Однофазные асинхронные электродвигатели 220 В и их особенности. Эл двигатель 220


устройство, популярные модели, принцип действия агрегатов

Однофазный электродвигатель — механизм, предназначенный для подключения к сети 220 В. Называется такой агрегат однофазным благодаря только одной рабочей обмотке, хотя, по сути, это двухфазный двигатель. Такие приспособления можно применять для привода различных механизмов, используемых в домашнем хозяйстве, или для мелких производственных работ.

Устройство электродвигателя

Для запуска пусковой обмотки двигателя в его составе предусмотрен центробежный переключатель. Эта деталь отличает принципиальную конструкцию таких электродвигателей от трехфазных агрегатов. Кроме этого, электрический механизм состоит из следующих частей:

  • корпуса;
  • статора;
  • обмотки;
  • ротора;
  • вала;
  • подшипникового узла;
  • вентилятора;
  • соединительной коробки.

Центробежный переключатель состоит из пружины и специальных грузиков, специально подобранных для создания момента отключения пусковой обмотки. Это устройство предохраняет электродвигатель от лишнего износа контактов и способствует более надежной работе всего механизма. А также конструкцию однофазного двигателя отличает от трехфазного наличие пускового конденсатора. Его устанавливают как непосредственно в двигателе, так во внешней пусковой установке.

Описание деталей агрегата

Обычно корпус электродвигателей изготавливается из сплава алюминия или чугуна. Чугунные корпуса отличаются большим весом, поэтому они иногда неудобны при монтаже. В корпусе обязательно присутствуют отверстия для вентиляции.

Эту деталь в производственной схеме можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально. Непосредственно к корпусу электродвигателя по периметру крепится статор, который представляет собой статичную обмотку.

Обязательно провода статора должны быть пропитаны изоляционным материалом. Обмотка статора выполняется из эмалированного медного провода и пропитывается лаком класса Н. Это способствует обеспечению высокой электрической и механической надежности работы обмоток и повышает общий срок службы двигателя.

Сердечник ротора представляет собой напрессованную на вал конструкцию из ламината высокоуглеродистой стали с последующими термическими и химическими обработками.

Соединение элементов считается короткозамкнутым, что обеспечивает низкий момент инерции и высокий коэффициент полезного действия.

Непосредственно сам вал двигателя изготовлен из стали высшего качества, что придает ему механическую прочность и позволяет избежать деформирования в результате работы. Посадочные места под подшипники отливаются из следующего материала:

  • алюминий;
  • чугун.

Для поджатия подшипников используются специальные пружины. В качестве опор вала используются в основном шариковые подшипники закрытого типа, которые избавляют от необходимости их смазывания.

В некоторых конструкциях электродвигателей 220 вольт используют роликовые подшипники, которые позволяют в 2 раза снизить радиальную нагрузку. Вентилятор для охлаждения вращающихся деталей двигателя изготавливают из пластмассы или легкого металла.

Его работу защищает металлический корпус с вентиляционными отверстиями. В настоящее время электродвигатели выпускаются с симметричной радиальной или с комбинированной системой охлаждения.

Для циркуляции охлаждающего воздуха внутри агрегата применяются диффузоры, установленные на двух подшипниковых щитах. Обычно на верхней части корпуса двигателя располагается клеммная коробка, изготовленная из алюминиевого сплава.

Расположение клеммника можно менять в зависимости от места установки электродвигателя. Общее крепление двигателя осуществляется с помощью лап или торцового флянца.

Модели механизмов

В настоящее время существует множество электродвигателей. Их можно применять как в производственных масштабах, так и для частного использования. Среди них существуют следующие модели:

  1. СМП-2ТС — эта марка широко применяется в стиральных машинах. Подключается такая конструкция через балластные конденсаторы.
  2. Lek 1,5 кВт-750 — двигатель, обладающий горизонтальной площадкой, максимальное число оборотов составляет 750 в минуту. Широко используется в домашнем хозяйстве для подключения различных приборов.
  3. АИРЕ 56 В2 — популярная марка однофазных двигателей. Используются в основном для установки наждачных камней при проведении шлифовальных работ.
  4. ААСО-53 — модели этой марки выпускаются в Италии и очень популярны во многих странах. Широко применяются в системах обогрева как привод основного генератора.

А также стоит отметить следующие модели: ААСО-63, АИР-71А2, CSCR и др.

Принцип работы аппарата

При запуске электродвигателя электрический ток образует пульсирующее магнитное поле на статоре агрегата. Практически образуются два поля, которые вращаются в разные стороны, но имеют равные амплитуды и частоты.

При неподвижном роторе вокруг него образуются два разнонаправленных момента. В такой ситуации при отсутствии пусковых механизмов двигатель может оставаться в статичном положении. Но с помощью конденсатора, который придает краткосрочный импульс одному из моментов, двигатель начинает вращаться.

Это действие осуществляется краткосрочным нажатием на пусковую кнопку, пока ротор не начнет вращаться. Фаза запуска рассчитана на время работы, не превышающее 3 секунды. В противном случае начинается перегрев электрического оборудования.

Поэтому запрещено на момент запуска двигателя дольше обычного удерживать кнопку конденсатора. Во избежание в этот момент выхода из строя двигателя предусмотрено применение центробежного выключателя и теплового реле.

К преимуществам использования этих механизмов можно отнести низкую стоимость, простоту конструкции, длительный срок действия, работу от сети 220 В. Такие агрегаты с успехом можно использовать для домашних нужд.

Недостатками таких электродвигателей являются: сложность запуска, низкий коэффициент полезного действия, трудности с регулировкой вращения ротора.

220v.guru

разновидности, принцип работы, выбор устройства

Современные однофазные электродвигатели 220 В применяются в качестве привода для различного оборудования. Модели имеют практически идентичные технические характеристики, так как работают от одинакового однофазного тока с частотой 50 герц. Различаются по количеству оборотов за минуту, габаритам, креплению и другим нюансам. Таким образом, при выборе нужно акцентировать внимание на паспорте электродвигателя.

Сфера применения

Модели таких приводов чаще всего применяются в домашних и промышленных условиях. Мощность отдельных электродвигателей варьируется в пределах от 4 Вт до 10 кВт, в зависимости от сферы использования может быть маленькая. Основные типы устройств, где можно использовать электрический привод этого типа:

  1. Вентиляторы, применяемые в промышленных целях.
  2. Разнообразные обрабатывающие станки.
  3. Бытовая техника.
  4. Насосное оборудование.

Однофазные электродвигатели 220 В получили широчайшее использование и сегодня решают многие бытовые вопросы. Среди двигателей, работающих на основе электрического тока, можно выделить две основные категории: однофазные и трехфазные.

Устройство оборудования

Несмотря на то что однофазный асинхронный электродвигатель имеет две фазы, работает из них только одна. Это обусловлено техническим устройством и другими важными аспектами. В настоящее время производители уделяют большое внимание повышению мощности всех установок и снижению размеров. Все это происходит за счет внутренних деталей. Основные элементы электродвигателей:

  • статор;
  • ротор;
  • корпус;
  • крепежные детали;
  • проводка;
  • некоторые модели также оснащаются электронными датчиками и системами контроля.

Главным преимуществом однофазных моделей остается их простота конструкции. Все детали легки в изготовлении в производственных условиях, быстро собираются. Главными недостатками остается довольно низкий коэффициент полезного действия.

Недостатки однофазного тока

Теория и практика показывают, что однофазный ток не может самостоятельно заставить двигаться однофазный электродвигатель. Это связано с тем, что ток такого формата не создает магнитного поля, поэтому ротор не будет двигаться. Для этого в двигателях создаются две обмотки, расположенные под определённым углом друг к другу. Все однофазные двигатели 220 В используемые в бытовой технике, идентичны. На самом деле недостатки минимальны, так как использование таких моделей оборудования в значительной степени упрощает жизнь человеку.

Использование переменного тока позволяет подключать любые типы однофазных двигателей к простым розеткам. Можно снимать их с компрессора и ставить на газонокосилки или стиральные машины.

Принцип действия устройства

Электрические основы и физические аспекты очень важно знать, так как это позволит правильно запускать и ремонтировать оборудование. Несмотря на свой малый размер, электродвигатель очень опасен для человека при неправильной эксплуатации. Очень важно знать мощность оборудования для осуществления передачи крутящего момента, так как ее может быть недостаточно или в избытке. Принцип работы заключается в следующем:

  1. На статор подается ток, который создает магнитное поле.
  2. У магнитного поля есть своя частота, амплитуда и момент.
  3. Если у ротора отсутствует пусковой механизм, который будет его запускать, то двигаться он не будет даже при подаче тока.
  4. После включения пускового механизма ротор начинает двигаться и передает крутящий момент на вал.

Так как рассматриваются однофазные двигатели, то здесь есть дополнительные пусковые кнопки. Они включаются для запуска ротора, рекомендуется удерживать пусковую кнопку не более 3 секунд, чтобы не происходило перегрева. Сам мотор оснащен двумя обмотками: основной и дополнительной. Основная используется для создания двухфазного тока в момент включения кнопки. Впоследствии двигатель продолжает работать как однофазный.

Для надежности и защиты оборудования устанавливаются специальные тепловые реле. В случае превышения температуры выше допустимых норм все отключается от сети.

Это довольно важный элемент, который создает безопасные условия эксплуатации. Пожароопасные ситуации ликвидируются.

Правила запуска

В этом аспекте проблем возникать не будет. Эти устройства устанавливаются практически на все типы бытовых устройств, поэтому достаточно стандартной бытовой розетки. В независимости от того, какая разновидность электродвигателя используется, ток нужен всегда переменный. Если используется малооборотный электромотор, то могут применяться другие типы источников энергии. Существует два основных типа пусковых систем:

  1. Запуск осуществляется за счет дополнительной обмотки. После достижения ротором требуемых оборотов она просто отключается и работает только основная обмотка.
  2. Используется во втором случае конденсатор, который подключается к дополнительной обмотке. Работает такая система постоянно.

Все типы рассмотренных однофазных электродвигателей 220 В взаимозаменяемы. То есть один и тот же тип мотора устанавливается на холодильник, стиральную машину, газонокосилку и так далее. В настоящее время при ремонте и техническом обслуживание нужно соблюдать основные правила безопасности. При любом нарушении изоляции следует проводить замену изоленты при выключенном устройстве.

Проверка работоспособности

Поломки случаются с любым механизмом, и электрический мотор не является исключением. Определить поломки можно чаще всего внешним осмотром. Для проведения диагностики и более основательного изучения дефектов потребуется специальное оборудование и контрольно-измерительные приборы. Конечно же, диагностировать поломку можно подав пусковой ток, если мотор не работает, то пора его менять. Основные типы внешних признаков, указывающих на то что нужен ремонт:

  1. Появился запах гари.
  2. На корпусе потемнела краска из-за перегрева.
  3. Имеются повреждения корпуса.

В некоторых ситуациях исправить поломку можно своими усилиями. Нужно подключить оборудование к постоянному току, переменный в этой ситуации не подойдет. Далее, дать поработать двигателю около 10−15 минут. Если за это время он нагрелся, то причина может быть в следующем:

  • дефекты у подшипников: поломки, вытекла смазка и другие факторы.
  • высокая емкость конденсатора.

Во второй ситуации можно отключить конденсатор или понизить его ёмкость, что приведет к понижению температуры. В настоящее время рекомендуется за помощью обращаться в специализированные мастерские, так как самостоятельный ремонт не всегда бывает эффективным. Чтобы сделать однофазный двигатель 220 В низкооборотистым, также потребуется настройка на специальных стендах.

Обзор моделей

Среди отечественных поставщиков и производителей двухфазных электродвигателей 220v можно выделить серию АИР. Они отлично подходят для промышленных и бытовых нужд. Конструктивными особенностями можно назвать наличие фланцев и специальных лап крепления на корпусе. Они могут быть в комплекте по отдельности либо вместе. Цена не будет сильно отличаться от этого. На все варианты низкооборотных или высокобортных моделей действует гарантия около 12 месяцев, в зависимости от бренда. Разновидности корпусов:

  1. Алюминиевый — при высоте вращения шкива до 90 миллиметров.
  2. Чугунный — при высоте вращения шкива от 90 миллиметров.

Зная, для чего предназначен однофазный двигатель 220 В, можно сразу же выбрать подходящий вариант. Отдельного внимания заслуживает компания ААСО, которая базируется на территории Италии.

Предприятие реализует низкооборотные и другие типы электрических моторов нового поколения. При покупке нужно изначально проконсультироваться с ответственными менеджерами интернет-магазинов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Однофазные электродвигатели 220в: особенности подключения

В наше время трудно найти человека, который бы не знал что такое однофазный электродвигатель. Однофазные электродвигатели 220 в выпускаются серийно уже довольно много лет. Они востребованы в сельском хозяйстве, быту человека, на производстве, в частных и государственных мастерских. Однофазные двигатели 220 В пользуются высокой популярностью.

Общие понятия

Асинхронный двигатель 220 вольт, однофазный, требует питания переменным электрическим током, сеть для подключения такого агрегата должна быть однофазной. Однофазные двигатели 220 в работают при напряжении в сети 220 вольт, частоте 50 герц. Эти электрические величины поддерживаются во всех бытовых электрических сетях, в домах, квартирах, дачах, коттеджах, по всей территории России, а в США напряжение в бытовой электрической сети составляет 110 вольт. На производстве же в нашей стране сетевое напряжение имеется однофазное, трёхфазное, и другие виды электрических сетей.

Применение однофазных моторов

Такой тип моторов применяют для работы устройств с малой мощностью.

  1. Бытовая техника.
  2. Вентиляторы небольшого размера.
  3. Электронасосы.
  4. Станки, предназначенные для обработки сырья.

Заводы производят электродвигатели однофазные 220 В малой мощности различных моделей, с разным числом оборотов и мощностью. Стоит отметить, что однофазные моторы уступают трёхфазным в нескольких параметрах.

  1. Эти моторы имеют меньшие значения КПД.
  2. Пускового момента.
  3. Мощности.
  4. Способность выдерживать перегрузку у трёхфазных электромоторов выше, чем у однофазных.

Эти параметры меньше при условии, когда трёхфазные моторы имеют такой же размер.

Устройство электродвигателя

Однофазные двигатели 220 В имеют две фазы, но основная работа выполняется одной, и такие моторы стали называть однофазными. В состав мотора входят следующие детали.

  1. Статор, или неподвижная часть мотора.
  2. Ротор, или подвижная (вращающаяся) часть мотора.

Однофазный электромотор можно охарактеризовать как асинхронный электрический мотор, в котором имеется рабочая обмотка на его неподвижной части, она подключается к сети переменного однофазного тока.

Пусковая катушка

Для того чтобы однофазный мотор мог самостоятельно запускаться и начинать вращение, на них устанавливается ещё одна катушка. Она разработана для запуска двигателя. Пусковая катушка устанавливается по отношению к рабочей со смещением на 90 градусов. Для того чтобы получить сдвиг токов, следует установить в цепь звено, которое будет сдвигать фазы. В качестве фазосдвигающего звена могут выступать несколько средств.

  1. Активный резистор.
  2. Конденсатор.
  3. Катушка индуктивности.

Ротор и статор мотора металлические. Для того чтобы изготовить ротор или статор, нужна специальная электротехническая сталь марки 2212.

Двух и трёхфазные моторы

Существует возможность 2 или 3-фазный мотор подключить к однофазному источнику питания. Иногда по ошибке такие моторы называют однофазными. Это заблуждение, правильно будет называть это «двух (или трёх) фазный электромотор, подключённый в однофазную сеть питания переменного тока». Просто подключить двух или трёхфазный мотор в однофазную сеть не получится. Нужна схема согласования.

Таких схем есть несколько, согласование можно реализовать при помощи конденсаторов. После подключения к мотору конденсаторов согласно схеме, мотор будет работать, причём все фазы мотора будут работать, они всё время будут находиться под напряжением и выполнять работу по вращению ротора.

Принцип действия

Переменный электроток создаёт магнитное поле в статоре, которое имеет два поля, они одинаковы по амплитуде, частоте, но разнонаправленны. Эти поля воздействуют на неподвижный ротор, и, вследствие того, что поля разнонаправленны, ротор начинает вращение. При отсутствии в моторе пускового механизма, то ротор будет стоять на месте. Ротор, начав вращение в одну сторону, будет вращаться далее в этом же направлении.

Запуск мотора

Посредством магнитного поля производится запуск мотора, магнитное поле, воздействуя на ротор, принуждает его вращаться. Создают магнитное поле главная и дополнительная катушки, пусковая имеет меньший размер, подключается она к дополнительной через конденсатор, катушку индуктивности или активный резистор.

Если мотор низкой мощности, пусковая фаза замкнута. Чтобы запустить такой двигатель, подключать электричество к пусковой катушке можно лишь временно, не более чем на три секунды. Для этого существует пусковая кнопка. Кнопка вставлена в пусковое устройство.

Когда происходит нажатие пусковой кнопки, происходит подача электроэнергии на рабочую и на пусковую катушку одновременно, двигатель в эти первые секунды запуска работает как двухфазный, но через три секунды ротор уже набрал обороты, мотор запустился, и кнопка отпускается. Прекращается подача электроэнергии на пусковую катушку, но подача электричества на рабочую обмотку не прекращается, так устроено пусковое устройство, затем устройство работает уже как однофазное.

Важно помнить, что не следует долго держать пусковую кнопку, так как пусковая катушка может перегреться и выйти со строя, она рассчитана на работу несколько секунд. Для обеспечения безопасности в корпусе однофазного силового агрегата может быть встроено тепловое реле, центробежный выключатель. Центробежный выключатель устроен таким образом, что когда ротор набрал обороты, центробежный выключатель выключается сам, без вмешательства человека. Пусковой ток однофазного двигателя выше рабочего, после запуска ток снижается до уровня рабочего. Схему подключения однофазного двигателя смотрите здесь.

Тепловое реле

Тепловое реле действует следующим образом: при нагревании обмоток до установленного на реле предела, реле производит прекращение подачи электроэнергии на обе фазы, таким образом, исключается выход из строя при перегрузке или другой причине, это не даст возникнуть пожару.

Достоинства

К положительным качествам такого мотора можно отнести простоту его устройства, ротор в этой конструкции короткозамкнутый, обмотка статора не представляет собой большой сложности.

Недостатки

Кроме достоинств, в этом моторе имеются и некоторые недостатки.

  1. Невысокий пусковой момент мотора.
  2. Низкий КПД электродвигателя.
  3. Электродвигатель не способен генерировать магнитное поле, которое выполняет вращение.

По этой причине такой двигатель сам не может начать вращение. Дело в том что для того, чтобы мотор начал вращение, он должен иметь не менее двух обмоток, а следовательно, и двух фаз, но мотор имеет одну фазу изначально, таково его устройство. Кроме наличия двух фаз, требуется чтобы одна обмотка была смещена по отношению к другой на определённый угол.

Подключение двигателя

Подключать двигатель нужно в однофазную сеть переменного напряжения 220 вольт, частотой 50 герц. Эти номиналы электроэнергии имеются во всех жилых помещениях нашей страны, и вследствие этого однофазные моторы имеют огромную популярность. Они установлены во всей бытовой технике, такой как.

  1. Холодильник.
  2. Пылесос.
  3. Соковыжималка.
  4. Триммер.
  5. Кусторез электрический.
  6. Швейная машинка.
  7. Электродрель.
  8. Миксер кухонный.
  9. Вентилятор.
  10. Насос водяной.

Разновидности подключения

  1. Подключение с пусковой катушкой.
  2. Подключение с рабочим конденсатором.

Электродвигатели однофазные 220 В малой мощности с пусковой катушкой имеют включённый в цепь конденсатор во время старта. После разгона ротора катушка отключается. Если мотор сделан с рабочим конденсатором, цепь пуска не размыкается, идёт постоянная работа пусковой обмотки через конденсатор.

Существует возможность использовать один электромотор для разных целей. Один и тот же мотор можно снять с одной техники и установить на другую. Включать однофазный двигатель можно тремя схемами.

  1. Происходит временное включение электричества на пусковую обмотку через конденсатор.
  2. Происходит кратковременная подача напряжения на пусковое устройство через резистор, без конденсатора.
  3. Электричество подаётся через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

При использовании в цепи пуска резистора, обмотка будет иметь активное сопротивление выше. Произойдёт сдвиг фаз, достаточный для начала вращения. Можно использовать пусковую обмотку, в которой большее сопротивление и меньшая индуктивность. Чтобы обмотка соответствовала своим параметрам, она должна иметь меньше витков, тоньше провод.

Конденсаторный пуск представляет собой подключение конденсатора к пусковой обмотке и временную подачу электроэнергии. Чтобы достичь максимального значения момента пуска, нужно круговое магнитное поле, оно должно выполнить вращение. Для этого нужно расположение обмоток под углом 90 градусов. Такого сдвига резистором добиться невозможно. Если ёмкость конденсатора рассчитать правильно, то удастся сдвинуть обмотки под угол 90 градусов.

Вычисление принадлежности проводов

Чтобы вычислить провода, подключающие пусковую обмотку и рабочую, нужно иметь прибор, измеряющий омы или тестер. Нужно замерять сопротивления обмоток. Сопротивление рабочей обмотки должно быть меньше, чем пусковой. Например, если замеры показали у одной обмотки 12 Ом, а у другой 30 Ом, то первая из них рабочая, а вторая пусковая. Рабочая обмотка будет иметь большее сечение чем пусковая.

Подборка ёмкости конденсатора

Чтобы подобрать ёмкость конденсатора, нужно знать, какой ток потребляет электромотор. Если он потребляет ток 1,4 ампера, то нужен конденсатор, ёмкость которого составляет 6 микрофарад.

Проверка работоспособности

Начать проверку следует с визуального осмотра.

  1. Если у агрегата была отломана опора, то вследствие этого он тоже мог работать плохо.
  2. В случае если потемнел корпус посередине, это говорит о том что он чрезмерно перегревался.
  3. Возможно, что в разрез корпуса попали разные посторонние вещи, это будет замедлять его и способствовать перегреву.
  4. Если подшипники загрязнены, будет происходить перегревание.
  5. Износ подшипников будет причиной перегревания.
  6. Если к пусковой обмотке 220v подключён конденсатор завышенной ёмкости, то он будет перегреваться. При подозрении на конденсатор нужно отключить его от пусковой обмотки, включить двигатель в сеть, вручную прокрутить вал, произойдёт запуск и начнётся вращение. Нужно дать мотору поработать около пятнадцати минут, затем проверить, не нагрелся ли он. Если мотор не нагрелся, то причина была в повышенной ёмкости конденсатора. Нужно установить конденсатор меньшей ёмкости.

Электродвигатели однофазные 220 в малой мощности выпускаются совершенно разных моделей и для разных целей, и, прежде чем купить изделие, нужно чётко понимать, какова нужна мощность, тип крепления, количество оборотов в минуту, и прочие характеристики.

obrabotkametalla.info

Однофазные асинхронные двигатели 220В — устройство и виды, схемы подключения

Однофазная электросеть предъявляет определенные условия к конструкции электродвигателя. В ней необходимо совместить один из способов получения крутящего момента с техническими возможностями однофазной электрической сети 220 В.

Трехфазная или двухфазная электросеть в принципе обеспечивает перемещение максимума магнитного поля. Но в однофазной сети этого нет. Тем не менее, однофазные движки работают. Далее более детально расскажем о том, почему это происходит.

Что общего в совершенно разных движках

Одной из технических задач, решаемых любым двигателем, является скорость вращения вала при заданном крутящем моменте. На частоте 50 Гц, основываясь на перемещении максимума магнитного поля при одной паре полюсов ротор, соответственно и вал, могут совершить лишь 3000 об/мин или менее. В таких случаях используются синхронные и асинхронные движки. У синхронных скорость определяется количеством пар полюсов, так же как и у асинхронных моделей. При необходимости получить более высокие скорости вращения с этими двигателями применяются специальные редукторы.

В коллекторных моделях в отношении скорости вращения существенно больше свободы. Скорость вращения, как и крутящий момент в них зависят от напряженности магнитных полей статора и ротора. Эти поля можно получить как прямым присоединением движка к однофазной сети 220 В, причем в двух вариантах, так и с использованием выпрямителя. Таким образом, один и то же коллекторный двигатель, присоединенный к сети 220 В, обеспечит четыре скорости вращения соответственно схемам соединения его обмоток и виду напряжения питания на его клеммах.

Хотя однофазные движки 220 В принципиально разные, их назначение одинаковое. Они применяются главным образом:

  • в бытовых электроприборах;
  • промышленных вентиляторах и кондиционерах небольшой мощности;
  • маломощных насосах;
  • определенной группе станков и т.п.

Это оборудование не требует электрической мощности более десяти киловатт. Помимо общего питающего напряжения, как и все движки с выходным валом, они состоят из статора и ротора. Но в коллекторном двигателе присутствует коллектор, а в некоторых моделях синхронных машин – кольца. А это значит, что в них нет изолированной электрической цепи, как в асинхронном двигателе. А контакт щетки с ламелями или кольцами сопровождается искрением.

По этой причине область применения коллекторных и синхронных движков ограничена условиями окружающей среды. Но для моделей с ротором, выполненным из специальных магнитных материалов, нет ограничений. А их работа отличается от асинхронных движков только более высоким значением скорости вращения синхронно с электромагнитным полем. Поэтому далее рассмотрим лишь однофазные асинхронные двигатели 220 В (ОАД).

Разновидности ОАД

Любой ОАД содержит рабочую обмотку. Она также именуется как основная. Примерно две трети поверхности статора, охватывающей ротор, приходится на основную обмотку. Остальная часть статора – это дополнительная (пусковая, вспомогательная) обмотка. Форма ротора может быть различной и обуславливается специализацией движка. Наиболее распространены модели, в которых ротор имеет вид цилиндрической болванки. В ОАД мощностью побольше – это биметаллическая конструкция.

Так называемая «беличья клетка» из материалов на основе меди, которые обеспечивают минимум потерь. В болванку эту конструкцию превращает заполнение свободного пространства алюминиевым сплавом. Но и сама клетка может изготавливаться из материала на основе алюминия. Другой разновидностью ротора ОАД может быть форма в виде стакана.

Короткозамкнутый ротор Полый ротор ОАД

Этот ротор также именуется полым. Он менее инертный, а также менее прочный. По этой причине движки с этим ротором используются для специальных задач и распространены не так широко, как те, у которых ротор-болванка.  Пусковая обмотка создает магнитный поток, направленный под углом к магнитному потоку основной обмотки. Токи в обмотках должны характеризоваться определенным фазовым сдвигом. Его получают последовательным соединением с пусковой обмоткой одного из перечисленных элементов:

  • резистора,
  • дросселя,
  • конденсатора.

Элемент вместе с пусковой обмоткой эмулирует двухфазную электросеть, которая обеспечивает пространственное перемещение максимума магнитного потока между обмотками. Однако это техническое решение необходимо лишь для того, чтобы ротор начал вращаться в нужном направлении. По мере увеличения скорости вращения задействованная пусковая обмотка все больше уменьшает крутящий момент на вале движка. По этой причине она тем или иным способом отсоединяется вскоре после разгона ротора до заданной скорости.

Резистор и дроссель могут быть встроены в двигатель, поскольку необходимые сопротивление или индуктивность легко достигаются отличием характеристик провода обмоток или конструкцией пусковой обмотки. Например, существуют такие разновидности ОАД, в которых в явно выраженных полюсах содержится короткозамкнутый виток. Это так называемые экранированные полюсы. Другой способ – несимметричные полюсы. Они определили наименование этих разновидностей ОАД. Эффективность движков невысока, но они получаются компактными. Широко применяются в бытовых вентиляторах.

Сдвиги фаз

Из трех элементов, используемых для получения фазового сдвига, самым лучшим является конденсатор. Резистор или дроссель могут обеспечить угол меньше 90 градусов. А конденсатор создает фазовый сдвиг именно в 90 градусов. При этом могут быть три схемы, которые отличаются пусковыми и рабочими характеристиками. При пуске движка необходим конденсатор с емкостью побольше. А в рабочем режиме оптимальный вариант – конденсатор небольшой емкости.

Емкость рабочего конденсатора в микрофарадах определяется примерно как 4/5 мощности движка в киловаттах. Емкость пускового конденсатора в микрофарадах определяется примерно как 2 мощности движка в киловаттах. Чтобы сэкономить на конденсаторах, которые должны быть рассчитаны как минимум на напряжение 330 В, путем переключения их получается как пусковая, так и рабочая емкость. Конденсаторные схемы показаны далее на изображениях:   

Схема
  • Чтобы изменить направление вращения ротора в любом из вариантов с пусковым элементом, надо поменять местами концы пусковой обмотки.

Коллекторные движки (КД)

Эти двигатели в принципе только однофазные. Хотя их можно включать и в трехфазную сеть, но только через выпрямительные диоды. КД можно разделить на две группы по способу получения магнитного поля статора:

  • от постоянного магнита; 
  • от электромагнита.
Электромагнитный вариант КД

Прямое присоединение к сети 220 В допустимо лишь для электромагнитных моделей КД. В них ротор является якорем и может соединяться с сетью либо напрямую (параллельное соединение), либо через обмотку статора (последовательное соединение). Изменение полярности происходит в обеих обмотках. Это определяет сохранение направления вращения ротора. А если магнит постоянный, значит, в якоре направление магнитного потока меняется, а в статоре нет. Поэтому ротор такого движка будет колебаться, но не вращаться.

  • Если якорь и статор напрямую присоединены к сети 220 В, КД оказывается под угрозой разноса. Этот эффект появляется при пропадании контакта с сетью в обмотке статора.
Последовательное соединение обмоток в КД

Хотя параллельное соединение более эффективно, поскольку при этом величина тока больше, для надежности предпочтительнее последовательное соединение. Направление вращения при этом зависит от того, какими концами соединены между собой, а соответственно и с сетью, обмотки движка. Если при этом движок недостаточно эффективен, его надо присоединить к сети через выпрямительный мост. Если на его выходе будет применен конденсатор, это еще больше увеличит эффективность КД.

КД используются там, где необходима наиболее простая конструкция электрооборудования. Эти движки создают много шума, коллектор и щетки изнашиваются, загрязняют изделие графитовой пылью, уменьшая надежность и долговечность электрооборудования. Электробезопасность при этом также ухудшается. По мере развития высоковольтных транзисторов появляется все больше электрооборудования с асинхронными управляемыми приводами. Но определенная ниша электрооборудования для КД, безусловно, останется.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Однофазный электродвигатель 220в | | Ремонт и строительство дома

Однофазный электродвигатель 220В представляет собой изделие, имеющее мощность в разрезе 0,18-3,0 кВт. Такой механизм оснащен одной фазой, которая и питает устройство от электросети. Применение однофазного устройства приходится как для бытового, так и для промышленного назначения. Обычно этот механизм монтируется в различные электроприборы.

Разновидности электродвигателей

Существует огромное разнообразие электродвигателей. Среди них принято различать следующие их виды:

  • Устройства общепромышленного назначения. Их используют в промышленном производстве и в крупногабаритных помещениях. Они защищены от возможного окисления и попадания взрывоопасных примесей.
  • Электромеханизмы с постоянным и переменным током. Устройства постоянного тока питаются аккумуляторной батареей или другим источником энергии с постоянным током. Электродвигателям переменного тока для питания необходим только источник с переменным током.
  • Устройства с синхронным и асинхронным ротором. Синхронный двигатель вращается по частоте магнитного поля, а асинхронный наоборот.
  • Электродвигатели с однофазной, двухфазной и трехфазной сетью. Однофазное устройство питается от сети с одной фазой, двухфазное от сети с двумя фазами, а трехфазное от сети с тремя фазами.
  • Устройства с короткозамкнутыми или фазными роторами. При отсутствии больших пусковых моментов используются короткозамкнутые роторы. В тех случаях, когда механизм испытывает повышенные силовые нагрузки показано применение фазных роторов.
  • Различие двигателей определяется некоторыми параметрами:

    • монтажным исполнением;
    • климатическим исполнением;
    • модификацией;
    • количеством скоростей.

    Устройства с одной фазой используются как в бытовых, так и в промышленных целях. Их помещают в различные механизмы. Они работают от сети с переменным током напряжением 220 В. В составе механизма с одной фазой находится встроенный конденсатор небольших размеров.

    Для того чтобы увеличить пусковой ток, электродвигатель комплектуется регулирующим устройством, состоящим из двух конденсирующих емкостей: пусковой и рабочей. Кроме этих деталей, регулирующее устройство оснащено реле для пуска и реле для токовой защиты. В результате работы оборудования происходит запуск регулирующим блоком пусковой емкости в режиме пуска двигателя или при наличии перезапуска.

    Электродвигатель такого типа используется для приведения в действие таких механизмов, как: столярные станки, электронасосы, компрессорные устройства, промышленные вентиляционные агрегаты, транспортеры, подъемники, кормодробилки, бетономешалки и других устройств.

    В устройстве статора монтируется двойная обмотка. Это необходимо для правильной работы конденсирующей емкости. Чтобы емкость-конденсатор не поддавалась влиянию атмосферы, ее помещают в места, защищенные от температурных перепадов. Кроме того, эксплуатируя электродвигатель, нужно следить за величиной конденсирующей емкости.

    Технические данные однофазных электродвигателей

    Электрические приводы с одной фазой выпускаются в следующем исполнении:

    • лапами « IM1001»;
    • фланцем «IM3001»;
    • комбинированием « IM2001».

    Устройства могут быть оснащены климатическим исполнением: «У2», «У3», «УХЛ4». Электродвигатели с одной фазой 220В выпускаются с малой мощностью. Дополнительное описание однофазных двигателей представлено в таблице ниже на примере марки электродвигателя «AIRE».

    Электродвигатель «AIRE»

    Марка эл.двига теля

    Кол-во оборотов (об/мин)

    Конструктивная масса (кг)

    Сила мощности (кВт)Сила тока (А)

    КПД (%)

    Коэффи циент мощности

    «AIRE 56А2»30003,70,123,2620,92

    «AIRE 56В2»30004,00,182,8650,95

    «AIRE 56С2»30004,30,253,0620,95

    «AIRE 63В2»30006,30,374,0680,84

    «AIRE 71А2»30008,90,554,3750,9

    «AIRE 71В2»30009,60,754,0710,84

    «AIRE 71С2»300010,51,103,8700,85

    «AIRE 80В2»300015,11,504,0760,95

    «AIRE 80С2 S1-S6-40%»300015,91,8-2,24,0760,9

    Однофазные электрические двигатели марки «АИРЕ» 220В комплектуются для привода в действие различной бытовой техники. Работают они от сети напряжением 220 В. Конструкция устройства уже имеет в своей комплектации конденсаторы. Подключается однофазный механизм согласно монтажной схемы и сразу же может быть приведен в действие. Обозначение «AIRE» определяется как двигатель с одной фазой, имеющий две обмотки и емкость-конденсатор.

    Работа двигателя 220 В обусловлена следующими условиями:

    • питанием 220V и частотой 50 Hz;
    • в рабочем режиме «S1»;
    • защитой «IP 54»;
    • охлаждением «IC 041»;
    • классом термостойкости изоляции «В или F» по ГОСТу 8865-93;
    • климатическими факторами согласно ГОСТу 15150-69 или ГОСТу 15543.1-89.
    • плотностью запыленности воздуха в разрезе до 2 мг на 1 м3;
    • механическим исполнением «М1» согласно ГОСТу 17516.1-90;
    • нагрузками вибрации на электродвигатели 1-й степени жесткости согласно ГОСТу 17516.1-90.

    Однофазные электроприводы пользуются огромным спросом среди широкого круга потребителей. Ведь они прекрасно работают от сети 220В. Устройство представлено в компактном исполнении, благодаря чему оно удобно эксплуатируется и способно экономить потребляемую электроэнергию. Нагрузка на электросчетчик почти всегда минимальная. Удивляет однофазный электродвигатель и своим простым принципом работы. Для его подключения совсем не нужно обладать квалификационными навыками и иметь особенные инструменты. Ремонт таких устройств достаточно примитивен. Но чтобы свести к минимуму поломки прибора, лучше подбирать устройства проверенных торговых марок.

    Источник

    stroymaster-base.ru

    220В или 380В? - подключение электродвигателя к сети

    Сложно представить гараж или собственный дом, в котором имеется мастерская без установленных в них электроприборов. Учитывая довольно высокую стоимость, которых владельцы мастерской стараются изготовить их самостоятельно.

    Это могут быть заточные станки или более сложные механизмы, использующие электродвигатели. В каждом гараже всегда можно найти двигатель от неисправной бытовой техники.

    Электроснабжение гаражей осуществляется от сети напряжением 220 вольт. Двигатели от бытовой техники однофазные, а при изготовлении станка появляется необходимость в схеме подключения двигателя.

    Подключение однофазного коллекторного и асинхронного моторов к сети 220 вольт

    В бытовой технике используются коллекторные или асинхронные двигатели. Схема подключения однофазного двигателя при использовании таких электродвигателей будет разная. Для того чтобы выбрать правильную схему необходимо знать тип двигателя.

    Это сделать очень просто, если сохранился шильдик. При его отсутствии следует посмотреть, имеются ли щетки. При их наличии электродвигатель коллекторный, если они отсутствуют — двигатель асинхронный.

    Схема подсоединения коллекторного двигателя очень проста. Достаточно имеющиеся провода подключить к сети 220 вольт и мотор должен заработать.

    Основным недостатком таких моторов большой шум в процессе работы. К достоинствам можно отнести легкость регулировки оборотов. Существует более сложная схема для подключения однофазного асинхронного двигателя.

    Они бывают однофазные и трехфазные. Однофазные электродвигатели выпускают с пусковой обмоткой (бифилярные) и конденсаторные.

    В момент пуска таких моторов пусковая обмотка замыкается, а после достижения необходимых оборотов отключается специальными устройствами. На практике такие электродвигатели включаются специальными кнопками, у которых средние контакты при нажатии замыкаются, а после отпускания кнопки размыкаются. Это так называемые кнопки ПНВС они специально сконструированы для работы с такими электродвигателями.

    В конденсаторных имеется две обмотки, которые работают постоянно. Они смещены относительно друг друга на 90º , благодаря чему можно осуществить реверс.

    Схема подключения асинхронного двигателя на 220в ненамного сложнее включения коллекторного. Отличие состоит в том, что к вспомогательной обмотке подсоединяется конденсатор. Его номинал рассчитывается по сложной формуле.

     

    Но опираясь на эмпирические данные его, подбирают из расчета 70 Мкф на 1 Квт мощности, а рабочий конденсатор в 2–3 раза меньше, и соответственно имеет параметры 25–30 Мкф на 1 Квт.

    Для того чтобы осуществить подключение однофазного двигателя необходимо подключить конденсатор к вспомогательной обмотке, схема несложная и ее может собрать любой человек.

    Достаточно иметь необходимые комплектующие и не перепутать обмотки. Определить назначение обмоток можно с помощью тестера, измерив, сопротивление. Пусковая обмотка имеет в два раза большее сопротивление, чем рабочая.

    Схемы включения однофазного электродвигателя

    Для включения двигателя применяются три схемы подключения электродвигателей на напряжение 220 в. Для тяжелого пуска устройств, таких как бетономешалка, применяют схему с подсоединением пускового конденсатора с последующим его отключением. Существует более простая схема подключения однофазного двигателя с постоянным подключением конденсатора малой емкости к пусковой обмотке, она применяется наиболее часто.

     

     

    При этом параллельно рабочему конденсатору во время пуска подключается дополнительный конденсатор.

    Для того чтобы наиболее полно раскрыть возможности двигателя применяется схема с постоянно подсоединенным конденсатором к вспомогательной обмотке.

    Это самая распространенная схема подключения, с помощью которой подключают любой однофазный асинхронный двигатель при изготовлении заточного станка. При использовании таких схем подсоединения следует знать, что двигатель не сможет развивать полную мощность.

    Подключение трехфазных электродвигателей

    Часто возникает необходимость в подсоединении асинхронного двигателя,предназначенного для подключения к трехфазной сети в однофазную. Схема подключения трехфазного мотора не сильно отличается от подсоединения однофазного.

    Подключение к однофазной сети 220 вольт

    Основное отличие состоит в конструкции самого двигателя. В нем имеются равнозначные обмотки, которые соединяются звездой или треугольником. Все зависит от рабочего напряжения.

    Схема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети включает в себя магнитный пускатель, кнопку включения — выключения и конденсатор. Емкость конденсатора рассчитывается по формуле.

    Эта формула справедлива для соединения звездой. И позволяет подобрать рабочий конденсатор.

    Вторая формула позволяет рассчитать номинальную емкость для работы с электродвигателем при соединении обмоток треугольником.

    Номинал конденсатора можно рассчитать по упрощенной формуле:

    Часто при запуске по такой схеме используют пусковой конденсатор, который включают параллельно с рабочим. И выбирается из условий:

    Если необходимого номинала нет, то подбор конденсаторов возможен из имеющихся комплектующих при соединении их параллельно или последовательно.

    При параллельном соединении емкость суммируется, т. е. увеличивается. А при последовательном соединении уменьшается. И будет меньше меньшего номинала. При подборе конденсаторов необходимо учитывать рабочее напряжение, которое должно быть выше сетевого в 1,5 раза.

    При монтаже следует иметь в виду, что схема подключения 3х фазного двигателя предполагает включение конденсатора к третьей обмотке, что позволяет использовать моторы в однофазной сети 220 вольт.

    Для того чтобы использовать механизм на полную мощность, следует подключить его к трехфазной сети.

    Подключение к трехфазной сети

    Для подключения 3 х фазного двигателя на напряжение 380 вольт схема представляет собой соединение обмоток звездой. Соединение треугольником применяется при наличии трехфазной сети на 220 вольт.

    Схема подключения асинхронного двигателя к трехфазной сети имеет пускатель на три фазы, кнопку «пуск – стоп» и двигатель. Но в быту имеется однофазное подключение к гаражу или мастерской. Поэтому и возникает необходимость подключения 3х фазного двигателя через конденсаторы к сети 220 вольт, когда используется схема с применением фазосдвигающей цепочки.

    Для сдвига фазы применяют конденсатор, который подключают к одной из фаз, а две другие подключают к электрической сети. Это стандартная схема подключения асинхронного двигателя, применяемая для подключения к однофазной сети. При изготовлении всевозможных станков возникает необходимость в реверсивном включении механизмов.

    Реверсивная схема подключения при включении трехфазного двигателя к однофазной сети производится по следующей методике.

    Достаточно переключить сетевой провод с одного контакта конденсатора на другой. В результате вал начнет вращаться в обратную сторону.

    Сложнее осуществляется схема реверсивного подключения двигателя на 380 вольт, если имеется трехфазное соединение.

    Для этого применяется принципиальная схема подключения электродвигателя с применением двух магнитных пускателей. С помощью одного из них производится переключение фаз на обмотках.

    Второй имеет стандартное включение. При монтаже необходимо предусмотреть защиту от одновременного включения пускателей. В противном случае произойдет короткое замыкание.

    Техника безопасности

    При самостоятельном подключении электродвигателей следует соблюдать несложные правила. Не работать при подключенном напряжении.

    Строго соблюдать правила техники безопасности. Во время работы применять средства индивидуальной защиты.

    Нельзя допускать к работе с электричеством необученных людей и детей возрастом менее восемнадцать лет.

    Следует помнить, что электричество не имеет запаха и нельзя определить на глаз его наличие на контактах. Обязательно, для определения напряжения использовать только разрешенные средства измерения.

    electriktop.ru

    Однофазный электродвигатель 220в. Схема, подключение, преимущества

    Однофазный двигатель представляет собой электрическое устройство, которое питается от сети. Его особенностями являются наличие 1-фазной обмотки и способность функционировать без преобразователя частот. Наиболее распространённый и популярный пример – это мотор на 220 В. Его используют преимущественно для оснащения оборудования бытового назначения небольшой мощности.

    Особенности конструкции и схема однофазного электродвигателя 220в.

    Основные элементы двигателя однофазного типа – это ротор и статор. Первая комплектующая во время эксплуатации подвижна, вторая находится в состоянии покоя. Статор оснащён двумя типами обмотки: основная и вспомогательная. Иначе их называют рабочая и пусковая. Оба вида расположены под углом в 90 градусов в сердечнике и надёжно закреплены в пазах.

    Основная обмотка составляет большую часть, а вспомогательной отводится всего 30–35%. Что касается конструкции ротора, он представляет собой стержни из цветных металлов. На торцах элементы замкнуты специальными кольцами. Свободное пространство между стержнями заполнено сплавом алюминия. Из-за своего полого вида специалисты и конструкторы назвали ротор 1-фазного мотора «беличьей клеткой».

    Преимущества механизма двигателя однофазного типа.

    Среди достоинств 1-фазных двигателей отмечают следующие:

    • простота конструкции;
    • долговечность – при своевременном техническом обслуживании двигатель способен служить годами;
    • надёжность;
    • экономичность – потребление небольшого количества энергии;
    • доступная стоимость;
    • ремонтопригодность – в случае выхода из строя можно легко заменить повреждённые или сгоревшие детали;
    • минимальный уход;
    • возможность работы от сети со стандартным напряжением 220 В без преобразователей энергии.

    Большинство современных бытовых приборов оснащены именно однофазными моторами. Причина объясняется их простотой и невысокой себестоимостью. Такими моторами оснащают крупную и мелкую бытовую технику. Кроме того, они нашли применение в создании оборудования для промышленных и производственных предприятий.

    Но есть ли недостатки у однофазного двигателя? Их немного. Практически все они обуславливаются простотой конструкции. Итак:

    • малый коэффициент мощности. По этой причине они используются для создания большинства бытовых приборов;
    • высокий показатель пускового тока;
    • возможность ограничения скорости движка при колебаниях в сети.

    Основным недостатком считается отсутствие пускового момента. Тем не менее, для бытовых приборов и несложных устройств этот минус не является существенным и не влияет на работу.

    Принцип работы однофазного электродвигателя 220 В.

    В статоре однофазного электродвигателя 220 В вырабатывается магнитное поле. Именно оно является импульсом, который приводит в работу ротор. Чтобы представить, как функционирует электродвигатель, стоит смоделировать следующую ситуацию.

    Например, в пусковой обмотке напряжения нет. Образование магнитного поля можно запустить, подключив основную обмотку к сети. Его работа основывается на пульсировании, при этом пространство остаётся в состоянии покоя. Магнитное поле разделяется на две части, каждая из которых вращается в стороны, противоположные друг другу, при одинаковой частоте. При задании ротору начального вращения двигатель со временем будет его наращивать. При этом частота элемента и самого магнитного поля различается. Разницу показателей определяют как скольжение.

    Из магнитных потоков возникает движущая сила. Это закон электромагнитной индукции. Движущая сила формирует два типа тока. Один из них обратный, второй – прямой. Частота вращения ротора прямо пропорциональна показателю скольжения. По закону Ампера, магнитное поле при взаимодействии с обратным током создаёт вращение.

    Особенности подключения однофазного электродвигателя 220 В.

    Для приведения асинхронного однофазного электродвигателя используется пусковое сопротивление. Такой метод задействован в устройствах с расщеплённой фазой. В электрической цепи мотора присутствуют ротор и статор. Обмотка второго смещена относительно основной. При этом рабочий элемент обладает меньшим сопротивлением, чем вспомогательный. Омический сдвиг фаз обеспечивается благодаря намотке бифилярным способом. Подключение без резистора невозможно.

    Особенностью однофазного двигателя является соединение вспомогательной обмотки с конденсатором. Работа начинается только после возникновения пускового момента. Конденсатор необходим для получения максимального значения. Благодаря ему и возникает пусковой момент, который приводит в работу все механизмы.

    Советы при покупке однофазного электродвигателя 220 В.

    При покупке однофазного электрического двигателя стоит учесть следующие характеристики оборудования:

    • частота;
    • мощность;
    • способ установки;
    • размер;
    • потребляемая энергия.

    Производители обычно предоставляют гарантию на бесперебойную работу моторов.

    Подключение однофазного двигателя. Видео урок.

    o-remonte.com