Схема обмоток однофазного двигателя с конденсатором: СХЕМЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ — СХЕМЫ ОБМОТОК —

Особенности схем обмоток одно-и двухфазных двигателей

Категория:

   Обмотка электрических машин

Публикация:

   Особенности схем обмоток одно-и двухфазных двигателей

Читать далее:

   Намотка катушек из круглого провода


Особенности схем обмоток одно-и двухфазных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели мощностью до 1, редко до 2 кВт, широко применяют в условиях, когда имеется только однофазная сеть, например, для привода механизмов различных приборов, электрифицированного инструмента, в бытовых механизмах и т. п. Если обмотку двигателя питать однофазным током, то электромагнитное поле в нем будет не вращающимся, как в трехфазных машинах, а пульсирующим, энергетические показатели будут хуже, чем у трехфазных, а пусковой момент будет равен нулю, т. е. двигатель без специальных устройств не сможет начать работать. Поэтому в статорах однофазных двигателей устанарливают две обмотки, которые часто называют также фазами обмотки.

Одна из них — главная, или рабочая, другая — вспомогательная. Обмотки располагаются по пазам статора так, что их оси сдвинуты друг относительно друга в пространстве на электрический угол 90°. Если фазы токов обмоток будут не одинаковы, т. е. сдвинуты во времени, то электромагнитное поле в двигателе становится вращающимся. Энергетические показатели двигателя улучшаются и появляется пусковой момент. При сдвиге фаз токов на электрический угол 90° и одинаковых мдс обмоток поле становится круговым и кпд однофазного двигателя будет наибольшим. Добиться этого можно, выполнив обе обмотки двигателя одинаковыми и подключив последовательно к одной из них конденсатор. Такие двигателями называются однофазными конденсаторными.

Рис. 1. Оси обмоток двух- и однофазных двигателей:
а — расположение катушек разных фаз в пазах статора, б — условное изображение фаз обмотки

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Емкость конденсатора, необходимая для получения кругового поля, зависит от активных и индуктивных сопротивлений обмоток двигателя и от его нагрузки. Для однофазных конденсаторных двигателей конденсатор рассчитывают так, чтобы поле было круговым при номинальной нагрузке. Его включают последовательно с одной из фаз обмоток на все время работы. Этот конденсатор называют рабочим и обозначают Ср. Во время пуска двигателя емкость рабочего конденсатора оказывается недостаточной для образования кругового поля и пусковой момент двигателя невелик. Для увеличения пускового момента параллельно с рабочим конденсатором включают второй — пусковой конденсатор. Суммарная емкость рабочего и пускового конденсаторов обеспечивает получение кругового вращающегося поля во время пуска двигателя и пусковой момент его увеличивается. После разгона двигателя пусковой конденсатор отключают, а рабочий остается включенным. Таким образом, двигатель запускается и работает с номинальной нагрузкой при вращающемся круговом поле.

Рис. 2. Схемы включения однофазных двигателей:
а — с постоянно включенным конденсатором (конденсаторные двигатели), б— с рабочим и пусковым конденсаторами, в — с пусковым элементом

Рис. 3. Схема однослойной концентрической обмотки

В однофазных конденсаторных двигателях обе обмотки, и главная и вспомогательная, выполняются одинаковыми, т. е. с одинаковым числом витков и катушек, из одинакового обмоточного провода. Они располагаются в одинаковом числе пазов, симметрично со сдвигом осей на 90°.

В статорах большинства одно- и двухфазных двигателей применяют всыпные однослойные обмотки с концентрическими катушками. Они имеют либо четыре выводных конца — начала и концы главной и вспомогательной фаз, либо только три. При трех выводах концы главной и вспомогательной фаз соединяются между собой внутри корпуса и наружу выводится провод от места их соединения — общая точка обмотки.

Для уменьшения вылета лобовых частей катушек однослойные обмотки часто выполняют вразвалку. Если число пазов на полюс и фазу четное, то обмотки вразвалку по существу не отличаются от таких же обмоток трехфазных машин. Если же число q нечетное, то большие катушки в группах делают «расчесанными», т. е. отгибают лобовые части половины их витков в одну, а второй половины — в другую сторону.

