Однофазные асинхронные двигатели, конструкция и принцип работы
16.10.2018
Однофазный асинхронный двигатель— это электродвигатель, работающий в сети однофазного переменного тока. Такое устройство способно работать без применения преобразователя, а в основном режиме работы (после запуска) использует лишь одну обмотку статора. Фактически такой тип двигателя является двухфазным, но поскольку рабочей считается одна обмотка то электродвигатель называют однофазным.
Принцип действия и устройство однофазного двигателя.
На рисунках изображены поперечный разрез статора однофазного асинхронного двигателя (а) и направления вращающих моментов, действующих на его ротор (б). Обмотка на статоре (а) размещена в пазах, которые занимают пространство около двух третей от его общей окружности, соответствующей паре полюсов.
В результате распределение магнитодвижущей силы и индукции в воздушном зазоре близко к синусоидальному принципу. Благодаря переменному току, проходящему по обмотке, МДС производит скачки во времени с частотой сети.
Таким образом, в представленном типе электродвигателя, обмотка статора создает неподвижный поток, который меняется во временных рамках, вместо кругового вращающегося, как в трехфазных двигателях при симметричном питании.
Прямые и обратные поля
Для анализа свойств однофазного представим замену неподвижного пульсирующего потока на сумму идентичных круговых полей, которые будут вращаться в противоположных направлениях и иметь одинаковые частоты их вращения. Свойства можно сравнить через анализ совместного действия каждого из вращающихся полей. Иными словами, однофазный двигатель можно представить в виде двух одинаковых двигателей, роторы которых жестко связаны между собой (б), при встречном направлении вращения магнитных полей и создаваемых ими моментов.
Поле, направление вращения которого совпадает с направлением вращения ротора, принято называть прямым, а поле обратного направления — инверсным (обратным). Электромагнитные моменты, образуемые прямым и обратным полями, направлены в противоположные стороны, а суммарный момент однофазного двигателя будет равен их разности при условии одной и той же частоты вращения ротора.
Сравнение однофазного и трехфазного типов
Однофазный двигатель имеет меньший КПД в отличие от устройства трехфазного типа. При анализе зависимостей моментов прямых и обратных полей можно вывести несколько отличий:
- Однофазный двигатель не имеет пускового момента и вращается в ту сторону, в которую направлена внешняя сила.
- Частота вращения при холостом ходу у однофазного двигателя уступает трёхфазному из-за тормозящего момента, который образуется обратным полем.
- По рабочим характеристикам однофазный двигатель также уступает трехфазному аналогу, так как имеет повышенное скольжение на номинальных нагрузках и меньшую перегрузочную способность. Это также объясняется наличием обратного поля.
Помимо этого стоит учесть, что мощность однофазного двигателя составит приблизительно 2/3 от аналогичного показателя трехфазного того же габарита. Из-за того что в первом случае рабочая обмотка занимает всего две трети пазов статора.
Область применения асинхронного двигателя
Моторы небольшой мощности от 15 до 600Вт применяют в устройствах автоматики, а также в бытовых приборах.
В повседневной жизни они используются при работе насосов и другого подобного оборудования, которое не требует постоянной регулировки частоты вращения.
В электроприборах зачастую и автоматических системах применяют однофазные микродвигатели, так как эти приборы получают питание из однофазной сети переменного тока.
Подписывайтесь на наши обновления:
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.
Двигатели переменного тока | Однофазный | 3-фазный | Дистрибьютор промышленных запчастей | MN
Компании ISC и дочерние компании Adams-ISC являются дистрибьюторами деталей механической передачи энергии, включая двигатели переменного тока.
Для получения дополнительной информации о предлагаемых нами брендах и/или ценах свяжитесь с нами по телефону 763-559-0033, по электронной почте [email protected] или заполните нашу контактную онлайн-форму.
Переменный ток (AC) — это то, что энергетические компании передают по электрическим проводам. Переменный ток распространяется в обоих направлениях и используется для того, чтобы трансформаторы могли повышать и понижать напряжение. Электрические генераторы производят электричество низкого напряжения, а трансформаторы используются для повышения напряжения для передачи на большие расстояния.
Электропитание, подаваемое на электрические розетки в жилых домах, 115 В или 230 В однофазное . Однофазный означает, что на двигатель подается напряжение только одной формы. 
Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока Конструкция
Двигатель переменного тока состоит из двух основных частей: ротора и статора. Статор представляет собой внешнюю оболочку и остается неподвижным. У него есть обмотки, которые преобразуют поступающее электричество в магнитное поле. Это приводит к тому, что ротор намагничивается в противоположной полярности, отталкивается и вращается. Статор может быть намотан двумя или более наборами обмоток, называемыми полюсами. Количество полюсов определяет скорость вращения двигателя. Доступны следующие стандартные синхронные скорости; 900, 1200, 1800 и 3600 об/мин. Асинхронный двигатель вращается немного медленнее, чем синхронный двигатель, и имеет форму двигателя с короткозамкнутым ротором. Снижение скорости называется скольжением двигателя.
Ротор состоит из алюминиевых или медных стержней, расположенных вдоль. В эти стержни индуцируется электрический ток, создавая магнитное поле. Это индуцирование тока дало название асинхронному двигателю.
Две конструкции ротора асинхронного двигателя: с короткозамкнутым ротором и с обмоткой.
- Короткозамкнутый ротор (наиболее распространенный) представляет собой цилиндр из стали с алюминиевыми или медными проводниками.
- Обмоточный ротор имеет обмотки, соединенные через токосъемные кольца с внешними сопротивлениями.
Магнитные полюса
Полюсов в двигателе всегда четное число, и их бывает по два (северный и южный). В двигателе переменного тока количество полюсов работает в сочетании с частотой, чтобы определить синхронную скорость.
Скольжение двигателя
Разница между синхронной скоростью и фактической скоростью вращения ротора называется скольжением. Большинство асинхронных двигателей переменного тока имеют скольжение от 3 до 5 процентов при полной нагрузке. В табличках двигателей и каталогах производителей указаны номинальные обороты с учетом проскальзывания.
Критические уровни крутящего момента
Кривая скорость-момент (S-T) отображает четыре значения крутящего момента, которые являются критическими для выбора двигателя и его применения.
Заблокированный ротор — это крутящий момент, доступный на нулевой скорости для ускорения. Подтягивание — это минимум, доступный при разгоне. Опрокидывающий крутящий момент создается двигателем непосредственно перед остановкой вращения из-за внезапной нагрузки.
Многофазные двигатели (3 фазы)
Из-за высокой эффективности и низкой стоимости трехфазные асинхронные двигатели переменного тока являются наиболее распространенным типом двигателей, используемых в промышленности.
Типы конструкций трехфазных двигателей
Североамериканские стандарты признают четыре распространенные конструкции асинхронных двигателей: конструкция A, конструкция B, конструкция C и конструкция D. Конструкции A, B и C имеют схожие соотношения мощности и рамы. Двигатели конструкции D крупнее и дороже.
- Двигатели конструкции A имеют более высокий ток заторможенного ротора с более высоким пробивным моментом, чем конструкция B.
- Design B — это стандартный промышленный электродвигатель.
Он имеет разумный пусковой момент при умеренном пусковом токе. Обычно применяется для вентиляторов, воздуходувок, насосов, компрессоров и других нагрузок с легким запуском. - Design C рассчитаны на высокий пусковой крутящий момент. Обычно применяется к загруженным конвейерам, дробилкам, смесителям, мешалкам, поршневым компрессорам, поршневым насосам и другим нагрузкам с трудным пуском. Двигатели
- конструкции D устанавливаются на штамповочные прессы, ножницы, подъемники, насосы для нефтяных скважин и другие машины с высокими пиковыми нагрузками. У них больше всего проскальзывания.
Он имеет разумный пусковой момент при умеренном пусковом токе. Обычно применяется для вентиляторов, воздуходувок, насосов, компрессоров и других нагрузок с легким запуском.Многоскоростные двигатели
Трехфазные асинхронные двигатели также доступны для работы на двух или более скоростях. Двигатели этого типа рассчитаны только на одно напряжение. Обмотки статора могут быть соединены между собой, чтобы обеспечить различное количество полюсов.
Приводы переменного тока с регулируемой скоростью
Чтобы удовлетворить потребность в работе с регулируемой скоростью, был разработан контроллер двигателя (инвертор).
Управление технологическим процессом и энергосбережение являются основными причинами использования привода с регулируемой скоростью.
Преимущества управления процессом при использовании привода с регулируемой скоростью:
- Управление ускорением, крутящим моментом и натяжением
- Регулировка производительности с различными рабочими скоростями для каждого процесса
- Компенсация изменения переменных процесса
- Разрешает медленную работу в целях настройки
- Разрешить точное позиционирование
Однофазные асинхронные двигатели
Однофазный двигатель работает по тому же принципу, что и многофазный двигатель, за исключением того, что эффект вращающегося магнитного поля, создаваемый статором, не возникает до достижения рабочих оборотов. Поскольку пусковой крутящий момент недоступен, для запуска двигателя предусмотрен специальный механизм. Это различные обозначения:
Кривые крутящий момент-скорость различных однофазных асинхронных двигателей
С экранированными полюсами: Имеют только одну основную обмотку и не имеют пусковой обмотки.
Эта конфигурация вызывает сдвиг приложенного магнитного поля по отношению к ротору, создавая установочный крутящий момент. Приложения включают вентиляторы и небольшие бытовые приборы.
Двухфазный (асинхронный пусковой двигатель): Имеет два комплекта обмоток статора. «Пусковые» обмотки расположены под углом 90 градусов к «рабочим» обмоткам и смещают магнитное поле статора, вызывая пусковой момент. Приложения включают небольшие измельчители, небольшие вентиляторы и воздуходувки.
Пусковой конденсатор: Самый распространенный однофазный двигатель, используемый в промышленности. Это модифицированный двигатель с расщепленной фазой, в котором конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой для обеспечения пускового импульса. Применение включает небольшие конвейеры, большие воздуходувки, насосы и прямые приводы.
Постоянно разделенный конденсатор (PSC): Использует идентичные основную и вспомогательную обмотки с конденсатором для обеспечения пускового момента.
Они являются наиболее надежными однофазными двигателями, поскольку не требуют центробежного пускового выключателя. Области применения включают вентиляторы и насосы в ОВКВ и холодильной промышленности.
Лучшие бренды, которые мы предлагаем
Содержание этой страницы было создано с использованием выдержек из Справочника по силовым передачам (издание 5 th ) , который написан и продается Ассоциацией дистрибьюторов трансмиссии. (ПТДА).
Закажите копию здесь
Однофазные асинхронные двигатели
ЦЕЛИ
• опишите основные принципы работы следующих типов асинхронных двигателей:
- двигатель с расщепленной фазой (как с одним, так и с двумя напряжениями)
- конденсаторный пуск, асинхронный двигатель (как одинарного, так и двойного напряжения)
- конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с одним конденсатором
- конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с двумя конденсаторами
- конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель с автотрансформатором с один конденсатор
• сравнить двигатели в списке цели 1 в отношении пуска
крутящий момент, скоростные характеристики и коэффициент мощности при номинальной нагрузке.
Двумя основными типами однофазных асинхронных двигателей являются двухфазные двигатель и конденсаторный двигатель. Оба типа однофазных асинхронных двигателей обычно имеют дробную номинальную мощность. Используется двухфазный двигатель. для работы таких устройств, как стиральные машины, небольшие водяные насосы, масляные горелки и другие виды небольших нагрузок, не требующих большого пускового момента. Конденсаторный двигатель обычно используется с устройствами, требующими сильного пуска. крутящий момент, такие как холодильники и компрессоры. Оба типа однофазных асинхронные двигатели относительно дешевы, имеют прочную конструкцию; и показать хорошие эксплуатационные характеристики.
КОНСТРУКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОГО АИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Асинхронный двигатель с расщепленной фазой в основном состоит из статора, ротора,
центробежный переключатель, расположенный внутри двигателя, два корпуса торцевых щитов
подшипники, поддерживающие вал ротора, и литая стальная рама в
которой запрессован сердечник статора.
Два торцевых щита крепятся болтами к
литая стальная рама. Подшипники, размещенные в торцевых щитах, удерживают ротор
центрирован внутри статора, так что он будет вращаться с минимальным трением и без ударов или трения сердечника статора.
Статор двухфазного двигателя состоит из двух обмоток, удерживаемых на месте. в пазах многослойного стального сердечника. Две обмотки состоят из изолированных Катушки распределены и соединены так, чтобы образовать две обмотки, расположенные на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Одна обмотка является рабочей обмоткой, а вторая обмотка является пусковой обмоткой.
Рабочая обмотка состоит из изолированного медного провода. Он размещен в нижней части пазов статора. Сечение провода в пусковой обмотке меньше, чем у рабочей обмотки. Эти катушки расположены сверху катушек рабочей обмотки в пазах статора, ближайших к ротору.
Пусковая и рабочая обмотки соединены параллельно
однофазной линии при запуске двигателя.
После того, как двигатель разгоняется
до скорости, равной примерно от двух третей до трех четвертей номинальной
скорость, пусковая обмотка автоматически отключается от сети
с помощью центробежного переключателя.
Ротор двигателя с расщепленной фазой имеет ту же конструкцию, что и трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. То есть ротор состоит цилиндрического сердечника, собранного из стальных пластин. Медные стержни установлен вблизи поверхности ротора. Стержни припаиваются или привариваются к два медных торцевых кольца. В некоторых двигателях ротор представляет собой цельный литой алюминий. единица.
илл. 1 показан типичный ротор с короткозамкнутым ротором для однофазного индукционного двигателя.
мотор. Этот тип ротора требует минимального обслуживания, так как нет
обмотки, щетки, контактные кольца или коммутаторы. Обратите внимание на рисунок, что
роторные вентиляторы являются частью узла короткозамкнутого ротора.
ил. 1 Литой алюминиевый ротор с короткозамкнутым ротором.
Центробежный переключатель установлен внутри двигателя. Центробежный переключатель отключает пусковую обмотку после достижения ротором заданного скорость, обычно от двух третей до трех четвертей номинальной скорости. Выключатель состоит из неподвижной части и вращающейся части. Стационарная часть монтируется на одном из торцевых щитов и имеет два контакта, которые действуют как однополюсный, однопозиционный переключатель. Вращающаяся часть центробежного переключатель установлен на роторе.
Простая схема работы центробежного выключателя приведена в
рис. 2. Когда ротор остановлен, давление пружины
на волокнистом кольце вращающейся части удерживает контакты замкнутыми. Когда
ротор достигает примерно трех четвертей своей номинальной скорости,
центробежное действие ротора заставляет пружину сбрасывать давление
на оптоволоконном кольце и контакты размыкаются.
ил. 2 На схеме показана работа центробежного выключателя:
ротор в состоянии покоя центробежный выключатель замкнут; ротор на нормальной скорости центробежный
усилие, установленное в механизме переключателя, приводит в движение ошейник и позволяет переключать
контакты открыть. больной. 3 Центробежный переключатель с
переключатель снят.
Принцип действия
Когда цепь асинхронного двигателя с расщепленной фазой замкнута, оба
пусковая и рабочая обмотки запитываются параллельно. Потому что бег
обмотка состоит из относительно большого сечения провода, ее сопротивление равно
низкий. Напомним, что рабочая обмотка размещается в нижней части пазов.
сердечника статора. В результате индуктивное сопротивление этой обмотки
сравнительно высок из-за массы окружающего его железа.
Поскольку
рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление,
ток рабочей обмотки отстает от напряжения примерно на 90
электрические степени.
Пусковая обмотка состоит из провода меньшего сечения; следовательно, его сопротивление высокое. Так как обмотка расположена в верхней части статора пазы, масса окружающего его железа сравнительно невелика, а индуктивная реактивность низкая. Поэтому пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление. В результате ток пуска обмотка почти совпадает по фазе с напряжением.
Ток рабочей обмотки отстает от тока пусковой обмотки
примерно на 30 электрических градусов. Эти два тока разнесены на 30 электрических
градусов друг от друга проходят через эти обмотки и вращающееся магнитное поле
разработан. Это поле проходит внутри сердечника статора.
Скорость магнитного поля определяется по той же методике
дано для трехфазного асинхронного двигателя.
Если асинхронный двигатель с расщепленной фазой имеет четыре полюса на обмотках статора и подключен к однофазному источнику с частотой 60 Гц, синхронная скорость вращающегося поля составляет:
S = 120 х f/4
S=синхронная скорость
f = частота в герцах
S = 120 x 60 / 4 = 1800 об/мин
Поскольку вращающееся поле статора движется с синхронной скоростью, оно режет медные стержни ротора и индуцирует напряжения в стержнях беличьей клетки обмотка. Эти индуцированные напряжения создают токи в стержнях ротора. Как В результате создается поле ротора, которое взаимодействует с полем статора. создать крутящий момент, заставляющий ротор вращаться.
При разгоне ротора до номинальной скорости центробежный выключатель отключается
пусковая обмотка от сети. После этого двигатель продолжает работать
используется только рабочая обмотка. Рис. 4 иллюстрирует соединения
центробежного выключателя в момент запуска двигателя (переключатель замкнут) и когда двигатель достигает своей нормальной рабочей скорости (переключатель разомкнут).
Двигатель с расщепленной фазой должен иметь как пусковую, так и рабочую обмотки под напряжением. когда двигатель запущен. Двигатель напоминает двухфазный асинхронный двигатель. в котором токи этих двух обмоток примерно равны 90 электрический градусов не по фазе. Однако источник напряжения однофазный; поэтому, двигатель называется двухфазным, потому что он запускается как двухфазный. двигатель от однофазной сети. Как только двигатель разгоняется до значения, близкого к своей номинальной скорости, он работает на рабочей обмотке как однофазный индукционный мотор.
Если контакты центробежного выключателя не замыкаются при остановке двигателя,
тогда цепь пусковой обмотки все еще разомкнута. Когда цепь двигателя снова запитана, двигатель не запускается. Двигатель должен иметь оба
пусковая и рабочая обмотки находятся под напряжением в момент замыкания цепи двигателя для создания необходимого пускового момента. Если двигатель не
заводится, а просто издает низкий гудящий звук, значит цепь пусковой обмотки разомкнута.
Либо контакты центробежного выключателя не замкнуты, либо есть
обрыв витков пусковой обмотки. Это небезопасное состояние.
Рабочая обмотка будет потреблять чрезмерный ток и, следовательно, двигатель
должны быть отключены от сети.
ил. 22-4 Соединения центробежного переключателя при запуске и при работе. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой: центробежный выключатель размыкается прибл.
75 процентов от номинальной скорости пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и малое индуктивное сопротивление. Рабочая обмотка имеет низкое сопротивление и высокое
индуктивное реактивное сопротивление. (обеспечивает фазовый угол 45-50 градусов для начального
крутящий момент.)
Если механическая нагрузка слишком велика при запуске двигателя с расщепленной фазой, или если напряжение на клеммах двигателя низкое, то двигатель может не достичь скорости, необходимой для работы центробежного переключателя.
Пусковая обмотка предназначена для работы от сетевого напряжения в течение
период всего три или четыре секунды, пока двигатель ускоряется
до его номинальной скорости.
Важно, чтобы пусковая обмотка была отключена.
от линии центробежным выключателем, как только двигатель разгонится
до 75 процентов от номинальной скорости. Работа двигателя при его запуске
обмотки более 60 секунд может сжечь изоляцию на обмотке
или привести к перегоранию обмотки.
Чтобы изменить направление вращения двигателя, просто поменяйте местами провода пусковая обмотка (5). Это обуславливает направление поля настроенные обмотками статора, чтобы стать обратными. В результате направление вращения меняется на противоположное. Направление вращения двухфазного двигателя также можно поменять местами два проводника рабочей обмотки. Обычно, пусковая обмотка используется для реверса.
Однофазные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 В и 230 В.
вольт. Для получения этих номиналов рабочая обмотка состоит из двух секций.
Каждая секция обмотки рассчитана на 115 вольт. Один участок бега
обмотка обычно маркируется Т и Т, а другая секция маркируется Т и Т.
Если двигатель должен работать от 230 вольт, две 115-вольтовые обмотки
подключены последовательно к сети 230 вольт. Если мотор должен быть
работает от 115 вольт, то две 115-вольтовые обмотки соединены в
параллельно линии 115 вольт.
ил. 5 Изменение направления вращения на двухфазном индукционном
мотор.
Пусковая обмотка, как правило, состоит только из одной 115-вольтовой обмотки. выводы пусковой обмотки обычно имеют маркировку Т и Т. Если двигатель должен работать от 115 вольт, обе секции рабочей обмотки включена параллельно пусковой обмотке (6).
Для работы на 230 вольт перемычки подключения меняются в терминале
коробки так, чтобы две 115-вольтовые секции рабочей обмотки были соединены
последовательно через линию 230 вольт ( 7). Обратите внимание, что 115 вольт
пусковая обмотка включена параллельно одной секции рабочей
обмотка. Падение напряжения на этом участке рабочей обмотки равно
115 вольт, и напряжение на пусковой обмотке тоже 115 вольт.
ил. 6 Двойной двигатель, подключенный к сети 115 вольт.
ил. 7 Двойной двигатель, подключенный к сети 230 вольт.
ил. 8 Устройство обмотки для двигателя двойного напряжения с двумя
пусковая и две рабочие обмотки
Некоторые двухфазные двухфазные двигатели имеют пусковую обмотку с двумя секций, а также бегущую обмотку с двумя секциями. Рабочая обмотка секции имеют маркировку T1 и T2 для одной секции и T3 и T4 для другой раздел. Одна секция пусковой обмотки имеет маркировку Т5 и Т6, а вторая вторая секция пусковой обмотки имеет маркировку Т7 и Т8.
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) имеет цветовую маркировку. терминал ведет. Если используются цвета, они должны быть закодированы следующим образом: Т1 — синий; Т2 — белый; Т3 — оранжевый; Т4 — желтый; Т5 — черный; и Т6— красный.
рис. 7 показано расположение обмотки для двигателя с двойным напряжением с
две пусковые обмотки и две рабочие обмотки.
Правильные соединения
для работы 115 В и для работы 230 В приведены в таблице
проиллюстрировано на 8.
Регулировка скорости асинхронного двигателя с расщепленной фазой очень хорошая. Это имеет скоростные характеристики от холостого хода до полной нагрузки, аналогичные трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Процент проскальзывает на большинстве дробная мощность двигателей с расщепленной фазой составляет от 4 до 6 процентов.
Пусковой момент двигателя с расщепленной фазой сравнительно низкий.
низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление в цепи рабочей обмотки, а также высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление в пусковой обмотке
цепи приводят к тому, что два значения тока оказываются значительно меньше 90 электрический
градусов друг от друга. Токи пусковой и рабочей обмоток во многих
двигатели с расщепленной фазой только на 30 электрических градусов не совпадают по фазе с каждым
другой.
В результате поле, создаваемое этими токами, не развивается
сильный пусковой момент.
КОНДЕНСАТОР СТАРТОВЫЙ, ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Конструкция двигателя с конденсаторным пуском почти такая же, как у двухфазного асинхронного двигателя. Однако для двигателя с конденсаторным пуском последовательно с пусковыми обмотками включен конденсатор. конденсатор обычно монтируется в металлическом кожухе сверху двигателя. конденсатор может быть установлен в любом удобном внешнем положении на раме двигателя и, в некоторых случаях может быть установлен внутри корпуса двигателя. Конденсатор обеспечивает более высокий пусковой крутящий момент, чем при стандартной расщепленной фазе мотор. Кроме того, конденсатор ограничивает пусковой бросок тока до меньшего значения, чем у стандартного двигателя с расщепленной фазой.
Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском используется на холодильных установках, компрессорах,
жидкотопливных горелок, так и для мелкого машинного оборудования, а также для приложений
которые требуют сильного пускового момента.
ил. 9 Подключение двух рабочих обмоток и одной пусковой обмотки
схема подключения.
Принцип действия
Когда конденсаторный пусковой двигатель подключен к более низкому напряжению и запущен, рабочая и пусковая обмотки соединены параллельно напряжение сети, так как центробежный переключатель замкнут. пусковая обмотка, однако он включен последовательно с конденсатором. Когда мотор достигает при значении 75 процентов от его номинальной скорости центробежный выключатель размыкается и отключает пусковую обмотку и конденсатор от сети. Затем двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель, используя только рабочий обмотка. Конденсатор используется для улучшения пускового момента и делает не улучшить коэффициент мощности двигателя.
Для создания необходимого пускового момента вращающееся магнитное поле должно
создаваться обмотками статора. Пусковой ток обмотки приведет
рабочий ток обмотки на 90 электрических градусов, если конденсатор, имеющий
правильная емкость подключается последовательно с пусковой обмоткой.
В результате магнитное поле, развиваемое обмотками статора, почти
идентичен двухфазному асинхронному двигателю. Пусковой крутящий момент
для двигателя с конденсаторным пуском, таким образом, намного лучше, чем у стандартного
двухфазный двигатель.
Неисправные конденсаторы — частая причина неисправности конденсатора запуск, асинхронные двигатели. Некоторые неисправности конденсатора, которые могут произойти:
• возможно короткое замыкание конденсатора, о чем свидетельствует более низкая пусковая крутящий момент.
• конденсатор может быть «разомкнут», в этом случае цепи пусковой обмотки будет разомкнут, что приведет к невозможности запуска двигателя.
• конденсатор может замкнуться накоротко и вызвать срабатывание предохранителя
ответвление цепи электродвигателя на перегорание. Если номиналы предохранителей достаточно высоки и не прервать подачу питания к двигателю достаточно быстро, пусковой
обмотка может сгореть.
• Пусковые конденсаторы могут замыкаться, если двигатель включается и выключается много раз за короткий промежуток времени. Во избежание выхода из строя конденсатора многие производители двигателей рекомендуют запускать двигатель с конденсаторным пуском. не более 20 раз в час. Поэтому этот тип двигателя используется только в тех приложениях, где относительно мало пусков за короткое время временной период.
ил. 10 Соединения для конденсаторного пуска асинхронного двигателя
Скоростные характеристики двигателя с конденсаторным пуском очень хорошие. Возрастание в процентах проскальзывание от холостого хода до полной нагрузки составляет от 4 процентов до 6 процентов. Тогда скоростные характеристики такие же, как у стандартного двухфазный двигатель.
Выводы цепи пусковой обмотки перепутаны местами на реверс
направление вращения конденсаторного пускового двигателя. В результате
направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками статора
реверсирует сердечник статора, и вращение ротора реверсируется.
(См. рис. 9для реверсивного подключения проводов.)
ил. 10 — схема соединений цепи конденсаторного пуска. двигатель до того, как провода пусковой обмотки поменялись местами, чтобы направление вращения ротора. Диаграмма на рисунке 11 показывает соединения цепей двигателя после перепутывания выводов пусковой обмотки изменить направление вращения.
Второй способ изменения направления вращения пускового конденсатора двигатель, чтобы поменять местами два рабочих провода обмотки. Однако этот метод используется редко.
Пуск конденсатора, асинхронные двигатели часто имеют двойное номинальное напряжение 115 вольт и 230 вольт. Соединения для двигателя с конденсаторным пуском такие же, как и для асинхронных двигателей с расщепленной фазой.
ил. 11 Соединения для реверсивного конденсаторного пуска, индукционные
запустить мотор.
КОНДЕНСАТОР ЗАПУСКА, КОНДЕНСАТОР РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
Пуск конденсатора, двигатель с конденсатором аналогичен пуску конденсатора,
асинхронный двигатель, за исключением того, что пусковая обмотка и конденсатор
постоянно включен в цепь.
У этого мотора очень хороший пуск
крутящий момент. Коэффициент мощности при номинальной нагрузке составляет почти 100 процентов или единицу.
из-за того, что в двигателе всегда используется конденсатор.
Существует несколько различных конструкций для этого типа двигателя. Один тип конденсаторный пуск, конденсаторный двигатель имеет две обмотки статора, которые на расстоянии 90 электрических градусов друг от друга. Основная или рабочая обмотка подключена непосредственно через номинальное линейное напряжение. Конденсатор включен последовательно с пусковой обмоткой и эта комбинация последовательностей также связана по номинальному линейному напряжению. Центробежный переключатель не используется, потому что пусковая обмотка находится под напряжением в течение всего периода работы мотор.
илл. 12 показаны внутренние соединения для запуска конденсатора,
конденсатор запуска двигателя с использованием одного значения емкости.
ил. 12 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторного двигателя.
Чтобы изменить направление вращения этого двигателя, провода пускового обмотки надо поменять местами. Этот тип запуска конденсатора, запуск конденсатора двигатель тихий в работе и используется на масляных горелках, вентиляторах и небольших деревообрабатывающие и металлообрабатывающие станки.
Второй тип пуска конденсатора, двигатель с конденсатором имеет два конденсатора. Рис. 13 представляет собой схему внутренних соединений двигателя. В в момент запуска двигателя два конденсатора включены параллельно. Когда двигатель достигает 75 процентов от номинальной скорости, центробежный переключатель отключает конденсатор большей емкости. Затем двигатель работает с меньший конденсатор подключен только последовательно с пусковой обмоткой.
больной. 13 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторного двигателя:
МАЛЕНЬКИЙ КОНДЕНСАТОР, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ЗАПУСКА И РАБОТЫ; КОНДЕНСАТОР БОЛЬШОГО РАЗМЕРА ДЛЯ
ЗАПУСК.
Этот тип двигателя имеет очень хороший пусковой момент, хорошую регулировку скорости и коэффициент мощности почти 100 процентов при номинальной нагрузке. Заявки на К этому типу двигателей относятся топки печей, холодильные агрегаты и компрессоры.
Третий тип конденсаторного пуска, конденсаторный двигатель имеет автотрансформатор
с одним конденсатором. Этот двигатель имеет высокий пусковой момент и высокий рабочий
фактор силы. Рис. 14 представляет собой схему внутренних соединений для
этот мотор. Когда двигатель запускается, центробежный переключатель подключается
обмотку 2 в точку А на ответвленном автотрансформаторе. Так как конденсатор
подключенный через максимальные витки трансформатора, он получает максимальное напряжение
вывод при запуске. Таким образом, конденсатор подключен через значение приблизительно
500 вольт. В результате возникает большое значение опережающего тока в обмотке.
2, и создается сильный пусковой момент.
Когда двигатель достигает примерно 75% номинальной скорости, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку от точки А и снова включает эту обмотку к точке B на автотрансформаторе. Подается меньшее напряжение к конденсатору, но двигатель работает с обеими обмотками под напряжением. Таким образом, конденсатор поддерживает коэффициент мощности около единицы при номинальной нагрузке.
Пусковой момент этого двигателя очень хороший, а регулировка скорости является удовлетворительным. Приложения, требующие этих характеристик, включают большие холодильники и компрессоры.
ил. 14 Соединения для конденсаторного пуска, конденсаторного двигателя
с автотрансформатором
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НОРМЫ
Раздел 430-32(b) (1) Национального электротехнического кодекса гласит, что любой
двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и находится в пределах
поле зрения из места старта, считается защищенным от
перегрузка устройством перегрузки по току, защищающим проводники ответвления
схема.
Это ответвленное устройство максимального тока не должно быть больше, чем указано
в статье 430, часть D (цепь двигателя, короткое замыкание и замыкание на землю).
Защита). Исключением является то, что любой такой двигатель можно использовать при напряжении 120 вольт.
или менее на защищенной ответвленной цепи не более 20 ампер.
Расстояние более 50 футов считается вне поля зрения местонахождение стартера. Раздел 430-32(c) распространяется на двигатели мощностью от одной лошадиной силы до меньше, автоматически запускаются, которые находятся вне поля зрения с места расположения стартера или стационарно установлен.
Раздел 430-32(c) (1) гласит, что любой двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее
который запускается автоматически, должен иметь отдельное устройство максимального тока
который реагирует на ток двигателя. Эта единица перегрузки должна быть установлена
отключаться при токе не более 125 процентов от номинального тока полной нагрузки
двигатель для двигателей с маркировкой превышения температуры не более 40 градусов
Цельсия или с эксплуатационным коэффициентом не менее 1,15, (1,15 и выше) и не более 115 процентов для всех остальных типов двигателей.
ОБЗОР
Однофазный асинхронный двигатель является одним из наиболее часто используемых бытовых и легких коммерческих двигателей. Каждое приложение будет диктовать правильный двигатель стиль для использования. Во всех двигателях используется концепция одной фазы или одной фазы. синусоида и смещение эффектов токов через катушки к создать движущееся магнитное поле. Расщепленная фаза и конденсаторный пуск двигатель использовать пусковой переключатель для отключения пусковых обмоток от линию, как только двигатель наберет рабочую скорость. Двигатели с двумя конденсаторами используют несколько конденсаторов или варианты конденсаторов с двумя номиналами для создания пусковой и рабочей цепей. Все те же правила NEC, которые применяются к трехфазным двигателей по-прежнему относятся к однофазным двигателям. Есть много исключений, которые применимы только к двигателям малой мощности.
ВИКТОРИНА
1.
Перечислите основные части асинхронного двигателя с расщепленной фазой.
2. Что происходит, если контакты центробежного выключателя не замыкаются при мотор останавливается?
3. Объясните, как изменяется направление вращения асинхронного двигателя с расщепленной фазой. перевернуто.
4. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В. вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В. вольт, и одна пусковая обмотка на 115 вольт. Нарисуйте схему этого двухфазного асинхронного двигателя, подключенного для работы на 230 вольт.
5. Нарисуйте принципиальную схему подключения двухфазного асинхронного двигателя. в вопросе 4 подключен для работы на 115 вольт.
6. Асинхронный двигатель с расщепленной фазой рассчитан на двойное напряжение 115/230 В.
вольт. Двигатель имеет две рабочие обмотки, каждая из которых рассчитана на 115 В.
вольт. Кроме того, имеются две пусковые обмотки и каждая из этих обмоток
рассчитан на 115 вольт. Нарисуйте принципиальную схему подключения этой расщепленной фазы
асинхронный двигатель подключен для работы на 230 вольт.
7. В чем основная разница между асинхронным двигателем с расщепленной фазой и асинхронным двигателем с конденсаторным пуском?
8. Если центробежный выключатель не размыкается при разгоне двигателя с расщепленной фазой до его номинальной скорости, что произойдет с пусковой обмоткой?
9. Какое ограничение у конденсаторного пуска асинхронного двигателя?
10. Вставьте правильное слово или фразу, чтобы заполнить каждое из следующих заявления.
а. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или меньше, который запускается вручную и который находится в пределах видимости от места запуска, считается защищенным ______
б. Двигатель мощностью в одну лошадиную силу или менее, запускаемый вручную, считается в пределах видимости от места старта, если расстояние не превышает _________
в.