Устройство однофазных электродвигателей: Однофазные электродвигатели и их применение в быту | Полезные статьи

Однофазный асинхронный двигатель. Назначение, устройство, принцип действия.

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

Назначение, устройство и принцип действия однофазных асинхронных двигателей

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 на 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.

Схема включения однофазного асинхронного двигателя

Рис. 1

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.

Маркировка зажимов фаз обмотки статора однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Рис. 2: а, в — соединение для правого вращения ротора; б, г — соединение для левого вращения ротора

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).

устройство, популярные модели, принцип действия агрегатов

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

• Устройство электродвигателя
• Описание деталей агрегата
• Модели механизмов
• Принцип работы аппарата

Устройство электродвигателя

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

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

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

Описание деталей агрегата

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

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

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

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

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

Непосредственно сам вал двигателя изготовлен из стали высшего качества, что придает ему механическую прочность и позволяет избежать деформирования в результате работы.

Посадочные места под подшипники отливаются из следующего материала:

• алюминий;
• чугун.

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

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

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

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

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

Модели механизмов

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

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

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

Принцип работы аппарата

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

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

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

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

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

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

однофазных двигателей | В продаже

Также называемые конденсаторными двигателями, однофазные агрегаты представляют собой небольшие электродвигатели ограниченного размера и выходной мощности (от дробных до 16 л.с.).

 

Однофазные двигатели переменного тока используются в большинстве жилых и сельскохозяйственных помещений, а также во многих коммерческих работах, включая воздуходувки, вентиляторы, компрессоры, насосы, инструменты, конвейеры и другое оборудование.

 

Однофазная машина Характеристики включают: 

• Прочная стальная конструкция
• Вибропоглощающая основа с низким уровнем шума 
• Варианты полностью закрытого и открытого каплеуловителей 
• Динамически сбалансированный ротор для низкого уровня вибрации и долговечности подшипников
• Конструкция с оптимизированным воздушным потоком для большей мощности в компактном корпусе

 

Square One Electric предлагает однофазные двигатели по оптовым ценам.

Каждый конденсаторный двигатель доставляется с ближайшего склада к вашей двери.

 

Каждый двигатель новый и имеет гарантию производителя.  

 

Компания Square One Electric Motors and Pumps является авторизованным сервисным центром и дистрибьютором большинства основных брендов.

 

Мы продаем через Интернет следующие ведущие бренды: 

 

Не нашли то, что вам нужно? Свяжитесь с нами для цитаты!

 

Как заменить электродвигатель  

Замена электродвигателя переменного тока может показаться запутанной, но это не обязательно так.

Лучше всего начать с двигателя, который вы заменяете. На паспортной табличке, которая может быть металлической пластиной или наклейкой, содержится необходимая информация. Обычно достаточно ввести модель, идентификатор или номер SPEC (каждый производитель использует разные термины).

Паспортной таблички нет или не можете прочитать? Есть определенные ключевые критерии, которые помогут вам выбрать правильное направление (если у вас есть информация): 

• Этап — либо 1, либо 3. Совет: если он находится в вашем доме, это 1 (одиночный) этап.
• л.с. (лошадиных сил) — вы хотите соответствовать л.с. В некоторых случаях можно подняться, но рама должна быть такой же, чтобы двигатель физически помещался.
• Рама — указывает физический размер двигателя, включая длину и диаметр вала.
• об/мин — как быстро вращается вал; доступные скорости: 3600 (2 полюса), 1800 (4 полюса), 1200 (6 полюсов) и 900 (8 полюсов). Округлить до ближайшего полюса. Например, 1725 об/мин равно 1800. 
• Напряжение — однофазные напряжения 115, 208, 230, 460 и 460.
• Корпус — общая картина, двигатель либо открытый, либо закрытый. Если в корпусе есть прорези, он открыт. Открытий нет? Закрыто.

 

Один из самых частых звонков, которые мы получаем, касается схем подключения. Знаете ли вы, что на веб-сайте каждого производителя есть информация, необходимая для подключения нового двигателя? Просто введите номер модели!

 

Типы однофазных двигателей  

Для каждого применения требуется определенная конструкция однофазного двигателя. Ниже приведены несколько примеров.

 

Однофазный двигатель общего назначения 

Этот тип разработан, внесен в список и предлагается в стандартных номиналах со стандартными рабочими характеристиками и механической конструкцией. Он используется в обычных условиях эксплуатации, которые не ограничиваются конкретным приложением.

 

Конденсаторный пусковой двигатель  

В «конденсаторном пусковом конденсаторе» два конденсатора соединены параллельно в момент пуска. Когда двигатель набирает скорость, пусковой конденсатор отключается от цепи двигателя с помощью центробежного выключателя, а рабочий конденсатор остается включенным в цепь.

Конденсаторный пуск Двигатели с конденсаторным двигателем работают плавно и тихо с постоянным крутящим моментом, поэтому вибрации от пульсаций нет. Они подходят для компрессоров, холодильных установок и мест, где важна бесшумная работа (например, в школах и больницах).

Если двигатель работает с асинхронным пуском конденсатора, то основная обмотка подключается непосредственно к источнику питания, а вспомогательная обмотка присоединяется к пусковому конденсатору. Конденсатор работает только во время фазы запуска двигателя.

Это наиболее подходящий двигатель переменного тока для оборудования, подвергающегося частым пускам, такого как инструменты, насосы, конвейеры и компрессоры.

 

Двухфазный двигатель 

Эта электрическая машина, которую иногда называют пусковым двигателем сопротивления, часто используется в конденсаторном оборудовании ОВКВ. Он оснащен двумя конденсаторами и одним переключателем. Его отличительными особенностями являются две обмотки:

• Пусковая обмотка, включенная параллельно основной обмотке
• Рабочая обмотка, смещенная в магнитном положении от пусковой обмотки 

 

Двигатель с постоянным раздельным конденсатором 

Другие названия этого типа двигателя включают PSC и двигатель с конденсаторным приводом из-за их сходства с пусковым устройством с конденсатором. Отличие этой конструкции в том, что конденсатор остается в цепи как во время пуска, так и во время работы.

Этот тип двигателя обычно используется в офисных машинах, вентиляторах, обогревателях, кондиционерах и холодильных компрессорах. В этом типе двигателя не нужны коэффициент мощности, пробивной момент, более высокий КПД и центробежный переключатель.

 

Двигатель с экранированными полюсами 

Этот однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором используется для вытяжных и охлаждающих вентиляторов, кондиционеров и холодильного оборудования. Вращение его магнитного поля зависит от одной (или нескольких) короткозамкнутых вспомогательных обмоток, смещенных в магнитном положении от основной обмотки.

Из-за малого фазового угла между заштрихованной и незаштрихованной частями этот двигатель создает небольшой пусковой момент.

 

Конденсатор двигателя переменного тока  

Конденсаторы считаются батареями электродвигателей. Они являются отличительной чертой однофазных двигателей, их легко идентифицировать по крышке конденсатора, также известной как выступ, на корпусе двигателя.

Напротив, в трехфазных двигателях этот компонент отсутствует.

Конденсаторный пуск/асинхронный запуск Однофазные двигатели имеют одну «выпуклость» на корпусе двигателя; тогда как в конструкциях Capacitor Start / Capacitor Run обычно их два.

 

Как это работает  

Пусковые конденсаторы запускают пусковой момент двигателя и остаются в цепи до тех пор, пока он не достигнет 75% заданной скорости. Затем двигатель переключается на рабочий конденсатор для поддержания эффективной работы.

В свою очередь, рабочий конденсатор создает магнитное поле, стимулируя вторую фазу обмотки, чтобы обеспечить вращение ротора.

Двойные рабочие конденсаторы используются для машин с двумя двигателями, например, вентилятором и компрессором. Эти два конденсатора размещены вместе в одном корпусе и обычно применяются в конденсаторных блоках ОВиК.

 

Признаки неисправности конденсатора  

Когда однофазный двигатель не запускается или не работает эффективно, это почти всегда происходит из-за неисправного конденсатора. Если ячейка сгорела или повреждена, она не может удерживать достаточно энергии для запуска машины. Вот способы определения неисправности конденсатора:

• Конденсатор гудит, но не запускается
• Двигатель с трудом запускается, а затем сразу выключается

• Двигатель вообще не запускается
• Кондиционер работает дольше обычного после включения
• Воздух из кондиционера не остынет 

Если вы заметили какой-либо из этих индикаторов, пришло время устранить неполадки двигателя. Самый дешевый и беспроблемный способ начать — это обратиться к экспертам, таким как команда Square One, для проверки конденсатора — хотя ремонт возможен, в большинстве случаев конденсаторы требуют замены.

 

Однофазные двигатели большой мощности До 100 лошадиных сил!

Однофазные двигатели большой мощности BELLE™ (30–100 л.с.)

Когда важны производительность и надежность. В сельской местности, где доступ к трехфазному электроснабжению ограничен и требуется решение большой мощности, однофазный двигатель BELLE с письменным полюсом от Single Phase Power Solutions подходит. Доступный в номинальной мощности до 100 л.с., BELLE Motor Package обеспечивает надежное однофазное решение для приложений с большой мощностью без необходимости в частотно-регулируемом приводе (VFD) или фазопреобразователе и может устранить затраты на расширение трехфазной линии. Эти прочные двигатели практически не требуют обслуживания и могут сэкономить тысячи долларов по сравнению со стоимостью стационарного двигателя внутреннего сгорания.

Источник питания 1to3™

Источник питания 1to3™ — это прочная и высококачественная альтернатива трехфазным преобразователям мощности и фазовым преобразователям, предназначенная для выработки чистой и надежной трехфазной энергии из существующих однофазных линий без использования фазопреобразователь в самых разных областях применения.

Большие однофазные насосы

Насосы, приводимые в действие однофазным двигателем BELLE™ большой мощности, позволяют поддерживать большие насосные установки в однофазной сети. Компания Single Phase Power Solutions сотрудничает с ведущими производителями насосов в отрасли, чтобы предлагать высококачественные, эффективные насосы для тяжелых условий эксплуатации, отвечающие требованиям самых тяжелых условий эксплуатации. Использование технологии Written-Pole™ в двигателях BELLE™ обеспечивает множество желаемых характеристик, в том числе очень низкие пусковые токи, высокую эффективность работы, работу с единичным коэффициентом мощности, возможность мгновенного перезапуска, возможность синхронизации под нагрузкой и возможность пуска с высокой инерцией. нагрузки без превышения размеров.

Цифровые фазовые преобразователи и частотно-регулируемые приводы

Компания Single Phase Power Solutions, LLC заключила партнерское соглашение с Yaskawa America, ведущим мировым производителем приводов переменного тока и продуктов управления движением, для разработки инновационных цифровых решений для однофазных приложений. Наши решения с цифровым фазовым преобразователем могут безопасно питать любую трехфазную нагрузку в пределах ее номинальной мощности и могут быть адаптированы практически для любого применения.

Последние новости

BELLE Motor™, производимый компанией Single Phase Power Solutions, – единственный в мире двигатель, способный обеспечивать большую выходную мощность в различных приложениях от однофазного источника питания.