Необходимость установки конденсаторов удорожает однофазные двигатели, увеличивает их габариты и снижает надежность, так как конденсаторы выходят из строя чаще, чем сами двигатели. Поэтому большинство однофазных асинхронных двигателей рассчитывают на работу только с одной — главной обмоткой. Однако для того, чтобы их можно было пустить, устанавливают и вторую — вспомогательную обмотку, которую часто называют пусковой. Она предназначается только для создания вращающегося поля при пуске двигателя. Такие однофазные двигатели называют двигателями с пусковой фазой.

Рис. 4. Схема однослойной концентрической обмотки

Сдвиг фаз токов главной (рабочей) и пусковой обмоток достигается изменением сопротивления пусковой обмотки путем включения последовательно с ней так называемого пускового элемента — конденсатора или резистора (чаще всего используют более дешевый — резистор).

Пусковые обмотки, как празило, отличаются от рабочих и по числу витков, и по числу катушек, и сечением провода. Они обычно занимают 1/3 всех пазов статора. В оставшихся 2/3 пазов располагается рабочая обмотка. Схемы соединений и числа полюсов рабочей и пусковой обмоток одинаковы.

Рис. 5. Схема однослойной концентрической обмотки однофазного двигателя с пусковой фазой с 2=24, 2р=4; С1—С2—главная фаза, В1—В2 — пусковая фаза

Рис. 6. Образование бифилярных витков

Рис. 7. Схема обмотки с катушками, имеющими бифилярные витки:
а — изображение катушек с бифилярными витками на схеме обмотки, б — схема обмотки

Чтобы избежать установки резисторов, которые должны быть рассчитаны на полный пусковой ток, во многих однофазных двигателях пусковую обмотку выполняют с повышенным сопротивлением пусковой фазы. Для этой цели пусковую обмотку наматывают из провода меньшего сечения, чем рабочую, или выполняют ее с частично бифилярной намоткой. При этом длина провода обмотки возрастает, ее активное сопротивление увеличивается, а индуктивное сопротивление и мдс остаются такими же, как и без бифилярных витков.

Чтобы образовались бифилярные витки, катушку пусковой обмотки выполняют из двух секций со встречным направлением намотки. Одна секция, направление намотки которой совпадает с нужной для пуска машины полярностью, называется основной, а секция со встречной намоткой — бифилярной. Бифилярная секция имеет всегда меньше витков, чем основная. На схемах обмоток катушки, имеющие частично бифилярную намотку, обозначают петле. На рис. 7, б показана схема обмотки с пусковой фазой, имеющей частично бифилярную намотку. Главная обмотка выполнена концентрическими катушками вразвалку. Петли у катушек пусковой фазы на схеме обозначают, что они выполнены с частично бифилярной намоткой.

Пусковая обмотка однофазных двигателей рассчитана только на кратковременную работу — на время пуска двигателя. Ее необходимо отключить от сети сразу же, как только двигатель разгонится, иначе она перегреется и двигатель выйдет из строя. Такие двигатели применяются, например, для привода компрессоров во всех бытовых холодильниках.

Тепловое реле холодильника включает обе обмотки двигателя, а после его разгона отключает пусковую обмотку. Двигатель работает с одной включенной рабочей обмоткой.

В небольших, мощностью до нескольких десятков ватт однофазных асинхронных двигателях вращающееся поле и в период пуска и во время работы получают более простым способом. Двигатель делают с явнополюсным статором. Часть площади полюсного наконечника охватывают короткозамкнутым витком, в котором индуктируется эдс и возникает ток. Под влиянием тока в витке поток полюса раздваивается и фаза потока под частью полюсного наконечника, охваченной короткозамкнутым витком, сдвигается по сравнению с основным потоком. В результате поле становится вращающимся, однако не круговым, так как нельзя таким образом достичь сдвига фаз на 90°, а эллиптическим, но достаточным для возникновения небольшого пускового момента. Такие двигатели называют однофазными с экранированными полюсами или с коротко-замкнутыми витками на полюсе. Они широко применяются, например, в различных бытовых вентиляторах, так как пуск вентиляторов происходит с малым моментом сопротивления на валу.

Основным достоинством двигателей с экранированными полюсами является простота их конструкции и технологии изготовления.

