Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям. Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя состоит в одновременной с подачей переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора подачи на дополнительные обмотки статора переменного или постоянного напряжения, которые создают насыщение участков ярма статора в зонах расположения магнитных осей основной обмотки, и после запуска электродвигателя, отключении вспомогательной и дополнительной обмоток статора. Технический результат состоит в повышении пускового момента. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроинструменте и бытовой технике, например в холодильных компрессорах, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска.

Известен способ пуска асинхронного электродвигателя (RU 2235410 С1, МПК 7 Н02Р 1/26, опубл. 27.08.2004), включающий подачу напряжения на статорные обмотки электродвигателя первоначально с амплитудой, равной амплитуде напряжения сети, а затем последовательно во времени, через определенный промежуток времени от начала подачи напряжения, ^π/3 эл. град., при частоте сети 50 Гц — 0,0033 с электродвигатель отключают от питающей сети и переводят в режим динамического торможения на такое же время, равное ^π/3 эл. град., при частоте сети 50 Гц — 0,0033 с, после чего на обмотки статора вновь подают напряжение с амплитудой, равной амплитуде напряжения сети.

Этот способ обеспечивает ограничение тока и электромагнитного момента при пуске электродвигателя в тех случаях, когда моменты нагрузки на его валу невелики (например, при вентиляторном характере нагрузки).

Известен способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя (Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005. — С. 106), заключающийся в подаче переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора и отключении вспомогательной обмотки после запуска электродвигателя.

Недостатком этого способа, выбранного в качестве прототипа, является ограничение по величине пускового момента при заданных габаритах электродвигателя, что в ряде случаев приводит к чрезмерно длительному пуску электродвигателя и перегреву его вспомогательной обмотки (например, при снижении величины напряжения питания либо при нештатном увеличении момента нагрузки на валу).

Задачей изобретения является повышение величины пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя.

Предложенный способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя, также как в прототипе, включает подачу переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора и отключение вспомогательной обмотки после запуска электродвигателя.

Согласно изобретению одновременно с подачей переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора подают или переменное, или постоянное напряжение на дополнительные обмотки статора, которые создают насыщение участков ярма статора в зонах расположения магнитных осей основной обмотки, а затем, после запуска электродвигателя, отключают вспомогательную и дополнительные обмотки статора.

Благодаря подаче напряжения на дополнительные обмотки статора в начале пуска электродвигателя происходит дополнительное подмагничивание участков ярма статора электродвигателя в зонах магнитных осей основной обмотки до состояния насыщения материала магнитопровода. В результате увеличения магнитного сопротивления для магнитного потока поперечной реакции ротора происходит уменьшение индуктивного сопротивления фазы ротора и, соответственно, повышение пускового момента электродвигателя, поскольку момент критический и скольжение критическое при этом возрастают (Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 196). После пуска электродвигателя вспомогательная и дополнительные обмотки отключают, что сопровождается снижением магнитного сопротивления для магнитного потока поперечной реакции ротора до естественного уровня, без эффекта подмагничивания участков ярма статора электродвигателя в зонах магнитных осей основной обмотки. При этом величина критического момента возрастает, а величина критического скольжения уменьшается, что обеспечивает энергетически эффективную работу электродвигателя на рабочем участке механической характеристики.

Таким образом, предлагаемый способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя позволяет повысить пусковой момент, что обеспечивает надежный пуск электродвигателя при наличии нагрузки на валу, близкой по величине к номинальной или даже превышающей ее, а также при снижении напряжения питающей сети относительно номинального значения.

На фиг. 1 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя с дополнительными обмотками, размещенными в закрытых пазах статора, с отображением силовых линий магнитного поля ротора Ф_р‘, и Ф_рʺ при включенной дополнительной обмотке статора, создающей магнитный поток Ф_до.

На фиг. 2 изображена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя с дополнительными обмотками, размещенными в закрытых пазах статора, а также отображены силовые линии магнитного поля ротора Ф_р при отключенной дополнительной обмотке статора.

