Особенности схем обмоток одно- и двухфазных двигателей

Страница 18 из 84

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 устанавливают две обмотки, которые часто называют также фазами обмотки. Одна из них — главная, или рабочая, другая — вспомогательная.

Рис. 39. Оси обмоток двух- и однофазных двигателей: а — расположение катушек разных фаз в пазах статора, б — условное изображение фаз обмотки

Обмотки располагаются по пазам статора так, что их оси сдвинуты друг относительно друга в пространстве на электрический угол 90° (рис.

39). 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 (рис. 40, а). Такие двигателями называются однофазными конденсаторными.
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 (С). 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 (рис. 40, б). Таким образом, двигатель запускается и работает с номинальной нагрузкой при вращающемся круговом поле.

Рис. 40. Схемы включения однофазных двигателей:
а — с постоянно включенным конденсатором (конденсаторные двигатели), б — с рабочим и пусковым конденсаторами, в — с пусковым элементом; Ср — рабочий конденсатор, Сп— пусковой конденсатор; ПЭ — пусковой элемент

Рис. 41. Схема однослойной концентрической обмотки с т—2, Z— 16, 2р—2, выполненной вразвалку

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 (рис. 41). 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. Обозначение выводов обмоток приведено в табл. 3.

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 (см. рис. 24). 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 (рис. 42).

Рис. 42. Схема однослойной концентрической обмотки с т— 2, Z—24, 2р=4, q= 3, выполненной с «расчесанными» катушками
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.

Сдвиг фаз токов главной (рабочей) и пусковой обмоток достигается изменением сопротивления пусковой обмотки путем включения последовательно с ней так называемого пускового элемента (см. рлс. 40,

в) — конденсатора или резистора (чаще всего используют более дешевый — резистор).
Пусковые обмотки, как правило, отличаются от рабочих и по числу витков, и по числу катушек, и сечением провода. Они обычно занимают 2/3 всех пазов статора. В оставшихся 2/3 пазов располагается рабочая обмотка. Схемы соединений и числа полюсов рабочей и пусковой обмоток одинаковы (рис. 43).

Рис. 43. Схема однослойной концентрической обмотки однофазного двигателя с пусковой фазой с Z=24, 2р=4; C1— С2 — главная фаза, В l— В2 — пусковая фаза

Рис. 44. Образование бифилярных витков
Рис. 45. Схема обмотки с катушками, имеющими бифилярные витки:

а — изображение катушек с би- филярными витками на схеме обмотки, б — схема обмотки с Z = 24, 2р=4

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 (рис. 44). 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 петлей (рис. 45, а). На рис. 45,

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.   

Рис. 46. Короткозамкнутый виток на полюсе асинхронного однофазного двигателя:
1 — короткозамкнутый виток, 2 —обмотка, 3 — сердечник
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 (рис. 46), 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 короткозамкнутыми 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.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какую обмотку называют однослойной концентрической?
2. В чем состоит особенность концентрических обмоток вразвалку?
3. Чем отличаются равнокатушечные однослойные обмотки от концентрических?
4. Как изображается катушечная группа двухслойной обмотки на условной схеме?
5. Во сколько параллельных ветвей можно соединить двух- и однослойную обмотки шестиполюсной машины?
6. Чем отличается обмотка с дробным числом пазов на полюс и фазу от обмотки с целым q?
7. Какие двигатели называют многоскоростными и в чем особенность их обмоток?
8. Как называются обмотки двухфазных двигателей?
9. Какие двигатели называют однофазными конденсаторными?
10. Какие схемы применяют для пуска однофазных асинхронных двигателей?

Конденсаторный двигатель сопротивление обмоток | Авто Брянск

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.

В этой статье поговорим о конденсаторных двигателях, которые по сути являются обычными асинхронными, отличающимися лишь способом подключения к сети. Затронем тему подбора конденсаторов, разберем причины необходимости точного подбора емкости. Отметим основные формулы, которые помогут в приблизительной оценке требуемой емкости.

Конденсаторным двигателем называется асинхронный двигатель, в цепь статора которого включена дополнительная емкость, с целью создать сдвиг фаз тока в обмотках статора. Зачастую это касается однофазных цепей при использовании трехфазных или двухфазных асинхронных двигателей.

Обмотки статора асинхронного двигателя физически сдвинуты друг относительно друга, и одна из них включается непосредственно в сеть, в то время как вторая, либо вторая и третья подключаются к сети через конденсатор. Емкость конденсатора подбирается так, чтобы сдвиг фаз токов между обмотками получился бы равным или хотя бы близким к 90°, тогда ротору будет обеспечен максимальный вращающий момент.

При этом модули магнитной индукции обмоток должны получиться одинаковыми, чтобы магнитные поля обмоток статора оказались бы сдвинуты относительно друг друга так, чтобы суммарное поле вращалось по кругу, а не по эллипсу, увлекая за собой ротор с наибольшей эффективностью.

Очевидно, ток и его фаза в подключенной через конденсатор обмотке связаны как с емкостью конденсатора, так и с эффективным импедансом обмотки, который в свою очередь зависит от скорости вращения ротора.

При старте двигателя импеданс обмотки определяется лишь ее индуктивностью и активным сопротивлением, поэтому он относительно мал в момент пуска, и здесь нужен конденсатор большей емкости для обеспечения оптимального пуска.

Когда же ротор разгонится до номинальных оборотов, магнитное поле ротора станет индуцировать в обмотках статора ЭДС, которая будет направлена против питающего обмотку напряжения — эффективное сопротивление обмотки теперь растет, и требуемая емкость снижается.

При оптимально подобранной емкости в каждом режиме (пусковой режим, рабочий режим) магнитное поле будет круговым, и здесь имеет значение как скорость вращения ротора, так и напряжение, и число витков обмотки, и подключенная в текущий момент емкость. Если оптимальное значение какого-нибудь параметра нарушено, поле становится эллиптическим, характеристики двигателя соответственно падают.

Для двигателей разного назначения схемы подключения емкостей разные. Когда требуется значительный пусковой момент, применяют конденсатор большей емкости, чтобы обеспечить оптимальные ток и фазу именно в момент пуска. Если пусковой момент не особо важен, то внимание уделяют только созданию оптимальных условий рабочего режима, при номинальной скорости вращения, и емкости подбирается для номинальных оборотов.

Довольно часто для качественного пуска применяют пусковой конденсатор, который на время запуска подключается параллельно рабочему конденсатору относительно малой емкости, чтобы вращающееся магнитное поле и при пуске было круговым, затем пусковой конденсатор отключают, и двигатель продолжает работу только с рабочим конденсатором. В особых случаях прибегают к набору конденсаторов с возможностью переключения для разных нагрузок.

Если пусковой конденсатор случайно не будет отключен после выхода двигателя на номинальные обороты, сдвиг фаз в обмотках уменьшится, не будет уже оптимальным, и магнитное поле статора станет эллиптическим, что ухудшит рабочие характеристики двигателя. Крайне важно правильно подобрать пусковую и рабочую емкости, чтобы двигатель работал эффективно.

На рисунке показаны типичные схемы включения конденсаторных двигателей, применяемые на практике. Например рассмотрим двухфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, статор которого имеет две обмотки для питания в двух фазах А и В.

В цепь дополнительной фазы статора включен конденсатор С, поэтому токи IA и IВ текут в обеих обмотках статора в двух фазах. Наличием емкости добиваются фазового сдвига токов IA и IВ в 90°.

Векторная диаграмма показывает, что суммарный ток сети образован геометрической суммой токов обеих фаз IA и IВ. Подбором емкости С добиваются такого сочетания с индуктивностями обмоток, чтобы фазовый сдвиг токов получился именно 90°.

Ток IA запаздывает относительно приложенного сетевого напряжения UА на угол φА, а ток IВ — на угол φВ относительно напряжения UB, приложенного к зажимам второй обмотки в текущий момент. Угол между напряжением сети и напряжением, приложенным ко второй обмотке составляет 90°. Напряжение на конденсаторе UС образует угол 90° с током IВ.

По диаграмме видно, что полная компенсация фазового сдвига при φ = 0 достигается тогда, когда реактивная мощность потребляемая двигателем из сети равна реактивной мощности конденсатора С. Рядом на рисунке показаны типичные схемы включения трехфазных двигателей с конденсаторами в цепях обмоток статоров.

Промышленностью сегодня выпускаются конденсаторные двигатели на базе двухфазных. Трехфазные легко модифицируются вручную для питания от однофазной сети. Встречаются и мелкосерийные трехфазные модификации, уже оптимизированные при помощи конденсатора под однофазную сеть.

Часто такие решения можно встретить в бытовых приборах, таких как посудомоечные машины и комнатные вентиляторы. Промышленные циркуляционные насосы, воздуходувки и дымососы также часто используют в своей работе конденсаторные двигатели. Если требуется включить трехфазный двигатель в однофазную сеть — применяют фазосдвигающий конденсатор, то есть опять же переделывают двигатель в конденсаторный.

Для приблизительного расчета емкости конденсатора применяют известные формулы, в которые достаточно подставить напряжение питания и рабочий ток двигателя, и легко вычислить необходимую емкость для соединения обмоток звездой или треугольником.

Для нахождения рабочего тока двигателя достаточно прочитать данные на его шильдике (мощность, кпд, косинус фи), и так же подставить в формулу. В качестве пускового конденсатора принято устанавливать конденсатор в два раза большей емкости, чем рабочий.

К преимуществам конденсаторных двигателей, по сути — асинхронных, относится главным образом одно — возможность включить трехфазный двигатель в однофазную сеть. Из недостатков — необходимость оптимальной емкости под конкретную нагрузку, и недопустимость питания от инверторов с модифицированной синусоидой.

Надеемся, что эта статья была для вас полезной, и теперь вы понимаете, для чего асинхронным двигателям конденсаторы, и как подбирать их емкость.

Изготовление самодельных станков и механизмов требует наличия источника крутящего момента, способного развивать высокую механическую мощность на валу привода при питании от сети 220 вольт.

Для этих целей подходит электродвигатель от бетономешалки, стиральной машины, другого оборудования или просто приобретенный в продаже.

В статье я рассказываю все про однофазный асинхронный двигатель, схема подключения которого зависит от внутренней конструкции и может быть выполнена с пусковой обмоткой или конденсаторным запуском.

С чего обязательно следует начинать подключение двигателя: 2 важных момента, проверенные временем

Перед первым включением любого электродвигателя необходимо уточнить его устройство: конструкцию статора и ротора, состояние подшипников.

На собственном и чужом опыте могу заверить, что проще раскрутить несколько гаек, осмотреть внутреннюю конструкцию, выявить дефекты на начальном этапе и устранить их, чем после запуска в непродолжительную работу заниматься сложным ремонтом, который можно было предотвратить.

Важное предупреждение

Начинающие электрики довольно часто сами создают неисправности двигателя, нарушая технологию его разборки, работая обычным молотком: разбивают грани вала.

Для сохранения структуры деталей без их повреждения необходимо использовать специальный съемник подшипников электродвигателя.

В самом крайнем случае, когда его нет, удары молотком наносят через толстые пластины из мягкого металла (медь, алюминий) или плотную сухую древесину (яблоня, груша, дуб).

Как состояние подшипников влияет на работу двигателя

Любой асинхронный электродвигатель (АД) имеет ротор с короткозамкнутыми обмотками. В них наводится ток, создающий магнитный поток, взаимодействующий с вращающимся магнитным полем статора, которое и является его источником движения.

Ротор внутри корпуса крепится на подшипниках. Их состояние сильно влияет на качество вращения. Они призваны обеспечить легкое скольжение вала без люфтов и биений. Любые нарушения недопустимы.

Дело в том, что обмотку статора можно рассматривать как обыкновенный электромагнит. Если у ротора разбиты подшипники, то он под действием магнитного поля станет притягиваться, приближаясь к статорной обмотке.

Зазор между вращающейся и стационарной частями очень маленький. Поэтому касания или биения ротора могут задевать, царапать, деформировать статорные обмотки, безвозвратно повреждая их. Ремонт потребует полной перемотки статора, а это весьма сложная работа.

Обязательно разбирайте электродвигатель перед его подключением, тщательно осматривайте всю его внутреннюю конструкцию.

Что надо учитывать в конструкции статорных обмоток и как их подготовить

Домашнему мастеру чаще всего попадают электродвигатели, которые уже где-то поработали, а, возможно, и прошли реконструкцию или перемотку. Никто об этом обычно не заявляет, на шильдиках и бирках информацию не меняют, оставляют прежней. Поэтому рекомендую визуально осмотреть их внутренности.

Статорные катушки у асинхронных двигателей для питания от однофазной и трехфазной сети отличаются количеством обмоток и конструкцией.

Трехфазный электродвигатель имеет три абсолютно одинаковые обмотки, разнесенные по направлению вращения ротора на 120 угловых градусов. Они выполнены из одного провода с одинаковым числом витков.

Все они имеют равное активное и индуктивное сопротивление, занимают одинаковое число пазов внутри статора.

Это позволяет первоначально оценивать их состояние обычным цифровым мультиметром в режиме омметра при отключенном напряжении.

Однофазный асинхронный двигатель имеет две разные обмотки на статоре, разнесенные на 90 угловых градусов. Одна из них создана для длительного прохождения тока в номинальном режиме работы и поэтому называется основной, главной либо рабочей.

Для уменьшения нагрева ее делают более толстым проводом, обладающим меньшим электрическим сопротивлением.

Перпендикулярно ей смонтирована вторая обмотка большего сопротивления и меньшего диаметра, что позволяет различать ее визуально. Она создана для кратковременного протекания пусковых токов и отключается сразу при наборе ротором номинального числа оборотов.

Пусковая или вспомогательная обмотка занимает примерно 1/3 пазов статора, а остальная часть отведена рабочим виткам.

Однако, приведенное правило имеет исключения: на практике встречаются однофазные электродвигатели с двумя одинаковыми обмотками.

Для подключения статора к питающей сети концы обмоток выводят наружу проводами. С учетом того, что одна обмотка имеет два конца, то у трехфазного электродвигателя может быть, как правило, шесть выводов, а у однофазного — четыре.

Но из этого простого правила встречаются исключения, связанные с внутренней коммутацией выводов для упрощения монтажа на специальном оборудовании:

• у трехфазных двигателей из статора могут выводиться:

• три жилы при внутренней сборке схемы треугольника;

• или четыре — для звезды;

однофазный электродвигатель может иметь:

три вывода при внутреннем объединении одного конца пусковой и рабочей обмоток;

• или шесть концов для конструкции с пусковой обмоткой и встроенным контактом ее отключения от центробежного регулятора.

Техническое состояние изоляции обмоток

Где и в каких условиях хранился статор не всегда известно. Если он находился без защиты от атмосферных осадков или внутри влажных помещений, то его изоляция требует сушки.

В домашней обстановке разобранный статор можно поместить в сухую комнату для просушки. Ускорить процесс допустимо обдувом вентилятора или нагревом обычными лампами накаливания.

Обращайте внимание, чтобы разогретое стекло лампы не касалось провода обмоток, обеспечивайте воздушный зазор. Окончание процесса сушки связано с восстановлением свойств изоляции. Этот процесс необходимо контролировать замерами мегаомметром.

Как отличить конструкцию однофазного асинхронного электродвигателя и определить его тип по статистической таблице

Привожу выдержку из книги Алиева И И про асинхронные двигатели, вернее таблицу основных электрических характеристик.

Как видите, промышленностью массово выпущены модели с:

• повышенным сопротивлением пусковой обмотки;
• пусковым конденсатором;
• рабочим конденсатором;
• пусковым и рабочим конденсатором;
• экранированными полюсами.

А еще здесь не указаны более новые разработки, называемые АЭД — асинхронные энергосберегающие двигатели, обеспечивающие:

• значительное снижение реактивной мощности;
• повышение КПД;
• уменьшение потребления полной мощности при той же нагрузке на вал, что и у обычных моделей.

Их конструкторское отличие: внутри зубцов сердечника статора выполнены углубления. В них жестко вставлены постоянные магниты, взаимодействующие с вращающимся магнитным полем.

Во всем этом многообразии вам предстоит разбираться самостоятельно с неизвестной конструкцией. Здесь большую помощь может оказать техническое описание или шильдик на корпусе.

Я же дальше рассматриваю только две наиболее распространенные схемы запуска АД в работу.

Схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой: последовательность сборки

Например, мы определили, что из статора выходят четыре или три провода. Вызваниваем между ними активное сопротивление омметром и определяем пусковую и рабочую обмотку.

Допустим, что у четырех проводов между собой вызваниваются две пары с сопротивлением 6 и 12 Ом. Скрутим произвольно по одному проводу от каждой обмотки, обозначим это место, как «общий провод» и получим между тремя выводами замер 6, 12, 18 Ом.

Точками на этой схеме я обозначил начала обмоток. Пока на этот вопрос не обращайте внимание. Но, к нему потребуется вернуться дальше, когда возникнет необходимость выполнять реверс.

Цепочка между общим выводом и меньшим сопротивлением 6Ω будет главной, а большим 12Ω — вспомогательной, пусковой обмоткой. Последовательное их соединение покажет суммарный результат 18 Ом.

Помечаем эти 3 конца уже понятной нам маркировкой:

Дальше нам понадобиться кнопка ПНВС, специально созданная для запуска однофазных асинхронных двигателей. Ее электрическая схема представлена тремя замыкающими контактами.

Но, она имеет важное отличие от кнопки запуска трехфазных электродвигателей ПНВ: ее средний контакт выполнен с самовозвратом, а не фиксацией при нажатии.

Это означает, что при нажатии кнопки все три контакта замыкаются и удерживаются в этом положении. Но, при отпускании руки два крайних контакта остаются замкнутыми, а средний возвращается под действием пружины в разомкнутое состояние.

Эту кнопку и клеммы вывода обмоток статора из электродвигателя соединяем трехжильным кабелем так, чтобы на средний контакт ПНВС выходил контакт пусковой обмотки. Выводы П и Р подключаем на ее крайние контакты и помечаем.

С обратной стороны кнопки между контактами пусковой и рабочей обмоток жестко монтируем перемычку. На нее и второй крайний контакт подключаем кабель питания бытовой сети 220 вольт с вилкой для установки в розетку.

При включении этой кнопки под напряжение все три контакта замкнутся, а рабочая и пусковая обмотка станут работать. Буквально через пару секунд двигатель закончит набирать обороты, выйдет на номинальный режим.

Тогда кнопку запуска отпускают:

• пусковая обмотка отключается самовозвратом среднего контакта;
• главная обмотка двигателя продолжает раскручивать ротор от сети 220 В.

Это самая доступная схема подключения асинхронного двигателя с пусковой обмоткой для домашнего мастера. Однако, она требует наличия кнопки ПНВС.

Если ее нет, а электродвигатель требуется срочно запустить, то ее допустимо заменить комбинацией из двухполюсного автоматического выключателя и обычной электрической кнопки соответствующей мощности с самовозвратом.

Придется включать их одновременно, а кнопку отпускать после раскрутки электродвигателя.

С целью закрепления материала по этой теме рекомендую посмотреть видеоролик владельца Oleg pl. Он как раз показывает конструкцию встроенного центробежного регулятора, предназначенного для автоматического отключения вспомогательной обмотки.

Схема подключения асинхронного двигателя с конденсаторным запуском: 3 технологии

Статор с обмотками для запуска от конденсаторов имеет примерно такую же конструкцию, что и рассмотренная выше. Отличить по внешнему виду и простыми замерами мультиметром его сложно, хотя обмотки могут иметь равное сопротивление.

Ориентируйтесь по заводскому шильдику и таблице из книги Алиева. Такой электродвигатель можно попробовать подключить по схеме с кнопкой ПНВС, но он не станет раскручиваться.

Ему не хватит пускового момента от вспомогательной обмотки. Он будет гудеть, дергаться, но на режим вращения так и не выйдет. Здесь нужно собирать иную схему конденсаторного запуска.

2 конца разных обмоток подключают с общим выводом О. На него и второй конец рабочей обмотки подают через коммутационный аппарат АВ напряжение бытовой сети 220 вольт.

Конденсатор подключают к выводам пусковой и рабочей обмоток.

В качестве коммутационного аппарата можно использовать сдвоенный автоматический выключатель, рубильник, кнопки типа ПНВ или ПНВС.

Здесь получается, что:

• главная обмотка работает напрямую от 220 В;
• вспомогательная — только через емкость конденсатора.

Эта схема используется для легкого запуска конденсаторных электродвигателей, включаемых в работу без тяжелой нагрузки на привод, например, вентиляторы, наждаки.

Если же в момент запуска необходимо одновременно раскручивать ременную передачу, шестеренчатый механизм редуктора или другой тяжелый привод, то в схему добавляют пусковой конденсатор, увеличивающий пусковой момент.

Принцип работы такой схемы удобно приводить с помощью все той же кнопки ПНВС.

Ее контакт с самовозвратом подключается на вспомогательную обмотку через дополнительный пусковой конденсатор Сп. Второй конец его обкладки соединяется с выводом П и рабочей емкостью Ср.

Дополнительный конденсатор в момент запуска электродвигателя с тяжелым приводом помогает ему быстро выйти на номинальные обороты вращения, а затем просто отключается, чтобы не создавать перегрев статора.

Эта схема таит в себе одну опасность, связанную с длительным хранением емкостного заряда пусковым конденсатором после снятия питания 220 при отключении электродвигателя.

При неаккуратном обращении или потере внимательности работником ток разряда может пройти через тело человека. Поэтому заряженную емкость требуется разряжать.

В рассматриваемой схеме после снятия напряжения и выдергивания вилки со шнуром питания из розетки это можно делать кратковременным включением кнопки ПНВС. Тогда емкость Сп станет разряжаться через пусковую обмотку двигателя.

Однако не все люди так поступают по разным причинам. Поэтому рекомендуется в цепочку пуска монтировать два дополнительных резистора.

Сопротивление Rр выбирается номиналом около 300÷500 Ом нескольких ватт. Его задача — после снятия напряжения питания осуществить разряд вспомогательной емкости Сп.

Резистор Rо низкоомный и мощный выполняет роль токоограничивающего сопротивления.

Где взять номиналы главного и вспомогательного конденсаторов?

Дело в том, что величину пусковой и рабочей емкости для конденсаторного запуска однофазного АД завод определяет индивидуально для каждой модели и указывает это значение в паспорте.

Отдельных формул для расчета, как это делается для конденсаторного запуска трехфазного двигателя в однофазную сеть по схемам звезды или треугольника просто нет.

Вам потребуется искать заводские рекомендации или экспериментировать в процессе наладки с разными емкостями, выбирая наиболее оптимальный вариант.

Владелец
видеоролика “I V Мне интересно” показывает способы оптимальной настройки параметров схемы запуска конденсаторных двигателей.

Как поменять направление вращения однофазного асинхронного двигателя: 2 схемы

Высока вероятность того, что АД запустили по одному из вышеперечисленных принципов, а он крутится не в ту сторону, что требуется для привода.

Другой вариант: на станке необходимо обязательно выполнять реверс для обработки деталей. Оба эти случаи поможет реализовать очередная разработка.

Возвращаю вас к начальной схеме, когда мы случайным образом объединяли концы главной и вспомогательной обмоток. Теперь нам надо сменить последовательность включения одной из них. Показываю на примере смены полярности пусковой обмотки.

В принципе так можно поступить и с главной. Тогда ток по этой последовательно собранной цепочке изменит направление одного из магнитных потоков и направление вращения ротора.

Для одноразового реверса этого переключения вполне достаточно. Но для станка с необходимостью периодической смены направления движения привода предлагается схема реверса с управлением тумблером.

Этот переключатель можно выбрать с двумя или тремя фиксированными положениями и шестью выводами. Подбирать его конструкцию необходимо по току нагрузки и допустимому напряжению.

Схема реверса однофазного АД с пусковой обмоткой через тумблер имеет такой вид.

Пускать токи через тумблер лучше от вспомогательной обмотки, ибо она работает кратковременно. Это позволит продлить ресурс ее контактов.

Реверс АД с конденсаторным запуском удобно выполнить по следующей схеме.

Для условий тяжелого запуска параллельно основному конденсатору через средний контакт с самовозвратом кнопки ПНВС подключают дополнительный конденсатор. Эту схему не рисую, она показана раньше.

Переключать положение тумблера реверса необходимо исключительно при остановленном роторе, а не во время его вращения. Случайная смена направления работы двигателя под напряжением связана с большими бросками токов, что ограничивает его ресурс.

Если у вас еще остались неясные моменты про однофазный асинхронный двигатель и схему подключения, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.

Сопротивление пусковой и рабочей обмотки однофазного двигателя

Пусковая и рабочая обмотка однофазного двигателя: как отличить?

Для определения типа обмотки однофазного двигателя достаточно взглянуть на маркировку на шильдике и схему. Но бывают ситуации, когда любые маркировочные определения отсутствуют, что, в свою очередь, существенно усложняет задачу. К тому же вид обмотки электродвигателя, который уже ремонтировали, лучше определять самостоятельно, во избежание неприятных неожиданностей.

Что такое пусковая обмотка

Несмотря на свое название, однофазные двигатели имеют двухфазную обмотку: основную и вспомогательную, именно последняя делит электрические моторы небольшой мощности на виды. Так, встречаются бифилярные и конденсаторные электродвигатели, и если первые имеют пусковую обмотку, то вторые обладают пусковым конденсатором. И если у второго вида второстепенная обмотка все время находится в рабочем состоянии, то у первого она отключается от сети сразу после того, как мотор наберет нужный разгон. Таким образом, вспомогательная катушка включается на короткий промежуток времени.

Характеристики рабочей обмотки

Основной или рабочей обмоткой является та, которая работает постоянно, создавая магнитное поле. Как следствие, она обладает большим сечением проводника и меньшим активным сопротивлением из-за постоянной нагрузки. Однако, несмотря на всю ее значимость, она не может работать без пускового механизма, которым и является вспомогательная катушка.

Как отличить на однофазном двигателе

Однофазные двигатели оснащаются двумя типами обмотки для того, чтобы их ротор мог вращаться, поскольку только одной для этого недостаточно. Поэтому перед подключением двигателя необходимо разобраться, какой моток является основным, а какой вспомогательным. Сделать это можно несколькими способами.

По цветовой маркировке

К какому типу относится конкретный моток, можно определить по цветовой маркировке во время визуального осмотра двигателя. Как правило, красные провода относятся к рабочему типу, а вот синие – вспомогательному.

Но во всех правилах есть свои исключения, поэтому всегда необходимо обращать внимание на бирку электродвигателя, на которую наносится расшифровка всех маркировок.

Однако если двигатель уже был в ремонте или на нем отсутствует бирка, данный способ проверки является не эффективным. В первом случае во время ремонтных работ могло полностью поменяться внутреннее содержимое мотора, а во втором – нет возможности безошибочно расшифровать цветные обозначения. К тому же иногда маркировка может вообще отсутствовать. Поэтому в таких ситуациях, лучше прибегнуть к другому, более достоверному способу.

По толщине проводов

Толщина проводов, которые выходят из электромашины небольшой мощности, поможет отличить пусковую катушку от рабочей. Поскольку вспомогательная работает непродолжительное время и не испытывает серьезной нагрузки, то провода, относящиеся к ней, будут более тонкими.

Однако не всегда можно определить толщину сечения проводов невооруженным глазом, иногда разница между ними совсем незаметна человеку.

Но даже если она бросается в глаза, опираться только на это не стоит. Поэтому многие всегда измеряют сопротивление проводов.

При помощи мультиметра

Мультиметр – специальный прибор, позволяющий измерить сопротивление проводов, а также их целостность. Для этого необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Возьмите мультиметр и выберите нужную функцию.

1. Снимите изоляцию с проводов двигателя, и соедините два любые из них со щупами прибора. Так происходит замер силы сопротивления между двумя проводами мотора.

1. Если на экране прибора не появилось никаких числовых значений, то необходимо заменить один из проводов, и после этого повторить процедуру. Полученные показания будут относиться к выводам одного мотка.
2. Подключите щупы измерительного прибора к оставшимся жилам и зафиксируйте показания.
3. Сравните полученные результаты. Электропровода с более сильным сопротивлением будут относиться к пусковой катушке, а с более слабым – к рабочей.

После того, как замеры будут определены и станет понятно, какие электропровода к какой катушке относятся, рекомендовано промаркировать их любым удобным способом. Это позволит в дальнейшем пропускать процедуру измерения сопротивления при подключении двигателя.

Отличить, где находиться пусковая, а где рабочая обмотка однофазного мотора, можно несколькими способами. Однако наиболее действенным из них является измерение сопротивления электропроводов, отходящих из электромотора малой мощности, с помощью мультиметра.

Как подключить однофазный двигатель

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

Асинхронный или коллекторный: как отличить

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

Так выглядит новый однофазный конденсаторный двигатель

Как устроены коллекторные движки

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

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

Строение коллекторного двигателя

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

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

Асинхронные

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

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

Строение асинхронного двигателя

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

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

Более точно определить бифилярный или конденсаторный двигатель перед вами, можно при помощи измерений сопротивления обмоток. Если сопротивление вспомогательной обмотки больше в два раза (разница может быть еще более значительная), скорее всего, это бифилярный двигатель и эта вспомогательная обмотка пусковая, а значит, в схеме должен присутствовать выключатель или пусковое реле. В конденсаторных двигателях обе обмотки постоянно находятся в работе и подключение однофазного двигателя возможно через обычную кнопку, тумблер, автомат.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

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

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

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

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

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

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

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

Со всеми этими

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

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

Конденсаторный

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

Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя

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

Схема с двумя конденсаторами

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

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

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

Подбор конденсаторов

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

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

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

Изменение направления движения мотора

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

Однофазные асинхронные двигатели на службе человечества

Никто глубоко не задумывался о том, как бы жили люди без такого изобретения, как электродвигатель асинхронный однофазный. Казалось бы, что такое умное слово никого не касается и витает где-то в заоблачной дали. Но этот большой помощник в быту встречается на каждом шагу.

Скажите, как можно обходиться без холодильника или пылесоса. А ведь не будь двигателя, всего этого не было бы сейчас. Предлагаем в статье узнать все подробности об этом устройстве, а дочитавшим до конца будет бонус в виде полезного справочника по асинхронным двигателям

История возникновения

Более 60 лет понадобилось многим ученым, пока однофазный асинхронный двигатель начал покорять просторы земного шара. Началось все с 1820-х годов, когда Джозеф Генри и Майкл Фарадей – открыли явления индукции и начали первые эксперименты.

В 1889-1891годах русский электротехник, поляк по происхождению, Михаил Осипович Доливо-Добровольский придумал ротор в виде “беличьей клетки”. К этому изобретению его подтолкнул доклад Феррариса «О вращающемся магнитном поле». С началом ХХ века пришло широкое внедрение электромеханических устройств.

Применение однофазных асинхронных двигателей

Известно, что однофазные двигатели уступают трехфазным по некоторым характеристикам. Однофазные моторы имеют в основном бытовое назначение:

• пылесосы;
• вентиляторы;
• электронасосы;
• холодильники;
• машины для переработки сырья.

Для того, чтобы выполнить подключение асинхронного двигателя нужна однофазная сеть переменного тока. Такие двигатели работают при напряжении 220 Вольт и частоте 50 Гц. Прилагательное «асинхронный» указывает на то, что скорость вращения якоря отстает от магнитного поля статора.
Однофазные двигатели имеют две независимых цепи, но работают они в основном на одной, отсюда и название. Основные части двигателя:

1. Статор (неподвижный элемент).
2. Ротор (вращающаяся часть).
3. Механическое соединение этих двух частей.
4. Поворотные подшипники.

Соединение состоит из внутренних колец, установленных на закрепленных втулках вала ротора, наружных колец в защитных боковых крышках, прикрепленных к статору.

Для запуска однофазного асинхронного двигателя с пусковой обмоткой установлена ​​другая катушка. Обмотка стартера установлена ​​со смещением от рабочей катушки на 900 С. Для создания сдвига тока, в цепи однофазного двигателя имеется схема сдвига фаз. Сдвиг можно получить при помощи различных элементов. Это могут быть:

1. Активное сопротивление.
2. Емкостное.
3. Индуктивное.

В видео, представленном ниже, показан принцип работы однофазных асинхронных двигателей.

Принцип действия

Обмотки статора при помощи переменного тока образуют магнитные поля. Они имеют одинаковую амплитуду и частоту, но действуют в разных направлениях, поэтому статический ротор начинает вращаться.

Если в двигателе отсутствует пусковой механизм, ротор останавливается, потому что результирующий крутящий момент равен нулю. В случае, когда ротор начинает вращаться в одном направлении, соответствующий крутящий момент становится выше, когда вал двигателя продолжает вращаться в заданном направлении.

Момент запуска

Сигналом к запуску становится магнитное поле двух обмоток, вращающее подвижную часть двигателя. Оно создается 2 обмотками: главной и пусковой. Дополнительная обмотка меньшего размера является пусковой и подключается к основной схеме включения однофазного двигателя через ёмкостное или индуктивное сопротивление.

Пусковая обмотка может работать кратковременно. Более длительное время нахождения под нагрузкой может вызвать перегревание и воспламенение изолирующих элементов, что приведет к выходу из строя.

Надежность повышается за счет встраивания в схему однофазного асинхронного двигателя таких элементов как тепловое реле и центробежный выключатель. Последний отключает пусковую фазу в тот момент, когда ротор разгоняется до номинальной скорости. Отключение происходит автоматически.

Работа реле происходит следующим образом: когда обмотки нагреваются до предельного значения, установленного на реле, механизм прерывает подачу питания на обе фазы, предотвращая отказ из-за перегрузки или по любой другой причине. Это защищает от возгорания.

Возможно, вам будет интересно также почитать все, что нужно знать о шаговых электродвигателях в другой нашей статье.

Варианты подключения

Для того, чтобы мотор заработал необходимо иметь одну 220-вольтовую фазу. Это значит, что подойдет любая стандартная розетка. Благодаря этой простоте двигатели завоевали популярность в быту. Любой прибор, начиная от стиральной машины и до соковыжималки, имеет подобные механизмы в своем составе.

Известны два типа однофазных двигателей в зависимости от способа подключения:

1. Однофазный асинхронный двигатель с пусковой обмоткой.
2. Однофазный двигатель с конденсатором.

Схема подключения однофазного асинхронного двигателя с помощью конденсаторов изображена на рисунке.

Схема содержит пусковую обмотку с конденсатором. После ускорения ротора происходит выключение катушки. Рабочий конденсатор не позволяет размыкаться пусковой цепи, и запускающая обмотка работает через конденсатор в постоянном режиме.

Одновременно с рабочей обмоткой пусковая катушка снабжена током через конденсатор. При использовании в режиме пуска у катушки более высокое активное сопротивление. Фазовый сдвиг при этом имеет достаточную величину, чтобы началось вращение.

Допускается брать пусковую обмотку, с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Запуск конденсатора осуществляется при подключении его к пусковой обмотке и временному источнику питания.

Чтобы достичь максимального значения пускового момента требуется вращающееся магнитное поле. Для этого нужно добиться положения обмоток под углом 900. При правильно рассчитанной емкости конденсатора обмотки могут быть смещены на 900 градусов. Расчет однофазного асинхронного двигателя зависит от схем подключения, которые приведены ниже.

Различные варианты подключения:

• временное включение электрического тока на стартовую обмотку через конденсатор;
• подача на пусковое устройство через резистор, без конденсатора;
• запуск через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

Расчет проводной принадлежности

Для расчета проводов, соединяющих рабочую и пусковую обмотки, понадобится омметр. Измеряется сопротивление обмоток. R рабочей обмотки должно быть ниже, чем у стартера. Например, если измерения составили 12 Ом для одной обмотки и 30 Ом для другой, то сработают обе. У рабочей обмотки поперечное сечение больше, чем у выходной.

Выбор емкости конденсатора

Чтобы определить емкость конденсатора, необходимо знать ток потребления электродвигателя. Если ток 1,4 А, то понадобится конденсатор емкостью 6 микрофарад. Также можно ориентироваться на таблицу расчета емкости конденсатора, приведенную ниже.

Проверка работоспособности

Тестирование начинается с визуального осмотра. Возможные неисправности:

1. Если опорная часть на устройстве была сломана, это может привести к неисправностям.
2. При потемнении корпуса в средней части идет перегрев. Бывает попадание в корпус различных посторонних предметов, это способствует перегреванию. При износе и загрязнении подшипников возможен перегрев.
3. Когда однофазный электродвигатель на 220 вольт имеет в схеме подключения конденсатор увеличенного размера, он начинает перегреваться.

Запустить двигатель минут на пятнадцать, а затем проверить, не прогрелся ли он. Если двигатель не греется, причиной являлась увеличенная емкость конденсатора. Необходимо установить конденсатор, имеющий меньшую емкость.

Для лучшего понимания механизма работы двигателей, рекомендуем также подробнее прочитать, что такое трехфазный двигатель и как он работает.

Достоинства и недостатки

Основными плюсами являются:

• простота конструкции;
• повсеместная доступность однофазных сетей переменного тока 220 В при частоте 50 Гц (практически во всех районах).

К минусам можно отнести следующие обстоятельства:

• невысокий пусковой момент двигателя;
• низкая эффективность.

Заключение

Маломощные однофазные электродвигатели выпускаются в разной модификации и для разного назначения. Перед приобретением необходимо точно знать некоторые характеристики. Подробно с устройством данного типа двигателей можно ознакомиться, скачав книгу Алиева И. И. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах.

Российские производители предлагают некоторые серии устройств, имеющие мощность от 18 до 600 Вт, частоту вращения 3000 и 1500 об/мин. Все они предназначены для подключения в сеть с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и частотой 50 Гц.

{SOURCE}

Электродвигатель конденсаторный однофазный 220 вольт схема включения. Как определить рабочую и пусковую обмотки

Для освещения и общих бытовых целей в домах, офисах, магазинах, а также в небольших производствах, широко используется однофазная система электропитания наряду с трёхфазной системой. Однофазная система применяется там, где потребляемая мощность мала, где нет необходимости в использовании трёхфазных электрических цепей, где нет постоянного круглосуточного потребления большой мощности.

Однофазные двигатели просты в конструкции и эксплуатации, что в свою очередь даёт экономию в их эксплуатации, ремонте и обслуживании в сравнении с аналогичными трёхфазными двигателями. Обычно в бытовой технике, такой как пылесосы, вентиляторы, стиральные машины, фены, центробежные насосы, маленькие игрушки и т.д. используются именно однофазные электрические машины.

Однофазные асинхронные двигатели классифицируются следующим образом:

• Однофазные асинхронные двигатели или асинхронные двигатели.
• Однофазные синхронные двигатели.
• Коллекторные двигатели.

Эта статья даёт основное представление об однофазном асинхронном двигателе, его описание и принцип его работы.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Как и любой другой электрический двигатель, однофазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, а именно из ротора и статора. Статор является неподвижной частью двигателя, а ротор подвижной частью. Питание однофазным напряжением подается на статор асинхронного двигателя, который содержит обмотки для создания магнитного поля. Ротор представляет собой вращающуюся часть, которая соединяется с механической нагрузкой. Ротор однофазного асинхронного двигателя является короткозамкнутым, то есть содержит короткозамкнутую обмотку, обычно по своему виду напоминающую беличью клетку (колесо).

Конструкция однофазного асинхронного двигателя практически аналогичная конструкции трёхфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Единственное отличие – это наличие двух обмоток для одной фазы питания, в то время как в трёхфазном двигателе на каждую фазу приходится по одной обмотке.

Статор однофазного асинхронного двигателя

Статор однофазного асинхронного двигателя изготовлен из ламинированных штампованных листов электротехнической стали. Каждый лист изолирован от предыдущего и последующего слоем лака или иного изолирующего немагнитного покрытия. Изготовление статора из многих тонких пластин обусловлено необходимостью избавится от влияния вихревых токов. Чем больше пластин и чем они тоньше, тем меньшие вихревые токи наводятся в статоре, что положительно влияет на эффективность преобразования электрической энергии в механическую энергию. В том случае, если статор изготовлен из цельного куска электротехнической стали или иного ферромагнитного материала, значительная часть электрической энергии будет расходоваться на нагрев статора, а это снизит КПД двигателя и может разрушить изоляцию обмоток статора.

Собранный пакет статора содержит слоты (пазы) для укладки в них обмотки, таким образом, получается, что статор является магнитопроводом наподобие сердечника трансформатора, а обмотка статора подобна первичной обмотке трансформатора. Где же расположена вторичная обмотка? Это нужно понять. Вторая обмотка короткозамкнута и она расположена на роторе, а магнитная связь между статором и ротором осуществляется через воздушный зазор.

При подаче питания на обмотку статора, создаётся магнитное поле, которое вращает ротор со скоростью чуть меньшей, чем синхронная скорость N S (об/мин = rpm). Эта скорость определяется по формуле:

Конструкция статора однофазного двигателя аналогична конструкции трёхфазного двигателя, за исключением обмоток статора:

• Во-первых, однофазные асинхронные двигатели содержат в основном концентрические обмотки, так как число витков обмотки может быть легко отрегулировано, то магнитодвижущая сила (МДС)(MMF) распределяется практически синусоидально.
• Полюса двигателя смещаются, за исключением того случая, когда асинхронный двигатель имеет две статорные обмотки, основную и вспомогательную. Эти две обмотки располагаются в пространстве статора под прямым углом относительно друг друга.

Ротор однофазного асинхронного двигателя

Конструкция ротора однофазного асинхронного двигателя аналогична короткозамкнутому ротору трёхфазного асинхронного двигателя. Ротор имеет цилиндрическую форму и прорези по всей периферии. Пазы сделаны не параллельно оси вращения ротора, а со скосом. Такое перекашивание предотвращает магнитное запирание ротора в поле статора, тем самым облегчая первоначальный пуск двигателя. Пуск и работа асинхронного двигателя становится более гладкой и спокойной, без чрезмерных перегрузок на старте и в работе.

Обмотка ротора в виде беличьей клетки состоит из алюминиевых, медных или латунных стержней, которые размещаются в пазах на периферии ротора. Эти стержни постоянно замкнуты медными или алюминиевыми кольцами с торцов ротора и иначе называются – конечными кольцами. Внешний вид такой обмотки напоминает беличье колесо, в котором белка бегает по кругу, перебирая лапками те самые стержни. Такое сходство и послужило названием для короткозамкнутого ротора – короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка».

Так как обмотка ротора закорочена концевыми кольцами и состоит из многих стержней соединённых параллельно друг другу в одну цепь, то электрическое сопротивление ротора очень мало. Такая конструкция ротора не позволяет включать в обмотку ротора дополнительные сопротивления, потому как отсутствуют контактные кольца и щётки.

Простота конструкции и отсутствие контактных колец и щёток в конструкции однофазного асинхронного двигателя делает его дешёвым, надёжным и простым в эксплуатации.

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Необходимо помнить, что для работы любого электродвигателя, постоянного (DC) или переменного тока (AC), требуется наличие двух магнитных потоков, взаимодействие которых создаёт крутящий момент. Существование крутящего момента является необходимым параметром для работы любого двигателя, чтобы производить вращение.

Когда через обмотки статора начинает протекать электрический ток, он в свою очередь создаёт переменный магнитный поток, который называется главным потоком. Этот главный поток оказывает воздействие на проводники ротора в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. В проводниках ротора наводится ЭДС, а так как обмотка ротора короткозамкнутая, то в ней начинает протекать электрический ток, который в свою очередь также создаёт встречный магнитный поток, действующий против главного потока. Поскольку второй поток создаётся по причине первого потока, а значит, они существуют не синхронно, то именно поэтому такой двигатель называется асинхронным.

Взаимодействие двух этих потоков, один от статора и второй от ротора, создают желаемый крутящий момент. Двигатель начинает вращаться.

Почему однофазный асинхронный двигатель не способен к самозапуску?

Согласно теории о двойном поле вращения, любая составляющая (переменная) поля может быть разложена на два компонента, где каждый компонент будет равен половине максимальной величины взятой составляющей. Оба этих компонента будут вращаться в противоположных друг к другу направлениях. Таким образом, поток Ф можно разложить на две составляющие:

Каждый из этих компонентов потока вращается (движется) в противоположном направлении, то есть, если Ф м /2 вращается в направлении по часовой стрелке , то другой поток Ф м /2 вращается в направлении против часовой стрелки .

Когда от источника переменного тока подается ток на обмотки статора однофазного асинхронного двигателя, он производит поток Ф м . В соответствии с теорией двойного поля вращения (double field revolving theory ) этот поток может быть разложен на два потока встречно направленных друг к другу величины Ф м /2 и движущихся синхронно со скоростью N. Назовем эти два компонента Ф f (front) и Ф b (back). Результирующий поток от этих двух потоков в любой момент времени даёт значение магнитного потока статора.

В момент запуска двигателя эти два компонента потока направлены точно друг против друга. Они равны по величине и уравновешивают друг друга и, следовательно, эффективность крутящего момента, который испытывает ротор, равна нулю. Именно поэтому не происходит самозапуска однофазного асинхронного двигателя.

Способы создания самозапускающихся однофазных асинхронных двигателей

Из выше написанного можно легко сделать вывод, что однофазные асинхронные двигатели не самозапускаются потому как производимый статором переменный поток состоит из двух компонентов, которые компенсируют друг друга и, следовательно, нет эффективного крутящего момента.

Решение этой проблемы состоит в том, чтобы создать именно вращающийся магнитный поток, а не пульсирующий. Тогда двигатель станет самозапускающимся. Для этого надо сделать так, чтобы одна из компонент имела перевес относительно другой компоненты потока в ту или другую сторону. Изначально две компоненты потока находятся в противофазе относительно друг друга, то есть, сдвинуты на 180 градусов. Это можно сделать, добавив дополнительную компоненту потока, которую после пуска можно убрать и двигатель продолжит работать самостоятельно.

В зависимости от способов осуществления самозапуска однофазного асинхронного двигателя существует четыре вида двигателя:

1. С раздельными обмотками (Split phase induction motor).
2. С пусковым конденсатором (Capacitor start inductor motor).
3. С пусковым конденсатором и рабочей обмоткой (Capacitor start capacitor run induction motor).
4. Со смещенным полюсом (Shaded pole induction motor).

Сравнение однофазного и трёхфазного электродвигателей

1. Однофазные асинхронные электродвигатели просты в конструкции, надежны и экономичны в работе, обслуживании и эксплуатации в сравнении с трёхфазными асинхронными двигателями.
2. Коэффициент мощности однофазных асинхронных двигателей ниже в сравнении с трёхфазными асинхронными двигателями такой же мощности.
3. Однофазные асинхронные двигатели таких же габаритов, что и трёхфазные асинхронные двигатели выдают около 50% мощности.
4. Низкое значение пускового момента для однофазных асинхронных двигателей.
5. Эффективность (КПД) однофазных асинхронных двигателей меньше в сравнении с эффективностью трёхфазных асинхронных двигателей.

Все теги раздела Электротехника .

Зачастую основное внимание уделяется изучению трёхфазных электродвигателей, частично в связи с тем, что трёхфазные электродвигатели применяются чаще, чем однофазные. Однофазные электродвигатели имеют тот же принцип действия, что и трёхфазные электродвигатели, только с более низкими пусковыми моментами. Они подразделяются по типам в зависимости от способа пуска.

Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° по отношению друг к другу. Одна из них считается главной обмоткой, другая — вспомогательной, или пусковой. В соответствии с количеством полюсов каждая обмотка может делиться не несколько секций.

На рисунке приведен пример двухполюсной однофазной обмотки с четырьмя секциями в главной обмотке и двумя секциями во вспомогательной.

Следует помнить, что использование однофазного электродвигателя — это всегда, своего рода, компромисс. Конструкция того или иного двигателя зависит, прежде всего, от поставленной задачи. Это значит, что все электродвигатели разрабатываются в соответствии с тем, что наиболее важно в каждом конкретном случае: например, КПД, вращающий момент, рабочий цикл и т.д. Из-за пульсирующего поля однофазные электродвигатели CSIR и RSIR могут иметь более высокий уровень шума по сравнению с двухфазными электродвигателями PSC и CSCR, которые работают намного тише, так как в них используется пусковой конденсатор. Конденсатор, через который производится пуск электродвигателя, способствует его плавной работе.

Основные типы однофазных индукционных электродвигателей

Бытовая техника и приборы низкой мощности работают от однофазного переменного тока, кроме того, не везде может быть обеспечено трёхфазное электропитание. Поэтому однофазные электродвигатели переменного тока получили широкое распространение, особенно в США. Очень часто электродвигателям переменного тока отдают предпочтение, так как их отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания.

Как видно из названия, однофазный индукционный электродвигатель работает по принципу индукции; тот же принцип действует и для трёхфазных электродвигателей. Однако между ними есть различия: однофазные электродвигатели, как правило, работают при переменном токе и напряжении 110 -240 В, поле статора этих двигателей не вращается. Вместо этого каждый раз при скачке синусоидального напряжения от отрицательного к положительному меняются полюса.

В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это означает, что однофазный индукционный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.

Теоретически, однофазный электродвигатель можно было бы запустить при помощи механического вращения двигателя с последующим немедленным подключением питания. Однако на практике пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.

Выделяют четыре основных типа электродвигателей:

Индукционный двигатель с пуском через конденсатор / работа через обмотку (индуктивность) (CSIR),

Индукционный двигатель с пуском через конденсатор/работа через конденсатор (CSCR),

Индукционный двигатель с реостатным пуском (RSIR) и

Двигатель с постоянным разделением емкости (PSC).

На приведённом ниже рисунке показаны типичные кривые соотношения вращающий момент/частота вращения для четырёх основных типов однофазных электродвигателей переменного тока.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/работа через обмотку (CSIR)

Индукционные двигатели с пуском через конденсатор, которые также известны как электродвигатели CSIR, составляют самую большую группу однофазных электродвигателей.

Двигатели CSIR представлены несколькими типоразмерами: от самых маломощных до 1,1 кВт. В электродвигателях CSIR конденсатор последовательно соединён с пусковой обмоткой. Конденсатор вызывает некоторое отставание между током в пусковой обмотке и в главной обмотке.

Это способствует задержке намагничивания пусковой обмотки, что приводит к появлению вращающегося поля, которое влияет на возникновение вращающего момента. После того как электродвигатель наберёт скорость и приблизится к рабочей частоте вращения, открывается пускатель. Далее электродвигатель будет работать в обычном для индукционного электродвигателя режиме. Пускатель может быть центробежным или электронным.

Двигатели CSIR имеют относительно высокий пусковой момент, в диапазоне от 50 до 250 процентов от вращающего момента при полной нагрузке. Поэтому из всех однофазных электродвигателей эти двигатели лучше всего подходят для случаев, когда пусковые нагрузки велики, например для конвейеров, воздушных компрессоров и холодильных компрессоров.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/ работа через конденсатор (CSCR)

Этот тип двигателей, которые коротко называются «электродвигатели CSCR», сочетает в себе лучшие свойства индукционного двигателя с пуском через конденсатор и двигателя с постоянно подключённым конденсатором. Несмотря на то, что из-за своей конструкции эти двигатели несколько дороже других однофазных электродвигателей, они остаются наилучшим вариантом для применения в сложных условиях. Пусковой конденсатор электродвигателя CSCR последовательно соединён с пусковой обмоткой, как и в электродвигателе с пуском через конденсатор. Это обеспечивает высокий пусковой момент.

Электродвигатели CSCR также имеют сходство с двигателями с постоянным разделением емкости (PSC), так как у них пуск тоже осуществляется через конденсатор, который последовательно соединён с пусковой обмоткой, если пусковой конденсатор отключен от сети. Это означает, что двигатель справляется с максимальной нагрузкой или перегрузкой.

Электродвигатели CSCR могут использоваться для работы с низким током полной нагрузки и при более высоком КПД. Это даёт некоторые преимущества, в том числе обеспечивает работу двигателя с меньшими скачками температуры, в сравнении с другими подобными однофазными электродвигателями.

Электродвигатели CSCR — самые мощные однофазные электродвигатели, которые могут использоваться в сложных условиях, например, в насосах для перекачивания воды под высоким давлением и в вакуумных насосах, а также в других высокомоментных процессах. Выходная мощность таких электродвигателей лежит в диапазоне от 1,1 до 11 кВт.

Однофазный электродвигатель с пуском через сопротивление/работа через обмотку (индуктивность) (RSIR)

Данный тип двигателей ещё известен как «электродвигатели с расщеплённой фазой». Они, как правило, дешевле однофазных электродвигателей других типов, используемых в промышленности, но у них также есть некоторые ограничения по производительности.

Пусковое устройство электродвигателей RSIR включает в себя две отдельные обмотки статора. Одна из них используется исключительно для пуска, диаметр проволоки данной обмотки меньше, а электрическое сопротивление — выше, чем у главных обмоток. Это вызывает отставание вращающегося поля, что, в свою очередь, приводит в движение двигатель. Центробежный или электронный пускатель отсоединяет пусковую обмотку, когда частота вращения двигателя достигает, приблизительно, 75% от номинальной величины. После этого электродвигатель продолжит работу в соответствии со стандартными принципами действия индукционного электродвигателя.

Как уже говорилось раньше, для электродвигателей RSIR есть некоторые ограничения. У них низкие пусковые моменты, часто в диапазоне от 50 до 150 процентов от номинальной нагрузки. Кроме того, электродвигатель создаёт высокие пусковые токи, приблизительно от 700 до 1000% от номинального тока. В результате продолжительное время пуска будет вызывать перегрев и разрушение пусковой обмотки. Это означает, что электродвигатели данного типа нельзя использовать там, где необходимы большие пусковые моменты.

Электродвигатели RSIR рассчитаны на узкий диапазон напряжения питания, что, естественно, ограничивает области их применения. Их максимальные вращающие моменты варьируются в пределах от 100 до 250% от расчетной величины. Необходимо также отметить, что дополнительной трудностью является установка тепловой защиты, так как довольно сложно найти защитное устройство, которое срабатывало бы достаточно быстро, чтобы не допустить прогорания пусковой обмотки. Электродвигатели RSIR подходят для использования в небольших приборах для рубки и перемалывания, вентиляторах, а также для применения в других областях, в которых допускается низкий пусковой момент и требуемая выходная мощность на валу от 0,06 кВт до 0,25 кВт. Они не используются там, где должны быть высокие вращающие моменты или продолжительные циклы.

Однофазный электродвигатель с постоянным разделение емкости (PSC)

Как видно из названия, двигатели с постоянным разделением емкости (PSC) оснащены конденсатором, который во время работы постоянно включен и последовательно соединён с пусковой обмоткой. Это значит, что эти двигатели не имеют пускателя или конденсатора, который используется только для пуска. Таким образом, пусковая обмотка становится вспомогательной обмоткой, когда электродвигатель достигает рабочей частоты вращения.

Конструкция электродвигателей PSC такова, что они не могут обеспечить такой же пусковой момент, как электродвигатели с пусковыми конденсаторами. Их пусковые моменты достаточно низкие: 30-90% от номинальной нагрузки, поэтому они не используются в системах с большой пусковой нагрузкой. Это компенсируется за счёт низких пусковых токов — обычно меньше 200% от номинального тока нагрузки, — что делает их наиболее подходящими двигателями для областей применения с продолжительным рабочим циклом.

Двигатели с постоянным разделением емкости имеют ряд преимуществ. Рабочие параметры и частоту вращения таких двигателей можно подбирать в соответствии с поставленными задачами, к тому же они могут быть изготовлены для оптимального КПД и высокого коэффициента мощности при номинальной нагрузке. Так как они не требуют специального устройства пуска, их можно легко реверсировать (изменить направление вращения на обратное). В дополнение ко всему вышесказанному, они являются самыми надёжными из всех однофазных электродвигателей. Вот почему Grundfos использует однофазные электродвигатели PSC в стандартном исполнении для всех областей применения с мощностями до 2,2 кВт (2-полюсные) или 1,5 кВт (4-полюсные).

Двигатели с постоянным разделением емкости могут использоваться для выполнения целого ряда различных задач в зависимости от их конструкции. Типичным примером являются низкоинерционные нагрузки, например вентиляторы и насосы.

Двухпроводные однофазные электродвигатели

Двухпроводные однофазные электродвигатели имеют две главные обмотки, пусковую обмотку и рабочий конденсатор. Они широко используются в США с однофазными источниками питания: 1 ½ 115 В / 60 Гц или 1 ½ 230 В / 60 Гц. При правильном подключении данный тип электродвигателей можно использовать для обоих видов электропитания.

Ограничения однофазных электродвигателей

В отличие от трёхфазных для однофазных электродвигателей существуют некоторые ограничения. Однофазные электродвигатели ни в коем случае не должны работать в режиме холостого хода, так как при малых нагрузках они сильно нагреваются, также рекомендуется эксплуатировать двигатель при нагрузке меньшей 25% от полной нагрузки.

Электродвигатели PSC и CSCR имеют симметричное/ круговое вращающееся поле в одной точке приложения нагрузки; это значит, что во всех остальных точках приложения нагрузки вращающееся поле асимметричное/эллиптическое. Когда электродвигатель работает с асимметричным вращающимся полем, сила тока в одной или обеих обмотках может превышать силу тока в сети. Такие избыточные токи вызывают потери, в связи с этим одна или обе обмотки (что чаще происходит при полном отсутствии нагрузки) нагреваются, даже если ток в сети относительно небольшой. Смотрите примеры.

О напряжении в однофазных электродвигателях

Важно помнить о том, что напряжение на пусковой обмотке электродвигателя может быть выше сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы. Смотрите пример.

Изменение напряжения питания

Нужно отметить, что однофазные электродвигатели обычно не используются для больших интервалов напряжения, в отличие от трёхфазных электродвигателей. В связи с этим может возникнуть потребность в двигателях, которые могут работать с другими видами напряжения. Для этого необходимо внести некоторые конструкционные изменения, например, нужна дополнительная обмотка и конденсаторы различной ёмкости. Теоретически, ёмкость конденсатора для различного сетевого напряжения (с одной и той же частотой) должна быть равна квадрату отношения напряжений:

Таким образом, в электродвигателе, рассчитанном на питание от сети в 230 В, используется конденсатор 25µФ/400 В, для модели электродвигателя на 115 В необходим конденсатор ёмкостью 100µФ с маркировкой более низкого напряжения — например 200 В.

Иногда выбирают конденсаторы меньшей ёмкости, например 60µФ. Они дешевле и занимают меньше места. В таких случаях обмотка должна подходить для определённого конденсатора. Нужно учитывать, что производительность электродвигателя при этом будет меньше, чем с конденсатором ёмкостью 100µФ — например, пусковой момент будет ниже.

Заключение

Однофазные электродвигатели работают по тому же принципу, что и трёхфазные. Однако у них более низкие пусковые моменты и значения напряжения питания (110-240В).

Однофазные электродвигатели не должны работать в режиме холостого хода, многие из них не должны эксплуатироваться при нагрузке меньше 25 % от максимальной, так как это вызывает повышение температуры внутри электродвигателя, что может привести к его поломке.

Как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного электродвигателя

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Меня часто спрашивают о том, как можно отличить рабочую обмотку от пусковой в однофазных двигателях, когда на проводах отсутствует маркировка.

Каждый раз приходится подробно разъяснять, что и как. И вот сегодня я решил написать об этом целую статью.

В качестве примера возьму однофазный электродвигатель КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/мин.):

• КД — конденсаторный двигатель
• 25 — мощность 25 (Вт)
• У4 — климатическое исполнение

Вот его внешний вид.

Как видите, маркировка (цветовая и цифровая) на проводах отсутствует. На бирке двигателя можно увидеть, какую маркировку должны иметь провода:

• рабочая (С1-С2) — провода красного цвета
• пусковая (В1-В2) — провода синего цвета

В первую очередь я Вам покажу, как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного двигателя, а затем соберу схему его включения. Но об этом будет следующая статья. Перед тем как приступить к чтению данной статьи рекомендую Вам прочитать: подключение однофазного конденсаторного двигателя.

Визуально смотрим сечение проводников. Пара проводов, у которых сечение больше, относятся к рабочей обмотке. И наоборот. Провода, у которых сечение меньше, относятся к пусковой.

Зная основы электротехники. можно с уверенностью сказать: чем больше сечение проводов, тем меньше их сопротивление, и наоборот, чем меньше сечение проводов, тем больше их сопротивление.

В моем примере разница в сечении проводов не видна, т.к. они тонкие и на глаз их отличить не возможно.

2 . Измерение омического сопротивления обмоток

Даже если разницу в сечении проводов видно не вооруженным глазом, то я Вам все равно рекомендую измерять величину сопротивления обмоток. Таким образом, мы заодно и проверим их целостность.

Для этого воспользуемся цифровым мультиметром М890D. Сейчас я не буду рассказывать Вам о том, как пользоваться мультиметром, об этом читайте здесь:

Снимаем изоляцию с проводов.

Затем берем щупы мультиметра и производим замер сопротивления между двух любых проводов.

Если на дисплее нет показаний, то значит нужно взять другой провод и снова произвести замер. Теперь измеренное значение сопротивления составляет 300 (Ом).

Это мы нашли выводы одной обмотки. Теперь подключаем щупы мультиметра на оставшуюся пару проводов и измеряем вторую обмотку. Получилось 129 (Ом).

Делаем вывод: первая обмотка — пусковая, вторая — рабочая.

Чтобы в дальнейшем не запутаться в проводах при подключении двигателя, подготовим бирочки («кембрики») для маркировки. Обычно, в качестве бирок я использую, либо изоляционную трубку ПВХ, либо силиконовую трубку (Silicone Rubber) необходимого мне диаметра. В этом примере я применил силиконовую трубку диаметром 3 (мм).

По новым ГОСТам обмотки однофазного двигателя обозначаются следующим образом:

У двигателя КД-25-У4, взятого в пример, цифровая маркировка выполнена еще по-старому:

Чтобы не было несоответствий маркировки проводов и схемы, изображенной на бирке двигателя, маркировку я оставил старую.

Одеваю бирки на провода. Вот что получилось.

Для справки: Многие ошибаются, когда говорят, что вращение двигателя можно изменить путем перестановки сетевой вилки (смены полюсов питающего напряжения). Это не правильно. Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами концы пусковой или рабочей обмоток. Только так.

Мы рассмотрели случай, когда в клеммник однофазного двигателя выведено 4 провода. А бывает и так, что в клеммник выведено всего 3 провода.

В этом случае рабочая и пусковая обмотки соединяются не в клеммнике электродвигателя, а внутри его корпуса.

Как быть в таком случае?

Все делаем аналогично. Производим замер сопротивления между каждыми проводами. Мысленно обозначим их, как 1, 2 и 3.

Вот, что у меня получилось:

Отсюда делаем следующий вывод:

• (1-2) — пусковая обмотка
• (2-3) — рабочая обмотка
• (1-3) — пусковая и рабочая обмотки соединены последовательно (301 + 129 = 431 Ом)

Для справки: при таком соединении обмоток реверс однофазного двигателя тоже возможен. Если очень хочется, то можно вскрыть корпус двигателя, найти место соединения пусковой и рабочей обмоток, разъединить это соединение и вывести в клеммник уже 4 провода, как в первом случае. Но если у Вас однофазный двигатель является конденсаторным, как в моем случае с КД-25, то его реверс можно осуществить путем переключения фазы питающего напряжения.

P.S. На этом все. Если есть вопросы по материалу статьи, то задавайте их в комментариях. Спасибо за внимание.

Добрый вечер, Дмитрий! Я сам работаю электриком в ЭТЛ. У меня вопрос по поводу испытаний кабельной линии из сшитого полиетилена. Вы сталкивались с этим, какое подавали напряжение, какие были токи утечки, сколько по времени проходит испытание одной фазы? Заранее спасибо. если можно отправьте свой ответ мне на
почту.

Артем, здравствуйте. Об испытании кабелей из сшитого полиэтилена я писал в комментариях в этой статье.

здравствуйте Дмитрий. а не могли бы вы подробно написать статью о масляных выключателях, (соленоид, контактор включения, катушку отключения, его испытания, замеры характеристик) и также испытания силовых трансформатор и его замеры. очень нужно, есть нюансы в голове.

SLV, я планировал написать эти статьи, особенно про разные типы приводов (ПЭ-11, ПС-10, ПЭ-21 и др.), про высоковольтные масляные и вакуумные выключатели, установленные, как в камерах КСО, так и на каретках, но боюсь, что многим посетителям сайта это будет не интересно. Вот постоянно и откладываю…

Здравствуйте, Дмитрий!
Вы все очень замечательно объясняете, огромное спасибо! Не могли бы Вы прояснить, что означает в автоматических выключателях, к примеру 6кА или 35кА, если они рассчитаны на один ток срабатывания? И почему у них такая разница в цене?

Борис, значения 4,5 (кА), 6 (кА), 10 (кА) и т.д. означают электродинамическую стойкость аппарата защиты при коротком замыкании в сети, т.е. показывают насколько автомат устойчив к короткому замыканию. Для дома (квартиры) вполне хватит 4,5 (кА), т.к. линии от ТП до жилого дома и от ВРУ до квартир достаточно длинные, они обладают большим активным сопротивлением, что приводит к снижению токов короткого замыкания до значений 0,5-1,5 (кА), а чаще и того меньше.

я весь интернет перерыл, нифига не могу разобрать, книги на работе читал, не могу понять и все.кстати немогли бы вы сказать что все таки значит тангенс диэлектрических потерь масла, вот все про него говорят на работе а никто и толком точно незнает.)

И ещё одно.Раньше многие подключали 3-х фазные двигатели к однофазной цепи, но время ушло.Многие сейчас покупают готовые однофазные.У меня была таблица соотношения мощности двигателя к мощности конденсаторов.А тут один знакомый попросил подключить в гараже движок трехфазник.Таблицу я не нашел,пришлось подбирать.
Так вот, нет ли у вас такой таблицы.Они были в старых учебниках по электротехнике.Если есть, прошу опубликовать или отправить на мой E-mail.
C уважением, Николай.

Николай, читайте здесь. Там есть расчет емкости рабочего и пускового конденсаторов в зависимости от мощности двигателя.

Добрый день! Подскажите пожалуйста по проблемке. Однофазный двигатель с конденсаторным стартом. Время от времени двигатель не пускается-гудит. Батарея конденсаторов собрана из трёх МБГП-2 конденсаторов по 2мкФ 630В. Кондёры на тестере показывают полную ёмкость. Чем грозит увеличение ёмкости конденсаторов? и чем грозит уменьшение вольтажа их же с 630В до 450В?Спасибо! сопротивление обмоток 50 Ом пусковая 20 Ом рабочая марку двигателя сейчас не помню.

Вадим, если двигатель гудит, то значит отсутствует вращающий момент. Это может произойти по следующим причинам: либо вышли из строя конденсаторы (отсутствие или малая емкость), либо возникает межвитковое в одной из обмоток двигателя. Лучше начать с простого и заменить старые конденсаторы на новые. Емкость увеличивать не нужно, ну если только совсем немного в ту или иную сторону, а вот вместо 630 (В) можно смело использовать 450 (В).

Добрый день. Конденсаторы показывают номинальную ёмкость. найти другие у нас оказалось проблемой. либо большая либо меньшая ёмкость, либо габарит не подходящий. либо ценник не реальный и сроки поставки. как я понял если я увеличу с шести до почти семи мкФ то особых проблем не будет?двигатель по условию работает по секунд пятнадцать.проблема с пуском носит не систематический характер. как вычислить межвитковое? на трёх фазных асинхронных знаю, прибор есть.спасибо.

Здравствуйте,знатоки.Что,если непредсказуемо меняется направление вращения двигателя.Но,если я использую обмотку с меньшим сечением как рабочую,то тогда все отлично работает,и при перемене контактов,правильно меняет направление вращения,и работает около часа без перегрева.Движок обычный старый СССР.Одна обмотка 14 Ом, вторая 56 Ом.

Доброго времени суток,сегодня взялся запустить вытяжку бытовую над плитой, блок управления скоростью двигателя уже давно приказал долго жить….со светом нет проблем, а вот с эл.двигателя идут четыре провода, как же с ними быть. кого куда подключать? Пвсевдосенсорные кнопки выдернул, поставил фиксируемые, вытяжка KRONA GALA с тремя скоростями вращения вентилятора….Помогите с подключением.

А как вы определили что пусковая обмотка должна иметь большее сопротивление чем рабочая? исходя из чего? обьясните пожалуйста

Здравствуйте,у меня двигатель 2ДАК71-40-1.0-у2 имеется четыре провода(черный,красный,серый,белый)все они прозваниваются между собой,подскажите пожалуйста как подкючить?

http://zametkielectrika.ru

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Меня часто спрашивают о том, как можно отличить рабочую обмотку от пусковой в однофазных двигателях, когда на проводах отсутствует маркировка.

Каждый раз приходится подробно разъяснять, что и как. И вот сегодня я решил написать об этом целую статью.

В качестве примера возьму однофазный электродвигатель КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/мин.):

• КД — конденсаторный двигатель
• 25 — мощность 25 (Вт)
• У4 — климатическое исполнение

Вот его внешний вид.

Как видите, маркировка (цветовая и цифровая) на проводах отсутствует. На бирке двигателя можно увидеть, какую маркировку должны иметь провода:

• рабочая (С1-С2) — провода красного цвета
• пусковая (В1-В2) — провода синего цвета

В первую очередь я Вам покажу, как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного двигателя, а затем соберу схему его включения. Но об этом будет следующая статья. Перед тем как приступить к чтению данной статьи рекомендую Вам прочитать: подключение однофазного конденсаторного двигателя .

1. Сечение проводов

Визуально смотрим сечение проводников. Пара проводов, у которых сечение больше, относятся к рабочей обмотке. И наоборот. Провода, у которых сечение меньше, относятся к пусковой.

Затем берем щупы мультиметра и производим замер сопротивления между двух любых проводов.

Если на дисплее нет показаний, то значит нужно взять другой провод и снова произвести замер. Теперь измеренное значение сопротивления составляет 300 (Ом).

Это мы нашли выводы одной обмотки. Теперь подключаем щупы мультиметра на оставшуюся пару проводов и измеряем вторую обмотку. Получилось 129 (Ом).

Делаем вывод: первая обмотка — пусковая, вторая — рабочая.

Чтобы в дальнейшем не запутаться в проводах при подключении двигателя, подготовим бирочки («кембрики») для маркировки. Обычно, в качестве бирок я использую, либо изоляционную трубку ПВХ, либо силиконовую трубку (Silicone Rubber) необходимого мне диаметра. В этом примере я применил силиконовую трубку диаметром 3 (мм).

По новым ГОСТам обмотки однофазного двигателя обозначаются следующим образом:

• (U1-U2) — рабочая
• (Z1-Z2) — пусковая

У двигателя КД-25-У4, взятого в пример, цифровая маркировка выполнена еще по-старому:

• (С1-С2) — рабочая
• (В1-В2) — пусковая

Чтобы не было несоответствий маркировки проводов и схемы, изображенной на бирке двигателя, маркировку я оставил старую.

Одеваю бирки на провода. Вот что получилось.

Для справки: Многие ошибаются, когда говорят, что вращение двигателя можно изменить путем перестановки сетевой вилки (смены полюсов питающего напряжения). Это не правильно!!! Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами концы пусковой или рабочей обмоток. Только так!!!

Мы рассмотрели случай, когда в клеммник однофазного двигателя выведено 4 провода. А бывает и так, что в клеммник выведено всего 3 провода.

В этом случае рабочая и пусковая обмотки соединяются не в клеммнике электродвигателя, а внутри его корпуса.

Все делаем аналогично. Производим замер сопротивления между каждыми проводами. Мысленно обозначим их, как 1, 2 и 3.

Вот, что у меня получилось:

• (1-2) — 301 (Ом)
• (1-3) — 431 (Ом)
• (2-3) — 129 (Ом)

Отсюда делаем следующий вывод:

• (1-2) — пусковая обмотка
• (2-3) — рабочая обмотка
• (1-3) — пусковая и рабочая обмотки соединены последовательно (301 + 129 = 431 Ом)

Для справки: при таком соединении обмоток реверс однофазного двигателя тоже возможен. Если очень хочется, то можно вскрыть корпус двигателя, найти место соединения пусковой и рабочей обмоток, разъединить это соединение и вывести в клеммник уже 4 провода, как в первом случае. Но если у Вас однофазный двигатель является конденсаторным, как в моем случае с КД-25, то его

Однофазные электродвигатели. Виды, принцип действия, схемы включения однофазных электродвигателей.

Однофазные электродвигатели

Зачастую основное внимание уделяется изучению трёхфазных электродвигателей, частично в связи с тем, что трёхфазные электродвигатели применяются чаще, чем однофазные. Однофазные электродвигатели имеют тот же принцип действия, что и трёхфазные электродвигатели, только с более низкими пусковыми моментами. Они подразделяются по типам в зависимости от способа пуска.

Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° по отношению друг к другу. Одна из них считается главной обмоткой, другая — вспомогательной, или пусковой. В соответствии с количеством полюсов каждая обмотка может делиться не несколько секций.

На рисунке приведен пример двухполюсной однофазной обмотки с четырьмя секциями в главной обмотке и двумя секциями во вспомогательной.

Следует помнить, что использование однофазного электродвигателя — это всегда, своего рода, компромисс. Конструкция того или иного двигателя зависит, прежде всего, от поставленной задачи. Это значит, что все электродвигатели разрабатываются в соответствии с тем, что наиболее важно в каждом конкретном случае: например, КПД, вращающий момент, рабочий цикл и т.д. Из-за пульсирующего поля однофазные электродвигатели CSIR и RSIR могут иметь более высокий уровень шума по сравнению с двухфазными электродвигателями PSC и CSCR, которые работают намного тише, так как в них используется пусковой конденсатор. Конденсатор, через который производится пуск электродвигателя, способствует его плавной работе.

Основные типы однофазных индукционных электродвигателей

Бытовая техника и приборы низкой мощности работают от однофазного переменного тока, кроме того, не везде может быть обеспечено трёхфазное электропитание. Поэтому однофазные электродвигатели переменного тока получили широкое распространение, особенно в США. Очень часто электродвигателям переменного тока отдают предпочтение, так как их отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания.

Как видно из названия, однофазный индукционный электродвигатель работает по принципу индукции; тот же принцип действует и для трёхфазных электродвигателей. Однако между ними есть различия: однофазные электродвигатели, как правило, работают при переменном токе и напряжении 110 -240 В, поле статора этих двигателей не вращается. Вместо этого каждый раз при скачке синусоидального напряжения от отрицательного к положительному меняются полюса.

В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это означает, что однофазный индукционный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.

Теоретически, однофазный электродвигатель можно было бы запустить при помощи механического вращения двигателя с последующим немедленным подключением питания. Однако на практике пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.

Выделяют четыре основных типа электродвигателей:

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор / работа через обмотку (индуктивность) (CSIR),

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор/работа через конденсатор (CSCR),

• индукционный двигатель с реостатным пуском (RSIR) и

• двигатель с постоянным разделением емкости (PSC).

На приведённом ниже рисунке показаны типичные кривые соотношения вращающий момент/частота вращения для четырёх основных типов однофазных электродвигателей переменного тока.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/работа через обмотку (CSIR)

Индукционные двигатели с пуском через конденсатор, которые также известны как электродвигатели CSIR, составляют самую большую группу однофазных электродвигателей.

Двигатели CSIR представлены несколькими типоразмерами: от самых маломощных до 1,1 кВт. В электродвигателях CSIR конденсатор последовательно соединён с пусковой обмоткой. Конденсатор вызывает некоторое отставание между током в пусковой обмотке и в главной обмотке.

Это способствует задержке намагничивания пусковой обмотки, что приводит к появлению вращающегося поля, которое влияет на возникновение вращающего момента. После того как электродвигатель наберёт скорость и приблизится к рабочей частоте вращения, открывается пускатель. Далее электродвигатель будет работать в обычном для индукционного электродвигателя режиме. Пускатель может быть центробежным или электронным.

Двигатели CSIR имеют относительно высокий пусковой момент, в диапазоне от 50 до 250 процентов от вращающего момента при полной нагрузке. Поэтому из всех однофазных электродвигателей эти двигатели лучше всего подходят для случаев, когда пусковые нагрузки велики, например для конвейеров, воздушных компрессоров и холодильных компрессоров.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/ работа через конденсатор (CSCR)

Этот тип двигателей, которые коротко называются «электродвигатели CSCR», сочетает в себе лучшие свойства индукционного двигателя с пуском через конденсатор и двигателя с постоянно подключённым конденсатором. Несмотря на то, что из-за своей конструкции эти двигатели несколько дороже других однофазных электродвигателей, они остаются наилучшим вариантом для применения в сложных условиях. Пусковой конденсатор электродвигателя CSCR последовательно соединён с пусковой обмоткой, как и в электродвигателе с пуском через конденсатор. Это обеспечивает высокий пусковой момент.

Электродвигатели CSCR также имеют сходство с двигателями с постоянным разделением емкости (PSC), так как у них пуск тоже осуществляется через конденсатор, который последовательно соединён с пусковой обмоткой, если пусковой конденсатор отключен от сети. Это означает, что двигатель справляется с максимальной нагрузкой или перегрузкой.

Электродвигатели CSCR могут использоваться для работы с низким током полной нагрузки и при более высоком КПД. Это даёт некоторые преимущества, в том числе обеспечивает работу двигателя с меньшими скачками температуры, в сравнении с другими подобными однофазными электродвигателями.

Электродвигатели CSCR — самые мощные однофазные электродвигатели, которые могут использоваться в сложных условиях, например, в насосах для перекачивания воды под высоким давлением и в вакуумных насосах, а также в других высокомоментных процессах. Выходная мощность таких электродвигателей лежит в диапазоне от 1,1 до 11 кВт.

Однофазный электродвигатель с пуском через сопротивление/работа через обмотку (индуктивность) (RSIR)

Данный тип двигателей ещё известен как «электродвигатели с расщеплённой фазой». Они, как правило, дешевле однофазных электродвигателей других типов, используемых в промышленности, но у них также есть некоторые ограничения по производительности.

Пусковое устройство электродвигателей RSIR включает в себя две отдельные обмотки статора. Одна из них используется исключительно для пуска, диаметр проволоки данной обмотки меньше, а электрическое сопротивление — выше, чем у главных обмоток. Это вызывает отставание вращающегося поля, что, в свою очередь, приводит в движение двигатель. Центробежный или электронный пускатель отсоединяет пусковую обмотку, когда частота вращения двигателя достигает, приблизительно, 75% от номинальной величины. После этого электродвигатель продолжит работу в соответствии со стандартными принципами действия индукционного электродвигателя.

Как уже говорилось раньше, для электродвигателей RSIR есть некоторые ограничения. У них низкие пусковые моменты, часто в диапазоне от 50 до 150 процентов от номинальной нагрузки. Кроме того, электродвигатель создаёт высокие пусковые токи, приблизительно от 700 до 1000% от номинального тока. В результате продолжительное время пуска будет вызывать перегрев и разрушение пусковой обмотки. Это означает, что электродвигатели данного типа нельзя использовать там, где необходимы большие пусковые моменты.

Электродвигатели RSIR рассчитаны на узкий диапазон напряжения питания, что, естественно, ограничивает области их применения. Их максимальные вращающие моменты варьируются в пределах от 100 до 250% от расчетной величины. Необходимо также отметить, что дополнительной трудностью является установка тепловой защиты, так как довольно сложно найти защитное устройство, которое срабатывало бы достаточно быстро, чтобы не допустить прогорания пусковой обмотки. Электродвигатели RSIR подходят для использования в небольших приборах для рубки и перемалывания, вентиляторах, а также для применения в других областях, в которых допускается низкий пусковой момент и требуемая выходная мощность на валу от 0,06 кВт до 0,25 кВт. Они не используются там, где должны быть высокие вращающие моменты или продолжительные циклы.

Однофазный электродвигатель с постоянным разделение емкости (PSC)

Как видно из названия, двигатели с постоянным разделением емкости (PSC) оснащены конденсатором, который во время работы постоянно включен и последовательно соединён с пусковой обмоткой. Это значит, что эти двигатели не имеют пускателя или конденсатора, который используется только для пуска. Таким образом, пусковая обмотка становится вспомогательной обмоткой, когда электродвигатель достигает рабочей частоты вращения.

Конструкция электродвигателей PSC такова, что они не могут обеспечить такой же пусковой момент, как электродвигатели с пусковыми конденсаторами. Их пусковые моменты достаточно низкие: 30-90% от номинальной нагрузки, поэтому они не используются в системах с большой пусковой нагрузкой. Это компенсируется за счёт низких пусковых токов — обычно меньше 200% от номинального тока нагрузки, — что делает их наиболее подходящими двигателями для областей применения с продолжительным рабочим циклом.

Двигатели с постоянным разделением емкости имеют ряд преимуществ. Рабочие параметры и частоту вращения таких двигателей можно подбирать в соответствии с поставленными задачами, к тому же они могут быть изготовлены для оптимального КПД и высокого коэффициента мощности при номинальной нагрузке. Так как они не требуют специального устройства пуска, их можно легко реверсировать (изменить направление вращения на обратное). В дополнение ко всему вышесказанному, они являются самыми надёжными из всех однофазных электродвигателей. Вот почему Grundfos использует однофазные электродвигатели PSC в стандартном исполнении для всех областей применения с мощностями до 2,2 кВт (2-полюсные) или 1,5 кВт (4-полюсные).

Двигатели с постоянным разделением емкости могут использоваться для выполнения целого ряда различных задач в зависимости от их конструкции. Типичным примером являются низкоинерционные нагрузки, например вентиляторы и насосы.

Двухпроводные однофазные электродвигатели

Двухпроводные однофазные электродвигатели имеют две главные обмотки, пусковую обмотку и рабочий конденсатор. Они широко используются в США с однофазными источниками питания: 1 ½ 115 В / 60 Гц или 1 ½ 230 В / 60 Гц. При правильном подключении данный тип электродвигателей можно использовать для обоих видов электропитания.

Ограничения однофазных электродвигателей

В отличие от трёхфазных для однофазных электродвигателей существуют некоторые ограничения. Однофазные электродвигатели ни в коем случае не должны работать в режиме холостого хода, так как при малых нагрузках они сильно нагреваются, также рекомендуется эксплуатировать двигатель при нагрузке меньшей 25% от полной нагрузки.

Электродвигатели PSC и CSCR имеют симметричное/ круговое вращающееся поле в одной точке приложения нагрузки; это значит, что во всех остальных точках приложения нагрузки вращающееся поле асимметричное/эллиптическое. Когда электродвигатель работает с асимметричным вращающимся полем, сила тока в одной или обеих обмотках может превышать силу тока в сети. Такие избыточные токи вызывают потери, в связи с этим одна или обе обмотки (что чаще происходит при полном отсутствии нагрузки) нагреваются, даже если ток в сети относительно небольшой. Смотрите примеры.

О напряжении в однофазных электродвигателях

Важно помнить о том, что напряжение на пусковой обмотке электродвигателя может быть выше сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы. Смотрите пример.

Изменение напряжения питания

Нужно отметить, что однофазные электродвигатели обычно не используются для больших интервалов напряжения, в отличие от трёхфазных электродвигателей. В связи с этим может возникнуть потребность в двигателях, которые могут работать с другими видами напряжения. Для этого необходимо внести некоторые конструкционные изменения, например, нужна дополнительная обмотка и конденсаторы различной ёмкости. Теоретически, ёмкость конденсатора для различного сетевого напряжения (с одной и той же частотой) должна быть равна квадрату отношения напряжений:

Таким образом, в электродвигателе, рассчитанном на питание от сети в 230 В, используется конденсатор 25µФ/400 В, для модели электродвигателя на 115 В необходим конденсатор ёмкостью 100µФ с маркировкой более низкого напряжения — например 200 В.

Иногда выбирают конденсаторы меньшей ёмкости, например 60µФ. Они дешевле и занимают меньше места. В таких случаях обмотка должна подходить для определённого конденсатора. Нужно учитывать, что производительность электродвигателя при этом будет меньше, чем с конденсатором ёмкостью 100µФ — например, пусковой момент будет ниже.

Заключение

Однофазные электродвигатели работают по тому же принципу, что и трёхфазные. Однако у них более низкие пусковые моменты и значения напряжения питания (110-240В).

Однофазные электродвигатели не должны работать в режиме холостого хода, многие из них не должны эксплуатироваться при нагрузке меньше 25 % от максимальной, так как это вызывает повышение температуры внутри электродвигателя, что может привести к его поломке.

Как проверить рабочую и пусковую обмотки. Проверка и ремонт асинхронных электродвигателей. Как прозвонить электродвигатель на обрыв обмоток и межвитковое замыкание

Однофазными двигателями являются электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, которая состоит из основной и пусковой обмотки.

Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.

Измерение сопротивления изоляции обмоток

Схема коммутации вспомогательных обмоток для однофазных индукционных двигателей. Поле, следовательно, не производит параллельно с пусковым конденсатором. пусковой момент на роторе. Это условие, эта работа, в частности, относится к коммутационному устройству, однако преобладает только при остановке ротора. Если для электрического соединения и снятия некоторых средств ротор запускается в вспомогательной обмотке и пусковом конденсаторе из направления, он будет развивать ненулевой сетчатый крутящий момент в схемах однофазного асинхронного двигателя. критерий удовлетворяется путем размещения вспомогательной обмотки в статоре с ее В отличие от многофазных асинхронных двигателей, ось поля статора в квадратуре и ось основной обмотки в однофазном двигателе не вращаются.

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, после чего двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. Ёмкость конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

Напряжение индуцируется при занятии оставшегося однофазного двигателя, в-третьих, ротор в результате электромагнитной индукции, а вокруг ротора создается магнитное поле. Критерий смещения времени относительно этого поля всегда будет находиться в противоречии с токами статора через две обмотки, это, по меньшей мере, поле. однако, полученные при проектировании вспомогательного между ротором и полями статора, не будут обматываться для высокого сопротивления и низкой скорости вращения, однако, потому что эта сила реагирует се.

В этом случае центробежный выключатель состоит из весов, установленных на один способ для удаления вспомогательной обмотки вала двигателя и удерживаемого рядом с валом, и пусковой конденсатор от источника питания осуществляется силами режущей кромки. В состоянии покоя рычаги, прикрепленные к выключателю, помещенные во вспомогательную цепь обмотки в качестве масс, нажимают низкопрочную непроводящую пластину, показанную на фиг. 1, которая посредством центробежного действия против набора электрических контактов, установленных на электрически удаляет вспомогательный обмотки и корпуса двигателя, закрывая контакты и пусковой конденсатор от источника питания, когда двигатель, соединяющий пусковую обмотку и конденсатор, достигает скорости, определенной до определенного процента от источника питания.

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

Если вспомогательная обмотка однофазного двигателя пусковая, ее подключение будет происходить только на время пуска. Если вспомогательная обмотка является конденсаторной, то ее подключение будет происходить через конденсатор. И он остается включенным в процессе работы двигателя.

Когда двигатель приближается к синхронной скорости. Однако из-за большой нормальной рабочей скорости, потока потока центробежной силы и действия переключения, преодоления силы пружины и контактов центробежного выключателя весов повреждаются при размахе, поднимая пластину от времени из-за дуги. Это невыгодные электрические контакты. Это позволяет контактам, потому что вспомогательная обмотка может сама открыться и отключить пусковую обмотку, если переключатель неисправен. Кроме того, поскольку источник питания; двигатель затем продолжает выключатель, находящийся в двигателе, его трудно работать исключительно с помощью его обмотки. миниатюризируйте общий размер двигателя.

В большинстве случаев пусковые 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.

Обмотка, у которой сопротивление меньше является рабочей.

Если у двигателя 4 вывода, то замерив на между ними сопротивление, можно определить- меньшее сопротивление меньше у рабочей обмотки, и соответственно большее сопротивление у пусковой.

Другой способ удаления вспомогательной обмотки из источника питания включает замену переключателя центробежного действия на электронную схему с таймером 555. Этот метод будет подробно рассмотрен далее в этой статье. Рисунок 2: Внутренний вид автомобиля. Переключатель рассчитан на схему, как показано на рисунке. Это разделено на активацию или деактивацию в зависимости от 5 единиц, а именно: источник питания, таймер, усилитель, скорость вращения вала. и релейные цепи. Наиболее частое использование центробежных переключателей заключается в однофазных, однофазных асинхронных двигателях.

Подключить все довольно просто. На толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих, не имеет значение на какой, 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.

Рисунок 3: Электронный коммутационный контур. Он имеет степень бакалавра и метод. Внешняя рамка однофазного магистра в области электротехники. Его исследовательские интересы связаны с возобновляемыми источниками энергии, динамикой энергосистемы, защитой и контролем. Коммутационная схема Клеммная коробка Пусковой конденсатор Отделение отсека Г-н. Адоге является преподавателем и ассистентом по науке в Университете Ковенанта, Ота в отделе электротехники и информатики. Он имеет степень бакалавра и степень магистра в области электротехники.

В случае, когда двигатель имеет 3 вывода, замеры будут выглядеть следующим образом, например – 10 ом, 25 ом, 15 ом. Путём измерений необходимо найти кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15 ом и 10 ом. Это будет, один из сетевых проводов. Кончик с 10-ю Омами, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, он подключается ко второму сетевому через конденсатор. В данном случае, чтобы изменить направление вращения надо добираться до схемы обмотки.

Его исследовательские интересы связаны с надежностью, защитой и контролем энергосистемы. Он имеет образование бакалавров однофазного асинхронного двигателя. и степень магистра в области электротехники. Его исследовательские интересы связаны с надежностью энергосистемы. Процесс электронного переключения снижает стабильность и контроль. затраты на техническое обслуживание, поскольку центробежный механизм полностью заменен. Самуэль — лектор, и это стало возможным, поскольку пространство, обычно занимаемое ассистентом исследований в Университете Ковенанта, механического переключателя больше не будет.

Случай, когда замеры например показывают 10 Ом, 10 Ом, 20 Ом. тоже является одной из разновидностей обмоток. например в некоторых стиральных машинах и не только. В таких случаях рабочая и пусковая обмотки являются одинаковыми (по конструкции трехфазных обмоток). В данном случае не имеет значения какая обмотка будет выполнять роль рабочей, а какая пусковой обмотки. Подключение производится также, через конденсатор.

Следовательно, Ота в отделе электротехники и меньший асинхронный двигатель, тем ниже стоимость Информационной инженерии. Он держит Бакалавров, строящих его. и степень магистра в области электротехники. Его исследовательские интересы связаны с надежностью, техническим обслуживанием и технологией электросетей.

Если всё же выбивает защиту?

Самуэль. Вспомогательное обмоточное переключение Дели, Индия. Цепь для однофазных индукционных двигателей. Тихоокеанский журнал по науке и технике. Однофазные двигатели имеют две обмотки, пусковую обмотку и обмотку. Однако мы просто используем терминологию запуска и запуска обмоток, чтобы все было просто.

Часто возникает вопрос, как проверить электродвигатель после выхода из строя, а также после ремонта, если он не крутится. Для этого существует несколько способов: внешний осмотр, специальный стенд, «прозвонка» обмоток мультиметром. Последний способ наиболее экономичный и универсальный, но он дает верные результаты не всегда. У большинства постоянников сопротивление обмотки практически равно нулю. Поэтому потребуется дополнительная схема для измерений.

Измерение сопротивления обмотки является проверкой мощности. Питание должно быть отключено и заблокировано. Начиная с двухпроводных двигателей, сопротивление между обмотками измеряется между двумя проводами черного двигателя. Это можно сделать на двигателе, у головки скважины или даже на реле давления. Ссылаясь на таблицу 13, первое, что заметили, это один ряд значений, перечисленных для двухпроводных двигателей. Это сопротивление обмотки. Но подождите, где значение для начала обмотки? Ответ заключается в том, что, поскольку это 2-проводные двигатели, у нас нет доступа к стартовой обмотке.

Конструкция мотора

Чтобы быстро освоить, как проверить электродвигатель, нужно чётко представлять себе устройство основных деталей. В основе всех моторов лежит две части конструкции: ротор и статор. Первая составляющая всегда вращается под действием электромагнитного поля, вторая неподвижная и как раз создаёт этот вихревой поток.

Как прозвонить асинхронный электродвигатель

Он есть, но поскольку это двухпроводный двигатель, мы можем измерить сопротивление обмотки между двумя черными проводами; можно сделать только одно чтение. Обратите внимание, что предоставляется диапазон значений, а не точные числа. И на самом деле, если вы получаете что-то близкое к этим числам, сопротивление извилистости, вероятно, хорошо.

Замер токов потребления в фазах

В случае трехпроводных двигателей измеряется сопротивление обмотки как для пусковых, так и для обмотки. Основное сопротивление обмотки измеряется между черным и желтым проводами. Желтый свинец является общим здесь, и сопротивление обмотки пуска измеряется между желтым и красным свинцом. Не нужно запоминать это, так как оно находится в сноске 1 внизу страницы.

Чтобы понимать, как проверить электродвигатель, потребуется хотя бы раз его разобрать собственными руками. У различных производителей конструктив отличается, но принцип диагностики электрической части пока что остаётся неизменным. Между ротором и статором находится зазор, в котором может скапливаться мелкая металлическая стружка при разгерметизации корпуса.

Статическое сопротивление обмотки составляет от 7 до 5 Ом. Сопротивление обмотки для 3-х проводных двигателей можно измерить на самом двигателе, если оно находится вне скважины, на устье скважины или в блоке управления. Независимо от 2-проводного или 3-проводного, что говорит нам обмотка? При устранении неполадок и измерении сопротивления обмотки мы обычно получаем одно из трех показаний: ноль, бесконечность или значение, близкое к тому, что указано в таблице. Если показание равно нулю, это означает, что обмотка закорочена.

Если показание бесконечно, это означает, что обмотка открыта. В любом случае двигатель необходимо будет заменить. Если измерения выполняются на устье скважины, мы также захотим проверить кабель падения. Сопротивление обмотки является одним из двух электрических проверок, сопротивление изоляции — другое, что говорит нам об электрическом состоянии двигателя. Если сопротивление изоляции и сопротивление обмотки хорошие, наш двигатель хорош с электрической точки зрения. Это говорит нам, что с точки зрения устранения неполадок можно посмотреть другие места.

Подшипники при износе могут давать завышенные показатели тока, вследствие чего защиту будет выбивать. Разбираясь с вопросом, как проверить электродвигатель, не стоит забывать о механических повреждениях подвижных частей и борно, где находятся контакты.

Трудности диагностики

Перед тем как проверить электродвигатель мультиметром, следует провести внешний осмотр корпуса, охлаждающей крыльчатки, проверить температуру прикосновением руки к металлическим поверхностям. Нагретый корпус свидетельствует о завышенном токе из-за проблем с механической частью.

Проанализировать потребуется состояние внутренностей борно, проверить затяжку болтов или гаек. При ненадежном соединении токоведущих частей выход из строя обмоток может произойти в любой момент. Поверхность двигателя должна быть очищена от загрязнений, а внутри отсутствовать влага.

Если рассматривать вопрос, как проверить электродвигатель мультиметром, то нужно учитывать несколько нюансов:

• Кроме мультиметра понадобятся клещи для бесконтактного замера тока, проходящего через провод.
• Мультиметром можно измерить только незначительно высокие сопротивления. Для проверки состояния изоляции (где сопротивление — от кОм до МОм) используют мегоомметр.
• Чтобы сделать выводы о годности мотора, потребуется отсоединить механические узлы (редуктор, насос и другие) либо нужно быть уверенным в полной исправности этих компонентов.

Коммутирующая аппаратура

Для пуска вращения обмоток используется плата либо реле. Чтобы начать разбираться с вопросом, как проверить обмотку электродвигателя, нужно расцепить подводящую цепь. Через неё могут «звониться» элементы платы управления, что внесет ошибку в измерения. При откинутых проводах можно измерить поступающее напряжение, чтобы быть уверенным в исправности электронной схемы.

В двигателях бытовой техники часто применяется конструкция с пусковой обмоткой, сопротивление которой превышает значение рабочей индуктивности. При замерах учитывают тот факт, что могут присутствовать токосъемные щётки. В месте контакта с ротором часто появляется нагар, очистив его, нужно восстановить надежность прилегания щеток во время вращения.

В стиральных машинках применяются малогабаритные двигатели с одной рабочей обмоткой. Вся суть диагностики сводится к замерам её сопротивления. Ток замеряется реже, но по снятию характеристик на разных оборотах можно сделать выводы об исправности мотора.

Подробности диагностики электрической части

Рассмотрим, как проверить исправность электродвигателя. В первую очередь осматривают контактные соединения. Если в них нет видимых повреждений, то вскрывают место соединения проводов с двигателем и отключают их. Желательно определить тип мотора. Если он коллекторный, то имеются ламели или секции в месте прилегания щеток.

Требуется измерить омметром сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым во всех случаях. Если наблюдаются короткозамкнутые секции либо их обрыв, то таходатчик мотора требуется заменить. Если же «прозванивать» саму катушку ротора, то 12 В мультиметра может быть недостаточно. Чтобы точно оценить состояние обмотки, потребуется внешний источник питания. Он может быть блоком от ПК или аккумулятором.

Для измерения малых значений сопротивления последовательно с измеряемой обмоткой устанавливается резистор известным номиналом. Достаточно выбрать сопротивление около 20 Ом. После подачи питания от внешнего источника замеряют на обмотке и резисторе. Результирующее значение получается из формулы R1 = U1*R2/U2, где R2 — резистор, U2 — падение напряжения на нем.

Диагностика асинхронных моторов

Разность в показаниях сопротивления между соседними пластинами коллектора допускается не более 10 %. Когда в конструктиве предусмотрена уравнительная обмотка, работа мотора будет нормальной при разности значений в 30 %. Показания мультиметра не всегда дают точный прогноз о состоянии двигателя стиральной машины. Дополнительно часто требуется анализ работы мотора на поверочном стенде.

Проверка мотора прямого привода

Если рассматривать вопрос, как проверить электродвигатель стиральной машины, то следует учитывать вид подсоединения барабана к валу. От этого зависит тип конструкции электрической части. Мультиметром прозванивают обмотки и делают выводы об их целостности.

Проверку работоспособности проводят уже после замены датчика Холла. Именно он выходит из строя в большинстве случаев. После прозвонки обмоток при их целостности опытные мастера рекомендуют подключить мотор напрямую в сеть 220 В. В результате наблюдают равномерное вращение, чтобы сменить его направление, можно перевоткнуть вилку в розетке, повернув её другими контактами.

Этот простой метод помогает выявить общую неисправность. Однако наличие вращения не гарантирует нормальную работу на всех режимах, отличающихся при отжиме и полоскании.

Последовательность диагностики

Первым делом рекомендуется сразу обращать внимание на состояние щеток, проводки. Нагар на токоведущих частях говорит о ненормальных режимах работы двигателя. Сами токосъемники должны быть ровными, без сколов и трещин. Царапины также приводят к искрению, что для обмоток двигателя губительно.

У стиральных машинок часто ротор перекашивается, из-за этого происходит скол или поломка ламелей. Управляющая плата постоянно отслеживает положение ротора через или тахогенератор, добавляя или уменьшая приложенное на рабочую обмотку напряжение. Отсюда появляется сильный шум при вращении, искрение, нарушение режимов работы при отжиме.

Такое явление можно заметить только при отжиме, а режим стирки проходит стабильно. Диагностика работы машинки не всегда проходит через анализ состояния электрической части. Механика может быть причиной неправильной работы. Без нагрузки двигатель может крутиться вполне равномерно и стабильно набирать обороты.

Если всё же выбивает защиту?

После проделанных замеров при плавающих неисправностях не рекомендуется подключаться к сети для проверки. Можно вывести мотор из строя окончательно, не подозревая о проблеме. Как проверить обмотку электродвигателя мультиметром, подскажет мастер сервисного центра по телефону. Под его руководством будет проще определить тип конструкции и порядок диагностики неисправной стиральной машины.

Однако часто и опытные мастера не справляются с ремонтом сложных случаев, когда неисправность плавающая. Для проверки в сервисе требуется использовать стиральную машинку, решающее значение имеют механические узлы. Перекос вала двигателя является частным случаем проблем с вращением барабана.

Двигатель с двумя обмотками подключение. Схемы подключения однофазных электродвигателей

Сегодня мы рассмотрим подключение однофазного двигателя переменного тока. К таким относят асинхронные и синхронные моторы, питающиеся от одной фазы, которая обычно имеет напряжение 220 Вольт. Они очень распространены в бытовой сфере и мелком производстве, частном предпринимательстве.

Для разгона асинхронного двигателя требуется создать вращающееся магнитное поле. С этим легко справляется трехфазный источник питания, где фазы сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов. Но если речь идет о том, как подключить однофазный электродвигатель, то встает проблема: без сдвига фаз вал не начнет вращаться.

Внутри однофазного асинхронного мотора располагаются две обмотки: пусковая и рабочая. Если обеспечить сдвиг фаз в них, то магнитное поле станет вращающимся. А это главное условие для запуска электродвигателя. Сдвигать фазы можно путем добавочного сопротивления (резистора) или индуктивной катушки. Но чаще всего используют емкости – пусковой и/или рабочий конденсаторы.

С пусковой емкостью

В большинстве случаев схема включает в себя только пусковой конденсатор. Он активен только во время запуска мотора. Поэтому способ хорош, когда пуск обещает быть тяжелым, в противном случае вал не сможет разгоняться из-за небольшого начального момента. После разгона пусковой конденсатор отключается, и работа продолжается без него.

Схема подключения двигателя со вспомогательной емкостью представлена на рисунке выше. Для ее реализации вам потребуется реле или, как минимум, одна кнопка, которую вы будете зажимать на 3 секунды во время запуска мотора в ход. Вспомогательный конденсатор вместе со вспомогательной обмоткой включаются в цепь лишь на некоторое время.

Такая схема обеспечивает оптимальный начальный крутящий момент, если имеют место незначительные броски переменного тока во время пуска. Но есть и недостаток – при работе в номинальном режиме технические характеристики падают. Это обусловлено формой магнитного поля рабочей обмотки: оно у нее овальное, а не круговое.

С рабочей емкостью

Если пуск легкий, а работа тяжелая, то вместо пускового конденсатора понадобится рабочий. Схема подключения показана ниже. Особенность заключается в том, что рабочая емкость вместе с рабочей обмоткой включена в цепь постоянно.

Схема обеспечивает хорошие характеристики при работе в номинальном режиме.

С обоими конденсаторами

Компромиссное решение – использование вспомогательной и рабочей емкости одновременно. Этот способ идеален, если двигатель переменного тока пускается в ход уже с нагрузкой, и сама работа тяжела для него. Посмотрите, схема ниже – это словно две схемы (с рабочей и вспомогательной емкостью), наложенные друг на друга. При запуске на несколько секунд будет включаться пусковой механизм, а второй накопитель будет активен все время: от пуска до завершения работы.

Расчет емкостей

Наибольшую сложность для начинающих представляет расчет емкости конденсаторов. Профессионалы подбирают их опытным путем, прислушиваясь к мотору во время запуска и работы. Так они определяют, подходит накопитель, или нужно поискать другой. Но с небольшой погрешностью в большинстве случаев емкость можно рассчитать так:

• Для рабочего накопителя: 0,7-0,8 мкФ на 1000 Ватт мощности электрического двигателя;
• Для пускового конденсатора: больше в 2,5 раза.

Пример: у вас асинхронный однофазный электродвигатель на 2 кВт. Это 2000 Ватт. Значит, при подключении с рабочей емкостью нужно запастись накопителем 1,4-1,6 мкФ. Для пусковой потребуется 3,5-4 мкФ.

Подключение однофазного синхронного электродвигателя

Несмотря на сложность конструкции синхронных двигателей, они имеют много преимуществ перед асинхронными. Главное – это низкая чувствительность к скачкам напряжения, ведущих к резкому уменьшению или увеличению силы тока. Не менее значим и тот факт, что синхронные моторы могут работать даже с перегрузкой, не говоря уже об оптимальном режиме реактивной энергии и вращении вала с постоянной скоростью. Однако подключение – трудоемкий процесс, и это уже недостаток.

Метод разгона

Нельзя пустить в ход однофазный синхронный двигатель, просто подав питание на его обмотки. Потому что в момент включения направление питающего тока в статорных намотках соответствует рисунку (а). В это время на ротор, который еще находится в состоянии покоя, действует пара сил, которая будет пытаться крутить вал по часовой стрелке. Но через половину периода в статорных намотках ток поменяет свое направление. Поэтому пара сил будет уже действовать в обратном направлении, поворачивая вал против часов стрелки, как на рисунке (б). Поскольку ротор обладает большой инертностью, он так и не сдвинется с места.

Чтобы заставить ротор вращаться, необходимо, чтобы он успевал сделать хотя бы половину оборота, чтобы изменение направления тока не повиляло на его вращение. Это возможно, если разогнать вал при помощи посторонних сил. Это можно сделать двумя путями:

1. Вручную;
2. С использованием второго двигателя.

Собственной силой рук можно разогнать только маломощные синхронные электродвигатели. А для средне- и высокомощных агрегатов придется использовать другой мотор.

При разгоне с посторонней силой ротор начинает вращаться со скоростью, близкой к синхронной. Потом только включается обмотка возбуждения, и затем – статорная намотка.

Асинхронный пуск синхронного мотора

Если в наконечниках на полюсах ротора уложены стержни из металла, и они соединены между собой по бокам кольцами, то мотор должен запускаться асинхронным методом. Эти стержни играют роль вспомогательной обмотки, которая есть у асинхронного двигателя. При этом намотку возбуждения закорачивают с помощью разрядного резистора, а статорную обмотку подключают к сети. Только так можно обеспечить такой же разгон, как и у асинхронного электродвигателя. Но после того, как скорость вращения максимально приблизится к синхронной (достаточно 95% от нее), намотку возбуждения соединяют с источником постоянного тока. Скорость становится полностью синхронной, что влечет за собой снижение ЭДС индукции вспомогательной обмотки вплоть до нуля. И она отключается автоматически.

§ 96. Однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели широко применяются при небольших мощностях (до 1 — 2 квт ). Такой двигатель отличается от обычного трехфазного двигателя тем, что на статоре его помещается однофазная обмотка. Поэтому любой трехфазный асинхронный двигатель может быть использован в качестве однофазного. Ротор однофазного асинхронного двигателя может иметь фазную или короткозамкнутую обмотку.
Особенностью однофазных асинхронных двигателей является отсутствие начального или пускового момента, т. е. при включении такого двигателя в сеть ротор его остается неподвижным.
Если же под действием какой-либо внешней силы вывести ротор из состояния покоя, то двигатель будет развивать вращающий момент.
Отсутствие начального момента является существенным недостатком однофазных асинхронных двигателей. Поэтому эти двигатели всегда снабжаются пусковым устройством.
Чтобы получить начальный вращающий момент, можно разместить на статоре две обмотки, сдвинутые одна относительно другой на половину полюсного деления (90°). Эти обмотки должны быть присоединены к симметричной двухфазной сети, т. е. напряжения, приложенные к обмоткам катушек, должны быть равны между собой и сдвинуты на четверть периода по фазе.
В этом случае токи, протекающие по катушкам, окажутся также сдвинутыми по фазе на четверть периода, что в дополнение к пространственному сдвигу катушек дает возможность получить вращающееся магнитное поле. При наличии вращающегося магнитного поля двигатель развивает пусковой момент.

Простейшую двухфазную обмотку можно представить в виде двух катушек (рис. 121), оси которых смещены в пространстве на 90°. Если по этим катушкам, имеющим одинаковое число витков, пропустить равные по величине и сдвинутые по фазе на четверть периода синусоидальные токи, т. е.

то магнитные поля этих катушек будут также синусоидальны и сдвинуты по фазе на четверть периода, т. е.

При этом вектор В A направлен по оси катушки А — X , а вектор В B — по оси катушки В — Y .
В любой момент результирующее магнитное поле равно геометрической сумме магнитных полей катушек А и В , т. е.

Следовательно, при таком устройстве результирующее магнитное поле двухфазной обмотки имеет неизменное значение, равное амплитуде поля одной фазы.
Так как в пространстве магнитные поля взаимно перпендикулярны, то угол, образованный результирующим полем с осью катушки В , определяется из условия

откуда α = ωt т. е. угол между вектором результирующего поля и вертикальной осью линейно изменяется во времени и, следовательно, этот вектор вращается с постоянной скоростью

Но в действительности двухфазная сеть обычно отсутствует, а пуск однофазного двигателя осуществляется включением двух катушек в одну общую для них однофазную сеть. В таких условиях для получения угла сдвига фаз между токами в катушках, примерно равного четверти периода, одну из катушек (рабочую) включают в сеть непосредственно или с пусковым активным сопротивлением, а вторую катушку (пусковую) — через индуктивную катушку (рис. 122, а) или конденсатор (рис. 122, б).

Пусковая обмотка включается только на период пуска в ход. В момент, когда ротор приобретает определенную скорость, пусковая обмотка отключается от сети и двигатель работает как однофазный.
Пусковая обмотка отключается центробежным выключателем или специальным реле.
В качестве однофазного двигателя может быть использован любой трехфазный асинхронный двигатель (рис. 123, а). При работе трехфазного двигателя в качестве однофазного рабочая или главная обмотка, состоящая из двух последовательно соединенных фаз трехфазного двигателя, включается непосредственно в однофазную сеть, третья фаза, являющаяся пусковой или вспомогательной обмоткой, включается в ту же сеть через пусковой элемент — сопротивление (рис. 123, б), индуктивность (рис. 123, в) или конденсатор (рис. 123, г).

В однофазных двигателях малой мощности в качестве пусковой обмотки используют короткозамкнутые витки, укладываемые на полюсах статора. Статоры таких двигателей выполняют с явновыраженными полюсами (рис. 124) и рабочую обмотку укладывают на полюсы в виде катушек, подобно обмотке возбуждения машины постоянного тока.

Каждый полюс разделен на две части, на одной из которых помещают короткозамкнутые катушки. В этих катушках создаются токи, препятствующие прохождению магнитного потока в части полюса В , вследствие чего магнитный поток в части полюса А достигает максимального значения раньше, чем в части полюса В . Эти два несовпадающие по фазе потока возбуждают вращающееся магнитное поле.
В короткозамкнутых катушках возникают добавочные потери, что снижает к. п. д. двигателя. Поэтому такой способ пуска в ход используется только в двигателях очень малых мощностей (до 100 вт ), где значение к. п. д. не является первостепенным.
Конденсатор ный двигатель представляет собой однофазный асинхронный двигатель с двумя обмотками на статоре и короткозамкнутым ротором (рис. 125, а). В отличие от способа пуска в ход однофазных двигателей через конденсатор, рассмотренного выше, в конденсаторных (двухфазных) двигателях вспомогательная обмотка рассчитана на длительное прохождение тока и остается включенной не только при пуске в ход двигателя, но и при работе. Наличие вращающегося поля при работе двигателя улучшает рабочие свойства этого двигателя в сравнении с однофазными.

Круговое вращающееся магнитное поле в конденсаторном двигателе будет получено в случае равенства намагничивающих сил двух катушек, причем намагничивающая сила катушки К 2 должна опережать намагничивающую силу катушки К 1 на π/2 во времени. Это будет при некоторой определенной нагрузке двигателя.
При изменении нагрузки нарушится условие получения кругового вращающегося поля. При этом помимо кругового прямого поля появляется обратное вращающееся поле, создающее тормозной момент, который уменьшает вращающий момент машины.
С увеличением емкости конденсатора возрастает и ток, т. е. повысится нагрузка двигателя, при которой будет создано круговое вращающееся поле. Поэтому повышение емкости конденсаторной батареи вызовет увеличение максимального момента машины, причем максимальный момент смещается в область больших нагрузок, т. е. больших скольжений (рис. 125, б).
При увеличении емкости возрастает также и пусковой момент двигателя. Однако увеличение емкости батареи конденсаторов в рабочем режиме нежелательно, так как это ведет к снижению скорости и понижает к. п. д. двигателя. Поэтому конденсаторные двигатели выполняют с двумя батареями конденсаторов — с постоянно включенной или рабочей емкостью С р и пусковой емкостью С п, включаемой только на период пуска в ход двигателя.

Как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного электродвигателя

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Меня часто спрашивают о том, как можно отличить рабочую обмотку от пусковой в однофазных двигателях, когда на проводах отсутствует маркировка.

Каждый раз приходится подробно разъяснять, что и как. И вот сегодня я решил написать об этом целую статью.

В качестве примера возьму однофазный электродвигатель КД-25-У4, 220 (В), 1350 (об/мин.):

• КД — конденсаторный двигатель
• 25 — мощность 25 (Вт)
• У4 — климатическое исполнение

Вот его внешний вид.

Как видите, маркировка (цветовая и цифровая) на проводах отсутствует. На бирке двигателя можно увидеть, какую маркировку должны иметь провода:

• рабочая (С1-С2) — провода красного цвета
• пусковая (В1-В2) — провода синего цвета

В первую очередь я Вам покажу, как определить рабочую и пусковую обмотки однофазного двигателя, а затем соберу схему его включения. Но об этом будет следующая статья. Перед тем как приступить к чтению данной статьи рекомендую Вам прочитать: подключение однофазного конденсаторного двигателя.

Визуально смотрим сечение проводников. Пара проводов, у которых сечение больше, относятся к рабочей обмотке. И наоборот. Провода, у которых сечение меньше, относятся к пусковой.

Зная основы электротехники. можно с уверенностью сказать: чем больше сечение проводов, тем меньше их сопротивление, и наоборот, чем меньше сечение проводов, тем больше их сопротивление.

В моем примере разница в сечении проводов не видна, т.к. они тонкие и на глаз их отличить не возможно.

2 . Измерение омического сопротивления обмоток

Даже если разницу в сечении проводов видно не вооруженным глазом, то я Вам все равно рекомендую измерять величину сопротивления обмоток. Таким образом, мы заодно и проверим их целостность.

Для этого воспользуемся цифровым мультиметром М890D. Сейчас я не буду рассказывать Вам о том, как пользоваться мультиметром, об этом читайте здесь:

Снимаем изоляцию с проводов.

Затем берем щупы мультиметра и производим замер сопротивления между двух любых проводов.

Если на дисплее нет показаний, то значит нужно взять другой провод и снова произвести замер. Теперь измеренное значение сопротивления составляет 300 (Ом).

Это мы нашли выводы одной обмотки. Теперь подключаем щупы мультиметра на оставшуюся пару проводов и измеряем вторую обмотку. Получилось 129 (Ом).

Делаем вывод: первая обмотка — пусковая, вторая — рабочая.

Чтобы в дальнейшем не запутаться в проводах при подключении двигателя, подготовим бирочки («кембрики») для маркировки. Обычно, в качестве бирок я использую, либо изоляционную трубку ПВХ, либо силиконовую трубку (Silicone Rubber) необходимого мне диаметра. В этом примере я применил силиконовую трубку диаметром 3 (мм).

По новым ГОСТам обмотки однофазного двигателя обозначаются следующим образом:

У двигателя КД-25-У4, взятого в пример, цифровая маркировка выполнена еще по-старому:

Чтобы не было несоответствий маркировки проводов и схемы, изображенной на бирке двигателя, маркировку я оставил старую.

Одеваю бирки на провода. Вот что получилось.

Для справки: Многие ошибаются, когда говорят, что вращение двигателя можно изменить путем перестановки сетевой вилки (смены полюсов питающего напряжения). Это не правильно. Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять местами концы пусковой или рабочей обмоток. Только так.

Мы рассмотрели случай, когда в клеммник однофазного двигателя выведено 4 провода. А бывает и так, что в клеммник выведено всего 3 провода.

В этом случае рабочая и пусковая обмотки соединяются не в клеммнике электродвигателя, а внутри его корпуса.

Как быть в таком случае?

Все делаем аналогично. Производим замер сопротивления между каждыми проводами. Мысленно обозначим их, как 1, 2 и 3.

Вот, что у меня получилось:

Отсюда делаем следующий вывод:

• (1-2) — пусковая обмотка
• (2-3) — рабочая обмотка
• (1-3) — пусковая и рабочая обмотки соединены последовательно (301 + 129 = 431 Ом)

Для справки: при таком соединении обмоток реверс однофазного двигателя тоже возможен. Если очень хочется, то можно вскрыть корпус двигателя, найти место соединения пусковой и рабочей обмоток, разъединить это соединение и вывести в клеммник уже 4 провода, как в первом случае. Но если у Вас однофазный двигатель является конденсаторным, как в моем случае с КД-25, то его реверс можно осуществить путем переключения фазы питающего напряжения.

P.S. На этом все. Если есть вопросы по материалу статьи, то задавайте их в комментариях. Спасибо за внимание.

Добрый вечер, Дмитрий! Я сам работаю электриком в ЭТЛ. У меня вопрос по поводу испытаний кабельной линии из сшитого полиетилена. Вы сталкивались с этим, какое подавали напряжение, какие были токи утечки, сколько по времени проходит испытание одной фазы? Заранее спасибо. если можно отправьте свой ответ мне на
почту.

Артем, здравствуйте. Об испытании кабелей из сшитого полиэтилена я писал в комментариях в этой статье.

здравствуйте Дмитрий. а не могли бы вы подробно написать статью о масляных выключателях, (соленоид, контактор включения, катушку отключения, его испытания, замеры характеристик) и также испытания силовых трансформатор и его замеры. очень нужно, есть нюансы в голове.

SLV, я планировал написать эти статьи, особенно про разные типы приводов (ПЭ-11, ПС-10, ПЭ-21 и др.), про высоковольтные масляные и вакуумные выключатели, установленные, как в камерах КСО, так и на каретках, но боюсь, что многим посетителям сайта это будет не интересно. Вот постоянно и откладываю…

Здравствуйте, Дмитрий!
Вы все очень замечательно объясняете, огромное спасибо! Не могли бы Вы прояснить, что означает в автоматических выключателях, к примеру 6кА или 35кА, если они рассчитаны на один ток срабатывания? И почему у них такая разница в цене?

Борис, значения 4,5 (кА), 6 (кА), 10 (кА) и т.д. означают электродинамическую стойкость аппарата защиты при коротком замыкании в сети, т.е. показывают насколько автомат устойчив к короткому замыканию. Для дома (квартиры) вполне хватит 4,5 (кА), т.к. линии от ТП до жилого дома и от ВРУ до квартир достаточно длинные, они обладают большим активным сопротивлением, что приводит к снижению токов короткого замыкания до значений 0,5-1,5 (кА), а чаще и того меньше.

я весь интернет перерыл, нифига не могу разобрать, книги на работе читал, не могу понять и все.кстати немогли бы вы сказать что все таки значит тангенс диэлектрических потерь масла, вот все про него говорят на работе а никто и толком точно незнает.)

И ещё одно.Раньше многие подключали 3-х фазные двигатели к однофазной цепи, но время ушло.Многие сейчас покупают готовые однофазные.У меня была таблица соотношения мощности двигателя к мощности конденсаторов.А тут один знакомый попросил подключить в гараже движок трехфазник.Таблицу я не нашел,пришлось подбирать.
Так вот, нет ли у вас такой таблицы.Они были в старых учебниках по электротехнике.Если есть, прошу опубликовать или отправить на мой E-mail.
C уважением, Николай.

Николай, читайте здесь. Там есть расчет емкости рабочего и пускового конденсаторов в зависимости от мощности двигателя.

Добрый день! Подскажите пожалуйста по проблемке. Однофазный двигатель с конденсаторным стартом. Время от времени двигатель не пускается-гудит. Батарея конденсаторов собрана из трёх МБГП-2 конденсаторов по 2мкФ 630В. Кондёры на тестере показывают полную ёмкость. Чем грозит увеличение ёмкости конденсаторов? и чем грозит уменьшение вольтажа их же с 630В до 450В?Спасибо! сопротивление обмоток 50 Ом пусковая 20 Ом рабочая марку двигателя сейчас не помню.

Вадим, если двигатель гудит, то значит отсутствует вращающий момент. Это может произойти по следующим причинам: либо вышли из строя конденсаторы (отсутствие или малая емкость), либо возникает межвитковое в одной из обмоток двигателя. Лучше начать с простого и заменить старые конденсаторы на новые. Емкость увеличивать не нужно, ну если только совсем немного в ту или иную сторону, а вот вместо 630 (В) можно смело использовать 450 (В).

Добрый день. Конденсаторы показывают номинальную ёмкость. найти другие у нас оказалось проблемой. либо большая либо меньшая ёмкость, либо габарит не подходящий. либо ценник не реальный и сроки поставки. как я понял если я увеличу с шести до почти семи мкФ то особых проблем не будет?двигатель по условию работает по секунд пятнадцать.проблема с пуском носит не систематический характер. как вычислить межвитковое? на трёх фазных асинхронных знаю, прибор есть.спасибо.

Здравствуйте,знатоки.Что,если непредсказуемо меняется направление вращения двигателя.Но,если я использую обмотку с меньшим сечением как рабочую,то тогда все отлично работает,и при перемене контактов,правильно меняет направление вращения,и работает около часа без перегрева.Движок обычный старый СССР.Одна обмотка 14 Ом, вторая 56 Ом.

Доброго времени суток,сегодня взялся запустить вытяжку бытовую над плитой, блок управления скоростью двигателя уже давно приказал долго жить….со светом нет проблем, а вот с эл.двигателя идут четыре провода, как же с ними быть. кого куда подключать? Пвсевдосенсорные кнопки выдернул, поставил фиксируемые, вытяжка KRONA GALA с тремя скоростями вращения вентилятора….Помогите с подключением.

А как вы определили что пусковая обмотка должна иметь большее сопротивление чем рабочая? исходя из чего? обьясните пожалуйста

Здравствуйте,у меня двигатель 2ДАК71-40-1.0-у2 имеется четыре провода(черный,красный,серый,белый)все они прозваниваются между собой,подскажите пожалуйста как подкючить?

http://zametkielectrika.ru

26. СХЕМЫ ОБМОТОК ОДНОФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В однофазных двигателях с пусковой обмоткой главная обмотка обычно занимает 2 / 3 , а вспомогательная — 1 / 3 общего числа пазов статора. В этих двигателях число пазов на полюс для каждой фазы определяется по формулам:

где q A — число пазов на полюс главной фазы; q В — число пазов на полюс вспомогательной фазы; z A = 2 / 3 — число пазов, занимаемых главной фазой; z B = 1 / 3 — число пазов, занимаемых вспомогательной фазой; z — общее число пазов; 2р — число полюсов.

В однофазных конденсаторных двигателях пазы статора обычно делят поровну между обеими фазами, т. е. z A =z B , и число пазов на полюс определяется по формуле

Шаг по пазам для однофазных обмоток определяется так же, как и для трехфазных. Двухслойные обмотки выполняются с укорочением обычно на 1 / 3 полюсного деления с равными шагами для главной и вспомогательной обмоток. Шаг двухслойной обмотки

Соединение катушечных групп и образование параллельных ветвей в однофазных обмотках производится по тем же правилам, что и для трехфазных обмоток.

При построении схем двигателей с повышенным сопротивлением пусковой фазы надо учитывать наличие в ней бифилярной обмотки.

Для удобства ремонта пусковую обмотку обычно располагают поверх главной (ближе к клину).

Примерный порядок составления схемы однофазной обмотки двигателя с пусковым элементом. Последовательность составления схемы однослойной обмотки разберем на примере

2р = 4, z = 24.

Сначала находят число пазов, занимаемых главной фазой,

Число пазов на полюс главной фазы

Число пазов на полюс вспомогательной фазы в два раза меньше, чем главной, т. е.

Далее на чертеже надо представить последовательность чередования пазов главной и вспомогательной фаз (рис. 60, а) и проставить направление тока в главной фазе, исходя из правил: под соседними полюсами направление тока меняется на противоположное (рис. 60, б ). Чтобы на схеме не оказалась разрезанной катушка главной фазы при выполнении наиболее распространенного типа обмотки вразвалку, первую катушечную группу разбивают на две половины (пазы 1,2 и 23,24).

В соответствии с проставленным направлением тока соединяют пазовые части катушек, в результате этого образуются катушечные группы или полугруппы. При этом возможны различные варианты. При диаметральном шаге

одинаковом для всех катушек, получается простая шаблонная обмотка (рис. 60, в ), число катушечных групп которой равно числу пар полюсов р. Но такая обмотка почти не применяется ввиду больших размеров лобовых частей. Если разделить каждую катушечную группу на две полугруппы, получим шаблонную обмотку вразвалку (рис. 60, г) с меньшим шагом и меньшей длиной витка. Однако из-за большой компактности лобовых частей чаще применяется концентрическая обмотка вразвалку (рис. 60,5). При больших значениях q A используется также концентрическая обмотка, у которой катушечная группа подразделяется на три полугруппы (см. рис. 68). По виду лобовых частей эта обмотка напоминает трехплоскостную трехфазную концентрическую.

Начало фазы может быть в принципе выбрано из любого паза, исходя из удобства выполнения обмотки. Начиная обход всех пазов из первого паза и следя за направлением тока, соединяем катушечные группы (полугруппы) между собой (рис. 60, е) и няходим ко-

Рис. 60. Построение схемы однослойной обмотки однофазного двигателя с пусковым элементом: а — последовательность чередования пазов главной и вспомогательной фаз. б — направление тока в пазовых частях катушек главной фазы, в — простая шаблонная обмотка, г — шаблонная обмотка вразвалку, д — концентрическая обмотка вразвалку, е — схема главной и вспомогательной фаз концентрической обмотки вразвалку

нец фазы, обойдя все пазы рабочей обмотки. Соединение полугрупп производится по правилу: конец полугруппы соединяется с концом соседней полугруппы той же фазы, начало — с началом, т. е. так же, как и в трехфазной однослойной обмотке вразвалку, где катушечная группа разделена на две полугруппы.

Рис. 61. Однослойные обмотки вразвалку однофазных двигателей при 2р=2, z=12: а — шаблонная, б — концентрическая

Рис. 62. Однослойная (шаблонная вразвалку) обмотка однофазного двигателя при 2р=4, z=36

Схему вспомогательной фазы выполняют по тем же правилам, только она имеет обычно меньшее число катушек в группе (полугруппе). Шаг ее может быть таким же, как у главной фазы или иным.

Типичные схемы однослойных обмоток двигателей с пусковыми элементами приведены на рис. 61,62.

Схему двухслойной обмотки двигателя с пусковым элементом можно составить в такой последовательности. Сначала определяют шаг

обмотки, число пазов на полюс для главной и вспомогательной фаз q A и q B . В соответствии с шагом обмотки и числом катушек в группе, равным q A , вычерчивается первая катушечная группа главной фазы (рис. 63,64), рядом с ней катушечная группа вспомогательной фазы, затем опять катушечная группа главной фазы и т. д. Шаги по пазам для обеих фаз берутся одинаковыми. Проставляется направление тока в верхних сторонах катушек главной фазы (под соседними полюсами меняется на противоположное, как и в одно-

Рис. 63. Двухслойная обмотка однофазного двигателя при 2р=2, z=18, q A = 6, q B = 3, y A =y B =6(1-7)

Рис. 64. Двухслойная обмотка однофазного двигателя при 2р=4, z=24, q A =4, q B =2, у А =у B =4(1-5)

слойной обмотке). Последовательное соединение катушечных групп в фазе также выполняется по правилу: конец с концом, начало с началом, при этом не будет нарушена полярность полюсов. Соединения во вспомогательной фазе производятся аналогичным образом.

Примерный порядок составления схемы однофазной однослойной обмотки двигателя с повышенным сопротивлением вспомогательной фазы. Схема главной фазы у двигателя с повышенным сопротивле-

Рис. 65. Выполнение катушки с бифилярной обмоткой: а — катушка, разделенная на две секции, б — катушка с бифилярной обмоткой, в — обозначение катушки с бифилярной обмоткой на схеме; 1 — основная секция, 2 — бифилярная секция, H и K — начало и конец катушки

нием вспомогательной фазы такая же, как и у двигателей с пусковыми элементами.

При составлении схемы вспомогательной фазы надо учитывать, что в каждой катушке часть ее витков намотана встречно. Это уменьшает число эффективных проводников в пазу. Встречно намотанные витки нейтрализуют действие такого же количества витков, намотанных в основном направлении, образуя бифилярную обмотку, поэтому для нахождения числа эффективных витков в катушке (эффективных проводников в пазу) надо из общего числа вычесть удвоенное число встречно намотанных витков. Если, например, в пазу лежит катушка, в которой всего 81 виток, из них встречно намотаны 22, то число эффективных проводников в пазу будет: 81-2×22=37.

Для определения числа встречно намотанных витков при известных общем числе проводников в пазу и числе эффективных проводников в пазу надо произвести обратное действие, т. е. из общего числа вычесть число эффективных проводников и полученный результат разделить на два. При общем числе проводников 81 и числе эффективных — 37 число встречно намотанных витков должно быть:

Катушку с бифилярной обмоткой можно получить, если уложить в одни и те же пазы две секции катушки, одна из которых поворачивается на 180° вокруг параллельной пазам оси. Правая и левая стороны повернутой секции при этом меняются местами (рис. 65). В пазах, где расположена катушка с бифилярной обмоткой, ток

Рис. 66. Однослойная концентрическая вразвалку обмотка при 2р=4, z=24 однофазного двигателя с повышенным сопротивлением вспомогательной обмотки: а — катушка с бифилярной обмоткой изображена в виде двух секций, б — то же, в виде целой катушки

Рис. 67. Однослойная концентрическая вразвалку обмотка при 2р=2, z=18 однофазного двигателя с повышенным сопротивлением вспомогательной фазы: а — при намотке против часовой стрелки, б — при намотке по часовой стрелке

Рис. 68. Однослойная концентрическая с разбивкой катушечной группы на три части обмотка при 2р=2, z=24 однофазного двигателя с повышенным сопротивлением вспомогательной фазы

Рис. 69. Однослойная концентрическая с разбивкой катушечной группы на три части обмотка при 2р=2, z=24 однофазного двигателя с повышенным сопротивлением вспомогательной фазы и соединением главной фазы в две параллельные ветви

проходит по одной секции в едином направлении, по другой — в противоположном. Полярность полюсов определяется направлением тока в катушке с большим числом витков, поэтому секцию с большим числом витков условно называют основной, а с меньшим — бифилярной.

На рис. 66,а представлена схема с бифилярной обмоткой во вспомогательной фазе, бифилярная секция условно показана внутри основной. Обычно катушки с бифилярной обмоткой на схемах изоб-

Рис. 70. Однослойная концентрическая обмотка вразвалку однофазного конденсаторного двигателя при 2р=2, z=18

ражаются в виде целой катушки с петлей, в которой изменяется направление тока (рис. 65, в и рис. 66, б).

Катушки и катушечные группы с бифилярной обмоткой должны быть соединены таким образом, чтобы полярность под соседними полюсами вспомогательной фазы чередовалась; полярность же полюсов определяется направлением тока в основных секциях.

Типичные схемы обмоток двигателей с повышенным сопротивлением вспомогательной фазы приведены на рис. 67-69.

Всякая обмотка может быть намотана либо по часовой стрелке, либо против нее, если смотреть на статор со стороны схемы. Это определяется навыками обмотчика и принятой технологией изготовления. Пример схемы при двух различных направлениях намотки приведен на рис. 67.

Примерный порядок составления схемы обмотки конденсаторного двигателя. Схемы однофазных конденсаторных двигателей строятся так же, как и схемы однофазных с пусковыми элементами, только при этом надо учитывать, что числа пазов на полюс главной и вспомогательной фаз одинаковы и поэтому схемы обеих фаз также получаются одинаковыми.

Типичные схемы однофазных конденсаторных двигателей приведены на рис. 70-76.

Рис. 71. Однослойная концентрическая обмотка вразвалку однофазного конденсаторного двигателя при 2р=2, z=24

Рис. 72. Однослойная концентрическая обмотка вразвалку однофазного конденсаторного двигателя при 2р=2, z=24 и соединения каждой из фаз в две параллельные ветви

Рис. 73. Однослойная концентрическая обмотка с «расчесанными» катушками однофазного конденсаторного двигателя при 2р=4, z=24

Рис. 74. Двухслойная обмотка однофазного конденсаторного двигателя при 2р=4, z=24, q А =q B =3, y A =y B =5(1-6)

В ряде случаев для конденсаторных двигателей характерна наличие в обеих фазах «расчесанных» катушек с половинным числом витков. На схеме рис. 73 показаны четыре такие катушки.

Обмотка, представленная на рис. 75, 76, из-за дробного числа пазов на полюс имеет признаки шаблонной вразвалку и двухслойной обмоток и поэтому названа комбинированной.

Данная публикация будет, непременно, полезна новеньким и для тех, кто любит своими руками и головой делать различные вещи, не имея простых познаний, но владея неплохой сообразительностью. Эта маленькая статейка вам в жизни очень понадобится. Знать устройство пусковой и рабочей обмоток, нужно непременно. Я бы даже сравнил это, как в математике, с таблицей умножения. Начну с того что, однофазовые движки имеют две разновидности обмоток – пусковую и рабочую. Эти обмотки отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Осознав один раз, вы я думаю, уже это не забудете никогда.

Рабочая обмотка огромным сечением

1-ое – рабочая обмотка всегда имеет сечение провода большее , а как следует ее сопротивление будет меньше. Поглядите на фото наглядно видно, что сечение проводов различное. Обмотка с наименьшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным и цифровым тестерами, также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше – есть рабочая.

Наглядно показаны обмотки

А сейчас несколько примеров, с которыми вы сможете столкнуться:

Если у мотора 4 вывода, то обнаружив концы обмоток и после замера, вы сейчас просто разберетесь в этих 4 проводах, сопротивление меньше – рабочая, сопротивление больше – пусковая . Подключается все очень просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из их различия нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет поменяются, от подключения пусковой обмотки, а конкретно – меняя концы пусковой обмотки.

Последующий пример. Это когда движок имеет 3 вывода. Тут замеры будут смотреться последующим образом, к примеру – 10 ом , 25 ом , 15 ом . После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с 2-мя другими, будут 15 ом и 10 ом . Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который указывает 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. Тут, чтоб поменять вращение, нужно будет добираться до схемы обмотки.

Очередной пример, когда замеры могут демонстрировать 10 ом , 10 ом , 20 ом . Это тоже одина из разновидностей обмоток. Такие, шли на неких моделях стиральных машин, ну и не только лишь. В этих движках, рабочая и пусковая – однообразные обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Тут различия нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая. Подключение пусковой, также осуществляется через конденсатор. Рекомендую прочесть ссылки, которые установлены в статье.

Вот кратко и все, что необходимо знать вам по этому вопросу.

Однофазные промышленные двигатели

— как они работают?

Где бы мы были без электродвигателя?

Эти машины дали нам все, от освещения до охлаждения и даже сверхбыстрых электромобилей, все за счет преобразования электроэнергии в механическое движение. Существует много типов электродвигателей, но электродвигатели переменного тока остаются обычным явлением в промышленности благодаря своей элегантности и проверенным характеристикам. Эти двигатели используют переменный ток и физику электромагнетизма для генерации вращательной мощности и бывают разных типов в зависимости от области применения.В этой статье будут рассмотрены однофазные промышленные двигатели, опора современного мира, обеспечивающая энергией многие полезные инструменты. Этот двигатель, его принципы работы и его характеристики будут обсуждены, чтобы помочь разработчикам понять преимущества однофазных двигателей, а также когда их использовать.

Что такое однофазные двигатели?

Однофазные двигатели — это двигатель переменного тока, в котором используются электромагнитные принципы для создания полезной энергии вращения. Они работают примерно так же, как и двигатели с короткозамкнутым ротором, с фазным ротором и другие многофазные двигатели, за исключением того, что они несколько упрощены (дополнительную информацию об этих двигателях можно найти в наших статьях о короткозамкнутых роторах, роторах и асинхронных двигателях).«Однофазный» относится только к входной мощности, поэтому существует много типов двигателей, которые используют однофазные входы. Обычно они используются в асинхронных двигателях, но также могут быть синхронными. Однофазные двигатели содержат как статоры, так и роторы, как и большинство электродвигателей, но они используют только одну обмотку в своем статоре, которая пропускает только один переменный ток, а их роторы, как правило, более простые, чем у других конструкций. Им также требуется стартер, поскольку использование только одной фазы входной мощности обеспечивает нулевой пусковой момент в состоянии покоя.

Как работают однофазные двигатели?

В однофазных двигателях используются как статоры, так и роторы, как и в других двигателях переменного тока, хотя они работают по-другому. В трехфазных двигателях 120-градусное разделение фаз между тремя токами переменного тока, проходящими через обмотки статора, создает вращающееся магнитное поле; однако магнитное поле, создаваемое только одной фазой, «пульсирует» между двумя полюсами двигателя, поскольку существует только один переменный ток, создающий два возможных состояния магнитного поля (переменный ток имеет два синусоидальных пика, где магнитные поля будут равными, но противоположными по ориентации, или «вверх-вниз»).Это приближается к вращающемуся полю, но не полностью. Эти двигатели должны получить начальный толчок или почувствовать силу, «не совпадающую по фазе» с фазой статора, чтобы произошло начальное движение ротора. Стационарный ротор не будет ощущать никаких эффектов от этого пульсирующего магнитного поля «вверх-вниз», если он еще не движется, поскольку магнитные силы вверх-вниз идеально компенсируют друг друга. Пускатели двигателей решают эту проблему, добавляя противофазное воздействие (вспомогательные обмотки, конденсаторы и т. Д.), Которое затем создает моделируемое вращающееся магнитное поле для запуска двигателя.Более подробную информацию об этих стартерах можно найти в нашей статье о пускателях двигателей.

Типы однофазных двигателей

Однофазный двигатель относится только к типу используемого входного источника питания, а не к конкретной схеме статор-ротор-пускатель. Многие спецификации для других двигателей переменного тока применяются при выборе однофазного двигателя, и их можно найти в наших статьях об асинхронных двигателях и двигателях переменного тока. В этой статье будут указаны различные типы однофазных двигателей, чтобы общие принципы можно было применить к этим конкретным конструкциям.

Двухфазные двигатели

В двигателях

с разделенной фазой имеется вспомогательная обмотка вне обмотки статора, чтобы обеспечить начальную разность фаз, необходимую для вращения. В обмотке стартера используется провод меньшего диаметра и меньше витков, чем в обмотке статора, что придает ей большее сопротивление. Оно будет не в фазе с основным магнитным полем, потому что повышенное сопротивление изменяет фазу питания. Эта обмотка с расщепленной фазой даст начальный толчок для начала вращения, а основная обмотка будет поддерживать двигатель в работе.Затем пусковую обмотку необходимо отключить (обычно с помощью центробежного переключателя на выходном валу), как только двигатель достигнет процента полной скорости (около 75% от номинальной скорости). Увеличение сопротивления пусковой обмотки также увеличивает риск перегорания катушки, поэтому эти переключатели необходимы для правильной и надежной работы двигателей с расщепленной фазой.

Конденсаторные пусковые и конденсаторные пуско-конденсаторные двигатели

В однофазных двигателях этих типов конденсаторы вместе со вспомогательной обмоткой обеспечивают разность фаз, необходимую для запуска вращения в этих двигателях.Они похожи на двигатели с расщепленной фазой, но для сдвига фазы стартера используют емкость вместо сопротивления. В двигателях с конденсаторным пуском центробежный выключатель отключает пусковой конденсатор, когда двигатель набирает определенную скорость (около 75-80% от полной скорости). Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором используют два конденсатора (пусковой конденсатор и рабочий конденсатор), где ток, протекающий через пусковой конденсатор, опережает приложенное напряжение и вызывает фазовый сдвиг. Пусковой конденсатор затем ускоряет запуск двигателя, а рабочий конденсатор переключается на работу, когда двигатель набирает номинальную скорость.

Двигатели с постоянным разделением конденсаторов

В двигателях с постоянным разделением конденсаторов используется постоянный конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, без центробежного переключателя. Конденсатор постоянно используется при работающем двигателе, а это означает, что он не может обеспечить усиление, которое дает пусковой конденсатор, используемый в предыдущих двух конструкциях. Однако эти двигатели выигрывают от того, что им не нужен пусковой механизм (переключатель, кнопка и т. Д.), Поскольку рабочий конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой, пассивно изменяет фазу однофазного входа.Двигатели с постоянным разделением конденсаторов также реверсивны и, как правило, более надежны, чем другие однофазные двигатели.

Двигатели с экранированными полюсами

В этом типе однофазного двигателя не используются обмотки или пускатели для запуска двигателя. Вместо этого в этом двигателе используется схема, показанная на Рисунке 1 ниже:

Рис. 1: Схема двигателя с экранированными полюсами. Обратите внимание на то, что заштрихованные катушки являются продолжением основной обмотки статора.

Этот двигатель более прост, чем другие однофазные двигатели, поскольку не требует дополнительных цепей пускателя или переключателей.Корпус двигателя с C-образным сердечником изготовлен из магнитопроводящего материала (обычно железа), который передает пульсирующее магнитное поле от основной обмотки статора к ротору. Полюса этого двигателя разделены на две неравные половины, где два «затененных» полюса создаются путем расширения основной обмотки статора до меньших обмоток на одной из этих половин (показано выше). Когда однофазный переменный ток входит в С-образный сердечник, он «затеняет» намотанные половины, заставляя магнитное поле отставать от затененной части (затеняющая катушка создает противоположное магнитное поле, замедляя магнитный поток).Это вызывает неравномерное распределение индуктивных сил по ротору и заставляет его вращаться.

Заявки и критерии отбора

Для некоторых приложений требуются определенные однофазные двигатели. В таблице 1 приведены качественные рабочие характеристики каждого типа двигателя.

Таблица 1: Качественная сводка рабочих характеристик каждого типа однофазного двигателя.

	Пусковой момент	КПД	Надежность	Стоимость
Двухфазный двигатель	Низкая	Низкая	Низкая	Низкая
Конденсатор-пуск	Средний	Средний	Высокая	Средний
Конденсатор постоянного разделения	Низкая	Высокая	Высокая	Средний
Конденсатор пуско-конденсаторный	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая
Шторка	Низкая	Низкая	Низкая	Низкая

Двигатели

с расщепленной фазой имеют относительно простую конструкцию, что снижает их стоимость и производительность.Однако они имеют низкий пусковой момент и склонны к перегреву из-за резистивного характера их пускового механизма. Применения с низким крутящим моментом, такие как ручные шлифовальные машины, небольшие вентиляторы и другие устройства с малой мощностью, лучше всего подходят для двигателей с расщепленной фазой. Не используйте этот двигатель, если требуется высокий крутящий момент или высокая частота цикла; при таком использовании электродвигатели с расщепленной фазой почти наверняка сгорят.

Двигатели с конденсаторным пуском имеют улучшенный пусковой момент по сравнению с двигателями с расщепленной фазой и могут выдерживать высокие рабочие циклы.В результате они получили более широкое применение и являются основой для промышленных двигателей общего назначения. К ним относятся, среди прочего, конвейеры с ременным приводом, большие нагнетатели и редукторы. Их главный недостаток — стоимость, так как они дороже двигателей с расщепленной фазой.

Электродвигатели с постоянным разделением на конденсаторы, обладая низким пусковым крутящим моментом, могут хорошо работать при высокой частоте циклов и обладают отличной эффективностью и надежностью. Они двусторонние благодаря отсутствию пускового механизма и могут регулироваться по скорости.Их единственный серьезный недостаток заключается в том, что они не могут справиться с высокими крутящими моментами, но в остальном являются надежными, высокоэффективными машинами, отлично подходящими для гаражных ворот, открывателей ворот или любого другого приложения с низким крутящим моментом, которое требует мгновенного реверсирования.

Конденсаторные двигатели с пусковым конденсатором сочетают в себе преимущества как конденсаторных двигателей с постоянным разделением, так и конденсаторных пусковых двигателей при удвоенной стоимости. Они могут приводить в действие приложения, которые слишком сложны для других однофазных двигателей, такие как воздушные компрессоры, насосы высокого давления, вакуумные насосы, приложения мощностью 1-10 л.с. и т. Д.используя их высокий пусковой крутящий момент. Они эффективны при полном токе нагрузки и надежны благодаря своей упрощенной конструкции. Если мощность, надежность и эффективность являются приоритетами, а стоимость не вызывает беспокойства, рассмотрите этот тип однофазного двигателя.

Двигатели с экранированными полюсами часто считаются «одноразовыми» электродвигателями, поскольку их легко производить и их дешевле заменить, чем ремонтировать. Их крутящий момент, эффективность и надежность далеки от того, чего могут достичь другие однофазные двигатели, но они недороги и хорошо работают в приложениях с низкой мощностью.К ним относятся бытовые применения, такие как вентиляторы для ванных комнат, фены, электрические часы, игрушки и т. Д. Если для проекта требуется лишь небольшая мощность, а цена имеет первостепенное значение, двигатель с экранированными полюсами будет работать нормально.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое однофазные промышленные двигатели и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://geosci.uchicago.edu
2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mintage/indmot.html
3. http://www.egr.unlv.edu/~eebag/Induction%20Motors.pdf
4. https://people.ucalgary.ca
5. https://faculty.up.edu/lulay/me401/fetchpdf.cgi.pdf
6. https://www.electrical4u.com/types-of- однофазный асинхронный двигатель /

Прочие изделия из двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

Типы однофазных асинхронных двигателей

Однофазный асинхронный двигатель запускается несколькими способами.Механические методы не очень практичны, поэтому двигатель временно запускается путем преобразования его в двухфазный двигатель. Однофазные асинхронные двигатели классифицируются по вспомогательным средствам, используемым для запуска двигателя. Они классифицируются следующим образом: Двухфазный двигатель Конденсаторно-пусковой двигатель Двигатель с конденсаторным пуском, конденсаторный двигатель Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) Электродвигатель с расщепленными полюсами 1.Двухфазный асинхронный двигатель: Асинхронный двигатель с расщепленной фазой также известен как двигатель с сопротивлением пуска . Он состоит из одноклеточного ротора, а его статор имеет две обмотки? основная обмотка и пусковая (также называемая вспомогательной) обмотка. Обе обмотки смещены в пространстве на 90 °, как обмотки в двухфазном асинхронном двигателе. Основная обмотка асинхронного двигателя имеет очень низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление. Рисунок: Асинхронный двигатель с расщепленной фазой (a) Принципиальная схема (b) Векторная диаграмма Характеристики двигателя: Пусковой момент асинхронного двигателя с резистивным пуском составляет около 1.5-кратный крутящий момент при полной нагрузке. Максимальный крутящий момент или крутящий момент отрыва примерно в 2,5 раза превышает крутящий момент при полной нагрузке примерно при 75% синхронной скорости. Электродвигатель с расщепленной фазой имеет высокий пусковой ток, который обычно в 7-8 раз превышает значение полной нагрузки. Заявки: Двухфазные двигатели наиболее подходят для легко запускаемых нагрузок, где частота запуска ограничена, и они очень дешевы. Эти моторы используются в стиральных машинах. Они используются в вентиляторах кондиционирования воздуха. Используется в миксерах, шлифовальных машинах, полировальных машинах, воздуходувках, центробежных насосах, Они используются в небольших дрелях, токарных станках, оргтехнике и т. Д. Иногда они также используются для приводов, требующих более 1 кВт. Конденсаторные двигатели: Конденсаторные двигатели — это двигатели, у которых есть конденсатор в цепи вспомогательной обмотки для создания большей разности фаз между током в основной и вспомогательной обмотках. Есть три типа конденсаторных двигателей. 2. Конденсаторный двигатель: Двигатель с конденсаторным пуском развивает гораздо более высокий пусковой момент, т. Е. От 3,0 до 4,5 раз больше крутящего момента при полной нагрузке. Для получения высокого пускового момента значение пускового конденсатора должно быть большим, а сопротивление пусковой обмотки должно быть низким. . Из-за высокого номинального значения VAr необходимого конденсатора используются электролитические конденсаторы порядка 250 F. Конденсатор Cs рассчитан на кратковременный ток. Эти двигатели более дорогие, чем двигатели с расщепленной фазой, из-за дополнительной стоимости конденсатора. Рисунок: Конденсаторный пусковой двигатель (a), принципиальная схема (b) Диаграмма Заявки: Эти двигатели используются для тяжелых нагрузок, когда требуется частый запуск. Эти двигатели используются для насосов и компрессоров, поэтому они используются в качестве компрессора в холодильнике и кондиционере. Они также используются для конвейеров и некоторых станков. 3. Двухзначный конденсаторный двигатель Этот двигатель имеет ротор с сепаратором, а его статор имеет две обмотки, а именно основную обмотку и вспомогательную обмотку.Две обмотки смещены в пространстве на 90 °. В двигателе используются два конденсатора Cs и CR. На начальном этапе два конденсатора подключаются параллельно. Рисунок: Конденсаторный двигатель с двумя значениями Заявки: Конденсаторные двигатели с двумя номиналами используются для нагрузок с большей инерцией, требующих частого запуска. Применяются в насосном оборудовании. Они используются в холодильных установках, воздушных компрессорах и т. Д. 4.Двигатель с постоянным разделением конденсаторов (PSC): Эти двигатели имеют ротор с сепаратором, и его ротор состоит из двух обмоток, а именно основной обмотки и вспомогательной обмотки. Однофазный асинхронный двигатель имеет только один конденсатор С, который включен последовательно с пусковой обмоткой. Конденсатор С постоянно включен последовательно с пусковой обмоткой. Конденсатор C постоянно включен в цепь в условиях запуска и работы. Преимущества Однозначный конденсаторный двигатель имеет следующие преимущества: В двигателях этого типа центробежный выключатель не требуется. Этот двигатель имеет более высокий КПД. Он имеет более высокий коэффициент мощности из-за постоянно подключенного конденсатора. Обладает более высоким крутящим моментом отрыва. Ограничения конденсаторного двигателя с постоянным разделением: Электролитические конденсаторы нельзя использовать для непрерывной работы. Следовательно, следует использовать конденсаторы с масляным наполнением, разнесенные по бумаге. Бумажные конденсаторы того же номинала больше по размеру и дороже. Однозначный конденсатор имеет низкий пусковой крутящий момент, обычно меньше крутящего момента при полной нагрузке. Заявки: Эти двигатели используются для вентиляторов и нагнетателей в обогревателях. Применяется в кондиционерах. Применяется для привода компрессоров холодильников. Он также используется для работы с оргтехникой. 5. Двигатель с экранированными полюсами: Двигатель с расщепленными полюсами — это простой тип однофазного асинхронного двигателя с самозапуском. Он состоит из статора и ротора клеточного типа. Статор состоит из выступающих полюсов.У каждого полюса есть прорези сбоку, а на меньшей части установлено медное кольцо. Эта часть называется заштрихованным полюсом. Кольцо обычно представляет собой одновитковую катушку, известную как затеняющая катушка. Рис.: Двигатель с расщепленными полюсами и двумя полюсами статора. Заявки: Двигатели с расщепленными полюсами используются для привода устройств, требующих низкого пускового момента. Эти двигатели очень подходят для небольших устройств, таких как реле, вентиляторы всех типов и т. Д., Из-за их низкой начальной стоимости и легкости запуска. Чаще всего эти двигатели применяются в настольных вентиляторах, вытяжных вентиляторах, фенах, вентиляторах для холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха, электронном оборудовании, охлаждающих вентиляторах и т. Д.

Однофазные двигатели Alstom

Однофазные двигатели Alstom

Электрические машины — Вопросы и ответы
Информация любезно предоставлена ​​ALSTOM.

ОДНОФАЗНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

1. Когда используются однофазные двигатели?

Когда единственный доступный источник переменного тока — однофазный. Как правило, при наличии трехфазного источника питания предпочтительны трехфазные двигатели, хотя часто делаются исключения в случае дробные киловаттные приводы.

2. Какие типы однофазных двигателей используются?

1. Двигатели асинхронные (двухфазные, конденсаторные и экранированные).
2. Отталкивающие и отталкивающие асинхронные двигатели.
3. Универсальные моторы.
4. Невозбужденные синхронные двигатели.

3. Каков принцип однофазного асинхронного двигателя?

Однофазная обмотка создает переменное магнитное поле. Поскольку это поле не вращается, одна однофазная обмотка не может создавать крутящий момент для запуска двигателя в состоянии покоя. Однако после запуска двигателя он продолжит работу при условии, что нагрузка не слишком высоко.

Для электрического запуска двигателя необходимо использовать вспомогательную обмотку в параллельную и заставляют ток в этой обмотке отличаться по фазе от тока в основной обмотке. Таким образом, моделируя двухфазное питание, совокупный эффект полей, создаваемых двумя обмотками, представляет собой более или менее эффективное связующее поле, обеспечивая, таким образом, пусковой момент.

После запуска связь поля осуществляется токами, возникающими во вторичной обмотке, а вспомогательная первичная обмотка обычно отключается от цепи.

4. Как работает однофазный асинхронный двигатель?

Вспомогательная обмотка обычно наматывается примерно с таким же количеством витков, как и основная обмотка, но из проволоки гораздо меньшего размера. Из-за гораздо более высокого сопротивления вспомогательной обмотки ток в ней больше синфазен с напряжением питания, чем ток в основной обмотке. На практике достигается разность фаз около 30 градусов, что несколько ниже идеального значения 90 градусов, но достаточно для получения достаточного пускового момента при небольшой нагрузке.

Вспомогательная обмотка обычно рассчитана на непродолжительное время работы — она ​​перегреется, если оставить в цепи более нескольких секунд — так что он отключается от цепи сразу после запуска.

5. Каковы области применения асинхронного двигателя с расщепленной фазой?

Приводы на дробные киловатты для устройств, которые можно быстро увеличить. Типичный пусковой крутящий момент составляет от 175 до 200 процентов крутящего момента при полной нагрузке.

6.Что такое конденсаторный двигатель?

Однофазный асинхронный двигатель, в котором реализована разность фаз между основной и вспомогательной обмотками. подключив конденсатор последовательно со вспомогательной обмоткой. Из-за конденсатора ток вспомогательной фазы приближается на 90 градусов по сравнению с током основной фазы, что дает гораздо более высокий пусковой момент, чем это возможно для двигателя с расщепленной фазой.

Рис. 48 — Типовые пусковые соединения однофазного двигателя.
Конденсаторные двигатели с пуском и пуском обеспечивают превосходные рабочие характеристики и высокую мощность. фактор.

Есть три основных типа конденсаторных двигателей:

1. Конденсатор-пуск, индукционный прогон ( нахождение обмотки конденсатора в цепи только в начальный период).
2. Двигатель с постоянным разделенным конденсатором, дюйм в которой находится обмотка конденсатора цепь как для запуска, так и для работы.
3. Конденсаторный пусковой двигатель, использующий два конденсатора пусковых, один из их вырезают для бега.

7. Когда используется двигатель с конденсаторным пуском?

Когда необходим действительно высокий пусковой крутящий момент, например, двигатели, приводящие в движение компрессоры холодильников. Может быть получен пусковой крутящий момент 300% или более.

8. Какой тип конденсатора используется для двигателей с конденсаторным пуском?

Обычно это электролитический конденсатор сухого типа, потому что он имеет большое значение емкости при небольшом объеме и является самым дешевым.Этот тип конденсатора рассчитан на кратковременный режим работы переменного тока и поэтому подходит только для пусковых устройств, где режим работы является прерывистым.

Рис. 49 — Обмотки двухфазного двигателя.

Поскольку напряжение на пусковых конденсаторах может быть выше, чем напряжение сети, их номинальное напряжение должно быть подходящим, например Номинальное значение 275 вольт для двигателей на 200-250 вольт, когда конденсатор включен обычным образом последовательно со вспомогательной обмоткой.Фигура 50 показывает способ подключения конденсатора, чтобы его рабочее напряжение было ниже, чем напряжение сети.

9. Каковы области применения двигателя с постоянным разделенным конденсатором?

Для небольших двигателей с небольшими пусковыми нагрузками, таких как приводы вентиляторов и змеевиковые горелки. Только Требуется небольшой конденсатор, и он остается в цепи, чтобы избежать усложнения дополнительного переключателя. Тот факт, что вспомогательная обмотка включена в цепь во время работы, значительно улучшает производительность машины в отношении коэффициента мощности и бесшумности.Необходимо использовать конденсатор с бумажным диэлектриком, потому что электролитический конденсатор не подходит для непрерывная работа.

10. Для чего нужны два конденсатора?

Конденсаторный двигатель с конденсаторным запуском можно использовать, когда пусковой режим тяжелый и желательно достичь высокого коэффициента мощности во время работы. Для работы требуется меньшая емкость, чем для запуска, поэтому два конденсатора используются параллельно для пусковой и один конденсатор отключен для работы.При параллельной работе конденсаторов необходима особая осторожность при проектировании, так как возникает высокое импульсное напряжение. может иметь место при выключении.

11. Как однофазный асинхронный двигатель переключается из пуска в режим работы?

Переключение обычно выполняется автоматически центробежным переключателем, установленным на валу двигателя, но это также может быть выполнено ручное переключение ответственными операторами. Альтернативой центробежному переключателю является релейный переключатель специальной конструкции, который управляет пусковой обмоткой.Катушка реле включена последовательно с работающей обмоткой, так что сильный ток, проходящий через катушку при включении с неподвижным ротором, заставляет контакты реле замыкать цепь пусковой обмотки. По мере увеличения скорости двигателя ток в рабочей обмотке и, следовательно, в катушке реле падает, и при заданном значении тока контакты реле размыкаются, отсоединяя пусковую обмотку.

Рис. 50 — Тройник конденсатор-двигатель.
На схеме также показаны подключения реверсивного переключателя.

12. Каким образом инвертировать асинхронный двигатель с расщепленной фазой или конденсатор?

Переставляя концы пусковой обмотки на двигателе.

13. Что такое электродвигатель с расщепленными полюсами?

Тип однофазного асинхронного двигателя для очень малых мощностей, в котором пусковой крутящий момент обеспечивается постоянно закороченными катушками, смещенными относительно основного катушки статора.Ротор короткозамкнутый. Самая обычная форма двигателя этого типа имеет выступающие полюса на статор чем-то похож на полюса универсального двигателя. Каждый полюс неравномерно разделен прорезью в пластинах, позволяющей окружать одну сторону полюса тяжелой медной полосой, известной как затеняющая катушка или петля.

Другие формы материала с экранированными полюсами имеют нормальный статор асинхронного двигателя, его обмотки состоят из однофазной обмотки и экранирующей обмотки, причем последняя имеет волновую обмотку и короткозамкнута внутри двигателя или на его выводах.

Рис. 51 — Двигатель с расщепленными полюсами.

14. Как работает электродвигатель с расщепленными полюсами?

Затеняющая петля действует как короткозамкнутая катушка с низким сопротивлением, в которой под действием трансформатора индуцируется сильный ток, запаздывающий в временная фаза с основным потоком в полюсе. Ток в этом контуре создает поток, который отстает от время основного потока в незатененной части полюса. Результирующий эффект — движение магнитного потока через поверхность полюса и воздушный зазор, тем самым создавая магнитное поле, которое разрезает проводники ротора.

15. Для чего нужен электродвигатель с расщепленными полюсами?

Для этого типа двигателя не требуется автоматический центробежный выключатель или пусковой выключатель другого типа, поскольку нет пусковой обмотки, которую можно было бы отключить. Его простая конструкция делает его особенно надежным устройством, подходящим для долгие часы дежурства. Однако он не так эффективен с точки зрения электричества, как другие однофазные асинхронные двигатели, в основном из-за довольно больших потерь в меди в контурах экранирования полюсов.Обычные размеры таких счетчиков мощностью до 25 Вт и они используются там, где эффективность не имеет большого значения, например, для управления небольшими вентиляторами, моторизованные клапаны, записывающие инструменты, проигрыватели и т. д.

16. Можно ли реверсировать электродвигатель с расщепленными полюсами?

Двигатель обычно не реверсивный, так как это потребует механического демонтажа и повторной сборки. Специальные машины состоят из двух роторов на общем валу, каждый из которых имеет свой собственный вал. статор в сборе для противоположных направлений вращения.

Рис. 52 — Реверс универсального двигателя.
Подключения к обмоткам якоря переключаются, чтобы реверсировать двигатель.

17. Что такое универсальный мотор?

Двигатель в дробном диапазоне киловатт от 10 до 400 Вт, построенный по аналогии с последовательным типом постоянного тока. Двигатель адаптирован к переменному току за счет полностью ламинированного сердечника возбуждения. Их нельзя удовлетворительно заставить работать со скоростью менее 2000 об / мин.

Если от двигателя, работающего со скоростью менее 3000 об / мин, требуется аналогичная производительность на переменном и постоянном токе, желательна обмотка возбуждения с ответвлениями.

18. Как запускаются универсальные двигатели?

Переключившись прямо на линию. Пусковой крутящий момент примерно в пять раз превышает крутящий момент при полной нагрузке с пусковые токи примерно в три-четыре раза превышающие ток полной нагрузки, в зависимости от размера и скорости мотор, обычные.

19.Каковы области применения универсальных двигателей?

Универсальные двигатели имеют последовательную характеристику, так что они работают на номинальной скорости только на номинальной скорости. нагрузка. Если нагрузка уменьшена, скорость увеличится. Такие двигатели подходят для привода вентиляторов, пылесосов, бытовых швейных машин, переносных инструментов и т. Д., Где нагрузка постоянна или когда стабильно поддерживаемая скорость не важна.

Поскольку в универсальных двигателях износ щеток происходит быстрее, они обычно не подходят для продолжительной работы.Регулирование скорости и реверсирование могут быть организованы как для двигателей постоянного тока. Может быть организовано трехпозиционное реверсирование, что значительно упрощает механизм управления, при этом предусмотрены два отдельных поля, по одному для каждого направления вращения.

20. Что такое отталкивающие двигатели?

Однофазные машины мощностью до 4 кВт, имеющие обмотку статора с однофазной обмоткой и ротор очень аналогичен якорю постоянного тока с коммутатором. Щетки постоянно замкнуты накоротко. Токи, индуцируемые в роторе магнитным полем от статор придает ротору магнитную полярность, которая при подходящем положении щетки на коммутаторе вызывает отталкивание имеют место между одинаковыми полюсами статора и номинала.

Вращение не происходит, если ось щетки соответствует оси обмотки статора, называемой нейтральным положением, при этом магнитная полярность ротора такая же, как у ротора. статор. В этой форме машина представляет собой простой отталкивающий двигатель с последовательными характеристиками, с которыми скорость увеличивается по мере уменьшения нагрузки на машину.

Рис. 53 — Соединения отталкивающего двигателя.
Статор намотан однофазной обмоткой.Ротор очень похож на якорь двигателя постоянного тока. с коммутатором.

Машина часто преобразуется в асинхронный двигатель во время работы за счет того, что все Сегменты коммутатора замыкаются накоротко устройством с центробежным приводом, когда двигатель набирает обороты. Щетки также поднимаются в тех же ящиках для уменьшения износа.

Чтобы избежать усложнения устройства короткого замыкания, ротор может иметь короткозамкнутую обмотку на дне пазов.Этот берет верх на скорости и дает характеристики асинхронного двигателя.

Рис. 54 — Два метода изменения направления вращения отталкивающего двигателя путем переключения.

21. Как реверсировать отталкивающие двигатели?

Чтобы получить обратное вращение, щетки перемещаются в соответствующую точку с другой стороны от нейтрального положения. Когда желательно избежать перемещения кистей, можно использовать два набора кистей. можно использовать по одному комплекту на каждый оборот и при необходимости замкнуть их накоротко.Другой способ избежать движения кисти — коснуться обмотка статора и изменение направления вращения путем смещения оси полюса статора. Обычно это делается с помощью одной реверсивной обмотки в дополнение к основной обмотке и переключателю, как показано на схеме.

Какое применение отталкивающие двигатели?

Отталкивающий двигатель подходит для приводов, требующих очень высоких пусковых моментов, хотя он был в значительной степени заменен конденсаторным двигателем.Там, где требуется переменная скорость, простое отталкивание может использоваться двигатель (без механизма короткого замыкания и подъема щеток), причем регулирование скорости достигается путем поворота щеток, которые могут быть соединены с маховиком или рычагом на концевом кронштейне двигателя.

Рис. 55 — Подключение параллельных, последовательных и комбинированных двигателей.
C.P., переключающие полюса или межполюсники не устанавливаются на самые маленькие двигатели.

Подключение обмотки однофазного двигателя

с конденсатором

Вы можете узнать больше Схема ниже

Какова проводка однофазного двигателя Quora Конструкция асинхронного двигателя с конденсаторным пуском Работа Конструкция двигателя Однофазные двигатели Типы двигателей с конденсаторным пуском Схема электродвигателя с конденсаторным пуском Объяснение того, как Подключение отвода обмотки однофазного двигателя L 2 Двухскоростное соединение Правильная разводка 1-фазного электродвигателя 220 В Электрическая часть Типы однофазных асинхронных двигателей Javatpoint Обычная конструкция обмоток в 24 слотах одиночного Основная причина неисправности однофазного двигателя Fluke Почему в однофазном асинхронном двигателе полностью используется конденсатор Однофазные асинхронные двигатели Электросхемы однофазных конденсаторных двигателей Трансмиссия Перемотка и ремонт электродвигателя 45 шагов Несколько слов о двигателях с конденсаторным пуском CS Конденсатор Пуск Подключение двигателя Как подключить однофазный двигатель

Что такое двигатель PSC

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC) — это однофазный двигатель переменного тока; более конкретно, тип асинхронного двигателя с расщепленной фазой, в котором конденсатор подключен постоянно (а не только при запуске).

Двигатели

переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные в зависимости от того, приводятся ли они в действие от одного источника питания ^{* 1} или трехфазного источника питания ^{* 2} .
Для однофазных асинхронных двигателей существует ряд различных типов. Один из них включает использование конденсатора ^{* 3} для создания магнитного поля таким образом, чтобы он имитировал вторую фазу источника питания, тем самым создавая крутящий момент, необходимый для запуска двигателя, вращающегося на ^{* 4} . Такие двигатели называются «двигателями с конденсаторным запуском», чтобы отразить использование конденсатора для этой цели.В эту категорию также входят двигатели, в которых конденсатор остается подключенным все время (а не только при запуске), и они называются «двигателями с конденсаторными двигателями» или «двигателями с постоянными конденсаторами».

• * 1

  Однофазный: Тип источника питания, используемый в жилых домах.

• * 2

  Трехфазный: Тип источника питания, вырабатываемого на электростанциях и подаваемого на фабрики и другие промышленные нагрузки.

• * 3

  Конденсатор: электронное устройство, способное накапливать и разряжать электрическую энергию, также исторически известное как конденсатор.Альтернативной конструкцией однофазного асинхронного двигателя, в котором не используется конденсатор, является двигатель с экранированными полюсами.

• * 4

  Помимо двигателей с конденсаторным пуском, двумя другими конструкциями однофазных асинхронных двигателей, не требующими конденсатора для создания пускового момента, являются асинхронный двигатель с расщепленной фазой и двигатель с экранированными полюсами.

Как работают двигатели PSC

Чтобы использовать однофазный источник питания, доступный в жилых домах, для привода двигателя, необходим механизм, запускающий двигатель.В двигателе PSC это достигается за счет наличия отдельных основных и вторичных обмоток (как показано на схеме), при этом основная обмотка подключается непосредственно к источнику питания, а вторичные обмотки подключаются через конденсатор.

При включении источника питания ток течет сначала в основной обмотке, а затем с небольшой задержкой из-за конденсатора во вторичной обмотке. Эта разница в токах основной и вторичной обмоток принимает форму разности фаз (это означает, что их формы сигналов смещены друг от друга по оси времени), вызывая чередование пикового магнитного поля между двумя обмотками и, таким образом, генерируя крутящий момент, который запускает вращение двигателя.

Предпосылки разработки двигателей PSC

Один из принципов однофазного асинхронного двигателя (двигатель PSC) — это явление «вращения Араго», обнаруженное Франсуа Араго в 1824 году. Его открытие заключалось в том, что когда магнит вращается рядом с диском из немагнитного материала (металл, такой как медь или алюминий, который не притягивается магнитом), диск также начинает вращаться вместе с магнитом.

В конце 19 века Никола Тесла, признанный одним из основных сторонников системы электроснабжения переменного тока (AC), изобрел первый практический асинхронный двигатель и установил связанные с ним технологии, что привело к широкому распространению двигателей переменного тока в промышленности. .Последующее появление простых и недорогих однофазных асинхронных двигателей, которые отличались простотой использования и компактностью, привело к еще более широкому использованию этих двигателей для питания бытовой техники и другого оборудования в различных условиях, включая дома и малые / средние предприятия. заводы.

В настоящее время, однако, двигатели с электронной коммутацией (ЕС) стали обычным явлением в широком диапазоне областей, будучи более эффективными и простыми в использовании, чем однофазные асинхронные двигатели. Эти ЕС-двигатели широко известны как бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC).

Сравнение двигателей PSC и двигателей EC

В то время как конденсаторные двигатели практичны и просты в использовании, двигатели с электронным управлением стали широко использоваться в самых разных областях применения благодаря преимуществам, которые включают превосходную энергоэффективность и более простое управление скоростью и другими аспектами характеристик двигателя.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки двух типов двигателей.

Применения для двигателей PSC и двигателей EC

В то время как способность двигателей PSC работать от привычной однофазной энергии привела к их широкому использованию в таких областях, как обычное домашнее хозяйство, небольшие фабрики и сельское хозяйство, использование двигателей с электронным управлением расширилось в последние годы.

Применения для двигателей ЕС включают следующее.

• Кондиционер
• Бытовая техника
• Водонагреватели и горелочные устройства
• Экологическое оборудование
• Товары для ванных комнат
• Торговые автоматы
• Витрины морозильных и холодильных камер
• Банкоматы, автоматы по обмену купюр, обменные аппараты, автоматы по продаже билетов
• Чистые помещения
• Оптическая продукция
• Принтеры
• Копировальные аппараты
• Медицинское оборудование
• Торговое оборудование

Однофазные двигатели: типы двигателей с конденсаторным пуском

Типы двигателей с конденсаторным пуском

Некоторые из важных типов таких двигателей приведены ниже:

1.Одно напряжение, внешне реверсивное, тип

В этом двигателе четыре вывода выведены за пределы его корпуса; два от основной обмотки и два от цепи пусковой обмотки. Эти четыре провода необходимы для внешнего реверсирования. Как обычно, внутри пусковая обмотка соединена последовательно с электролитическим конденсатором и центробежным переключателем. Направление вращения двигателя можно легко изменить внешне, поменяв местами выводы пусковой обмотки относительно проводов ходовой обмотки.

2. Одно напряжение, нереверсивное исполнение

В этом случае выводы пусковой обмотки соединены внутри с выводами ходовой обмотки. Следовательно, в таких двигателях есть только два внешних вывода. Очевидно, что направление вращения не может быть изменено на противоположное, если двигатель не будет разобран и не поменять местами выводы пусковой обмотки.

3. Реверсивное одно напряжение с термостатом типа

Многие двигатели оснащены устройством, называемым термостатом, которое обеспечивает защиту от перегрузки, перегрева, короткого замыкания и т. Д.Термостат обычно состоит из биметаллического элемента, который соединен последовательно с двигателем и часто устанавливается снаружи двигателя.

Электрическая схема конденсаторного двигателя, оснащенного этим защитным устройством, показана на рис.

.

36,17. Когда по каким-либо причинам через двигатель протекает чрезмерный ток, это вызывает ненормальный нагрев биметаллической ленты, в результате чего она изгибается и размыкает точки контакта, тем самым отключая двигатель от линий питания.Когда элемент термостата остывает, он автоматически замыкает контакты * .

В случае двигателей с конденсаторным пуском, используемых для холодильников, обычно к двигателю присоединяется клеммная колодка. Три из четырех клемм блока имеют маркировку T , T L и L , как показано на рис. 36.18. Термостат подключен к T и T L , конденсатор между L и немаркированной клеммой и линиями питания к T L и L .

4. Одно напряжение, нереверсивное, с магнитным выключателем типа

Такие двигатели обычно используются в холодильниках, где невозможно использовать центробежный выключатель. Принципиальная схема аналогична изображенной на рис. 36.6. Поскольку для их применения требуется только одно направление вращения, эти двигатели не подключаются для реверсирования.

Один недостаток двигателя с конденсаторным пуском, имеющего магнитный переключатель, заключается в возможности того, что небольшие перегрузки могут привести в действие плунжер, тем самым подключив цепь пусковой обмотки к источнику питания.Поскольку эта обмотка предназначена для работы в течение очень коротких периодов времени (3 секунды или меньше), она может сгореть.

5. Двухвольтный, нереверсивный Тип

Эти двигатели могут работать от двух источников переменного тока. напряжение 110 В и 220 В или 220 В и 440 В. Такие двигатели имеют две основные обмотки (или одну главную обмотку в двух секциях) и одну пусковую обмотку с соответствующим количеством выводов, выведенных для переключения с одного напряжения. к другому.

Когда двигатель должен работать от более низкого напряжения,

две основные обмотки соединены параллельно (рис.36.19). Тогда как для более высокого напряжения они включаются последовательно (рис. 34.20). Как видно из приведенных выше принципиальных схем, пусковая обмотка всегда работает от низкого напряжения, для чего она подключается к одной из основных обмоток.

6. Двухвольтный, реверсивный

Внешнее реверсирование возможно за счет двух дополнительных выводов, выведенных из пусковой обмотки.

На рис. 36.21 и 36.22 показаны соединения для вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки соответственно, когда двигатель работает от более низкого напряжения.Аналогичную схему подключения можно нарисовать для источника более высокого напряжения.

7. Одно напряжение, трехпроводное, реверсивное

В таких двигателях используется двухсекционная ходовая обмотка. Две секции R 1 и R 2 внутренне соединены последовательно, и один вывод пусковой обмотки подключен к средней точке R 1 и R 2.

Второй вывод пусковой обмотки и оба вывода ходовой обмотки выведены наружу, как показано на Рис.36.23. Когда внешний вывод пусковой обмотки подключен к точке A , обмотка подключается к точке R 1, и двигатель вращается по часовой стрелке. Когда вывод обмотки стартера подключен к точке B , он подключается к R 2. Поскольку ток, протекающий через пусковую обмотку, меняется на противоположное, двигатель вращается против часовой стрелки.

8. Одно напряжение, мгновенно-реверсивное

Обычно двигатель должен быть полностью остановлен, прежде чем его можно будет запустить в обратном направлении.Это происходит потому, что центробежный выключатель не может включиться, если двигатель практически не остановился. Поскольку пусковая обмотка отключена от питания во время работы двигателя, реверсирование проводов пусковой обмотки не повлияет на работу двигателя. Это реверсирование достигается с помощью трехполюсного двухпозиционного переключателя ( TPD T ), как показано на рис. 36.24. Переключатель состоит из трех ножек или полюсов, которые перемещаются вместе как одно целое в любом из двух положений. В одном положении переключателя (показано на одном рисунке) двигатель вращается по часовой стрелке, а в другом — против часовой стрелки.Очевидно, что при таком расположении необходимо дождаться остановки двигателя.

В некоторых приложениях, где требуется мгновенное реверсирование при работе двигателя на полной скорости, в цепь устанавливается реле для короткого замыкания центробежного переключателя и подключения пусковой обмотки в цепи в обратном направлении (рис. 36.25).

Видно, что в состоянии покоя двухконтактный центробежный переключатель находится в положении «старт». В этом положении выполняются два подключения:

(i) пусковая обмотка и конденсатор C размещены последовательно поперек линии питания и

(ii) катушка нормально замкнутого реле подключена к C

С ручным переключателем TPD T в положении «вперед» ( a ) бегущая обмотка подключается поперек линии ( b ) пусковой обмотки, а C последовательно поперек линии и ( c ) катушка реле подключена к клемме C .Напряжение, развиваемое на C, , подается на катушку реле, что приводит к размыканию контактов реле. При увеличении скорости двигателя центробежный переключатель переводится в положение «работа». Это отключает C из цепи и оставляет пусковую обмотку последовательно с катушкой реле. Поскольку катушка реле имеет высокое сопротивление, она пропускает через пусковую обмотку только ток, достаточный для того, чтобы контакты реле оставались открытыми.

Во время интервала долей секунды, когда переключатель TPD T переводится из «прямого» в «обратное» положение, ток через катушку реле не протекает, в результате чего контакты реле замыкаются.Когда переключатель TPD T достигает «обратного» положения, ток течет через теперь замкнутые контакты реле к пусковой обмотке, но в противоположном направлении. Это создает крутящий момент, который прилагается в направлении, противоположном вращению. Следовательно, ротор ( i ) немедленно останавливается, а центробежный переключатель ( ii ) падает в положение «пуск». Как и раньше, C включается последовательно с обмоткой стартера, и двигатель начинает вращаться в обратном направлении.

9. Двухскоростной тип

Скорость может быть изменена путем изменения количества полюсов в обмотке, для чего две отдельные рабочие обмотки помещаются в пазы статора, одна из которых является 6-полюсной обмоткой, а другая — 8-полюсной обмоткой. Используется только одна пусковая обмотка, которая всегда действует вместе с более высокоскоростной ходовой обмоткой. Центробежный переключатель двустороннего или передаточного типа S имеет два контакта

очка за «старт» и одно за «бег».Как показано на рис. 36.26, внешний переключатель скорости используется для изменения скорости двигателя. Двигатель всегда будет запускаться на высокой скорости независимо от того, находится ли переключатель скорости в положении «высокий» или «низкий». Если переключатель скорости установлен на «низкую», то, как только двигатель набирает скорость, центробежный переключатель

(а) отключает пусковую обмотку и быстроходную обмотку и

(б) врезки в тихоходной обмотке.

10. Двухскоростной с двухконденсаторным типом

Как показано на Рис.36.27, этот двигатель имеет две ходовые обмотки, две пусковые обмотки и два конденсатора. Один конденсатор используется для высокоскоростной работы, а другой — для низкоскоростной. Двойной центробежный выключатель S используется для отключения пусковой обмотки после пуска.

Входящие поисковые запросы:

Типы однофазных асинхронных двигателей и их применение

Существует 5 типов однофазных асинхронных двигателей в зависимости от их методов пуска: пуск с сопротивлением, пуск конденсатора, пуск конденсатора пуском, постоянный конденсатор и однофазный асинхронный двигатель с экранированными полюсами.Каждый из них подробно рассматривается ниже.

Однофазный асинхронный двигатель создает переменное магнитное поле при подаче переменного тока на его обмотки. Но создаваемое им магнитное поле пульсирует. Другими словами, магнитное поле не вращается, как в случае трехфазного асинхронного двигателя.

Магнитное поле нарастает в одном направлении, падает до нуля, а затем нарастает в противоположном направлении. Таким образом, нам нужна внешняя помощь, чтобы магнитное поле вращалось.Используя некоторые методы пуска, мы можем заставить однофазный асинхронный двигатель самозапускаться.

Основываясь на этих методах пуска, существует пять типов однофазных асинхронных двигателей. Но прежде чем обсуждать типы однофазных асинхронных двигателей, давайте рассмотрим минимальные требования для создания вращающегося магнитного поля.

Как создается вращающееся магнитное поле в однофазном асинхронном двигателе

Для вращающегося магнитного поля требуется как минимум две обмотки.И установка должна соответствовать этим двум правилам:

• Обмотки должны быть разнесены на 90 электрических градусов.
• Они должны возбуждаться двумя переменными ЭДС, которые смещены на 90 градусов во временной фазе.

Два условия для создания вращающегося магнитного поля

** Изображение предоставлено: Electrical Revolution

Но однофазный асинхронный двигатель имеет только одну обмотку. Итак, для создания вращающегося магнитного поля с использованием одного источника переменного тока и одной обмотки используется вспомогательная обмотка.Эта обмотка расположена перпендикулярно первичной обмотке двигателя.

Полное сопротивление вспомогательной обмотки отличается от импеданса первичной обмотки. Таким образом, он создает разность фаз между токами, протекающими в двух обмотках, что приводит к созданию вращающегося магнитного поля.

Типы однофазных асинхронных двигателей

В зависимости от типа импеданса, подключенного к вспомогательной обмотке двигателя, существует пять типов однофазных асинхронных двигателей.

• Пусковой двигатель с сопротивлением
• Пусковой двигатель с конденсатором
• Пусковой двигатель с конденсатором
• Двигатель с постоянным конденсатором
• Двигатель с экранированными полюсами

Давайте подробно обсудим каждый из вышеперечисленных типов однофазных асинхронных двигателей.

Однофазный асинхронный двигатель с резистивным пуском

В этом методе мы последовательно подключаем высокое сопротивление к вспомогательной обмотке двигателя, как показано на рисунке.

Пуск с сопротивлением Асинхронный двигатель

Общая индуктивность обеих обмоток следующая:

• Вспомогательная обмотка имеет высокое сопротивление, но низкое индуктивное сопротивление.
• Первичная обмотка имеет низкое сопротивление, но высокое индуктивное сопротивление.

Из-за этого ток первичной обмотки (Im) отстает от приложенного напряжения на 65-75 градусов, а ток вспомогательной обмотки (Is) — на 35-45 градусов. Таким образом, разница между двумя токами составляет около 20-30 градусов, как показано на векторной диаграмме ниже.

Диаграмма сопротивления запуска асинхронного двигателя

Несмотря на небольшую разность фаз между токами, этого достаточно для запуска двигателя.

Когда скорость двигателя достигает 75–80% синхронной скорости, центробежный выключатель отключает вспомогательную обмотку от цепи двигателя. Он защищает вспомогательную обмотку от перегрева и возгорания.

Приложения

• Эти двигатели идеально подходят только для небольших инерционных нагрузок, требующих умеренного пускового момента.
• Включает деревообрабатывающий инструмент, шлифовальные станки, вентиляторы, воздуходувки и др.

Однофазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском

Принципиальная схема конденсаторного запуска асинхронного двигателя

Это улучшенная форма метода пуска с сопротивлением. Он содержит электролитический конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой. В данном случае:

• Вспомогательная обмотка имеет более высокое емкостное реактивное сопротивление.
• Первичная обмотка имеет высокое индуктивное сопротивление.

Из-за этого ток в первичной обмотке отстает от приложенного напряжения, в то время как ток вспомогательной обмотки опережает приложенное напряжение, как показано на векторной диаграмме.

Электронная схема асинхронного двигателя с конденсаторным пуском

Видно, что разность фаз между токами значительно увеличилась. Следовательно, пусковой момент двигателя также увеличивается.

Приложения

• Конденсаторные пусковые двигатели эффективны для использования в вентиляторах, нагнетателях, струйных насосах, отстойниках и т. Д.
• Они также идеально подходят для сельскохозяйственных и домашних инструментов, масляных горелок и т. Д.

Конденсаторный пуск, Однофазный асинхронный двигатель с конденсаторным питанием

Хотя использование электролитического конденсатора увеличивает пусковой момент, у него есть две проблемы:

• Эти конденсаторы рассчитаны только на непродолжительную работу. При длительном использовании он повреждается.
• Диэлектрик конденсатора повреждается, если двигатель запускается слишком часто в короткий промежуток времени.

Итак, чтобы получить плавные условия пуска и работы, мы используем конденсаторные двигатели с конденсаторным запуском. В нем используются два разных конденсатора, размещенных параллельно друг другу, как показано на рисунке.

Конденсатор пуск конденсатор работа Асинхронный двигатель

• Первый — конденсатор пропитанный маслом (Cr). Это конденсатор непрерывного действия с меньшим номиналом.
• Второй — электролитический конденсатор (Cs). Это кратковременный конденсатор с более высокой емкостью.

При запуске оба конденсатора остаются в цепи. Увеличивается общая емкость, что дает более высокий пусковой момент.
Когда двигатель выбирает 75% синхронной скорости, центробежный выключатель отключает пусковой конденсатор (Cs) от цепи. Таким образом, после этого со вспомогательной обмоткой остается только рабочий конденсатор (Cr).

Этот метод отличается от двух вышеуказанных типов однофазных асинхронных двигателей. Здесь вспомогательная обмотка все время остается включенной в цепь, т.е.е., как пусковые, так и работающие.

Преимущества

• Он обеспечивает постоянный крутящий момент и снижает уровень шума.
• Эти двигатели имеют на 25% лучшую перегрузочную способность.
• Его КПД лучше, чем у двух вышеуказанных типов однофазных асинхронных двигателей.

Приложения

• Из-за лучшего пускового и рабочего крутящего момента эти двигатели идеально подходят для компрессоров, холодильников и насосов.
• Низкий уровень шума делает их полезными для использования в больницах и студиях.

Однофазный асинхронный двигатель с постоянным конденсатором

Асинхронный двигатель с постоянным конденсатором

В этом двигателе используется только один конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой. Здесь конденсатор остается подключенным к цепи как во время запуска, так и во время работы. Таким образом, нет необходимости в центробежном переключателе, как обсуждалось в вышеупомянутых типах однофазных асинхронных двигателей.

Преимущества этого двигателя аналогичны преимуществам конденсаторного индукционного двигателя с конденсаторным пуском.Но из-за использования только одного конденсатора этот двигатель не может обеспечить оптимальные условия запуска и работы. В нем используется бумажный конденсатор с изоляцией из пиранола.

Приложения

• Они идеально подходят для потолочных вентиляторов, воздуходувок, комнатных холодильников и других бытовых применений.
• Благодаря простому переворачиванию двигателя они лучше всего подходят для индукционных регуляторов и устройств управления печами.

Электродвигатель с экранированными полюсами

Этот двигатель полностью отличается от однофазных асинхронных двигателей вышеуказанных типов.В нем нет конденсаторов или движущихся частей переключателя. Его статор имеет выступающие полюса, снабженный возбуждающей катушкой. Медная полоса (затеняющая катушка) охватывает 25% полюса статора, как показано на рисунке.

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

рабочий

Однофазное питание обмотки статора создает переменное магнитное поле в сердечнике. Это переменное магнитное поле взаимодействует с затеняющей катушкой и индуцирует ток в затеняющей катушке.