Двигатели однофазные: Однофазные электродвигатели 220В | 0,12 — 2,2 кВт | Купить с доставкой

Содержание

Однофазные электродвигатели 220в. Двигатели 220 вольт от 0.37 до 4 кВт.

 

Общие сведения об однофазных электродвигателях

Бытовые электродвигатели — это двигатели однофазные, по ошибке их часто называют («двухфазные двигатели») т.к. они применятся в сети с напряжением 220В. В связи с этим двигатели однофазные называют электродвигатель 220 или двигатель 220в. Электродвигатели серии АИРЕ (двигатели однофазные — «бытовые электродвигатели») асинхронные однофазные с короткозамкнутым ротором конденсаторные предназначены для работы от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. Допускается работа от сети напряжением 230 В частотой 50 Гц и 220, 230 В частотой 60 Гц. Двигатели однофазные выполнены с двухфазной обмоткой на статоре («двухфазные двигатели»). Для уменьшения влияния температуры окружающей среды на емкость конденсаторов их следует размещать в местах, наименее подверженных колебаниям температуры. В процессе эксплуатации двигателя рекомендуется периодически контролировать величину емкости конденсатора.

Условия эксплуатации

  • Напряжение и частота: 220 В при частоте 50 Гц.
  • Вид климатического исполнения: У2, У3, У5, УХЛ,2, Т2.
  • Режим работы: S1.
  • Степень защиты базового варианта: IP 54.
  • Степень охлаждения — IC 041.
  • Класс нагревостойкости изоляции: электродвигатели изготавливаются с изоляцией класса нагревостойкости «В» или «F» по ГОСТ 8865-93.
  • Номинальные значения климатических факторов по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
  • Запыленность воздуха не более 2 мг/м3.
  • Группа механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90.
  • Воздействие вибрационных нагрузок для двигателей, соответствующих 1 степени жесткости по ГОСТ 17516.1-90.

Область применения однофазных двигателей

Однофазный асинхронный двигатель предназначен для привода механизмов. В частности насосов, вентиляции и для другово бытового оборудования. Электродвигатели  с питанием напряжения 220в комплектуются как одним, так и двумя конденсаторами (рабочий и пусковой).

Электродвигатели серии АИРЕ, АИРМУТ, АИРУТ, АДМЕ, АИСЕ, АИС2Е (однофазные с двумя конденсаторам) последние подходят для использования на оборудовании требующей большой пусковой момент: деревообрабатывающих станков, транспортеров, компрессоров, подъемников и др., применяется для привода средств малой механизации: кормоизмельчителей, бетоносмесителей и др. Электропитание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В. Как правило, двигатели поставляются заводами-изготовителями укомплектованными конденсаторами (потребителю остается только подключить двигатель к однофазной сети согласно схеме подключения). Монтажные исполнения однофазных двигателей и их габаритно-присоединительные размеры соответствуют общепромышленным двигателям серии АИР(АИРМ, 5А , АДМ и пр.) Расшифровка обозначения : АИРЕ, АИРМУТ, АИСЕ — однофазный электродвигатель с двухфазной обмоткой и рабочим конденсатором. АИР3Е, АИР3УТ — однофазный электродвигатель с трехфазной обмоткой и рабочим конденсатором.

Пример условного обозначения электродвигателя аире:

АИРE 100S4 У3 IМ1081

  • АИРЕ
    • А асинхронный,
    • И унифицированная серия (Интерэлектро)
    • Р привязка мощностей к установочным размерам (Р по ГОСТ, С -по (CENELEK, DIN)
    • Е  однофазный двигатель
  • 100 -габарит двигателя(высота между центром вала и основанием)
  • S — установочный размер по длине станины
  • 4 — число полюсов
  • У3 -климатическое исполнение и категория размещения
  • IМ1081 — исполнения на лапах

 

Конструктивные исполнения по способу монтажа:

 

  • IM1081 (лапы)
  • IM2081 (лапы+фланец)
  • IM3081 (фланец )

 

 

Конструктивные исполнения по способу монтажа: IM1081

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM1081 — на лапах с одним цилиндрическим концом вала.

 

Габаритные, установочные и присоединительные размеры IM1081

Тип двигателя Число полюсов Установочные и присоединительные размеры, мм
l1 l10 b1 b11 h d1 d10 l30 l33 h41 d30
АИРМУТ 63 2,4 30 80 5 129 63 14 7 227 261 154 135
АИРУТ 71 2,4 40 90 6 135 71 19 7 272,5 316,5 188 163
АИРЕ 80 А 2,4 50 100 6 155 80 22 10 296,5 350 204,5 177
АИРЕ 80 В 2,4 50 100 6 155 80 22 10 320,5 374 204,5 177
АИРЕ 100S 4 60 112 8 200 100 28 12 360 424 246,5 226
АИСЕ 100L 2 60 140 8 200 100 28 12 391 455 246,5 226
АИС2Е100LВ 2 60 140 8 200 100 28 12 391
455
246,5 226
АИС2Е112МВ 2 80 140 10 228 112 32 12 435 520 285 246

 

Конструктивные исполнения по способу монтажа: IM2081

Конструктивное исполнение по способу монтажа: IM2081 — на лапах с одним цилиндрическим концом вала.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры IM2081

Тип двигателя Число полюсов Установочные и присоединительные размеры, мм
l1 l10 b1 b10 b11 h d1 d10 d20 d22 d25 n l30 h41 d24
АИРМУТ 63 2,4 30 80 5 100 129 63 14 7 130 10 130 6 227 154 160
АИРУТ 71 2,4 40 90 6 112 135 71 19 7 165 12 130 7 272,5 188 200
АИРЕ 80 А 2,4 50 100 6 125 155 80 22 10 165 12 130 8 296,5 204,5 200
АИРЕ 80 В 2,4 50 100 6 125 155 80 22 10 165 12 130 9 320,5 204,5 200
АИРЕ 100S 4 60 112 8 160
200
100 28 12 215 15 180 11 360 246,5 250
АИСЕ 100L 2 60 140 8 160 200 100 28 12 215 15 180 12 391 246,5 250
АИС2Е100LВ 2 60 140 8 160 200 100 28 12 215 15 180 12 391 246,5 250
АИС2Е112МВ 2 80
140
10 190 228 112 32 12 265 15 230 13 435 285 300

Однофазные двигатели ~ Электропривод — информационный ресурс по электроприводу

Однофазные асинхронные двигатели чаще всего применяются в бытовой технике. Система электроснабжения построена так, что в наш дом подводится только однофазная электрическая сеть. Поэтому в бытовых сетях широко используются однофазные асинхронные двигатели. Однофазные асинхронные электродвигателям переменного тока отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания. Промышленность выпускает однофазные двигатели на небольшие мощности (до 0,5 кВт). Их сфера применения включает в себя вентиляторы, компрессоры холодильников, приводы барабанов стиральных машин, и другая бытовая техника, где не требуется высокая скорость вращения.

 

Устройство однофазного асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель, обычно имеет на статоре как минимум две обмотки. Друг от друга они сдвинуты на 90 электрических градусов по току, для получения пускового момента Одна из них выступает как рабочая, другая как пусковая. Двигатели получили название однофазных, так как они предназначены для питания от однофазной сети переменного тока.

Кроме того, существует много схем питания трехфазных двигателей от однофазной сети. Для получения вращающегося магнитного поля пусковую обмотку питают через фазосдвигающее устройство, в качестве которого используется резистор или конденсатор. В качестве резистора иногда используют пусковую обмотку, намотанную тонким проводом и большим числом витков, для увеличения сопротивления. В двигателях с пусковым резистором магнитное поле эллиптическое; в двигателях с пусковым конденсатором поле ближе к круговому. Сразу после запуска, пусковая обмотка отключается и двигатель работает как однофазный однообмоточный. Его результирующее поле резко эллиптическое.

По этой причине однофазные двигатели имеют низкие энергетические показатели и малую перегрузочную способность. В двигателях с постоянно включенным конденсатором емкость последнего выбирается, как правило, из условий обеспечения кругового поля в номинальном режиме. Для улучшения пусковых свойств параллельно рабочему конденсатору на время пуска подключается пусковой конденсатор.

В электроприводах с легкими условиями пуска часто применяются однофазные АД с экранированными полюсами. В таких двигателях роль вспомогательной фазы играют размещаемые на явно выраженных полюсах статора короткозамкнутые витки. Поскольку пространственный угол между осями главной фазы (обмотки возбуждения) и витка много меньше 90°, поле в таком двигателе резко эллиптическое. Поэтому пусковые и рабочие свойства двигателей с экранированными полюсами невысоки. Используются однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором: с повышенным сопротивлением пусковой фазы, с пусковым конденсатором, с рабочим конденсатором, с тем и другим, а также двигатели с экранированными полюсами. Однофазный асинхронный электродвигатель имеют тот же принцип действия, что и трёхфазный электродвигатель. Основным его недостатком является более низкий пусковой момент.

Принцип работы однофазных асинхронных электродвигателей

Однофазный асинхронных электродвигатель, как и трехфазный, работает по принципу электромагнитной индукции. Однако между ними есть и различия:
— однофазные электродвигатели, обычно работают при более низком напряжении 220 В;
— поле статора однофазного двигателя не вращается;

В каждом полупериоде синусоиды, напряжение меняет свой знак и соответственно от отрицательного к положительному меняются полюса. В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это объясняет, почему однофазный асинхронный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.Однако, его можно было бы запустить механически, провернув вал ротора с последующим немедленным подключением питания, как это делалось в старых проигрывателях грампластинок. Сейчас такой способ запуска не применяется, а пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.

Ограничения применения однофазных асинхронных двигателей

При использовании однофазных электродвигателей необходимо помнить, что существуют некоторые ограничения при их применении:

  • Однофазные электродвигатели нельзя использовать в режиме холостого хода. Так как при малых нагрузках они сильно перегреваются;
  • Не рекомендуется эксплуатировать двигатель при нагрузке меньшей 25% от полной нагрузки;
  • Так как у электродвигателя вращающееся магнитное поле асимметрично, то полный ток в одной или двух обмотках может превышать полный тока в сети. Такие токи приводят к перегреву обмоток и выходу их из строя;

О напряжении

Важно напомнить о том, что величина напряжения на пусковой обмотке электродвигателя может превышать значение сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы.

Асинхронные однофазные электродвигатели — по размеру высоты вала.

Асинхронные однофазные двигатели широко применяются в приводах промышленных и бытовых электроприборов и станков. Функция однофазного электродвигателя – переработка электричества, поступающего по однофазной сети переменного тока в механическую энергию. Конструктивное отличие однофазного электродвигателя – однофазная обмотка на неподвижной части (статоре) и, как следствие, отсутствие начального вращающего момента, обусловленное тем, что при однофазном токе не образуется вращающееся магнитное поле.

Создание пускового момента достигается при помощи дополнительной пусковой обмотки, которая располагается перпендикулярно основной. При включении однофазного электродвигателя вначале вводится в действие пусковая обмотка, а после достижения заданной частоты вращения работа электродвигателя происходит за счет функционирования основной обмотки.


Каталог однофазных электродвигателей по типразмеру.

Пусковая обмотка однофазного электродвигателя так же, как и основная, получает ток от однофазной сети с частотой переменного тока 50 Гц и напряжением 220 В. При этом сдвиг фаз достигается за счет включения значительного активного сопротивления. В зависимости от целей эксплуатации и специфики оборудования асинхронные однофазные двигатели укомплектовываются дополнительными приспособлениями, позволяющими им более полно и эффективно выполнять свои функции.

Это могут быть устройства частотного регулирования скоростей, механический тормоз или какие-либо другие специальные элементы. В некоторых случаях технологические условия требуют установки однофазного двигателя без корпуса, в других ситуациях напротив становится необходима усиленная защита.


Универсальный однофазный электродвигатель Вesel SEMBg 56-2A/S без корпуса

Благодаря широкому выбору однофазных электродвигателей известных марок вы сможете купить устройство, максимально соответствующее индивидуальным требованиям и условиям эксплуатации. Наши консультанты помогут вам сделать оптимальный выбор, предоставив исчерпывающую информацию по каждому однофазному двигателю, представленному в каталоге.

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

Однофазный двигатель — электродвигатель, конструктивно предназначенный для подключения к однофазной сети переменного тока.

Однофазные двигатели — это электрические машины небольшой мощности. В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, состоящая из основной и пусковой обмотки.

Две обмотки нужны для того, что бы вызвать вращение ротора однофазного двигателя. Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные  двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором.

У двигателей первого типа пусковая обмотка включается через конденсатор только на момент пуска и после того как двигатель развил нормальную скорость вращения, она отключается от сети. Двигатель продолжает работать с одной рабочей обмоткой. Величина конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор. Величина рабочей емкости конденсатора определяется конструктивным исполнением двигателя.

То есть если вспомогательная обмотка однофазного двигателя пусковая, ее подключение будет происходить только на время пуска, а если вспомогательная обмотка конденсаторная, то ее подключение будет происходить через конденсатор, который остается включенным в процессе работы двигателя.

Знать устройство пусковой и рабочей обмоток однофазного двигателя надо обязательно. Пусковая и рабочие обмотки однофазных двигателей отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Рабочая обмотка однофазного двигателя всегда имеет сечение провода большее, а следовательно ее сопротивление будет меньше.

Посмотрите на фото наглядно видно, что сечение проводов разное. Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Замерять сопротивление обмоток можно и стрелочным и цифровым тестерами, а также омметром. Обмотка, у которой сопротивление меньше – есть рабочая.

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

Если у двигателя 4 вывода, то найдя концы обмоток и после замера, вы теперь легко разберетесь в этих четырех проводах, сопротивление меньше – рабочая, сопротивление больше – пусковая. Подключается все просто, на толстые провода подается 220в. И один кончик пусковой обмотки, на один из рабочих. На какой из них разницы нет, направление вращения от этого не зависит. Так же и от того как вы вставите вилку в розетку. Вращение, будет изменятся, от подключения пусковой обмотки, а именно – меняя концы пусковой обмотки.

Следующий пример. Это когда двигатель имеет 3 вывода. Здесь замеры будут выглядеть следующим образом, например – 10 ом, 25 ом, 15 ом. После нескольких измерений найдите кончик, от которого показания, с двумя другими, будут 15 ом и 10 ом. Это и будет, один из сетевых проводов. Кончик, который показывает 10 ом, это тоже сетевой и третий 15 ом будет пусковым, который подключается ко второму сетевому через конденсатор. В этом примере направление вращения, вы уже не измените, какое есть такое и будет. Здесь, чтобы поменять вращение, надо будет добираться до схемы обмотки.

Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом, 20 ом. Это тоже одна из разновидностей обмоток. Такие, шли на некоторых моделях стиральных машин, да и не только. В этих двигателях, рабочая и пусковая – одинаковые обмотки (по конструкции трехфазных обмоток). Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. Подключение пусковой обмотки однофазного двигателя, также осуществляется через конденсатор.

Ранее ЭлектроВести писали, калифорнийская компания HyPoint утверждает, что ее новая конструкция топливного элемента с турбонаддувом позволяет в три раза увеличить мощность и в четыре раза срок службы обычного топливного элемента, открывая возможность создания высокоскоростных дальнемагистральных электрических самолетов VTOL с водородным двигателем. Плотность энергии новой системы в 3 раза выше, чем у литий-ионных аккумуляторов.

По материалам: electrik.info.

Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели

Общие сведения. Однофазные асинхронные двигатели питаются от сети однофазного тока, но обмотка статора может быть при этом однофазной, двухфазной и даже трехфазной. Устройство ротора однофазного двигателя такое же, как у трехфазного. Двигатели, выпускаемые промышленностью, имеют малую мощность: от 1 Вт (серия УАД) до 400 Вт (серия ABE) и даже 600 Вт (серия АОЛБ). Однофазные асинхронные двигатели применяются в схемах автоматического управления, в различного рода бытовых устройствах, в приводах механизмов малой мощности.

Образование вращающегося магнитного поля в однофазных двигателях. Если статор имеет лишь одну обмотку ОС, питаемую от сети синусоидальным током (рис. 3.43), тогда МДС Fc этой обмотки создает пульсирующий в пространстве магнитный поток Ф, который наводит переменную ЭДС и ток в короткозамкнутой обмотке ротора. МДС статора Fc и ротора Fp будут равны и противоположны по направлению, результирующая МДС равна нулю и, следовательно, пусковой момент равен нулю, ротор не вращается. Однако если ротор при помощи какой-либо посторонней силы привести во вращение, то в дальнейшем он будет вращаться, хотя эта сила будет снята. Это явление можно объяснить, если представить пульсирующее магнитное поле в виде суммы двух вращающихся в противоположных направлениях магнитных полей       (рис. 3.44).

Одно из полей обозначим Ф+, другое Ф. Амплитудные значения вращающихся полей одинаковы и равны половине амплитудного значения пульсирующего поля.

Механическая характеристика. Рассматривая вращающиеся поля независимо, можно установить, что одно поле, взаимодействуя с ротором, создает вращающий момент одного направления М+, а другое поле — момент противоположного направления М-. Тогда результирующий момент М = М+ — М-. На рис. 3.45 показаны механические характеристики п(М+) и п(М-).

Механическая характеристика однофазного двигателя п(М) находится графическим сложением этих характеристик.

Пуск в ход однофазного асинхронного двигателя с пусковой обмоткой. Из механической характеристики однофазного двигателя видно, что пусковой момент равен нулю. Для того чтобы однофазный двигатель пустить в ход, не прибегая к сторонней силе, на статоре размещают вторую обмотку, сдвинутую в пространстве на 90° относительно первой (рис. 3.46). В цепь второй обмотки включен конденсатор С, создающий в цепи этой обмотки сдвиг тока по фазе. Первую обмотку назовем рабочей РО, вторую — пусковой ПО. Токи РО и ПО образуют вращающееся магнитное поле, создающее при взаимодействии с ротором вращающий момент, приводящий ротор двигателя во вращение. После разгона двигателя пусковая обмотка отключается от сети.

Однофазный асинхронный двигатель с экранированными (расщепленными) полюсами. Статор 1 такого двигателя имеет явно выраженные полюсы, на которых расположена рабочая обмотка РО. Каждый полюс как бы расщеплен на две неравные части, одна из которых узкая, а другая — широкая. На узкой части помещен короткозамкнутый виток wк (рис. 3.47, а). Ротор двигателя короткозамкнутый, обычной конструкции. Пульсирующий магнитный поток Ф΄1, созданный переменной МДС рабочей обмотки статора, пронизывает короткозамкнутый виток и наводит в нем ЭДС Ек, которая вызывает появление тока в витке и магнитного потока Фк(рис. 3.47,6). Этот поток сдвинут по фазе относительно потока рабочей обмоткиФ˝1, складываясь с ним создает в зоне короткозамкнутого витка результирующий магнитный поток Фрез, сдвинутый по фазе относительно потока Ф1 . В результате под полюсом есть два магнитных потока Ф1 и Фрез, разнесенные в пространстве и сдвинутые по фазе (во времени), что обеспечивает получение вращающегося поля.

Технические данные подобных двигателей хуже, чем трехфазных ( [ η = 0,1÷0,4; cosφ = 0,5÷0,6, Мп = (0,1÷1) Мном ), поэтому они выпускаются на мощности до нескольких десятков ватт.

Двухфазный асинхронный двигатель с постоянно включенным конденсатором. Схема двигателя приведена на рис. 3.48.

Конденсатор Ср, создавая сдвиг фаз в цепи одной из обмоток статора, позволяет получить вращающееся магнитное поле. Если вращающий момент такого двигателя недостаточен для пуска двигателя под нагрузкой, то параллельно конденсатору Ср подключается пусковой конденсатор Сп. После разгона двигателя конденсатор Сп автоматически отключается центробежным выключателем Q.

Двухфазный асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором. Такой двигатель находит применение при необходимости регулирования частоты вращения в широких пределах. Ротор двигателя 1 (рис. 3.49) изготавливают в виде полого цилиндра из немагнитного материала (например, сплава алюминия), вращающегося между внешней 2 и внутренней 3 частями статора. Обмотки статора размещаются либо на внешней, либо на внутренней части. Под влиянием вращающегося поля в теле ротора создаются вихревые токи, и их взаимодействие с вращающимся полем создает вращающий момент. Подобные двигатели обладают большим быстродействием, так как полый цилиндр имеет небольшой момент инерции.

Как отличить трехфазный двигатель от однофазного

Однофазные электродвигатели

Зачастую основное внимание уделяется изучению трёхфазных электродвигателей, частично в связи с тем, что трёхфазные электродвигатели применяются чаще, чем однофазные. Однофазные электродвигатели имеют тот же принцип действия, что и трёхфазные электродвигатели, только с более низкими пусковыми моментами. Они подразделяются по типам в зависимости от способа пуска.

Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° по отношению друг к другу. Одна из них считается главной обмоткой, другая – вспомогательной, или пусковой. В соответствии с количеством полюсов каждая обмотка может делиться не несколько секций.

На рисунке приведен пример двухполюсной однофазной обмотки с четырьмя секциями в главной обмотке и двумя секциями во вспомогательной.

Следует помнить, что использование однофазного электродвигателя – это всегда, своего рода, компромисс. Конструкция того или иного двигателя зависит, прежде всего, от поставленной задачи. Это значит, что все электродвигатели разрабатываются в соответствии с тем, что наиболее важно в каждом конкретном случае: например, КПД, вращающий момент, рабочий цикл и т. д. Из-за пульсирующего поля однофазные электродвигатели CSIR и RSIR могут иметь более высокий уровень шума по сравнению с двухфазными электродвигателями PSC и CSCR, которые работают намного тише, так как в них используется пусковой конденсатор. Конденсатор, через который производится пуск электродвигателя, способствует его плавной работе.

Основные типы однофазных индукционных электродвигателей

Бытовая техника и приборы низкой мощности работают от однофазного переменного тока, кроме того, не везде может быть обеспечено трёхфазное электропитание. Поэтому однофазные электродвигатели переменного тока получили широкое распространение, особенно в США. Очень часто электродвигателям переменного тока отдают предпочтение, так как их отличает прочная конструкция, низкая стоимость, к тому же они не требуют технического обслуживания.

Как видно из названия, однофазный индукционный электродвигатель работает по принципу индукции; тот же принцип действует и для трёхфазных электродвигателей. Однако между ними есть различия: однофазные электродвигатели, как правило, работают при переменном токе и напряжении 110 -240 В, поле статора этих двигателей не вращается. Вместо этого каждый раз при скачке синусоидального напряжения от отрицательного к положительному меняются полюса.

В однофазных электродвигателях поле статора постоянно выравнивается в одном направлении, а полюса меняют своё положение один раз в каждом цикле. Это означает, что однофазный индукционный электродвигатель не может быть пущен самостоятельно.

Теоретически, однофазный электродвигатель можно было бы запустить при помощи механического вращения двигателя с последующим немедленным подключением питания. Однако на практике пуск всех электродвигателей осуществляется автоматически.

Выделяют четыре основных типа электродвигателей:

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор / работа через обмотку (индуктивность) (CSIR),

• индукционный двигатель с пуском через конденсатор/работа через конденсатор (CSCR),

• индукционный двигатель с реостатным пуском (RSIR) и

• двигатель с постоянным разделением емкости (PSC).

На приведённом ниже рисунке показаны типичные кривые соотношения вращающий момент/частота вращения для четырёх основных типов однофазных электродвигателей переменного тока.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/работа через обмотку (CSIR)

Индукционные двигатели с пуском через конденсатор, которые также известны как электродвигатели CSIR, составляют самую большую группу однофазных электродвигателей.

Двигатели CSIR представлены несколькими типоразмерами: от самых маломощных до 1,1 кВт. В электродвигателях CSIR конденсатор последовательно соединён с пусковой обмоткой. Конденсатор вызывает некоторое отставание между током в пусковой обмотке и в главной обмотке.

Это способствует задержке намагничивания пусковой обмотки, что приводит к появлению вращающегося поля, которое влияет на возникновение вращающего момента. После того как электродвигатель наберёт скорость и приблизится к рабочей частоте вращения, открывается пускатель. Далее электродвигатель будет работать в обычном для индукционного электродвигателя режиме. Пускатель может быть центробежным или электронным.

Двигатели CSIR имеют относительно высокий пусковой момент, в диапазоне от 50 до 250 процентов от вращающего момента при полной нагрузке. Поэтому из всех однофазных электродвигателей эти двигатели лучше всего подходят для случаев, когда пусковые нагрузки велики, например для конвейеров, воздушных компрессоров и холодильных компрессоров.

Однофазный электродвигатель с пуском через конденсатор/ работа через конденсатор (CSCR)

Этот тип двигателей, которые коротко называются «электродвигатели CSCR», сочетает в себе лучшие свойства индукционного двигателя с пуском через конденсатор и двигателя с постоянно подключённым конденсатором. Несмотря на то, что из-за своей конструкции эти двигатели несколько дороже других однофазных электродвигателей, они остаются наилучшим вариантом для применения в сложных условиях. Пусковой конденсатор электродвигателя CSCR последовательно соединён с пусковой обмоткой, как и в электродвигателе с пуском через конденсатор. Это обеспечивает высокий пусковой момент.

Электродвигатели CSCR также имеют сходство с двигателями с постоянным разделением емкости (PSC), так как у них пуск тоже осуществляется через конденсатор, который последовательно соединён с пусковой обмоткой, если пусковой конденсатор отключен от сети. Это означает, что двигатель справляется с максимальной нагрузкой или перегрузкой.

Электродвигатели CSCR могут использоваться для работы с низким током полной нагрузки и при более высоком КПД. Это даёт некоторые преимущества, в том числе обеспечивает работу двигателя с меньшими скачками температуры, в сравнении с другими подобными однофазными электродвигателями.

Электродвигатели CSCR – самые мощные однофазные электродвигатели, которые могут использоваться в сложных условиях, например, в насосах для перекачивания воды под высоким давлением и в вакуумных насосах, а также в других высокомоментных процессах. Выходная мощность таких электродвигателей лежит в диапазоне от 1,1 до 11 кВт.

Однофазный электродвигатель с пуском через сопротивление/работа через обмотку (индуктивность) (RSIR)

Данный тип двигателей ещё известен как «электродвигатели с расщеплённой фазой». Они, как правило, дешевле однофазных электродвигателей других типов, используемых в промышленности, но у них также есть некоторые ограничения по производительности.

Пусковое устройство электродвигателей RSIR включает в себя две отдельные обмотки статора. Одна из них используется исключительно для пуска, диаметр проволоки данной обмотки меньше, а электрическое сопротивление – выше, чем у главных обмоток. Это вызывает отставание вращающегося поля, что, в свою очередь, приводит в движение двигатель. Центробежный или электронный пускатель отсоединяет пусковую обмотку, когда частота вращения двигателя достигает, приблизительно, 75% от номинальной величины. После этого электродвигатель продолжит работу в соответствии со стандартными принципами действия индукционного электродвигателя.

Как уже говорилось раньше, для электродвигателей RSIR есть некоторые ограничения. У них низкие пусковые моменты, часто в диапазоне от 50 до 150 процентов от номинальной нагрузки. Кроме того, электродвигатель создаёт высокие пусковые токи, приблизительно от 700 до 1000% от номинального тока. В результате продолжительное время пуска будет вызывать перегрев и разрушение пусковой обмотки. Это означает, что электродвигатели данного типа нельзя использовать там, где необходимы большие пусковые моменты.

Электродвигатели RSIR рассчитаны на узкий диапазон напряжения питания, что, естественно, ограничивает области их применения. Их максимальные вращающие моменты варьируются в пределах от 100 до 250% от расчетной величины. Необходимо также отметить, что дополнительной трудностью является установка тепловой защиты, так как довольно сложно найти защитное устройство, которое срабатывало бы достаточно быстро, чтобы не допустить прогорания пусковой обмотки. Электродвигатели RSIR подходят для использования в небольших приборах для рубки и перемалывания, вентиляторах, а также для применения в других областях, в которых допускается низкий пусковой момент и требуемая выходная мощность на валу от 0,06 кВт до 0,25 кВт. Они не используются там, где должны быть высокие вращающие моменты или продолжительные циклы.

Однофазный электродвигатель с постоянным разделение емкости (PSC)

Как видно из названия, двигатели с постоянным разделением емкости (PSC) оснащены конденсатором, который во время работы постоянно включен и последовательно соединён с пусковой обмоткой. Это значит, что эти двигатели не имеют пускателя или конденсатора, который используется только для пуска. Таким образом, пусковая обмотка становится вспомогательной обмоткой, когда электродвигатель достигает рабочей частоты вращения.

Конструкция электродвигателей PSC такова, что они не могут обеспечить такой же пусковой момент, как электродвигатели с пусковыми конденсаторами. Их пусковые моменты достаточно низкие: 30-90% от номинальной нагрузки, поэтому они не используются в системах с большой пусковой нагрузкой. Это компенсируется за счёт низких пусковых токов – обычно меньше 200% от номинального тока нагрузки, – что делает их наиболее подходящими двигателями для областей применения с продолжительным рабочим циклом.

Двигатели с постоянным разделением емкости имеют ряд преимуществ. Рабочие параметры и частоту вращения таких двигателей можно подбирать в соответствии с поставленными задачами, к тому же они могут быть изготовлены для оптимального КПД и высокого коэффициента мощности при номинальной нагрузке. Так как они не требуют специального устройства пуска, их можно легко реверсировать (изменить направление вращения на обратное). В дополнение ко всему вышесказанному, они являются самыми надёжными из всех однофазных электродвигателей. Вот почему Grundfos использует однофазные электродвигатели PSC в стандартном исполнении для всех областей применения с мощностями до 2,2 кВт (2-полюсные) или 1,5 кВт (4-полюсные).

Двигатели с постоянным разделением емкости могут использоваться для выполнения целого ряда различных задач в зависимости от их конструкции. Типичным примером являются низкоинерционные нагрузки, например вентиляторы и насосы.

Двухпроводные однофазные электродвигатели

Двухпроводные однофазные электродвигатели имеют две главные обмотки, пусковую обмотку и рабочий конденсатор. Они широко используются в США с однофазными источниками питания: 1 ½ 115 В / 60 Гц или 1 ½ 230 В / 60 Гц. При правильном подключении данный тип электродвигателей можно использовать для обоих видов электропитания.

Ограничения однофазных электродвигателей

В отличие от трёхфазных для однофазных электродвигателей существуют некоторые ограничения. Однофазные электродвигатели ни в коем случае не должны работать в режиме холостого хода, так как при малых нагрузках они сильно нагреваются, также рекомендуется эксплуатировать двигатель при нагрузке меньшей 25% от полной нагрузки.

Электродвигатели PSC и CSCR имеют симметричное/ круговое вращающееся поле в одной точке приложения нагрузки; это значит, что во всех остальных точках приложения нагрузки вращающееся поле асимметричное/эллиптическое. Когда электродвигатель работает с асимметричным вращающимся полем, сила тока в одной или обеих обмотках может превышать силу тока в сети. Такие избыточные токи вызывают потери, в связи с этим одна или обе обмотки (что чаще происходит при полном отсутствии нагрузки) нагреваются, даже если ток в сети относительно небольшой. Смотрите примеры.

О напряжении в однофазных электродвигателях

Важно помнить о том, что напряжение на пусковой обмотке электродвигателя может быть выше сетевого напряжения питания электродвигателя. Это относится и к симметричному режиму работы. Смотрите пример.

Изменение напряжения питания

Нужно отметить, что однофазные электродвигатели обычно не используются для больших интервалов напряжения, в отличие от трёхфазных электродвигателей. В связи с этим может возникнуть потребность в двигателях, которые могут работать с другими видами напряжения. Для этого необходимо внести некоторые конструкционные изменения, например, нужна дополнительная обмотка и конденсаторы различной ёмкости. Теоретически, ёмкость конденсатора для различного сетевого напряжения (с одной и той же частотой) должна быть равна квадрату отношения напряжений:

Таким образом, в электродвигателе, рассчитанном на питание от сети в 230 В, используется конденсатор 25µФ/400 В, для модели электродвигателя на 115 В необходим конденсатор ёмкостью 100µФ с маркировкой более низкого напряжения – например 200 В.

Иногда выбирают конденсаторы меньшей ёмкости, например 60µФ. Они дешевле и занимают меньше места. В таких случаях обмотка должна подходить для определённого конденсатора. Нужно учитывать, что производительность электродвигателя при этом будет меньше, чем с конденсатором ёмкостью 100µФ – например, пусковой момент будет ниже.

Заключение

Однофазные электродвигатели работают по тому же принципу, что и трёхфазные. Однако у них более низкие пусковые моменты и значения напряжения питания (110-240В).

Однофазные электродвигатели не должны работать в режиме холостого хода, многие из них не должны эксплуатироваться при нагрузке меньше 25 % от максимальной, так как это вызывает повышение температуры внутри электродвигателя, что может привести к его поломке.

Однофазные асинхронные двигатели – машины небольшой мощности, которые по конструктивному исполнению напоминают аналогичные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Однофазные асинхронные двигатели отличаются от трехфазных двигателей устройством статора, где в пазах магнитопровода находится двухфазная обмотка, состоящая из основной, или рабочей, фазы с фазной зоной 120 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями С1 и С2, и вспомогательной, или пусковой, фазы с фазной зоной 60 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями В1 и В2 (рис. 1).

Магнитные оси этих фаз обмотки смещены относительно друг друга па угол 0 = 90 эл. град. Одна рабочая фаза, присоединенная к питающей сети переменного напряжения, не может вызвать вращения ротора, так как ток ее возбуждает переменное магнитное поле с неподвижной осью симметрии, характеризуемое гармонически изменяющейся во времени магнитной индукцией.

Рис. 1. Схема включения однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Это поле можно представить двумя составляющими – одинаковыми круговыми магнитными полями прямой и обратной последовательностей, вращающимися с магнитными индукциями, вращающимися в противоположные стороны с одной и той же скоростью. Однако при предварительном разгоне ротора в необходимом направлении он при включенной рабочей фазе продолжает вращаться в том же направлении.

По этой причине пуск однофазного двигателя начинают с разгона ротора путем нажатия пусковой кнопки, вызывающего возбуждение токов в обеих фазах обмотки статора, которые сдвинуты по фазе на величину, зависящую от параметров фазосдвигающего устройства Z, выполненного в виде резистора, индуктивной катушки или конденсатора, и элементов электрических цепей, в которые входят рабочая и пусковая фазы обмотки статора. Эти токи побуждают в машине вращающееся магнитное поле с магнитной индукцией в воздушном зазоре, которая периодически и монотонно изменяется в пределах максимального и минимального значений, а конец ее вектора описывает эллипс.

Это. эллиптическое вращающееся магнитное поле находит в проводниках короткозамкнутой обмотки ротора ЭДС и токи, которые, взаимодействуя с этим полем, обеспечивают разгон ротора однофазного двигателя в направлении вращения поля, и он в.течение нескольких секунд достигает почти номинальной скорости.

Отпускание пусковой кнопки переводит электродвигатель с двухфазного режима на однофазный, поддерживаемый в дальнейшем соответствующей составляющей переменного магнитного поля, которая при своем вращении несколько опережает вращающийся ротор из-за скольжения.

Своевременное отключение пусковой фазы обмотки статора однофазного асинхронного двигателя от питающей сети необходимо в связи с ее конструктивным исполнением, предусматривающим кратковременный режим работы – обычно до 3 с, что исключает длительное пребывание ее под нагрузкой в связи с недопустимым перегревом, сгоранием изоляции и выходом из строя.

Повышение надежности эксплуатации однофазных асинхронных двигателей обеспечивают встраиванием в корпус машин центробежного выключателя с размыкающими контактами, присоединенными к зажимам с обозначениями ВЦ и В2, и теплового реле с аналогичными контактами, имеющими выводы с обозначениями РТ и С1 (рис. 2, в, г).

Центробежный выключатель автоматически отключает пусковую фазу обмотки статора, присоединенную к зажимам с обозначениями В1 и В2 при достижении ротором скорости, близкой к номинальной, а тепловое реле — обе фазы обмотки статора от питающей сети, когда нагрев их окажется выше допустимого.

Перемена направления вращения ротора достигается изменением направления тока в одной из фаз обмотки статора при пуске путем переключения пусковой кнопки и перестановки металлической пластины на зажимах электродвигателя (рис. 2, а, б) или только перестановкой двух аналогичных пластин (рис. 2, в, г).

Рис. 2. Маркировка зажимов фаз обмотки статора однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и их соединение для вращения ротора: а, в – правого, б, г – левого.

Сравнение технических характеристик однофазных и трехфазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели отличаются от аналогичных по номинальной мощности трехфазных машин пониженной кратностью начального пускового момента k п = M п / M ном и повышенной кратностью пускового тока ki = Mi / M ном которые для однофазных электродвигателей с пусковой фазой обмотки статора, имеющей повышенное сопротивление постоянному току и. меньшую индуктивность, чем рабочая фаза, имеют значения k п – 1,0 – 1,5 и ki = 5 – 9.

Пусковые характеристики однофазных асинхронных двигателей хуже аналогичных характеристик трехфазных асинхронных двигателей в связи с тем, что возбуждаемое при пуске однофазных машин с пусковой фазой обмотки статора эллиптическое вращающееся магнитное поле, эквивалентное двум неодинаковым круговым вращающимся магнитным полям – прямому и обратному, вызывает появление тормозного эффекта.

Подбором параметров элементов электрических цепей рабочей и пусковой фаз обмотки статора можно обеспечить при пуске возбуждение кругового вращающегося магнитного поля, что возможно при фазосдвигающем элементе, выполненном в виде конденсатора соответствующей емкости.

Так как разгон ротора вызывает изменение параметров цепей машины, вращающееся магнитное поле из кругового переходит в эллиптическое, ухудшая этим пусковые характеристики двигателя. Поэтому при скорости около 0,8 номинальной пусковую фазу обмотки статора электродвигателя отключают вручную или автоматически, в результате чего двигатель переходит на однофазный режим работы.

Однофазные асинхронные двигатели с пусковым конденсатором имеют кратность начального пускового момента kп = 1,7 – 2,4 и кратность начального пускового тока ki = 3 – 5.

Двухфазные асинхронные двигатели

В двухфазных асинхронных двигателях обе фазы обмотки статора с фазными зонами по 90 эл. град являются рабочими. Они расположены в пазах магнитопровода статора так, что их магнитные оси образуют угол 90 эл. град. Эти фазы обмотки статора отличаются друг от друга не только числом витков, но и номинальными напряжениями и токами, хотя при номинальном режиме двигателя полные мощности их одинаковы.

В одной из фаз обмотки статора постоянно находится конденсатор Ср (рис. 3, а), который в условиях номинального режима двигателя обеспечивает возбуждение кругового вращающегося магнитного поля. Емкость этого конденсатора определяют по формуле:

C р = I1 sinφ1 / 2πfUn 2

где I1 и φ1 – соответственно ток и сдвиг фаз между напряжением и током цепи фазы обмотки статора без конденсатора при круговом вращающемся магнитном поле, I и U – соответственно частота переменного тока и напряжение питающей сети, n – коэффициент трансформации – отношение эффективных чисел витков фаз обмотки статора соответственно с конденсатором и без него, определяемое по формуле

n = k об2 w 2 / k об1 w 1

где k об2 и k об1 – обмоточные коэффициенты соответствующих фаз обмотки статора с числом витков w 2 и w1.

Напряжение на зажимах конденсатора Uc, включенного последовательно с фазой обмотки статора двухфазного асинхронного двигателя, при круговом вращающемся магнитном поле выше напряжения сети U и определяется так:

Переход к нагрузке двигателя, отличной от номинальной, сопровождается изменением вращающегося магнитного поля, которое вместо кругового становится эллиптическим. Это ухудшает рабочие свойства двигателя, а при пуске снижает начальный пусковой момент до Мп M ном, ограничивая этим применение двигателей с постоянно включенным конденсатором только в установках с легкими условиями пуска.

Для повышения начального пускового момента параллельно рабочему конденсатору Ср включают пусковой конденсатор Сп (рис. 3, б), емкость которого намного больше емкости рабочего конденсатора и зависит от кратности начального пускового момента, которая может быть доведена до двух и более.

Рис. 3. Схемы включения двухфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором: а – спостоянно присоединенным конденсатором, б – с рабочим и пусковым конденсаторами.

После разгона ротора до скорости 0,6 – 0,7 номинальной пусковой конденсатор отключают для избежания перехода кругового вращающегося магнитного поля в эллиптическое, ухудшающее рабочие характеристики двигателя.

Пусковой режим таких конденсаторных двигателей характеризуется такими показателями: k п = 1,7 – 2,4 и k i = 4 – 6.

Конденсаторные двигатели отличаются лучшими энергетическими показателями, чем однофазные двигатели с пусковой фатой обмотки статора, я коэффициент мощности их, благодаря применению конденсаторов, выше, чем у трехфазных двигателей одинаковой мощности.

Универсальные асинхронные двигатели

В установках автоматического управления применяют универсальные асинхронные двигатели — трехфазные машины малой мощности, которые присоединяют к трехфазной или однофазной сети. При питании от однофазной сети пусковое и рабочие характеристики двигателей несколько хуже, чем при использовании их в трехфазном режиме.

Универсальные асинхронные двигатели серии УАД изготовляют двух- и четырехполюсными, которые при трехфазном режиме имеют номинальную мощность от 1,5 до 70 Вт, а при однофазном режиме – от 1 до 55 Вт и работают от сети переменного напряжения частотой 50 Гц с кпд η = 0,09 – 0.65.

Однофазные асинхронные двигатели с расщепленными или экранированными полюсами

В однофазных асинхронных двигателях с расщепленными или экранированными полюсами, каждый полюс расщеплен глубоким пазом па две неравные части и несет на себе однофазную обмотку, охватывающую весь магнитопровод полюса, и короткозамкнутые витки, расположенные на его меньшей части.

Ротор у этих двигателей имеет короткозамкнутую обмотку. Включение обмотки статора на синусоидальное напряжение сопровождается установлением в ней тока и возбуждением переменного магнитного поля с неподвижной осью симметрии, которое наводит в короткозамкнутых витках соответствующие эдс и токи.

Под влиянием токов короткозамкнутых витков соответствующая им м. д. с, возбуждает магнитное поле, препятствующее усилению и ослаблению основного магнитного поля в экранированных частых полюсов. Магнитные поля экранированных и неэкранированных частей полюсов не совпадают по фазе во времени и, будучи смещенными в пространстве, образуют результирующее эллиптическое вращающееся магнитное поле, перемещающее в направлении от магнитной оси неэранированной части полюса к магнитной оси его экранированной части.

Взаимодействие этого поля с токами, индуктированными в обмотке ротора, вызывает появление начального пускового момента Мп = (0,2 – 0,6) Мном и разгон ротора до номинальной скорости, если тормозной момент приложенный к валу двигателя, не превышает начальный пусковой момент.

С целью увеличения начального пускового и максимального моментов однофазных асинхронных двигателях с расщепленными или экранированными полюсами между их полюсами располагают магнитные шунты из листовой стали, что приближает вращающееся магнитное поле к круговому.

Двигатели с расщепленными полюсами являются нереверсивными устройствами, допускающими частые пуски, внезапную остановку и могут длительное время находиться в заторможенном состоянии. Их изготовляют двух- и четырехполюсными номинальной мощностью от 0,5 до 30 Вт, а при усовершенствованной конструкции до 300 Вт для работы от сети переменного напряжения частотой 50 Гц с кпд η ном = 0,20 – 0,40.
Читайте также: Сельсины: назначение, устройство, принцип действия

Вначале выясним тип двигателя. Не всегда решим вопрос однозначно. Внешний вид мало говорит, шильдик старого двигателя способен не соответствовать реальной начинке агрегата. Предлагаем кратко рассмотреть, какие асинхронные и коллекторные двигатели выпускает промышленность. Расскажем отличия эксплуатации, ключевых свойств, внешних и внутренних. Обсудим подключение однофазного двигателя к сети переменного тока.

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.

Однофазные и трехфазные д0вигатели асинхронного типа

Договорились — трехфазные коллекторные двигатели достать сложно, текущий раздел речь ведет касательно асинхронных машин. Разновидности перечислим:

  1. Трехфазные асинхронные двигатели снабжены числом выводов три-шесть рабочих обмоток за вычетом различных предохранителей, внутренних реле, разнообразных датчиков. Катушки статора внутри объединяются звездой, делая невозможным напрямую включение в однофазную сеть.
  2. Однофазные двигатели, снабженные пусковой обмоткой, помимо прочего снабжаются парой контактов, ведущих к концевому центробежному выключателю. Миниатюрное устройство обрывает цепь, когда вал раскручен. Пусковая обмотка катализирует начальный этап. Дальнейшим действием будет мешать, снижая КПД двигателя. Принято конструкцию называть бифилярной. Пусковая обмотка наматывается двойным проводом, снижая реактивное сопротивление. Помогает уменьшить емкость конденсатора — критично. Ярким примером однофазных двигателей асинхронного типа с пусковой обмоткой выступают компрессоры бытовых холодильников.
  3. Конденсаторная обмотка, отличаясь от пусковой, работает непрерывно. Двигатели найдем внутри напольных вентиляторов. Конденсатор дает сдвиг фаз 90 градусов, позволяя выбрать направление вращения, поддержать нужную форму электромагнитного поля внутри ротора. Типично на корпусе двигателя конденсатор крепится.

Трехфазные асинхронные двигатели

Научимся, как отличить однофазные двигатели асинхронного типа от трехфазных. В последнем случае внутри всегда имеется три равноценных обмотки. Поэтому можно найти три пары контактов, которые при исследовании тестером дают одинаковое сопротивление. Например, 9 Ом. Если обмотки объединены звездой внутри, выводов с одинаковым сопротивлением будет три. Из них любая пара дает идентичные показания, отображаемые экраном мультиметра. Сопротивление каждый раз равно двум обмоткам.

Поскольку ток должен выходить, иногда трехфазный двигатель имеет вывод нейтрали. Центр звезды, с каждым из трех других проводов дает идентичное сопротивление, вдвое меньшее, нежели демонстрирует попарная прозвонка. Указанные выше симптомы говорят красноречиво: двигатель трёхфазный, теме сегодняшнего разговора чуждый.

Рассматриваемые рубрикой моторы обмоток содержат две. Одна пусковая, либо конденсаторная (вспомогательная). Выводов обычно три-четыре. Отсутствуй украшающий корпус конденсатор, можно попробовать рассуждать, озадачиваясь предназначением контактов следующим образом:

    Выводов четыре штуки — нужно измерить сопротивление. Обычно звонятся попарно. Сопротивление ниже — нашли основную обмотку, подключаемую к сети 230 вольт без конденсатора. Полярность не играет роли, направление вращения задается способом включения вспомогательной обмотки, коммутацией катушек. Проще говоря, осуществите подключение однофазного электродвигателя характерного типа с одной лишь основной обмоткой — в начальный период времени вал стоит стоймя. Куда раскрутишь, туда пойдет вращение. Остерегайтесь производить старт рукой — поломает.

Устройство асинхронного двигателя

Различение типов однофазных двигателей на практике

Научимся, как отличить бифилярный двигатель от конденсаторного. Следует сказать, разница чисто номинальная. Схема подключения однофазного двигателя схожа. Бифилярная обмотка не предназначена работать постоянно. Будет мешать, снижать КПД. Поэтому обрывается после набора оборотов пускозащитным реле (присуще бытовым холодильникам), либо центробежными выключателями. Считается, пусковая обмотка работает несколько секунд. По общепринятым нормам, обеспечит запуск 30 раз в час длительностью 3 секунды каждый. Дальше витки могут перегреться (сгореть). Причина, ограничивающая нахождение пусковой обмотки под напряжением.

Разница номинальная, но профессионалы отмечают любопытную особенность, по которой судят, находится перед нами бифилярный, либо конденсаторный двигатель. Сопротивление вспомогательной обмотки. Отличается номиналом от рабочей более чем в 2 раза, скорее всего, двигатель бифилярный. Соответственно, обмотка пусковая. Конденсаторный двигатель работает, пользуясь услугами двух катушек. Обе постоянно находятся под напряжением.

Однофазный асинхронный двигатель

Тест нужно проводить осторожно, при отсутствии термопредохранителей, других средств защиты пусковая обмотка может сгореть. Придется вал раскручивать вручную, явно нелегкая задачка. Иногда целесообразно подключение однофазного асинхронного двигателя к однофазной сети выполнить, используя аналогичную схему, как сделано в предшествующем оборудовании. Рядовой холодильник снабжен пускозащитным реле, отдельная тема разговора. Параметры устройства тесно связаны с типом используемого двигателя, взаимная замена возможна далеко не в каждом случае (нарушение простого правила может вызвать поломку).

Упомянем дважды: выводов обмоток может быть три-четыре. Число неинформативно. Допустима пара контактов термопредохранителя. Плюс описанное выше, включая центробежный выключатель. В случае при прозвонке сопротивление либо мало, либо наоборот — фиксируем разрыв. Кстати, не забудьте при определении сопротивления каждый конец катушки пробовать на корпус. Изоляция стандартно не ниже 20 МОм. В противном случае стоит задуматься о наличии пробоя. Также допускаем, что трехфазный двигатель, имеющий внутреннюю коммутацию обмоток по типу звезды, может иметь выход нейтрали на корпус. В этом случае двигатель требует непременного заземления, под которую предусматривается клемма (но более вероятно, что мотор просто вышел из строя из-за пробоя изоляции).

Как подобрать конденсатор для пуска однофазного двигателя

Уже рассказывали, как подобрать конденсатор для пуска трёхфазного двигателя, но методика в нашем случае не годится. Любители рекомендуют произвести попытку входа в так называемый резонанс. При этом потребление агрегата на 9 кВт составит порядка (!) 100 Вт. Это не значит, что вал потянет полную нагрузку, но в холостом режиме потреблением станет минимальным. Как подключить электродвигатель этим способом.

Любители рекомендуют ориентироваться на потребляемый ток. При оптимальном значении емкости мощность станет минимальной. Оценить потребляемый ток можно при помощи китайского мультиметра. А так, подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой выполняют, руководствуясь электрической схемой, указанной на корпусе. Там приведены, например, сведения:

  1. Цвет кембрика определённой обмотки.
  2. Электрическая схема коммутации для цепи переменного тока.
  3. Номинал используемой емкости.

Итак, если брать однофазный асинхронный двигатель, схема подключения чаще указана на корпусе.

ᐉ Однофазные электродвигатели 220 Вольт

Вашему вниманию предлагается широкий ассортимент приспособлений для преображения электрической энергии в механическую. Однофазный электродвигатель представляет собой асинхронный двигатель переменного тока, который характеризуется тем, что функционирует при подключении к питанию однофазной сети 220 В — 230 В с частотой 50 гц. Этого вполне достаточно, чтобы генерировать мощность от 0,09 кВт до 3 кВт при оборотах 1500 — 3000 об. /мин. Такие показатели производительности позволяют использовать однофазный асинхронный двигатель как в бытовой сфере, так и в областях легкой промышленности. Чаще всего данные устройства находят применение в вентиляторах, насосном оборудовании, маломощных производственных станках, редукторах, компрессорах и разного рода бытовой технике.

Общая характеристика однофазных асинхронных электродвигателей.

Конструктивной особенностью однофазных электродвигателей выступает наличие на статоре одной рабочей обмотки, которая подключается к сети однофазного тока. Запускается однофазный двигатель за счет вращающегося магнитного поля, создаваемого коллективной работой основной обмотки в паре с дополнительной обмоткой пуска меньших размеров, подключенной к основной сети через специальную емкость. Этот пусковой элемент расположен сдвинуто на 90 относительно главной обмотки и активируется только при запуске электродвигателя 220 В, после чего благополучно деактивируется. Сдвиг фаз осуществляет укомплектованный в электродвигатель однофазный конденсатор или резистор.

Все модели выпускаются преимущественно маломощными или средней мощности. Помимо этого, однофазные асинхронные двигатели мало чем отличаются от трехфазных вариантов конструкцией. Но можно выделить и записать в список однозначных преимуществ тот факт, что однофазный электродвигатель — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Помимо этого, единственными параметрами отличия являются сравнительно скромные характеристики производительности и мобильные габаритные размеры.

Если вы решили купить электродвигатель однофазный, прежде всего рекомендуется сопоставить его максимальные возможности с требованиями целевого объекта применения. Если существующий модельный ряд однофазных двигателей не способен удовлетворить ваши ожидания, стоит поискать подходящий трехфазный электродвигатель повышенной мощности, но перед этим обязательно убедитесь, что рабочая область имеет возможность предоставить источник питания трехфазной сети 380 В — 400 В, чтобы избежать излишней потери производительности.

Не стоит упускать из виду и ряд существенных недостатков данного оборудования. В их число входит отсутствие или крайне слабый показатель пускового момента. Это связанно с тем, что однофазный двигатель не способен создавать вращающееся магнитное поля. Так же этим устройствам переменного тока характерны ощутимо заниженный коэффициент полезного действия (КПД), слабая перегрузочная способность и завышенная кратность пускового тока.

«ОВК Комплект» всегда поможет правильно выбрать однофазный асинхронный двигатель, купить его по выгодной цене и избежать подделок.

Современный рынок обильно заполоняет продукция китайских производителей. Никому не секрет, что цена таких изделий значительно ниже средней рыночной, но и качество, соответственно, было подвержено значительному ухудшению. Ненадежное исполнение составных частей или корпуса электродвигателя, незамедлительно приведет к сокращению срока службы, а в худшем случае — к выводу из строя, мало того, что самого двигателя, так и велика вероятность, что пострадает и сам объект применения. Да бы избежать такого рода нежелательных последствий, профессионалы рекомендуют купить электродвигатель 220 В однофазный исключительно у проверенного поставщика.

В основной состав ассортимента интернет-магазина «ОВК комплект» входят изделия Белорусского производителя Могилевского Электротехнического Завода (МЭЗ), который уже не первый год является лидером стран СНГ по качеству исполнения однофазных электродвигателей. Венцом их творений являются асинхронные однофазные двигатели серии АИРЕ. Данные устройства заслужили огромное уважение от десятков тысяч пользователей за счет безупречной исполнительности конструкции, надежности и соотношения цены с качеством. Профессионалы со всей Украины отдают предпочтение именно электродвигателям АИРЕ практически во всех областях бытового и легкого промышленного применения.

Что вы получаете от сотрудничества с торговой площадкой «ОВК Комплект»? Мы предоставляем гарантию 100% высокого качества каждой единицы представленной продукции. Купить электродвигатель однофазный вы можете с полным комплектом документов и сертификатов, подтверждающих его высокое качество. Кроме того, мы берем на себя полную ответственность за товар и в случае явного брака, предоставляем возможность забрать вложенные средства или же обменять на новую модель. 

Спасибо, что вы с нами и желаем вам приятных покупок!

Однофазный двигатель

— Типы, применение, преимущества и недостатки

10 января 2017 г. — Однофазный двигатель — Типы, применение, преимущества и недостатки

В зависимости от типа машины и области применения, которые вам требуются, одни двигатели будут работать лучше, чем другие. Если вы используете меньшее оборудование, которое требует меньше мощности, однофазный двигатель лучше всего подойдет для ваших нужд.

Хотя этот тип двигателя обычно служит годами, со временем он изнашивается. Если вы хотите заменить однофазный двигатель, у Bonfiglio есть ряд BS — однофазных двигателей.Эти двигатели изготовлены в соответствии с применимыми стандартами IEC и относятся к закрытому типу, с внешней вентиляцией и постоянно подключенным рабочим конденсатором. Если вы заинтересованы в установке нового однофазного двигателя, запросите предложение у Гордона Рассела сегодня. Продолжайте читать, чтобы узнать больше об однофазных двигателях.

Разница между однофазным и трехфазным

Есть два типа двигателей: однофазный двигатель и трехфазный двигатель. Однофазные двигатели требуют меньшего обслуживания, чем трехфазные, и часто служат годами дольше.Эти двигатели обычно используются в устройствах и оборудовании, которым требуется меньшая мощность в лошадиных силах или когда использование трехфазного двигателя неэффективно.

Однофазные двигатели имеют конструкцию, аналогичную трехфазным двигателям, включая обмотку переменного тока, которая размещена на статоре, и короткозамкнутые проводники, помещенные в цилиндрический ротор. Самая большая разница между двумя двигателями заключается в том, что у однофазного двигателя к статору подается только одна фаза (отсюда и название).

Однофазные двигатели Сводка

Типы: Есть несколько различных типов однофазных двигателей; некоторые из них — двухклапанные конденсаторы, конденсаторные пускатели, электродвигатели с расщепленной фазой, постоянные разделенные конденсаторы, двигатели с фазным ротором и экранированные полюса. У каждого типа двигателя есть свои уникальные преимущества и недостатки.

Применение: Однофазные двигатели используются в оборудовании и машинах меньшего размера и требующих меньшей мощности (например, одной лошадиной силы).Сюда входит такое оборудование, как насосы, холодильники, вентиляторы, компрессоры и переносные дрели.

Эксплуатация: Однофазные асинхронные двигатели не могут запускаться самостоятельно без вспомогательной обмотки статора, приводимой в действие противофазным током. Вспомогательная обмотка двигателя с постоянным разделением конденсаторов имеет конденсатор, включенный последовательно с ней во время пуска и работы. Однофазные двигатели сами по себе не создают магнитного поля, поэтому их необходимо активировать выключателем, чтобы ротор вращался.Этот тип двигателя может работать только тогда, когда ротор приводится в движение и создается магнитное поле.

Преимущества: Однофазные двигатели обладают множеством преимуществ. Что касается стартеров, то однофазные двигатели дешевле в производстве, чем большинство других типов двигателей. Однофазные двигатели обычно требуют очень небольшого обслуживания, не часто требуют ремонта, а когда они требуются, их довольно легко завершить. Однофазные двигатели также прослужат годами, и обычно большинство отказов однофазных двигателей является результатом неправильного применения, а не производственным дефектом самого двигателя.

Недостатки: Однофазные двигатели просты с точки зрения механики, это не означает, что они идеальны и ничего не может выйти из строя. Иногда они, как известно, работают медленно, перегреваются или даже не запускаются, перегреваются или работают медленно. Если при прикосновении к двигателю ощущается толчок, это означает, что двигатель неисправен, и его необходимо немедленно отремонтировать.


Заинтересованы в установке или модернизации однофазного двигателя Bonfiglioli? Позвоните Гордону Расселу по телефону (604) 940-1627 (Британская Колумбия) или (403) 340-8856 (Альберта).Или запросите расценки онлайн сегодня!

Наиболее часто используемые типы однофазных двигателей в мире

10+ однофазных двигателей в каждом доме

Вы должны знать, что однофазные двигатели редко имеют мощность выше 5 кВт. Фракционные двигатели, большинство из которых однофазные, составляют 80–90% от общего числа изготовленных двигателей и 20–30% от общей коммерческой стоимости. Типичный современный дом может иметь 10 или более однофазных двигателей в домашнем электрическом оборудовании.

Освоение однофазных двигателей (фото предоставлено: repulsionmotor-repair.business.site)

Это делает однофазные двигатели наиболее часто используемыми типами двигателей в мире. Давайте рассмотрим эти типы по порядку.

Содержание:

  1. Двигатель серии
    1. Универсальный двигатель
    2. Компенсированный двигатель
  2. Отталкивающий двигатель
  3. Асинхронные двигатели
    1. Теория вращающегося поля
    2. Пуск
    3. Двигатель с расщепленными полюсами
    4. Разделение сопротивления -фазный двигатель
    5. Конденсаторный двухфазный двигатель
    6. Отталкивающий индукционный двигатель
      1. Отталкивающий двигатель
      2. Отталкивающий индукционный двигатель

1.

Серийный двигатель

Поскольку направление вращения и крутящий момент в последовательном двигателе постоянного тока не зависят от полярности питания, такой двигатель может работать от переменного тока при условии, что все ферромагнитные части магнитной цепи имеют многослойное покрытие для минимизации потерь в сердечнике.


1.1 Универсальный двигатель

При использовании дробных киловаттных размеров серийный двигатель имеет то преимущество, поскольку он не является синхронным, так как он может работать на скоростях от до 10 000 об / мин . Он очень хорошо приспособлен для работы со всасывающими очистителями, сверлами, швейными машинами и аналогичными маломощными вращающимися устройствами.

Возможность работы от постоянного и переменного тока сейчас не важна, но является источником термина « универсальный ».

Машина имеет «серийную» характеристику крутящего момента , скорость холостого хода ограничена механическими потерями. Коэффициент мощности составляет от 0,7 до 0,9 (в основном из-за индуктивности якоря), но это не имеет значения для небольших номиналов.

Типичные характеристики двигателя для питания постоянного тока и 50 Гц с одинаковым номинальным напряжением показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 — Характеристики универсального двигателя мощностью 75 Вт.

Во всех электродвигателях переменного тока с коммутатором условия коммутации более тяжелые, чем на постоянном токе, поскольку коммутируемые катушки соединяют главный переменный поток и имеют наведенные ЭДС частоты питания. ЭДС проходят через щетки с коротким замыканием и способствуют возникновению искры на коммутаторе.

Поскольку э.д.с. пропорциональны главному потоку, частоте и количеству витков на катушку якоря, они должны быть ограничены.Дополнительное ограничение тока в короткозамкнутой катушке обеспечивается угольными щетками с высоким сопротивлением.

Вернуться к таблице содержания ↑


1.

2 Компенсированный двигатель Коллекторные двигатели переменного тока серии

мощностью до 700 ± 800 кВт используются в нескольких европейских железнодорожных тяговых системах. Для удовлетворительной коммутации частота должна быть низкой, обычно 16 2/3 Гц, и напряжение также должно быть низким (400-500 В), это обеспечивается трансформатором, установленным на локомотиве.

Индуктивность обмотки якоря обязательно достаточно высока, поэтому должна быть установлена ​​компенсационная обмотка для нейтрализации реакции якоря , чтобы обеспечить приемлемый коэффициент мощности .

Двигатели этого типа были построены с ограниченной мощностью для работы в современных тяговых системах с частотой 50 Гц, но теперь их заменили двигатели постоянного тока с выпрямительным или тиристорным питанием. См. Рисунок 1а.

Рисунок 1a — Коллекторный двигатель переменного тока серии

Вернуться к таблице содержания ↑


2.Отталкивающий двигатель

Отталкивающий двигатель представляет собой разновидность последовательного двигателя с индуктивным возбуждением ротора, а не токопроводящим. . Обмотка ротора коммутатора рассчитана на низкое рабочее напряжение. Щетки соединяются коротким замыканием, и ось щетки смещается от оси однофазной обмотки статора (рисунки 2, 3 и 4).

Для нереверсивных двигателей (Рисунок 2) достаточно одной обмотки статора.

Рисунок 2 — Альтернативный вариант отталкивающего нереверсивного двигателя

Однако для реверсивных двигателей статор имеет дополнительную обмотку, соединенную в том или ином смысле последовательно с первой обмоткой, чтобы обеспечить требуемый угол между ротором и эффективными осями статора для два направления вращения, как на рисунке 3.

Рисунок 3 — Альтернативная форма отталкивающего двухстороннего двигателя

Обмотка статора N 1 витков, как в (a), может быть разделена на две составляющие обмотки, соответственно соосные и в квадратуре с осью обмотки ротора, и имеющие соответственно витки Н 1 sinα и Н 1 cosα . Обмотки (b) образуют обмотки двух осей напрямую, хотя здесь витки могут быть спроектированы для достижения оптимального эффекта.

Коаксиальная обмотка наводит эл.МС и токи в роторе, и эти токи, лежащие в поле другой обмотки статора, развивают крутящий момент. Поскольку токи статора и ротора связаны, двигатель имеет «последовательную» характеристику . Когда двигатель работает, потоки прямой и квадратурной оси имеют фазовый сдвиг, приближающийся к 90 °, таким образом создавая поле бегущей волны эллиптической формы, которое становится почти однородным синхронно вращающимся полем на скоростях, близких к синхронной.

Частота вращения близка к синхронной, поэтому потери в сердечнике ротора малы и условия коммутации хорошие.

Малогабаритные двигатели могут быть легко включены для прямого пуска с 2,5–3-кратным током полной нагрузки и 3–4-кратным крутящим моментом при полной нагрузке . Нормальная рабочая скорость при полной нагрузке выбирается близкой к синхронной скорости или немного ниже нее, чтобы избежать чрезмерного искрения при малой нагрузке.

Рисунок 4 — Пусковые характеристики отталкивающего двигателя

Отталкивающие двигатели используются там, где требуется высокий пусковой момент и где трехфазное питание недоступно. Для небольших подъемников, подъемников и компрессоров их мощность редко превышает примерно 5 кВт .

Вернуться к таблице содержания ↑


3. Асинхронные двигатели

Однофазный асинхронный двигатель иногда строится на мощностей до 5 кВт , но обычно производится с номинальной мощностью от 0,1 до 0,5 кВт для бытовых холодильников. вентиляторы и небольшие станки, где требуется практически постоянная скорость. Поведение двигателя можно изучить с помощью теории вращающегося поля или теории поперечного поля.

Первый вариант проще и дает более ясную физическую концепцию.

Вернуться к содержанию ↑


3.

1 Теория вращающегося поля

Пульсирующая м.м.д. обмотки статора делится на двух «вращающихся» МДС постоянной и равной величины , вращающихся в противоположных направлениях. Предполагается, что эти МПС создают соответствующие потоки в зазоре, которые при неподвижном роторе имеют одинаковую величину и каждый равняется половине пикового пульсирующего потока.

Когда машина работает, компонент прямого поля f, i.е. который движется в том же направлении, что и ротор, ведет себя так же, как поле многофазной машины, и дает кривую крутящего момента , обозначенную «вперед» на рисунке 5.

Обратная составляющая b дает другую составляющую крутящего момента. , а чистый крутящий момент представляет собой алгебраическую сумму. При нулевой скорости составляющие крутящие моменты отменяются, так что двигатель не имеет собственного пускового крутящего момента, но если он запускается в любом направлении, возникает небольшой крутящий момент в том же направлении, и машина набирает скорость, близкую к синхронной, при условии, что крутящий момент нагрузки может быть преодоленным.

Рисунок 5 — Компоненты крутящего момента в одной однофазной индукции

Компоненты крутящего момента на рисунке 5 фактически изменяются током ротора. По сравнению с трехфазным асинхронным двигателем, однофазная версия имеет крутящий момент, падающий до нуля на скорости немного ниже синхронной, и скольжение имеет тенденцию к большему.

Имеются также потери в сердечнике ротора, вызванные обратным полем, что снижает эффективность. Кроме того, имеется двухчастотная пульсация крутящего момента, создаваемая обратным полем, которая может вызвать шум.

КПД составляет примерно 40% для двигателя мощностью 60 Вт и примерно 70% для двигателя мощностью 750 Вт, соответствующие коэффициенты мощности составляют приблизительно 0,45 и 0,65 .

Рисунок 6 — Простой однофазный асинхронный двигатель: эквивалентная схема

Эквивалентная схема рисунка 6 основана на теории вращающегося поля с параметрами, в целом аналогичными параметрам для трехфазной машины. ЭДС E f и E b генерируются соответственно прямой и обратной составляющими поля и пропорциональны им.

Соответствующие крутящие моменты компонентов пропорциональны I 2f 2 × r 2 / 2s и I 2f 2 × r 2 / [2 (2 — с)] , следующий крутящий момент является их разницей.

Вернуться к таблице содержания ↑


3.2 Запуск

Для запуска однофазного асинхронного двигателя предусмотрены средства для первоначального создания некоторой формы поля бегущей волны. Обычно принятые схемы приводят к появлению терминов « с расщепленными полюсами » и « с расщепленными фазами ».

Вернуться к таблице содержания ↑


3.3 Электродвигатель с расщепленными полюсами

Статор имеет выступающие полюса, при этом примерно одна треть каждого полюсного наконечника охвачена затеняющей катушкой. Этот поток, который проходит через затеняющую катушку, задерживается по сравнению с потоком в основной части полюса, так что получается грубый поток сдвига.

Пусковой крутящий момент ограничен, КПД низкий (из-за потерь в затеняющей катушке), коэффициент мощности составляет 0,5-0,6 , а момент отрыва составляет только 1-1.5-кратный крутящий момент при полной нагрузке .

Применения включают небольших вентиляторов мощностью не более 100 Вт .

Вернуться к таблице содержания ↑


3.

4 Электродвигатель с разделенным фазным сопротивлением

Дополнительный поток создается вспомогательной пусковой обмоткой, расположенной под углом 90 ° (электрический) к основной (рабочей) обмотке . Если соответствующие токи обмотки равны I m и I s с относительным фазовым углом α , крутящий момент приблизительно пропорционален I m I s sin α .

При запуске ток основной обмотки отстает от приложенного напряжения на 70-80 ° . Пусковая обмотка, включенная параллельно основной обмотке, имеет высокое сопротивление или имеет последовательно включенный резистор, так что I s отстает на 30-40 ° .

Влияние этого сопротивления на пусковую характеристику показано на Рисунке 7 (а). При заданном количестве витков на обмотку и заданном сопротивлении главной обмотки для заданного напряжения и частоты питания существует конкретное значение сопротивления пусковой обмотки для максимального пускового момента.

Рисунок 7 — Однофазный асинхронный двигатель: запуск с разделением фаз, сопротивление

Соотношение может быть получено из векторной диаграммы. Рисунок 7 (b), на котором В 1 — напряжение питания, а I м при фазовом угле Φ м — ток главной обмотки. Геометрическим местом фазы I s пускового тока с изменением сопротивления является полукруг диаметром OD (что соответствует нулевому сопротивлению). Крутящий момент пропорционален I м I s sin (Φ m — Φ s ) и является максимальным для наибольшей длины линии переменного тока.

Из геометрии диаграммы можно показать, что для этого условия Φ s = 1/2 Φ м .

Обычное прямое переключение. Чтобы уменьшить потери, вспомогательная обмотка размыкается, как только двигатель достигает рабочей скорости. Пусковой крутящий момент для небольших двигателей мощностью до 250 Вт составляет 1,5–2 раза при полной нагрузке, а для более крупных двигателей — несколько меньше, в каждом случае при 4–6-кратном токе полной нагрузки.

КПД 55-65% и коэффициент мощности 0.6−0,7 .

Вернуться к таблице содержания ↑


3.5 Конденсаторный двигатель с разделенной фазой

Большую разность фаз ( Φ м — Φ с ) можно получить, если использовать последовательный конденсатор. заменен последовательным резистором вспомогательной обмотки. Максимальный крутящий момент возникает при такой емкости, что вспомогательный ток опережает основной ток на (1 / 2πα) / 2.

Размер конденсатора составляет от 20-30 мФ для двигателя мощностью 100 Вт до 60-100 мФ для двигателя мощностью 750 Вт .По экономическим причинам емкость конденсатора настолько мала, что обеспечивает достаточный пусковой крутящий момент, и некоторые производители рекомендуют альтернативные размеры для различных уровней пускового крутящего момента.

Если конденсатор остается в цепи постоянно (конденсатор работает), коэффициент мощности повышается, и двигатель работает с меньшим шумом. В идеале, однако, значение емкости для работы должно составлять около одной трети от емкости для лучшего запуска. Если для запуска и работы используется один конденсатор, пусковой момент равен 0.Значение полной нагрузки в 5-1 раз больше, а коэффициент мощности во время работы близок к единице.

Вернуться к таблице содержания ↑


3.6 Отталкивающий асинхронный двигатель

Машины были спроектированы так, чтобы сочетать высокий пусковой момент отталкивающего двигателя с характеристиками работы асинхронного двигателя с постоянной скоростью .

Вернуться к таблице содержания ↑


3.6.1 Двигатель с отталкивающим пуском

Этот двигатель имеет обмотку статора, подобную обмотке отталкивающего двигателя, и обмотку коллекторного переключателя, с добавлением устройства для короткого замыкания секторов коммутатора вместе за счет центробежного действия, когда скорость достигает примерно 75% от нормальной.Устройство также может отпускать щетки сразу после этого.

Таким образом, обмотка ротора коммутатора становится, по сути, короткозамкнутой обмоткой «индукционного» типа для работы .

Малые двигатели с прямым переключением обеспечивают 3–4-кратный крутящий момент при полной нагрузке при примерно трехкратном токе при полной нагрузке. Меньший пусковой ток достигается последовательным подключением градуированного резистора к обмотке статора.

Вернуться к таблице содержания ↑


3.6.2 Отталкивающий асинхронный двигатель

Машина имеет статорную обмотку отталкивающего типа , но переход от режима отталкивания к работе в индукционном режиме происходит постепенно по мере того, как машина набирает скорость. Ротор имеет две обмотки в пазах, напоминающих обмотки двухклеточного асинхронного двигателя. На внешних пазах установлена ​​обмотка коммутатора с щеточным устройством, во внутренних пазах находится клетка с низким сопротивлением с литыми алюминиевыми стержнями и концевыми кольцами, а его глубокая установка обеспечивает высокую индуктивность.

Во время ускорения реактивное сопротивление клетки падает, а ее крутящий момент увеличивается, стремится уравновесить падающий крутящий момент обмотки коммутатора . На скоростях выше синхронной крутящий момент сепаратора меняет направление на противоположное, обеспечивая тормозное действие, которое удерживает скорость холостого хода на уровне, лишь немного превышающем синхронную скорость.

Коммутация лучше, чем у обычного отталкивающего двигателя, и двигатель характеризуется хорошим коэффициентом мощности при полной нагрузке (например, с запаздыванием 0,85–0,9).

При прямом переключении пусковой момент составляет 2,5–3 раза , а текущий 3–3,5 раза значение полной нагрузки.

Вернуться к таблице содержания ↑

Источник: Справочник инженера-электрика М. А. Лотона и Д. Дж. Варна

Однофазные двигатели переменного тока

(часть 1)




ЦЕЛЕЙ:

  • перечисляет различные типы двигателей с расщепленной фазой.
  • обсуждают работу электродвигателей с расщепленной фазой.
  • меняет направление вращения двигателя с расщепленной фазой.
  • обсуждает работу многоскоростных электродвигателей с расщепленной фазой.
  • обсуждает работу двигателей с расщепленными полюсами.
  • обсуждают работу двигателей отталкивающего типа.
  • обсуждают работу шаговых двигателей.
  • обсуждают работу универсальных двигателей.

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ОДНОФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

  • выключатель центробежный — выключатель, служащий для отключения пусковых обмоток в электродвигателе с расщепленной фазой после того, как электродвигатель разогнался примерно до 75% номинальной скорости
  • компенсирующая обмотка — обмотка, используемая в универсальных двигателях для противодействия индуктивное сопротивление в обмотках якоря
  • компенсация проводимости — достигается подключением компенсирующего обмотка универсального двигателя последовательно с обмоткой возбуждения
  • Двигатель Holtz — тип однофазного синхронного двигателя, который работает при скорости 1200 об / мин
  • индуктивная компенсация — достигается замыканием компенсирующего обмотка выводит вместе и позволяет индуцированному напряжению подавать ток к обмотке
  • многоскоростные однофазные двигатели — двигатели, рассчитанные на более чем одна скорость полной нагрузки
  • нейтральная плоскость — точка, в которой в якоре не возникает напряжения. обмотка
  • run обмотка — одна из обмоток в двухфазном двигателе
  • асинхронный двигатель с расщепленными полюсами — однофазный двигатель, который производит вращающееся магнитное поле путем затенения одной стороны каждого полюсного наконечника; затенение достигается путем размещения петли из большого медного провода вокруг одной стороны затеняющей катушки полюсного наконечника петля из большого провода, используемая для формирования затененный полюс
  • Двухфазный двигатель — тип однофазного двигателя, разделяющего ток поток через две отдельные обмотки для создания вращающегося магнитного поля
  • пусковая обмотка одной из обмоток, используемых в электродвигателе с расщепленной фазой
  • Синхронные двигатели
  • — двигатели, которые работают с постоянной скоростью от нагрузка до полной нагрузки синхронная скорость скорость вращающегося магнитного поле асинхронного двигателя переменного тока
  • двухфазный — система питания, вырабатывающая два отдельных фазных напряжения Универсальный двигатель с углом 90 ° — это тип однофазного двигателя, который может работать на постоянном или переменном токе
  • Двигатель Уоррена — тип однофазного синхронного двигателя, который работает при скорости 3600 об / мин

Хотя большинство крупных двигателей, используемых в промышленности, являются трехфазными, на раз необходимо использовать однофазные двигатели.Однофазные двигатели используются практически исключительно для эксплуатации бытовой техники, такой как кондиционеры, холодильники, колодезные насосы и вентиляторы. Обычно они рассчитаны на работу от 120 В или 240 В. Они имеют размер от долей до нескольких лошадиных сил, в зависимости от приложения.

РАЗДЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Электродвигатели с разделенной фазой делятся на три основных класса:

  1. Асинхронный двигатель с резистивным пуском.
  2. Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском.
  3. Конденсаторный двигатель с конденсаторным пуском.

Хотя эти двигатели имеют разные рабочие характеристики, они похожи по конструкции и используют одинаковый принцип работы. Сплит-фаза моторы получили свое название из-за того, как они работают по принципу вращающееся магнитное поле. Однако вращающееся магнитное поле не может быть производится только с одной фазой. Электродвигатели с расщепленной фазой, таким образом, разделяют протекание тока через две отдельные обмотки для имитации двухфазного питания система.Вращающееся магнитное поле может быть создано двухфазной системой.


FGR. 1 Двухфазный генератор вырабатывает напряжения, сдвинутые по фазе на 90 °. друг с другом.

ДВУХФАЗНАЯ СИСТЕМА

В некоторых частях мира вырабатывается двухфазное питание. Двухфазный Система состоит из генератора с двумя намотанными катушками. 90 ° друг от друга (FGR. 1). Следовательно, напряжения двухфазной системы равны 90 ° не совпадают по фазе друг с другом.Эти два сдвинутых по фазе напряжения могут создать вращающееся магнитное поле. Потому что должно быть два напряжения или токи в противофазе друг с другом для создания вращающегося магнитного поля, двухфазные двигатели используют две отдельные обмотки для создания разности фаз между токами в двух обмотках. Эти моторы буквально раскалываются одна фаза и производят вторую фазу, отсюда и название двигателя с расщепленной фазой.

==


FGR. 2A Обмотка статора используется с асинхронными двигателями с резистивным пуском.

==

Статор электродвигателя с расщепленной фазой содержит две отдельные обмотки: намотка начала и намотка хода.

Пусковая обмотка сделана из тонкого провода и размещена в верхней части сердечник статора. Обмотка прогона сделана из проволоки сравнительно большого диаметра. размещается в нижней части сердечника статора. Fgrs. -2A и 2B показывают фотографии двух статоров с расщепленной фазой. Статор в A используется для запуска с сопротивлением. асинхронный двигатель или конденсаторный асинхронный двигатель.

Статор в B используется для конденсаторного двигателя с конденсаторным пуском. И то и другое статоры содержат четыре полюса, а пусковая обмотка расположена под углом 90 ° от ходовой обмотки.

Обратите внимание на разницу в размере и положении двух обмоток статор показан на FGR. 2А.

Пусковая обмотка сделана из тонкой проволоки и размещена в верхней части сердечник статора. Это приводит к тому, что она имеет более высокое сопротивление, чем обмотка хода.

Пусковая обмотка расположена между полюсами ходовой обмотки.В ходовая обмотка сделана из проволоки большего диаметра и размещена в нижней части основной. Это дает ему более высокое индуктивное сопротивление и меньшее сопротивление, чем у пусковая обмотка. Эти две обмотки подключены параллельно каждой прочее (FGR. 3).

При подаче питания на статор ток течет через обе обмотки. Поскольку пусковая обмотка более резистивная, через нее протекает ток. будет больше совпадать по фазе с приложенным напряжением, чем будет течь ток через ходовую обмотку.

Ток, протекающий через рабочую обмотку, будет отставать от приложенного напряжения. из-за индуктивного сопротивления.

Эти два противофазных тока создают вращающееся магнитное поле в статор. Скорость этого вращающегося магнитного поля называется синхронной. скорость и определяется двумя факторами:

  1. количество полюсов статора
  2. частота приложенного напряжения.

Скорость вращающегося магнитного поля можно определить по формуле:

S = 120 F / P

Где:

S =

об / мин

F = частота в герцах

P = Количество полюсов статора

ПРИМЕР

Однофазный двигатель содержит шесть полюсов статора и подключен к сети 60 Гц. линия.Какая скорость вращающегося магнитного поля?

S = 120 _ 60 6

S = 1200 об / мин

Частота линии электропередачи на всей территории США составляет 60 Гц. Стол 19-1 перечислены обороты в минуту (об / мин) для двигателей с разными номерами. полюсов статора.

===

Табл. 1 об / мин при 60 Гц

Полюса статора —

об / мин
  • 2 — 3600
  • 4 — 1800
  • 6–1200
  • 8–900

===

==


FGR.2B Обмотка статора, используемая с конденсаторными двигателями с конденсаторным пуском.

==


FGR. 3 Пусковая и рабочая обмотки подключаются параллельно каждой Другие.

==

СОПРОТИВЛЕНИЕ-ПУСК ИНДУКЦИОННО-РАБОЧИЕ ДВИГАТЕЛИ

Асинхронный двигатель с резистивным пуском назван так потому, что состояние между пуском и работой обмотки тока вызвано пуском обмотка имеет большее сопротивление, чем обмотка хода.

Определяется величина пускового момента, создаваемого двигателем с расщепленной фазой. по трем факторам:

1. Напряженность магнитного поля статора.

2. Напряженность магнитного поля ротора.

3. Разность фазового угла между током в пусковой обмотке и ток в обмотке хода. (Максимальный крутящий момент создается, когда эти два токи сдвинуты по фазе на 90 °.)

Хотя эти два тока не совпадают по фазе друг с другом, они не совпадают по фазе на 90 °.В Обмотка запуска более индуктивна, чем обмотка запуска, но у нее есть некоторое сопротивление, которое предотвращает смещение по фазе тока на 90 ° с напряжением. Пусковая обмотка более резистивная, чем ходовая, но у него есть индуктивное сопротивление, предотвращающее ток от находится в фазе с приложенным напряжением. Следовательно, разность фаз от 35 ° до 40 ° возникает между этими двумя токами, что приводит к довольно слабый пусковой крутящий момент (FGR.4).

===


FGR. 4 Рабочий ток и пусковой ток не совпадают по фазе на 35-40 °. друг с другом.

===


FGR. 5 Центробежный выключатель используется для отключения пусковой обмотки от схема.

===


FGR. 6 Центробежный выключатель замкнут, когда ротор не вращается.

===

ОТКЛЮЧЕНИЕ ПУСКОВОЙ ОБМОТКИ

Вращающееся магнитное поле статора необходимо только для запуска ротора. превращение.Как только ротор разгонится примерно до 75% от номинальной скорости, пусковую обмотку можно отключить от цепи, и двигатель будет продолжать работу только с включенной обмоткой хода. Двигатели, которые не герметично закрыты (большинство компрессоров холодильных систем и кондиционеров) герметично закрыты) используйте центробежный выключатель, чтобы отключить пуск обмотки из схемы. Контакты центробежного выключателя соединены последовательно с пусковой обмоткой (FGR.5). Центробежный переключатель содержит набор подпружиненных грузов. Когда вал не вращается, пружины удерживайте фибровую шайбу в контакте с подвижным контактом переключателя (FGR. 6). Волоконная шайба заставляет подвижный контакт замкнуть цепь с стационарный контакт.

Когда ротор ускоряется примерно до 75% от номинальной скорости, центробежная сила заставляет веса преодолевать силу пружин. Волоконная шайба втягивается и позволяет контактам размыкать и отключать пусковую обмотку из схемы (FGR.7). Пусковая обмотка этого типа двигателя предназначена быть под напряжением только в течение периода времени, в течение которого двигатель фактически начиная. Если не отсоединить пусковую обмотку, она выйдет из строя. чрезмерным током.

==


FGR. 7 Контакт размыкается, когда ротор достигает примерно 75% номинальной скорости.

==


FGR. 8 Подключение реле горячего провода.

==


FGR. 9 Пусковое реле термоэлектрического типа.

==

ПУСКОВОЕ РЕЛЕ

Асинхронные двигатели с резистивным пуском и индукционные двигатели с конденсаторным пуском иногда герметично закрыты, например, при кондиционировании воздуха и холодильных установках. компрессоры. Когда они герметично закрыты, центробежный переключатель не может использоваться для отключения пусковой обмотки. Устройство, которое можно установить снаружи нужен для отключения пусковых обмоток от цепи. Пусковые реле выполнить эту функцию.

Есть три основных типа пусковых реле, используемых с резистивным пуском. и электродвигателей конденсаторного пуска:

1 Реле горячего провода.

2 Реле тока.

3 Твердотельное пусковое реле.

Реле горячего провода работает как пусковое реле, так и как реле защиты от перегрузки. реле. В схеме, показанной в FGR. 8 предполагается, что термостат контролирует работу мотора. Когда термостат закрывается, ток протекает через резистивный провод и через два нормально замкнутых контакта подключен к пусковой и пусковой обмоткам двигателя.Высокий старт ток двигателя быстро нагревает резистивный провод, вызывая его расширение. Расширение провода вызывает подпружиненный контакт пусковой обмотки. размыкать и отключать пусковую обмотку от цепи, уменьшая двигатель ток. Если двигатель не перегружен, резистивный провод никогда не выходит из строя. достаточно горячий, чтобы вызвать размыкание контакта перегрузки, и двигатель продолжает работать. бежать. Однако при перегрузке двигателя резистивный провод расширяется. Достаточно разомкнуть контакт перегрузки и отключить двигатель от сети.Фотография пускового реле с нагревом приведена на FGR. 9.

Реле тока также работает, определяя величину протекающего тока. в цепи. Этот тип реле работает по принципу магнитного поле вместо расширяющегося металла. Реле тока содержит катушку с несколько витков большого провода и набор нормально разомкнутых контактов FGR. 10. Катушка реле подключена последовательно с ходовой обмоткой электродвигатель, а контакты соединены последовательно с пусковой обмоткой, как показано в FGR.11. Когда контакт термостата замыкается, подается питание. к обмотке двигателя. Поскольку пусковая обмотка разомкнута, двигатель не запускается, что приводит к протеканию высокого тока в цепи рабочей обмотки. Этот сильный ток создает сильное магнитное поле в катушке реле, в результате чего нормально открытые контакты замыкаются и подключаются начать намотку на схему.

Когда двигатель запускается, ток рабочей обмотки значительно снижается, что позволяет пусковые контакты снова разомкнуть и отсоединить пусковую обмотку от схема.

===


FGR. 10 Текущий тип пускового реле.

===


FGR. 11 Подключение реле тока.

===


FGR. 12 Пусковое твердотельное реле.

===


FGR. 13 Подключение твердотельного пускового реле.

===

Твердотельное пусковое реле, FGR. 12, выполняет ту же основную функцию как текущее реле и во многих случаях заменяет как текущее реле и центробежный переключатель.Пусковое твердотельное реле обычно надежнее и дешевле, чем реле тока или центробежный выключатель. Пусковое твердотельное реле на самом деле является электронным компонентом. известный как термистор. Термистор — это устройство, которое демонстрирует изменение сопротивления при изменении температуры. Этот конкретный термистор имеет положительный температурный коэффициент, что означает, что при его температуре увеличивается, увеличивается и его сопротивление. Принципиальная схема в FGR.13 показано подключение твердотельного пускового реле. Термистор включен последовательно с пусковой обмоткой двигателя. Когда мотор не работает, термистор имеет низкую температуру и его сопротивление низкий, обычно 3 или 4 Ом.

Когда контакт термостата замыкается, ток течет как в рабочий, так и в пусковые обмотки двигателя. Ток, протекающий через термистор вызывает повышение температуры. Эта повышенная температура вызывает сопротивление термистора внезапному изменению до высокого значения в несколько ты и ом.Изменение температуры настолько внезапно, что эффект размыкания набора контактов.

Хотя пусковая обмотка никогда полностью не отключается от питания линии, величина тока, протекающего через нее, очень мала, обычно 0,03 до 0,05 ампера, и не влияет на работу мотора. Этот маленький величина тока утечки поддерживает температуру термистора и предотвращает его возврат к низкому значению сопротивления.

После отключения двигателя от сети время охлаждения Необходимо подождать 2–3 минуты, чтобы термистор вернулся в нормальное состояние. низкое сопротивление перед перезапуском двигателя.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛЕЙ СТАТОРА И РОТОРА

Двигатель с расщепленной фазой содержит ротор с короткозамкнутым ротором (FGR. 14). Когда питание подключено к обмоткам статора, вращающееся магнитное поле индуцирует напряжение на стержнях ротора с короткозамкнутым ротором. Индуцированная напряжение заставляет ток течь в роторе, и создается магнитное поле вокруг стержней ротора. Магнитное поле ротора притягивается к поле статора, и ротор начинает вращаться в направлении вращающееся магнитное поле.После размыкания центробежного выключателя только бег обмотка индуцирует напряжение в роторе. Это индуцированное напряжение синфазно. с током статора.

Индуктивное реактивное сопротивление ротора высокое, что вызывает ток ротора. быть почти на 90 ° не совпадающим по фазе с наведенным напряжением. Это вызывает пульсирующее магнитное поле ротора, чтобы отставать от пульсирующего магнитного поля статора на 90 °. Магнитные полюса, расположенные посередине между статором. полюса, создаются в роторе (FGR.15). Эти два пульсирующих магнитных поля создают собственное вращающееся магнитное поле, и ротор продолжает работать. вращать.

===


FGR. 14 Ротор с короткозамкнутым ротором, используемый в двигателе с расщепленной фазой.

===


FGR. 15 Вращающееся магнитное поле создается статором и ротором. поток.

===


FGR. 16 Электролитический конденсатор переменного тока соединен последовательно с пусковым обмотка.

===


FGR. 17 Ток в обмотке и ток в пусковой обмотке не совпадают по фазе на 90 °. друг с другом.

===


FGR. 18 Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском.

===

НАПРАВЛЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ

Направление вращения двигателя определяется направлением вращения вращающегося магнитного поля, создаваемого бегом и пуском обмоток при первом запуске двигателя.Направление вращения мотора можно изменить, изменив подключение любой пусковой обмотки. или обмотка хода, но не то и другое одновременно. Если пусковая обмотка отключена, двигатель может работать в любом направлении, вручную вращая ротор вал в желаемом направлении вращения.

КОНДЕНСАТОРНО-ПУСКОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском очень похож по конструкции и работа асинхронного двигателя с резистивным пуском.Конденсатор пусковой асинхронный двигатель, однако, имеет подключенный электролитический конденсатор переменного тока последовательно с центробежным переключателем и пусковой обмоткой (FGR. 16).

Хотя рабочие характеристики индукционного запуска конденсатора двигатель и асинхронный двигатель с резистивным пуском идентичны, пусковой характеристики нет. Конденсаторный пуск асинхронного двигателя производит пусковой момент, который существенно выше, чем при пуске с сопротивлением асинхронный двигатель.Напомним, что один из факторов, определяющих пусковой момент для двигателя с расщепленной фазой — это разность фаз между начать ток обмотки и запустить ток обмотки. Пусковой момент Асинхронный двигатель с резистивным запуском имеет низкое значение, поскольку разность фаз между этими двумя токами составляет всего около 40 ° (FGR. 16).

При последовательном включении конденсатора надлежащего размера с пусковым обмотки, это заставляет ток в пусковой обмотке опережать приложенное напряжение.Этот опережающий ток вызывает сдвиг фазы на 90 ° между током рабочей обмотки. и пусковой ток обмотки (FGR.17). Максимальный пусковой крутящий момент развивается в этот момент.

Хотя асинхронный двигатель с конденсаторным пуском имеет высокий пусковой момент, двигатель не следует запускать чаще восьми раз в час.

Частый запуск может привести к повреждению пускового конденсатора из-за перегрева. Если конденсатор необходимо заменить, следует соблюдать осторожность при использовании конденсатора правильного рейтинга микрофарад.Если конденсатор слишком малой емкости используется, пусковой ток будет меньше 90 ° по фазе с рабочий ток, и пусковой крутящий момент будет уменьшен. Если емкость значение слишком велико, пусковой ток будет не совпадать по фазе более чем на 90 ° с рабочим током, и пусковой момент снова будет уменьшен. Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском показан на FGR. 18.

ДВУХНАПРЯЖНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С РАЗДЕЛЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЕМ

==


FGR.19 Обмотки двойного напряжения для двигателя с расщепленной фазой.

==


FGR. 20 Высоковольтное соединение для двигателя с расщепленной фазой на два хода и две пусковые обмотки. СТАРТОВЫЕ ОБМОТКИ

==


FGR. 21 Низковольтное соединение для двигателя с расщепленной фазой с двухпозиционным и две пусковые обмотки.

==


FGR. 22 Двигатель с двойным напряжением и одной пусковой обмоткой, обозначенной T5 и T6.

==


FGR.23 Двигатель с двойным напряжением и одной пусковой обмоткой, обозначенной T5 и T8.

==


FGR. 24 Высоковольтное соединение с одной пусковой обмоткой.

==


FGR. 25 Низковольтное соединение для двигателя с расщепленной фазой с одним пуском обмотка.

==

Многие электродвигатели с расщепленной фазой рассчитаны на работу от 120 или 240 В. FGR. 19 показана принципиальная схема двигателя с расщепленной фазой, рассчитанного на два напряжения. операция.Этот конкретный двигатель содержит две рабочие обмотки и две пусковые обмотки. обмотки.

Номера выводов однофазных двигателей имеют стандартную нумерацию. Одна из обмоток хода имеет номера выводов Т1 и Т2. Другая обмотка его выводы пронумерованы T3 и T4. В этом двигателе используются два разных набора начать наматывать выводы. Один набор помечен T5 и T6, а другой набор помечены как Т7 и Т8.

Если двигатель должен быть подключен для работы от высокого напряжения, рабочие обмотки и пусковые обмотки будут подключены последовательно, как показано на FGR.20.

Затем пусковые обмотки подключаются параллельно ходовым обмоткам. Если желательно противоположное направление вращения, T5 и T8 будут изменены.

Для работы от низкого напряжения обмотки должны быть соединены параллельно. как показано в FGR. 21.

Это соединение выполняется путем параллельного соединения обмоток. соединяя Т1 и Т3 вместе, а Т2 и Т4 вместе. Пусковые обмотки соединяются параллельно, соединяя T5 ​​и T7 вместе, а T6 и T8 вместе.Затем пусковые обмотки подключаются параллельно ходовым обмоткам. Если требуется противоположное направление вращения, следует поменять местами T5 и T6. вместе с Т7 и Т8.

Не все однофазные двигатели с двойным напряжением содержат два набора пусковых обмоток. FGR. 22 показана принципиальная схема двигателя, содержащего два комплекта ходовые обмотки и только одна пусковая обмотка.

На этом рисунке пусковая обмотка обозначена T5 и T6. Некоторые моторы, однако обозначьте пусковую обмотку, обозначив ее T5 и T8, как показано на FGR.23.

Независимо от того, какой метод используется для маркировки клемм начать намотку, соединение будет таким же. Если двигатель должен быть подключен для работы с высоким напряжением рабочие обмотки будут подключены последовательно и пусковая обмотка будет подключена параллельно одному из прогонов обмотки, как показано в FGR. 24. В этом типе двигателя каждая обмотка рассчитана на при 120 В. Если рабочие обмотки соединены последовательно через 240 В, каждая обмотка будет иметь падение напряжения 120 В.Подключив пусковую обмотку параллельно только через одну обмотку, он получит только 120 В, когда на двигатель подается питание. Если противоположное направление вращения желательно, следует изменить Т5 и Т8.

Если двигатель должен работать от низкого напряжения, обмотки подключаются параллельно, как показано в FGR. 25. Поскольку все обмотки соединены параллельно, каждый из них получит 120 В при подаче питания на двигатель.

(продолжение в части 2)

Однофазный двигатель Belle мощностью 30 л.с. | Cutting Tool Engineering

Single Phase Power Solutions представляет однофазный двигатель Belle мощностью 30 л.с., в котором используется технология Written-Pole, обеспечивающая чистый трехфазный выход 230 В или 460 В от легко доступных однофазных сетей электроснабжения.Удобные пусковые и рабочие характеристики, обеспечиваемые за счет использования технологии Written-Pole, сводят к минимуму провалы и мерцания напряжения на длинных однофазных распределительных линиях.

Благодаря единой мощности и возможности пуска с высокой инерцией эта уникальная технология устраняет необходимость в фазовых преобразователях или сложных установках частотно-регулируемых приводов. Он подходит для промышленных применений в областях, где трехфазное питание недоступно или не является рентабельным, включая насосы, компрессоры, нагнетательные скважины, нагнетатели, вентиляторы, сушилки, очистку воды и сточных вод и многое другое.

Обладая полностью закрытой конструкцией с вентиляторным охлаждением в чугунной раме, эта проверенная конструкция подходит для внутренней или наружной установки в некоторых из самых сложных сред и приложений. Эта инновационная конструкция, рассчитанная на 30 л.с., 230/460 В, 1800 об / мин, обеспечивает КПД 95,5% при номинальной нагрузке с коэффициентом мощности, близким к единице. Двигатель рамы NEMA 356T весит около 890 фунтов и потребляет всего 52 А при полной нагрузке (460 В — 105 А при полной нагрузке для 230 В).

Обмотки двигателя изготовлены с использованием высококачественной меди и изоляционных материалов класса H, аналогичных тем, которые используются в трехфазных электродвигателях премиум-класса.В конструкции отсутствуют щетки, контактные кольца и внутренние поворотные переключатели, что обеспечивает превосходную производительность и надежность в суровых условиях.

Доступные в диапазоне мощности от 30 до 100 л.с., Belle Motors идеально подходят для многих промышленных, сельскохозяйственных, горнодобывающих, муниципальных и нефтегазовых приложений, таких как насосы, компрессоры, нагнетательные скважины, а также нагнетатели, вентиляторы, осушители, обработка воды и сточных вод и более.

Пусковой ток, потребляемый двигателем Belle, менее чем в два раза превышает его номинальный ток при полной нагрузке, в результате чего потребность в пуске составляет менее 1/4 от обычного одно- или трехфазного асинхронного электродвигателя.Конструкция с плавным пуском, выполненная без пуска при пониженном напряжении, значительно увеличивает максимальную номинальную мощность в лошадиных силах, которая может запускаться и использоваться в однофазных сельских распределительных сетях.

Благодаря синхронной работе Belle Motors достигают уровней энергоэффективности, сопоставимых с трехфазными двигателями премиум-класса, снижая счета за электроэнергию и эксплуатационные расходы по сравнению с трехфазными двигателями, работающими с фазопреобразователями, или стационарными дизельными двигателями, часто используемыми для питания. сельские приложения.

Каждая заводская и испытанная панель управления Belle Motor промышленного класса содержит все компоненты управления, необходимые для запуска и работы Belle Motor. Их простая конструкция и просторный шкаф управления, рассчитанный на использование вне помещений, позволяют легко установить их на месте силами местных электриков. Высококачественные промышленные компоненты управления используются в конденсаторной конфигурации запуска / работы, в которой используется интеллектуальная логика для оптимизации пусковых и рабочих характеристик. Защита от перегрева, пониженной скорости и перегрузки, поддерживаемая интеллектуальной диагностикой, также включена в качестве стандартных функций в каждую панель управления, что еще больше упрощает установку и обеспечивает долгосрочную надежность в полевых условиях.

Гибкая работа

Характеристики плавного пуска, присущие Belle Motors ™, обеспечивают низкие требования к пуску и гибкие пусковые характеристики, совместимые с требованиями к качеству электроэнергии. Конструкция с плавным пуском с низким ускорением позволяет запускать многие высокоинерционные нагрузки без перегрева и поддерживает возможность мгновенного перезапуска после кратковременных перебоев в подаче электроэнергии без риска повреждения приводимого в действие оборудования.

Замена стационарного двигателя

Belle Motor ™ может служить экономичной заменой стационарных двигателей, используемых для питания многих сельских систем.Возможность использовать доступные однофазные коммунальные услуги для электродвигателей мощностью до 100 л.с. позволяет снизить затраты на электроэнергию на 50-75%, упростить соблюдение экологических требований, снизить требования к техническому обслуживанию и обеспечить превосходную долгосрочную производительность. График заправки и мониторинг больше не являются проблемой при использовании Belle MotorsTM.

Три способа управления однофазным асинхронным двигателем

Каждый день инженеры разрабатывают продукты, в которых используются однофазные асинхронные двигатели.Регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей желательно в большинстве приложений управления двигателями, поскольку оно не только обеспечивает регулировку скорости, но также снижает потребление энергии и звуковой шум.

Большинство однофазных асинхронных двигателей являются однонаправленными, что означает, что они предназначены для вращения в одном направлении. Либо путем добавления дополнительных обмоток, внешних реле и переключателей, либо путем добавления зубчатых передач, направление вращения можно изменить. Используя системы управления на основе микроконтроллеров, можно добавить в систему изменение скорости.В дополнение к опции изменения скорости, направление вращения также может быть изменено в зависимости от используемых алгоритмов управления двигателем.

Двигатели с постоянным разделенным конденсатором (PSC) — самый популярный тип однофазных асинхронных двигателей. В этой статье будут рассмотрены различные методы и топологии приводов для управления скоростью двигателя PSC в одном и двух направлениях.

Интерфейс микроконтроллера

Микроконтроллер — это мозг системы. Часто контроллеры, используемые для приложений управления двигателем, имеют специализированные периферийные устройства, такие как ШИМ для управления двигателем, высокоскоростные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и диагностические выводы.PIC18F2431 и dsPIC30F2010 от Microchip имеют эти встроенные функции.

Наличие доступа к специализированным периферийным устройствам микроконтроллера упрощает реализацию алгоритмов управления.

Каналы АЦП используются для измерения тока двигателя, температуры двигателя и температуры радиатора (подключены к выключателям питания). Третий канал АЦП используется для считывания уровней потенциометра, который затем используется для установки скорости двигателя. Дополнительные каналы АЦП могут использоваться в конечном приложении для считывания различных датчиков, таких как бесконтактный переключатель, датчики мутности, уровня воды, температуры морозильной камеры и т. Д.

Входы и выходы общего назначения (I / Os) могут использоваться для сопряжения переключателей и дисплеев в приложении. Например, в холодильнике эти универсальные входы / выходы могут использоваться для управления ЖК-дисплеем, семисегментным светодиодным дисплеем, кнопочным интерфейсом и т. Д. Каналы связи, такие как I2C (TM) или SPI ( TM) используются для соединения платы управления двигателем с другой платой для обмена данными.

Интерфейсы неисправностей и диагностики включают в себя входные линии со специальными функциями, такими как возможность отключения ШИМ в случае катастрофических сбоев в системе.Например, в посудомоечной машине, если привод заблокирован из-за скопившихся отходов, это может помешать вращению двигателя. Эта блокировка может быть обнаружена в виде перегрузки по току в системе управления двигателем. Используя функции диагностики, эти типы неисправностей могут регистрироваться и / или отображаться, или передаваться на ПК для устранения неисправностей обслуживающего персонала. Часто это предотвращает серьезные отказы и сокращает время простоя продукта, что приводит к снижению затрат на обслуживание.

Аппаратный интерфейс для PIC 18F2431 или dsPIC30F2010.

ШИМ — это основные периферийные устройства, используемые для управления двигателем. Используя указанные выше входные данные, алгоритм управления двигателем микроконтроллера определяет рабочий цикл ШИМ и схему вывода. К наиболее ценным функциям PWM относятся дополнительные каналы с программируемым мертвым временем. ШИМ могут быть выровнены по краям или по центру. Выровненные по центру ШИМ имеют то преимущество, что они снижают электромагнитный шум (EMI), излучаемый изделием.

Вариант № 1: Однонаправленное управление

Управление VF в одном направлении упрощает топологию привода и алгоритм управления.Задача состоит в том, чтобы создать источник питания с переменным напряжением и частотой из источника питания с фиксированным напряжением и частотой (такого как источник питания от настенной розетки). На рисунке на странице 85 показана блок-схема этой топологии привода с тремя основными секциями построения, которые обсуждались ранее. Обмотки двигателя подключены к центру каждого полумоста на выходной секции инвертора. Многие двигатели, имеющиеся в наличии, имеют как основную, так и пусковую обмотки, соединенные вместе с конденсатором, включенным последовательно с пусковой обмоткой.В этой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2).

MCU, показанный на блок-схеме, имеет модуль PWM управления мощностью (PCPWM), который способен выводить до трех пар PWM с зоной нечувствительности между парами. Зона нечувствительности важна в приложении управления асинхронным двигателем, чтобы избежать перекрестной проводимости шины постоянного тока через переключатели питания, когда один выключается, а другой включается. Схема диагностики может включать в себя контроль тока двигателя, контроль напряжения на шине постоянного тока и контроль температуры на радиаторе, подключенном к силовым переключателям и двигателю.

Блок-схема топологии привода с тремя основными секциями здания. В этой конфигурации двигатель может иметь только два выступающих провода (M1 и M2). Показанный MCU имеет модуль ШИМ, который способен выводить до трех пар ШИМ с зоной нечувствительности между парами.
Двунаправленное управление с помощью H-моста.

Двунаправленное управление

Большинство двигателей PSC предназначены для работы в одном направлении. Однако во многих приложениях требуется двунаправленное вращение двигателя. Исторически для достижения двунаправленного вращения использовались зубчатые передачи или внешние реле и переключатели. При использовании механических шестерен вал двигателя вращается в одном направлении, а шестерни прямого и обратного хода включаются и выключаются в соответствии с требуемым направлением. С помощью реле и переключателей полярность пусковой обмотки электрически меняется на обратную в зависимости от требуемого направления.

К сожалению, все эти компоненты увеличивают стоимость системы для базового управления включением и выключением в двух направлениях.

В этом разделе мы обсудим два метода двунаправленного управления скоростью для двигателей PSC с использованием привода на основе микроконтроллера. Обсуждаемые здесь топологии привода создают эффективные напряжения, которые приводят в действие главную обмотку и пусковую обмотку с фазовым сдвигом на 90 градусов относительно друг друга. Это позволяет разработчику системы навсегда удалить конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, из схемы, тем самым снижая общую стоимость системы.

Вариант № 2: H-мостовой инвертор

У этого метода есть удвоитель напряжения на входе; на выходе используется H-мост или двухфазный инвертор (см. рисунок выше). К каждому полумосту подключаются один конец основной и пусковой обмоток; другие концы соединены вместе в нейтральной точке источника переменного тока, которая также служит центральной точкой для удвоителя напряжения.

Для схемы управления требуются четыре ШИМ с двумя дополнительными парами и достаточной зоной нечувствительности между дополнительными выходами.PWM0-PWM1 и PWM2-PWM3 — это пары ШИМ с зоной нечувствительности. Используя ШИМ, шина постоянного тока синтезируется для обеспечения двух синусоидальных напряжений, сдвинутых по фазе на 90 градусов, с различной амплитудой и переменной частотой в соответствии с профилем VF. Если напряжение, приложенное к основной обмотке, отстает от пусковой обмотки на 90 градусов, двигатель вращается в прямом направлении. Чтобы изменить направление вращения, напряжение, подаваемое на главную обмотку, должно опережать напряжение, подаваемое на пусковую обмотку.

Фазные напряжения при вращении двигателя в прямом и обратном направлении.

Этот способ управления двигателем типа PSC с помощью H-мостового инвертора имеет следующие недостатки.

Основная и пусковая обмотки имеют разные электрические характеристики. Таким образом, ток, протекающий через каждый переключатель, неуравновешен. Это может привести к преждевременному выходу из строя коммутационных аппаратов инвертора.

Общая точка обмоток напрямую подключена к нейтрали. Это может увеличить количество коммутационных сигналов, проникающих в основной источник питания, и может увеличить шум, излучаемый в линию.В свою очередь, это может ограничить уровень электромагнитных помех продукта, нарушая определенные цели и нормы проектирования.

Эффективное обрабатываемое постоянное напряжение относительно высокое из-за удвоения входного напряжения.

Наконец, стоимость самой цепи удвоителя напряжения высока из-за двух мощных конденсаторов большой емкости.

Лучшим решением для минимизации этих проблем было бы использование трехфазного инверторного моста, как обсуждается в следующем разделе.

Вариант № 3: Использование трехфазного инверторного моста

Входная секция заменена на стандартный диодно-мостовой выпрямитель.В выходной секции установлен трехфазный инверторный мост. Основное отличие от предыдущей схемы — способ подключения обмоток двигателя к инвертору. Один конец основной и пусковой обмоток подключены к одному полумосту каждый. Остальные концы связываем вместе и подключаем к третьему полумосту.

Управление с помощью трехфазного инверторного моста.

При такой топологии привода управление становится более эффективным.Однако алгоритм управления усложняется. Напряжениями обмоток, Va, Vb и Vc, следует управлять для достижения разности фаз между действующими напряжениями на основной и пусковой обмотках, чтобы иметь фазовый сдвиг на 90 градусов относительно друг друга.

Чтобы иметь одинаковые уровни напряжения и нагрузки на всех устройствах, что улучшает использование устройства и обеспечивает максимально возможное выходное напряжение для заданного напряжения на шине постоянного тока, все три фазных напряжения инвертора поддерживаются на одной и той же амплитуде, как указано в :

| Va | = | Vb | = | Vc |

Эффективное напряжение на основной и пусковой обмотках, как указано в формуле:

Vmain = Va-Vc

Vstart = Vb-Vc

Направление вращения можно легко контролировать с помощью фазового угла Vc относительно Va и Vb. .

На рисунках на стр. 87 показаны фазные напряжения Va, Vb и Vc, эффективные напряжения на основной обмотке (Vmain) и пусковой обмотке (Vstart) для прямого и обратного направлений соответственно.

Использование метода управления трехфазным инвертором на компрессоре мощностью 300 Вт дало 30% экономии энергии по сравнению с первыми двумя методами.

Необходимые ресурсы микроконтроллера
Ресурс Однонаправленный Двунаправленный H-образный мост Двунаправленный с трехфазным мостом Банкноты
Память программ 1.5 Кбайт 2,0 Кбайт 2,5 Кбайт
Память данных ~ 20 байт ~ 25 байт ~ 25 байт
ШИМ каналов 2 канала 2 канала 3 канала Дополняет мертвое время
Таймер 1 1 1 8- или 16-битный
Аналого-цифровой преобразователь 3-4 канала 3-4 канала 3-4 канала Ток двигателя, измерения температуры, потенциометр регулировки скорости
Цифровые входы / выходы от 3 до 4 от 3 до 4 от 3 до 4 Для пользовательских интерфейсов, таких как переключатели и дисплеи
Входы неисправностей 1 или 2 1 или 2 1 или 2 Для перегрузки по току / перенапряжения / перегрева и т. Д.
Сложность алгоритма управления Низкий Средний Высокая
Сравнение затрат
Однонаправленный Двунаправленный с H-мостом Двунаправленный с трехфазным мостом
Секция входного преобразователя Low — Однофазный диодный мостовой выпрямитель High — из-за цепи удвоителя напряжения Low — Однофазный диодный мостовой выпрямитель
Выходная секция инвертора Низкий — Два полумоста Средний — Два полумоста.Силовые выключатели на повышенное напряжение High — трехфазный инвертор. Использование интегрированных силовых модулей (IPM) лучше, чем дискретных компонентов
Двигатель Medium — требуется пусковой конденсатор Low — Пусковой конденсатор снят с двигателя Low — Пусковой конденсатор снят с мотора
Время разработки Короткий Средний Длинный
Общая стоимость Низкий Средний Средний — Эффективный контроль при заданной стоимости

Еще одно преимущество использования трехфазного метода управления состоит в том, что та же самая топология приводного оборудования может использоваться для управления трехфазным асинхронным двигателем.В этом сценарии микроконтроллер должен быть перепрограммирован для вывода синусоидальных напряжений с фазовым сдвигом на 120 градусов относительно друг друга, что приводит в действие трехфазный асинхронный двигатель. Это сокращает время разработки.

Однофазные асинхронные двигатели очень популярны в бытовой технике, а также в промышленных и бытовых приложениях. PSC — самый популярный тип однофазных асинхронных двигателей. Управление скоростью двигателя имеет множество преимуществ, таких как энергоэффективность, снижение слышимого шума и лучший контроль над приложением.В этой статье мы обсудили различные методы управления скоростью, которые можно использовать с двигателем PSC в однонаправленном и двунаправленном режимах. Наилучшие результаты дает управление двигателем PSC с использованием топологии трехфазного инвертора.


Фазное напряжение при вращении двигателя в прямом и обратном направлениях.

Однофазные двигатели

Однофазные двигатели

Однофазные электродвигатели вносят большой вклад в наш комфорт и удобство на розничном рынке и в наших домах.Хотя они не так активно используются на промышленных и коммерческих рынках, это не значит, что они вообще не используются … просто не так часто, как на розничных и жилых рынках. И это в первую очередь связано с тем, что «Однофазное питание» является единственной электрической системой. доступна для 99% рынка жилой недвижимости, в то время как система «Трехфазное питание» доступна для большинства коммерческих / промышленных рынков. Таким образом, использование однофазных двигателей дает больше возможностей. с доступными источниками питания, чем что-либо еще.

По большому счету, выбор однофазных двигателей, из которых мы можем выбирать, определенно ограничен по сравнению с теми, которые доступны на рынке трехфазных двигателей. И это связано с рынок, который необходимо обслуживать, и эффективность трехфазного питания по сравнению с однофазным питанием. В приведенной ниже таблице вы можете сравнить различные типы однофазных двигателей в зависимости от мощности, пусковой момент, пусковой ток, эффективность и применение. Это, безусловно, должно дать вам представление о том, почему вам следует использовать определенный тип и какую пользу он принесет вам, когда вы это сделаете.

От
Рабочие характеристики однофазного двигателя
Тип Размер — л.с. Пусковой момент Пусковой ток Приложения КПД
Двухфазный 1/20 — 1/2 л.с. Низкий Высокая вентиляторы, нагнетатели, центробежные насосы, стиральные машины, шлифовальные машины, токарные станки, вентиляторы для кондиционирования воздуха и печи Низкий
Конденсатор пуск-индукция от 1/3 до 10 л.с. Высокая Высокая конвейеры, болгарка, кондиционеры, компрессор Умеренный
Пусковой конденсатор — Работа конденсатора от 1/3 до 10 л.с. Высокая Высокая конвейеры, кондиционеры, компрессоры, разгрузчики силосов для сельского хозяйства Высокая
Постоянный разделенный конденсатор от 1/20 до 3/4 л.с. Низкий Умеренный вентиляторы и нагнетатели в отопителях и кондиционерах вентиляторы конденсатора Высокая
Затененный полюс 1/300 — 1/20 л.с. Очень низкий Низкий маленькие инструменты, фены, игрушки, проигрыватели, маленькие вентиляторы, электрические часы Низкий
Универсальный до 2500 Вт Низкий Умеренный Бытовая техника и электроинструменты. Низкий
Запуск отталкивания — индукционный прогон 1/2 до 40 л.с. Очень высокий Умеренный Рубанки, деревообрабатывающие станки, разгрузчики силосов, холодильные компрессоры Умеренный

Для этих однофазных двигателей доступен ряд опций, которые зависят от фактических потребностей приложения.Большинство двигателей доступны в различных вариантах исполнения. типы монтажа, варианты корпусов и расположение валов.

Например, варианты корпуса могут включать: ODP (защита от капель), TEAO (полностью закрытый воздуховод), TENV (полностью закрытый без вентиляции и TEFC (полностью закрытый вентилятор). Охлажден). Для типов крепления список включает: крепление на жестком основании, на упругом основании, упругое кольцо (только), крепление на сквозных болтах, крепление на поясе, крепление на пьедестале, и, возможно, некоторые дополнительные опции, которые встречаются не так часто.И вот еще один момент, который следует иметь в виду при использовании одного из конкретных типов корпуса; т.е. TEAO (полностью закрытый Воздух над). Этот двигатель ПРЕДНАЗНАЧЕН, чтобы технологический воздух (воздух, который перемещается) проходил над двигателем и действовал как «охлаждающий» воздух. Если вы поместите этот тип двигателя в В случае, когда двигатель находится «вне» воздушного потока, двигатель сгорит, поскольку в нем недостаточно охлаждающего воздуха.

Что касается опций вала, они тоже различаются в зависимости от области применения и размера рамы.Например, некоторые двигатели могут иметь основание с отверстиями для крепления, пробитыми для 48 и 56 рамы. монтаж, но вал двигателя будет 1/2 дюйма с «плоским». Тогда есть двигатели с «двусторонним валом» для установки 2-х вентиляторов с короткозамкнутым ротором. В то время как нормальная длина вала составляет длина двигателя может составлять 2-1 / 2 дюйма или 3 дюйма, некоторые PSC или другие двигатели могут иметь вал длиной 8 дюймов или более, чтобы обеспечить длину, необходимую для установки вентилятора конденсатора при использовании в наружный тепловой насос.Поэтому убедитесь, что вы ЗНАЕТЕ, какой диаметр вала вам нужен и какой длины он должен быть для вашего применения.

И последнее замечание, направление вращения … Вы должны понять это правильно! Некоторые конструкции двигателей, в частности PSC, обычно проектируются с простой сборкой типа «вилка и розетка». вы отключите вилку, поверните ее на 180 ° и снова вставьте вилку, чтобы изменить направление вращения. У других есть дополнительные электрические соединительные штыри на клеммной колодке, где вы подключите входящую мощность.В этом типе вам нужно переместить определенный провод из исходного положения в этот другой штифт, чтобы изменить направление. А потом НАСТОЯЩИЙ выпуск …! Двигатели которые просто НЕобратимы. С этими двигателями вы ДОЛЖНЫ знать, в каком направлении вам нужно вращать двигатель при покупке. Имея трудности с пониманием направления вращение? Вот определение «ротации», взятое с веб-сайта поддержки продуктов Siemens:

В соответствии с DIN EN 60034-8 направление вращения двигателя определяется следующим образом:
  • Направление вращения это направление, если смотреть со стороны привода.
    • Это означает заглядывание в «приводной» конец вала.

  • Приводной конец — это сторона с выступом вала.
    • Для машин с двумя удлинениями вала приводной конец:
      • a) конец с большим диаметром вала
        b) конец, противоположный вентилятору,
        • , если оба конца вала имеют одинаковый диаметр.

  • Вращение по часовой стрелке
    • Поверните вал по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода.
    • Направление обзора — от ведущего конца к неприводному.

  • Вращение против часовой стрелки
    • Поверните вал против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода.
    • Направление обзора — от ведущего конца к неприводному.

Типы однофазных двигателей

Разделенная фаза

Двигатели с разделенной фазой имеют пусковой выключатель, но не имеют конденсатора или дополнительного пускового механизма.Их пусковая обмотка просто электрически смещена от рабочей обмотки на количество, достаточное для начала вращения элемента в определенном направлении. Поскольку нет «дополнительной» помощи при пуске, этот двигатель имеет пусковой режим от умеренного до слабого. крутящий момент …. в диапазоне от 100% до 125% крутящего момента при полной нагрузке. К тому же пусковой ток будет достаточно высоким. Двигатели этого типа используются в приложениях, которые относительно легко запустить, но может потребоваться мощность при увеличении скорости вращения.

Типичные области применения — это нагружения вентиляторами с ременным приводом и некоторые насосы.

Пуск-индукционная работа конденсатора

Это настоящая «рабочая лошадка» линейки однофазных двигателей. Эти двигатели содержат пусковую обмотку, пусковой выключатель и электролитический конденсатор. Когда мотор Когда его попросили запустить, конденсатор разряжается в пусковой обмотке, давая ему «выстрел в руку», чтобы он заработал.Затем, как и в других однофазных двигателях с пусковыми выключателями, при ротор достигает примерно 75-80% полной скорости, пусковой выключатель ОТКРЫВАЕТСЯ, удаляя конденсатор и пусковую обмотку из цепи, и позволяет ОСНОВНОМУ или обмотки для завершения набора скорости до полных рабочих оборотов в минуту.

Эти двигатели могут изготавливаться с пусковым моментом от среднего до высокого в зависимости от номинала конденсатора и конструкции пусковой обмотки.Мотор также будет иметь высокий момент пробоя, который удерживает двигатель «заблокированным» на его рабочей скорости даже при высоких перегрузках. Обычно используются эти двигатели с УМЕРЕННЫМ пусковым крутящим моментом 175% или меньше. на вентиляторах, нагнетателях и насосах. Двигатели с высоким пусковым моментом …. используются при нагрузках, требующих для запуска крутящего момента полной нагрузки до 300% и выше, могут использоваться на компрессорах и промышленное, торговое и сельскохозяйственное оборудование.На сельскохозяйственном рынке такие устройства, как разгрузчики силосов и другие «трудно запускаемые» грузы, являются естественными для этих устройств.

Пусковой конденсатор — Работа конденсатора

Эти двигатели аналогичны конструкции и применению двигателя конденсаторного пуска, указанного выше, за исключением того, что они заполнены маслом, РАБОЧИЙ конденсатор в цепи с ГЛАВНОЙ или бегущей обмоткой.Этот конденсатор остается в цепи ВСЕ ВРЕМЯ и помогает повысить эффективность работы и снижает полную нагрузка рабочий ток. Эти двигатели обычно имеют более высокую однофазную мощность … более 2 л.с., при этом сельскохозяйственная промышленность является основным пользователем этих двигателей.

Постоянный разделенный конденсатор

Двигатели этого типа используются во многих из тех же приложений, что и двигатели с экранированными полюсами.Основные отличия заключаются в том, что двигатель PSC имеет гораздо более высокий КПД, более низкий ход ток (на 50% — 60% меньше) и более высокая выходная мощность. Двигатель PSC получил свое название из-за того, что в цепь двигателя вообще включен конденсатор «RUN». раз. Это устройство помогает поддерживать высокий КПД и коэффициент мощности, а также снижает количество потребляемой мощности при той же выходной мощности. Эти двигатели можно использовать для Замените ЛЮБОЙ двигатель с экранированными полюсами, за исключением тех, для которых физический размер PSC не подходит…. то есть часовой двигатель или небольшой вентилятор охлаждения испарителя. Выходная мощность PSC Двигатель будет находиться в диапазоне «суб-дробных HP», то есть от 1/20 л.с. до максимум 3/4 л.с. Односкоростные или многоскоростные двигатели могут быть спроектированы с максимальной скоростью 1625 об / мин и 1075 об / мин — самая популярная скорость. Несколько скоростей в одном двигателе достигаются либо путем «постукивания» обмотки, либо «дроссельной катушки». Пусковой крутящий момент на этом двигателе Тип также считается НИЗКИМ.

Затененный полюс

Эти двигатели имеют низкий пусковой момент, низкий КПД, средний рабочий ток, низкую мощность, отсутствие конденсаторов, пускового переключателя и низкую стоимость. Двигатели этот тип используется в небольших печных воздуходувках с прямым приводом, оконных вентиляторах и других вентиляторах, используемых в жилых районах.Двигатели с экранированными полюсами ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать для заменить ДРУГИЕ ТИПЫ однофазных двигателей, в основном из-за низкого крутящего момента и КПД. Двигатели этого типа также используются в мелкой бытовой технике и таких предметах, как вытяжка в ванных комнатах. вентиляторы, часовые двигатели и вентиляторы испарителей холодильников и морозильников.

Несмотря на низкий КПД, с низким пусковым моментом из-за присущей им НИЗКОЙ СТОИМОСТИ, эти двигатели широко используются в жилых домах.Выходная способность Двигатель с экранированными полюсами будет находиться в диапазоне от «дробной части HP», т.е. 1/30 л.с. до максимальной 1/4 или 1/3 л.с. Скорости обычно будут 2-полюсными (3000 об / мин), 4-полюсными (1550 об / мин) и 6-полюсными (1050 об / мин). Об / мин).

Универсальный двигатель

Универсальный двигатель — это тип электродвигателя, который может работать как от переменного, так и от постоянного тока и использует электромагнит в качестве статора для создания магнитного поля.это Коммутируемый двигатель с последовательной обмоткой, в котором обмотки возбуждения статора соединены последовательно с обмотками ротора через коммутатор. Его часто называют серией переменного тока. мотор. Универсальный двигатель очень похож на двигатель постоянного тока по конструкции, но немного изменен, чтобы двигатель мог правильно работать от сети переменного тока. Этот тип Электродвигатель может хорошо работать на переменном токе, потому что ток как в катушках возбуждения, так и в якоре (и в результирующих магнитных полях) будет чередоваться (обратная полярность) синхронно с подачей.Следовательно, результирующая механическая сила будет действовать в постоянном направлении вращения, независимо от направления приложенного напряжения, но определяется коммутатором и полярностью катушек возбуждения.

Двигатели

Universal обладают высоким пусковым моментом, могут работать с высокой скоростью, легки и компактны. Они обычно используются в портативных электроинструментах и ​​оборудовании, а также в много бытовой техники. Они также относительно легко управляются электромеханически с помощью катушек с отводами или электронным способом.Однако на коммутаторе есть щетки, которые изнашиваются, поэтому они гораздо реже используются для оборудования, которое постоянно используется. Кроме того, отчасти из-за коммутатора универсальные двигатели обычно очень шумные, как акустически и электромагнитно.

Отталкивающий пусковой индукционный двигатель

Хотя этот двигатель упоминается здесь, мы считаем его более «особенным» двигателем, и его можно найти более подробно на странице этой темы.Нажмите здесь, чтобы перейти на страницу Special Motor нашего сайта.

Мы надеемся, что вы были в некоторой степени осведомлены об этих типичных однофазных двигателях. Как всегда, вы можете поговорить с нашими специалистами по приложению по телефону или электронной почте. для дополнительной информации. Щелкните эту ссылку, чтобы получить номера телефонов и / или адреса электронной почты нашей команды.

Список однофазных двигателей переменного тока

Однофазные двигатели более широко используются, чем трехфазные, по двум основным причинам:

Во-первых, из соображений экономии большинство домов, офисов, а также в сельской местности снабжается однофазным переменным током, а вторым фактором является экономичность двигателя и его параллельной цепи.Постоянные нагрузки, требующие не более 0,5 кВт, обычно наиболее экономично обслуживаются однофазным питанием и однофазным двигателем. Однофазные двигатели просты в конструкции, надежны, просты в ремонте и сравнительно дешевле по стоимости, поэтому находят широкое применение в вентиляторах, холодильниках, пылесосах, стиральных машинах, другом кухонном оборудовании, инструментах, воздуходувках, центробежных насосах, небольших фермерских хозяйствах. техника и др.

Однофазные двигатели переменного тока можно разделить на три основных класса, а именно:

(i) Асинхронные двигатели

(ii) Коллекторные двигатели и

(iii) Синхронные двигатели.

Асинхронные двигатели далее классифицируются как двигатели с расщепленной фазой, двигатели с расщепленными полюсами и асинхронные двигатели отталкивания в соответствии с методом создания пускового момента. Коллекторные электродвигатели — это серийные электродвигатели, универсальные электродвигатели (переменного / постоянного тока), отталкивающие асинхронные электродвигатели с различными модификациями и применяемыми комбинациями этих типов.

Однофазные асинхронные двигатели очень малых размеров (от 1/400 до 1/25 кВт) используются в игрушках, фенах, торговых автоматах и ​​т. Д. Универсальный двигатель широко используется в портативных инструментах, пылесосах и кухонном оборудовании.Основными недостатками однофазных двигателей являются низкая перегрузочная способность, низкий КПД, низкий коэффициент мощности и низкая выходная мощность по сравнению с трехфазным двигателем данного типоразмера.

1. Однофазные асинхронные двигатели:

Однофазный асинхронный двигатель внешне похож на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Ротор однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором практически такой же, как и ротор, используемый в трехфазных асинхронных двигателях. Между статором и ротором имеется равномерный воздушный зазор, но нет электрического соединения между ними (статором и ротором).За исключением типов с расщепленными полюсами, сердечник статора также очень похож. Однофазный двигатель может быть намотан на любое четное число полюсов, чаще всего — два, четыре и шесть. Как и в трехфазных машинах, соседние полюса имеют противоположную магнитную полярность, и уравнение синхронной скорости также применяется (N s = 120f / P).

Когда обмотка статора однофазного асинхронного двигателя подключена к однофазному источнику переменного тока, создается магнитное поле, ось которого всегда проходит вдоль оси катушек статора.При переменном токе в неподвижной катушке статора МДС-волна стационарна в пространстве, но пульсирует по величине и синусоидально изменяется во времени. Токи индуцируются в проводниках ротора под действием трансформатора, причем эти токи имеют такое направление, чтобы противостоять статору mmf.

Таким образом, ось mmf-волны ротора совпадает с осью поля статора, поэтому угол крутящего момента равен нулю, и крутящий момент не создается при запуске. Однако, если ротор такого двигателя толкнуть рукой или другим способом в любом направлении, он наберет скорость и продолжит вращаться в том же направлении, развивая рабочий крутящий момент.Таким образом, однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически и требует специальных средств запуска.

Коммерческие однофазные асинхронные двигатели используют принцип «разделения фаз» и поэтому известны как двигатели с расщепленной фазой.

2. Двигатель серии переменного тока:

Шунтирующий или последовательный двигатель постоянного тока вращается в одном и том же направлении независимо от полярности питания, то есть, если клеммы линии меняются местами, двигатель продолжает вращаться в том направлении, в котором он вращался до того, как клеммы линии были перевернуты.Из этого следует, что любой двигатель постоянного тока будет удовлетворительно работать при подключении к однофазному источнику переменного тока.

Однако это неправда. Некоторые модификации необходимы в двигателе серии постоянного тока, который должен удовлетворительно работать от однофазного источника переменного тока. Таким образом, конструкция двигателя переменного тока очень похожа на двигатель постоянного тока, за исключением некоторых модификаций (например, многослойная магнитная цепь, последовательное поле с минимально возможным количеством витков, большое количество проводников якоря, использование угольных щеток с высоким сопротивлением. , множество полюсов с меньшим магнитным потоком на полюс, очень короткий воздушный зазор и т. д.) включены. Машина снабжена компенсирующей обмоткой и промежуточными полюсами для улучшения коммутации. Принципиальная схема однофазного последовательного двигателя с межполюсной и компенсационной обмотками приведена на рис. 1.42.

Среднее значение крутящего момента на валу двигателя равно

.

Где I — эффективное значение тока, φ max — пиковое значение магнитного потока на полюс, а θ — фазовый угол между векторами φ и I.

Для данного значения крутящего момента T и приложенного напряжения ток якоря такой же, но падение напряжения в случае последовательного двигателя переменного тока намного больше, чем в случае последовательного двигателя постоянного тока, и поэтому скорость последовательного двигателя переменного тока для данного развиваемый крутящий момент меньше, чем у двигателя постоянного тока, как показано на рис. 1.43.

Однофазный двигатель переменного тока имеет практически те же рабочие характеристики, что и двигатель постоянного тока. Крутящий момент или тяговое усилие изменяется почти как квадрат тока, а скорость изменяется обратно пропорционально току.Это показано на рис. 1.44.

Однако в случае последовательного двигателя переменного тока (i) коэффициент мощности очень низкий при пуске и при перегрузках из-за высокой индуктивности цепей последовательного возбуждения и якоря (ii) эффективность не так хороша, как в соответствующей машине постоянного тока из-за потерь на вихревые токи и влияния коэффициента мощности и (Hi) пусковой крутящий момент низкий из-за низкого коэффициента мощности при запуске.

Для данного номинального значения мощности двигателя переменного тока мощность и размер двигателя переменного тока в 1,5-2 раза больше, чем у соответствующего двигателя постоянного тока.Стоимость конструкции двигателя переменного тока намного больше, чем у двигателя постоянного тока.

Скорость двигателя переменного тока можно эффективно регулировать с помощью ответвлений на трансформаторе, что невозможно в случае двигателя постоянного тока.

Характеристика крутящего момента однофазного последовательного двигателя аналогична характеристике последовательного двигателя постоянного тока, т. Е. Высокий пусковой крутящий момент и снижение скорости с увеличением нагрузки, что делает его способным к саморазгрузке при большой чрезмерной нагрузке, поэтому такая машина особенно пригодится для тяговых служб.

3. Универсальный двигатель:

Универсальный двигатель — это специально разработанный двигатель с последовательной обмоткой, который работает примерно с одинаковой скоростью и мощностью на постоянном или переменном токе примерно одинакового напряжения. Из-за сложности достижения одинаковых характеристик на постоянном и переменном токе на низких скоростях большинство универсальных двигателей рассчитаны на работу на скоростях, превышающих 3500 об / мин. Обычны двигатели, работающие со скоростью от 8000 до 10 000 об / мин. Универсальный двигатель сконструирован с несколькими последовательными полевыми витками, многослойными цепями якоря и возбуждения, магнитным трактом с низким сопротивлением, увеличенными проводниками якоря и сегментами коммутатора и с использованием низкой плотности потока, чтобы минимизировать неблагоприятные эффекты, вызванные высокими реактивными сопротивлениями поля, вихревыми токами и гистерезисом. убытки.

Универсальные двигатели могут быть либо компенсированного (распределенное поле), либо некомпенсированного (сосредоточенное поле) типа, последний тип используется только для более высоких скоростей и меньших номинальных мощностей (обычно не превышающих 200 Вт).

Характеристика крутящего момента универсального двигателя очень похожа на характеристику двигателя постоянного тока с последовательным заводом, то есть высокий пусковой крутящий момент и высокая скорость холостого хода. Универсальные двигатели представляют собой высокоскоростные двигатели, они меньше по размеру и легче по сравнению с другими двигателями той же мощности.Коэффициент мощности при полной нагрузке высокий (примерно 0,9), но плохой при запуске и при перегрузках. Направление вращения любого последовательного двигателя можно изменить, изменив направление потока тока либо в цепи возбуждения, либо в цепи якоря (но не через оба). Скорость универсального двигателя для любой заданной нагрузки может быть изменена путем изменения магнитного потока, приложенного напряжения или того и другого.

Универсальные двигатели с очень малой выходной мощностью, которые обычно не превышают 5 или 10 Вт, используются в таком оборудовании, как швейные машины, вентиляторы, переносные ручные инструменты, фены, кинопроекторы и электробритвы.Универсальные двигатели более высокой мощности (5-500 Вт) используются в пылесосах, электрических пишущих машинках, миксерах и блендерах, кинопроекторах, фотоаппаратах, а также в счетных машинах.

Двигатели малых серий часто поставляются в виде частей двигателя, то есть состоящих из голых статоров и роторов (с валом), но без подшипников или опор. Затем их можно компактно «встроить» в устройства, использующие питание.

4. Отталкивающие двигатели:

Характеристики отталкивающих двигателей аналогичны характеристикам серийных двигателей, т.е.е., высокий пусковой момент и высокая скорость малой нагрузки. Его конструкция также аналогична конструкции последовательного двигателя, за исключением того, что якорь замыкается накоротко на себя, а не последовательно со статором. Упрощенная принципиальная схема представлена ​​на рис. 1.46. Отталкивающий двигатель развивает крутящий момент в направлении, в котором щетки смещены от оси поля.

Крутящий момент, развиваемый отталкивающим двигателем, теоретически должен быть максимальным, когда пространственный угол между осью полюса и осью щетки составляет 45 °, но на практике угол наклона составляет около 15-25 электрических градусов.

Отталкивающий двигатель имеет лучшую коммутацию, чем последовательный двигатель, на скоростях ниже синхронной и плохую коммутацию на очень высоких скоростях. Направление вращения отталкивающего двигателя можно изменить, перемещая щетки вокруг коммутатора с другой стороны от оси поля. На регулирование скорости можно влиять, изменяя напряжение, подаваемое на двигатель, или устанавливая щетки на коромысле, который можно вращать с помощью рычажной ручки, установленной на торцевом щите двигателя.

Отталкивающий двигатель имеет высокий пусковой момент (примерно в 3-5 раз превышающий крутящий момент при полной нагрузке) и умеренный пусковой ток (примерно в 3-4 раза превышающий ток при полной нагрузке), но плохое регулирование скорости.Переключение щеток во время работы дает широкий диапазон регулирования скорости, вплоть до соотношения 6: 1, и при этом обеспечивает непрерывное изменение. Максимальная скорость не ограничена частотой. Двигатель реверсивный, направление вращения можно менять.

К недостаткам отталкивающих двигателей относятся:

(i) изменения скорости с колебаниями нагрузки — опасно высокие без нагрузки

(ii) низкий коэффициент мощности, за исключением высоких скоростей,

(iii) склонность к искрообразованию на щетках — искрение на щетках незначительно при номинальной скорости, что обычно имеет место вблизи синхронной скорости

(iv) более высокая стоимость и

(v) требуется больше внимания и обслуживания.

Отталкивающий двигатель никогда не пользовался популярностью. Двигатель используется там, где требуется прочный двигатель с большим пусковым моментом и регулируемой скоростью. Чаще всего этот тип двигателя используется в намотчиках рулонов, в которых оператор регулирует скорость, перемещая щетки; мотор оснащен специальным рычажным механизмом, который перемещает щетки при нажатии педали.

Номинальные характеристики отталкивающих двигателей ограничены из-за проблем с коммутацией.Обычная мощность отталкивающего двигателя не превышает 5 кВт.

5. Синхронные двигатели:

Существует множество приложений для измерения времени, в которых малые двигатели с точными характеристиками постоянной скорости будут очень полезны. Были разработаны очень маленькие двигатели с постоянными скоростными характеристиками. Они работают от однофазной сети. Из-за их точных характеристик постоянной скорости они называются однофазными синхронными двигателями. Им не требуется источник питания постоянного тока для возбуждения.Основное применение таких однофазных синхронных двигателей — это привод электрических часов, фонографов, проигрывателей виниловых пластинок, магнитной ленты и других устройств хронометража.

Наиболее часто используемые типы однофазных синхронных двигателей — это реактивные двигатели и двигатели с гистерезисом. У этих двигателей низкий КПД и способность развивать крутящий момент. Мощность большинства доступных коммерческих двигателей составляет всего несколько ватт. Практично проектировать двигатели с гистерезисом примерно до 125 Вт.

и. Электродвигатель сопротивления:

Это асинхронный двигатель с расщепленной фазой и правильно спроектированными выступающими полюсами. Он состоит из статора с основной и вспомогательной обмотками для создания синхронно вращающегося магнитного поля. Перфорация ротора для 4-полюсного синхронного электродвигателя реактивного типа показана на рис. 1.50. Такие двигатели обладают низким коэффициентом мощности, низким КПД и низким крутящим моментом.

Они не могут разгонять высокоинерционные грузы до синхронной скорости.Моменты втягивания и вытягивания таких двигателей невелики. Изменение направления вращения может быть выполнено, как и в любом однофазном асинхронном двигателе. Такие двигатели широко используются для приложений с абсолютной постоянной скоростью, например, в устройствах синхронизации, сигнальных устройствах, записывающих приборах, проигрывателях фонографов, устройствах управления и т. Д.

ii. Гистерезисный двигатель:

Это синхронный двигатель с равномерным воздушным зазором, но без возбуждения постоянного тока. Его работа зависит от эффекта гистерезиса.2-полюсный гистерезисный двигатель с расщепленными полюсами, используемый для управления обычными часами, показан на рис. 1.51. Благодаря бесшумной работе и способности управлять высокоинерционными нагрузками, гистерезисные двигатели особенно хорошо подходят для привода синхронизирующих устройств, электрических часов, магнитофонов, вертушек и другого высокоточного аудиооборудования. Коммерческие двигатели, будучи двухполюсными двигателями, работают со скоростью 3000 об / мин, поэтому для приведения в действие электрических часов и других показывающих устройств зубчатая передача соединена с валом двигателя для снижения скорости.Изменяя количество полюсов статора через переключатели полюсов, можно получить набор синхронных скоростей для двигателя.

iii. Синхронный двигатель с постоянным магнитом:

Он состоит из постоянных магнитов, встроенных в ротор, как показано на рис. 1.52. Сам ротор имеет конструкцию с короткозамкнутым ротором для обеспечения пускового момента. Когда двигатель подключен к однофазному источнику переменного тока, он запускается как асинхронный двигатель, достигает почти синхронной скорости и синхронизируется с полем вращающегося статора, близким к синхронной скорости.Такой двигатель работает тише, имеет высокий коэффициент мощности и КПД, приближающийся к многофазному двигателю. Таким образом, он находит более широкое применение даже при низких значениях интегральной мощности (0,5–1,5 кВт).

6. Шаговый двигатель:

Шаговый двигатель представляет собой разновидность синхронного двигателя, который предназначен для вращения на определенное количество градусов для каждого электрического импульса, полученного его блоком управления. Типичные шаги составляют 2, 2,5, 5, 7,5 и 15 ° на импульс. Шаговый двигатель используется в цифровых системах управления, где двигатель получает команды разомкнутого контура в виде последовательности импульсов для поворота вала или перемещения пластины на определенное расстояние.

Типичное применение двигателя — позиционирование рабочего стола в двух измерениях для автоматического сверления в соответствии с инструкциями по размещению отверстий на ленте. При использовании шагового двигателя датчик положения и система обратной связи обычно не требуются, чтобы выходной элемент выполнял инструкции ввода. Шаговые двигатели созданы для отслеживания сигналов со скоростью до 1200 импульсов в секунду и с эквивалентной номинальной мощностью до нескольких киловатт.

Шаговые двигатели обычно имеют многополюсную многофазную обмотку статора, которая мало чем отличается от обмоток обычных машин.Обычно в них используются 3- и 4-фазные обмотки, причем количество полюсов определяется желаемым угловым изменением на входной импульс. Роторы бывают с переменным магнитным сопротивлением или с постоянными магнитами. Шаговые двигатели работают с внешней логической схемой привода; когда на вход схемы управления подается последовательность импульсов, схема подает соответствующие токи на обмотки статора двигателя, заставляя ось поля воздушного зазора перемещаться по оси в соответствии с входными импульсами. В зависимости от частоты импульсов и крутящего момента нагрузки, включая эффекты инерции, ротор следует оси магнитного поля воздушного зазора благодаря крутящему моменту реактивного сопротивления и / или крутящему моменту постоянного магнита.

Элементарная работа 4-полюсного шагового двигателя с 2-полюсным ротором показана в последовательности на рис. 1.53. Ротор принимает углы θ = 0, 45 °, 90 °… поскольку обмотки возбуждаются в последовательности N a , N a + N b , N b ,…. Шаговый двигатель, показанный на рис. 1.53, также можно использовать для шагов по 90 °, возбуждая катушки по отдельности. В последнем случае можно использовать только ротор с постоянными магнитами.

Характеристики шагового двигателя часто представлены как зависимость крутящего момента от скорости тактирования импульсов, подаваемых на привод, как показано на рис.1.54. По мере увеличения скорости шага двигатель может обеспечивать меньший крутящий момент, потому что у ротора меньше времени для перевода нагрузки из одного положения в другое, поскольку схема тока статора-обмотки смещается.

Шаговый двигатель, по сути, является устройством управления положением и имеет следующие преимущества по сравнению с обычной машиной:

1. Угловое смещение можно точно контролировать без какой-либо обратной связи.

2. Он может легко взаимодействовать с микропроцессорным / компьютерным контроллером.

Шаговые двигатели имеют широкий спектр применения — двигатели подачи бумаги в пишущих машинках и телетайпах, позиционирование печатающих головок, перьев в графических плоттерах XY, записывающих головок в компьютерных дисковых накопителях, а также для позиционирования рабочих столов и инструментов в обрабатывающем оборудовании с числовым программным управлением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*