Avtoargon.ru

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

Однофазный двигатель

Однофазный двигатель

Однофа́зный дви́гатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для подключения к однофазной сети переменного тока.

Фактически является двухфазным, но вследствие того, что рабочей является только одна обмотка, двигатель называют однофазным.

Содержание

  • 1 Однофазный асинхронный двигатель
  • 2 Принцип работы двигателя
  • 3 Многофазные двигатели в однофазной сети
  • 4 Примечания
  • 5 Ссылки

Однофазный асинхронный двигатель [ править | править код ]

Строго говоря, именно однофазным называется такой асинхронный двигатель, который имеет на статоре одну рабочую обмотку, которая подключается к сети однофазного тока. Запуск осуществляется вращающимся магнитным полем, создающимся основной обмоткой и дополнительной (меньшей) пусковой обмоткой, которая подключается через ёмкость/индуктивность к основной сети на время пуска или замыкается накоротко (в двигателях малой мощности).

Преимуществом двигателя является простота конструкции (короткозамкнутый ротор). Недостатки — малый пусковой момент (или вообще его отсутствие) и низкий КПД.

Применяются в основном в вентиляторах малой мощности (настольных, оконных, для ванных комнат и т. п.). Самым массовым советским вентилятором такого типа (и двигателем для него) был «ВН-2» мощностью 15 Ватт. Особенностью его конструкции является установка шарикового подшипника только с одной стороны вала двигателя (противоположной крыльчатке вентилятора), в результате из-за значительных изгибающих нагрузок подшипник (и двигатель) сильно шумит даже на малых оборотах.

Принцип работы двигателя [ править | править код ]

Однофазный ток статора электродвигателя создает пульсирующее магнитное поле, которое можно разложить на два поля, имеющих равные амплитуды и вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой частотой. При неподвижном роторе эти поля создают одинаковые по величине, но разные по знаку моменты. Поэтому при пуске результирующий момент двигателя, не имеющего специальных пусковых приспособлений, равен нулю, и двигатель не может начать вращаться. Однако если ротор привести во вращение в ту или иную сторону, то один из моментов будет преобладать и вал двигателя будет продолжать вращаться в сторону начального вращения [1] .

Для создания пускового момента может использоваться пусковая обмотка, подключаемая на короткое время при запуске двигателя [2] . Для создания вращающегося магнитного поля необходимо, чтобы магнитный поток через пусковую обмотку был сдвинут по фазе относительно рабочей. Для этого может применяться конденсатор (именно для пусковой обмотки используется редко из-за значительных габаритов конденсатора), либо комбинация из индуктивности и активного сопротивления самой пусковой обмотки. Так как обмотка подключается на короткое время, потери, и следовательно, нагрев пусковой обмотки не имеет большого значения.

Другой способ создания пускового момента — использование экранированных полюсов [2] . В таком двигателе полюса расщепляются и на часть наконечников надевается короткозамкнутая обмотка — экран. Такие двигатели имеют низкий КПД и пусковой момент, потому используются только в маломощных приборах.

Многофазные двигатели в однофазной сети [ править | править код ]

Не вполне корректно однофазными двигателями также называют конструктивно двух- и трёхфазные асинхронные электродвигатели, подключаемые через схемы согласования в однофазную сеть (конденсаторные двигатели).

Двухфазный двигатель, как правило, проектируется именно в расчёте на работу в однофазной сети (как конденсаторный двигатель). Обе его обмотки (фазы двигателя) являются рабочими и включены постоянно — одна непосредственно в сеть, вторая — через фазосдвигающую цепь (как правило, конденсаторы). Он имеет лучшие эксплуатационные параметры из всех типов асинхронных двигателей при работе в однофазной сети. Широко применялся в активаторных стиральных машинах советского времени.

Трехфазный асинхронный электродвигатель также может работать в однофазной сети с потерей мощности. При этом для запуска необходима фазосдвигающая цепь, которая обычно строится или из ёмкости или из индуктивности:

  • При ёмкостном запуске на одну из обмоток подаётся напряжение (ток) через ёмкость, которая сдвигает фазу тока вперёд на 90° (без учёта потерь). После запуска напряжение с фазосдвигающей обмотки можно снять.
  • При индуктивном запуске на одну из обмоток подаётся напряжение (ток) через индуктивность, которая сдвигает фазу тока назад на 90° (без учёта потерь). После запуска напряжение с фазосдвигающей обмотки можно снять.
  • В некоторых случаях, при питании от однофазной сети, запуск осуществляется вручную проворотом ротора. После проворота ротора двигатель работает самостоятельно.
Читать еще:  Газ 3110 двигатель 406 не набирает обороты

Схема подключения конденсатора к электродвигателю 220 вольт

Самая большая нагрузка на электродвигатель приходится в момент запуска. Обычно на загородных участках, в частных домах или гаражах есть только однофазная сеть на 220 В, поэтому все оборудование адаптируют под этот источник питания. Для решения этой проблемы и компенсации пиковой нагрузки выполняют подключение двигателя через конденсатор.

Зачем нужны конденсаторы?

Пусковые и другие виды приборов, которые подключают к двигателям, имеют оксидную пленку, ее присоединяют к одному из электродов. Это устройство имеет большую емкость даже несмотря на скромные габариты. В конструкции прибора есть два проводника, между которыми находится диэлектрик.

Конденсаторы используют для однофазных асинхронных двигателей. Обычно их подбирают не только для обеспечения пускового момента, но и поддержания требуемой скорости. Если на схеме устройства есть конденсатор, то это обеспечивает 3 следующих момента:

  1. С пусковым элементом состояние электрического поля приблизится к круговому.
  2. Увеличатся показатели магнитного потока, что положительно скажется на производительности подключенных приборов.
  3. Пусковой момент облегчается, поэтому однофазный электродвигатель стабильно работает.

Без конденсатора сокращается срок эксплуатации электродвигателя, поскольку затруднения при запуске изнашивают механизм.

Схема подключения однофазного двигателя

Перед тем как подключить электродвигатель, стоит определить, что для этого существует два способа: в виде звезды и треугольника. Оба варианта предполагают, что по проводам попеременно идет ток. Благодаря этому создается магнитное поле, которое влияет на ротор и заставляет его двигаться.

При подключении однофазного двигателя вращающийся момент не появляется, поэтому дополнительно используют конденсатор. При этом не меняется скорость вращения, а мощность падает. Между этими схемами выбирают в зависимости от показателей используемого прибора. Подключение асинхронного двигателя на 220 В обычно выполняется только в однофазную сеть, производители даже указывают это в своих рекомендациях. Помимо этого всегда пишут напряжение. Двигатели с большим показателем используют схему со звездой, а остальные — с треугольником.

Подключение конденсатора к однофазной сети проще выполнять через схему с треугольником, поскольку так почти не меняется мощность устройства. Потери при подключении остаются минимальными. На нижнем изображении, которое рассматривается ранее, видно, что там прибор подключается только через звезду. Если производитель указывает это в технических характеристиках, то ухищряться не стоит. Проще смириться с изменением мощности, чем дополнительно устанавливать три обмотки и подключать их в виде треугольника.

Если используется однофазная сеть и требуется напряжение в 220 В, то схему пуска двигателя не выбирают, используют только звезду. Мощность незначительно снизится, но если выбрать при этом треугольник, мотор быстро сгорит.

Как подключить электродвигатель по разным схемам?

На схеме с треугольником все просто: оба контакта подключают к сети, а потом один пропускают через конденсатор и проводят к основной обмотке. Когда двигатель не нагружают, ротор вращается и проблем с этим не возникает. Однако если при запуске наблюдается высокая нагрузка, то вращения либо вообще не будет, либо оно окажется минимальным. В этом случае устанавливают еще дин конденсатор, но уже для пуска. Сразу после этого он отключается и разряжается, поэтому во всем процессе работает лишь несколько секунд.

Читать еще:  Двигатель 2jz ge vvti технические характеристики

При выборе звезды конденсатор выводят на концы обмотки. Две из них соединяют с сетью, а свободной частью замыкают схему пуска двигателя. Емкость конденсатора проще всего рассчитывать через специальные онлайн-калькуляторы, поскольку при использовании формулы новичку легко запутаться.

При создании цепи питания электродвигателя есть еще несколько основных моментов:

  • От основного источника тока всегда идет одна ветка на конденсатор, который работает не только при запуске, но и в остальное время.
  • Перед этим располагается разветвление, на которое располагают выключатель, иногда там ставят дополнительные элементы проводящие ток.
  • После выключателя всегда стоит конденсатор, который включается при запуске. Он нужен только для того, чтобы ротор набрал обороты.
  • Все конденсаторы, которые расположены на схеме, идут на электродвигатель.

Рабочий элемент всегда включен в сеть, поэтому для предотвращения неполадок его ставят параллельно пусковому прибору.

Как выбрать этот элемент?

При использовании калькулятора придется ввести несколько параметров, от которых зависит рекомендуемый тип устройства:

  • Способ обмотки. При выборе звезды все концы фиксируются в одном узле, который считается нулевой точкой. В треугольнике провода располагают так, чтобы один из них сразу переходил в другой. Эти параметры определяют рекомендуемую емкость конденсатора.
  • Напряжение. Информацию уточняют на бирке прибора, в стандартных вариантах это 220 или 380 В.
  • Мощность. Характеристики электродвигателя тоже учитываются, обычно их считают определяющим фактором. Поэтому если возникают сомнения, то ориентируются на мощность.
  • КПД. Этот момент производитель тоже обязан указывать. У современных моделей коэффициент полезного действия достигает более 80%. Если этот момент не указан, то его определяют самостоятельно по модели устройства. Со временем КПД меняется, он уменьшается при износе двигателя.
  • Коэффициент мощности. Это значение не меняется, у стабильных приборов составляет 0,9.

Если узнать каждый из этих пунктов и ввести показатели в соответствующие поля, то калькулятор самостоятельно выполнит расчет. Такой способ считается предпочтительным, поскольку он учитывает основные факторы.

Дополнительно при выборе конденсатора смотрят на размер прибора, хотя обычно с этим не возникает проблем. Приборы с увеличенной емкостью больше в диаметре, также у них увеличено расстояния для выхода. Максимальные габариты не превышают 50 мм, емкость при этом составляет 400 мкф.

Если ответственно подойти к выбору конденсатора и определить подходящую схему, то проблем с подключением элемента к электродвигателю не возникнет.

Подключение однофазного электродвигателя через трехфазный магнитный пускатель с тепловым реле

Подключение однофазного электродвигателя чрез трехфазный магнитный пускатель — довольно распространенная практика защиты однофазных моторов. Ниже приведена схема как подключить однофазный электродвигатель к питающей сети (220В) через трехфазный магнитный пускатель (380В).

Для защиты однофазного электродвигателя от перегрузки мы рекомендуем подключать электродвигатель к питающей сети через магнитный пускатель c правильно подобранным тепловым реле. Однако в большинстве случаев пускатели и тепловые реле выпускаются трехфазными (для 380 В). Для правильной работы трехфазного теплового реле с однофазным электродвигателем необходимо два полюса этого теплового реле включить последовательно. Ниже привожу схему, как это сделать и, тем самым, произвести подключение однофазного электродвигателя 220 В к питающей сети (220В) через трехфазный пускатель. В моем примере пускатель типа ПМЛ с тепловым реле типа РТЛ. Схема:

Обращаю внимание, что катушка пускателя для этой схемы обязательно должна быть на 220В!
Вот как подключение однофазного электродвигателя через трехфазный магнитный пускатель выглядит в реальности:

Подобрать и купить однофазные электродвигатели Вы можете в нашей компании — магазине промышленного оборудования и материалов.

Читать еще:  Что происходит с двигателем если ездить без масла

Удачи!
Александр Коваль
(067)1717147

Об Авторе

Александр Коваль

Техническое образование и любознательность помогают докопаться до сути. Понятым делюсь с другими. Пишу статьи на блоги. Занимаюсь поставками электродвигателей, насосов, вентиляторов промышленным компаниям и организациям. На любой вопрос даю любой ответ. 🙂 Шутка. На вопрос стараюсь дать правильный ответ в меру понимания.

Похожие записи

Однофазные электромоторы — электрические характеристики (сводная таблица)

Установка электродвигателей и подготовка к работе — часть 2 инструкции по эксплуатации электродвигателей

Присоединительные размеры электродвигателей и диаметр вала электродвигателя (по ГОСТу)

Как правильно выбрать электродвигатель с учетом режима его работы?

18 комментариев

На схеме нет коммутации закрытых контактов теплового реле в цепь на катушку пускателя, которая прослеживается на фотографии

Нужна помощь в правильном подключении пускателя, есть реле дамфос(низкое давление) как ег8о правильно подключить к пускатею однофазного двигателя. Принцип работы нужен такой при падении давлении в магистрали эл.двигатель отключался и не включался пока ты в ручном режиме не перезапустишь его? Буду благодарен за схему подключения и подходящий набор изделей для этого!

При падении давления Ваше реле дамфос разрывает цепь или соединяет контакты. Т.е. в рабочем состоянии при нормальном давлении контакты реле соединены между собой или разомкнуты? Отсюда надо плясать.

Как на меня, то подключать надо в такой последовательности:
Реле давления -> пускатель — > электродвигатель
Когда давление падает – и, например, реле давления при этом размыкает контакты, тогда надо соединить эти контакты реле вместо кнопки «стоп» на пускателе и пускатель при «срабатывании» реле автоматически отключает мотор, потом если надо включить электромотор, то надо сначала «заставить» включиться реле давления, и потом пускателем включить электромотор.

Кнопка «стоп» на пускателе разрывает цепь питания катушки электромагнита пускателя, и если ток через катушку не течет, электромагнит не работает и пружина размыкает контакты сети питания электродвигателя. Работу пускателя см. здесь: http://www.electrostal.com.ua/texts/2010-09-1-puskatel.html

Общий подходя я Вам описал. Если будут вопросы — обращайтесь. Удачи.

А куда идет синяя перемычка, не видно на фото?

Самодельный преобразователь однофазной сети 220в в три фазы

Самодельный расщепитель фаз из асинхронного двигателя, или попросту говоря преобразователь однофазного тока в трёхфазный.

Очередная самоделка, которую я с успехом использую много лет. Не знаю как точно, по научному его назвать, но думаю «преобразователь однофазного тока в трёх фазный» подойдёт.

Думаю многие самодельщики знают, какие мучения доставляют асинхронные эл. двигатели, при работе в однофазной сети, особенно при максимальной нагрузке.

Однажды от папы услышал, что электрики как то делают такие генераторы, но тогда ещё интернета не было, спросить было не у кого. Вот тут то и начались эксперименты, а то, что из них вышло ниже на фото:

Для изготовления расщепителя фаз, использовал асинхронный двигатель 3000 об/мин, 3кВт (такой был), два конденсатора по 350 мкФ (для пуска этого движка самое то ! ), кнопка для запуска двигателя и трёх полюсный автомат.

Схема преобразователя из асинхронного электродвигателя.

Подключены два конденсатора по 350мкф каждый.

Выход на потребители.

Напряжение в сети.

Напряжение на выходе.

Как показала практика, КПД асинхронных двигателей выросло (в сравнении с однофазной сетью) на много.
Но не в коем случае, нельзя нагружать гену потребителями выше его мощности, сгорит. Мой токарный станок ТВ-4 «школьник» (1,5 кВт) и бетономес (1,5кВт) работают отлично!
Вот собственно и всё, появятся вопросы, задавайте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector