Схема подключения асинхронного двигателя 220в: подключение на 220 вольт, советы и рекомендации

подключение на 220 вольт, советы и рекомендации

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 2.9k. Опубликовано 08.06.2016

Бытовых ситуаций много, особенно у тех, кто проживает в своем собственном частном доме. К примеру, необходимо установить в гараже точильный станок с асинхронным электродвигателем, который работает от трехфазной сети переменного тока. А на участок проведена лишь однофазная сеть на 220 В. Что делать? В принципе, это не проблема, потому что любой трехфазный электрический движок можно подключить и к однофазной сети, главное знать, как это сделать. Итак, наша задача в этой статье разобраться в позиции – асинхронный двигатель подключение на 220 вольт.

Существуют две классические схемы такого подключения, в которых присутствуют конденсаторы. То есть, сам электродвигатель становится не асинхронным, а конденсаторным. Вот эти схемы:

На схемах хорошо видно, что в них установлены конденсаторы: рабочий и пусковой, которые в свою очередь называются фазосдвигающими. А так как в данной схеме эти элементы являются основными, то самый важный момент – это правильно подобрать конденсатор по емкости, которая бы соответствовала мощности мотора.

Выбираем конденсаторы

Существует формула, по которой емкость можно рассчитать. Правда, для схемы звезда и треугольника она отличается коэффициентом. Для схемы звезда формула вот такая:

С=2800*I/U, где I – это ток, который можно замерить в питающем проводе клещами, U – это напряжение однофазной сети – 220 В.

Формула для треугольника:

С=4800*I/U.

Здесь загвоздка может быть только в определение силы тока, просто клещей может не оказаться под рукой, поэтому предлагаем упрощенный вариант формулы:

С=66*Р, где Р – это мощность электродвигателя, которая наносится на шильдик мотора или в его паспорте. По сути, получается так, что емкость рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на 0,1 кВт мощности двигателя. Обычно электрики берут именно это соотношение, когда перед ними ставиться вопрос, как подключить асинхронный двигатель с 380 на 220 В. И еще один момент – конденсатор контролирует силу тока, поэтому так важно правильно подобрать его емкость. И самое главное в подключении двигателя добиться того, чтобы значение тока при эксплуатации электродвигателя не поднималось выше номинальной величины.

Что касается пускового конденсатора, то его обязательно устанавливают в схему, если при пуске мотора действует хотя бы минимальная нагрузка. Включается он обычно буквально на пару секунд, пока ротор не наберет свои обороты. После чего он просто отключается. Если по каким-то причинам пусковой конденсатор не отключится, то произойдет перекос фаз, и двигатель перегреется.

Внимание! Так как в процессе пуска, тем более под нагрузкой, величина тока сильно возрастает, то и емкость пускового конденсатора должна быть раза в три больше конденсатора рабочего.

Есть еще один показатель, на который необходимо обратить внимание при выборе. Это напряжение. Правило здесь одно: напряжение конденсатора должно быть больше напряжения в однофазной сети на 1,5.

Тип конденсаторов

Специалисты рекомендуют в качестве пускового и рабочего конденсаторов использовать одинаковые модели. Самый простой вариант – это бумажные конструкции в герметичном металлическом корпусе. Правда, есть у них один существенный недостаток – большие габаритные размеры. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как подключить небольшой мощности двигатель 380 на 220 вольт, то количество таких конденсаторов будет приличным, и вся конструкция будет смотреться не очень.

Можно использовать для этих целей электролитические приборы, но их схема подключения отличается от предыдущей, потому что в нее придется установить резисторы и диоды. К тому же эти конденсаторы при пробое взрываются. Есть более современные виды – это полипропиленовые модели металлизированного типа. Себя они зарекомендовали хорошо, претензий к ним сейчас у специалистов нет.

Полезные советы

• Обращаем ваше внимание на тот факт, что при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети можно говорить и снижении мощности электрического агрегата. В общем, его фактический показатель не будет превышать номинальный 70-80%. При этом скорость вращения ротора не уменьшится.
• Если используемый движок имеет схему переключения 380/220, это обязательно указывается на шильдике, то в однофазную сеть его надо подключать только треугольником.
• В том случае, если на шильдике указаны схема подключения звездой и только трехфазное подключение на 380 вольт, то вам придется вскрыть клеммную коробку и добраться до соединения концов обмоток двигателя. Потому что внутри агрегата уже установлена схема звезда, ее-то и придется разобрать и вывести наружу шесть концов обмотки статора.

Установка реверса

Иногда возникает необходимость провести подключение так, чтобы трехфазный двигатель, подсоединенный к однофазной сети, вращался то в одну, то в другую стороны. Для этого необходимо установить в схему любой управляющий прибор. Это может быть тумблер, кнопка или ключи управление. Но здесь есть два основных требования:

1. Обращайте внимание на силу тока, которую этот управляющий прибор может выдержать. Чтобы он был больше нагрузки, создаваемой электродвигателем.
2. В конструкции управляющего прибора должно быть две пары контактов: нормально замкнутые и нормально разомкнутые.

Вот схема, по которой подключается этот элемент в питание электродвигателя:

Здесь видно, что реверс осуществляется подачей электроэнергии на разные полюса конденсаторов.

Заключение по теме

Схема трехфазного асинхронного двигателя с подключением к 220 вольт – дело реальное. Проблем с ним быть не должно. Здесь главное, и это было показано в статье, правильно подобрать конденсаторы (рабочие и пусковые) и правильно выбрать схему подключения. Особое внимание придется уделить правилам соединения, где в основе будет лежать сам двигатель, а, точнее, его возможности.

Однофазные электродвигатели 220в: особенности подключения

В наше время трудно найти человека, который бы не знал что такое однофазный электродвигатель. Однофазные электродвигатели 220 в выпускаются серийно уже довольно много лет. Они востребованы в сельском хозяйстве, быту человека, на производстве, в частных и государственных мастерских. Однофазные двигатели 220 В пользуются высокой популярностью.

Общие понятия

Асинхронный двигатель 220 вольт, однофазный, требует питания переменным электрическим током, сеть для подключения такого агрегата должна быть однофазной. Однофазные двигатели 220 в работают при напряжении в сети 220 вольт, частоте 50 герц. Эти электрические величины поддерживаются во всех бытовых электрических сетях, в домах, квартирах, дачах, коттеджах, по всей территории России, а в США напряжение в бытовой электрической сети составляет 110 вольт. На производстве же в нашей стране сетевое напряжение имеется однофазное, трёхфазное, и другие виды электрических сетей.

Применение однофазных моторов

Такой тип моторов применяют для работы устройств с малой мощностью.

1. Бытовая техника.
2. Вентиляторы небольшого размера.
3. Электронасосы.
4. Станки, предназначенные для обработки сырья.

Заводы производят электродвигатели однофазные 220 В малой мощности различных моделей, с разным числом оборотов и мощностью. Стоит отметить, что однофазные моторы уступают трёхфазным в нескольких параметрах.

1. Эти моторы имеют меньшие значения КПД.
2. Пускового момента.
3. Мощности.
4. Способность выдерживать перегрузку у трёхфазных электромоторов выше, чем у однофазных.

Эти параметры меньше при условии, когда трёхфазные моторы имеют такой же размер.

Устройство электродвигателя

Однофазные двигатели 220 В имеют две фазы, но основная работа выполняется одной, и такие моторы стали называть однофазными. В состав мотора входят следующие детали.

1. Статор, или неподвижная часть мотора.
2. Ротор, или подвижная (вращающаяся) часть мотора.

Однофазный электромотор можно охарактеризовать как асинхронный электрический мотор, в котором имеется рабочая обмотка на его неподвижной части, она подключается к сети переменного однофазного тока.

Пусковая катушка

Для того чтобы однофазный мотор мог самостоятельно запускаться и начинать вращение, на них устанавливается ещё одна катушка. Она разработана для запуска двигателя. Пусковая катушка устанавливается по отношению к рабочей со смещением на 90 градусов. Для того чтобы получить сдвиг токов, следует установить в цепь звено, которое будет сдвигать фазы. В качестве фазосдвигающего звена могут выступать несколько средств.

1. Активный резистор.
2. Конденсатор.
3. Катушка индуктивности.

Ротор и статор мотора металлические. Для того чтобы изготовить ротор или статор, нужна специальная электротехническая сталь марки 2212.

Двух и трёхфазные моторы

Существует возможность 2 или 3-фазный мотор подключить к однофазному источнику питания. Иногда по ошибке такие моторы называют однофазными. Это заблуждение, правильно будет называть это «двух (или трёх) фазный электромотор, подключённый в однофазную сеть питания переменного тока». Просто подключить двух или трёхфазный мотор в однофазную сеть не получится. Нужна схема согласования.

Таких схем есть несколько, согласование можно реализовать при помощи конденсаторов. После подключения к мотору конденсаторов согласно схеме, мотор будет работать, причём все фазы мотора будут работать, они всё время будут находиться под напряжением и выполнять работу по вращению ротора.

Принцип действия

Переменный электроток создаёт магнитное поле в статоре, которое имеет два поля, они одинаковы по амплитуде, частоте, но разнонаправленны. Эти поля воздействуют на неподвижный ротор, и, вследствие того, что поля разнонаправленны, ротор начинает вращение. При отсутствии в моторе пускового механизма, то ротор будет стоять на месте. Ротор, начав вращение в одну сторону, будет вращаться далее в этом же направлении.

Запуск мотора

Посредством магнитного поля производится запуск мотора, магнитное поле, воздействуя на ротор, принуждает его вращаться. Создают магнитное поле главная и дополнительная катушки, пусковая имеет меньший размер, подключается она к дополнительной через конденсатор, катушку индуктивности или активный резистор.

Если мотор низкой мощности, пусковая фаза замкнута. Чтобы запустить такой двигатель, подключать электричество к пусковой катушке можно лишь временно, не более чем на три секунды. Для этого существует пусковая кнопка. Кнопка вставлена в пусковое устройство.

Когда происходит нажатие пусковой кнопки, происходит подача электроэнергии на рабочую и на пусковую катушку одновременно, двигатель в эти первые секунды запуска работает как двухфазный, но через три секунды ротор уже набрал обороты, мотор запустился, и кнопка отпускается. Прекращается подача электроэнергии на пусковую катушку, но подача электричества на рабочую обмотку не прекращается, так устроено пусковое устройство, затем устройство работает уже как однофазное.

Важно помнить, что не следует долго держать пусковую кнопку, так как пусковая катушка может перегреться и выйти со строя, она рассчитана на работу несколько секунд. Для обеспечения безопасности в корпусе однофазного силового агрегата может быть встроено тепловое реле, центробежный выключатель. Центробежный выключатель устроен таким образом, что когда ротор набрал обороты, центробежный выключатель выключается сам, без вмешательства человека. Пусковой ток однофазного двигателя выше рабочего, после запуска ток снижается до уровня рабочего. Схему подключения однофазного двигателя смотрите здесь.

Тепловое реле

Тепловое реле действует следующим образом: при нагревании обмоток до установленного на реле предела, реле производит прекращение подачи электроэнергии на обе фазы, таким образом, исключается выход из строя при перегрузке или другой причине, это не даст возникнуть пожару.

Достоинства

К положительным качествам такого мотора можно отнести простоту его устройства, ротор в этой конструкции короткозамкнутый, обмотка статора не представляет собой большой сложности.

Недостатки

Кроме достоинств, в этом моторе имеются и некоторые недостатки.

1. Невысокий пусковой момент мотора.
2. Низкий КПД электродвигателя.
3. Электродвигатель не способен генерировать магнитное поле, которое выполняет вращение.

По этой причине такой двигатель сам не может начать вращение. Дело в том что для того, чтобы мотор начал вращение, он должен иметь не менее двух обмоток, а следовательно, и двух фаз, но мотор имеет одну фазу изначально, таково его устройство. Кроме наличия двух фаз, требуется чтобы одна обмотка была смещена по отношению к другой на определённый угол.

Подключение двигателя

Подключать двигатель нужно в однофазную сеть переменного напряжения 220 вольт, частотой 50 герц. Эти номиналы электроэнергии имеются во всех жилых помещениях нашей страны, и вследствие этого однофазные моторы имеют огромную популярность. Они установлены во всей бытовой технике, такой как.

1. Холодильник.
2. Пылесос.
3. Соковыжималка.
4. Триммер.
5. Кусторез электрический.
6. Швейная машинка.
7. Электродрель.
8. Миксер кухонный.
9. Вентилятор.
10. Насос водяной.

Разновидности подключения

1. Подключение с пусковой катушкой.
2. Подключение с рабочим конденсатором.

Электродвигатели однофазные 220 В малой мощности с пусковой катушкой имеют включённый в цепь конденсатор во время старта. После разгона ротора катушка отключается. Если мотор сделан с рабочим конденсатором, цепь пуска не размыкается, идёт постоянная работа пусковой обмотки через конденсатор.

Существует возможность использовать один электромотор для разных целей. Один и тот же мотор можно снять с одной техники и установить на другую. Включать однофазный двигатель можно тремя схемами.

1. Происходит временное включение электричества на пусковую обмотку через конденсатор.
2. Происходит кратковременная подача напряжения на пусковое устройство через резистор, без конденсатора.
3. Электричество подаётся через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

При использовании в цепи пуска резистора, обмотка будет иметь активное сопротивление выше. Произойдёт сдвиг фаз, достаточный для начала вращения. Можно использовать пусковую обмотку, в которой большее сопротивление и меньшая индуктивность. Чтобы обмотка соответствовала своим параметрам, она должна иметь меньше витков, тоньше провод.

Конденсаторный пуск представляет собой подключение конденсатора к пусковой обмотке и временную подачу электроэнергии. Чтобы достичь максимального значения момента пуска, нужно круговое магнитное поле, оно должно выполнить вращение. Для этого нужно расположение обмоток под углом 90 градусов. Такого сдвига резистором добиться невозможно. Если ёмкость конденсатора рассчитать правильно, то удастся сдвинуть обмотки под угол 90 градусов.

Вычисление принадлежности проводов

Чтобы вычислить провода, подключающие пусковую обмотку и рабочую, нужно иметь прибор, измеряющий омы или тестер. Нужно замерять сопротивления обмоток. Сопротивление рабочей обмотки должно быть меньше, чем пусковой. Например, если замеры показали у одной обмотки 12 Ом, а у другой 30 Ом, то первая из них рабочая, а вторая пусковая. Рабочая обмотка будет иметь большее сечение чем пусковая.

Подборка ёмкости конденсатора

Чтобы подобрать ёмкость конденсатора, нужно знать, какой ток потребляет электромотор. Если он потребляет ток 1,4 ампера, то нужен конденсатор, ёмкость которого составляет 6 микрофарад.

Проверка работоспособности

Начать проверку следует с визуального осмотра.

1. Если у агрегата была отломана опора, то вследствие этого он тоже мог работать плохо.
2. В случае если потемнел корпус посередине, это говорит о том что он чрезмерно перегревался.
3. Возможно, что в разрез корпуса попали разные посторонние вещи, это будет замедлять его и способствовать перегреву.
4. Если подшипники загрязнены, будет происходить перегревание.
5. Износ подшипников будет причиной перегревания.
6. Если к пусковой обмотке 220v подключён конденсатор завышенной ёмкости, то он будет перегреваться. При подозрении на конденсатор нужно отключить его от пусковой обмотки, включить двигатель в сеть, вручную прокрутить вал, произойдёт запуск и начнётся вращение. Нужно дать мотору поработать около пятнадцати минут, затем проверить, не нагрелся ли он. Если мотор не нагрелся, то причина была в повышенной ёмкости конденсатора. Нужно установить конденсатор меньшей ёмкости.

Электродвигатели однофазные 220 в малой мощности выпускаются совершенно разных моделей и для разных целей, и, прежде чем купить изделие, нужно чётко понимать, какова нужна мощность, тип крепления, количество оборотов в минуту, и прочие характеристики.

Как подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть своими руками

Теоретический материал, изложенный в первой части темы, посвященной однофазному подключению трехфазного электродвигателя, предназначен для того, чтобы домашний мастер мог осознанно перевести промышленные устройства сети 380 вольт на бытовую электрическую проводку 220.

Рекомендуем внимательно ознакомиться с этой статьей здесь.

Благодаря ей вы не просто механически повторите наши рекомендации, а будете выполнять их осознанно.

Содержание статьи

Оптимальные схемы для подключений трехфазного двигателя к бытовой однофазной сети

Среди многочисленных способов подключения электродвигателя на практике широкое распространение получило всего два, именуемые коротко:

1. звездой;
2. треугольником.

Название дано по методу соединения обмоток в электрической схеме внутри статора. Оба способы отличаются тем, что у них на каждую фазу двигателя прикладывается напряжение разной величины.

В схеме звезды линейное напряжение подводится сразу на две обмотки, соединенные последовательно. Их электрическое сопротивление складывается, осуществляет бо́льшее противодействие проходящему току.

У треугольника линейное напряжение подается на каждую обмотку индивидуально и поэтому ему оказывается меньшее сопротивление. Токи создаются выше по амплитуде.

Обращаем внимание на два этих отличия и делаем практические выводы для их использования:

1. схема звезды обладает пониженными токами в обмотках, позволяет эксплуатировать электродвигатель длительно с минимальными нагрузками, обеспечивать небольшие крутящие моменты на валу;
2. более высокие токи, создаваемые схемой треугольника, обеспечивают лучшую выходную мощность, позволяют использовать двигатель в экстремальных нагрузках, поэтому ему требуется надежное охлаждение для длительной работы.

Два этих отличия подробно объяснены на картинке. Внимательно посмотрите на нее. Красными стрелками для наглядности специально помечены приходящие напряжения с линии (линейные) и приложенные к обмоткам (фазные). У схемы треугольника они совпадают, а для звезды — снижены за счет подключения двух обмоток через нейтраль.

Эти способы следует проанализировать применительно к условиям работы вашего будущего механизма на этапе проектирования, до начала его создания. Иначе двигатель схемы звезды может не справляться с подключенными нагрузками и будет останавливаться, а у треугольника — перегреваться и в итоге сгорит. Нагрузку по току двигателя можно предусмотреть выбором схемы подключения.

Как узнать схему подключения обмоток статора у асинхронного двигателя

На каждом заводе принято на корпусе электротехнического оборудования помещать информационные таблички. Пример ее исполнения для трехфазного электродвигателя показан на фотографии.

Домашнему мастеру можно обращать внимание не на всю информацию, а только на:

1. мощность потребления: по ее величине судят о работоспособности подключаемого привода;
2. схему соединения обмоток — вопрос только что разобран;
3. число оборотов, которое может потребовать подключения редуктора;
4. токи в фазах — под них созданы обмотки;
5. класс защиты от воздействий внешней среды — определяет условия эксплуатации, включая защиту от атмосферной влаги.

Сведениям завода обычно можно доверять, но они создавались для нового двигателя, поставляемого в продажу. Эта схема за все время эксплуатации может подвергаться реконструкции несколько раз, потеряв свой первозданный вид. Старый двигатель при неправильном хранении может потерять работоспособность.

Следует выполнить электрические измерения его схемы и проверить состояние изоляции.

Как определить схемы подключения обмоток статора

Для проведения электрических замеров необходимо иметь доступ к каждому окончанию всех трех обмоток. Обычно шесть их выводов подключены на свои болты внутри клеммной коробки.

Но, среди способов заводского монтажа встречается такой, когда специальные асинхронные модели изготовлены по схеме звезды так, что нейтральная точка собрана концами обмоток внутри корпуса, а на вводную коробку заведена одной жилой ее сборка. Этот неудачный для нас вариант потребует раскручивания на корпусе шпилек крепления крышек для снятия последних. Затем надо подобраться к месту соединения обмоток и разъединить их концы.

Электрическая проверка концов обмоток статора

Для работы нам потребуется омметр. Можно воспользоваться тестером в этом режиме или даже простой батарейкой с лампочкой. Любым из этих приборов необходимо проверить цепь каждой обмотки. Этот вопрос более подробно изложен отдельной статьей.

После нахождения обоих концов для одной обмотки их необходимо пометить собственной маркировкой для проведения последующих проверок и подключения.

Замеры полярности у обмоток статора

Поскольку обмотки навиты строго определённым образом, то нам необходимо точно найти у них начала и окончания. Для этого существует два простых электрических метода:

1. кратковременная подача постоянного тока в одну обмотку для создания импульса;
2. использование источника переменной ЭДС.

В обоих случаях работает принцип электромагнитной индукции. Ведь обмотки собраны внутри магнитопровода, хорошо обеспечивающего трансформацию электроэнергии.

Проверка импульсом от батарейки

Работа выполняется сразу на двух обмотках. Картинка показывает этот процесс для трех — так меньше рисовать.

Процесс состоит из двух этапов. Вначале определяются однополярные обмотки, а затем проводится контрольная проверка, позволяющая исключить возможную ошибку у выполненных измерений.

Для поиска однополярных зажимов на любую свободную обмотку подключается вольтметр постоянного тока, переключенный на предел чувствительной шкалы. По нему будем осуществлять проверку напряжения, появляющегося за счет трансформации импульса.

Минусовой вывод батарейки жестко соединяют с произвольным концом второй обмотки, а плюсом кратковременно дотрагиваются до ее второго окончания. Этот момент на картинке показан контактом кнопки Кн.

Наблюдают поведение стрелки вольтметра, реагирующей на подачу импульса в своей цепи. Она может двигаться к плюсу или минусу. Совпадение полярностей обеих обмоток будет показано положительным отклонением, а отличие — отрицательным.

При снятии импульса стрелка пойдет в обратную сторону. На это тоже обращают внимание. Затем маркируют концы.

После этого замер выполняют на третьей обмотке, а контрольную проверку осуществляют переключением батарейки на другую цепочку.

Проверка понижающим трансформатором

Источник ЭДС переменного тока на 24 вольта рекомендуется использовать в целях обеспечения электрической безопасности. Пренебрегать этим требованием не рекомендуется.

Вначале берут две произвольные обмотки, например, №2 и №3. Попарно соединяют вместе их вывода и к этим местам подключают вольтметр, но уже переменного тока. В оставшуюся обмотку №1 подают напряжение от понижающего трансформатора и наблюдают появление показаний от него на вольтметре.

Если вектора направлены одинаково, то они не будут влиять друг на друга и вольтметр покажет их общую величину — 24 вольта. Когда же полярность перепутана, то на вольтметре встречные вектора сложатся, дадут в сумме число 0, которое отобразится на шкале показанием стрелки. Сразу после замера тоже следует маркировать концы.

Затем необходимо проверить полярность для оставшейся пары и выполнить контрольный замер.

Такими простыми электрическими опытами можно надёжно определить принадлежность концов к обмоткам и их полярность. Это поможет их правильно собрать для схемы конденсаторного запуска.

Проверка сопротивления изоляции обмоток статора

Если двигатель при хранении находился в неотапливаемом помещении, то он контактировал с влажным воздухом, отсырел. Его изоляция нарушилась, способна создавать токи утечек. Поэтому ее качество надо оценивать электрическими измерениями.

Тестер в режиме омметра не всегда способен выявить такое нарушение. Он покажет только явный брак: слишком маленькая мощность его источника тока не обеспечивает точный результат замера. Для проверки состояния изоляции необходимо пользоваться мегаомметром — специальным прибором с мощным источником питания, обеспечивающим приложение к измерительной цепи повышенного напряжения 500 или 1000 вольт.

Оценка состояния изоляции должна проводиться до подачи рабочего напряжения на обмотки. Если выявлены токи утечек, то можно попытаться просушить двигатель в теплой, хорошо проветриваемой среде. Часто этот прием позволяет восстановить работоспособность электрической схемы, собранной внутри сердечника статора.

Запуск асинхронного двигателя по схеме звезды

Для этого способа концы всех обмоток К1, К2, К3 соединяются в точке нейтрали и изолируются, а на их начала подается линейное напряжение.

К одному началу жестко подключается рабочий ноль сети, а к двум другим — потенциал фазы следующим способом:

• первая любая обмотка соединяется жестко;
• вторая врезается через конденсаторную сборку.

Для стационарного подключения асинхронного двигателя необходимо предварительно определить фазу и рабочий ноль питающей сети.

Как подобрать конденсаторы

В схеме запуска электродвигателя используется две цепочки для подключения обмотки через конденсаторные сборки:

• рабочая — подключенная во всех режимах;
• пусковая — используемая только для интенсивной раскрутки ротора.

В момент запуска параллельно работают обе эти схемы, а при выводе на рабочий режим цепочка пуска отключается.

Емкость рабочих конденсаторов должна соответствовать потребляемой мощности электрического двигателя. Для ее вычисления используют эмпирическую формулу:

C раб=2800∙I/U.

Входящие в нее величины номинального тока I и напряжения U как раз и вводят корректировку по электрической мощности двигателя.

Емкость пусковых конденсаторов обычно в 2÷3 крата превышает рабочую.

Правильность подбора конденсаторов влияет на образование токов в обмотках. Их необходимо проверять после запуска двигателя под нагрузкой. Для этого замеряют токи в каждой обмотке и сравнивают их по величине и углу. Хорошая эксплуатация осуществляется при минимально возможном перекосе. В противном случае двигатель работает нестабильно, а какая-то обмотка или две станут перегреваться.

Рекомендуемые выключатели

В пусковой схеме показан выключатель SA, который вводит в работу на короткое время запуска пусковой конденсатор. Существует много конструкций кнопок, позволяющих выполнять эту операцию.

Однако, хочется обратить внимание на специальное устройство, выпускаемое в советские времена промышленностью для стиральных машин с активатором — центрифугой.

В его закрытом корпусе спрятан механизм в составе:

• двух контактов, работающих на замыкание от нажатия на верхнюю кнопку «Пуск»;
• одного контакта, размыкающего всю цепь от кнопки «Стоп».

При нажатии на кнопку Пуск подается фаза схемы на двигатель через рабочие конденсаторы одной цепочкой и пусковые — другой. Когда же кнопку отпускают, то один контакт разрывается. Его подключают к пусковым конденсаторам.

Запуск асинхронного двигателя по схеме треугольник

Больших отличий этого способа от предыдущего практически нет. Пусковая и рабочая цепочки работают по тем же алгоритмам.

В этой схеме приходится учитывать повышенные токи, протекающие в обмотках и иные методы подбора для них конденсаторов.

Их расчет выполняется по похожей на предыдущую, но другой формуле:

C раб=4800∙I/U.

Соотношения между пусковыми и рабочими конденсаторами не изменяются. Не забывайте оценивать их подбор контрольными замерами токов под номинальной нагрузкой.

Заключительные выводы

1. Существующие технические способы позволяют подключать трехфазные асинхронные двигатели к однофазной сети 220 вольт. Многочисленные исследователи предлагают для этого свои экспериментальные схемы большим ассортиментом.
2. Однако, этот метод не обеспечивает эффективное использование ресурса электрической мощности из-за больших потерь энергии, связанных с некачественным преобразованием напряжения для подключения к фазам статора. Поэтому двигатель работает с низким КПД, повышенными затратами.
3. Длительная эксплуатация станков с подобными двигателями экономически не обоснована.
4. Способ можно рекомендовать только для подключения неответственных механизмов на короткий участок времени.
5. С целью эффективного использования асинхронного электродвигателя необходимо применять полноценное трехфазное подключение либо современный дорогой инверторный преобразователь соответствующей мощности.
6. Однофазный электродвигатель с такой же мощностью в бытовой сети лучше справиться со всеми задачами, а его эксплуатация обойдется дешевле.

Таким образом, конструкции асинхронных двигателей, ранее массово подключаемые к домашней проводке, сейчас не пользуются популярностью, а способ их подключения морально устарел, используется редко.

Вариант подобного механизма показан фотографией наждака со снятым для наглядности защитным щитком и ограничительным упором. Даже при таком исполнении работать на нем затруднительно из-за потерь мощности.

Практические советы Александра Шенрок, изложенные в его видеоролике, наглядно дополняют материал статьи, позволяют лучше осмыслить эту тему. Рекомендую его к просмотру, но, критически отнеситесь к замеру сопротивления изоляции тестером.

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь статьей с друзьями через кнопки социальных сетей.

однофазные и трёхфазные электродвигатели, возможность подключить

Принципом работы любого электрического двигателя является способность трансформировать электрическую энергию в механическую. Независимо от конструкции, каждая электрическая машина устроена одинаково: в неподвижной части (статор или индуктор) вращается подвижная часть (ротор или якорь). Для продолжительной бесперебойной эксплуатации оборудования необходимо правильное подключение электродвигателя.

Основные разновидности

Электрические двигатели обладают рядом очевидных достоинств. Они гораздо меньше по размеру, чем их тепловые аналоги идентичной мощности. Поэтому они отлично подходят для размещения в общественном электротранспорте или на заводских станках. Во время работы они не вредят окружающей среде выделением продуктов распада и паровыми испарениями.

Электрические двигатели можно разделить на две основных группы:

1. Двигатели постоянного тока. Применяются для регулируемых электроприводов с эксплуатационными показателями высокого качества, такими как готовность к перезагрузке и вращательная равномерность. Ими оснащают вспомогательные агрегаты экскаваторов, полимерного оборудования, бурильных станков. Электродвигатели массово применяются в электротранспорте. Преобразователи постоянного тока дополнительно подразделяются на коллекторные и вентильные.
2. Двигатели переменного тока. Являются более дешевыми и долговечными, с простым и надёжным конструкторским решением. Подавляющее большинство бытовой домашней техники укомплектовано этими электродвигателями. В промышленности они применяются в заводских станках, вентиляторах, компрессорах, насосах, лебёдках для поднятия и перемещения груза. По принципу работы эти механизмы делятся на синхронные и асинхронные.

Способы подключения

Электрические двигатели любой конструкции устроены одинаково. В статичной обмотке (статоре) осуществляется вращение ротора. В нём происходит возбуждение магнитного поля, отталкивающее его полюсы от статора. Бесперебойная работа этой конструкции обусловлена правильным подключением электродвигателя, зависящим от используемого вида.

Однофазный асинхронный

Этот двигатель получил такое название потому, что у него всего одна рабочая обмотка. Его мощность может составлять от пяти до десяти киловатт. Рабочая и пусковая обмотки располагаются между собой под прямым углом.

К цепи необходимо подключить фазовращающий элемент. Такая схема подключения однофазного электродвигателя с конденсатором отличается оптимальными пусковыми свойствами. Используя конденсатор, электрический двигатель может быть оснащен следующими видами этого двухполюсника:

• рабочим;
• пусковым;
• рабочим и пусковым.

На практике чаще всего применяется пусковой конденсатор. Применить этот вариант можно, используя реле времени или замкнув электрическую цепь через пусковую кнопку.

В случае выбора схемы подключения электродвигателя 220 В через конденсатор пусковые характеристики заметно ухудшаются. Третий вариант с пусковым и рабочим двухполюсником считается промежуточным.

Коллекторный вариант

Универсальность этого двигателя заключается в том, что он имеет возможность получать энергию от преобразователей переменной или постоянной разновидности тока. Он находит применение в швейных или стиральных машинах, бытовых электрических инструментах.

Однофазные коллекторные двигатели отличаются такими недостатками:

1. Сложность ремонтных работ, невозможность их самостоятельного проведения.
2. Высокий уровень шума.
3. Сложное управление.
4. Высокая стоимость.

Сначала необходимо убедиться, что параметры электрической сети соответствуют допустимым напряжению и частоте, указанным на корпусе электродвигателя. Система должна быть предварительно обесточена.

Для подключения коллекторного двигателя следует последовательно соединить статор и якорь. Клеммы 2 и 3 необходимо соединить, а 1 и 4 замкнуть в цепь 220 В. Включение без регулятора перепада давления может спровоцировать образование пускового тока значительной мощности, что приведёт к искрению в коллекторе.

Также стоит рассмотреть схему подключения электродвигателя через магнитный пускатель:

1. Следует удостовериться, что контактная система пускателя выдержит эксплуатационные условия электрического двигателя. Есть восемь категорий величины нагрузочного тока от 6,3 А до 250 A. Величина в этом случае обозначает силу тока, которую в состоянии пропустить через рабочие контакты электромагнитный пускатель.
2. Катушка управления может быть рассчитана на 36 В, 220 В, 380 В. Следует выбрать вариант 220 вольт.
3. После сбора схемы электромагнитного пускателя следует подключить силовую часть. На выходе силовых контактов происходит включение электрического двигателя, параллельно присоединяется вход на 220 вольт.
4. Затем следует подключить кнопки «Стоп» и «Пуск».
5. На второй вывод электромагнитного пускателя необходимо присоединить «ноль».

Подключение «звездой»

Такой способ подходит для схемы подключения трёхфазного электродвигателя на 380 В. К началу обмоток (С 1, С 2, С 3) подсоединяются фазные проводники (А, В, С) через аппарат коммутации. Концы обмоток необходимо совместить в одной точке.

Такая схема электродвигателя не позволит развить всю его мощность, потому что на каждой обмотке напряжение будет равняться 220 В. Возможность подключить электрический двигатель по схеме «звезда» подтверждается на табличке символом Y.

Эту схема подключения двигателя можно без труда различить в клеммной коробке из-за перемычки, расположенной посреди выводов обмоток.

Соединение «треугольник»

Чтобы трёхфазная электромашина смогла развить максимально предусмотренную мощность, следует применять схему подключения асинхронного двигателя способом «треугольник».

Выводы обмоток необходимо соединить в следующем порядке:

• С 2 с С 4;
• С 3 с С 5;
• С 6 с С 1.

Между проводами в трёхфазных сетях линейное напряжение будет равняться 380 В. С таким вариантом подключения может не справиться проводка, потому что она способствует возникновению пусковых токов. Такое соединение возможно в случае наличия на табличке двигателя значка Δ.

Для полного понимания того, как подключить электродвигатель с 3 проводами, следует знать о комбинированном подключении. В таком случае сперва применяется схема соединения «звездой», затем в рабочем режиме обмотки переключается на «треугольник».

Всегда нужно помнить в процессе работы с электрическими приборами о строгом соблюдении правил техники безопасности. Все действия необходимо производить лишь в режиме обесточенного оборудования.

Как подключить двигатель с 4 проводами?

Подключение двигателя с 4 проводами

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные двигатели — это электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, состоящая из основной и пусковой обмотки.

Две обмотки нужны для того, что бы вызвать вращение ротора однофазного двигателя. Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.

У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через конденсатор только на момент пуска и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. Величина конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор. Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструктивным исполнением двигателя.

То есть если вспомогательная обмотка однофазного двигателя пусковая, ее подключение будет происходить только на время пуска, а если вспомогательная обмотка конденсаторная, то ее подключение будет происходить через конденсатор, который остается включенным в процессе работы двигателя.

Знать устройство пусковой и рабочей обмоток однофазного двигателя надо обязательно. Пусковая и рабочие обмотки однофазных двигателей отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Рабочая обмотка однофазного двигателя всегда имеет сечение провода большее, а следовательно ее сопротивление будет меньше.

Посмотрите на фото наглядно видно, что сечение проводов разное. Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным и цифровым тестерами, а также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше – есть рабочая.

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

Если у двигателя 4 вывода, то найдя концы обмоток и после замера, вы теперь легко разберетесь в этих четырех проводах, сопротивление меньше – рабочая, сопротивление больше – пусковая. Подключается все просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет изменятся, от подключения пусковой обмотки, а именно – меняя концы пусковой обмотки.

Следующий пример. Это когда двигатель имеет 3 вывода. Здесь замеры будут выглядеть следующим образом, например – 10 ом, 25 ом, 15 ом. После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15 ом и 10 ом. Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который показывает 10 ом, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения, вы уже не измените, какое есть такое и будет. Здесь, чтобы поменять вращение, надо будет добираться до схемы обмотки.

Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом, 20 ом. Это тоже одна из разновидностей обмоток. Такие, шли на некоторых моделях стиральных машин, да и не только. В этих двигателях, рабочая и пусковая – одинаковые обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. Подключение пусковой обмотки однофазного двигателя, также осуществляется через конденсатор.

Л. Рыженков

Редактировал А. Повный

Источник: http://electrik.info/main/master/597-kak-opredelit-rabochuyu-i-puskovuyu-obmotki-u-odnofaznogo-dvigatelya.html

Подключение двигателя старой стиралки немного сложнее и потребует от вас найти нужные обмотки самим с помощью мультиметра. Для того, чтобы найти провода, прозвоните обмотки двигателя и найдите пару.
Находим пару проводов
Для этого переключите мультиметр на измерение сопротивления, одним концом коснитесь первого провода, а вторым по очереди найдите его пару. Запишите или запомните сопротивление обмотки — нам это понадобится.
Дальше аналогично отыщите вторую пару проводов и зафиксируйте сопротивление. У нас получилось две обмотки с разным сопротивлением. Теперь нужно определить какая из них рабочая, а какая пусковая. Тут все просто, у рабочей обмотки сопротивление должно быть меньше чем у пусковой.
Многие считают, что для запуска такого двигателя нужен конденсатор. Это ошибка, конденсатор применяется в двигателях другого типа без пусковой обмотки. Здесь же он может сжечь мотор во время работы.
Для запуска двигателя подобного плана вам понадобится кнопка или пусковое реле. Кнопка нужна с не фиксируемым контактом и подойдет, допустим, кнопка от дверного звонка.
Теперь подключаем двигатель и кнопку по схеме: Но обмотку возбуждения (ОВ) напрямую подается 220 В. На пусковую же обмотку (ПО) нужно подать это же напряжение, только для запуска двигателя на короткий срок, и отключить ее — для этого и нужна кнопка (SB).
ОВ соединяем напрямую с сетью 220В, а ПО соединим с сетью 220 В через кнопку SB.
Схема подключения мотора
ПО – пусковая обмотка. Предназначается только для запуска двигателя и задействована в самом начале, пока двигатель не начнет вращаться.
ОВ – обмотка возбуждения. Это рабочая обмотка, которая постоянно находится в работе, она и вращает двигатель все время.
SB – кнопка с помощью которой подается напряжение на пусковую обмотку и после запуска мотора отключает ее.
После того, как вы произвели все подключение, достаточно запустить двигатель от стиральной машины. Для этого нажмите на кнопку SB и, как только двигатель начнет вращаться, отпустите ее.
Для того чтобы сделать реверс (вращения двигателя в противоположную сторону), вам нужно поменять местами контакты обмотки ПО. Тем самым мотор начнет вращение в другую сторону.
Все, теперь мотор от старой стиралки может сослужить вам в качестве нового устройства.

Источник: https://ok.ru/dlyanachi/topic/68038816361385

Асинхронный двигатель схема подключения на 220

Для того чтобы разобраться, как подключить электродвигатель конкретного типа, необходимо понимать принципы его работы и особенности конструкции. Существует множество электродвигателей разных типов. По способу подключения к сети переменного тока они бывают трехфазные, двухфазные или однофазные. По способу питания обмотки ротора делятся на синхронные и асинхронные.

Принцип действия

Принцип действия электродвигателя демонстрирует простейший опыт, который всем нам показывали в школе — вращение рамки с током в поле постоянного магнита.

Рамка с током — это аналог ротора, неподвижный магнит — статор. Если в рамку подать ток, она повернется перпендикулярно направлению магнитного поля и застынет в этом положении. Если заставить магнит крутиться, рамка будет вращаться с той же скоростью, то есть синхронно с магнитом. У нас получился синхронный электродвигатель. Но у нас магнит — это статор, а он по определению неподвижен. Как заставить вращаться магнитное поле неподвижного статора?

Для начала заменим постоянный магнит катушкой с током. Это обмотка нашего статора. Как известно из той же школьной физики, катушка с током создает магнитное поле. Последнее пропорционально величине тока, а полярность зависит от направления тока в катушке. Если подать в катушку переменный ток, получим переменное поле.

Магнитное поле — векторная величина. Переменный ток в питающей сети имеет синусоидальную форму.

Нам поможет очень наглядная аналогия с часами. Какие векторы вращаются постоянно перед нашими глазами? Это часовые стрелки. Представим, что в углу комнаты висят часы. Секундная стрелка вращается, делая один полный оборот в минуту. Стрелка — вектор единичной длины.

Тень, которую стрелка отбрасывает на стену, меняется как синус с периодом в 1 минуту, а тень, отбрасываемая на пол — как косинус. Или синус, сдвинутый по фазе на 90 градусов. Но вектор равен сумме своих проекций. Другими словами, стрелка равна векторной сумме своих теней.

Двухфазный синхронный электродвигатель

Расположим на статоре две обмотки под углом в 90 градусов, то есть взаимно перпендикулярно. Подадим в них синусоидальный переменный ток. Фазы токов сдвинем на 90 градусов. Имеем два вектора взаимно перпендикулярных, меняющихся по синусоидальному закону со сдвигом фаз на 90 градусов. Суммарный вектор будет вращаться подобно часовой стрелке, делая один полный оборот за период частоты переменного тока.

У нас получился двухфазный синхронный электродвигатель. Откуда взять токи, сдвинутые по фазе для питания обмоток? Наверное, не всем известно, что вначале распределительные сети переменного тока были двухфазными. И лишь позднее, не без борьбы, уступили место трехфазным. Если бы не уступили, то наш двухфазный электромотор можно было подключить напрямую к двум фазам.

Но победили трехфазные сети, для которых были разработаны трехфазные электродвигатели. А двухфазные электромоторы нашли свое применение в однофазных сетях в виде конденсаторных двигателей.

Трехфазный синхронный двигатель

Современные распределительные сети переменного тока выполнены по трехфазной схеме.

• По сети передаются сразу три синусоиды со сдвигом фаз на треть периода или на 120 градусов относительно друг друга.
• Трехфазный двигатель отличается от двухфазного тем, что у него не две, а три обмотки на статоре, повернутых на 120 градусов.
• Три катушки, подключенные к трем фазам, создают в сумме вращающееся магнитное поле, которое поворачивает ротор.

Трехфазный асинхронный двигатель

Ток в ротор синхронного двигателя подается от источника питания. Но мы знаем из той же школьной физики, что ток в катушке можно создать переменным магнитным полем. Можно просто замкнуть концы катушки на роторе. Можно даже оставить всего один виток, как в рамке. А ток пусть индуцирует вращающееся магнитное поле статора.

1. В момент старта ротор неподвижен, а поле статора вращается.
2. Поле в контуре ротора меняется, наводя электрический ток.
3. Ротор начнет догонять поле статора. Но никогда не догонит, так как в этом случае ток в нем перестанет наводиться.
4. В асинхронном двигателе ротор всегда вращается медленнее магнитного поля.
5. Разница скоростей называется скольжением. Подключение асинхронного двигателя не требует подачи тока в обмотку ротора.

У синхронных и асинхронных электродвигателей есть свои достоинства и недостатки, но факт состоит в том, что большинство двигателей, применяемых в промышленности на сегодняшний день — это асинхронные трехфазные двигатели.

Однофазный асинхронный электродвигатель

Если оставить на роторе короткозамкнутый виток, а на статоре одну катушку, то мы получим удивительную конструкцию — асинхронный однофазный двигатель.

На первый взгляд кажется, что такой двигатель работать не должен. Ведь в роторе нет тока, а магнитное поле статора не вращается. Но если ротор рукой толкнуть в любую сторону, двигатель заработает! И вращаться он будет в ту сторону, в которую его подтолкнули при пуске.

Объяснить работу этого двигателя можно, представив неподвижное переменное магнитное поле статора как сумму двух полей, вращающихся навстречу друг другу. Пока ротор неподвижен, эти поля уравновешивают друг друга, поэтому однофазный асинхронный двигатель не может стартовать самостоятельно. Если же ротор внешним усилием привести в движение, он будет вращаться попутно с одним вектором и навстречу другому.

Попутный вектор будет тянуть ротор за собой, встречный — тормозить.

Можно показать, что из-за разности встречной и попутной скоростей влияние попутного вектора будет сильнее, и двигатель будет работать в асинхронном режиме.

Схема включения

Возможно подключение нагрузок к трехфазной сети по двум схемам — звездой и треугольником. При подключении звездой начала обмоток соединяются между собой, а концы подключаются к фазам. При включении треугольником конец одной обмотки подключается к началу другой.

В схеме включения звездой обмотки оказываются под фазным напряжением 220 В., при включении треугольником — под линейным 380 В.

При включении треугольником двигатель развивает не только большую мощность, но и большие пусковые токи. Поэтому иногда используют комбинированную схему — старт звездой, затем переключение в треугольник.

Направление вращения определяется порядком подключения фаз. Для изменения направления достаточно поменять местами любые две фазы.

Подсоединение к однофазной сети

Трехфазный двигатель можно включать в однофазную сеть, хотя и с потерей мощности, если одну из обмоток подключить через фазосдвигающий конденсатор. Однако при таком включении двигатель сильно теряет в своих параметрах, поэтому этот режим использовать не рекомендуется.

Подключение на 220 вольт

В отличие от трехфазного, двухфазный мотор изначально предназначен для включения в однофазную сеть. Для получения сдвига фаз между обмотками включается рабочий конденсатор, поэтому двухфазные двигатели называют еще конденсаторными.

Емкость рабочего конденсатора рассчитывается по формулам для номинального рабочего режима. Но при отличии режима от номинального, например, при пуске баланс обмоток нарушается. Для обеспечения пускового режима на время старта и разгона параллельно рабочему подключается дополнительный пусковой конденсатор, который должен отключаться при выходе на номинальные обороты.

Как включить однофазный асинхронный двигатель

Если не нужен автоматический запуск, асинхронный однофазный двигатель имеет самую простую схему включения. Особенностью этого типа является невозможность автоматического старта.

Для автоматического пуска используется вторая пусковая обмотка как в двухфазном электромоторе. Пусковая обмотка подключается через пусковой конденсатор только для старта и после этого должна быть отключена вручную или автоматически.

Как подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 220 вольт? Такой вопрос может возникнуть, если электромотор, изначально установленный и работавший в одном из устройств бытовой техники планируется использовать “не по назначению”. Например, сделать самодельный заточной станок.

Так, бывает очень часто. Асинхронные однофазные двигатели способны надолго “пережить” срок эксплуатации тех устройств, в которые они были первоначально установлены.

Что делать, когда бытовая техника по тем или иным причинам вышла из строя? Выкидывать её вместе с вполне исправным мотором или сдавать его как лом на откуп местным барыгам? Ни тот ни другой вариант нормального человека, имеющего голову и руки, растущие из нужного места, не может устроить.

Можно и нужно дать такому электромотору “вторую жизнь”, а для этого нужно в том числе знать, как подключить асинхронный двигатель на 220 вольт.

Как подключить однофазный асинхронный двигатель

Об особенностях асинхронного электродвигателя и его отличиях от коллекторного электродвигателя подробно рассказывалось в предыдущей статье, но сейчас нас интересует практическое применение этих знаний и здесь неискушенного в электромеханике потребителя могут ждать самые неожиданные “засады”.

Возможные схемы подключения однофазного асинхронного электродвигателя

На самом деле, собственно подключение такого движка в любом случае несложно. Вот возможные варианты подключения:

• Схема с четырьмя выводами. Каждая из катушек имеет два вывода. У рабочей обмотки сопротивление меньше.
• Схема с тремя выводами. На самом деле, обмоток, как и в предыдущем случае две, только один из проводов каждой, соединен с проводом другой, т. е. обмотки соединены последовательно.

Обязательные условия для начала вращения однофазного асинхронного двигателя

Чтобы ротор начал крутится должны быть выполнены несколько условий:

1. Для начала движения одной пары полюсов, недостаточно. Обязательно нужна ещё, хотя бы одна, статорная обмотка.
2. Полюса должны быть пространственно смещены относительно друг друга на 90°. Действительно, это оптимальное положение для начала движения тяжело нагруженного вала, но вместе с тем по мере увеличения оборотов такое расположение катушек негативно сказываться на характеристиках электромотора.
3. Полюса должны быть смещены не только пространственно, но и временно т. е. каждый из периодов переменного напряжения, протекающего в одной из катушек, должен отставать, от периода переменного напряжения, единовременно протекающего в другой.

Внимательный читатель увидит в этих требованиях явное противоречие. Как же так, ведь фаза всего одна?

С технической точки зрения электромеханики, этот “недостаток” легко устраним, но некоторое противоречие в вышеизложенном словоизлиянии, всё же есть. По сути, здесь правильнее говорить о двух фазах, хотя и полученных от одного источника.

Как заставить ротор однофазного электродвигателя вращаться

Стадия строганья с места одно из слабых мест, возникающих в процессе работы однофазного асинхронного двигателя. Теоретически, равные по величине, но направленные в противоположные стороны магнитные потоки разнозаряженных полюсов должны уравновешивать друг друга, поэтому хотя обмотка и будет находиться в возбужденном состоянии, вращения не будет.

Так, должно быть, повторяюсь, теоретически, на практике неоднократно приходится сталкиваться с тем что при подаче напряжения на рабочую обмотку двигатель без всякого внешнего воздействия начинал работать.

Зачем нужен рабочий конденсатор

Если двигатель работает на холостом ходу, то в общем то, без разницы, есть какая-то емкость в цепи рабочей катушки или нет, но всё меняется, если к валу ротора приложить нагрузку. Дополнительная ёмкость, до определенного момента, позволит компенсировать принудительную задержку смещения магнитного поля ротора, тем самым увеличив КПД электродвигателя.

При изготовлении самодельной конструкции на КПД электродвигателя в большинстве случаев просто не обращают внимание т. к. максимальная фиксированная нагрузка может быть разной, работа механизма не продолжительной, а затраты на увеличенное потребление электроэнергии не обременительны.

Зачем нужен пусковой конденсатор

Если вы внимательно читали предыдущую главу, то знаете ответ. Для временного сдвига фаз напряжения (тока), единовременно протекающего в двух катушках электродвигателя, но почему используют именно конденсатор, а не другой фазосдвигающий элемент, катушку индуктивности.

Электрический двигатель чаще всего запускается с нагрузкой на валу, иногда значительной. Форма магнитного поля создаваемое обмотками статора в этом случае искажается, приобретает форму эллипса, что приводит к снижению пускового момента. Избежать подобного проседания электротехнических характеристик электродвигателя в этот момент, проще всего с помощью конденсатора.

Параметры конденсаторов для запуска и работы асинхронного двигателя

Ёмкость конденсатора, включенного в цепь рабочей катушки, подбирается из расчёта 4 мкФ на каждые 100 Вт мощности. Ёмкость пускового конденсатора в 2–3 раза больше рабочего. Номинальное напряжение каждого конденсатора 350–600 В.

Информация на шильдике (информационной табличке на корпусе изделия), может быть не полной, но зато в некоторых случаях в ней есть данные о типе и параметрах рекомендуемого рабочего конденсатора.

Подключение однофазного асинхронного электродвигателя к сети

Особенность этого подключения заключается в том, что напряжение на рабочую катушку после включения двигателя в сеть должно подаваться постоянно, а на пусковую через фазосдвигающий конденсатор, только на кратковременное время (2–10 сек).

Сделать это несложного, например, с помощью двух тумблеров, один из которых имеет два фиксированных положения (рабочий), а другой без фиксации (пусковой).

На самом деле, всех этих манипуляций при запуске электродвигателя можно избежать, если использовать специально предназначенные для этих целей коммутирующие устройства.

Пусковая кнопка ПНВС

В этом механизме (ПНВС-10) не было бы ничего особенного, если бы не одна фишка. При нажатии кнопки “Пуск” замыкаются все три пары контактов. При отпускании кнопки, крайние пары остаются в замкнутом положении, а средняя пара возвращается в исходное, разомкнутое положение. После нажатия “Стоп” все контакты размыкаются.

На картинке ясно видно, что средняя пара контактов разомкнута, а две крайние пары замкнуты.

Остается подключить пусковую обмотку к крайним клеммам, а пусковую к средней и одной из крайних (общей) клеммам кнопки.

Вот так просто и если хотите, элегантно реализован весь порядок необходимых подключений.

Небольшая цена (120–190 руб), ещё одно из достоинств этого устройства. Некоторых пользователей смущают относительно большие габариты, но поскольку электромотор чаще всего используется в составе какого-то агрегата (станка), что само по себе подразумевает стационарное применение, то размеры блока кнопок, в этом случае, не помеха.

Подключение к сети однофазного двигателя с помощью магнитного пускателя

Поскольку питание, подаваемое на пусковую катушку через несколько секунд после нажатия кнопки “Пуск” нужно отключить, то понадобится два пускателя, а ещё блок, состоящий из двух кнопок, каждая из которых должна иметь две группы контактов с нормально-замкнутыми и нормально-разомкнутыми парами контактов.

Красным цветом обозначены силовые провода. Синим, провода управления.

Получается дороговато, каждый из пускателей с катушкой на 220 В, стоит 700–3000 руб, а ещё такой способ подключения никак не назовешь компактным и простым.

Все эти недостатки компенсируются возможностью коммутировать довольно большую нагрузку.

О подключении трёхфазных электродвигателей к однофазной сети

На мой взгляд, эта тема в наши дни потеряла свою актуальность. Раньше (период СССР), купить однофазный двигатель было проблематично или просто невозможно, а трёхфазники приобретались “по случаю”. Естественно, сразу же возникал вопрос об адаптации такого движка к однофазной сети. Сейчас таких случаев уже почти нет, а покупать дорогой трёхфазный электродвигатель с тем, чтобы подключать его к сети на 220 В. никто в здравом уме не будет.

Возможно, я ошибаюсь и у читателя есть своё мнение на этот счёт. Выскажите его в комментариях.

Сложно представить гараж или собственный дом, в котором имеется мастерская без установленных в них электроприборов. Учитывая довольно высокую стоимость, которых владельцы мастерской стараются изготовить их самостоятельно.

Это могут быть заточные станки или более сложные механизмы, использующие электродвигатели. В каждом гараже всегда можно найти двигатель от неисправной бытовой техники.

Электроснабжение гаражей осуществляется от сети напряжением 220 вольт. Двигатели от бытовой техники однофазные, а при изготовлении станка появляется необходимость в схеме подключения двигателя.

Подключение однофазного коллекторного и асинхронного моторов к сети 220 вольт

В бытовой технике используются коллекторные или асинхронные двигатели. Схема подключения однофазного двигателя при использовании таких электродвигателей будет разная. Для того чтобы выбрать правильную схему необходимо знать тип двигателя.

Это сделать очень просто, если сохранился шильдик. При его отсутствии следует посмотреть, имеются ли щетки. При их наличии электродвигатель коллекторный, если они отсутствуют — двигатель асинхронный.

Схема подсоединения коллекторного двигателя очень проста. Достаточно имеющиеся провода подключить к сети 220 вольт и мотор должен заработать.

Основным недостатком таких моторов большой шум в процессе работы. К достоинствам можно отнести легкость регулировки оборотов. Существует более сложная схема для подключения однофазного асинхронного двигателя.

Они бывают однофазные и трехфазные. Однофазные электродвигатели выпускают с пусковой обмоткой (бифилярные) и конденсаторные.

В момент пуска таких моторов пусковая обмотка замыкается, а после достижения необходимых оборотов отключается специальными устройствами. На практике такие электродвигатели включаются специальными кнопками, у которых средние контакты при нажатии замыкаются, а после отпускания кнопки размыкаются. Это так называемые кнопки ПНВС они специально сконструированы для работы с такими электродвигателями.

В конденсаторных имеется две обмотки, которые работают постоянно. Они смещены относительно друг друга на 90º , благодаря чему можно осуществить реверс.

Схема подключения асинхронного двигателя на 220в ненамного сложнее включения коллекторного. Отличие состоит в том, что к вспомогательной обмотке подсоединяется конденсатор. Его номинал рассчитывается по сложной формуле.

Но опираясь на эмпирические данные его, подбирают из расчета 70 Мкф на 1 Квт мощности, а рабочий конденсатор в 2–3 раза меньше, и соответственно имеет параметры 25–30 Мкф на 1 Квт.

Для того чтобы осуществить подключение однофазного двигателя необходимо подключить конденсатор к вспомогательной обмотке, схема несложная и ее может собрать любой человек.

Достаточно иметь необходимые комплектующие и не перепутать обмотки. Определить назначение обмоток можно с помощью тестера, измерив, сопротивление. Пусковая обмотка имеет в два раза большее сопротивление, чем рабочая.

Схемы включения однофазного электродвигателя

Для включения двигателя применяются три схемы подключения электродвигателей на напряжение 220 в. Для тяжелого пуска устройств, таких как бетономешалка, применяют схему с подсоединением пускового конденсатора с последующим его отключением. Существует более простая схема подключения однофазного двигателя с постоянным подключением конденсатора малой емкости к пусковой обмотке, она применяется наиболее часто.

При этом параллельно рабочему конденсатору во время пуска подключается дополнительный конденсатор.

Для того чтобы наиболее полно раскрыть возможности двигателя применяется схема с постоянно подсоединенным конденсатором к вспомогательной обмотке.

Это самая распространенная схема подключения, с помощью которой подключают любой однофазный асинхронный двигатель при изготовлении заточного станка. При использовании таких схем подсоединения следует знать, что двигатель не сможет развивать полную мощность.

Подключение трехфазных электродвигателей

Часто возникает необходимость в подсоединении асинхронного двигателя,предназначенного для подключения к трехфазной сети в однофазную. Схема подключения трехфазного мотора не сильно отличается от подсоединения однофазного.

Подключение к однофазной сети 220 вольт

Основное отличие состоит в конструкции самого двигателя. В нем имеются равнозначные обмотки, которые соединяются звездой или треугольником. Все зависит от рабочего напряжения.

Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети включает в себя магнитный пускатель, кнопку включения — выключения и конденсатор. Емкость конденсатора рассчитывается по формуле.

Эта формула справедлива для соединения звездой. И позволяет подобрать рабочий конденсатор.

Вторая формула позволяет рассчитать номинальную емкость для работы с электродвигателем при соединении обмоток треугольником.

Номинал конденсатора можно рассчитать по упрощенной формуле:

Часто при запуске по такой схеме используют пусковой конденсатор, который включают параллельно с рабочим. И выбирается из условий:

Если необходимого номинала нет, то подбор конденсаторов возможен из имеющихся комплектующих при соединении их параллельно или последовательно.

При параллельном соединении емкость суммируется, т. е. увеличивается. А при последовательном соединении уменьшается. И будет меньше меньшего номинала. При подборе конденсаторов необходимо учитывать рабочее напряжение, которое должно быть выше сетевого в 1,5 раза.

При монтаже следует иметь в виду, что схема подключения 3х фазного двигателя предполагает включение конденсатора к третьей обмотке, что позволяет использовать моторы в однофазной сети 220 вольт.

Для того чтобы использовать механизм на полную мощность, следует подключить его к трехфазной сети.

Подключение к трехфазной сети

Для подключения 3 х фазного двигателя на напряжение 380 вольт схема представляет собой соединение обмоток звездой. Соединение треугольником применяется при наличии трехфазной сети на 220 вольт.

Схема подключения асинхронного двигателя к трехфазной сети имеет пускатель на три фазы, кнопку «пуск – стоп» и двигатель. Но в быту имеется однофазное подключение к гаражу или мастерской. Поэтому и возникает необходимость подключения 3х фазного двигателя через конденсаторы к сети 220 вольт, когда используется схема с применением фазосдвигающей цепочки.

Для сдвига фазы применяют конденсатор, который подключают к одной из фаз, а две другие подключают к электрической сети. Это стандартная схема подключения асинхронного двигателя, применяемая для подключения к однофазной сети. При изготовлении всевозможных станков возникает необходимость в реверсивном включении механизмов.

Реверсивная схема подключения при включении трехфазного двигателя к однофазной сети производится по следующей методике.

Достаточно переключить сетевой провод с одного контакта конденсатора на другой. В результате вал начнет вращаться в обратную сторону.

Сложнее осуществляется схема реверсивного подключения двигателя на 380 вольт, если имеется трехфазное соединение.

Для этого применяется принципиальная схема подключения электродвигателя с применением двух магнитных пускателей. С помощью одного из них производится переключение фаз на обмотках.

Второй имеет стандартное включение. При монтаже необходимо предусмотреть защиту от одновременного включения пускателей. В противном случае произойдет короткое замыкание.

Техника безопасности

При самостоятельном подключении электродвигателей следует соблюдать несложные правила. Не работать при подключенном напряжении.

Строго соблюдать правила техники безопасности. Во время работы применять средства индивидуальной защиты.

Нельзя допускать к работе с электричеством необученных людей и детей возрастом менее восемнадцать лет.

Следует помнить, что электричество не имеет запаха и нельзя определить на глаз его наличие на контактах. Обязательно, для определения напряжения использовать только разрешенные средства измерения.

Модель динамики трехфазной асинхронной машины, также известна как индукционная машина

 [скольжение, th, i  как , i  bs , i  cs , фаза  как , фаза  bs , фаза  cs ] 

 [скольжение, th, i  как , i  bs , i  cs , фаза  как , фаза  bs , фаза  cs  , i  ar , i  br , i  cr , фаза  ar , фаза  br , фаза  cr ]
 

Имитация управления двигателем с переменной скоростью — MATLAB и Simulink

Моделирование управления двигателем с переменной скоростью

Управление с переменной скоростью электрических машин переменного тока использует электронику с принудительной коммутацией. переключатели, такие как IGBT, MOSFET и GTO.Асинхронные машины питаются от ширины импульса импульсов модуляция (PWM) преобразователи напряжения (VSC) в настоящее время постепенно замена двигателей постоянного тока и тиристорных мостов. С ШИМ в сочетании с современным управлением такие методы, как полевое управление или прямое управление крутящим моментом, вы можете получить то же самое гибкость в управлении скоростью и крутящим моментом, как в машинах постоянного тока. В этом руководстве показано, как построить простой привод переменного тока без обратной связи, управляющий асинхронной машиной. Simscape ™ Electrical ™ Specialized Power Systems содержит библиотеку готовых моделей, которые позволяют вам для моделирования систем электроприводов без необходимости создавать эти сложные системы самостоятельно.Дополнительные сведения об этой библиотеке см. В разделе «Библиотека электрических приводов».

Библиотека>>>> содержит четыре наиболее часто используемых трехфазных машины: упрощенная и комплектные синхронные машины, асинхронные машины и синхронные машины с постоянными магнитами машина. Каждая машина может использоваться в генераторном или моторном режиме. В сочетании с линейными и нелинейные элементы, такие как трансформаторы, линии, нагрузки, выключатели и т. д., они могут быть использованы для моделировать электромеханические переходные процессы в электрической сети.Их также можно комбинировать с силовые электронные устройства для моделирования приводов.

Библиотека>>>> содержит блоки, позволяющие моделировать диоды, тиристоры, ГТО. тиристоры, полевые МОП-транзисторы и устройства IGBT. Вы можете соединить несколько блоков вместе, чтобы построить трехфазный мост. Например, для инверторного моста IGBT потребуется шесть IGBT и шесть антипараллельные диоды.

Чтобы упростить реализацию мостов, блок Universal Bridge автоматически выполняет эти соединения для ты.

Построение и моделирование двигателя с ШИМ-управлением

Выполните следующие действия, чтобы построить модель двигателя с ШИМ-управлением.

Сборка и настройка модели

1. Введите power_new в командной строке, чтобы открыть новая модель. Сохраните модель как power_PWMmotor

2. Добавьте блок Universal Bridge из>>>> библиотеки

3. В параметрах настройки для Универсальный мостиковый блок, набор Power Electronic параметр устройства к IGBT / диоды .

4. Добавить блок единиц СИ для асинхронной машины из>>>> библиотеки

5. Установите параметры блока Asynchronous Machine SI Units как следует.

   Установки	Параметр	Значение
   Конфигурация	Тип ротора 8	Номинальная мощность, напряжение (линейно-линейное) и частота [Pn (ВА), Vn (Vrms), fn (Hz)]	[3 * 746 220 60]
   Сопротивление и индуктивность статора [Rs (Ом) Lls (H) ]	[1.2) F (Н.м.с) p () ]	[0,02 0,005752 2]
   [скольжение, th (градус), ia, ib, ic (A), pha, phb, phc (град.)]	[1 0 0 0 0 0 0 0]

   Установка номинальной мощности на 3 * 746 ВА и номинальной линейное напряжение Vn до 220 Vrms реализует 3 л.с., 60 Гц машина с двумя парами полюсов.Поэтому номинальная скорость немного ниже, чем синхронная частота вращения 1800 об / мин, или Вт _с = 188,5 рад / с.

   Установка параметра Тип ротора на Беличья клетка , скрывает выходные порты, a , b и c , потому что эти три клеммы ротора обычно замкнуты накоротко для нормального двигателя. операция.

6. Доступ к внутренним сигналам блока Asynchronous Machine:

   1. Добавьте блок Bus Selector из библиотеки>.

   2. Подключите выходной порт измерения, м , машины блок к входному порту блока Bus Selector.

   3. Открыть диалоговое окно Block Parameters для шины Блок селектора. Дважды щелкните блок.

   4. Удалить предварительно выбранные сигналы. В избранном элементы панель, Shift выберите ??? signal1 и ??? signal2 , затем щелкните Удалить .

   5. Выберите интересующие сигналы:

      1. На левой панели диалогового окна выберите>. Щелкните Выберите >> .

      2. Выбрать>. Щелкните Выберите >> .

      3. Выбрать. Щелкните Выберите >> .

Загрузка и привод двигателя

Реализуйте характеристику крутящего момента-скорости нагрузки двигателя.Предполагая квадратичный крутящий момент-скорость характеристика (нагрузка вентилятора или насоса)., крутящий момент T пропорционален в квадрат скорости ω.

Номинальный крутящий момент двигателя

Следовательно, постоянная k должна быть

1. Добавить интерпретируемый функциональный блок MATLAB из библиотека>. Дважды щелкните функциональный блок и введите выражение для крутящий момент как функция скорости: 3.2 .

2. Подключите выход функционального блока к входу крутящего момента. порт, Тм , станочного блока.

3. Добавьте блок источника напряжения постоянного тока из библиотеки>>>>. В настройках Parameters для блока, для параметра Amplitude (V) укажите 400 .

4. Измените имя блока измерения напряжения на ВАБ .

5. Добавьте блок Ground из библиотеки>>>>. Подключите силовые элементы и блоки датчиков напряжения, как показано на рисунке. на схеме двигателя power_PWM модель.

Управление мостом инвертора с помощью генератора импульсов

Для управления мостом инвертора используйте генератор импульсов.

1. Добавьте блок генератора ШИМ (2 уровня) из библиотеки>>>>. Вы можете настроить преобразователь для работы в разомкнутом контуре, и три модулирующих сигнала ШИМ генерируются внутри.Подключите выход P к вход импульсов блока Universal Bridge

2. Откройте блок PWM Generator (2-Level) диалоговое окно и установите следующие параметры.

   9281

   Тип генератора	Трехфазный мост (6 импульсов)
   Режим работы 012		4 012 9277	Частота	18 * 60 Гц (1080 Гц)
   Начальная фаза	0 градусов
   9000 [-1,1]
   методика отбора проб	Природные
   внутренней генерации опорного сигнала	выбран
   Индекс модуляции 90 004	0.9
   Опорный сигнал частота	60 Гц
   Опорный сигнал фаза 07			Время выборки	10e-6 с

3. Блок был дискретизирован, поэтому импульсы изменяются кратно указанному временному шагу.Время шаг 10 мкс соответствует +/- 0,54% периода переключения при 1080 Гц.

   Один из распространенных методов генерации импульсов ШИМ использует сравнение синтезируемого выходного напряжения (в данном случае 60 Гц) с треугольным волна на частоте переключения (в данном случае 1080 Гц). Линия в линию Выходное среднеквадратичное напряжение является функцией входного напряжения постоянного тока и индекс модуляции м , как определено следующим уравнение:

   Следовательно, постоянное напряжение 400 В и коэффициент модуляции 0.90 дает выходное линейное напряжение 220 В (среднеквадр.), Которое является номинальное напряжение асинхронного двигателя.

Отображение сигналов и измерение основного напряжения и тока

1. Теперь вы добавляете блоки для измерения основной составляющей (60 Гц) встроены в прерванное напряжение Vab и в ток фазы A. Добавьте в модель блок Фурье из>>>> библиотеки.

   Откройте диалоговое окно блока Фурье и убедитесь, что параметры установлены как следует:

   12 900

   Фундаментальный частота	60 Гц
   Гармоника n	1
   003 Начальный ввод 09
   Время выборки	10e-6 с

   Подключите этот блок к выходу датчика напряжения Vab.

2. Дублируйте блок Фурье. Измерять ток фазы A, вы подключаете этот блок к статору current is_a выход блока выбора шины.

3. Передать эти сигналы в симуляцию Инспектор данных: сигналы Te, ias и w измерительного выхода блока Asynchronous Machine и напряжения VAB.

Моделирование электропривода с ШИМ с помощью алгоритма непрерывной интеграции

Установите время остановки на 1 с и запустите моделирование.Откройте Simulation Data Inspector и посмотрите сигналы.

Двигатель запускается и достигает установившейся скорости 181 рад / с. (1728 об / мин) через 0,5 с. При запуске величина тока 60 Гц достигает пика 90 А (64 А RMS), тогда как его установившееся значение составляет 10,5 A (7,4 А RMS). Как и ожидалось, величина напряжения 60 Гц содержала в рубленой волне остается на уровне

Также обратите внимание на сильные колебания электромагнитного момента при запуске. Если вы увеличите крутящий момент в устойчивом состоянии, вы должны наблюдают зашумленный сигнал со средним значением 11.9 Н-м, соответствующий к моменту нагрузки при номинальной скорости.

Если вы увеличите масштаб трех токов двигателя, вы увидите, что все гармоники (кратные частоте переключения 1080 Гц) фильтруется индуктивностью статора, так что составляющая 60 Гц доминирующий.

Привод двигателя с ШИМ; Результаты моделирования для двигателя Запуск при полном напряжении

Использование блока мультиметра

Блок универсального моста не является обычной подсистемой, в которой доступны все шесть отдельных переключателей.Если вы хотите измерить переключателя напряжений и токов необходимо использовать блок мультиметра, который дает доступ к внутренние сигналы моста:

1. Откройте универсальный Диалоговое окно Bridge и установите параметр Measurement до Токи устройства .

2. Добавьте блок мультиметра из>>>> библиотеки. Дважды щелкните блок мультиметра. Окно с шестью переключателями токи появляются.

3. Выберите два тока моста рука подключена к фазе А.Они обозначены как

   iSw1

   Универсальный мост

   iSw2 3

   Количество сигналов (2) отображается на значке мультиметра. Отправить сигнал от блока мультиметра в Инспектор данных моделирования. Перезапустите моделирование. Формы волны полученные для первых 20 мс показаны на этом графике. Токи в переключателях IGBT / диодных 1 и 2 Как и ожидалось, токи в переключателях 1 и 2 дополняют друг друга. Положительный ток указывает на ток, протекающий в IGBT, тогда как отрицательный ток указывает на ток в антипараллельном диоде. Примечание Использование блока мультиметра не ограничивается универсальным мостом блок.Многие блоки библиотек электрических источников и элементов есть параметр измерения, в котором вы можете выбрать напряжения, токи, или насыщаемые потоки трансформатора. Разумное использование мультиметра блок уменьшает количество датчиков тока и напряжения в вашей цепи, упрощая отслеживание. Дискретизация привода двигателя ШИМ Вы могли заметить, что моделирование с использованием переменного шага алгоритм интеграции относительно длинный. В зависимости от вашего компьютера, имитация одной секунды может занять десятки секунд.Чтобы сократить время моделирования, вы можете дискретизировать свою схему и моделировать при фиксированном временные шаги моделирования. На вкладке Simulation щелкните Model Settings . Выбрать Решатель . В разделе Выбор решателя выберите Фиксированный шаг и Дискретный (без непрерывного состояний) вариантов. Откройте блок powergui и установите Simulation type на Discrete . Установить Время выборки от до 10e-6 с.Сила система, включая асинхронную машину, теперь дискретизируется на выборке 10 мкс время. Запустить симуляцию. Обратите внимание, что моделирование теперь выполняется быстрее чем с непрерывной системой. Результаты хорошо сравниваются с непрерывным система. Выполнение гармонического анализа с помощью инструмента БПФ Два блока Фурье позволяют вычислять фундаментальную составляющая напряжения и тока во время моделирования. если ты хотели бы наблюдать гармонические составляющие, также вам понадобится Фурье блок для каждой гармоники.Такой подход неудобен. Добавьте в модель блок Scope и подключите его на выходе VAB Блок измерения напряжения. В блоке Scope записать данные в рабочее пространство как структура со временем. Запустите симуляцию. Теперь используйте инструмент FFT от powergui для отображения частотного спектра сигналов напряжения и тока. Когда симуляция завершена, откройте powergui и выберите FFT Анализ . Откроется новое окно. Задайте параметры, определяющие анализируемые сигнал, временное окно и частотный диапазон следующим образом: Имя ScopeData Ввод ввод 1 Номер сигнала 1 Время начала 0.7 с Количество циклов 2 Дисплей Окно БПФ Основная частота 60 Гц Макс.частота 5000 Гц Частотная ось Порядок гармоник Стиль отображения Бар (относительно Фонда или DC) Анализируемый сигнал отображается в верхнем окне.Щелкните Display . Отображается частотный спектр в нижнем окне, как показано на следующем рисунке. Анализ БПФ межфазного напряжения двигателя Отображаются основная составляющая и полное гармоническое искажение (THD) напряжения Vab. над окном спектра. Величина основной гармоники напряжения инвертора (312 В) хорошо сравнивается с теоретическим значением (311 В для m = 0,9). Гармоники отображаются в процентах от основной составляющей.Как и ожидалось, гармоники возникают на частотах, кратных несущей. (п * 18 + - к). Высшие гармоники (30%) появляются на 16-й гармонике (18 - 2) и 20-я гармоника (18 + 2). Привод асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC), модель Модель привода асинхронного двигателя с полевым управлением (FOC) Библиотека Simscape / Электрические / Специализированные силовые системы / Электроприводы / Приводы переменного тока Описание Блок привода асинхронного двигателя с полевым управлением представляет стандарт векторный или роторный управляемый привод для асинхронных двигателей.Этот привод имеет регулирование скорости с обратной связью на основе косвенного или прямого векторного управления. Скорость контур управления выдает эталонный электромагнитный момент и поток ротора машины. В опорные прямые и квадратурные (dq) составляющие тока статора, соответствующие управляемые поток и крутящий момент ротора выводятся на основе стратегии косвенного векторного управления. В затем используются опорные компоненты dq тока статора для получения требуемых стробирующих сигналов. для инвертора через гистерезисный или ШИМ-регулятор тока. Основным преимуществом этого привода по сравнению с приводами со скалярным управлением является его быстрая динамика. ответ. Внутренний эффект связи между крутящим моментом и магнитным потоком в машине регулируется. за счет развязки (ориентации потока ротора) управления, что позволяет моменту и потоку быть контролируется независимо. Однако из-за сложности вычислений реализация этого Привод требует быстрых вычислительных процессоров или DSP. Примечание В Simscape ™ Программное обеспечение Electrical ™ Specialized Power Systems, индукционное управление с ориентацией на поле Блок моторного привода обычно называют моторным приводом AC3 . Блок привода индукционного двигателя с полевым управлением использует эти блоки из библиотеки Electric Drives / Fundamental Drive Blocks: Remarks Модель дискретная. Хорошие результаты моделирования были получены с 2 µ с временным шагом. Для моделирования устройства цифрового контроллера система управления имеет два разных времени выборки: Время выборки регулятора скорости должно быть кратно времени выборки FOC. В последнее время выборки должно быть кратным временному шагу моделирования.Среднее значение инвертор позволяет использовать большие временные шаги моделирования, поскольку он не генерирует малое время постоянные (из-за демпферов RC), присущие детальному преобразователю. Для времени выборки ВОК 60 мкс, хорошие результаты моделирования были получены для временного шага моделирования 60 мкс. Этот временной шаг не может быть больше, чем временной шаг FOC. Параметры Общие Режим выходной шины Выберите способ организации выходных переменных.Если вы выберете Multiple выходные шины (по умолчанию), блок имеет три отдельные выходные шины для двигателя, преобразователь и переменные контроллера. Если вы выберете Single output шина , все переменные выводятся на одну шину. Уровень детализации модели Выберите между детализированным и средним инвертором. По умолчанию Подробный . Механический вход Выберите между крутящим моментом нагрузки, скоростью двигателя и механическим портом вращения, как механический ввод.По умолчанию Torque Tm . Если вы выбираете и применяете крутящий момент нагрузки, выходом будет скорость двигателя в соответствии с следующее дифференциальное уравнение, описывающее динамику механической системы: Эта механическая система включена в модель двигателя. Если вы выберете скорость двигателя как механический вход, то вы получите электромагнитный крутящий момент как выходной, что позволяет вам представить динамику механической системы извне. В внутренняя механическая система не используется с этим выбором механического входа и инерцией и параметры вязкого трения не отображаются. Для механического вращающегося порта порт подключения S учитывается для механического ввод и вывод. Это позволяет напрямую подключаться к среде Simscape. Механическая система двигателя также включена в привод. и основан на том же дифференциальном уравнении. См. Механическое соединение двух моторных приводов. Использовать шину в качестве меток Когда вы установите этот флажок, Motor , Conv , и Ctrl измерительные выходы используют имена сигналов для идентификации шины этикетки.Выберите этот вариант для приложений, в которых на этикетках сигналов шины должны быть только буквенно-цифровые символы. Когда этот флажок снят (по умолчанию), выход измерения использует сигнал определение для идентификации меток шины. Этикетки содержат не буквенно-цифровые символы, которые несовместимы с некоторыми приложениями Simulink ® . Установить без датчика Если вы установите этот флажок, скорость двигателя оценивается по напряжениям на клеммах и токи, основанные на методе адаптивной системы привязки к модели (MRAS).В Sensorless Вкладка содержит параметры контроллера оценки. Когда этот флажок снят, скорость двигателя измеряется внутренней скоростью. sensor, а вкладка Sensorless не отображается в маске блока. Вкладка Asynchronous Machine Вкладка Asynchronous Machine отображает параметры Блок Asynchronous Machine библиотеки Fundamental Blocks (powerlib). Преобразователи и вкладка шины постоянного тока Секция выпрямителя Секция выпрямителя преобразователей и постоянного тока На вкладке Bus отображаются параметры блока Universal Bridge библиотека Fundamental Blocks (powerlib).Подробнее об универсальном мосту параметры, см. справку по универсальному мосту страница. Секция шины постоянного тока Емкость Емкость шины постоянного тока (F). По умолчанию 2000e-6 . Секция тормозного прерывателя Сопротивление Сопротивление тормозного прерывателя, используемое для предотвращения перенапряжения шины во время двигателя замедление или когда крутящий момент нагрузки стремится ускорить двигатель (Ом).По умолчанию 8 . Частота прерывателя Частота тормозного прерывателя (Гц). По умолчанию 4000 . Напряжение включения Динамическое торможение активируется, когда напряжение на шине достигает верхнего предела полоса гистерезиса (V). На следующем рисунке показана логика гистерезиса тормозного прерывателя. По умолчанию 320 . Напряжение отключения Динамическое торможение отключается, когда напряжение на шине достигает нижнего предела полоса гистерезиса (V).Логика гистерезиса чоппера показана на следующем рисунке. По умолчанию 310 . Секция инвертора Секция инвертора преобразователей и постоянного тока На вкладке Bus отображаются параметры блока Universal Bridge библиотека Fundamental Blocks (powerlib). Подробнее об универсальном мосту параметры, см. справку по универсальному мосту страница. Преобразователь среднего значения использует следующие параметры. Частота источника Частота источника трехфазного напряжения (Гц). По умолчанию 60 . Сопротивление в открытом состоянии Сопротивление переключателя инвертора в открытом состоянии (Ом). По умолчанию 1д-3 . Вкладка «Контроллер» Тип регулирования Это всплывающее меню позволяет выбирать между регулировкой скорости и крутящего момента.По умолчанию Регулировка скорости . Тип модуляции Выберите гистерезисную или пространственную векторную модуляцию. Тип модуляции по умолчанию - Гистерезис . Схема Когда вы нажимаете эту кнопку, появляется диаграмма, показывающая регуляторы скорости и тока схемы появляется. Секция регулятора скорости Рампы скорости - ускорение Максимальное изменение скорости, допустимое во время разгона двигателя (об / мин / с).Чрезмерно Большое положительное значение может вызвать пониженное напряжение в шине постоянного тока. Этот параметр используется в скорости только режим регулирования. По умолчанию 900 . Изменение скорости - замедление Максимальное изменение скорости, разрешенное во время замедления двигателя (об / мин / с). Чрезмерно большое отрицательное значение может вызвать перенапряжение шины постоянного тока. Этот параметр используется в скорости только режим регулирования. По умолчанию -. Частота отсечки скорости Частота отсечки фильтра нижних частот первого порядка измерения скорости (Гц).Этот параметр используется только в режиме регулирования скорости. По умолчанию 1000 . Время выборки регулятора скорости Время выборки регулятора скорости (с). Время выборки должно быть кратным шаг по времени моделирования. По умолчанию 100e-6 . ПИ-регулятор - Пропорциональное усиление Пропорциональное усиление регулятора скорости. Этот параметр используется при регулировании скорости. только режим.По умолчанию 300 . ПИ-регулятор - интегральное усиление Интегральное усиление регулятора скорости. Этот параметр используется в режиме регулирования скорости. только. По умолчанию 2000 . Пределы выходного крутящего момента - отрицательные Максимальный отрицательный требуемый крутящий момент, прикладываемый к двигателю регулятором тока (Нм). По умолчанию -1200 . Пределы выходного крутящего момента - Положительный Максимальный положительный требуемый крутящий момент, прикладываемый к двигателю регулятором тока (Н.м). По умолчанию 1200 . Секция ориентированного на поле управления Контроллер потока - Пропорциональное усиление Пропорциональное усиление регулятора потока. По умолчанию 100 . Регулятор потока - интегральное усиление Интегральное усиление регулятора потока. По умолчанию 30 . Пределы выхода потока - отрицательный Максимальный отрицательный выход регулятора потока (Wb).По умолчанию -2 . Пределы выходного потока - положительный Максимальный положительный выход регулятора потока (Wb). По умолчанию 2 . Частота среза фильтра нижних частот Частота среза фильтра первого порядка оценки потока (Гц). По умолчанию 16 . Время выборки Время выборки контроллера FOC (с).Время выборки должно быть кратным шаг по времени моделирования. По умолчанию 20e-6 . Диапазон гистерезиса регулятора тока Текущая полоса гистерезиса. Это значение представляет собой общую распределенную полосу пропускания. симметрично относительно текущей уставки (A) . По умолчанию 10 . На следующем рисунке показан случай, когда текущая уставка равен Is * , а текущая полоса пропускания гистерезиса установлена ​​на dx. Этот параметр не используется при использовании инвертора среднего значения. Максимальная частота коммутации Максимальная частота коммутации инвертора (Гц). Этот параметр не используется при использовании инвертор среднего значения. По умолчанию 20000 . Показать / скрыть автонастройку Control Выберите, чтобы показать или скрыть параметры инструмента Autotuning Control. Автоподстройка контуров PI Раздел Желаемое демпфирование [zeta] Укажите коэффициент демпфирования, используемый для расчета коэффициентов усиления Kp и Ki Блок регулятора скорости (AC). По умолчанию 0,9 . Желаемое время отклика при 5% [Trd (sec)] Укажите желаемое время установления блока регулятора скорости (AC). Это время, необходимое для того, чтобы реакция контроллера достигла и оставалась в пределах 5%. диапазон целевого значения.По умолчанию 0,1 . Коэффициент пропускной способности (InnerLoop / SpeedLoop) Укажите соотношение между полосой пропускания и собственной частотой регулятора. По умолчанию 30 . Рассчитать усиление ПИ-регулятора Вычислить Пропорциональное усиление и Интегральное получить параметров регулятора скорости (AC) и Блоки полевого контроллера.Расчет основан на Желаемое демпфирование [дзета] , Желаемое время отклика @ 5% и Соотношение пропускной способности (InnerLoop / SpeedLoop) параметров. Вычисленные значения отображаются в маске блока Drive. Нажмите Примените или OK , чтобы подтвердить их. Вкладка без датчика Пропорциональный коэффициент Укажите значение пропорционального усиления ПИ-регулятора, которое используется для настройки скорость двигателя. По умолчанию 5000 . Интегральное усиление Укажите значение интегрального усиления ПИ-регулятора, которое используется для настройки скорость двигателя. По умолчанию 50 . Верхний - Верхний предел выхода Укажите верхний предел выхода ПИ-регулятора. По умолчанию 500 . Нижний - нижний предел выхода Укажите нижний предел выхода ПИ-регулятора. По умолчанию -500 . Время выборки контроллера Время выборки контроллера, в с. Время выборки должно быть кратно времени моделирования. шаг. По умолчанию 2e-06 . Блок входов и выходов SP Уставка скорости или крутящего момента. Заданное значение скорости может быть ступенчатой ​​функцией, но скорость скорость изменения будет соответствовать рампе ускорения / замедления.Если момент нагрузки и скорости имеют противоположные знаки, ускоряющий момент будет суммой электромагнитного и моменты нагрузки. Tm или Wm Механический вход: момент нагрузки (Tm) или скорость двигателя (Wm). Для механического ротационный порт (S), этот ввод удаляется. A, B, C Трехфазные клеммы моторного привода. Wm , Te или S Механическая мощность: скорость двигателя (Wm), электромагнитный момент (Te) или механический ротационный порт (S). Когда для параметра Режим выходной шины установлено значение Несколько выходные шины , блок имеет следующие три выходные шины: Двигатель Вектор измерения двигателя. Этот вектор позволяет вам наблюдать переменные двигателя. с помощью блока Bus Selector. Conv Вектор измерения трехфазных преобразователей. В векторе содержится: Обратите внимание, что все значения тока и напряжения мостов можно визуализировать с помощью блока Multimeter. Ctrl Вектор измерения контроллера. В векторе содержится: Когда для параметра Режим выходной шины установлено значение Одинарный выходная шина , блок группирует выходы Motor, Conv и Ctrl в одну шину вывод. Характеристики модели Библиотека содержит набор параметров привода мощностью 3 и 200 л.с. Характеристики эти два диска показаны в следующей таблице. Технические характеристики привода 3 л.с. и 200 л.с. об / мин 9085 об / мин 900 Привод 3 л.с. Привод 200 л.с. Входное напряжение привода 9027 Амплитуда 220 В 460 В Частота 60 Гц 60 Гц 87 60 Гц Значения Мощность 3 л.с. 200 л.с. Частота вращения 170284 170284 Напряжение 220 В 460 В Примеры Пример ac3_example иллюстрирует моделирование привода двигателя AC3 со стандартными условиями нагружения для детальных и средних моделей. Ссылки [1] Bose, B. K. Modern Power Electronics and AC Диски . Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2002. [2] Грелет, Г., и Г. Клерк. Actionneurs électriques . Paris: Éditions Eyrolles, 1997. [3] Krause, P.C. Анализ электрического Машины . Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1986. Представлен в R2006a Определение: Асинхронный двигатель - Справка разработчика Переключить навигацию Инструменты разработки Какие инструменты мне нужны? Программные средства Начните здесь MPLAB® X IDE Начните здесь Установка Введение в среду разработки MPLAB X Переход на MPLAB X IDE Переход с MPLAB IDE v8 Переход с Atmel Studio Конфигурация Плагины Пользовательский интерфейс Проектов Файлы Редактор Редактор Интерфейс и ярлыки Основные задачи Внешний вид Динамическая обратная связь Навигация Поиск, замена и рефакторинг Инструменты повышения производительности Инструменты повышения производительности Автоматическое форматирование кода Список задач Сравнение файлов (разница) Создать документацию Управление окнами Сочетания клавиш Отладка Контроль версий Автоматика Язык управления стимулами (SCL) Отладчик командной строки (MDB) Создание сценариев IDE с помощью Groovy Устранение неполадок Работа вне MPLAB X IDE Другие ресурсы Улучшенная версия MPLAB Xpress MPLAB Xpress MPLAB IPE Программирование на C Компиляторы MPLAB® XC Начните здесь Компилятор MPLAB® XC8 Компилятор MPLAB XC16 Компилятор MPLAB XC32 Компилятор MPLAB XC32 ++ Кодовое покрытие MPLAB Сборщики Компилятор IAR C / C ++ Конфигуратор кода MPLAB (MCC) MPLAB Harmony версии 2 MPLAB Harmony версии 3 среда разработки Atmel® Studio Atmel START (ASF4) Advanced Software Framework v3 (ASF3) Начните здесь ASF3 Учебники ASF Audio Sine Tone Учебное пособие Интерфейс ЖК-дисплея с SAM L22 MCU Учебное пособие Блоки устройств MPLAB® для Simulink® Утилиты Инструменты проектирования FPGA Аналоговый симулятор MPLAB® Mindi ™ Аппаратные средства Начните здесь Сравнение аппаратных средств Средства отладки и память устройства Исполнительный отладчик Демонстрационные платы и стартовые наборы Внутрисхемный эмулятор MPLAB® REAL ICE ™ Эмулятор SAM-ICE JTAG Внутрисхемный эмулятор Atmel® ICE Power Debugger Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 3 Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 4 Встроенный отладчик PICkit ™ 3 Внутрисхемный отладчик MPLAB® PICkit ™ 4 MPLAB® Snap MPLAB PM3 Универсальный программатор устройств Принадлежности Заголовки эмуляции и пакеты расширения эмуляции Пакеты расширения процессора и отладочные заголовки Начните здесь Обзор PEP и отладочных заголовков Требуемый список заголовков отладки Таблица требуемых отладочных заголовков AC162050, AC162058 AC162052, AC162055, AC162056, AC162057 AC162053, AC162054 AC162059, AC162070, AC162096 AC162060 AC162061 AC162066 AC162083 AC244023, AC244024 AC244028 AC244045 AC244051, AC244052, AC244061 AC244062 Дополнительный список заголовков отладки Дополнительный список заголовков отладки - устройства PIC12 / 16 Дополнительный список заголовков отладки - устройства PIC18 Необязательный список заголовков отладки - устройства PIC24 Целевые следы заголовка отладки Отладочные подключения заголовков SEGGER J-Link Сетевые инструменты K2L Рекомендации по проектированию средств разработки Ограничения отладки - микроконтроллеры PIC Инженерно-технические примечания (ETN) [[li]] Встроенные платформы chipKIT ™ Проектов Начните здесь Преобразование мощности AN2039 Четырехканальный секвенсор питания PIC16F1XXX 8-битные микроконтроллеры PIC® 8-битные микроконтроллеры AVR® 16-битные микроконтроллеры PIC® 32-битные микроконтроллеры SAM 32-разрядные микропроцессоры SAM Разработка приложений SAM MPU с помощью MPLAB X IDE Примеры программного пакета SAM MPU Запланировано дополнительное содержание... Продукты 8-битные микроконтроллеры PIC 8-битные микроконтроллеры AVR Начните здесь Структура 8-битного микроконтроллера AVR® 8-битные периферийные устройства AVR® Осциллятор USART Прерывания аналоговый компаратор и опорное напряжение Таймер / счетчики Датчик внутренней температуры Работа с низким энергопотреблением Сбросить источники Начало работы с микроконтроллерами AVR® Использование микроконтроллеров AVR® с Atmel START Запланировано дополнительное содержание... 16-битные микроконтроллеры PIC и dsPIC DSC 32-битные микроконтроллеры Начните здесь Выбор 32-битного MCU PIC32M MCU SAM MCU Различия между семействами ARM Cortex Семейные справочные страницы Доступ к регистрам SAM MCU в C SAM D21 Семейное обучение SAM D21 MCU Обзор Список примеров кода SAM D21 Ядро процессора Обзор процессора Системный таймер (SysTick) Контроллер вложенных векторных прерываний (NVIC) Шина ввода-вывода (IOBUS) Блок управления системой (SCB) Микро-следовой буфер (MTB) Периферийные устройства Система часов Универсальный контроллер тактовой частоты (GCLK) Системный контроллер (SYSCTRL) Высокоскоростной автобус (HPB) Память Мост AHB-APB Внешний контроллер прерываний (EIC) Блок обслуживания устройства (DSU) Менеджер питания (PM) Контроллер периферийного доступа (PAC) Контроллер прямого доступа к памяти (DMAC) Контроллер энергонезависимой памяти (NVMCTRL) Сторожевой таймер (WDT) Часы реального времени (RTC) Таймер-счетчик (TC) Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) Аналоговый компаратор (переменного тока) Периферийный сенсорный контроллер (PTC) Система событий (EVSYS) Универсальная последовательная шина (USB) Последовательная связь (SERCOM SPI Master) Последовательная связь (SERCOM I²C Slave) Звуковой контроллер Inter-IC (I²S ™) SAM C21 Семейное обучение . Похожие записи 31.08.2023 0 Микросхема 358: datasheet на русском, применение, аналоги, назначение выводов 30.08.2023 0 Радиозвонок схема: ДВЕРНОЙ РАДИОЗВОНОК 29.08.2023 0 Электросхема ваз 2105 инжектор: Схема ВАЗ-2105 | 2 Схемы Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт