Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой. Подключение однофазного электродвигателя: схемы и особенности

Как правильно подключить однофазный электродвигатель. Какие существуют схемы подключения. Чем отличается подключение с пусковой обмоткой и конденсаторным запуском. Как выбрать конденсатор для запуска однофазного двигателя.

Устройство и принцип работы однофазного электродвигателя

Однофазный электродвигатель состоит из следующих основных частей:

• Статор — неподвижная часть с основной рабочей обмоткой
• Ротор — вращающаяся часть с короткозамкнутой обмоткой
• Пусковая обмотка — дополнительная обмотка для создания пускового момента

Принцип работы однофазного двигателя основан на создании вращающегося магнитного поля. Однако при подаче однофазного тока только на рабочую обмотку создается пульсирующее магнитное поле, которое не может вращать ротор. Поэтому для запуска используется пусковая обмотка, смещенная в пространстве на 90° относительно рабочей.

Схемы подключения однофазного электродвигателя

Существует несколько основных схем подключения однофазных электродвигателей:

1. С пусковой обмоткой
2. С рабочим конденсатором
3. С пусковым и рабочим конденсаторами

Рассмотрим особенности каждой схемы подключения.

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой

Это самая простая схема подключения. Пусковая обмотка подключается параллельно рабочей через пусковую кнопку. После разгона двигателя пусковая обмотка отключается.

Последовательность подключения:

1. Определяем выводы обмоток с помощью мультиметра
2. Подключаем рабочую обмотку напрямую к сети 220В
3. Пусковую обмотку подключаем через кнопку ПУСК
4. Нажимаем кнопку для запуска и отпускаем после разгона

Преимущество такой схемы — простота. Недостаток — необходимость ручного отключения пусковой обмотки.

Подключение однофазного двигателя с рабочим конденсатором

В этой схеме используется постоянно включенный рабочий конденсатор, который создает фазовый сдвиг между токами обмоток. Это позволяет получить вращающееся магнитное поле.

Порядок подключения:

1. Рабочую обмотку подключаем напрямую к сети
2. Пусковую обмотку подключаем через рабочий конденсатор
3. Емкость конденсатора подбираем 5-7 мкФ на 100 Вт мощности

Преимущество — автоматический пуск двигателя. Недостаток — меньший пусковой момент по сравнению с пусковой обмоткой.

Подключение с пусковым и рабочим конденсаторами

Это оптимальная схема, сочетающая преимущества двух предыдущих. Используется пусковой конденсатор большой емкости для старта и постоянно включенный рабочий конденсатор меньшей емкости.

Схема подключения:

1. Рабочую обмотку — напрямую к сети
2. Пусковую обмотку — через два параллельных конденсатора
3. Пусковой конденсатор подключаем через кнопку ПУСК
4. Рабочий конденсатор остается включенным постоянно

Такая схема обеспечивает высокий пусковой момент и стабильную работу.

Как выбрать конденсатор для однофазного двигателя

При выборе конденсаторов для запуска однофазного электродвигателя необходимо учитывать следующее:

• Рабочий конденсатор: 5-7 мкФ на каждые 100 Вт мощности двигателя
• Пусковой конденсатор: в 2-3 раза больше емкости рабочего
• Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400-450В

Правильно подобранные конденсаторы обеспечат надежный запуск и эффективную работу однофазного электродвигателя.

Особенности подключения различных типов однофазных двигателей

Способ подключения зависит от конструкции конкретного двигателя:

• Двигатели с встроенным пусковым устройством подключаются напрямую к сети
• Двигатели без пускового устройства требуют внешней пусковой схемы
• Реверсивные двигатели имеют дополнительные выводы для изменения направления вращения

Перед подключением необходимо внимательно изучить схему и маркировку выводов конкретной модели двигателя.

Меры безопасности при подключении однофазного электродвигателя

При работе с электродвигателями необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

• Отключать питание перед любыми работами с двигателем
• Использовать провода соответствующего сечения
• Обеспечить надежное заземление корпуса двигателя
• Не превышать допустимое время работы пусковой обмотки
• Проверять изоляцию обмоток перед подключением

Соблюдение этих простых правил позволит безопасно подключить и эксплуатировать однофазный электродвигатель.

Как подключить однофазный двигатель — Блог РемСтрой-Про

Как подключить однофазный электродвигатель – схема с конденсатором

Функционирование однофазного электродвигателя основано на использовании переменного электрического тока посредством подсоединения к сетям с одной фазой. Напряжение в такой сети должно соответствовать стандартному значению 220 Вольт, частота — 50 Герц. Преимущественное применение моторы данного типа находят в бытовых устройствах, помпах, небольших вентиляторах и т.п.

Мощности однофазных моторов достаточно и для электрификации частных домов, гаражей или дачных участков. В этих условиях используется однофазная электрическая сеть с напряжением 220 В, что предъявляет некоторое требования к процессу подключения мотора. Здесь применяется специальная схема, предполагающая использование устройства с пусковой обмоткой.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Однофазные электродвигатели 220в подключают к сети с применением конденсатора. Это обусловлено некоторыми конструктивными особенностями агрегата. Так, на статоре мотора обмотка с переменным током создает магнитное поле, импульсы которого компенсируются лишь при условии смены полярности с частотой 50 Гц. Несмотря на характерные звуки, которые издает однофазный двигатель, вращение ротора при этом не происходит. Крутящий момент создается за счет применения дополнительных пусковых обмоток.

Чтобы понять, как подключить однофазный электродвигатель через конденсатор, достаточно рассмотреть 3 рабочие схемы с применением конденсатора:

• пускового;
• работающего;
• работающего и пускового (комбинированная).

Каждая из перечисленных схем подключения подходит для использования при эксплуатации асинхронных однофазных электродвигателей 220в. Однако каждый вариант имеет свои сильные и слабые стороны, поэтому они заслуживают более детального ознакомления.

Идея применения пускового конденсатора состоит в его включении в цепь лишь в момент запуска мотора. Для этого схемой предусматривается наличие специальной кнопки, предназначенной для размыкания контактов после выхода ротора на заданный уровень скорости. Его дальнейшее вращение происходит под воздействием инерционной силы.

Поддержание вращательных движений на протяжении длительного промежутка времени обеспечивается магнитным полем основной обмотки однофазного двигателя с конденсатором. Функции переключателя при этом может выполнять специально предусмотренное реле.

Схема подключения однофазного электродвигателя через конденсатор предполагает наличие нажимной пружинной кнопки, разрывающей контакты в момент размыкания. Такой подход обеспечивает возможность снизить количество используемых проводов (допускается применение более тонкой пусковой обмотки). Во избежание возникновения коротких замыканий между витками рекомендуется применять термореле.

При достижении критически высоких температур этот элемент деактивирует дополнительную обмотку. Аналогичную функцию может выполнять центробежный выключатель, устанавливаемый для размыкания контактов в случаях превышения допустимых значений скорости вращения.

Для автоматического контроля скорости вращения и защиты мотора от перегрузов разрабатываются соответствующие схемы, а в конструкции агрегатов вносятся различные корректировочные компоненты. Установку центробежного выключателя можно произвести непосредственно на роторном валу либо на сопряженных с ним (прямым или редукторным соединением) элементах.

Воздействующая на груз центробежная сила способствует натяжению пружины, соединенной с контактной пластиной. Если скорость вращения достигает заданного значения, происходит замыкание контактов, подача тока на двигатель прекращается. Возможна передача сигнала другому управляющему механизму.

Существуют варианты схем, при которых в одном элементе конструкции предусматривается наличие центробежного выключателя и теплового реле. Подобное решение позволяет деактивировать двигатель посредством теплового компонента (в случае достижения критических температур) либо под воздействием раздвигающегося элемента центробежного выключателя.

Источник: http://odinelectric. ru/equipment/podklyuchenie-odnofaznogo-dvigatelya-s-kondensatorom

Как подключить однофазный двигатель

Чаще всего к нашим домам, участкам, гаражам подведена однофазная сеть 220 В. Поэтому оборудование и все самоделки делают так, чтобы они работали от этого источника питания. В этой статье рассмотрим, как правильно сделать подключение однофазного двигателя.

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Вообще, отличить тип двигателя можно по табличке — шильдику — на которой написаны его данные и тип. Но это только в том случае, если его не ремонтировали. Ведь под кожухом может быть что угодно. Так что если вы не уверены, лучше определить тип самостоятельно.

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

Отличить асинхронный и коллекторный двигатели можно по строению. У коллекторных обязательно есть щетки. Они расположены возле коллектора. Еще обязательный атрибут движка этого типа — наличие медного барабана, разделенного на секции.

Такие двигатели выпускаются только однофазные, они часто устанавливаются в бытовой технике, так как позволяют получить большое число оборотов на старте и после разгона. Также они удобны тем, что легко позволяют менять направление вращения — необходимо только поменять полярность. Несложно также организовать изменение скорости вращения — изменением амплитуды питающего напряжения или угла его отсечки. Потому и используются подобные двигатели в большей части бытовой и строительной техники.

Строение коллекторного двигателя

Недостатки коллекторных двигателей — высокая шумность работы на больших оборотах. Вспомните дрель, болгарку, пылесос, стиральную машину и т.д.. Шум при их работе стоит приличный. На малых оборотах коллекторные двигатели не так шумят (стиральная машина), но не все инструменты работают в таком режиме.

Второй неприятный момент — наличие щеток и постоянного трения приводит к необходимости регулярного технического обслуживания. Если токосъемник не чистить, загрязнение графитом (от стирающихся щеток) может привести к тому, что соседние секции в барабане соединятся, мотор попросту перестанет работать.

Асинхронные

Асинхронный двигатель имеет статор и ротор, может быть одно и трёхфазным. В данной статье рассматриваем подключение однофазных двигателей, потому речь пойдет только о них.

Асинхронные двигатели отличаются невысоким уровнем шумов при работе, потому устанавливаются в технике, шум работы которой критичен. Это кондиционеры, сплит-системы, холодильники.

Строение асинхронного двигателя

Есть два типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Вся разница состоит в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это необходимо, так как после разгона она только снижает КПД.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная — смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

• один с рабочей обмотки — рабочий;
• с пусковой обмотки;
• общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку.

Конденсаторный

При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.

Схема с двумя конденсаторами

Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.

Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым

При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.

Подбор конденсаторов

Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:

• рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
• пусковой — в 2-3 раза больше.

Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.

Изменение направления движения мотора

Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.

Источник: http://stroychik.ru/elektrika/podklyuchenie-odnofaznogo-dvigatelya

Схемы подключения однофазных электродвигателей

Вопрос как подключить однофазный электродвигатель очень часто возникает на практике из-за высокой популярности применения подобных агрегатов для решения различных бытовых задач.

Схема подключения однофазного электродвигателя достаточно проста и требует учета всего одного принципиального момента: для обеспечения его работоспособности необходимо вращающееся магнитное поле. При наличии только однофазной сети переменного тока на момент запуска электродвигателя его приходится формировать искусственно через применение соответствующих схемных решений.

Обмотки электромотора

Укладка обмоток в статоре однофазного электродвигателя

Конструкция любого однофазного электродвигателя предполагает использование как минимум трех катушек. Две из них являются элементов конструкции статора,включены параллельно. Одна из них является рабочей, а вторая выполняет функции пусковой. Их клеммы выведены на корпус двигателя и используются для подключения к сети. Обмотка ротора выполнена короткозамкнутой. К сети подключатся две из них, остальные служат для коммутации.

Для изменения мощности рабочая катушка может формироваться из двух частей, которые включаются последовательно.

Визуально идентифицировать рабочую и пусковую обмотку можно по сечению провода: у первой из них оно заметно больше. Можно замерить сопротивление тестером подключением его к клеммам: у рабочей обмотки его величина будет меньше. Как правило, сопротивления обмоток будет составлять не более нескольких десятков Ом.

Особенности формирования вращающего момента

Магнитное поле, создаваемое катушками электродвигателя, имеет фазовый сдвиг на 90 градусов. Это обычно достигается через конденсатор, который последовательно включается в цепь запуска. Возможные варианты соединения показаны на рисунке ниже.

Варианты создания сдвига фаз

Пусковая катушка может работать постоянно. Допустима также схема, основанная на ее отключении после достижения номинальной частоты вращения ротора. Постоянное подключение пусковой обмотки усложняет конструкцию двигателя, но улучшает его характеристики. На особенностях подключения к сети эти различия не сказываются.

Для упрощения запуска двигателя с рабочим конденсатором, перед подачей на него тока от сети параллельно ему подключают вспомогательную емкость.

Однофазный электромотор позволяет простыми средствами изменить направление вращения вала на противоположное. Для этого производится сдвиг фазы тока, поступающего от сети и протекающего через цепи запуска, меняется на противоположный. Данная процедура реализуется простым изменением порядка включения пусковой обмотки при ее соединении с рабочей обмоткой.

Конденсаторы

Схема подключения однофазных конденсаторных двигателей: а – с рабочей емкостью Ср, б – с рабочей емкостью Ср и пусковой емкостью Сп.

Электродвигатель может комплектоваться двумя разновидностями конденсаторов. Наличие емкости, включаемой последовательно спусковой обмоткой и пропускающей через себя ток для сдвига фазы, является обязательным. Ее значение заимствуется из паспортных данных электродвигателя и дублируется на его шильдике.

При отсутствии конденсатора нужной емкости допустимо применять любой другой с близким номиналом. При слишком сильном отклонении в меньшую сторону двигатель может не начать вращаться без ручной прокрутки его вала, а затем не будет развивать нужную мощность. При значительном превышении емкости начнется сильный нагрев.

Емкость дополнительного пускового компонента выбирается в два-три раза выше по сравнению с основным. Такая величина обеспечивает максимальный стартовый момент.

Для включения пускового элемента может использоваться как обычная кнопка, так и более сложные схемы.

Косвенное включение

Подключение однофазного двигателя

Основным компонентом схемы косвенного включения является магнитный пускатель, который включается в разрыв между выходом силовой сети и электродвигателем.

Силовые контакты этого блока выполнены как нормально разомкнутые. Магнитный пускатель по величине максимального протекающего через него тока относится к одной из семи нормированных групп. Из-за небольшой мощности однофазных электродвигателей обычно достаточно устройства первой группы, максимальное значение коммутируемого тока которого составляет 10 А.

Управляющая часть катушки предназначена для подключения к сетям с различным напряжением. Наиболее удобным является магнитный пускатель с управлением от 220в переменного тока.

Особенности применения магнитного пускателя

В управляющей части устройства предусмотрено несколько пар контактов, на которых собирается схема релейной автоматики. Один из них всегда является нормально замкнутым, а второй – нормально разомкнутым.

У кнопки «Пуск» рабочим считается нормально разомкнутый контакт, а у кнопки «Стоп» задействован нормально замкнутый элемент.

При выполнении подключения рассматриваемого устройства осуществляются соединения нескольких типов.