В отличие от однофазных двухфазные двигатели питаются от двухфазной сети. Они используются в основном в различных системах управления, в которых сдвиг фаз питающей сети создается самой схемой. Их статор имеет также две обмотки, одна из которых носит название обмотки возбуждения, а вторая — обмотки управления. Обмотка возбуждения подключена к сети с неизменным по амплитуде напряжением. Регулирование частоты вращения двигателей осуществляется изменением амплитуды тока обмотки управления или его фазы. Иногда применяется и тот и другой метод управления одновременно. При равенстве токов и сдвиге их фаз на 90° поле двигателя круговое. При изменении тока обмотки управления или его фазы поле становится эллиптическим, электромагнитный момент двигателя и частота его вращения уменьшаются.

Двигатели рассчитывают так, что при пульсирующем поле они работать не могут. Поэтому при уменьшении сдвига фаз токов в обмотках до нуля или снятия напряжения с обмотки управления двигатели останавливаются. Как только фаза тока в обмотке управления изменится или подано напряжение при постоянном сдвиге фаз, двигатели начинают работать. Обмотки двухфазных двигателей в большинстве случаев одинаковые и симметрично расположены в пазах статора.

Рис. 8. Короткозамкнутый виток на полюсе асинхронного однофазного двигателя:

1 — короткозамкнутый виток, 2 — обмотка, 3 — сердечник

Схема Подключения Однофазного Двигателя — tokzamer.ru

По общепринятым нормам, обеспечит запуск 30 раз в час длительностью 3 секунды каждый. Модели различаются между собой по мощности, частоте вращения, высоте оси вращения, КПД.

Расчет емкости конденсатора мотора

См. также: Как правильно подключить двухклавишный выключатель света

Подключение

Ротор обычно представляет из себя короткозамкнутую обмотку, также из-за схожести называемой «беличьей клеткой». Сведения о таких агрегатах описаны литературой середины прошлого века.

К недостаткам — низкие значения пускового момента и КПД. Исправить это несложно. Поскольку в трёхфазном электродвигателе момент вращения задан конструктивно при помощи расположения обмоток и смещения фаз трёхфазной сети, то в однофазном моторе для запуска применяют дополнительную пусковую обмотку, благодаря которой создаётся вращательный момент смещения ротора.

Тепловое реле отключает обе фазы обмотки, если они нагреваются выше допустимого. Внутри концы катушек соединены, образуя звезду.

Рабочее напряжение для них должно быть в 1,5 раза выше, чем в электросети в нашем случае В. Для работы схемы необходимо подбирать элемент с определенной ёмкостью, рассчитанной с учетом тока нагрузки.

Главный минус однофазного тока — невозможность генерирования им магнитного поля, выполняющего вращение. Касаемо двух других выводов, сопротивление попарное будет наибольшим равняется обеим обмоткам, включенным последовательно. Обе фазы таких устройств являются рабочими и включены все время. Более длительное время нахождения под нагрузкой, может привести к перегреву, возгоранию изоляции и поломке механизма.

Конструкция и принцип работы


Вал со шпоночными канавками спереди и под вентилятор сзади; Герметичные крышки с подшипниками; Клеммная коробка. Например, если ток равен 1.

Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. Его дальнейшее вращение происходит под воздействием инерционной силы. Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор. Именно в этом причина популярности двигателя среди населения.

Принцип действия и схема запуска

Причина, ограничивающая нахождение пусковой обмотки под напряжением.

Сопротивление ниже — нашли основную обмотку, подключаемую к сети вольт без конденсатора.

Причина, ограничивающая нахождение пусковой обмотки под напряжением.

Вывод другой щётки нужно подсоединить к одному выводу статора при помощи перемычки. Чтобы исключить межвитковое короткое замыкание, используют термореле, которое при достижении критической температуры отключает дополнительную обмотку. Проверка работоспособности Как проверить работоспособность двигателя путем визуального осмотра?

Читайте также: Обследование энергообъектов

Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя. Пуск двигателя осуществляют удержанием пусковой кнопки на несколько секунд, вследствие чего происходит разгон ротора. Дальнейшим действием будет мешать, снижая КПД двигателя. Это происходит автоматически — без вмешательства пользователя.

Подключение электродвигателя вольт с пусковой обмоткой Внимание! К сильным сторонам двигателя данного типа можно отнести простоту конструкции, представляющую собой ротор с короткозамкнутой обмоткой.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Она подключается к основной электрической сети через ёмкость или индуктивность. Разновидности перечислим: Трехфазные асинхронные двигатели снабжены числом выводов три-шесть рабочих обмоток за вычетом различных предохранителей, внутренних реле, разнообразных датчиков. Электрическая схема коммутации для цепи переменного тока.

типов однофазных асинхронных двигателей

В этой статье мы узнаем о различных типах однофазных асинхронных двигателей , их конструкции, работе и применении.

Асинхронный двигатель представляет собой тип асинхронного двигателя переменного тока, в котором требуемый рабочий крутящий момент создается за счет электромагнитной индукции. Это асинхронный двигатель, потому что его ротор всегда вращается со скоростью, немного меньшей, чем синхронная скорость вращающегося магнитного поля.

В зависимости от типа входного переменного тока асинхронные двигатели подразделяются на два основных типа, а именно:

  • Однофазный асинхронный двигатель
  • Трехфазный асинхронный двигатель

Как следует из названия, однофазный двигателю для работы требуется 1-фазный переменный ток, тогда как трехфазному асинхронному двигателю для работы требуется 3-фазный источник переменного тока.

Основная проблема, связанная с однофазными асинхронными двигателями, заключается в том, что они не запускаются самостоятельно. Следовательно, требуется обеспечить дополнительный магнитный поток для их самозапуска с помощью какого-либо механизма. Поэтому по способу создания дополнительного потока, т. е. по способу самозапуска, однофазные асинхронные двигатели подразделяются на следующие основные типы:

  • Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
  • Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором
  • Асинхронный двигатель с пусковым конденсатором

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой

две обмотки, а именно пусковая обмотка и рабочая обмотка, смещенные на 90° друг относительно друга. Таким образом, основными частями асинхронного двигателя с расщепленной фазой являются пусковая (или вспомогательная) обмотка, рабочая (или основная) обмотка и центробежный переключатель .

Расщепленная фаза — простейший метод создания вращающегося магнитного поля, который используется в этом двигателе. В этом методе и пусковая, и рабочая обмотки размещаются на одном сердечнике статора. В случае асинхронного двигателя с расщепленной фазой пусковая обмотка выполняется с высоким сопротивлением, а рабочая или основная обмотка — с высокой индуктивностью. Принципиальная схема двухфазного асинхронного двигателя показана на следующем рисунке.

Когда на двигатель подается однофазный переменный ток, ток I S протекает по пусковой обмотке, а ток I m по основной обмотке. Так как пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и малую индуктивность, а основная обмотка имеет большую индуктивность и малое сопротивление. В результате между пусковым током обмотки ( I S ) и током основной обмотки ( I m ) имеется значительная разность фаз примерно от 25° до 30°. Следовательно, в двигателе создается слабое вращающееся магнитное поле, которое вызывает создание в двигателе момента самозапуска. это пусковой момент в асинхронном двигателе с расщепленной фазой определяется выражением

Где K – коэффициент пропорциональности, который зависит от конструктивных характеристик двигателя.

Когда двигатель достигает примерно 80 % номинальной скорости, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку от цепи двигателя. Теперь двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель и достигает нормальной номинальной скорости.

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой потребляет очень большой пусковой ток, примерно в 7-8 раз превышающий номинальный ток. Крутящий момент, развиваемый двигателем с расщепленной фазой при пуске, примерно в 1,5 раза превышает номинальный крутящий момент. Асинхронные двигатели с расщепленной фазой недороги и, следовательно, очень популярны на рынке с номинальной мощностью от 60 до 250 Вт. 0005

Обычно асинхронные двигатели с расщепленной фазой применяются в вентиляторах, стиральных машинах, воздуходувках, миксерах и измельчителях, станках и т. д.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском производится с использованием сборки пускового конденсатора и вспомогательной обмотки, называемой пусковым асинхронным двигателем с конденсатором .

Принципиальная схема типового однофазного асинхронного двигателя с конденсаторным пуском показана на рисунке. Он состоит из вспомогательной обмотки (или пусковой обмотки) и рабочей обмотки (или основной обмотки). В этой схеме двигателя пусковой конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой.

Пусковой конденсатор создает разность фаз 90° между током пусковой обмотки ( I S ) и током основной обмотки ( I m ). Пусковой момент асинхронного двигателя с конденсаторным пуском определяется выражением

. В случае асинхронного двигателя с конденсаторным пуском значение фазового угла высокое (90°). Следовательно, из уравнения пускового крутящего момента видно, что эти двигатели имеют очень высокий пусковой крутящий момент.

В этом типе двигателя центробежный переключатель используется для отключения пусковой обмотки и конденсатора от цепи двигателя, когда скорость двигателя становится примерно 75% от номинальной скорости. После этого двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель и разгоняется до нормальной номинальной скорости.

Пусковой момент, развиваемый асинхронными двигателями с конденсаторным пуском, примерно в 3–4,5 раза превышает момент при полной нагрузке. Эти двигатели широко используются для привода насосов, компрессоров, компрессоров кондиционеров и холодильников, конвейеров и других механических нагрузок с высокой инерцией.

Конденсаторный пусковой конденсатор Работающий двигатель

Пусковой конденсаторный двигатель также является типом однофазного асинхронного двигателя, в котором для его работы используются два конденсатора, один для запуска двигателя, а другой для запуска мотора. Поэтому по назначению эти конденсаторы называются пусковыми и рабочими. Принципиальная схема двигателя с конденсаторным пуском показана на следующем рисунке.

Как и любой другой тип асинхронного двигателя, двигатель с конденсаторным пуском также состоит из двух основных частей, а именно статора и ротора. Статор двигателя с конденсаторным пуском имеет две обмотки, а именно вспомогательную обмотку и основную обмотку . Эти две обмотки смещены в пространстве на 90°. Ротор этого двигателя представляет собой короткозамкнутый ротор.

Пусковой и рабочий конденсаторы подключены параллельно в цепи двигателя. Как только двигатель достигает примерно 75% номинальной скорости, пусковой конденсатор отключается от цепи с помощью центробежного выключателя, в то время как рабочий конденсатор остается включенным в цепь постоянно.

Используемый пусковой конденсатор представляет собой электролитический конденсатор с кратковременным номиналом, а рабочий конденсатор представляет собой маслонаполненный бумажный конденсатор с номиналом на долгий срок службы. Как мы видели, двигатель запускается с помощью конденсатора и постоянно работает от конденсатора. Вот почему он называется двигателем с конденсаторным пуском .

Двигатель конденсаторного пуска работает тихо и плавно. Этот тип двигателя представляет собой высокоэффективный однофазный асинхронный двигатель. Наиболее значительным преимуществом двигателя с конденсаторным пуском является то, что он создает постоянный крутящий момент, а не пульсирующий крутящий момент, в результате чего этот двигатель свободен от механических вибраций.

Двигатели с конденсаторным пуском наиболее подходят для привода нагрузок с высокой инерцией, требующих частых пусков с высокой эффективностью и высоким пусковым моментом. Некоторыми распространенными областями применения являются воздушные компрессоры, холодильники, больничное оборудование, насосы и т. д.

Заключение

Таким образом, в этой статье мы обсудили все три основных типа однофазных асинхронных двигателей вместе с их определением, конструкцией и принципиальной схемой. , преимущества и области применения. Однофазные двигатели переменного тока очень популярны в бытовых и коммерческих целях, таких как бытовая и офисная техника, небольшие водяные насосы и т. д.

Читать далее

Похожие сообщения:

Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары | Перевозчик, персонал | Дизельные генераторы | Механика двигателя | Фильтры | Пожарные машины и оборудование | Топливные насосы и хранение | Газотурбинные генераторы | Генераторы | Обогреватели | HMMWV (Хаммер/Хамви) | и т.д…

Авиация — Принципы полета, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, штатное вооружение поддержки и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т. д…

Строительство — Техническое администрирование, планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота | Совокупность | Асфальт | Битумный корпус распределителя | Мосты | Ведро, Раскладушка | Бульдозеры | Компрессоры | Обработчик контейнеров | дробилка | Самосвалы | Землеройные машины | Экскаваторы | так далее…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление чертежей, эскизов и т. д.

Электроника — Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер | Усилители | Антенны и мачты | Аудио | Батареи | Компьютерное оборудование | Электротехника (NEETS) (самая популярная) | техник по электронике | Электрооборудование | Электронное общее испытательное оборудование | Электронные счетчики | и т. д…

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Правительственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *