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

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.

Однофазные асинхронные двигатели устройство принцип работы

Однофазный электродвигатель 220 Вольт

Однофазная энергетическая система широко применяется по сравнению с трёхфазной для домашнего пользования, коммерческих целей и, в какой-то степени, для индустриальных задач. Однофазная система более экономична, энергетические же потребности в большинстве домов, офисов, магазинов весьма невелики. По этой причине однофазная система является очень подходящей в данном случае.
Однофазные электродвигатели просты по своей конструкции. Они недороги, прочны, их легко обслуживать и ремонтировать. Благодаря всем этим достоинствам, однофазный мотор нашёл применение в вентиляторах, пылесосах и т.д.

Данные моторы классифицируют так:

1. Однофазные индукционные двигатели или асинхронные двигатели.

2. Однофазные синхронные двигатели.

3. Коллекторные двигатели.

Устройство электродвигателя.

Как и любой электродвигатель, асинхронный мотор также имеет две главные составляющие. Этими компонентами являются ротор и статор.

Статор

Как можно догадаться из его названия, статор является стационарной частью индукционного мотора. На статор этого двигателя подаётся однофазный переменный ток.

Ротор

Ротор является вращающейся частью индукционного мотора. Ротор соединен с механической нагрузкой за счёт вала. Ротор в однофазном индукционном двигателе относится к типу роторов, который называют клетка для белки.

Конструкция данного электродвигателя почти такая же, как “клетка для белки” трёхфазного двигателя, за исключением того, что в асинхронном двигателе у статора две обмотки, по сравнению с одиночной обмоткой статора у трёхфазного индукционного мотора.

Радиальные вентиляторы с электродвигателем

В современных системах вентиляции, охлаждения, нагнетания воздуха повсеместно наблюдается тенденция замещения осевых вентиляторов устройствами центробежного типа – радиальными вентиляторами . Подобная конструкция позволяет существенно повысить мощность и КПД, обеспечивает стабильность работы и долговечность механизма. Рост спроса и, как следствие, быстрое развитие рынка сформировало широкий ассортимент центробежных вентиляторов, которые дифференцируются на различные подвиды.
Одним из наиболее перспективных является конструкция с предустановленным электродвигателем, основными преимуществами которой является отсутствие промежуточных приводных механизмов, а значит – высокая эффективность, низкий уровень шума и вибраций. Кроме того, обеспечивается защищенность силового агрегата от внешних воздействий, изолированность от потока, что создает благоприятные рабочие условия.

Про статор однофазного индукционного двигателя

Статор этого двигателя имеет многослойную штамповку для уменьшения потерь вихревого тока на его периферии. Слоты, предусмотренные на штамповке, предназначены для удерживания статора или основной обмотки. Для того чтобы уменьшить гистерезисные потери, штамповка сделана из кремнистой стали. Когда на обмотку статора подаётся однофазный переменный ток, образуется магнитное поле и двигатель вращается на скорости, которая несколько меньше синхронной скорости Ns, которая получается за счёт:

Где, f = частота подающегося напряжения, P = нормально разомкнутые полюсы мотора.

Конструкция статора асинхронного мотора похожа на конструкцию трёхфазного индукционного двигателя за исключением двух отличий в области обмотки в однофазном индукционном моторе.

1. Во-первых, однофазные индукционные моторы в большинстве своём выпускаются с катушками, имеющими не перекрещивающиеся лобовые соединения. Количество оборотов на катушку может быть легко отрегулировано при помощи катушек с не перекрещивающимися лобовыми соединениями. Распределение магнитодвижущей силы почти синусоидально.

2. За исключением двигателя с экранированным полюсом, асинхронный мотор имеет две обмотки на статоре, а именно основную и вспомогательную. Данные обмотки размещены квадратурно по отношению друг к другу.

Классификация радиальных вентиляторов с электродвигателем

Классификация устройств, оснащенных электродвигателем, может осуществляться как по признакам, свойственным всему классу вентиляторов центробежного типа, так и по некоторым специфическим признакам. Начнем с общих. Основным и важнейшим из них является назначение, которым может быть:

• вентиляция помещений;
• перемещение газообразных веществ;
• создание давления или разрежения;
• охлаждение или подогрев.

От назначения зависит и комплектация устройств дополнительными деталями и элементами. Это могут быть крепежные детали, магистрали, нагревательные элементы, датчики и др.

На характер работы вентилятора существенно влияет форма изгиба его лопастей. Так, загнутую вперед крыльчатку устанавливают в случае необходимости перемещения больших объемов газа в течение малого периода времени, при этом обязательным условием является малое давление среды и отсутствие в ней механических примесей.

Изгиб назад также очень эффективен, кроме того, он обеспечивает гибкий диапазон пользовательских настроек и предоставляет возможность работы со среднезагрязненными средами.

Прямые лопасти – шумный и крайне малопроизводительный вариант, к достоинствам которого относится полная неприхотливость к разновидности среды, ее составу и чистоте.

Важной характеристикой является класс защиты вентилятора по двум стандартам – пылевлагозащищенности и взрывозащищенности. Если первый важен исключительно для обеспечения бесперебойной работы подвижных элементов и электрических систем, то второй обязательно учитывается при работе с огне- и взрывоопасными веществами, а также организации вентиляции мест их теоретического или фактического скопления, к примеру, шахт.

Специфические критерии классификации зависят от параметров электродвигателя, к которым относятся:

• Тип, напряжение, частота и сила тока. В промышленных сетях наибольшее распространение получили трехфазные электродвигатели номинальным напряжением 220 В или 380 В при частоте тока 50 Гц.
• Мощность – величина, характеризующая количество расходуемой энергии, измеряется в Вт и кВт. Характерная особенность радиальных вентиляторов с электродвигателем – наличие двух взаимосвязанных мощностей. Первая (она несколько больше) характеризует электрическую мощность как произведение напряжения и силы тока. Вторая (фактическая) учитывает потери в процессе трансформации и передачи энергии и представляет собой механическую величину.
• Скорость вращения, интенсивность потока и другие динамические показатели – являются результатом измерения и анализа работы устройства с помощью соответствующих датчиков.
• Время и условия включения – параметр, обоснованный идей обеспечения относительной автономности устройства. Его примером может служит оснащение охлаждающего вентилятора элементарным температурным датчиком, включающим устройство при превышении определенного порога. Использование электричества в качестве источника энергии позволило массово использовать подобные механизмы.

Выбор конкретного вида должен осуществляться с учетом особенностей системы, условий внешней среды, а также длительного прогноза возможных изменений этих параметров. Учитывается объем газообразного вещества, перемещаемого за единицу времени, выполненная при этом механическая и электрическая работа, влияние этих и других параметров на ресурс аппаратной части устройства.

Только после детальной проработки теоретической базы, выполнения расчетов и сопоставления полученных значений с практическими данными этап проектирования установки радиального вентилятора с электродвигателем можно считать завершенным.

Источник

О роторе однофазного электродвигателя.

Устройство данной составляющей этого двигателя похоже на “клетку для белки” трёхфазного индукционного мотора. Ротор имеет форму цилиндра. У данной составляющей двигателя есть слоты по всей периферии. Слоты не параллельны по отношению друг к другу, но немного скошены, так как скашивание препятствует магнитной блокировке зубов статора и ротора и делает работу индукционного мотора более гладкой и тихой.

Ротор в форме клетки для белки состоит из стержней. Эти стержни сделаны из одного из трёх металлов. Они могут быть алюминиевыми, могут быть медными, могут латунными. Данные стержни называют проводниками ротора, и они располагаются в слотах на периферии данной составляющей двигателя. Проводники перманентно замкнуты за счёт медных или алюминиевых колец, которые называют замыкающими кольцами. Для того чтобы обеспечивать механическую силу, эти проводники связаны с замыкающим кольцом, и следовательно, они формируют абсолютно замкнутую схему, напоминающую клетку. Поэтому эти двигатели и стали называть индукционными моторами-клетками для белки.

Так как стержни перманентно замкнуты при помощи замыкающих колец, электрическое сопротивление данной части мотора очень невелико, и нет возможности добавить внешнее сопротивление, поскольку стержни, как уже говорилось, перманентно замкнуты. Отсутствие контактного кольца и щёток делает устройство однофазного индукционного мотора очень простым и надёжным.

Перемотка якоря

Процесс замены обмотки коллекторного двигателя несколько похож за исключением небольших нюансов, связанных с особенностью исполнения. Например, на перемотку отправляют якорь, а не корпус, при условии, что проблема возникла не с катушками возбуждения. Помимо этого имеются следующие отличия:

• Для намотки применяется специальный станок, более сложной конфигурации.
• Обязательно необходима проточка, балансировка якоря (в финальной части процесса), а также его чистка и шлифовка.
• При помощи специального фрезерного станка производится нарезка коллектора.

Для перечисленных процессов требует спецоборудование, без него перемотка электродвигателей — пустая трата времени.

Источник

Принцип работы двигателя

ВНИМАНИЕ: Известно, что для действия любого мотора, который действует за счёт электроэнергии, будь-то мотор, использующий переменный ток или постоянный, нужно два магнитных потока. Взаимодействие между этими вот потоками обеспечивает требуемый крутящий момент, который является желаемым параметром для любого вращающегося мотора.

Когда на обмотку статора мотора приходит однофазный переменный ток, переменный ток начинает проходить через статор или основную обмотку. Этот переменный ток порождает переменный магнитный поток, который называют основным магнитным потоком.

Почему данный мотор не является самозапускающимся?

Согласно теории, гласящей о двойном вращающемся поле, любое изменяющееся значение может быть поделено на 2 компонента. Каждый имеет магнитуду, равную половине максимальной магнитуды переменного значения. Оба данных компонента крутятся в противоположном направлении по отношению друг к другу. Например, магнитный поток, φ может быть разделён на 2 составляющие:

Каждый из этих компонентов вращается в противоположном направлении. Если один φm / 2 вращается по часовой стрелке, то другой φm / 2 вращается против. Когда однофазный переменный ток идёт на обмотку статора данного двигателя, он производит собственный магнитный поток магнитуды, φm.

В соответствии с теорией о двойном поле, которое вращается, этот переменный магнитный поток, φm разделён на 2 компонента магнитуды φm / 2. Каждый будет вращаться в противоположном направлении, с синхронной скоростью, Ns. Назовём эти 2 компонента магнитного потока как передний компонент потока, φf и задний компонент потока, φb.

Результат двух компонентов в любой момент даёт значение мгновенного магнитного потока статора в данный конкретный момент.

Теперь при старте, и передняя, и задняя составляющие магнитного потока точно являются противоположными. Также оба компонента магнитного потока равны по магнитуде. Поэтому они аннулируют друг друга, и поэтому получающийся крутящий момент у ротора на старте равен нулю. Поэтому такие вот двигатели не являются самозапускающимися.

Методы, которыми можно сделать данный электродвигатель самостартующим

Эти моторы не запускаются сами, потому что создаваемый магнитный поток статора является изменяющимся по характеру и при запуске 2 компонента этого потока аннулируют друг друга, и поэтому не появляется крутящего момента .

Решить эту проблему можно, если сделать магнитный поток статора потоком вращающегося типа, а не переменного типа, который вращается лишь в одну сторону. Тогда мотор станет самозапускающимся. Теперь, для того чтобы произвести это вращающееся магнитное поле, понадобится два переменных магнитных потока, имеющие угол фазы с некоторой разницей между ними.

Когда эти два потока взаимодействуют, они производят результирующий магнитный поток. Этот поток вращается по своей сути и вращается в пространстве только в одном направлении. Когда двигатель начнёт вращаться, дополнительный магнитный поток может быть удалён.

Мотор будет продолжать вращаться под воздействием только основного магнитного потока. В зависимости от методов превращения асинхронного электродвигателя в самозапускающийся мотор, существует в основном 4 типа однофазных индукционных моторов, а именно:

1. Индукционный электродвигатель с проскальзывающей фазой.

2. Ёмкостной электродвигатель со стартовым индуктором.

3. Емкостной индукционный электродвигатель со стартовым конденсатором.

4. Индукционный электродвигатель со экранированным полюсом.

5. Перманентный емкостной электродвигатель с проскальзыванием или ёмкостной мотор с одним значением.

Сравнение однофазных и трёхфазных индукционных электродвигателей

1. Однофазные электродвигатели надёжны, просты в устройстве, экономичны для маленькой мощности, если сравнивать с трёхфазными.

2. Электрический фактор мощности однофазных электродвигателей низок, если сравнить с трёхфазными.

3. Несмотря на одинаковые размеры, однофазные электродвигатели производят около 50% на выходе, тогда как трёхфазные – меньше.

4. Стартовый крутящий момент также низок для асинхронных моторов / однофазных индукционных моторов.

5. Эффективность однофазных электродвигателей меньше, чем у трёхфазных.

Однофазные индукционные электродвигатели просты, надёжны и дёшевы для маленьких мощностей. Они в целом доступны для мощности в 1 киловатт.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

Источник

Однофазные электродвигатели АИРЕ — основные технические характеристики

Марка	Мощн, кВт	Об./мин	Напр В	Ток, А	КПД, %	Коэф. мощн	Мпуск/ Мном	Iпуск/ Iном	Масса, кг
АИРЕ 71B2	0,75	2790	220	5,2	67	0,92	0,4	4,0	9,6
АИРЕ 71B4	0,55	1340	220	4,3	64	0,92	0,4	3,5	9,6
АИРЕ 71C2	1,1	2790	220	7,4	68	0,95	0,4	4,0	10,5
АИРЕ 71C4	0,75	1390	220	5,1	66	0,92	0,4	3,5	10,3
АИРЕ 80B2	1,5	2790	220	10,0	69	0,95	0,4	4,5	15,1
АИРЕ 80B4	1,1	1350	220	7,2	71	0,95	0,32	4,0	15,1
АИРЕ 80С2	2,2	2790	220	13,9	73	0,95	0,3	4,5	15,9
АИРЕ 80C4	1,5	1350	220	9,8	72	0,95	0,32	4,5	15,1
АИРЕ 90L2	3,0	2800	220	18,2	79	0,95	0,45	3,4	28,1
АИРЕ 100S4	2,2	1440	220	17,6	75	0,95	0,4	3,2	27,9

Однофазный асинхронный электродвигатель с пусковой обмоткой

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Статор

имеет две обмотки, расположенные под углом 90° относительно друг друга. Основная обмотка называется главной (рабочей) и обычно занимает 2/3 пазов сердечника статора, другая обмотка называется вспомогательной (пусковой) и обычно занимает 1/3 пазов статора.

Однофазный электродвигатель с экранированными полюсами

Двигатель с экранированными полюсами

— двигатель с расщепленной фазой, у которого вспомогательная обмотка короткозамкнута.

Статор

однофазного асинхронного двигателя с экранированными полюсами обычно имеет явно выраженные полюса. На явно выраженных полюсах статора намотаны катушки однофазной обмотки возбуждения. Каждый полюс статора разделен на две неравные части аксиальным пазом. Меньшую часть полюса охватывает короткозамкнутый виток.
Ротор
однофазного двигателя с экранированными полюсами — короткозамкнутый в виде «беличьей» клетки.

При включении однофазной обмотки статора в сеть в магнитопроводе двигателя создается пульсирующий магнитный поток. Одна часть которого проходит по неэкранированной Ф’, а другая Ф» — по экранированной части полюса. Поток Ф» наводит в короткозамкнутом витке ЭДС Ek, в результате чего возникает ток Ik отстающий от Ek по фазе из-за индуктивности витка. Ток Ik создает магнитный поток Фk, направленный встречно Ф», создавая результирующий поток в экранированной части полюса Фэ=Ф»+Фk. Таким образом, в двигателе потоки экранированной и неэкранированной частей полюса сдвинуты во времени на некоторый угол.

Пространственный и временной углы сдвига между потоками Фэ и Ф’ создают условия для возникновения в двигателе вращающегося эллиптического магнитного поля, так как Фэ ≠ Ф’.

Пусковые и рабочие свойства рассматриваемого двигателя невысоки. КПД намного ниже, чем у конденсаторных двигателей такой же мощности, что связано со значительными электрическими потерями в короткозамкнутом витке.

ДВУХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Если снабдить статор двигателя только одной однофазной обмоткой (рис. .14.33), то переменный ток в ней будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индук­тировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимо­действие токов ротора с магнитным полем статора соз­даст электромагнитные силы f

, противоположно направленные в правой и левой половинах ротора. Вследствие этого результирующий момент, действующий на ротор, окажется равен нулю. Следовательно, при на­личии одной обмотки начальный пусковой момент од­нофазного двигателя равен нулю, т. е. такой двига­тель сам с места тронуться не может.

Применяются два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, начального пуско­вого момента, в соответствии с чем эти двигатели де­лятся на двухфазные и однофазные.

Двухфазные асинхронные двигатели. Двухфазные двигатели помимо обмотки, включаемой непосредст­венно на напряжение сети, снабжаются второй об­моткой, соединяемой последовательно с тем или дру­гим фазосмещающим устройством (конденсатором, ка­тушкой индуктивности). Наиболее выгодным из них яв­ляется конденсатор (рис. 14.34), а соответствующие двигатели именуются конденсаторными.

В пазах стато­ра подобных двигателей размещаются две фазные обмотки, каждая из которых за­нимает половину всех пазов. Таким путем осуществляется условие получения вра­щающего момента посредством индукционного механизма (см. § 12.9): наличие двух переменных магнитных потоков, смещенных в пространстве и сдвинутых по фазе относительно друг друга.

Наиболее выгодным является круговое вращающееся магнитное поле. Оно может быть осуществлено в двухфазном двигателе. При этом, однако, приходится выбирать условия, при которых предпочтительнее получить круговое поле, а сле­довательно, и наибольший вращающий момент — при спуске двигателя или при но­минальной нагрузке.

Действительно, если токи в обмотках статора 1

и 2 имеют равные действующие значения и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол /2, то возбуждаемое ими магнитное поле имеет составляющие
Вх
и
Ву,
определяемые выражениями (14. 2) и (14.3). Результирующее магнитное поле в этом случае представляет собой круговое вращающееся поле.

Если емкость конденсатора подобрана так, что круговое магнитно.: поле созда­ется при пуске двигателя, то при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение падения напряжения на конденсаторе, а следовательно, и напря­жения на второй обмотке по значению и фазе. В результате вращающееся магнит­ное поле станет эллиптическим (при вращении поток будет пульсировать), что обусло­вит уменьшение вращающего момента.

Ценой усложнения установки — посредством отключения части конденсаторов при переходе от пусковых условий к рабочим (штрихпунктирные соединения на рис. 14.34) можно этот недостаток устранить. Это уменьшение емкости конденсаторов может выполняться автоматически центробежным выключателем,- срабатывающим, когда частота вращения двигателя достигает 75—80 % номинальной, или воздействием реле времени.

Двухфазные двигатели применяются в автоматиче­ских устройствах также в качестве управляемых двигате­лей: их частота вращения или вращающий момент регули­руется изменением действующего значения или фазы на­пряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой снабжают­ся ротором в виде полого тонкостенного алюминиевого ци­линдра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сер­дечником из листовой стали (внутренним статором). Это двигатели с полым ротором

обладают ничтожной инер­цией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На рис. 14.35 показан график зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке.

Однофазные асинхронные двигатели не развивают начального пускового момента. Но если ротор однофазного двигателя раскрутить в любую сторону при помощи внеш­ней силы, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент.

Сходные условия создаются у трехфазно­го двигателя при перегорании предохраните­ля в одной из фаз. В таких условиях од­нофазного питания трехфазный двигатель будет продолжать работать. Только во из­бежание перегрева двух обмоток, остающих­ся включенными, необходимо, чтобы на­грузка двигателя не превышала 50—60 % номинальной.

Работу однофазного двигателя можно объяснить на основании того, что перемен­ное магнитное поле можно рассматривать как результат наложения двух магнитных по­лей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой ско­ростью /р.

Амплитудные значения магнитных потоков этих полей
Ф1т
и
Ф
IIm оди­наковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины:

Ф1т

=
Ф
IIm =
Ф
m /2

Простое графическое построение (рис. 14.36) показывает, как в результате сло­жения двух одинаковых магнитных потоков Ф1m и ФIIт, вращающихся в противо­положные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидаль­ному закону: Ф = Фт sin t.

В однофазном двигателе это положение справедливо, только пока ротор не­подвижен. Рассматривая в этих условиях переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих этих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающи­мися полями, создтют два одинаковых вращающихся момента, направленных в про­тивоположные стороны и уравновешивающих друг друга.

Это равенство двух моментов нарушается, если привести ротор во вращение в любом направлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый прямо вращающимся полем (короче, прямым полем), т. е. полем, вращающимся в ту же сто­рону, что и ротор, становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (короче, обратным полем), благодаря чему ротор может не только самостоятельно вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.

Ослабление противодействующего момента при вращении ротора вызывается ослаблением обратного поля. Относительно этого поля, вращающегося против направления вращения ротора, скольжение ротора равно:

sII= = = 2-s1

где sI — скольжение ротора по отношению к прямому полю.

Выражение (14.36) показывает, что частота токов, индуктируемых в роторе обратным полем, относительно высока — близка к удвоенной частоте сети. Для токов такой повышенной частоты индуктивное сопротивление ротора во много раз больше его активного сопротивления, вследствие чего токи, индуктируемые обратным полем, становятся почти чисто реактивными. Согласно рис. 14.21 поле этих токов оказы­вает сильное размагничивающее действие на поле, их ин актирующее, следовательно, на обратное поле двигателя. Благодаря этому при малых скольжениях sl

результи­рующее магнитное поле машины становится почти круговым вращающимся полем, а противодействующий момент обратного поля в этих условиях мал.

Рис. 14.36.

Для каждого из полей мы можем применить известные нам кривые зависимости момента от скольжения обычного трехфазного асинхронного двигателя и определить результирующий момент М

как разность прямого MI и обратного MII моментов (рис. 14.37). Существенной особенностью однофазного двигателя является наличие небольшого отрицательного момента
М0
при синхронной частоте вращения ротора по отношению к прямому полю.

Возрастание скольжения sI, при увеличении нагрузки вызывает у однофазного двигателя не только увеличение тока I1 индуктируемого прямым полем, но и уве­личение тормозного момента обратного поля, вследствие чего работа однофазного дви­гателя значительно менее устойчива, чем трех­ фазного, а его максимальный момент сущест­венно меньше. Вследствие ряда дополните­льных потерь КПД однофазного двигателязначительно ниже, чем трехфазного.

Задача пуска в ход однофазного двига­теля решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, подоб­ная второй обмотке двухфазного двигателя, но отключаемая по окончании пуска, так как она рассчитывается лишь на кратковре­менную нагрузку током. Последовательно с этой обмоткой включается то или иное фазосмещающее устройство.

Асинхронные двигатели с расщепленны­ми полюсами. Пусковое устройство в одно­фазном асинхронном двигателе может оста­ваться включенным и при нормальной ра­боте двигателя. Это имеет место в асинхронных двигателях с расщепленными по­люсами. Такие двигатели можно рассматривать как промежуточные между однофаз­ными и двухфазными асинхронными двигателями (рис. 14.38). Этот двигатель снабжен короткозамкнутой обмоткой шк, которая охватывает часть явновыраженного полюса, на котором размещена главная (первичная) обмотка 1

. Ток
I1
в обмотке
1
, подключенной к сети, возбуждает магнитный поток Ф1. Часть последнего, пронизы­вая обмотку
wK,
индуктирует в ней ток I2, значительно отстающий по фазе от
I1
. Этот ток возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не совмещенных простран­ственно и сдвинутых по фазе, т. е. создаются условия, подобные условиям в индук­ционных электроизмерительных приборах (см. рис. 12.23), следовательно, возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздействуя на короткозамкнутый ротор
2,
создает соответствующий вращающий момент. Эти двигатели изготовляются миниа­тюрными (мощностью 0,5—30 Вт) и широко применяются для самых различных целей — главным образом, в качестве привода исполнительных механизмов.

Однофазные и трехфазные двигатели

: руководство по выбору

Автор: Брэдли | Оставить комментарий

Электродвигатели — это электромеханические устройства, которые преобразуют электрическую энергию в механическую для питания подключенного оборудования. Они могут быть классифицированы по-разному в зависимости от их дизайна и конструкции. По количеству фаз источника питания их можно разделить на однофазные и трехфазные. Хотя между ними есть некоторое сходство, между ними также есть много различий. Каждый из них имеет уникальные рабочие и эксплуатационные характеристики, которые делают его пригодным для определенных типов приложений.

Нажмите, чтобы развернуть

Эксперты по электродвигателям в Гейнсвилле составили следующее руководство по однофазным и трехфазным двигателям, чтобы помочь читателям понять, какой из них лучше всего подходит для них.

Он охватывает различия между ними, подчеркивая, как они работают, доступные типы, основные преимущества и общие области применения.

Различия между однофазными и трехфазными двигателями

При любом применении двигателя важно тщательно выбирать тип, который вы используете. Если двигатель слишком мал, это может вызвать электрические напряжения, которые приведут к преждевременному выходу двигателя из строя. Если двигатель слишком мощный, это может привести к повреждению оборудования и ненужной трате энергии. В зависимости от требований и ограничений применения неправильный двигатель также может привести ко многим другим проблемам.

По этим причинам важно знать, какие двигатели подходят для каких применений. Первый шаг — понять, как они работают и какие преимущества они предлагают. Рассмотрим однофазные и трехфазные двигатели.

Что такое однофазный двигатель?

Однофазный электродвигатель использует однофазный источник питания для преобразования электрической энергии в механическую. Он содержит два провода (один горячий провод и один нейтральный провод) и использует одно переменное напряжение. Поскольку он генерирует только переменное поле, для запуска ему нужен конденсатор.

Однофазные двигатели могут обеспечивать мощность до 10 л.с. Однако они, как правило, имеют небольшие размеры и обладают ограниченным крутящим моментом.

Существует множество типов однофазных двигателей. К ним относятся:

• Двухвентильные конденсаторные двигатели
• Двигатели с конденсаторным пуском
• Двигатели с постоянными конденсаторами
• Двухфазные двигатели
• Двигатели с фазным ротором
• Двигатели с экранированными полюсами

Какой тип однофазного двигателя лучше всего подходит, зависит от вашего применения. Например, двигатели с конденсаторным пуском развивают высокий пусковой момент и идеально подходят для приложений с большими нагрузками, требующими частых пусков. С другой стороны, двигатели с расщепленными полюсами лучше всего работают в устройствах, требующих низкого пускового момента.

Основным преимуществом однофазных двигателей является их потребляемая мощность. Эти двигатели требуют меньше энергии для работы, чем трехфазные двигатели.

Однофазные двигатели обычно используются для оборудования, требующего меньшей мощности (10 л.с. или меньше) или небольших агрегатов. Они в основном используются в жилых или непромышленных объектах, таких как дома, офисы и малые предприятия. Примеры общего использования включают кондиционеры, компрессоры, системы открывания/закрывания дверей, небольшие дрели, вентиляторы, насосы и холодильники.

Что такое трехфазный двигатель?

Трехфазный электродвигатель использует трехфазный источник питания для преобразования электрической энергии в механическую. Он содержит четыре провода (три горячих провода и один нейтральный провод) и использует три переменного тока одинаковой частоты. Поскольку он генерирует вращающееся магнитное поле, ему не нужен конденсатор для запуска. Некоторые трехфазные двигатели являются реверсивными, что означает, что они могут служить генераторами, превращая механическую энергию в электрическую.

Трехфазные двигатели мощностью примерно до 400 л.с. и скоростью от 900 до 3600 оборотов в минуту (об/мин).

Доступны следующие типы трехфазных двигателей:

• Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором или с короткозамкнутым ротором
• Двигатели с короткозамкнутым ротором
• Асинхронные двигатели с контактными кольцами или фазным ротором

Эти типы различаются мощностью двигателя, размером корпуса, стоимостью, весом, сроком службы и другими параметрами. При выборе типа, подходящего для данного применения, среди прочих факторов следует определить требуемый пусковой крутящий момент.

Основные преимущества трехфазных двигателей по сравнению с другими типами двигателей включают:

• Они более мощные (примечание: мощность более чем на 150% больше, чем у однофазного двигателя).
• Они более эффективны при передаче большого объема электроэнергии на большую площадь, что делает их более экономичными для объектов с высоким потреблением электроэнергии.
• Они служат дольше, чем однофазные двигатели.
• Они менее шумные при работе.

Благодаря высокой мощности трехфазные двигатели широко используются во многих отраслях промышленности. Они также используются для питания конвейеров, токарных станков, компонентов для обработки под давлением, шлифовальных станков, насосов и т. д.

---

GIE: Ваш надежный дистрибьютор однофазных и трехфазных промышленных двигателей

Gainesville Industrial Electric (GIE) — крупнейший независимый дистрибьютор двигателей в Джорджии. Мы предлагаем широкий ассортимент однофазных и трехфазных двигателей различных производителей. Проверьте нашу линейную карту, чтобы просмотреть наш выбор.

Свяжитесь с нами сегодня, если вам нужен промышленный электродвигатель

Как однофазные, так и трехфазные двигатели находят применение в самых разных областях. Понимание различий между ними является ключом к тому, чтобы использовать правильный тип для своих операций.

Если вам нужна помощь в выборе между однофазными и трехфазными двигателями, специалисты Gainesville Industrial Electric готовы помочь! Как опытный дистрибьютор двигателей и поставщик услуг по ремонту, мы хорошо подготовлены, чтобы ответить на любые вопросы или проблемы, которые могут возникнуть у вас в отношении электродвигателей.

Мы также можем предоставить решение для целого ряда приложений. Поскольку управление качеством и соблюдение нормативных требований являются ключевым направлением деятельности нашей компании, мы гарантируем, что поставляемые нами продукты соответствуют или превосходят все соответствующие стандарты безопасности и отраслевые требования. Это обязательство принесло нам сертификаты EASA и UL.

Чтобы узнать больше о наших продуктах и ​​услугах в области электродвигателей, свяжитесь с нами или запросите предложение сегодня.

Искать:

Последние сообщения

• Зубчатые редукторы
• Сельскохозяйственный электродвигатель
• Двигатели из нержавеющей стали для производства продуктов питания и напитков
• Двигатели для дробилок | Каменная дробилка — функции и области применения
• Приводы переменного тока 101: что это такое, области применения, преимущества

Архивы

• Февраль 2023
• Январь 2023
• август 2022
• июль 2022
• март 2022 г.

Категории

• Блог
• Без категории

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 Особенности: 

• Прочная стальная конструкция 
• Основание для гашения вибрации с низким уровнем шума 
• Варианты полностью закрытого и открытого капельного кожуха 
• 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.
• HP (лошадиные силы) — вы хотите соответствовать HP. 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 относительно 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.