Схема подключения однофазного двигателя

Фаза, наряду с входной клеммой, подключается также к входу контакта кнопки «Стоп», а ноль соединяется с входной клеммой катушки, что обеспечивает протекание через нее управляющего тока.

Активный контакт кнопки «Пуск» при работающем двигателе шунтируется аналогичным элементом катушки. Для формирования этой цепи выполняются два дополнительных соединения, схема которых показана на рисунке выше:

• выход рабочего контакта кнопки «Стоп» параллельно соединяется с контактами выхода кнопки «Пуск» и входа управляющей катушки,
• выход нормально разомкнутого контакта управляющей катушки параллельно соединяется с ее выходной клеммой и с входом рабочего контакта кнопки «Пуск».

Заключение

Источник: http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/shema-podklyucheniya-odnofaznogo-elektrodvigatelya.html

его устройство и принцип действия

Двигатель однофазный функционирует за счёт переменчивого электротока и подключается к сети с одной фазой. Линия должна иметь напряжённость 220 В и частоту 50 Гц.

Выпускаются модификации с мощностью от 5 Вт — 10 кВт.

Электромоторы этого вида находят применение в маломощных аппаратах:

• Устройство однофазного двигателя
• Разновидности и применение
• Схема запуска
• Работа механизма
  • Подключение мотора с пусковым противодействием
  • Подключение двигателя с конденсаторным пуском
• Контроль функциональности

• бытовой технике;
• вентиляторах;
• насосах;
• станках и т. п.

Значения КПД, силы и отправного момента у однофазных двигателей значительно ниже, нежели у трехфазных приборов тех же объёмов. Перегрузочная способность, кроме того, больше у моторов с 3 фазами. Таким образом, мощность однофазного приспособления не превосходит 70% силы трехфазного того же объёма.

Устройство однофазного двигателя

По сути, имеет 2 фазы, однако, работу осуществляет лишь один из них, по этой причине двигатель именуют однофазным. Как и все без исключения электромашины, однофазный двигатель складывается из 2 элементов: неподвижной (статор) и мобильной (ротор). Предполагает собой асинхронный электромотор, неподвижной частью которого является одна основная работающая обмотка, подключаемая к источнику переменного тока. К мощным граням двигателя этого вида можно причислить несложность системы, представляющую собой ротор с замкнутой обмоткой. К минусам — низкие значения отправного момента и КПД.

Главный недостаток однофазного тока — невозможность генерации им магнитного поля, исполняющего вращение. По этой причине однофазный электромотор не запустится сам при подсоединении к сети.

В теории электромашин функционирует принцип: чтобы появилось магнитное поле, крутящее ротор, в статоре должно быть 2 обмотки (фазы). Необходимо, кроме того, смещение одной обмотки на определённый ракурс относительно другой.

В период работы совершается обтекание обмоток неустойчивыми электрическими полями:

1. В неподвижном месте однофазного двигателя находится так именуемая отправная электрообмотка. Она смещена на 90 градусов по отношению к основной рабочей.
2. Сдвиг токов можно приобрести, включив в цепь фазосдвигающий элемент. Для этого могут применяться активные резисторы, катушки индукции и конденсаторы.
3. В качестве основы для статоров и роторов применяется электротехническая сталь — 2212.

Неверно называть монофазными такие электродвигатели, которые по собственному строению считаются 2- и 3-фазными, однако, подсоединяются к однофазному источнику посредством методик согласования (конденсаторные электромоторы). Эти две фазы таких приборов считаются рабочими и включены все время.

Разновидности и применение

Моторы однофазные 220 В обширно применяются в разнообразном промышленном и бытовом оснащении.

Существуют 2 наиболее востребованных разновидности данных приборов:

1. Коллекторные.
2. Асинхронные.

Последние по собственной конструкции наиболее просты, но обладают рядом недочётов, из числа которых можно выделить трудности с переменой частоты и направления верчения ротора. Мощность этого мотора зависит от конструктивных отличительных черт и может колебаться от 5 до 10 кВт. Его ротор предполагает короткозамкнутую обмотку — алюминиевые или медные стержни, которые замкнуты с торцов.

Как правило, электромотор асинхронный однофазный снабжён 2-мя смещёнными на 90 ° друг к другу обмотками. При этом основная обмотка захватывает существенную часть пазов, а дополнительная (пусковая) захватывает оставшийся участок. Своё наименование электродвигатель асинхронный приобрёл лишь потому, что он содержит только лишь одну рабочую обмотку.

Протекающий по основной обмотке переменный электроток формирует магнитное меняющееся поле. Оно складывается из 2 слоёв равной амплитуды, вращение которых совершается навстречу друг другу. По закону индукции, изменяющийся в закрытых витках электромагнитный поток в роторах образует индукционный ток, который действует с полем, порождающим его. В случае если ротор в неподвижном состоянии, моменты сил на него равны и в результате он остаётся недвижимым.

При вращении ротора нарушится равенство момента сил, таким образом, движение его витков по отношению к крутящимся магнитным полям будет разным. Таким образом, функционирующая на роторные витки от непосредственного магнитного поля сила Ампера будет значительно больше, чем с края противоположного поля.

Схема запуска

В витках ротора индуктивный электроток может появляться только вследствие пересечения ими насильственных направлений магнитного поля. Их вращение должно реализоваться с быстротой чуть менее частоты верчения поля. Непосредственно отсюда и вышло название — асинхронный электродвигатель. Вследствие повышения механической перегрузки уменьшается быстрота верчения, увеличивается индуктивный электроток в роторных витках. А кроме того, увеличивается механическая мощность мотора и переменного тока, который он употребляет.

Принцип действия:

1. Благодаря току появляется импульсное магнитное поле в статоре электромотора. Это поле возможно рассматривать как 2 различных поля, которые вращаются разнонаправленно и имеют похожие амплитуды и частоты.
2. Если ротор располагается в неподвижном состоянии, данные поля приводят к появлению одинаковых по модулю, но разнонаправленных факторов.
3. Если у двигателя отсутствуют особые начальные механизмы, в этом случае при старте результирующий момент станет равный нулю, а, следовательно — двигатель не будет вертеться.
4. Если же ротор приведён в обращение в любую сторону, в таком случае соответствующий момент приступает доминировать, а следовательно, ось двигателя продолжит вертеться в определённом направлении.

Пуск выполняется магнитным полем, что крутит мобильную часть двигателя. Оно формируется 2 обмотками: основной и дополнительной. Заключительная обмотка имеет минимальный объем и считается пусковой. Она подключается к главной электрической сети через имеющуюся ёмкость или индуктивность. Подсоединение осуществляется только лишь в период запуска. В моторах с невысокой мощностью отправная фаза замкнута накоротко.

Запуск мотора осуществляют удержанием пусковой клавиши на несколько секунд, вследствие чего совершается разгон ротора. В период отпускания пусковой клавиши электродвигатель с двухфазного режима передаётся в однофазовый режим и его работа удерживается нужной компонентой переменчивого магнитного поля.

Отправная фаза рассчитана на временную работу — как правило, до 3 с. Более продолжительное время пребывания под нагрузкой может послужить причиной к перегреву, возгоранию изоляции и неисправности приспособления. Поэтому немаловажно своевременно освободить пусковую клавишу. С целью увеличения надёжности в корпус двигателей встраивают центробежный коммутатор и термическое реле.

Роль центробежного выключателя состоит в выключении пусковой фазы, если ротор наберёт скорость. Это происходит автоматом — без вмешательства. Тепловое реле отключает фазы обмотки, если они нагреваются свыше допустимого.

Работа механизма

Для работы устройства необходима 1 фаза с усилием 220 В. Это значит, что подсоединить его можно в домашнюю розетку. Непосредственно в этом причина известности двигателя среди населения. В абсолютно всех домашних устройствах, от соковыжималки до шлифующей машины, установлены механизмы такого типа.

Имеется 2 вида электромоторов: с пусковой обмоткой и с конденсатором.

1. В первом виде приборов отправная обмотка функционирует с помощью конденсатора только в период старта. Уже после достижения техникой обычной скорости она выключается, и деятельность продолжается с 1 обмоткой.
2. Во втором случае для двигателей с рабочим конденсатором, дополнительная электрообмотка подключена через конденсатор все время.

Электродвигатель может быть взят с одного устройства и включён к другому. К примеру, надёжный однофазный двигатель от стиральной машины либо пылесоса может применяться для работы газонокосилки, станка и т. д.

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя:

1. В 1 схеме работа запускающей обмотки производится с помощью конденсатора и только лишь в период пуска.
2. 2 модель также учитывает временное подсоединение, но оно совершается через сопротивление, а не через холодильник.
3. 3 модель считается наиболее популярной. В рамках этой схемы холодильник постоянно подключен к источнику электричества, а не только лишь в период старта.

Подключение мотора с пусковым противодействием

Дополнительная обмотка подобных приборов имеет высокое интенсивное противодействие. Для пуска электромашины этого вида может быть применён пусковой резистор. Его необходимо поочерёдно подсоединить к пусковой обмотке. Подобным способом можно приобрести сдвиг фаз в 30° меж токами обмоток, чего станет абсолютно достаточно для старта приспособления.

Помимо этого, сдвиг фаз может быть приобретён посредством применения пусковой фазы с огромным значением противодействия и наименьшей индуктивностью. У такого рода обмотки меньшее число витков и тоньше кабель.

Подключение двигателя с конденсаторным пуском

У этих электромашин отправная цепь включает конденсатор и вводится только лишь в период старта.

Для свершения наибольшего значения отправного момента необходимо циркулярное магнитное поле, что осуществляет оборот. Для того чтобы оно появилось, токи обмоток должны быть направлены на 90° друг к другу. Подобные фазосдвигающие компоненты, как резистор и дроссель, не гарантируют нужный сдвиг фаз. Только лишь вовлечение в цепь конденсатора даёт возможность приобрести сдвиг фаз 90°, если верно выбрать ёмкость.

Определить нужные провода и то, к какой обмотке они причисляются, можно посредством замера противодействия. У рабочей обмотки значение противодействия постоянно меньше (12 Ом), чем у пусковой обмотки (30 Ом). В соответствии с этим сечение провода основной обмотки больше, чем у пусковой.

Конденсатор подбирается согласно употребляемому двигателем току. К примеру, в случае если ток равен 1,4 А, то нужен конденсатор 6 мкФ.

Контроль функциональности

Ниже перечислены все дефекты, говорящие о вероятных проблемах с мотором, их причиной могла быть некорректная эксплуатация либо перегруженность:

1. Неисправная опора или монтажные щели.
2. В середине двигателя потемнела окраска (показывает на перегрев).
3. Через щели в корпусе внутрь аппарата втянуты сторонние вещества.

Чтобы проконтролировать функциональность двигателя, необходимо включить его сначала на 1 минуту, а потом предоставить потрудиться приблизительно 15 минут.

Если уже после этого мотор окажется тёплым, то:

• вероятно, подшипники загрязнились, зажались либо попросту износились;
• причина может быть в очень повышенной ёмкости конденсатора.

Отключите конденсатор и опустите мотор вручную: в случае если он прекратит прогреваться — следует сократить конденсаторную ёмкость.

Однофазные асинхронные двигатели

---

---

ЦЕЛИ

• описывать основные принципы работы следующих типов асинхронных двигателей:

• двигатель с расщепленной фазой (как с одним, так и с двумя напряжениями)
• конденсаторный пуск, асинхронный двигатель (как одинарного, так и двойного напряжения)
• конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с одним конденсатором
• конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с двумя конденсаторами
• конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с автотрансформатором с один конденсатор

• сравнить двигатели в списке цели 1 в отношении пуска крутящий момент, скоростные характеристики и коэффициент мощности при номинальной нагрузке.

Двумя основными типами однофазных асинхронных двигателей являются двухфазные двигатель и конденсаторный двигатель. Оба типа однофазных асинхронных двигателей обычно имеют дробную номинальную мощность. Используется двухфазный двигатель. для работы таких устройств, как стиральные машины, небольшие водяные насосы, масляные горелки и другие виды небольших нагрузок, не требующих большого пускового момента. Конденсаторный двигатель обычно используется с устройствами, требующими сильного пуска. крутящий момент, такие как холодильники и компрессоры. Оба типа однофазных асинхронные двигатели относительно дешевы, имеют прочную конструкцию; и показать хорошие эксплуатационные характеристики.

КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОГО АИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой в основном состоит из статора, ротора, центробежный переключатель, расположенный внутри двигателя, два корпуса торцевых щитов подшипники, поддерживающие вал ротора, и литая стальная рама в которой запрессован сердечник статора. Два торцевых щита крепятся болтами к литая стальная рама. Подшипники, размещенные в торцевых щитах, удерживают ротор центрирован внутри статора, так что он будет вращаться с минимальным трением и без ударов или трения сердечника статора.

Статор двухфазного двигателя состоит из двух обмоток, удерживаемых на месте. в пазах многослойного стального сердечника. Две обмотки состоят из изолированных Катушки распределены и соединены так, чтобы образовать две обмотки, расположенные на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Одна обмотка является рабочей обмоткой, а вторая обмотка является пусковой обмоткой.

Рабочая обмотка состоит из изолированного медного провода. Он размещен в нижней части пазов статора. Сечение провода в пусковой обмотке меньше, чем у рабочей обмотки. Эти катушки расположены сверху катушек рабочей обмотки в пазах статора, ближайших к ротору.

Пусковая и рабочая обмотки соединены параллельно однофазной линии при запуске двигателя. После того, как двигатель разгоняется до скорости, равной примерно от двух третей до трех четвертей номинальной скорость, пусковая обмотка автоматически отключается от сети с помощью центробежного переключателя.

Ротор двигателя с расщепленной фазой имеет ту же конструкцию, что и трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. То есть ротор состоит цилиндрического сердечника, собранного из стальных пластин. Медные стержни установлен вблизи поверхности ротора. Стержни припаиваются или привариваются к два медных торцевых кольца. В некоторых двигателях ротор представляет собой цельный литой алюминий. единица.

илл. 1 показан типичный ротор с короткозамкнутым ротором для однофазного индукционного двигателя. мотор. Этот тип ротора требует минимального обслуживания, так как нет обмотки, щетки, контактные кольца или коммутаторы. Обратите внимание на рисунок, что роторные вентиляторы являются частью узла короткозамкнутого ротора. Эти роторы вентиляторы поддерживают циркуляцию воздуха через двигатель, чтобы предотвратить значительное увеличение в температуре обмоток.

ил. 1 Литой алюминиевый ротор с короткозамкнутым ротором.

Центробежный переключатель установлен внутри двигателя. Центробежный переключатель отключает пусковую обмотку после достижения ротором заданного скорость, обычно от двух третей до трех четвертей номинальной скорости. Выключатель состоит из неподвижной части и вращающейся части. Стационарная часть монтируется на одном из торцевых щитов и имеет два контакта, которые действуют как однополюсный, однопозиционный переключатель. Вращающаяся часть центробежного переключатель установлен на роторе.

Простая схема работы центробежного выключателя приведена в рис. 2. Когда ротор остановлен, давление пружины на волокнистом кольце вращающейся части удерживает контакты замкнутыми. Когда ротор достигает примерно трех четвертей своей номинальной скорости, центробежное действие ротора заставляет пружину сбрасывать давление на оптоволоконном кольце и контакты размыкаются. В результате пусковая обмотка цепь отключена от линии. ill 3 — типичный центробежный переключатель, используемый с асинхронными двигателями с расщепленной фазой.

ил. 2 На схеме показана работа центробежного выключателя: ротор в состоянии покоя центробежный выключатель замкнут; ротор на нормальной скорости центробежный усилие, установленное в механизме переключателя, приводит в движение ошейник и позволяет переключать контакты открыть. бол. 3 Центробежный переключатель с переключатель снят.

Принцип действия

Когда цепь асинхронного двигателя с расщепленной фазой замкнута, оба пусковая и рабочая обмотки запитываются параллельно. Потому что бег обмотка состоит из относительно большого сечения провода, ее сопротивление равно низкий. Напомним, что рабочая обмотка размещается в нижней части пазов. сердечника статора. В результате индуктивное сопротивление этой обмотки сравнительно высок из-за массы окружающего его железа. Поскольку рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление, ток рабочей обмотки отстает от напряжения примерно на 90 электрические степени.

Пусковая обмотка состоит из провода меньшего сечения; следовательно, его сопротивление высокое. Так как обмотка расположена в верхней части статора пазы, масса окружающего его железа сравнительно невелика, а индуктивная реактивность низкая. Поэтому пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление. В результате ток пуска обмотка почти совпадает по фазе с напряжением.

Ток рабочей обмотки отстает от тока пусковой обмотки примерно на 30 электрических градусов. Эти два тока разнесены на 30 электрических градусов друг от друга проходят через эти обмотки и вращающееся магнитное поле разработан. Это поле проходит внутри сердечника статора. Скорость магнитного поля определяется по той же методике дано для трехфазного асинхронного двигателя.

Если асинхронный двигатель с расщепленной фазой имеет четыре полюса на обмотках статора и подключен к однофазному источнику с частотой 60 Гц, синхронная скорость вращающегося поля составляет:

S = 120 х f/4

S=синхронная скорость

f = частота в герцах

S = 120 x 60 / 4 = 1800 об/мин

Поскольку вращающееся поле статора движется с синхронной скоростью, оно режет медные стержни ротора и индуцирует напряжения в стержнях беличьей клетки обмотка. Эти индуцированные напряжения создают токи в стержнях ротора. Как В результате создается поле ротора, которое взаимодействует с полем статора. создать крутящий момент, заставляющий ротор вращаться.

При разгоне ротора до номинальной скорости центробежный выключатель отключается пусковая обмотка от сети. После этого двигатель продолжает работать используется только рабочая обмотка. Рис. 4 иллюстрирует соединения центробежного выключателя в момент запуска двигателя (переключатель замкнут) и когда двигатель достигает своей нормальной рабочей скорости (переключатель разомкнут).

Двигатель с расщепленной фазой должен иметь как пусковую, так и рабочую обмотки под напряжением. когда двигатель запущен. Двигатель напоминает двухфазный асинхронный двигатель. в котором токи этих двух обмоток примерно равны 90 электрический градусов не по фазе. Однако источник напряжения однофазный; поэтому, двигатель называется двухфазным, потому что он запускается как двухфазный. двигатель от однофазной сети. Как только двигатель разгоняется до значения, близкого к своей номинальной скорости, он работает на рабочей обмотке как однофазный индукционный мотор.

Если контакты центробежного выключателя не замыкаются при остановке двигателя, тогда цепь пусковой обмотки все еще разомкнута. Когда цепь двигателя снова запитана, двигатель не запускается. Двигатель должен иметь оба пусковая и рабочая обмотки находятся под напряжением в момент замыкания цепи двигателя для создания необходимого пускового момента. Если двигатель не заводится, а просто издает низкий гудящий звук, значит цепь пусковой обмотки разомкнута. Либо контакты центробежного выключателя не замкнуты, либо есть обрыв витков пусковой обмотки. Это небезопасное состояние. Рабочая обмотка будет потреблять чрезмерный ток и, следовательно, двигатель должны быть отключены от сети.

ил. 22-4 Соединения центробежного выключателя при запуске и при работе. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой: центробежный выключатель размыкается прибл. 75 процентов от номинальной скорости пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и малое индуктивное сопротивление. Рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое индуктивное реактивное сопротивление. (обеспечивает фазовый угол 45-50 градусов для начального крутящий момент.)

Если механическая нагрузка слишком велика при запуске двигателя с расщепленной фазой, или если напряжение на клеммах двигателя низкое, то двигатель может не достичь скорости, необходимой для работы центробежного выключателя.

Пусковая обмотка предназначена для работы от сетевого напряжения в течение период всего три или четыре секунды, пока двигатель ускоряется до его номинальной скорости. Важно, чтобы пусковая обмотка была отключена. от линии центробежным выключателем, как только двигатель разгонится до 75 процентов от номинальной скорости. Работа двигателя при его запуске обмотки более 60 секунд может сжечь изоляцию на обмотке или привести к перегоранию обмотки.

Чтобы изменить направление вращения двигателя, просто поменяйте местами провода пусковая обмотка (5). Это обуславливает направление поля настроенные обмотками статора, чтобы стать обратными. В результате направление вращения меняется на противоположное. Направление вращения двухфазного двигателя также можно поменять местами два проводника рабочей обмотки. Обычно, пусковая обмотка используется для реверса.

Однофазные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 В и 230 В. вольт. Для получения этих номиналов рабочая обмотка состоит из двух секций. Каждая секция обмотки рассчитана на 115 вольт. Один участок бега обмотка обычно маркируется Т и Т, а другая секция маркируется Т и Т. Если двигатель должен работать от 230 вольт, две 115-вольтовые обмотки подключены последовательно к сети 230 вольт. Если мотор должен быть работает от 115 вольт, то две 115-вольтовые обмотки соединены в параллельно линии 115 вольт.

ил. 5 Изменение направления вращения на двухфазном индукционном мотор.

Пусковая обмотка, как правило, состоит только из одной 115-вольтовой обмотки. выводы пусковой обмотки обычно имеют маркировку Т и Т. Если двигатель должен работать от 115 вольт, обе секции рабочей обмотки включена параллельно пусковой обмотке (6).

Для работы на 230 вольт перемычки подключения меняются в терминале коробки так, чтобы две 115-вольтовые секции рабочей обмотки были соединены последовательно через линию 230 вольт ( 7). Обратите внимание, что 115 вольт пусковая обмотка включена параллельно одной секции рабочей обмотка. Падение напряжения на этом участке рабочей обмотки равно 115 вольт, и напряжение на пусковой обмотке тоже 115 вольт.

ил. 6 Двойной двигатель, подключенный на 115 вольт.

ил. 7 Двойной двигатель, подключенный к сети 230 вольт.

ил. 8 Устройство обмотки для двигателя двойного напряжения с двумя пусковая и две рабочие обмотки

Некоторые двухфазные двухфазные двигатели имеют пусковую обмотку с двумя секций, а также бегущую обмотку с двумя секциями. Рабочая обмотка секции имеют маркировку T1 и T2 для одной секции и T3 и T4 для другой раздел. Одна секция пусковой обмотки имеет маркировку Т5 и Т6, а вторая вторая секция пусковой обмотки имеет маркировку Т7 и Т8.

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) имеет цветовую маркировку. терминал ведет. Если используются цвета, они должны быть закодированы следующим образом: Т1 — синий; Т2 — белый; Т3 — оранжевый; Т4 — желтый; Т5 — черный; и Т6— красный.

рис. 7 показано расположение обмотки для двигателя с двойным напряжением с две пусковые обмотки и две рабочие обмотки. Правильные соединения для работы 115 В и для работы 230 В приведены в таблице проиллюстрировано на 8.

Регулировка скорости асинхронного двигателя с расщепленной фазой очень хорошая. Это имеет скоростные характеристики от холостого хода до полной нагрузки, аналогичные трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Процент проскальзывает на большинстве дробная мощность двигателей с расщепленной фазой составляет от 4 до 6 процентов.

Пусковой момент двигателя с расщепленной фазой сравнительно низкий. низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление в цепи рабочей обмотки, а также высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление в пусковой обмотке цепи приводят к тому, что два значения тока оказываются значительно меньше 90 электрический градусов друг от друга. Токи пусковой и рабочей обмоток во многих двигатели с расщепленной фазой только на 30 электрических градусов не совпадают по фазе с каждым другой. В результате поле, создаваемое этими токами, не развивается сильный пусковой момент.

КОНДЕНСАТОР СТАРТОВЫЙ, ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Конструкция двигателя с конденсаторным пуском почти такая же, как у двухфазного асинхронного двигателя. Однако для двигателя с конденсаторным пуском последовательно с пусковыми обмотками включен конденсатор. конденсатор обычно монтируется в металлическом кожухе сверху двигателя. конденсатор может быть установлен в любом удобном внешнем положении на раме двигателя и, в некоторых случаях может быть установлен внутри корпуса двигателя. Конденсатор обеспечивает более высокий пусковой момент, чем у стандартного двухфазного двигателя. мотор. Кроме того, конденсатор ограничивает пусковой бросок тока до меньшего значения, чем у стандартного двигателя с расщепленной фазой.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском используется на холодильных установках, компрессорах, жидкотопливных горелок, так и для мелкого машинного оборудования, а также для приложений которые требуют сильного пускового момента.

ил. 9 Подключение двух рабочих обмоток и одной пусковой обмотки схема подключения.

Принцип действия

Когда конденсаторный пусковой двигатель подключен к более низкому напряжению и запущен, рабочая и пусковая обмотки соединены параллельно напряжение сети, так как центробежный переключатель замкнут. пусковая обмотка, однако он включен последовательно с конденсатором. Когда мотор достигает при значении 75 процентов от его номинальной скорости центробежный выключатель размыкается и отключает пусковую обмотку и конденсатор от сети. Затем двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель, используя только рабочий обмотка. Конденсатор используется для улучшения пускового момента и делает не улучшить коэффициент мощности двигателя.

Для создания необходимого пускового момента вращающееся магнитное поле должно создаваться обмотками статора. Пусковой ток обмотки приведет рабочий ток обмотки на 90 электрических градусов, если конденсатор, имеющий правильная емкость подключается последовательно с пусковой обмоткой. В результате магнитное поле, развиваемое обмотками статора, почти идентичен двухфазному асинхронному двигателю. Пусковой крутящий момент для двигателя с конденсаторным пуском, таким образом, намного лучше, чем у стандартного двухфазный двигатель.

Неисправные конденсаторы — частая причина неисправности конденсатора запуск, асинхронные двигатели. Некоторые неисправности конденсатора, которые могут произойти:

• возможно короткое замыкание конденсатора, о чем свидетельствует более низкая пусковая крутящий момент.

• конденсатор может быть «разомкнут», в этом случае цепи пусковой обмотки будет разомкнут, что приведет к невозможности запуска двигателя.

• конденсатор может замкнуться накоротко и вызвать срабатывание предохранителя ответвление цепи электродвигателя на перегорание. Если номиналы предохранителей достаточно высоки и не прервать подачу питания к двигателю достаточно быстро, пусковой обмотка может сгореть.

• Пусковые конденсаторы могут замыкаться, если двигатель включается и выключается много раз за короткий промежуток времени. Во избежание выхода из строя конденсатора многие производители двигателей рекомендуют запускать двигатель с конденсаторным пуском. не более 20 раз в час. Поэтому этот тип двигателя используется только в тех приложениях, где относительно мало пусков за короткое время временной период.

ил. 10 Соединения для конденсаторного пуска асинхронного двигателя

Скоростные характеристики двигателя с конденсаторным пуском очень хорошие. Возрастание в процентах проскальзывание от холостого хода до полной нагрузки составляет от 4 процентов до 6 процентов. Тогда скоростные характеристики такие же, как у стандартного двухфазный двигатель.

Выводы цепи пусковой обмотки перепутаны местами на реверс направление вращения конденсаторного пускового двигателя. В результате направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками статора реверсирует сердечник статора, и вращение ротора реверсируется. (См. рис. 9для реверсивного подключения проводов.)

илл. 10 — схема соединений цепи конденсаторного пуска. двигатель до того, как провода пусковой обмотки поменялись местами, чтобы направление вращения ротора. Диаграмма на рисунке 11 показывает соединения цепей двигателя после перепутывания выводов пусковой обмотки изменить направление вращения.

Второй способ изменения направления вращения конденсаторного пуска двигатель, чтобы поменять местами два рабочих провода обмотки. Однако этот метод используется редко.

Пуск конденсатора, асинхронные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 вольт и 230 вольт. Соединения для двигателя с конденсаторным пуском такие же, как и для асинхронных двигателей с расщепленной фазой.

ил. 11 Соединения для реверсивного конденсаторного пуска, индукционные запустить мотор.

КОНДЕНСАТОР ЗАПУСКА, КОНДЕНСАТОР РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Пуск конденсатора, двигатель с конденсатором аналогичен пуску конденсатора, асинхронный двигатель, за исключением того, что пусковая обмотка и конденсатор постоянно включен в цепь. У этого мотора очень хороший пуск крутящий момент. Коэффициент мощности при номинальной нагрузке составляет почти 100 процентов или единицу. из-за того, что в двигателе всегда используется конденсатор.

Существует несколько различных конструкций двигателей этого типа. Один тип конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель имеет две обмотки статора, которые на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Основная или рабочая обмотка подключена непосредственно через номинальное линейное напряжение. Конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой и эта комбинация последовательностей также связана по номинальному линейному напряжению. Центробежный переключатель не используется, потому что пусковая обмотка находится под напряжением в течение всего периода работы двигатель.

илл. 12 показаны внутренние соединения для запуска конденсатора, конденсатор запуска двигателя с использованием одного значения емкости.

ил. 12 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторного двигателя.

Чтобы изменить направление вращения этого двигателя, провода пускового обмотки надо поменять местами. Этот тип запуска конденсатора, запуск конденсатора двигатель тихий в работе и используется на масляных горелках, вентиляторах и небольших деревообрабатывающие и металлообрабатывающие станки.

Второй тип пуска конденсатора, двигатель с конденсатором имеет два конденсатора. Рис. 13 представляет собой схему внутренних соединений двигателя. В в момент запуска двигателя два конденсатора включены параллельно. Когда двигатель достигает 75 процентов от номинальной скорости, центробежный переключатель отключает конденсатор большей емкости. Затем двигатель работает с меньший конденсатор подключен только последовательно с пусковой обмоткой.

больной. 13 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель: МАЛЕНЬКИЙ КОНДЕНСАТОР, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ЗАПУСКА И РАБОТЫ; КОНДЕНСАТОР БОЛЬШОГО РАЗМЕРА ДЛЯ ЗАПУСК.

Этот тип двигателя имеет очень хороший пусковой момент, хорошую регулировку скорости и коэффициент мощности почти 100 процентов при номинальной нагрузке. Заявки на К этому типу двигателей относятся топки печей, холодильные агрегаты и компрессоры.

Третий тип конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель имеет автотрансформатор с одним конденсатором. Этот двигатель имеет высокий пусковой момент и высокий рабочий фактор силы. Рис. 14 представляет собой схему внутренних соединений для этот мотор. Когда двигатель запускается, центробежный переключатель подключается обмотку 2 в точку А на ответвленном автотрансформаторе. Так как конденсатор подключенный через максимальные витки трансформатора, он получает максимальное напряжение вывод при запуске. Таким образом, конденсатор подключен через значение приблизительно 500 вольт. В результате возникает большое значение опережающего тока в обмотке. 2, и создается сильный пусковой момент.

Когда скорость двигателя достигает примерно 75 процентов от номинальной, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку от точки А и снова включает эту обмотку к точке B на автотрансформаторе. Подается меньшее напряжение к конденсатору, но двигатель работает с обеими обмотками под напряжением. Таким образом, конденсатор поддерживает коэффициент мощности около единицы при номинальной нагрузке.

Пусковой момент этого двигателя очень хороший, а регулировка скорости является удовлетворительным. Приложения, требующие этих характеристик, включают большие холодильники и компрессоры.

ил. 14 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель с автотрансформатором

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НОРМЫ

Раздел 430-32(b) (1) Национального электротехнического кодекса гласит, что любой двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и находится в пределах поле зрения из места старта, считается защищенным от перегрузка устройством перегрузки по току, защищающим проводники ответвления схема. Это ответвленное устройство максимального тока не должно быть больше, чем указано в статье 430, часть D (цепь двигателя, короткое замыкание и замыкание на землю). Защита). Исключением является то, что любой такой двигатель можно использовать при напряжении 120 вольт. или менее на защищенной ответвленной цепи не более 20 ампер.

Расстояние более 50 футов считается вне поля зрения местонахождение стартера. Раздел 430-32(c) распространяется на двигатели мощностью от одной лошадиной силы до меньше, автоматически запускаются, которые находятся вне поля зрения с места расположения стартера или стационарно установлен.

Раздел 430-32(c) (1) гласит, что любой двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее который запускается автоматически, должен иметь отдельное устройство максимального тока который реагирует на ток двигателя. Эта единица перегрузки должна быть установлена отключаться при токе не более 125 процентов от номинального тока полной нагрузки двигатель для двигателей с маркировкой превышения температуры не более 40 градусов Цельсия или с эксплуатационным коэффициентом не менее 1,15, (1,15 и выше) и не более 115 процентов для всех остальных типов двигателей.

ОБЗОР

Однофазный асинхронный двигатель является одним из наиболее часто используемых бытовых и легких коммерческих двигателей. Каждое приложение будет диктовать правильный двигатель стиль для использования. Во всех двигателях используется концепция одной фазы или одной фазы. синусоида и смещение эффектов токов через катушки к создать движущееся магнитное поле. Расщепленная фаза и конденсаторный пуск двигатель использовать пусковой переключатель для отключения пусковых обмоток от линию, как только двигатель наберет рабочую скорость. Двигатели с двумя конденсаторами используют несколько конденсаторов или варианты конденсаторов с двумя номиналами для создания пусковой и рабочей цепей. Все те же правила NEC, которые применяются к трехфазным двигателей по-прежнему относятся к однофазным двигателям. Есть много исключений, которые применимы только к двигателям малой мощности.

ВИКТОРИНА

1. Перечислите основные части асинхронного двигателя с расщепленной фазой.

2. Что произойдет, если контакты центробежного выключателя не замыкаются при мотор останавливается?

3. Объясните, как изменяется направление вращения асинхронного двигателя с расщепленной фазой. перевернуто.

4. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В. вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В. вольт, и одна пусковая обмотка на 115 вольт. Нарисуйте схему этого двухфазного асинхронного двигателя, подключенного для работы на 230 вольт.

5. Нарисуйте принципиальную схему подключения двухфазного асинхронного двигателя. в вопросе 4 подключен для работы на 115 вольт.

6. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В. вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В. вольт. Кроме того, имеются две пусковые обмотки и каждая из этих обмоток рассчитан на 115 вольт. Нарисуйте принципиальную схему подключения этой расщепленной фазы асинхронный двигатель подключен для работы на 230 вольт.

7. В чем основная разница между асинхронным двигателем с расщепленной фазой и асинхронным двигателем с конденсаторным пуском?

8. Если центробежный выключатель не размыкается при разгоне двигателя с расщепленной фазой до его номинальной скорости, что произойдет с пусковой обмоткой?

9. Какое ограничение у конденсаторного пуска асинхронного двигателя?

10. Вставьте правильное слово или фразу, чтобы завершить каждое из следующих заявления.

а. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и который находится в пределах видимости от места запуска, считается защищенным ______

б. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее, запускаемый вручную, считается в пределах видимости от места старта, если расстояние не превышает _________

в. Конденсатор, используемый с конденсаторным пуском, используется асинхронный двигатель. только для улучшения ______

д. Конденсаторный пуск, асинхронный двигатель имеет лучший пусковой момент чем _________

Двигатель асинхронный однофазный

Левкин Дмитрий

• Двигатель асинхронный однофазный с пусковой (вспомогательной) обмоткой
  • Конструкция однофазного асинхронного двигателя
  • Принцип работы однофазного асинхронного двигателя
  • Пуск однофазного асинхронного двигателя
  • Подключение однофазного двигателя

• Асинхронный двигатель с экранированными полюсами
• Однофазный асинхронный двигатель с асимметричным статором

Двухфазный двигатель — однофазный асинхронный двигатель, имеющий вспомогательную (пусковую) обмотку на статоре, смещенную от основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Конструкция однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя, статор — неподвижная часть электродвигателя, с помощью которой создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного асинхронного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° друг относительно друга. Основная (рабочая) обмотка обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель на самом деле двухфазный, но так как после пуска работает только одна обмотка, то электродвигатель называется однофазным.

Ротор обычно представляет собой короткозамкнутую обмотку, называемую также «беличьей клеткой» из-за сходства. У которых медные или алюминиевые стержни закрыты кольцами на концах, а пространство между стержнями часто заполнено алюминиевым сплавом. Ротор однофазного двигателя также может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный асинхронный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет две обмотки, расположенные перпендикулярно друг другу

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, рассмотрим его только с одной включите основную и вспомогательную обмотки.

Анализ случая с двумя обмотками, имеющими один виток

Рассмотрим случай, когда ток во вспомогательной обмотке отсутствует. При включении основной обмотки статора переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, стационарное в пространстве, но изменяющееся от +Ф _макс до -Ф _макс .

Стоп

Пульсирующее магнитное поле

Если вы поместите короткозамкнутый ротор с начальным вращением в флуктуирующее магнитное поле, он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, разделим флуктуирующее магнитное поле на два одинаковых вращающихся поля, имеющих амплитуду, равную Ф _max /2 и вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой частотой:

,

• где n _f — скорость вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
• n _r — скорость вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
• ф ₁ — частота тока статора, Гц,
• p — количество пар полюсов,
• n ₁ — частота вращения магнитного потока, об/мин

Стоп

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай, когда ротор в пульсирующем магнитном потоке имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать крутящий момент, так как ротор проскальзывает относительно прямого и обратного магнитных потоков будут неодинаковы.

Предположим, что прямой магнитный поток Ф _f , вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф _r в противоположном направлении. Так как скорость вращения ротора n ₂ меньше скорости вращения магнитного потока n ₁ , то скольжение ротора относительно потока Ф _f составит:

,

• где с _f – проскальзывание ротора относительно прямого магнитного потока,
• n ₂ – частота вращения ротора, об/мин,
• s — скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающийся магнитный поток вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Ф _r вращается против вращения ротора, скорость вращения ротора n ₂ относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротор относительно Ф _r

,

• где s _r — проскальзывание ротора относительно обратного магнитного потока

Пуск

Останов

Вращающееся магнитное поле, пронизывающее ротор

Ток, индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции, прямой Ф _f и обратный Ф _{r 903 магнитные потоки создаваемые обмоткой статора наводят ЭДС в обмотке ротора, которые, соответственно, в короткозамкнутом роторе генерируют токи I 2f и I 2r . Частота тока в роторе пропорциональна скольжению, поэтому:}

,

• где f _2f — частота тока I _2f , индуцированного прямым магнитным потоком, Гц

,

• где f _2r – частота тока I _2r , индуцированного обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращении ротора электрический ток I _2r , индуцированный обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f _2r , значительно превышающую частоту f _2f тока ротора I _2f , индуцированного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f ₁ = 50 Гц при n ₁ = 1500 и n ₂ = 1440 об/мин,

относительное скольжение ротора к прямому магнитному потоку s _f = 0,04;
частота тока, индуцированного прямым магнитным потоком f _2f = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока а s _r = 1,96;
частота тока, индуцированного обратным магнитным потоком f _2r = 98 Гц

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I _2f с магнитным полем F _f

,

• где М _f — магнитный момент, создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
• с _M постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I _2r , взаимодействуя с магнитным полем Ф _r , создает тормозной момент M _r , направленный против вращения ротора, то есть противоположный моменту M _f :

,

• где М _r — магнитный момент, создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий крутящий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

,

Примечание: В связи с тем, что во вращающемся роторе прямое и обратное магнитное поле индуцируют ток разной частоты, крутящие моменты действующие на ротор в разных направлениях, не будут одинаковыми. Следовательно, ротор будет продолжать вращаться в флуктуирующем магнитном поле в том направлении, в котором он имел первоначальное вращение.

Тормозное действие обратного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при малых значениях скольжения s = s _f ​, момент создается в основном за счет момента M _ф . Тормозное действие крутящего момента реверсивного поля М _р незначительно. Это связано с тем, что частота f _2r значительно выше частоты f _2f , поэтому индуктивное сопротивление обмотки ротора а х _2r = x ₂ s _r к току I _2r намного больше его активного сопротивления. Поэтому ток I _2r , имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф _r , значительно ослабляя его.

,

• где r ₂ — сопротивление стержней ротора, Ом,
• x _2r — реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности мал, то станет понятно, почему М _р под нагрузкой двигателя не оказывает существенного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

При одной фазе ротор не может быть запущен.

Ротор, имеющий начальное вращение, будет продолжать вращаться в поле, создаваемом однофазным статором

Действие флуктуирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n ₂ = 0) скольжение s _f = s _r = 1 и M _f = M _r , поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя M _f = 0. Для создания пускового крутящего момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, равенство моментов М _f и М _r нарушается и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение M = M _f — M _r ≠ 0.

Пуск однофазного асинхронного двигателя.

Как создать начальную ротацию?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки В, смещенной в пространстве относительно основной (рабочей) обмотки А на угол 90 электрических градусов. Для того чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле, токи I _А и I _В в обмотках должны быть противофазны друг относительно друга. Для получения фазового сдвига между токами I _А и I _Б вспомогательная (пусковая) обмотка В подключается к фазосдвигающему элементу, представляющему собой сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) [1].

После разгона ротора двигателя до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковая обмотка В отключается. Вспомогательная обмотка отключается либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле выдержки времени, токового или дифференциального реле, либо вручную с помощью кнопки.

Таким образом, однофазный асинхронный двигатель при пуске работает как двухфазный, а после пуска — как однофазный.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением

Пусковое сопротивление асинхронного двигателя представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным сопротивлением.

Омический фазовый сдвиг, бифилярная пусковая обмотка

Различное сопротивление и индуктивность обмоток

Для пуска однофазного асинхронного двигателя можно использовать пусковой резистор, который включается последовательно с пусковой обмоткой. В этом случае удается добиться сдвига фаз 30° между токами основной и вспомогательной обмоток, что вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также фазовый сдвиг можно создать, используя пусковую обмотку с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Для этого пусковую обмотку делают с меньшим числом витков и с использованием более тонкого провода, чем в основной обмотке.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Емкостный фазовращатель с пусковым конденсатором

Для достижения максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого необходимо, чтобы токи в основной и вспомогательной обмотках были смещены относительно друг друга на 90°. Использование резистора или дросселя в качестве фазосдвигающего элемента не позволяет получить требуемый фазовый сдвиг. Только включение конденсатора определенной емкости позволяет получить фазовый сдвиг на 90°.

Среди фазосдвигающих элементов только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели, в цепи которых постоянно включен конденсатор, используют для работы две фазы и называются конденсаторными. Принцип работы этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами представляет собой двигатель с расщепленной фазой, в котором вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. Каждый полюс статора разделен осевой канавкой на две неравные секции. Меньший участок полюса имеет короткозамкнутый виток. ротор однофазного двигателя с расщепленными полюсами закорочен в виде короткозамкнутого ротора.

При включении однофазной обмотки статора в электрическую сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит через незатененный Ф’, а другая Ф» по заштрихованному участку полюса. Поток Ф» индуцирует ЭДС Е _к в короткозамкнутом витке, в результате чего ток I _к отстает от Е _к в фазе из-за индуктивности катушки. Текущий я _k создает магнитный поток Ф _k , направленный противоположно Ф», создающий результирующий поток в заштрихованном участке полюса Ф _s =Ф»+Ф _k . Таким образом, в двигателе потоки экранированных и незатененных участков полюса сдвинуты во времени на определенный угол.

Пространственные и временные углы сдвига между потоками Ф _с и Ф’ создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Ф _с ≠ Ф’.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя низкие. КПД значительно ниже, чем у асинхронных двигателей с конденсаторным пуском той же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутой катушке.

Статор такого однофазного двигателя выполнен с явно выраженными полюсами на несимметричном пластинчатом сердечнике. Ротор имеет короткозамкнутую обмотку.

Этот двигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком этого двигателя является низкий КПД.

Ссылки

• М.М.Кацман. Электрические машины и электропривод автоматических устройств: Учебник для электротехнических техникумов. — Москва: 1987.
.
• ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Понятия и определения.

Читайте также

Основные параметры электродвигателя

Общие параметры для всех электродвигателей

• Крутящий момент двигателя
• Мощность двигателя
• Эффективность преобразования энергии
• Номинальная скорость

• Момент инерции ротора
• Номинальное напряжение
• Электрическая постоянная времени

• Коллекторный двигатель постоянного тока

  Конструкция, типы, принцип работы и основные параметры коллекторного двигателя постоянного тока 11.