Однофазный двигатель переменного тока: Nothing found for Elektrooborudovanie Instrumenty Dvigateli Dvigatel Odnofaznyj Peremennogo Toka 1022%23I — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 1. Рабочая и пусковая обмотки однофазного двигателя

А теперь несколько примеров, с которыми вы можете столкнуться:

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

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

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

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

По материалам: electrik.info.

однофазный двигатель переменного тока N19108-LS

wechselstrommotor / 2.2kw;230V;50Hz

Под заказ

Однофазные асинхронные двигатели INNOVARI

Однофазные асинхронные электродвигатели INNOVARI – серия асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором для общепромышленного и бытового применения.

Электродвигатели предназначены для питания от однофазной сети напряжения 230 В, 50 Гц, и продолжительного (S1) режима работы при классе нагревостойкости изоляции F (фактическая температура до 155°С). Класс защиты корпуса IP55 – пылевлагозащищенный.

Конструктивно электродвигатели выполнены в вариантах фланцевого присоединения типов В5 и В14. Для последнего варианта предусматривается 8 крепежных отверстий, чтобы исключить присоединение к редуктору с углом поворота. Обмотка статора разных исполнений двигателей может быть 2-х и 4-х полюсной, с синхронными скоростями соответственно 3000/1500 об/мин.

Серия адаптирована для работы с преобразователями частоты. Для исключения протекания паразитных токов через вал и станину двигателя, вал ротора устанавливается на изолированных подшипниках.

Модельный ряд однофазных асинхронных двигателей INNOVARI

Основные модели и электромеханические характеристики однофазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии INNOVARI.

n — номинальная скорость двигателя при питании от промышленной сети;
Р – номинальная механическая мощность на валу двигателя;

Мn – номинальный момент на валу двигателя;
Ia- ток статора при номинальном моменте;
Jo – момент инерции маховых масс двигателя.

Технические характеристики однофазных асинхронных двигателей INNOVARI

Напряжение питания 230 В, частота 50 Гц
Класс изоляции F (155ºС)
Режим работы S1 (продолжительный)
Класс защиты IP55 (пылевлагозащищённый)
Исполнение фланца B5/B14 (для версии B14 – 8 отверстий)

Габаритные размеры

Сопутствующие товары к асинхронным двигателям

Применение однофазных асинхронных двигателей INNOVARI

В основном однофазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором INNOVARI предназначены для применения в промышленных электрических приводах малой мощности.

Относительная дешевизна и надежность двигателей с короткозамкнутым ротором обеспечивают очень широкий спектр применения: устройства промышленной автоматики, манипуляторы, электроинструмент, вентиляторы, насосы, компрессоры, бытовая техника. Преимущества применения однофазных асинхронных двигателей INNOVARI:

использование однофазной сети питания;
высокое качество изготовления и надежность в эксплуатации;
удобное присоединение к редуктору и удобный электрический монтаж в клеммной коробке;
двигатели оптимизированы для работы с преобразователем частоты;
возможность установки штатных комплектов независимой вентиляции.

Принцип работы однофазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым

Магнитная система однофазного асинхронного электродвигателя состоит из сердечников статора и ротора, выполняемых из листов электротехнической стали. Сердечник статора фиксируется в станине двигателя, которая неподвижно закрепляется на фундаменте. Сердечник ротора насаживается на вал двигателя, а концы вала опираются на подшипники, расположенные в станине. В пазах статора размещается, как правило, двухфазная многополюсная обмотка, питаемая от однофазного источника напряжения. В пазах ротора располагается короткозамкнутая обмотка типа беличьей клетки. Между статором и ротором имеется небольшой воздушный зазор.

Чтобы обмотка статора создавала вращающееся магнитное поле, фазы обмотки сдвинуты в пространстве на некоторый угол и запитываются токами, сдвинутыми по фазе во времени. Для этого последовательно или параллельно с одной из обмоток включается конденсатор определенной ёмкости, располагающийся непосредственно на двигателе. Вращающийся магнитный поток, пересекая витки обмотки ротора, индуцирует в ней электродвижущую силу и электрический ток, частота и величина которого зависит от разности скоростей – синхронной и механической скорости вращения ротора. В результате взаимодействия тока ротора с магнитным потоком в зазоре между ротором и статором, возникает электромагнитный момент, заставляющий ротор вращаться и приводить в движение нагрузку двигателя – трансмиссию и рабочий механизм.

Сертификаты

Декларация соответствия ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования». Двигатели переменного тока, асинхронные, торговая марка “INNOVARI”.

г. Москва,
ул. Красноярская,
дом 1, корпус 1

Новости

15
04.21

Кондуктометр – простое решение непростой задачи!

12
04.21

SITRANS – гарантия надежного уровня

08
04.21

Портативный расходомер от нового поставщика

05
04.21

ТМ1 – Ваш бесконтактный помощник

29
03.21

Экономичные pH ОВП метры от нового поставщика

Однофазные двигатели ~ Электропривод — информационный ресурс по электроприводу

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

Устройство однофазного асинхронного двигателя

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

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

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

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

Принцип работы однофазных асинхронных электродвигателей

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

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

Ограничения применения однофазных асинхронных двигателей

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

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

О напряжении

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

Электродвигатель переменного тока — асинхронный, коллекторный, однофазный и трехфазный

Легкость преобразования напряжения переменного тока сделала его наиболее широко используемым в электроснабжении. В сфере конструирования электродвигателей открылось другое достоинство переменного тока: возможность создания вращающегося магнитного поля без дополнительных преобразований или с их минимальным количеством.

Поэтому, даже несмотря на определенные потери из-за реактивного (индуктивного) сопротивления обмоток, простота создания электродвигателей переменного тока внесла свой вклад в победу над электроснабжением постоянным током в начале XX века.

Принципиально электродвигатели переменного тока можно разделить на две группы:

Асинхронные: B них вращение ротора отличается по скорости от вращения магнитного поля, благодаря чему они могут работать на самых разных оборотах. Этот тип электродвигателей переменного тока наиболее распространен в наше время.
Синхронные: Эти двигатели имеют жесткую связь оборотов ротора и скорости вращения магнитного поля. Они сложнее в производстве и менее гибки в применении (изменение оборотов при фиксированной частоте питающей сети возможно только изменением числа полюсов статора).
Они находят применение только на высоких мощностях в несколько сотен киловатт, где их больший по сравнению с асинхронными электродвигателями КПД значительно снижает тепловые потери.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА АСИНХРОННЫЙ

Наиболее распространенный тип асинхронного двигателя – это электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка», где в наклонные пазы ротора уложен набор токопроводящих стержней, с торцов соединенных кольцами.

История этого типа электродвигателей насчитывает более сотни лет, когда было замечено, что токопроводящий предмет, помещенный в зазор сердечника электромагнита переменного тока, стремится вырваться из него за счет возникновения в нем ЭДС индукции с противонаправленным вектором.

Таким образом, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет каких-либо механических контактирующих узлов, кроме опорных подшипников ротора, что обеспечивает моторам такого типа не только низкую цену, но и высочайшую долговечность.

Благодаря этому электродвигатели такого типа стали наиболее распространенными в современной промышленности.

Однако им присущи и определенные недостатки, которые приходится учитывать при проектировании асинхронных электродвигателей подобного типа:

Высокий пусковой ток – так как в момент включения асинхронного бесколлекторного электродвигателя в сеть на реактивное сопротивление обмотки статора еще не влияет магнитное поле, создаваемое ротором, возникает сильный бросок тока, в несколько раз превосходящий номинальный ток потребления.

Эту особенность работы двигателей подобного типа необходимо закладывать во все проектируемое электроснабжение во избежание перегрузок, особенно при подключении асинхронных электродвигателей к мобильным генераторам с ограниченной мощностью.

Низкий пусковой момент – электродвигатели с короткозамкнутой обмоткой имеют ярко выраженную зависимость крутящего момента от оборотов, поэтому их включение под нагрузкой крайне нежелательно: значительно увеличиваются время выхода на номинальный режим и пусковые токи, обмотка статора перегружается.

Так, например, происходит при включении глубинных насосов – в электроцепях их питания приходится учитывать пяти-семикратный запас по току.

Невозможность непосредственного запуска в цепях однофазного тока — для того, чтобы ротор начал вращаться, необходим стартовый толчок либо введение дополнительных фазных обмоток, сдвинутых по фазе друг относительно друга.

Для запуска асинхронного электродвигателя переменного тока в однофазной сети используется либо вручную коммутируемая пусковая обмотка, отключаемая после раскрутки ротора, либо вторая обмотка, включенная через фазовращательный элемент (чаще всего – конденсатор необходимой емкости).

Особенности подключения электрических двигателей рассматриваются на этой странице.

Отсутствие возможности получения высокой частоты вращения — хотя вращение ротора и не синхронизировано с частотой вращения магнитного поля статора, но и не может его опережать, поэтому в сети 50 Гц максимальные обороты для асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором – не более 3000 об/мин.

Увеличение частоты вращения асинхронного двигателя требует применения частотного преобразователя (инвертора), что делает такую систему дороже, чем коллекторный двигатель. Кроме того, при увеличении частоты возрастают реактивные потери.

Трудность организации реверса — для этого необходима полная остановка двигателя и перекоммутация фаз, в однофазном варианте – смещение фазы в пусковой или второй фазной обмотке.

Наиболее удобно использование асинхронного электродвигателя в промышленной трехфазной сети, так как создание вращающегося магнитного поля при этом осуществляется самими фазными обмотками без дополнительных приспособлений.

Фактически цепь, состоящую из трехфазных генератора и электромотора, можно рассматривать как пример электро трансмиссии: привод генератора создает в нем вращающееся магнитное поле, преобразуемое в колебания электрического тока, в свою очередь возбуждающего вращение магнитного поля в электродвигателе.

Кроме того, именно при трехфазном питании асинхронные электродвигатели имеют наибольший КПД, так как в однофазной сети создаваемое статором магнитное поле по сути может быть разложено на два противофазных, что увеличивает бесполезные потери на перенасыщение сердечника. Поэтому мощные однофазные электродвигатели как правило выполняются по коллекторной схеме.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА КОЛЛЕКТОРНЫЙ

В электромоторах данного типа магнитное поле ротора создается фазными обмотками, подключенными к коллектору. Фактически коллекторный двигатель переменного тока отличается от двигателя постоянного тока только тем, что в его расчет заложено реактивное сопротивление обмоток.

В ряде случаев даже создаются универсальные коллекторные двигатели, где статорная обмотка имеет отвод от неполной части для включения в сеть переменного тока, а к полной длине обмотки может подключаться источник тока постоянного.

Преимущества данного типа двигателей очевидны:

Возможность работы на высоких оборотах позволяет создавать коллекторные электромоторы с частотой вращения до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту, знакомые всем по электрическим бормашинам.

Отсутствие необходимости в дополнительных пусковых устройствах в отличие от двигателей с короткозамкнутым ротором.

Высокий пусковой момент, что ускоряет выход на рабочий режим, в том числе и под нагрузкой. Более того, крутящий момент коллекторного электродвигателя обратно пропорционален оборотам и при росте нагрузки позволяет избежать просадки частоты вращения.

Легкость управления оборотами — так как они зависят от напряжения питания, для регулировки частоты вращения в широчайших пределах достаточно иметь простейший симисторный регулятор напряжения. При отказе регулятора коллекторный двигатель может быть включен в сеть напрямую.

Меньшая инерция ротора — он может быть выполнен гораздо более компактным, чем при короткозамкнутой схеме, благодаря чему и сам коллекторный двигатель становится заметно меньше.

Также коллекторный двигатель элементарно может быть реверсирован, что особенно актуально при создании различного рода электроинструмента и ряда станков.

По этим причинам коллекторные двигатели широко распространены во всех однофазных потребителях, где необходимо гибкое регулирование оборотов:

в ручном электроинструменте;
пылесосах;
кухонной технике и так далее.

Однако ряд конструктивных особенностей определяет специфику эксплуатации коллекторного электродвигателя:

Коллекторные двигатели требуют регулярной замены щеток, изнашивающихся со временем. Изнашивается и сам коллектор, в то время как двигатель с короткозамкнутым ротором, как уже писалось выше, при условии нечастой замены подшипников практически вечен.

Неизбежное искрение между коллектором и щетками (причина появления всем знакомого запаха озона при работе коллекторного электродвигателя) не только дополнительно снижает ресурс, но и требует повышенных мер безопасности при работе из-за вероятности воспламенения горючих газов или пыли.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Типы электродвигателей — Однофазные электродвигатели , электродвигатели постоянного тока, асинхронные двигатели

Электродвигатель – это электрическая машина, служащая для преобразования электрической энергии в механическую энергию. Электродвигатель работает на основе принципа электромагнитной индукции.

Существует множество видов электродвигателей, различающихся по конструкции, принципу действия, исполнению и другим характеристикам. Различают основные виды электродвигателей:

По типу протекающего тока двигатели различают:

Электродвигатели постоянного тока. Широко используют в качестве промышленного оборудования, привода электротранспорта и микропривода исполнительных механизмов.
Электродвигатели переменного тока. Нашли широкое применение для приводов всех типов технологического оборудования, автоматических регуляторов, электроинструментов.

По конструкции электрические машины различают с вертикально и горизонтально расположенным валом. Электродвигатели также классифицируют по мощности, климатическому исполнению, степени защиты, назначению и другим характеристикам.

Со всеми типами электродвигателей вы можете познакомиться на информационном портале по электродвигателям electrodvigatel.com. Здесь вы найдете преимущества и недостатки, того или иного электродвигателя, полный список производителей электродвигателей, а также сможете узнать стоимость на электродвигатели.

Виды электродвигателей

Стоимость электродвигателя в основном зависит от следующих параметров:

Габарит (высота оси вращения)
Мощность
Климатическое исполнение

Стоит отметить, что с увеличением габарита электродвигателя усложняется технология изготовления электрических машин, уменьшается серийность выпуска и, соответственно, меняется экономика и ценообразование двигателей. Чем больше габарит двигателя – тем меньше производителей на рынке.