На фиг. 3 представлены расчетные пусковые механические характеристики для однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой, где кривая 1 — соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с конструкцией прототипа, кривая 2 — соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с заявленной конструкцией, где М* — момент, отнесенный к номинальному моменту; S — скольжение.

Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя осуществлен для конструкции (фиг. 1), содержащей ротор 1 с валом 2, статор 3 с пазами 4, в которых уложена основная обмотка 6, и с пазами 5, в которых уложена вспомогательная обмотка 7, которая либо имеет большее соотношение активного и индуктивного сопротивлений в сравнении с основной обмоткой 6, либо включена последовательно с конденсатором. В области пазов 5 вспомогательной обмотки 7, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки 6 (магнитные оси совпадают с осью ординат), размещены дополнительные обмотки 8 в сквозных аксиальных пазах 9 статора 3. Магнитные оси дополнительных обмоток 8 направлены радиально и совпадают с вертикальной осью симметрии электродвигателя.

Пуск однофазного асинхронного электродвигателя начинают с включения основной фазы с основной обмоткой 6 и вспомогательной фазы с вспомогательной обмоткой 7 в сеть переменного напряжения, а также с подачи напряжения на дополнительные обмотки 8. Напряжение, подаваемое на дополнительные обмотки 8 в момент пуска, может быть как переменным, так и постоянным. Основной обмоткой 6 и вспомогательной обмоткой 7 создаются два пульсирующих магнитных потока, сдвинутых в пространстве и во времени. Суммарное магнитное поле статора 3, действующее на ротор 1, вращается в пространстве и наводит в короткозамкнутой обмотке ротора 1 ЭДС, под действием которых в короткозамкнутой обмотке ротора 1 протекают токи и создается магнитный поток ротора 1 — Ф_р (фиг. 2). Взаимодействие магнитных потоков статора 3 и ротора 1 создает вращающий момент на роторе 1.

Включение одновременно с основной 6 и вспомогательной 7 обмотками дополнительных обмоток 8 (фиг. 1) позволяет создать магнитный поток Ф_до, который приводит к насыщению участков магнитной цепи на путях его протекания. При этом магнитный поток поперечной реакции ротора практически не протекает через насыщенные участки и представляет совокупность двух магнитных потоков Ф_р‘ и Ф_рʺ. Причем каждый из указанных магнитных потоков почти в два раза меньше магнитного потока Ф_р (фиг. 2), поскольку они создаются уменьшенной (ориентировочно в два раза) магнитодвижущей силой ротора 1. Соответственно, каждый из магнитных потоков Ф_р‘ и Ф_рʺ охватывает ориентировочно в два раза меньшее число проводников короткозамкнутой обмотки ротора 1. Это приводит к уменьшению индуктивного сопротивления обмотки ротора 1, что сопровождается изменениями во взаимодействии магнитных потоков статора 3 и ротора 1 и увеличением пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя. Таким образом, дополнительные обмотки 8 (фиг. 1) создают участки насыщения в ярме статора 3, ограничивающие прохождение потоков поперечной реакции ротора 1. В результате, пуск электродвигателя осуществляют либо с увеличенной нагрузкой на валу 2, либо за более короткий промежуток времени с заданной нагрузкой на валу 2. После выхода электродвигателя в рабочий режим вспомогательная обмотка 7, а также дополнительные обмотки 8 отключают, поскольку при рабочей скорости вращения обеспечивается достаточный вращающий электромагнитный момент при работе лишь основной обмотки 6.

Сравнение расчетных пусковых механических характеристик пуска однофазного асинхронного двигателя предложенным способом и способом-прототипом (фиг. 3) подтверждает повышение пускового момента на ≈ 11%.

Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя, включающий подачу переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора и отключение вспомогательной обмотки после запуска электродвигателя, отличающийся тем, что одновременно с подачей переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора подают или переменное, или постоянное напряжение на дополнительные обмотки статора, которые создают насыщение участков ярма статора в зонах расположения магнитных осей основной обмотки, а затем, после запуска электродвигателя, отключают вспомогательную и дополнительные обмотки статора.

инструкция для применения на практике

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

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

Пуск однофазного двигателя вспомогательной фазой

Благодаря применяемым способам, удаётся вводить однофазные аппараты в нормальный режим эксплуатации. Рассмотрим существующие и часто применяемые варианты запуска однофазных электромоторов, дабы использовать при необходимости.

Структурное построение электрической основы двигателя, в данном случае, отмечается наличием на статорном кольце двух обмоток (основной и второстепенной), геометрически смещённых на 90°.

Когда происходит включение однофазного мотора, ток (Т1) протекает по основной обмотке. Поскольку исполнение катушек статора разное, в контуре второстепенной обмотки циркулирует ток (Т2), более слабый и заметно сдвинутый на ф/2.

Магнитные поля, генерируемые токами (Т1) и (Т2), сдвинуты по фазе относительно друг друга. Это смещение способствует образованию магнитного поля вращения, достаточно сильного, чтобы однофазный электродвигатель запустился в работу, правда, без учёта нагрузки.

Схема пуска однофазного мотора: 1 — второстепенная фаза; 2 — основная фаза; 3 — центробежная муфта сцепления; L1, L2 — линия питающего напряжения Как только вал двигателя достигнет 80% номинального значения скорости вращения, вспомогательная фаза отключается центробежной муфтой сцепления или остаётся поддерживаемой в рабочем состоянии.

Таким образом, статор однофазного электродвигателя фактически представляет двухфазную организацию, как в режиме запуска, так и в рабочем режиме.

Соединения фазы допустимо инвертировать, получая таким способом изменение направления вращения. Поскольку значение начального крутящего момента низкое, рекомендуется поднимать этот параметр, увеличением смещения между полями катушек.

Принцип действия и схема запуска

Причина, ограничивающая нахождение пусковой обмотки под напряжением.

Сопротивление ниже — нашли основную обмотку, подключаемую к сети вольт без конденсатора.

Причина, ограничивающая нахождение пусковой обмотки под напряжением.

Вывод другой щётки нужно подсоединить к одному выводу статора при помощи перемычки. Чтобы исключить межвитковое короткое замыкание, используют термореле, которое при достижении критической температуры отключает дополнительную обмотку. Проверка работоспособности Как проверить работоспособность двигателя путем визуального осмотра?

Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя. Пуск двигателя осуществляют удержанием пусковой кнопки на несколько секунд, вследствие чего происходит разгон ротора. Дальнейшим действием будет мешать, снижая КПД двигателя. Это происходит автоматически — без вмешательства пользователя.

Подключение электродвигателя вольт с пусковой обмоткой Внимание! К сильным сторонам двигателя данного типа можно отнести простоту конструкции, представляющую собой ротор с короткозамкнутой обмоткой.

Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор

Она подключается к основной электрической сети через ёмкость или индуктивность. Разновидности перечислим: Трехфазные асинхронные двигатели снабжены числом выводов три-шесть рабочих обмоток за вычетом различных предохранителей, внутренних реле, разнообразных датчиков. Электрическая схема коммутации для цепи переменного тока.

На какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Конденсатор подбирается по потребляемому двигателем току. Изоляция стандартно не ниже 20 МОм. Как подключить однофазный асинхронный двигатель без пускового конденсатора.

Пуск вспомогательной фазой с добавленным сопротивлением

Резистор, включенный с фазой вспомогательного толка последовательно, способствует увеличению импеданса этой фазы и увеличению разницы между токами (Т1) и (Т2). Рабочий режим однофазного электродвигателя после завершения пуска, в данном случае, ничем не отличается от первого схемного варианта.

Схема пуска однофазного электродвигателя с резисторами: 1 — основная обмотка; 2 — резистор 1; 3 — второстепенная обмотка; 4 — резистор 2; 5 — центробежная муфта сцепления; 6 — мотор На основе этого решения возможна к применению также несколько иная схема, где сопротивление заменяется индуктивностью. Существенной разницы между этими двумя решениями не наблюдается. Однако посредством применения индуктивности значительно проще выстраивать смещение между токами Т1 и Т2.

Пуск однофазного электродвигателя вспомогательной фазой с конденсатором

Конденсаторная схема считается наиболее распространенной для практики управления работой однофазных электромоторов. Отличительная особенность такой схемы – конденсатор, установленный на второстепенной обмотке.

Для постоянного конденсатора рабочее значение составляет около 8 мкФ с расчётом установки на однофазный электродвигатель до 200 Вт мощности. В режиме пуска однофазного электродвигателя больше указанной мощности, потребуется дополнительный конденсатор ёмкостью не менее 16 мкФ.

Включение дополнительной ёмкости в цепь обмотки электромотора потребуется только при пуске, после чего этот конденсатор выключается из схемы автоматически с помощью реле или ручным переключателем.

Коллекторные vs асинхронные двигатели

Вопрос – коллекторный двигатель или асинхронный – решаем первоочередно. Процесс несложный. Коллектором называется барабан, разделенный медными секциями, формой близкой прямоугольной, сделанными из меди. Формирует токосъемник, в коллекторных двигателях ротор всегда питается электрическим током. Постоянным, переменным — поле создается приложенным напряжением.

Коллекторный двигатель содержит минимум две щетки. Трехфазные встретим редко. Сведения о таких агрегатах описаны литературой середины прошлого века. Применялись коллекторные трехфазные двигатели, регулируя скорость вращения вала в широких пределах. Мотор указанного типа снабжен щетками, медным барабаном, разделенным секциями. Пропустить признак и невооруженным глазом затруднительно. Примеры коллекторных двигателей:

1. Пылесос, стиральная машина.
2. Болгарка, дрель, электрический ручной инструмент.

Коллекторные двигатели широко используются, обеспечивая сравнительно простой реверс, реализуемый переменой коммутации обмоток. Скорость регулируется изменением угла отсечки питающего напряжения, либо амплитуды. К общим недостаткам коллекторных двигателей относятся:

• Шумность. Трение щетками барабана неспособно происходить бесшумно. При переходе секцией идет искрение. Эффект вызывает помехи радиочастотного диапазона, издается сонм посторонних звуков. Коллекторные двигатели сравнительно шумные. Потрудитесь вспомнить пылесос. Стиральная машина, выполняя режим стирки работает не так громко? Низкие обороты коллекторных двигателей хороши.
• Необходимость обслуживания обуславливается наличием трущихся деталей. Токосъемник чаще загрязнен графитом. Попросту недопустимо, может замкнуть соседние секции. Грязь повышает уровень шума, прочие негативные эффекты.

Все хорошо в меру. Коллекторные двигатели позволят получить заданную мощность (крутящий момент), на старте, после разгона. Сравнительно просто регулировать обороты. Названа причина увлечения бытовой техники коллекторными разновидностями, асинхронные двигатели выступают сердцем оборудования, обладающего повышенными требованиями к уровню звукового давления. Вентиляторы, вытяжки. Серьезные нагрузки потребуют внесения серьезных конструктивных изменений. Повышаются стоимость, размеры, сложность, делая невыгодным изготовление.

Коллекторный двигатель отличается наличием… коллектора. Даже если нельзя увидеть снаружи (скрыт кожухом), заметим непременные графитовые щетки, прижатые пружинками. Деталь требует замены со временем, поможет коллекторный двигатель от асинхронного отличить.

Результат работы схемы конденсаторного пуска

Поскольку конденсатор пусковой формирует фазовый сдвиг, противоположный одной индуктивности в режиме пуска и последующей работы, двигатель функционирует подобно двухфазному мотору с вращающимся полем.

Схема — пуск мотора с конденсатором: 1 — вспомогательная фаза; 2 — основная фаза; 3 — центробежная муфта сцепления; 4 — конденсатор; L1, L2 — линия питающего напряжения Коэффициент крутящего момента и мощности здесь достигает высоких значений. Стартовый момент (СМ) примерно в три раза превышает номинальный крутящий момент (КМ) электродвигателя, а максимальный крутящий момент (КМ max) достигает удвоенного значения (КМ).

После выхода из режима пуска электромотора, рекомендуется поддерживать фазовый токовый сдвиг независимо от уменьшения общего значения ёмкости, поскольку импеданс статора увеличивается.

Конструкции электромоторов с расщеплёнными кольцами

Конструкции однофазных электродвигателей мощностью до 100 Вт нередко выполняются с полюсами статора, расщеплёнными медными кольцами. Каждый полюс такой конструкции имеет специальные выемки под короткозамкнутые проводящие кольца.

Схема на пуск однофазного электродвигателя с расщеплёнными полюсами: 1 — ротор; 2 — статор; 3 — магнитное поле статора; 4 — магнитное поле кольца; L1, L2 — линия питающего напряжения Наведённый в теле проводящих колец электрический ток, вызывает искажение вращающегося магнитного поля. Благодаря такому эффекту осуществляется процесс пуска однофазного электродвигателя. Эффективность схем подобного рода невысокая, но вполне достаточная для электродвигателей до 100 Вт мощности.

Пуск электродвигателя на три фазы в однофазном режиме

Трехфазный электродвигатель (230/400 В) допустимо использовать на однофазном питании 220-230В, при условии оснащения стартовым конденсатором и дополнительным конденсатором для рабочего режима.

Следует отметить: такой подход снижает рабочую мощность электродвигателя (снижение порядка 0,7), пусковой момент и тепловой резерв. Как правило, под такую схему пуска подходят только маломощные 4-полюсные электродвигатели мощностью не более 4 кВт.

Видео пример подключения электрического мотора

Ниже представлен видеоролик, где популярно поясняется практически вся «подноготная» электрических моторов с однофазным построением обмоток статора. Кроме того, затрагиваются другие вопросы, тесно связанные с эксплуатацией электрических двигателей в целом. Рекомендуется к просмотру этот видеоматериал, как дополнение к материалу, представленному выше:

Обе инструкции, как текстовая, так и видео-инструкция, непременно помогут правильно запускать, эксплуатировать и обслуживать электрические однофазные (и другие) электромоторы.

При помощи материалов: Schneider-electric
Метки:ремонт электродвигателяЭлектрика

Установка и подбор компонентов

Конденсаторы имеют немалые габариты, поэтому не всегда помещаются во внутреннюю часть борно (распределительная коробка на корпусе электродвигателя).

В зависимости от места установки и других условий эксплуатации конденсаторы могут располагаться на внешней стороне двигателя рядом с коробкой расключения. В некоторых случаях конденсаторы выносят в отдельный корпус, расположенный недалеко от электродвигателя.

Величину емкости конденсаторов в идеальном случае с постоянной токовой нагрузкой можно рассчитать, но в большинстве случаев нагрузка нестабильна, и методика расчетов сложная. Поэтому опытные электрики руководствуются статистикой и практическим опытом:

• для конденсаторов рабочей схемы емкость выбирается 0,75 мкФ на 1 кВт мощности;
• для пусковых конденсаторов 1,8–2 мкФ на кВт мощности, при этом надо учитывать скачки напряжения в период пуска и остановки — они колеблются в пределах 300–600 В. Поэтому по напряжению конденсатор должен быть как минимум 400 В.

Вообще при выборе схемы и конденсаторов на однофазный двигатель надо руководствоваться назначением двигателя и условиями эксплуатации. Когда нужно быстро раскрутить двигатель, используется схема с пусковым конденсатором. При необходимости иметь в процессе эксплуатации большую мощность и КПД применяют схему с рабочим конденсатором — обычно в однофазном конденсаторном двигателе для бытовых нужд небольшой мощности, в пределах 1 кВт.

1. Выпускаемая нами техника предназначена для сети 220 В.

2. Сервисный мануал не предоставляется.

сучье советское. и вот так везде, русские хуярят друг друга при первой возможности. им и врагов не надо, у них каждый каждому враг.

когда уже вся эта мерзота вымрет бл.

Однофазный двигатель Схемы и работа

Однофазные двигатели очень широко используются в домах, офисах, мастерских и т. д., поскольку питание в большинстве домов и офисов является однофазным. Кроме того, однофазные двигатели надежны, дешевы, просты по конструкции и легко ремонтируются.

Однофазные электродвигатели можно классифицировать как:

1. Однофазный асинхронный двигатель (расщепленная фаза, конденсатор, экранированный полюс и т. д.)
2. Однофазный синхронный двигатель
3. Отталкивающий двигатель и т. д.

В этой статье объясняется основная конструкция и работа однофазного асинхронного двигателя .

Однофазный асинхронный двигатель

Конструкция однофазного асинхронного двигателя аналогична конструкции трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, за исключением того, что статор намотан для однофазного питания. Статор также снабжен «пусковой обмоткой», которая используется только для запуска. Это можно понять из 9Схема 0021 однофазного асинхронного двигателя слева.

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Когда статор однофазного двигателя питается от однофазной сети, в обмотке статора создается переменный поток. Переменный ток, протекающий через обмотку статора, вызывает индукционный ток в стержнях ротора (короткоклеточного ротора) в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. Этот индуцированный ток в роторе также будет создавать переменный поток. Даже после установки обоих переменных потоков двигатель не запускается (причина объяснена ниже). Однако, если ротору придается первоначальный пуск от внешней силы в любом направлении, то двигатель разгоняется до конечной скорости и продолжает работать с номинальной скоростью. Такое поведение однофазного двигателя можно объяснить с помощью теории вращения двойного поля.

Теория вращения двойного поля

Теория вращения двойного поля утверждает, что любая переменная величина (здесь — переменный поток) может быть разложена на две составляющие, имеющие величину, равную половине максимальной величины переменной величины, и обе эти составляющие вращаются в противоположных направлениях. направление.

Следующие рисунки помогут вам понять теорию вращения двойного поля.

Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно?

Статор однофазного асинхронного двигателя намотан однофазной обмоткой. Когда на статор подается однофазное питание, он создает переменный поток (который меняется только вдоль одной пространственной оси). Переменный поток, действующий на ротор с короткозамкнутым ротором, не может вызывать вращение, только вращающийся поток может. Вот почему однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.

Как сделать однофазный асинхронный двигатель самозапускающимся?

• Как объяснялось выше, однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно . Чтобы сделать его самозапускающимся, его можно временно преобразовать в двухфазный двигатель при запуске. Этого можно добиться введением дополнительной «пусковой обмотки», также называемой вспомогательной обмоткой.
• Следовательно, статор однофазного двигателя имеет две обмотки: (i) основную обмотку и (ii) пусковую обмотку (вспомогательную обмотку). Эти две обмотки подключены параллельно к однофазному источнику питания и разнесены на 90 электрических градусов друг от друга. Разность фаз в 90 градусов можно получить, подключив конденсатор последовательно с пусковой обмоткой.
• Следовательно, двигатель ведет себя как двухфазный двигатель, а статор создает вращающееся магнитное поле, которое заставляет вращаться ротор. Как только двигатель набирает скорость, скажем, до 80 или 90% от своей нормальной скорости, пусковая обмотка отключается от цепи с помощью центробежного выключателя, и двигатель работает только на основной обмотке.

Новое сообщение
Старый пост
Главная

Пуск однофазного двигателя – нарушение напряжения

Основы пуска однофазного двигателя: Однофазный двигатель, подключенный к однофазной сети, не будет вращаться, так как обмотки не создают вращающегося магнитного поля. В течение одного полупериода формы волны переменного тока крутящий момент будет создаваться в одном направлении, а затем в противоположном направлении в течение следующего полупериода, тем самым компенсируя крутящий момент ротора. Однако двигатель можно повернуть вручную, и он будет продолжать вращаться в том же направлении, в котором был повернут. Это ненадежный способ запуска двигателя. Для запуска двигателя необходимо создать вращающееся магнитное поле . Существует несколько различных способов реализовать подключение однофазного двигателя, которое приводит к вращающемуся магнитному полю. Это:

* Стартовый конденсатор
Двигатель

* Постоянный
Двигатель с раздельным конденсатором

* Двигатель с пусковым конденсатором Рабочий двигатель с конденсатором

* Двигатель с раздельным пуском

Двигатель с пусковым конденсатором

Двигатели с пусковым конденсатором представляют собой однофазные асинхронные двигатели, имеющие две обмотки: основную и пусковую, в которой пусковая обмотка имеет последовательно соединенный конденсатор . Ток, протекающий через пусковую обмотку (с конденсатором), будет иметь разность фаз на 90 градусов (в идеале) по сравнению с током, протекающим через основную обмотку. Из-за этой разности углов фаз создается результирующее магнитное поле вращающегося статора, которое будет вращать ротор. Схема однофазного двигателя с конденсаторным пуском показана ниже.

Конденсаторный пусковой двигатель

После того, как двигатель запустится и будет достигнута желаемая скорость, установленный на роторе центробежный переключатель размыкает переключатель, тем самым отключая конденсатор от цепи. Такое расположение позволяет использовать конденсатор с кратковременным номиналом и, следовательно, снизить стоимость двигателя.

Конденсаторный пусковой двигатель — векторная диаграмма

Конденсаторный пусковой двигатель используется
для жестких пусковых нагрузок, таких как компрессоры, конвейеры, насосы и некоторые машины
инструменты.

Двигатели с разделенными конденсаторами постоянной емкости

Двигатели с разделенными постоянными конденсаторами (PSC) Двигатели имеют две обмотки, называемые основной обмоткой и вспомогательной обмоткой. Конденсатор постоянно включен последовательно со вспомогательной обмоткой. Основная обмотка и вспомогательная обмотка электрически смонтированы под углом 90 градусов друг к другу. Кроме того, из-за наличия конденсатора ток, протекающий по вспомогательной обмотке, будет опережать ток в основной обмотке (ток в конденсаторе опережает напряжение). Благодаря этому в статоре создается чистое вращающееся магнитное поле, которое заставляет вращаться ротор.

Паспортная табличка двигателя с постоянным раздельным конденсатором показана выше. В этом случае производитель рекомендует конденсатор емкостью 15 мкФ с номинальным напряжением 370 В переменного тока.

Двигатели с постоянными конденсаторами (PSC) Двигатели с постоянными разделенными конденсаторами (PSC) — векторная диаграмма

Выбор конденсатора — это компромисс между стоимостью, пусковым моментом и рабочими характеристиками. Двигатели PSC работают тихо и имеют высокий КПД. Двигатели PSC используются в вентиляторах, воздуходувках в системах отопления и кондиционирования воздуха.

PSC Двигатель показан с подключенным конденсатором

Конденсатор Пуск Конденсатор Работает Двигатель

Сбалансированная двухфазная работа двигателя при пуске и на другой скорости может быть достигнута путем параллельного подключения двух конденсаторов при пуске, что приводит к Пуск конденсатора Двигатель запуска конденсатора . При запуске оба конденсатора будут включены в цепь, и как только скорость достигнет примерно 80%, пусковой конденсатор разомкнется, и в цепи останется только рабочий конденсатор. Пусковой конденсатор представляет собой большой электролитический конденсатор, а рабочий конденсатор обычно изготавливается из маслонаполненной бумаги/полимера с низкими потерями и имеет меньшую стоимость. Большой пусковой конденсатор придает двигателю больший пусковой момент, а рабочий конденсатор используется для улучшения рабочих характеристик.

Двигатели с двумя конденсаторами работают тихо, плавно и имеют более высокий КПД.

конденсаторный пусковой конденсаторный двигатель

Двухфазный двигатель

Двухфазный асинхронный двигатель имеет две обмотки — основную обмотку и пусковую обмотку. В пусковой обмотке используются меньшие (более тонкие) провода, которые имеют более высокое сопротивление и меньше витков (более низкая индуктивность и более низкое отношение X/R), чем основная обмотка. Это приводит к тому, что ток пусковой обмотки больше совпадает по фазе с приложенным напряжением по сравнению с основной обмоткой. Эта разность фаз, которая не является идеальной 90 градусов, но больше около 30 градусов или меньше достаточно, чтобы создать небольшое вращающееся магнитное поле и запустить двигатель. Крутящий момент для таких двигателей будет низким из-за этой далеко не идеальной разности фаз между токами обмотки.

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой

После запуска двигателя установленный на роторе центробежный переключатель отключает пусковую обмотку, и двигатель продолжает работать на основной обмотке.