Трехфазный двигатель: Электродвигатели трехфазные асинхронные 380 В

Содержание

Трехфазный или однофазный двигатель что лучше

Электродвигатель является незаменимым элементом для работы как небольшого бытового прибора, так и промышленного оборудования. Установленные в оборудовании двигатели адаптированы к однофазной или трехфазной сети — в зависимости от напряжения в розетках. Насколько они разные?

Основное различие между указанными типами двигателей касается адаптации к конкретным системам. Однофазные двигатели подключаются к однофазной установке с напряжением 220 В, в то время как стандартное напряжение в трехфазной сети составляет 380 В. Более того, в случае однофазного двигателя мы имеем дело с одной обмоткой (вернее с двумя — основной, т.е. рабочей и пусковая), в то время как в трехфазном двигателе их целых три. Проще говоря, напряжения, характерные для одной и трех фаз, можно описать как 1×220 В и 3×380 В соответственно.

Разница в мощности двигателей: мощность однофазных двигателей обычно составляет от 0,1 кВт до 3 кВт, хотя на практике однофазные приводы мощностью более 2 кВт встречаются редко. Что касается трехфазных двигателей, то самые слабые из них имеют мощность около 3 кВт. Специфика работы обсуждаемых двигателей тесно связана с системами, которым они соответствуют. Для однофазной системы характерна стабильность, чего нельзя сказать о трехфазной системе. С другой стороны, трехфазная система, несомненно, эффективнее.

Распространенная проблема с трехфазным двигателем — обрыв фазы. Результат такой поломки может серьезно повредить двигатель. Эта проблема не возникает с однофазными установками, поскольку двигатель просто отключается при обрыве фазы. Из-за наличия только одной фазы ее потеря приводит к отсутствию напряжения. Однако следует учитывать, что современные трехфазные двигатели оборудованы очень эффективной защитой от обрыва фазы.

При сравнении однофазного  и трехфазного электродвигателей следует также упомянуть отсутствие пускового момента мотора. Поэтому такие двигатели оснащаются специальными пусковыми устройствами.

Итак.

Преимущества однофазных электродвигателей

  • простая конструкция
  • быстрота изготовления
  • относительно низкая цена
  • надежность
  • отсутствие затрат на ремонт при эксплуатации
  • небольшой вес, компактность
  • работа от сети 220 В без преобразователей

Недостатки однофазных электродвигателей

  • низкий коэффициент мощности (1-2 кВт).
  • высокие пусковые токи
  • низкий КПД, по сравнению с трехфазными
  • сложность регулировки скорости
  • ограничение скорости двигателя в зависимости от частот питающей сети.

Однофазные двигатели используются во всех видах бытовой техники и электроники, которые мы используем в своих домах. В домашних условиях мы обычно имеем дело с однофазной системой. С другой стороны, трехфазные двигатели необходимы там, где мощность важнее стабильности напряжения, поэтому они используются в основном в промышленности и мастерских.

 

Асинхронный трёхфазный двигатель

Рис.1 Внешний вид трёхфазного асинхронного двигателя

Содержание:

1. Применение трёхфазных двигателей в стиральных машинах
2. Общие сведения о трёхфазном токе и трёхфазном двигателе
3. Система управления трёхфазным двигателем (инвертор)
4. Неисправности и диагностика трёхфазных асинхронных двигателей
5. Преимущество и недостатки трёхфазных двигателей в стиральных машинах

1. Применение трёхфазных двигателей в стиральных машинах

Асинхронный трёхфазный электродвигатель был изобретён в 1889 году русским электротехником Доливо-Добровольским. Трёхфазные двигатели получили широкое применение в различной промышленной технике, в том числе и в промышленных стиральных машинах. С развитием современных технологий и электронных систем управления, подобные двигатели стали распространены и в бытовой технике. В бытовых стиральных машинах трёхфазные двигатели стали применяться примерно с 2005 года. Сегодня можно встретить такие двигатели только в некоторых моделях стиральных машин торговых марок: AEG, Electrolux, Ariston, Indesit, Whirpoll, Candy, Bosch, Siemens, Miele, Haier. Трёхфазные двигатели из-за низкого уровня шума, очень часто применяются в так называемых бесшумных стиральных машинах.

2. Общие сведения о трёхфазном токе и трёхфазном двигателе

Как известно из курса электротехники, в промышленности трёхфазный ток создаётся трёхфазным генератором, который имеет три обмотки сдвинутые относительно своей геометрической оси на угол 120°, поэтому на выходе каждой из обмоток генератора образуются переменные токи, фазы которых соответственно сдвинуты друг относительно друга также на 120°.

График трёхфазного тока представлен на (Рис.2).
Конструкция и принцип работы трёхфазного и однофазного асинхронных двигателей почти одинаковы. Разница лишь в обмотках статора. Трехфазные электродвигатели имеют на статоре трёхфазную обмотку, каждая секция обмоток которых сдвинута на 120°. Ротор (подвижная часть) трёхфазного двигателя имеет такую же конструкцию, что и однофазные асинхронные двигатели, т.е. состоит из короткозамкнутой обмотки в виде «беличьего колеса». Статор (неподвижная часть) состоит из сердечника в пазы которого уложены секции обмоток и подключены к контактной колодке двигателя.
В отличие от однофазного асинхронного конденсаторного двигателя, трёхфазный двигатель подключённый к трёхфазной сети, не нуждается в пусковом конденсаторе, поскольку сдвиг фаз токов необходимый для образования пускового момента и вращающегося кругового магнитного поля обусловлен самой системой питания.
Трёхфазные асинхронные двигатели могут работать так же от однофазной сети, но с потерей мощности примерно на 50% и естественно уже с применением пусковой схемы построенной на конденсаторах.

Рис.2 График трёхфазного тока


Рис.3 Соединение обмоток статора по схеме
«звезда» и «треугольник»

Существуют две классические схемы подключения трёхфазных двигателей — это соединение обмоток статора по схеме «звезда» и «треугольник» (Рис.3) В стиральных машинах применяются трёхфазные асинхронные двигатели обмотки статора которых соединены по схеме «треугольник», т.е.конец первой обмотки соединен с началом второй, конец второй с началом третьей, а конец третьей с началом первой, образуя замкнутый контур. При таком соединении в замкнутый контур нет никакой опасности, так как благодаря сдвигу по фазе между электродвижущими силами на 120° их геометрическая сумма равна нулю и, следовательно тока в контуре быть не может. Все обмотки в трёхфазном двигателе имеют одинаковое электрическое сопротивление, что обеспечивает равномерную нагрузку на каждую фазу.

Если не вдаваться в подробности основ теории электротехники, отметим главное — электродвигатели с обмотками, соединёнными звездой работают намного мягче, чем электродвигатели с соединением обмоток в треугольник, но нельзя не отметить, что при соединении обмоток звездой двигатель не способен выдать максимальную мощность. Если соединить обмотки треугольником, двигатель выдаст полную паспортную мощность (приблизительно в 1,5 раза выше, чем при соединении звездой), но значения пусковых токов будут высокими.

3. Система управления трёхфазным двигателем (инвертор)

Выше, мы провели очень краткий обобщающий обзор по трёхфазному току и трёхфазному асинхронному двигателю. На самом деле, в электротехнике этот материал занимает очень большой раздел, с описанием всех физических процессов трёхфазной системы.

Как же работает асинхронный трёхфазный двигатель в бытовой стиральной машине, которая подключена к однофазной сети с переменным напряжением 220 вольт?

Для того, чтобы трёхфазный двигатель максимально эффективно работал в однофазной сети, применяют относительно сложный электронный преобразователь, который называют — инвертор. Структурная схема инвертора представлена ниже на

(Рис.4).

Рис.4 Структурная схема инверторного преобразователя

Данный преобразователь имеет ярко выраженное звено постоянного тока. Переменное напряжение сети преобразуется при помощи диодного моста в постоянное, сглаживается индуктивностью (L) и ёмкостью (C), термистор (NTC) служит для защиты схемы от токовых перегрузок. Индуктивность и ёмкость в выпрямителе служат также фильтром, который защищает сеть от пульсаций при коммутации двигателя.

От переменной сети так же работает импульсный блок питания, который формирует пониженное постоянное напряжение различных значений для питания системы управления. С выхода выпрямителя постоянное напряжение поступает на силовую часть инвертора построенную на IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor — биполярный транзистор с изолированным затвором ). На структурной схеме IGBT позиционированы как Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6.

В корпус данных транзисторов интегрирован диод включённый между цепью эмиттера и коллектора, который защищает транзистор от излишних токовых перегрузок возникающих при коммутации обмоток электродвигателя.

В инверторе осуществляется преобрaзовaние постоянного нaпряжения в трехфaзное (или однофaзное) импульсное нaпряжение изменяемой aмплитуды и чaстоты. По сигнaлaм системы упрaвления, кaждaя обмоткa электрического двигaтеля подсоединяется через соответствующие силовые трaнзисторы инверторa к положительному и отрицaтельному полюсaм звенa постоянного токa. Сигналы управления поступают на затворы транзисторов с драйверов (микросхем управления) IR1, IR2, IR3.

Сигнал на драйверы приходит с цифрового сигнального процессора ( DSP-Digital signal processor ) системы управления. Такие процессоры специально разработаны для управления двигателями. Длительность подключения кaждой обмотки в пределaх периодa следовaния импульсов модулируется по синусоидaльному зaкону. Чем выше частота преключения транзисторов, тем выше скорость вращения ротора трёхфазного двигателя, поэтому этот метод управления двигателя называют частотным.

Реверсивное вращение двигателя осуществляется за счёт изменения порядка включения транзисторов инвертора.

Алгоритм системы управления двигателем заложен в цифровом сигнальном процессоре.

Тахогенератор (Т) (Рис.4) расположенный на валу двигателя является звеном обратной связи между двигателем и блоком управления, благодаря чему, поддерживается необходимая стабильная скорость вращения двигателя на различных этапах работы стиральной машины. По сигналу с тахогенератора определятся дисбаланс барабана на стадии отжима, а в некоторых моделях стиральных машин происходит даже примерное взвешивание белья, за счёт сравнения характера сигналов тахогенератора при пустом и заполненным бельём барабане.

Подобные критерии сигналов тахогенератора, записаны в программе процессора системы управления двигателем или в микросхеме памяти блока управления.

В качестве дополнения, ко всему описанному в этом пункте, представим внешний вид и расположение некоторых компонентов инверторных блоков управления для стиральных машин.

Существует три основных вида:

1.Единый блок управления (инвертор и управление остальными элементами стиральной машины совмещены в общий модуль) (Фото 1)

2.Отдельный блок для управления 3-х фазным двигателем (Фото 2)

3.Блок управления (инвертор) расположен на самом двигателе

Фото 1

. Единый блок управления стиральной машины Ariston

Фото 2. Отдельный блок для управления 3-х фазным двигателем

4.Диагностика трёхфазных асинхронных двигателей.

Рис.6 Схема соединения частей трёхфазного двигателя с контактной колодкой

Сразу хочется отметить, что трёхфазные асинхронные двигатели стиральных машин довольно надёжные. В практике ремонта стиральных машин, известно крайне мало случаев выхода из строя подобных двигателей.

Большая часть неисправностей связанная с некорректной работой двигателей, заключается в неисправности самой системы управления. При неисправности системы управления, двигатель может вращаться рывками или наблюдается нестабильная частота вращения ротора, а иногда он вовсе не вращается.

Блок управления трёхфазным двигателем может быть выполнен в виде отдельного модуля или совмещён с общим модулем управления стиральной машины.

На (рис.4) приведена лишь структурная схема инверторного преобразователя, на самом деле принципиальная схема инвертора намного сложнее и содержит в себе микропроцессорную систему, операционные усилители, оптические развязки и т.п.

Невозможно полноценно проверить работоспособность или напрямую включить трёхфазной двигатель стиральной машины без подключения к электронной схеме.

При помощи мультиметра представляется возможным проверить лишь целостность цепи обмоток статора двигателя, пробой обмоток на корпус, электрическое сопротивление катушки тахогенератора и тепловое защитное устройство.

5. Преимущество и недостатки трёхфазных двигателей в стиральных машинах

К преимуществу трёхфазных двигателей перед коллекторными и однофазными асинхронными двигателями можно отнести низкий уровень шума и высокий КПД двигателя, а также простоту конструкции и большой эксплуатационный ресурс. Благодаря импульсно-частотной электронной схеме управления достигается широкий диапазон и точность регулирования частоты вращения ротора двигателя. При сравнительно небольших габаритах обладает большой мощностью.

К недостаткам стоит отнести лишь сложную электронную систему управления двигателем.

Трехфазные асинхронные двигатели — Асинхронные двигатели общего назначения — Двигатели

DAYTON 3-фазный двигатель общего назначения, 1 1/2 л.с., типоразмер 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1750 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF88

312,85 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 2 л. с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1745 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF71

$302,89

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 1 1/2 л.с., рама 56H, напряжение 230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 00158OT3E56-S

$328,27

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 20 л.с., рама 256T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1765 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 02018ET3E256T-W22

1 663,96 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 3/4 л.с., типоразмер 56, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1725 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 31TT14

442,40 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л. с., рама 56H, напряжение 230/460 В переменного тока, 1755 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 48ZJ84

$354,69

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л.с., рама 182T, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 3450 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3212T

$807,84

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 15 л.с., рама 254TC, напряжение 230/460 В переменного тока, 3530 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 01536ET3E254TC-W22

1 454,51 долл. США

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1765 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 48ZK02

$274,26

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 3 л. с., рама 182/4T, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1765 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF28

459,36 $

БАЛДОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., рама 143T, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3546T

$666,91

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 10 л.с., рама 215TC, напряжение 230/460 В переменного тока, 1800 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 01018ET3E215TC-W22

1001,70 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 2 л.с., рама 56HC, напряжение 230/460 В переменного тока, 3480 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF90

275,66 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л. с., рама 182/4T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1750 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF05

499,35 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 3/4 л.с., типоразмер 56, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1750 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 2N866

$283,26

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., типоразмер 56, напряжение 230/460 В переменного тока, 1725 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 31TT12

480,32 $

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 3 л.с., рама 182TC, напряжение 230/460 В переменного тока, 1800 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 00318ET3E182TC-W22

$554,40

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 15 л. с., рама 254/6T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1800 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 01518ET3E254T-W22

1 479,72 $

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 2 л.с., рама 143-5T/56 Гц, напряжение 230/460 В переменного тока, 1745 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 2NKY2

435,50 $

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК 3-фазный двигатель общего назначения, 7 1/2 л.с., рама 213T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1770 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3710T

1 276,16 $

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., рама 143T, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3581T

1064,39 $

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л. с., рама 182/4T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 00518OT3E184T-S

$560,51

МАРАФОН МОТОРС 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л.с., рама 184T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1765 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 184TTDBD6026

$547,59

БАЛДОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 3-фазный двигатель общего назначения, 7 1/2 л.с., рама 213T, напряжение 230/460 В переменного тока, 1770 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3311T

1 294,51 $

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л.с., рама 184T, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1750 об/мин с паспортной таблички

Производитель # EM3218T

$871,13

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1/2 л. с., типоразмер 56, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1745 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 2N865

$268,88

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1765 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 00118ET3E56C-S

$308,00

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 3/4 л.с., рама 56C, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1755 об/мин с паспортной таблички

№ производителя .7518ES3E56C-S

$259,53

Доступно 2 л.с.

БАЛДОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 3-фазный двигатель общего назначения, 1 л.с., рама 56C, напряжение 208–230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

Производитель # VEM3546

$667,91

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1/2 л. с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1760 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF58

$204,74

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 1 1/2 л.с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 3470 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF86

$221,53

ВЕГ 3-фазный двигатель общего назначения, 5 л.с., рама 184T, напряжение 230/460 В переменного тока, 3600 об/мин с паспортной таблички

№ производителя 00536ET3E184T-W22

$659,99

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК 3-фазный двигатель общего назначения, 10 л.с., рама 215TC, напряжение 230/460 В переменного тока, 1770 об/мин с паспортной таблички

Производитель # CEM3714T

$1 606,78

БАЛДОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ Двигатель общего назначения с конденсаторным пуском/работой, 3/4 л. с., типоразмер 56, напряжение 115/230 В переменного тока

Производитель # L3507

$647,76

ДЕЙТОН 3-фазный двигатель общего назначения, 3/4 л.с., рама 56C, напряжение 230/460 В переменного тока, 1755 об/мин с паспортной таблички

Производитель № 36VF60

$241,43

БАЛДОР ЭЛЕКТРИК Двигатель общего назначения с конденсаторным пуском, 3/4 л.с., корпус 56, напряжение 115/230 В переменного тока, 3450 об/мин с паспортной таблички

Производитель # L3506

$489,23

О трехфазных двигателях переменного тока

Трехфазные электродвигатели переменного тока обычно обеспечивают более высокий КПД, большую экономичность и большую эксплуатационную гибкость, чем однофазные двигатели. Трехфазные двигатели используются в ситуациях, требующих малой мощности/пуска по требованию, контролируемого ускорения, регулируемой рабочей скорости, регулируемого пускового тока и регулируемого предела крутящего момента. Как правило, они служат для различных целей и используются на заводах, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, фермерами и производителями, и это лишь некоторые из них. Наши предложения различаются по мощности, напряжению, частоте вращения, конструкции рамы и корпуса двигателя. Кроме того, обязательно ознакомьтесь с нашей полной линейкой двигателей переменного тока общего назначения, трехфазных двигателей, двигателей постоянного тока, двигателей для сельскохозяйственных работ и расходных материалов для двигателей.

Часто задаваемые вопросы

Трехфазные двигатели переменного тока каких марок продает Zoro?

У нас представлены изделия многих ведущих брендов и производителей, включая DAYTON, WEG, BALDOR ELECTRIC и многих других.

Какие конструкции двигателей для трехфазных двигателей переменного тока доступны?

В Zoro мы предлагаем широкий ассортимент, включая некоторые из наиболее распространенных вариантов конструкции двигателя, такие как 3-фазный, конденсаторный пуск и конденсаторный пуск, работа.

Какие популярные опции доступны для трехфазных двигателей переменного тока?

В нашей коллекции 3-фазных двигателей переменного тока двигатели общего назначения, двигатели IEEE 841 и метрические двигатели являются одними из самых популярных товаров, которые мы продаем.

Какие характеристики наиболее характерны для трехфазных двигателей переменного тока?

Некоторыми общими характеристиками трехфазных двигателей переменного тока являются конструкция двигателя, фаза и мощность.

Трехфазный двигатель в закрытом корпусе — Baldor.com

Трехфазный двигатель в закрытом корпусе — Baldor.com

Английский

Английский
французский (Канада)
Посмотреть в онлайн-каталоге

Обширная линейка трехфазных двигателей общего назначения Baldor-Reliance доступна в полностью закрытом корпусе из чугуна и промышленной стали для тяжелых условий эксплуатации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *