Пусковая обмотка и рабочая: Поиск рабочей и пусковой катушки однофазного асинхронного электродвигателя | Полезные статьи

Опубликовано 08.05.197502.11.2022 автором alexxlab

Содержание

Как найти пусковую и рабочую обмотку двигателя стиральной машины?

Если мотор стиралки стал «барахлить», придется выполнить его диагностику. Чтобы проверить движок, и, тем более, его отремонтировать, необходимо знать, как он устроен. Начать лучше с основ, например, разобраться, где найти обмотки двигателя стиральной машины и как их не перепутать. На самом деле, все просто, с такой задачей справится даже «новичок».

Учимся отличать обмотки

Однофазными электромоторами оснащены стиральные машинки средней мощности. В таких двигателях присутствует пусковая и рабочая обмотка – именно они обеспечивают вращение ротора. Движки данного типа условно можно поделить на две подгруппы:

однофазные устройства с пусковой обмоткой;
электродвижки с рабочим конденсатором.

В первом случае пусковая обмотка мотора функционирует всего 3-5 секунд, только после активации движка. Как только ротор набирает оптимальную скорость оборотов, она отключается от питания. Электродвигатель продолжает работу только с одной сетевой обмоткой.

У однофазных моторов, имеющих в цепи конденсатор, пусковая обмотка активна постоянно. Показатель номинальной емкости конденсатора будет определяться мощностью и другими характеристиками электродвижка.

Таким образом, если вспомогательная обмотка движка пусковая, то она будет функционировать только несколько секунд, непосредственно при запуске мотора. Если конденсаторная – то она будет активной все время, пока двигатель не отключат от сети. Это основное отличие.

Знать устройство двух типов обмоток однофазного мотора стиральной машинки-автомат необходимо, если вы планируете самостоятельно ремонтировать движок. Пусковую и рабочую обмотки легко отличить друг от друга по сечению проводов и числу витков.

Рабочая обмотка движка характеризуется большим сечением провода, поэтому выдаваемое ею сопротивление меньше.

Взглянув на рисунок, несложно определить пусковую и рабочую обмотку (слева и справа соответственно). Легко заметить, что сечение проводов сильно отличается. Замеряется их сопротивление специальным тестером – мультиметром. Приобрести прибор можно в интернете или специализированных магазинах.

Практические примеры

На практике, разобрав стиральную машинку и демонтировав двигатель, можно столкнуться с рядом вопросов. Поэтому разберем несколько примеров, наглядно показывающих, как замерять сопротивление обмотки электромоторов.

Допустим, у извлеченного из стиралки движка 4 вывода. Отыщите концы обмоток и замерьте сопротивление тестером. По значениям на экране мультиметра просто определить, где какая обмотка: с меньшими Омами – рабочая, с большими показателями – пусковая.

Подключить все достаточно просто. На толстые проводки пускается напряжение 220 Вольт. Один «хвостик» пусковой обмотки подсоединяется к концу одного из «рабочих». К какому именно проводу из двух, неважно, направление вращения ротора от этого зависеть не будет. Ход движения поменяется только при смене «краешков» пусковой обмотки.

Другой пример – если мотор имеет три вывода. Измерив сопротивление каждого, обычно выясняются следующие значения: 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. Методом проб отыщите «хвостик» провода обмотки, который при подключении к другим будет выдавать на мультиметр показания 10 и 15 Ом.

Вот этот провод и будет одним из рабочих. Кончик, который в паре с ним выдает сопротивление 10 Ом также будет «принадлежать» к сетевой обмотке. Оставшийся третий проводок – пусковой, он включен в цепь через конденсатор.

Случается, что при замере сопротивления выводов движка мультиметр выдает значения 10, 10 и 20 Ом. Это пример еще одного из типов обмоток. Они встречаются на отдельных моделях автоматических машинок. В данной ситуации сечение рабочих и пусковых проводов будет одинаковым, визуально определить, где какой, невозможно.

Особой разницы, где какой провод, нет. Включение пусковой обмотки в таких движках выполняется через конденсатор соответствующей емкости.

Определить пусковую и рабочую обмотку однофазного электромотора на самом деле достаточно просто.

В отдельных случаях получится сделать это «на глаз», в определенных ситуациях – вооружившись мультиметром.

Поделитесь своим мнением – оставьте комментарий

как определить на однофазном двигателе, сопротивление и подключение

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:

Возьмите мультиметр и выберите нужную функцию.

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

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.
Подключите щупы измерительного прибора к оставшимся жилам и зафиксируйте показания.
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.

Однофазные асинхронные двигатели

ЦЕЛИ

• описывать основные принципы работы следующих типов асинхронных двигателей:

двигатель с расщепленной фазой (как с одним, так и с двумя напряжениями)
конденсаторный пуск, асинхронный двигатель (как одинарного, так и двойного напряжения)
конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с одним конденсатором
конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с двумя конденсаторами
конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с автотрансформатором с один конденсатор

• сравнить двигатели в списке цели 1 в отношении пуска крутящий момент, скоростные характеристики и коэффициент мощности при номинальной нагрузке.

Двумя основными типами однофазных асинхронных двигателей являются двухфазные двигатель и конденсаторный двигатель. Оба типа однофазных асинхронных двигателей обычно имеют дробную номинальную мощность. Используется двухфазный двигатель. для работы таких устройств, как стиральные машины, небольшие водяные насосы, масляные горелки и другие виды небольших нагрузок, не требующих большого пускового момента. Конденсаторный двигатель обычно используется с устройствами, требующими сильного пуска. крутящий момент, такие как холодильники и компрессоры. Оба типа однофазных асинхронные двигатели относительно дешевы, имеют прочную конструкцию; и показать хорошие эксплуатационные характеристики.

КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОГО АИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой в основном состоит из статора, ротора, центробежный переключатель, расположенный внутри двигателя, два корпуса торцевых щитов подшипники, поддерживающие вал ротора, и литая стальная рама в которой запрессован сердечник статора. Два торцевых щита крепятся болтами к литая стальная рама. Подшипники, размещенные в торцевых щитах, удерживают ротор центрирован внутри статора, так что он будет вращаться с минимальным трением и без ударов или трения сердечника статора.

Статор двухфазного двигателя состоит из двух обмоток, удерживаемых на месте. в пазах многослойного стального сердечника. Две обмотки состоят из изолированных Катушки распределены и соединены так, чтобы образовать две обмотки, расположенные на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Одна обмотка является рабочей обмоткой, а вторая обмотка является пусковой обмоткой.

Рабочая обмотка состоит из изолированного медного провода. Он размещен в нижней части пазов статора. Сечение провода в пусковой обмотке меньше, чем у рабочей обмотки. Эти катушки расположены сверху катушек рабочей обмотки в пазах статора, ближайших к ротору.

Пусковая и рабочая обмотки соединены параллельно однофазной линии при запуске двигателя. После того, как двигатель разгоняется до скорости, равной примерно от двух третей до трех четвертей номинальной скорость, пусковая обмотка автоматически отключается от сети с помощью центробежного переключателя.

Ротор двигателя с расщепленной фазой имеет ту же конструкцию, что и трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. То есть ротор состоит цилиндрического сердечника, собранного из стальных пластин. Медные стержни установлен вблизи поверхности ротора. Стержни припаиваются или привариваются к два медных торцевых кольца. В некоторых двигателях ротор представляет собой цельный литой алюминий. Ед. изм.

илл. 1 показан типичный ротор с короткозамкнутым ротором для однофазного индукционного двигателя. мотор. Этот тип ротора требует минимального обслуживания, так как нет обмотки, щетки, контактные кольца или коммутаторы. Обратите внимание на рисунок, что роторные вентиляторы являются частью узла короткозамкнутого ротора. Эти роторы вентиляторы поддерживают циркуляцию воздуха через двигатель, чтобы предотвратить значительное увеличение в температуре обмоток.

ил. 1 Литой алюминиевый ротор с короткозамкнутым ротором.

Центробежный переключатель установлен внутри двигателя. Центробежный переключатель отключает пусковую обмотку после достижения ротором заданного скорость, обычно от двух третей до трех четвертей номинальной скорости. Выключатель состоит из неподвижной части и вращающейся части. Стационарная часть монтируется на одном из торцевых щитов и имеет два контакта, которые действуют как однополюсный, однопозиционный переключатель. Вращающаяся часть центробежного переключатель установлен на роторе.

Простая схема работы центробежного выключателя приведена в рис. 2. Когда ротор остановлен, давление пружины на волокнистом кольце вращающейся части удерживает контакты замкнутыми. Когда ротор достигает примерно трех четвертей своей номинальной скорости, центробежное действие ротора заставляет пружину сбрасывать давление на оптоволоконном кольце и контакты размыкаются. В результате пусковая обмотка цепь отключена от линии. ill 3 — типичный центробежный переключатель, используемый с асинхронными двигателями с расщепленной фазой.

ил. 2 На схеме показана работа центробежного выключателя: ротор в состоянии покоя центробежный выключатель замкнут; ротор на нормальной скорости центробежный усилие, установленное в механизме переключателя, приводит в движение ошейник и позволяет переключать контакты открыть. бол. 3 Центробежный переключатель с переключатель снят.

Принцип действия

Когда цепь асинхронного двигателя с расщепленной фазой замкнута, оба пусковая и рабочая обмотки запитываются параллельно. Потому что бег обмотка состоит из относительно большого сечения провода, ее сопротивление равно низкий. Напомним, что рабочая обмотка размещается в нижней части пазов. сердечника статора. В результате индуктивное сопротивление этой обмотки сравнительно высок из-за массы окружающего его железа. Поскольку рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление, ток рабочей обмотки отстает от напряжения примерно на 90 электрические степени.

Пусковая обмотка состоит из провода меньшего сечения; следовательно, его сопротивление высокое. Так как обмотка расположена в верхней части статора пазы, масса окружающего его железа сравнительно невелика, а индуктивная реактивность низкая. Поэтому пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление. В результате ток пуска обмотка почти совпадает по фазе с напряжением.

Ток рабочей обмотки отстает от тока пусковой обмотки примерно на 30 электрических градусов. Эти два тока разнесены на 30 электрических градусов друг от друга проходят через эти обмотки и вращающееся магнитное поле разработан. Это поле проходит внутри сердечника статора. Скорость магнитного поля определяется по той же методике дано для трехфазного асинхронного двигателя.

Если асинхронный двигатель с расщепленной фазой имеет четыре полюса на обмотках статора и подключен к однофазному источнику с частотой 60 Гц, синхронная скорость вращающегося поля составляет:

S = 120 х f/4

S=синхронная скорость

f = частота в герцах

S = 120 x 60 / 4 = 1800 об/мин

Поскольку вращающееся поле статора движется с синхронной скоростью, оно режет медные стержни ротора и индуцирует напряжения в стержнях беличьей клетки обмотка. Эти индуцированные напряжения создают токи в стержнях ротора. Как В результате создается поле ротора, которое взаимодействует с полем статора. создать крутящий момент, заставляющий ротор вращаться.

При разгоне ротора до номинальной скорости центробежный выключатель отключается пусковая обмотка от сети. После этого двигатель продолжает работать используется только рабочая обмотка. Рис. 4 иллюстрирует соединения центробежного выключателя в момент запуска двигателя (переключатель замкнут) и когда двигатель достигает своей нормальной рабочей скорости (переключатель разомкнут).

Двигатель с расщепленной фазой должен иметь как пусковую, так и рабочую обмотки под напряжением. когда двигатель запущен. Двигатель напоминает двухфазный асинхронный двигатель. в котором токи этих двух обмоток примерно равны 90 электрический градусов не по фазе. Однако источник напряжения однофазный; следовательно, двигатель называется двухфазным, потому что он запускается как двухфазный. двигатель от однофазной сети. Как только двигатель разгоняется до значения, близкого к своей номинальной скорости, он работает на рабочей обмотке как однофазный индукционный мотор.

Если контакты центробежного выключателя не замыкаются при остановке двигателя, тогда цепь пусковой обмотки все еще разомкнута. Когда цепь двигателя снова запитана, двигатель не запускается. Двигатель должен иметь оба пусковая и рабочая обмотки находятся под напряжением в момент замыкания цепи двигателя для создания необходимого пускового момента. Если двигатель не заводится, а просто издает низкий гудящий звук, значит цепь пусковой обмотки разомкнута. Либо контакты центробежного выключателя не замкнуты, либо есть обрыв витков пусковой обмотки. Это небезопасное состояние. Рабочая обмотка будет потреблять чрезмерный ток и, следовательно, двигатель должны быть отключены от сети.

ил. 22-4 Соединения центробежного выключателя при запуске и при работе. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой: центробежный выключатель размыкается прибл. 75 процентов от номинальной скорости пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и малое индуктивное сопротивление. Рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое индуктивное реактивное сопротивление. (обеспечивает фазовый угол 45-50 градусов для начального крутящий момент.)

Если механическая нагрузка слишком велика при запуске двигателя с расщепленной фазой, или если напряжение на клеммах двигателя низкое, то двигатель может не достичь скорости, необходимой для работы центробежного выключателя.

Пусковая обмотка предназначена для работы от сетевого напряжения в течение период всего три или четыре секунды, пока двигатель ускоряется до его номинальной скорости. Важно, чтобы пусковая обмотка была отключена. от линии центробежным выключателем, как только двигатель разгонится до 75 процентов от номинальной скорости. Работа двигателя при его запуске обмотки более 60 секунд может сжечь изоляцию на обмотке или привести к перегоранию обмотки.

Чтобы изменить направление вращения двигателя, просто поменяйте местами провода пусковая обмотка (5). Это обуславливает направление поля настроенные обмотками статора, чтобы стать обратными. В результате направление вращения меняется на противоположное. Направление вращения двухфазного двигателя также можно поменять местами два проводника рабочей обмотки. Обычно, пусковая обмотка используется для реверса.

Однофазные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 В и 230 В. вольт. Для получения этих номиналов рабочая обмотка состоит из двух секций. Каждая секция обмотки рассчитана на 115 вольт. Один участок бега обмотка обычно маркируется Т и Т, а другая секция маркируется Т и Т. Если двигатель должен работать от 230 вольт, две 115-вольтовые обмотки подключены последовательно к сети 230 вольт. Если мотор должен быть работает от 115 вольт, то две 115-вольтовые обмотки соединены в параллельно линии 115 вольт.

ил. 5 Изменение направления вращения на двухфазном индукционном мотор.

Пусковая обмотка, как правило, состоит только из одной 115-вольтовой обмотки. выводы пусковой обмотки обычно имеют маркировку Т и Т. Если двигатель должен работать от 115 вольт, обе секции рабочей обмотки включена параллельно пусковой обмотке (6).

Для работы на 230 вольт перемычки подключения меняются в терминале коробки так, чтобы две 115-вольтовые секции рабочей обмотки были соединены последовательно через линию 230 вольт ( 7). Обратите внимание, что 115 вольт пусковая обмотка включена параллельно одной секции рабочей обмотка. Падение напряжения на этом участке рабочей обмотки равно 115 вольт, и напряжение на пусковой обмотке тоже 115 вольт.

ил. 6 Двойной двигатель, подключенный на 115 вольт.

ил. 7 Двойной двигатель, подключенный к сети 230 вольт.

ил. 8 Устройство обмотки для двигателя двойного напряжения с двумя пусковая и две рабочие обмотки

Некоторые двухфазные двухфазные двигатели имеют пусковую обмотку с двумя секций, а также бегущую обмотку с двумя секциями. Рабочая обмотка секции имеют маркировку T1 и T2 для одной секции и T3 и T4 для другой раздел. Одна секция пусковой обмотки имеет маркировку Т5 и Т6, а вторая вторая секция пусковой обмотки имеет маркировку Т7 и Т8.

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) имеет цветовую маркировку. терминал ведет. Если используются цвета, они должны быть закодированы следующим образом: Т1 — синий; Т2 — белый; Т3 — оранжевый; Т4 — желтый; Т5 — черный; и Т6— красный.

рис. 7 показано расположение обмотки для двигателя с двойным напряжением с две пусковые обмотки и две рабочие обмотки. Правильные соединения для работы 115 В и для работы 230 В приведены в таблице проиллюстрировано на 8.

Регулировка скорости асинхронного двигателя с расщепленной фазой очень хорошая. Это имеет скоростные характеристики от холостого хода до полной нагрузки, аналогичные трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Процент проскальзывает на большинстве дробная мощность двигателей с расщепленной фазой составляет от 4 до 6 процентов.

Пусковой момент двигателя с расщепленной фазой сравнительно низкий. низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление в цепи рабочей обмотки, а также высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление в пусковой обмотке цепи приводят к тому, что два значения тока оказываются значительно меньше 90 электрический градусов друг от друга. Токи пусковой и рабочей обмоток во многих двигатели с расщепленной фазой только на 30 электрических градусов не совпадают по фазе с каждым Другой. В результате поле, создаваемое этими токами, не развивается сильный пусковой момент.

КОНДЕНСАТОР СТАРТОВЫЙ, ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Конструкция двигателя с конденсаторным пуском почти такая же, как у двухфазного асинхронного двигателя. Однако для двигателя с конденсаторным пуском последовательно с пусковыми обмотками включен конденсатор. конденсатор обычно монтируется в металлическом кожухе сверху двигателя. конденсатор может быть установлен в любом удобном внешнем положении на раме двигателя и, в некоторых случаях может быть установлен внутри корпуса двигателя. Конденсатор обеспечивает более высокий пусковой момент, чем у стандартного двухфазного двигателя. мотор. Кроме того, конденсатор ограничивает пусковой бросок тока до меньшего значения, чем у стандартного двигателя с расщепленной фазой.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском используется на холодильных установках, компрессорах, жидкотопливных горелок, так и для мелкого машинного оборудования, а также для приложений которые требуют сильного пускового момента.

ил. 9 Подключение двух рабочих обмоток и одной пусковой обмотки схема подключения.

Принцип действия

Когда конденсаторный пусковой двигатель подключен к более низкому напряжению и запущен, рабочая и пусковая обмотки соединены параллельно напряжение сети, так как центробежный переключатель замкнут. пусковая обмотка, однако он включен последовательно с конденсатором. Когда мотор достигает при значении 75 процентов от его номинальной скорости центробежный выключатель размыкается и отключает пусковую обмотку и конденсатор от сети. Затем двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель, используя только рабочий обмотка. Конденсатор используется для улучшения пускового момента и делает не улучшить коэффициент мощности двигателя.

Для создания необходимого пускового момента вращающееся магнитное поле должно создаваться обмотками статора. Пусковой ток обмотки приведет рабочий ток обмотки на 90 электрических градусов, если конденсатор, имеющий правильная емкость подключается последовательно с пусковой обмоткой. В результате магнитное поле, развиваемое обмотками статора, почти идентичен двухфазному асинхронному двигателю. Пусковой крутящий момент для двигателя с конденсаторным пуском, таким образом, намного лучше, чем у стандартного двухфазный двигатель.

Неисправные конденсаторы – частая причина неисправности конденсатора запуск, асинхронные двигатели. Некоторые неисправности конденсатора, которые могут произойти:

• возможно короткое замыкание конденсатора, о чем свидетельствует более низкая пусковая крутящий момент.

• конденсатор может быть «разомкнут», в этом случае цепи пусковой обмотки будет разомкнут, что приведет к невозможности запуска двигателя.

• конденсатор может замкнуться накоротко и вызвать срабатывание предохранителя ответвление цепи электродвигателя на перегорание. Если номиналы предохранителей достаточно высоки и не прервать подачу питания к двигателю достаточно быстро, пусковой обмотка может сгореть.

• Пусковые конденсаторы могут замыкаться, если двигатель включается и выключается много раз за короткий промежуток времени. Во избежание выхода из строя конденсатора многие производители двигателей рекомендуют запускать двигатель с конденсаторным пуском. не более 20 раз в час. Поэтому этот тип двигателя используется только в тех приложениях, где относительно мало пусков за короткое время временной период.

ил. 10 Соединения для конденсаторного пуска асинхронного двигателя

Скоростные характеристики двигателя с конденсаторным пуском очень хорошие. Прирост в процентах проскальзывание от холостого хода до полной нагрузки составляет от 4 процентов до 6 процентов. Тогда скоростные характеристики такие же, как у стандартного двухфазный двигатель.

Выводы цепи пусковой обмотки перепутаны местами на реверс направление вращения конденсаторного пускового двигателя. В результате направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками статора реверсирует сердечник статора, и вращение ротора реверсируется. (См. рис. 9для реверсивного подключения проводов.)

илл. 10 – схема соединений цепи конденсаторного пуска. двигатель до того, как провода пусковой обмотки поменялись местами, чтобы направление вращения ротора. Диаграмма на рисунке 11 показывает соединения цепей двигателя после перепутывания выводов пусковой обмотки изменить направление вращения.

Второй способ изменения направления вращения конденсаторного пуска двигатель, чтобы поменять местами два рабочих провода обмотки. Однако этот метод используется редко.

Пуск конденсатора, асинхронные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 вольт и 230 вольт. Соединения для двигателя с конденсаторным пуском такие же, как и для асинхронных двигателей с расщепленной фазой.

ил. 11 Соединения для реверсивного конденсаторного пуска, индукционные запустить мотор.

КОНДЕНСАТОР ЗАПУСКА, КОНДЕНСАТОР РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Пуск конденсатора, двигатель с конденсатором аналогичен пуску конденсатора, асинхронный двигатель, за исключением того, что пусковая обмотка и конденсатор постоянно включен в цепь. У этого мотора очень хороший пуск крутящий момент. Коэффициент мощности при номинальной нагрузке составляет почти 100 процентов или единицу. из-за того, что в двигателе всегда используется конденсатор.

Существует несколько различных конструкций двигателей этого типа. Один тип конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель имеет две обмотки статора, которые на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Основная или рабочая обмотка подключена непосредственно через номинальное линейное напряжение. Конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой и эта комбинация последовательностей также связана по номинальному линейному напряжению. Центробежный переключатель не используется, потому что пусковая обмотка находится под напряжением в течение всего периода работы двигатель.

илл. 12 показаны внутренние соединения для запуска конденсатора, конденсатор запуска двигателя с использованием одного значения емкости.

ил. 12 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторного двигателя.

Чтобы изменить направление вращения этого двигателя, провода пускового обмотки надо поменять местами. Этот тип запуска конденсатора, запуск конденсатора двигатель тихий в работе и используется на масляных горелках, вентиляторах и небольших деревообрабатывающие и металлообрабатывающие станки.

Второй тип пуска конденсатора, двигатель с конденсатором имеет два конденсатора. Рис. 13 представляет собой схему внутренних соединений двигателя. В в момент запуска двигателя два конденсатора включены параллельно. Когда двигатель достигает 75 процентов от номинальной скорости, центробежный переключатель отключает конденсатор большей емкости. Затем двигатель работает с меньший конденсатор подключен только последовательно с пусковой обмоткой.

больной. 13 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель: МАЛЕНЬКИЙ КОНДЕНСАТОР, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ЗАПУСКА И РАБОТЫ; КОНДЕНСАТОР БОЛЬШОГО РАЗМЕРА ДЛЯ ЗАПУСК.

Этот тип двигателя имеет очень хороший пусковой момент, хорошую регулировку скорости и коэффициент мощности почти 100 процентов при номинальной нагрузке. Заявки на К этому типу двигателей относятся топки печей, холодильные агрегаты и компрессоры.

Третий тип конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель имеет автотрансформатор с одним конденсатором. Этот двигатель имеет высокий пусковой момент и высокий рабочий фактор силы. Рис. 14 представляет собой схему внутренних соединений для этот мотор. Когда двигатель запускается, центробежный переключатель подключается обмотку 2 в точку А на ответвленном автотрансформаторе. Так как конденсатор подключенный через максимальные витки трансформатора, он получает максимальное напряжение вывод при запуске. Таким образом, конденсатор подключен через значение приблизительно 500 вольт. В результате возникает большое значение опережающего тока в обмотке. 2, и создается сильный пусковой момент.

Когда скорость двигателя достигает примерно 75 процентов от номинальной, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку от точки А и снова включает эту обмотку к точке B на автотрансформаторе. Подается меньшее напряжение к конденсатору, но двигатель работает с обеими обмотками под напряжением. Таким образом, конденсатор поддерживает коэффициент мощности около единицы при номинальной нагрузке.

Пусковой момент этого двигателя очень хороший, а регулировка скорости является удовлетворительным. Приложения, требующие этих характеристик, включают большие холодильники и компрессоры.

ил. 14 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель с автотрансформатором

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НОРМЫ

Раздел 430-32(b) (1) Национального электротехнического кодекса гласит, что любой двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и находится в пределах поле зрения из места старта, считается защищенным от перегрузка устройством перегрузки по току, защищающим проводники ответвления схема. Это ответвленное устройство максимального тока не должно быть больше, чем указано в статье 430, часть D (цепь двигателя, короткое замыкание и замыкание на землю). Защита). Исключением является то, что любой такой двигатель можно использовать при напряжении 120 вольт. или менее на защищенной ответвленной цепи не более 20 ампер.

Расстояние более 50 футов считается вне поля зрения местонахождение стартера. Раздел 430-32(c) распространяется на двигатели мощностью от одной лошадиной силы до меньше, автоматически запускаются, которые находятся вне поля зрения с места расположения стартера или стационарно установлен.

Раздел 430-32(c) (1) гласит, что любой двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее который запускается автоматически, должен иметь отдельное устройство максимального тока который реагирует на ток двигателя. Эта единица перегрузки должна быть установлена отключаться при токе не более 125 процентов от номинального тока полной нагрузки двигатель для двигателей с маркировкой превышения температуры не более 40 градусов Цельсия или с эксплуатационным коэффициентом не менее 1,15, (1,15 и выше) и не более 115 процентов для всех остальных типов двигателей.

ОБЗОР

Однофазный асинхронный двигатель является одним из наиболее часто используемых бытовых и легких коммерческих двигателей. Каждое приложение будет диктовать правильный двигатель стиль для использования. Во всех двигателях используется концепция одной фазы или одной фазы. синусоида и смещение эффектов токов через катушки к создать движущееся магнитное поле. Расщепленная фаза и конденсаторный пуск двигатель использовать пусковой переключатель для отключения пусковых обмоток от линию, как только двигатель наберет рабочую скорость. Двигатели с двумя конденсаторами используют несколько конденсаторов или варианты конденсаторов с двумя номиналами для создания пусковой и рабочей цепей. Все те же правила NEC, которые применяются к трехфазным двигателей по-прежнему относятся к однофазным двигателям. Есть много исключений, которые применимы только к двигателям малой мощности.

ВИКТОРИНА

1. Перечислите основные части асинхронного двигателя с расщепленной фазой.

2. Что произойдет, если контакты центробежного выключателя не замыкаются при мотор останавливается?

3. Объясните, как изменяется направление вращения асинхронного двигателя с расщепленной фазой. перевернуто.

4. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В. вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В. вольт, и одна пусковая обмотка на 115 вольт. Нарисуйте схему этого двухфазного асинхронного двигателя, подключенного для работы на 230 вольт.

5. Нарисуйте принципиальную схему подключения двухфазного асинхронного двигателя. в вопросе 4 подключен для работы на 115 вольт.

6. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В. вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В. вольт. Кроме того, имеются две пусковые обмотки и каждая из этих обмоток рассчитан на 115 вольт. Нарисуйте принципиальную схему подключения этой расщепленной фазы асинхронный двигатель подключен для работы на 230 вольт.

7. В чем основная разница между асинхронным двигателем с расщепленной фазой и асинхронным двигателем с конденсаторным пуском?

8. Если центробежный выключатель не размыкается при разгоне двигателя с расщепленной фазой до его номинальной скорости, что произойдет с пусковой обмоткой?

9. Какое ограничение у конденсаторного пуска асинхронного двигателя?

10. Вставьте правильное слово или фразу, чтобы завершить каждое из следующих заявления.

а. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и который находится в пределах видимости от места запуска, считается защищенным ______

б. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее, запускаемый вручную, считается в пределах видимости от места старта, если расстояние не превышает _________

в. Конденсатор, используемый с конденсаторным пуском, используется асинхронный двигатель. только для улучшения ______

д. Конденсаторный пуск, асинхронный двигатель имеет лучший пусковой момент чем _________

Двигатель асинхронный однофазный

Левкин Дмитрий

Двигатель асинхронный однофазный с пусковой (вспомогательной) обмоткой
- Конструкция однофазного асинхронного двигателя
- Принцип работы однофазного асинхронного двигателя
- Пуск однофазного асинхронного двигателя
- Подключение однофазного двигателя

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами
Однофазный асинхронный двигатель с асимметричным статором

Двухфазный двигатель – однофазный асинхронный двигатель, имеющий вспомогательную (пусковую) обмотку на статоре, смещенную от основной, и короткозамкнутый ротор [2].

Конструкция однофазного асинхронного двигателя со вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя, статор — неподвижная часть электродвигателя, с помощью которой создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного асинхронного двигателя: ротор и статор

Статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° друг относительно друга. Основная (рабочая) обмотка обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Двигатель на самом деле двухфазный, но так как после пуска работает только одна обмотка, то электродвигатель называется однофазным.

Ротор обычно представляет собой короткозамкнутую обмотку, называемую также «беличьей клеткой» из-за сходства. У которых медные или алюминиевые стержни закрыты кольцами на концах, а пространство между стержнями часто заполнено алюминиевым сплавом. Ротор однофазного двигателя также может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный асинхронный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет две обмотки, расположенные перпендикулярно друг другу

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, рассмотрим его только с одной включите основную и вспомогательную обмотки.

Анализ случая с двумя обмотками, имеющими один виток

Рассмотрим случай, когда ток во вспомогательной обмотке отсутствует. При включении основной обмотки статора переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, стационарное в пространстве, но изменяющееся от +Ф _макс до -Ф _макс .

Стоп

Пульсирующее магнитное поле

Если вы поместите короткозамкнутый ротор с начальным вращением в флуктуирующее магнитное поле, он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, разделим флуктуирующее магнитное поле на два одинаковых вращающихся поля, имеющих амплитуду, равную Ф _max /2 и вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой частотой:

где n _f – скорость вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
n _r – скорость вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
ф ₁ – частота тока статора, Гц,
p – количество пар полюсов,
n ₁ – частота вращения магнитного потока, об/мин

Стоп

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай, когда ротор в пульсирующем магнитном потоке имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать крутящий момент, так как ротор проскальзывает относительно прямого и обратного магнитных потоков будут неодинаковы.

Предположим, что прямой магнитный поток Ф _f , вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Ф _r в противоположном направлении. Так как скорость вращения ротора n ₂ меньше скорости вращения магнитного потока n ₁ , то скольжение ротора относительно потока Ф _f составит:

где с _f – проскальзывание ротора относительно прямого магнитного потока,
n ₂ – частота вращения ротора, об/мин,
s — скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающийся магнитный поток вместо пульсирующего магнитного потока ротор относительно Ф _r

где s _r — проскальзывание ротора относительно обратного магнитного потока

Пуск

Останов

Вращающееся магнитное поле, пронизывающее ротор

Ток, индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции, прямой Ф _f и обратный Ф _{r 903 магнитные потоки создаваемые обмоткой статора наводят ЭДС в обмотке ротора, которые, соответственно, в короткозамкнутом роторе генерируют токи I _2f и I _2r. Частота тока в роторе пропорциональна скольжению, поэтому:}

где f _2f – частота тока I _2f, индуцированного прямым магнитным потоком, Гц

где f _2r – частота тока I _2r, индуцированного обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращении ротора электрический ток I _2r, индуцированный обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f _2r, значительно превышающую частоту f _2f тока ротора I _2f, индуцированного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f ₁ = 50 Гц при n ₁ = 1500 и n ₂ = 1440 об/мин,

относительное скольжение ротора к прямому магнитному потоку s _f = 0,04;
частота тока, индуцированного прямым магнитным потоком f _2f = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока а s _r = 1,96;
частота тока, индуцированного обратным магнитным потоком f _2r = 98 Гц

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I _2f с магнитным полем F _f

где М _f – магнитный момент, создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
с _M постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I _2r , взаимодействуя с магнитным полем Ф _r , создает тормозной момент M _r , направленный против вращения ротора, то есть противоположный моменту M _f :

где М _r – магнитный момент, создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий крутящий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

Примечание: В связи с тем, что во вращающемся роторе прямое и обратное магнитное поле индуцируют ток разной частоты, крутящие моменты действующие на ротор в разных направлениях, не будут одинаковыми. Следовательно, ротор будет продолжать вращаться в флуктуирующем магнитном поле в том направлении, в котором он имел первоначальное вращение.

Тормозное действие обратного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при малых значениях скольжения s = s _f , момент создается в основном за счет момента M _ф . Тормозное действие крутящего момента реверсивного поля М _р незначительно. Это связано с тем, что частота f _2r значительно выше частоты f _2f , поэтому индуктивное сопротивление обмотки ротора а х _2r = x ₂ s _r к току I _2r намного больше его активного сопротивления. Поэтому ток I _2r, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Ф _r , значительно ослабляя его.

где r ₂ – сопротивление стержней ротора, Ом,
x _2r – реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности мал, то станет понятно, почему М _р под нагрузкой двигателя не оказывает существенного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

При одной фазе ротор не может быть запущен.

Ротор, имеющий начальное вращение, будет продолжать вращаться в поле, создаваемом однофазным статором

Действие флуктуирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n ₂ = 0) скольжение s _f = s _r = 1 и M _f = M _r , поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя M _f = 0. Для создания пускового крутящего момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, равенство моментов М _f и М _r нарушается и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение M = M _f – M _r ≠ 0.

Пуск однофазного асинхронного двигателя.

Как создать начальную ротацию?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки В, смещенной в пространстве относительно основной (рабочей) обмотки А на угол 90 электрических градусов. Для того чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле, токи I _А и I _В в обмотках должны быть противофазны друг относительно друга. Для получения фазового сдвига между токами I _А и I _Б вспомогательная (пусковая) обмотка В подключается к фазосдвигающему элементу, представляющему собой сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) [1].

После разгона ротора двигателя до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковая обмотка В отключается. Вспомогательная обмотка отключается либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле выдержки времени, токового или дифференциального реле, либо вручную с помощью кнопки.

Таким образом, однофазный асинхронный двигатель при пуске работает как двухфазный, а после пуска – как однофазный.

Подключение однофазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением

Пусковое сопротивление асинхронного двигателя представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным сопротивлением.

Омический фазовый сдвиг, бифилярная пусковая обмотка

Различное сопротивление и индуктивность обмоток

Для пуска однофазного асинхронного двигателя можно использовать пусковой резистор, который включается последовательно с пусковой обмоткой. В этом случае удается добиться сдвига фаз 30° между токами основной и вспомогательной обмоток, что вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также фазовый сдвиг можно создать, используя пусковую обмотку с меньшей индуктивностью и большим сопротивлением. Для этого пусковую обмотку делают с меньшим числом витков и с использованием более тонкого провода, чем в основной обмотке.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском представляет собой двухфазный двигатель, в котором цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Емкостный фазовращатель с пусковым конденсатором

Для достижения максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого необходимо, чтобы токи в основной и вспомогательной обмотках были смещены относительно друг друга на 90°. Использование резистора или дросселя в качестве фазосдвигающего элемента не позволяет получить требуемый фазовый сдвиг. Только включение конденсатора определенной емкости позволяет получить фазовый сдвиг на 90°.

Среди фазосдвигающих элементов только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели, в цепи которых постоянно включен конденсатор, используют для работы две фазы и называются конденсаторными. Принцип работы этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами представляет собой двигатель с расщепленной фазой, в котором вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. Каждый полюс статора разделен осевой канавкой на две неравные секции. Меньший участок полюса имеет короткозамкнутый виток. ротор однофазного двигателя с расщепленными полюсами закорочен в виде короткозамкнутого ротора.

При включении однофазной обмотки статора в электрическую сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит через незатененный Ф’, а другая Ф” по заштрихованному участку полюса. Поток Ф” индуцирует ЭДС Е _к в короткозамкнутом витке, в результате чего ток I _к отстает от Е _к в фазе из-за индуктивности катушки. Текущий я _k создает магнитный поток Ф _k , направленный противоположно Ф”, создающий результирующий поток в заштрихованном участке полюса Ф _s =Ф”+Ф _k . Таким образом, в двигателе потоки экранированных и незатененных участков полюса сдвинуты во времени на определенный угол.

Пространственные и временные углы сдвига между потоками Ф _с и Ф’ создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Ф _с ≠ Ф’.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя низкие. КПД значительно ниже, чем у асинхронных двигателей с конденсаторным пуском той же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутой катушке.

Статор такого однофазного двигателя выполнен с явно выраженными полюсами на несимметричном пластинчатом сердечнике. Ротор имеет короткозамкнутую обмотку.

Этот двигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком этого двигателя является низкий КПД.

Ссылки

М.М.Кацман. Электрические машины и электропривод автоматических устройств: Учебник для электротехнических техникумов. – Москва: 1987.
ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Понятия и определения.