Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пусковая обмотка однофазного двигателя

Пусковая обмотка однофазного двигателя

Магнитопровод (сердечник) однофазного электрического двигателя имеет двухфазную статорную, вызывающую вращение ротора обмотку, состоящую из:

  • основной (рабочей) обмотки, создающей магнитное поле и работающей постоянно;
  • вспомогательной (пусковой) обмотки, создающей необходимый пусковой момент и включающейся только на достаточно короткое время пуска двигателя.

Вспомогательная обмотка занимает, как правило, третью часть пазов статора.

Пусковая обмотка

Характеристики пусковой обмотки

По сравнению с рабочей, пусковая обмотка обладает меньшим сечением токопроводящего проводника, обусловленного меньшей нагрузкой и количеством витков. Следовательно, во вспомогательной обмотке имеет место большее активное сопротивление (токовая плотность), как правило, порядка 30 Ом при сопротивлении рабочей обмотки 10-13 Ом. Иногда обмотки можно классифицировать чисто визуально или, при необходимости, произвести замеры активных сопротивлений.

Пусковая обмотка подключается в момент пуска однофазного двигателя через конденсатор и отключается после достижения ротором двигателя необходимой скорости вращения, продолжив дальнейшее вращение на рабочей обмотке.

В зависимости от способа создания пускового момента и использования конденсатора, однофазные электрические двигатели можно сгруппировать следующим образом:

  • конденсаторные — двигатели с рабочим, постоянно подключенным к пусковой обмотке конденсатором, ёмкость которого указана на клейме агрегата;
  • двигатели с расщеплённой фазой — двигатели с пусковым конденсатором, который взаимодействует со вспомогательной обмоткой только в короткий момент пуска.

Маркировка выводов вспомогательной (пусковой) обмотки: начало – П1, конец обмотки – П2 (основной: начало – Р1 или С1, конец обмотки – Р2 или С2).

Принцип работы и конструкции пусковой обмотки

Отключение вспомогательной (пусковой) обмотки выполняется за счёт падения пускового тока до значения, недостаточного для удержания сердечника, — происходит обесточивание пусковой обмотки. При помощи конденсатора (или в некоторых, более редких случаях индуктивности), фаза пусковой обмотки сдвигается на 90°. Время нахождения обмотки под пусковым током в несколько раз превышающим номинальный, во избежание перегрева и выхода двигателя из строя, должно быть строго регламентировано.

При подключении пусковой обмотки через внесенное сопротивление, вспомогательная обмотка должна быть выполнена как две близкие друг к другу, параллельные обмотки (так называемая «бифилярная технология катушек»). При этом, сопротивление является частью обмотки и увеличивается за счёт длины токопроводящего проводника, не изменяя при этом индуктивности катушки.

Механический разрыв цепи и отключение пусковой обмотки может осуществлять реле максимального тока, тепловое биметаллическое реле или центробежный или кнопочный выключатель, который необходимо удерживать в нажатом положении на момент запуска электрического двигателя.

Как определить пусковую обмотку однофазного двигателя?

В зависимости от количества выводов клеммной коробки электрического двигателя, возможны два конструктивно различающихся случая:

  • для четырёх выводов: меньшее активное сопротивление концов обмоток после замера укажет на рабочую (основную) обмотку, большее – на пусковую (вспомогательную);
  • для трех выводов производятся три замера концов обмоток: меньшее сопротивление укажет на основную обмотку, среднее по значению – на пусковую, а большее будет суммой активных сопротивлений основной и пусковой обмоток.

Для инверсии направления вращения однофазного двигателя следует поменять местами концы обмоток любой из статорных фаз.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Центробежный выключатель пусковой обмотки где находится

3-1. ТРЕХФАЗНЫЙ ТОК

Все электрические станции вырабатывают трехфазный переменный ток. Генераторы трехфазного тока имеют ряд преимуществ как перед генераторами постоянного тока, так и однофазными генераторами переменного тока.

На рис. 3-1 схематически изображен генератор трехфазного тока. Он состоит из неподвижной части 1, называемой статором, и вращающейся части 2, называемой ротором. В пазы статора вложены три витка, проводники которых изображены кружочками с обозначением направления тока в данный момент. Каждый виток занимает два противоположных паза и образует фазу обмотки. Фазы обозначены буквами А, В и С. Начала фаз А, В и С соединены с проводами, идущими к потребителю энергии, а концы фаз X, У и Z соединены в общую точку внутри статора. Дугами на рис. 3-1 показаны соединения между проводниками каждой фазы, выполненные на противоположной стороне статора.

На вал ротора надет двухполюсный магнит с полюсными наконечниками N и S. В генераторах переменного тока применяются электромагниты с катушками, питаемыми постоянным током. Для упрощения на рис. 3-1 электромагнит заменен постоянным магнитом. При работе генератора ротор вращается с помощью механического двигателя в направлении часовой стрелки.

Проследим, как возникает трехфазный ток в проводниках генератора при вращении ротора. В положении, изображенном на рис. 3-1, полюсы магнита находятся против проводников фазы А.

По правилу правой руки ток в проводнике А направлен к нам, а в проводнике X — от нас. В момент, когда под проводником проходит середина полюса, в проводнике наводится наибольшая э. д. с. В следующие моменты времени полюсные наконечники будут уходить из-под проводников фазы А и э. д. с. в них будут уменьшаться. Когда магнит повернется на 90°, магнитное поле не будет пересекать проводников фазы А и э. д. с. в них будет равна нулю.

Читайте так же:
Расчет условных единиц вакуумных выключателей

Когда ротор повернется на 180°, северный полюс магнита будет против проводника X, а южный — против проводника А. По правилу правой руки э.д.с. в них изменит направление.

После поворота ротора на 270° полюсные наконечники той же полярности, что и показанные на рис. 3-1, будут снова приближаться к проводникам фазы, и э. д. с. в них будут увеличиваться и достигнут наибольшего значения. На этом заканчивается период изменения э. д. с. и токов в фазе А. Графически эти изменения изображаются синусоидой. За один оборот двухполюсного ротора совершается один период изменения э. д. с. и токов. Следовательно, для получения переменного тока стандартной частоты 50 Гц ротор должен вращаться с частотой 50 об/с или 3000 об/мин. Генераторы, у которых ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой частотой (синхронно), называются синхронными.

Но при вращении ротора наконечники магнита проходили и под проводниками двух других фаз, поэтому в них происходили такие же изменения э. д. с. и токов. Синусоиды других фаз сдвинуты относительно друг друга на 120°, или на Уз периода.

Основными потребителями энергии трехфазного тока являются трехфазные асинхронные электродвигатели, которые имеют широкое применение во всех отраслях производства. Для пояснения принципа действия трехфазного асинхронного электродвигателя служит его изображение на рис. 3-2. Он имеет такой же статор, как и синхронный генератор рис. 3-1. Обмотка статора питается переменным током от трехфазной сети.

Очевидно, что изменения тока в фазах будут происходить так же, как в фазах генератора. Каждая фаза обмотки создает магнитное поле. Для простоты будем рассматривать магнитные поля только тех фаз, в которых ток в данный момент имеет наибольшее значение. На рис. 3-2 наибольшего значения ток достигнет в фазе А. Обмотка этой фазы создаст магнитное поле, ось которого 1 перпендикулярна плоскости витка и по правилу буравчика направлены вправе. Через 1/3 периода наибольшее значение тока будет в фазе В. Ось магнитного потока переместится в положение 2. Еще через 1/3 периода наибольшее значение тока переместится в положение 3. Отсюда можно сделать вывод, что трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током, создает вращающееся магнитное поле, которое вращается с такой же частотой, как и ротор синхронного генератора.

На рис. 3-2 ротор представляет собой цилиндр с пазами, в которые вставлены медные или алюминиевые стержни, соединенные между собой кольцами на торцевых поверхностях ротора; в замкнутых проводниках проходит ток. Взаимодействие тока ротора с магнитным полем создаст вращающий момент, и ротор начнет вращаться в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле. Для изменения направления вращения достаточно поменять местами любые два проводника, подводящие ток к обмотке статора электродвигателя. При этом изменится направление вращения магнитного поля, а следовательно, и направление вращения ротора.

Однако ротор асинхронного электродвигателя не может вращаться с такой же частотой, как магнитное поле. Если бы это произошло, то проводники роторной обмотки перестали бы пересекать магнитное поле и вращающий момент исчез бы. Поэтому электродвигатель и получил название асинхронного (т. е. несинхронного). Разность частот вращения магнитного поля и ротора, отнесенная к частоте вращения поля, называется скольжением. Например, если частота вращения магнитного поля nс=3 000 об/мин, а частота вращения ротора п = 2 800 об/мин, то скольжение.

Синхронная частота вращения пс генераторов и электродвигателей переменного тока зависит от частоты тока и числа пар полюсов и выражается формулой

Например, синхронная частота вращения четырехполюсного электродвигателя при f=50 Гц

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором являются самыми простыми по устройству и по обслуживанию. У них нет ни коллектора, ни щеток.

Механическая характеристика трехфазного асинхронного электродвигателя похожа на механическую характеристику электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением (рис. 2-4). Частота вращения ротора мало уменьшается при увеличении нагрузки.

Для бытовых электроприборов трехфазные асинхронные электродвигатели применять нельзя, так как в квартиры не подведен трехфазный ток. Ниже будет рассказано об однофазных электродвигателях переменного тока, принципах их действия, устройстве, свойствах и применении.

3-2. ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

Как уже говорилось, э. д. с. в обмотке ротора наводится переменным магнитным полем, создаваемым током статорной обмотки. Поэтому нет необходимости подводить ток к обмотке ротора от источника энергии, а cледовательно, асинхронным электродвигателям не нужны скользящие контакты в виде щеток и контактных колец. Так как обмотка ротора не соединена с источником тока, можно ее не изолировать от сердечника ротора. Если забить в пазы ротора медные стержни, то ток пойдет по ним, а не по стальным листам, так как стержни имеют значительно меньшее электрическое сопротивление.

Читайте так же:
Электропривод для автоматического выключателя шнайдер

Ротор асинхронного электродвигателя (рис. 3-3), как и якорь машин постоянного тока, состоит из тонких листов 1 с отверстием в центре для вала 4 и круглыми пазами по окружности. В пазы забиты медные стержни 2. На торцах ротора концы стержней должны быть соединены между собой, для чего их припаивают к медным кольцам 3. Устройство ротора очень простое. Он набирается из листов, которые штампуют из кружков, оставшихся при штамповке листов статора. Пазы ротора должны быть скошены так, чтобы один конец стержня был против паза статора 1, а другой против паза 2.

Теперь рассмотрим, как работает однофазный асинхронный электродвигатель. Возьмем статор от коллекторного электродвигателя (рис. 2-7) и вставим в него ротор асинхронного электродвигателя (рис. 3-3). Обмотку статора будем питать переменным током.

Но здесь нас ждет разочарование. При соединении обмотки статора с источником питания электродвигатель будет только гудеть, но ротор не стронется с места. Гудение означает, что в сердечнике электродвигателя есть магнитное поле. Следовательно, в стержнях ротора наводятся э. д. с. и по ним проходит ток. Почему же ротор не вращается? Ведь работают же трехфазные асинхронные электродвигатели. Это объясняется тем, что в статоре трехфазного электродвигателя создается вращающееся магнитное поле, которое ведет за собой ротор, а в однофазном электродвигателе такого поля нет.

В однофазном электродвигателе создается не вращающееся, а так называемое пульсирующее поле, меняющееся так же, как переменный ток или переменное напряжение. Сначала поле усиливается и достигает максимального значения, затем ослабевает и доходит до нуля. В следующий момент магнитное поле будет изменяться так же, но в обратном направлении. Таким образом, магнитное поле повторяет все изменения тока в катушке статора.

Для объяснения работы однофазного асинхронного электродвигателя пользуются следующим приемом. Раскладывают однофазное магнитное поле на две составляющие M1 и М2, вращающиеся в противоположные стороны, и производят их геометрическое сложение (рис. 3-4).

В положении, изображенном на рис. 3-4, а, обе составляющие магнитного поля М1 и М2 совпадают и результирующее поле М равно их арифметической сумме. Если повернуть составляющие и М3 в разные стороны на один и тот же угол (рис. 3-4, б) и сложить их по правилу параллелограмма подобно двум силам в механике, то результирующее магнитное поле М уменьшится. При дальнейшем вращении составляющих магнитного поля М1 и М2 они будут расположены по горизонтальному диаметру (рис. 3-4, в). Очевидно, что сумма их будет равна нулю, т. е. магнитное поле М исчезнет.

При продолжении вращения составляющих (рис. 3-4, г) магнитное поле меняет направление вращения — оно направлено вниз. В положении рис. 3-4, д магнитное поле достигло наибольшего отрицательного значения. Изменения поля, показанные На рис. 3-4, соответствуют половине периода. Очевидно, что при дальнейшем повороте составляющих М1 и М2 изменения магнитного поля будут протекать периодически по закону синусоиды.

Разложение магнитного полй на составляющие показывает, что пульсирующее магнитное поле, создаваемое однофазным током, можно приравнять к действию двух магнитных полей, вращающихся с синхронной частотой в противоположные стороны. Каждое поле тянет ротор в свою сторону. Пока действия обоих полей равны, ротор не может стронуться с места.

Намотаем на конец вала электродвигателя прочную нитку. Включим обмотку статора под напряжение и будем тянуть за нитку, заставляя ротор вращаться. Ротор начнет вращаться, быстро увеличит частоту, которая будет близка к синхронной. Если скольжение электродвигателя 5%, а синхронная частота двухполюсного электродвигателя 3 000 об/мин, то частота вращения ротора будет 3 000—0,05• 3 000=2 850 об/мин.

Если зажать пальцами конец вала, то можно почувствовать, что электродвигатель развивает вращающий момент. Он остановится только тогда, когда тормозящий момент будет больше вращающего момента электродвигателя.

Таким образом, однофазный асинхронный электродвигатель можно завести так же, как заводят двигатели моторных лодок. Но бензиновый двигатель может вращаться только в одну сторону. Намотаем на конец вала электродвигателя нитку в обратном направлении и повторим опыт пуска. Теперь ротор стал вращаться в другую сторону.

Как же можно объяснить, что однофазный асинхронный электродвигатель может работать лишь после того, как его ротор привели во вращение при помощи посторонней силы? Пока ротор был неподвижен, составляющие магнитного поля M1 и М2 действовали на него с одинаковыми силами в противоположные стороны. Но, когда ротор начал вращаться, действия составляющих магнитных полей изменились. Составляющую, которая вращается в ту же сторону, что и ротор, назовем прямым полем, а другую — обратным полем. Стержни ротора пересекают прямое поле с частотой скольжения, которая составляет всего несколько процентов синхронной частоты вращения. Скорость пересечения стержнями ротора обратного поля гораздо больше. Ротор вращается с частотой, близкой к синхронной, а обратное поле вращается с синхронной частотой ему навстречу. Поэтому суммарная частота вращения получается почти равной двойной синхронной частоте вращения и в стержнях ротора наводятся токи двойной частоты, т. е. около 100 Гц. При такой частоте сильно возрастает индуктивное сопротивление обмотки ротора, токи будут почти чисто реактивными, не создающими вращающего момента, а только ослабляющими обратное поле. Чем быстрее вращается ротор, тем больше ослабляется обратное поле и растет вращающий момент электродвигателя.

Читайте так же:
Переходное сопротивление контактов автоматического выключателя

Однако запускать электродвигатель при помощи нитки неудобно и не всегда возможно. Поэтому разработаны различные типы самозапускающихся «асинхронных электродвигателей однофазного тока, которые описаны ниже.

Н.В. Виноградов, Ю.Н. Виноградов
Как самому рассчитать и сделать электродвигатель
Москва 1974
Содержание

Кнопка ПНВС, пускозащитное реле, бифилярный электродвигатель или двигатель с пусковой обмоткой.

Однофазные двигатели, снабженные пусковой обмоткой, помимо прочего снабжаются парой контактов, ведущих к концевому центробежному выключателю. Миниатюрное устройство обрывает цепь, когда вал раскручен. Пусковая обмотка катализирует начальный этап. Дальнейшим действием будет мешать, снижая КПД двигателя. Принято конструкцию называть бифилярной. Пусковая обмотка наматывается двойным проводом, снижая реактивное сопротивление. Помогает уменьшить емкость конденсатора – критично. Ярким примером однофазных двигателей асинхронного типа с пусковой обмоткой выступают компрессоры бытовых холодильников.

Но не всегда, встречаются электродвигатели с пусковой обмоткой и на станках, например: нождачный станок, в народе нождак. Имеем двигатель с пусковой обмоткой и рабочей обмоткой. 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.

двигатель с пусковой обмоткой

Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через специальный кнопочный пост ПНВС или конденсатор, пускозащитное реле только на момент пуска и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. в случае если пуск осуществляется конденсатором, величина конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

двигатель с пусковой обмоткой

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. Но это уже другая история.

В некоторых конструкциях ставят центробежный выключатель, который при достижении определенной скорости вращения размыкает контакты.

двигатель с пусковой обмоткой

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.

Электромоторы этого типа находят применение в основном в маломощных устройствах:

  1. Бытовой технике. (холодильники)
  2. Вентиляторах низкой мощности.
  3. Насосах.
  4. Компрессорах.
  5. Станках для обработки сырья и т. п.

Выпускаются модели с мощностью от 5 Вт до 10 кВт.

Значения КПД, мощности и пускового момента, у однофазных моторов существенно ниже, чем у трехфазных устройств тех же размеров. Перегрузочная способность также выше у двигателей с 3 фазами. Так, мощность однофазного механизма не превышает 70% мощности трехфазного того же размера.

Читайте так же:
Порядок включения масляных выключателей

Характеристики пусковой обмотки. По сравнению с рабочей, пусковая обмотка обладает меньшим сечением токопроводящего проводника, обусловленного меньшей нагрузкой и количеством витков. Следовательно, во вспомогательной обмотке имеет место большее активное сопротивление (токовая плотность), как правило, порядка 30 Ом при сопротивлении рабочей обмотки 10-13 Ом.

Обычно из двигателя с пусковой обмоткой выходит 4 конца, два провода потоньше и два потолще, вот те которые тоньше это пусковая обмотка!

Что бы изменить направление вращения электродвигателя, нужно поменять местами концы пусковой обмотки!

Устройство:

  1. Фактически имеет 2 фазы, но работу выполняет лишь одна из них, поэтому мотор называют однофазным.
  2. Как и все электромашины, однофазный двигатель состоит из 2 частей: неподвижной (статор) и подвижной (ротор).
  3. Представляет собой асинхронный электромотор, на неподвижной составляющей которого имеется одна рабочая обмотка, подключаемая к источнику однофазного переменного тока.

К сильным сторонам двигателя данного типа можно отнести простоту конструкции, представляющую собой ротор с короткозамкнутой обмоткой. К недостаткам – низкие значения пускового момента и КПД.

Главный минус однофазного тока – невозможность генерирования им магнитного поля, выполняющего вращение. Поэтому однофазный электромотор не запустится сам по себе при подключении к сети.

В теории электрических машин, действует правило: чтобы возникло магнитное поле, вращающее ротор, на статоре должно быть по крайней мере 2 обмотки (фазы). Требуется также смещение одной обмотки на некоторый угол относительно другой.

Во время работы, происходит обтекание обмоток переменными электрическими полями:

  1. В соответствии с этим, на неподвижном участке однофазного мотора расположена так называемая пусковая обмотка. Она смещена на 90 градусов по отношению к рабочей обмотке.
  2. Сдвиг токов можно получить, включив в цепь фазосдвигающее звено. Для этого могут использоваться активные резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы.
  3. В качестве основы для статора и ротора используется электротехническая сталь 2212.

Кнопка ПНВС

пнвс

Кнопка ПНВС

Схема подключения однофазного асинхронного электродвигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

пнвс

Пускозащитное реле

пускозащитное реле

Схема подключения электродвигателя компрессора через пусковое реле

Как подключить однофазный электродвигатель — схема с конденсатором

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

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

odnofazniy-dvigatel

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

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

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

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

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

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

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

odnofazniy-dvigatel shema

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

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

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

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

Читайте так же:
Принцип работы масляного выключателя 110 кв

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

В случае подключения двигателя через конденсатор часто происходит искажение линий магнитного поля в дополнительной обмотке. Это влечет за собой увеличение мощностных потерь, общее снижение производительности агрегата. Однако сохраняются хорошие показатели пуска.

Применение рабочего конденсатора в схеме подключение однофазного двигателя с пуcковой обмоткой предполагает ряд отличительных особенностей. Так, после пуска отключения конденсатора не происходит, вращение ротора осуществляется за счет импульсного воздействия со стороны вторичной обмотки. Это существенно увеличивает мощность двигателя, а грамотный побор емкости конденсатора позволяет оптимизировать форму электромагнитного поля. Однако пуск мотора становится более продолжительным.

Подбор конденсатора подходящей мощности производится с учетом токовых нагрузок, что позволяет оптимизировать электромагнитное поле. В случае изменения номинальных значений будет происходить колебание по всем остальным параметрам. Стабилизировать форму линий магнитных полей позволяет использование нескольких конденсаторов с разными емкостными характеристиками. Такой подход позволяет оптимизировать рабочие характеристики системы, однако предусматривает возникновение некоторых сложностей в процессах монтажа и эксплуатации.

Комбинированная схема подключения однофазного двигателя с пусковой обмоткой рассчитана на использование двух конденсаторов — рабочего и пускового. Это оптимальное решение для достижения средних рабочих характеристик.

Расчет емкости конденсатора мотора

Существует сложная формула, с помощью которой высчитывают необходимую точную емкость конденсатора. Однако многолетний опыт профессионалов показывает, что достаточно придерживаться следующих рекомендаций:

  • на 1 кВт мощности мотора необходимо 0,8 мкФ рабочего конденсатора;
  • пусковая обмотка требует, чтобы это значение было в 2 или 3 раза выше.

Рабочее напряжение для них должно быть в 1,5 раза выше, чем в электросети (в нашем случае 220 В). Для упрощения процесса запуска в пусковую цепь лучше устанавливать конденсатор с маркировкой «Starting» или «Start». Хотя допускается использование стандартных конденсаторов.

Поиск рабочей и пусковой катушки однофазного асинхронного электродвигателя

Электродвигатели, используемые для комплектации бытовых приборов, в большинстве случаев относятся к группе однофазных и подразделяются на коллекторные и электрические машины с короткозамкнутым ротором.

Виды однофазных электродвигателей

электродвигатель с двумя рабочими обмотками

Наиболее распространен последний тип моделей. В свою очередь, он разделяется на две группы:

  • с двумя рабочими обмотками (катушками);
  • двигатель с пусковой обмоткой.

В электродвигателях с равноценными статорными обмотками, сдвинутыми относительно друг друга на 90C ° , вращение магнитного поля, а значит и ротора достигается с помощью фазосдвигающего конденсатора, который последовательно подключен к одной из обмоток. Поэтому двигатели этой группы, несмотря на однофазную питающую сеть, по сути, можно отнести к категории двухфазных.

Однофазное напряжение, подаваемое на обмотки статора с одной рабочей катушкой, создает пульсирующее, а не вращающееся магнитное поле. Поэтому ротор не способен самостоятельно начать вращение из состояния покоя и требует дополнительного начального воздействия. Его обеспечивает пусковая обмотка асинхронного двигателя, включаемая только на время, необходимое для выхода электродвигателя на рабочие обороты, и отключаемая центробежным переключателем, установленным на валу.

Однако, для обеспечения начального «толчка» дополнительная катушка к питающей сети также подключается через конденсатор.

Как найти пусковую обмотку

Двигатель с четырьмя выводами

Для правильного подключения двигателя к сети необходимо определить назначение обмоток. Следует помнить, что рабочая катушка двигателя всегда будет иметь меньшее сопротивление, так как для ее намотки используется провод большего диаметра. Визуально различить разницу в размерах практически невозможно. Поэтому для распознавания обмоток достаточно с помощью мультиметра выполнить несколько измерений.

Самый простой вариант, когда у двигателя для подключения к сети выведены концы обеих катушек. В этом случае берется любой из четырех выводов и последовательно прозванивается с оставшимися концами для определения пар, связанных между собой. После чего просто измеряется сопротивление обмоток. Четырехвыводные двигатели имею большое преимущество, поскольку позволяют организовать реверсивное подключение.

Более сложной разновидностью является двигатель с тремя выводами.

В этом случае пусковая и рабочая обмотки двигателя изначально соединены между собой. Первым делом нужно найти вывод, который подключен к месту их соединения. Для этого определяется сопротивление между выводами 1-2; 2-3 и 1-3. Пара, у которой будут наибольшие показания прибора, соответствует концам соединенных между собой катушек. Значит, оставшийся свободный контакт является «срединной» точкой. Теперь необходимо последовательно измерить сопротивление между этим выводом и другими концами обмоток, тем самым разделив их на рабочую и пусковую. Минусом трехпроводного подключения является невозможность реверсивного использования двигателя.

Зная, как определить назначение обмоток, можно без ошибок запустить однофазный двигатель и избежать его поломки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector