動(dòng)和運(yùn)行效果。

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比如一種接法是，原來(lái)三相電機(jī)三個(gè)接線柱不動(dòng)，隨便拿U1和V1來(lái)接火線和零線，W1接電容一端，電容另外一端可以接U1也可以接V1，具體看轉(zhuǎn)向需要，因?yàn)檫@樣會(huì)改變了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

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因?yàn)槿嗑€圈是完全對(duì)稱的，所以完全可以任意使用其中兩組來(lái)做運(yùn)行繞組，另外一組做啟動(dòng)繞組，理論上是可以隨意組合的，所以啟動(dòng)電容是可以任何和其中一組線圈來(lái)配合使用的。因此，完全可以用肉眼跟線的方法去跟出兩條電容線來(lái)，當(dāng)然用萬(wàn)用表的電阻檔來(lái)兩兩測(cè)量U1V1W1之間，只要是瞬間體現(xiàn)出來(lái)的阻值對(duì)比其他兩組差異比較大的，一定是接上啟動(dòng)電容的。

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如果想讓電機(jī)工作的功率大一點(diǎn)，也可以通過一個(gè)變壓器，把單相220伏電，變成單相380伏電，這樣電機(jī)的實(shí)際功率會(huì)大出380/220倍。

三相電機(jī)6個(gè)接線柱判定方法

上邊說(shuō)到的情況，是三相電機(jī)的U1V1W1U2V2W2線頭完全弄清楚情況下的接法，如果三相電機(jī)的這6個(gè)線頭弄亂了，先要用萬(wàn)用表的電阻檔，把3組線圈找出來(lái)，這個(gè)比較容易，只要兩兩之間是通的（一般電阻都很小，比如幾歐姆以內(nèi)），說(shuō)明就是一組線圈的兩個(gè)線頭，確定線頭后，下來(lái)就要判斷三組線圈的同名端。

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三相電機(jī)的三組線圈，理論上是一致對(duì)稱的，在正常工作時(shí)候，如果負(fù)載沒有異常，星形接法的時(shí)候，它們之間在零線上產(chǎn)生的電流為零。如果反過來(lái)理解，把它們當(dāng)作發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電，比如手搖轉(zhuǎn)軸，理應(yīng)在零線上也不會(huì)產(chǎn)生電流。因?yàn)殡姍C(jī)里邊有剩磁，所以反過來(lái)發(fā)電是可以的，雖然產(chǎn)生的電流非常小，但是已經(jīng)足以能用來(lái)判斷同名端了。

利用這個(gè)道理，如果三組線圈的同名端同時(shí)接成星形的連接點(diǎn)，這個(gè)連接點(diǎn)不會(huì)有電動(dòng)勢(shì)，串聯(lián)一個(gè)萬(wàn)用表電流檔進(jìn)去，這個(gè)萬(wàn)用表并不會(huì)有電流流過，也就是萬(wàn)用表的顯示電流值為零。如果其中一組同名端弄錯(cuò)了，會(huì)造成三相線圈發(fā)電過程中，星形連接點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，會(huì)讓一定的電流流過萬(wàn)用表，隨便調(diào)轉(zhuǎn)某組線圈的兩頭，一直到讓萬(wàn)用表顯示的電流為零為止，這時(shí)候就可以給每組線圈標(biāo)注上U1U2V1V2W1W2六個(gè)線號(hào)。

判斷出來(lái)了電機(jī)線圈的線號(hào)，就可以使用上邊說(shuō)到的方法，接上合適容量的電容，使得三相電機(jī)工作在單相狀態(tài)。