Конструкция электродвигателя

Вращающийся электродвигатель состоит из двух главных деталей:

статора — неподвижная часть
ротора — вращающаяся часть

У большинства двигателей внутри статора располагается ротор. Электродвигатели у которых ротор находится снаружи статора называются электродвигателями обращенного типа.

Электродвигатель в разрезе — 1 статор, 2 ротор, 3 подшипник

Условное обозначение электродвигателей

1 – тип электродвигателя:
общепромышленные электродвигатели:
АИ — обозначение серии общепромышленных электродвигателей
Р, С (АИР и АИС) — вариант привязки мощности к установочным размерам, т.е.
АИР (А, 5А, 4А, АД) — электродвигатели, изготавливаемые по ГОСТ
АИС (6А, IMM, RA) — электродвигатели, изготавливаемые по евростандарту DIN (CENELEC)
взрывозащищенные электродвигатели: ВА, АВ, АИМ, АИМР, 2В, 3В и др

2 — электрические модификации:

Электрические модификации	Определение
М	модернизированный электродвигатель: 5АМ
Н	электродвигатель защищенного исполнения с самовентиляцией: 5АН
Ф	электродвигатель защищенного исполнения с принудительным охлаждением: 5АФ
К	электродвигатель с фазным ротором: 5АНК
С	электродвигатель с повышенным скольжением: АС, 4АС и др.
Е	однофазный электродвигатель 220V: АДМЕ, 5АЕУ
В	встраиваемый электродвигатель: АИРВ 100S2
П	электродвигатель для привода осевых вентиляторов в птицеводческих хозяйствах и т. д.

3 — габарит электродвигателя (высота оси вращения):
габарит электродвигателя равен расстоянию от низа лап до центра вала в миллиметрах
50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450 и выше

4 — длина сердечника и/или длина станины:

Длина сердечника	Определение
А, В, С	длина сердечника (первая длина, вторая длина, третья длина)
XK, X, YK, Y	длина сердечника статора высоковольтных двигателей
S, L, М	установочные размеры по длине станины

5 — количество полюсов электродвигателя:
2, 4, 6, 8, 10, 12, 4/2, 6/4, 8/4, 8/6, 12/4, 12/6, 6/4/2, 8/4/2, 8/6/4, 12/8/6/4 и др.

6 — конструктивные модификации электродвигателя:

Модификации электродвигателя	Определение
Л	электродвигатель для привода лифтов: 5АФ 200 МА4/24 НЛБ УХЛ4
Е	электродвигатель с встроенным электромагнитным тормозом и ручкой расторможения: АИР 100L6 Е2 У3
Е2	со встроенным датчиком температурной защиты: АИР 180М4 БУ3
Б	со встроенным датчиком температурной защиты: АИР 180М4 БУ3
Ж	электродвигатель со специальным выходным концом вала для моноблочных насосов: АИР 80В2 ЖУ2
П	электродвигатель повышенной точности по установочным размерам: АИР 180М4 ПУ3
Р3	электродвигатель для мотор-редукторов: АИР 100L6 Р3
С	электродвигатель для станков-качалок: АИР 180М8 СНБУ1
Н	электродвигатель малошумного исполнения: 5АФ 200 МА4/24 НЛБ УХЛ4

7 — климатическое исполнение электродвигателя:

Категория размещения	Определение
У	умеренного климатического исполнения
Т	тропического исполнения
УХЛ	умеренно холодного климата
ХЛ	холодного климата
ОМ	для судов морского и речного флота

8 — категория размещения:

Категория размещения	Определение
1	на открытом воздухе
2	на улице под навесом
3	в помещении
4	в помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями
5	в помещении с повышенной влажностью

9 — степень защиты электродвигателя:
первая цифра: защита от твердых объектов

вторая цифра: защита от жидкостей

Степень защиты IP	Определение первой цифры — защита от твердых объектов	Определение второй цифры — защита от жидкостей
0	без защиты	без защиты
1	защита от твердых объектов размерами свыше 50мм (например, от случайного касания руками)	защита от вертикально падающей воды (конденсация)
2	защита от твердых объектов размерами свыше 12 мм (например, от случайного касания пальцами)	защита от воды, пдпющей под углом 15º к вертикали
3	защита от твердых объектов размерами свыше 2,5 мм (например, инструментов, проводов)	защита от воды, падающей под углом 60º к вертикали
4	защита от твердых объектов размерами свыше 1мм (например, тонкой проволоки)	защита от водяных брызг со всех сторон
5	защита от пыли (без осаждения опасных материалов)	защита от водяных струй со всех сторон

10 – мощность электродвигателя

11 – обороты электродвигателя

12 — Монтажное исполнение электродвигателя

Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока подразделяются на две группы: асинхронные и синхронные. Синхронные двигатели в свою очередь делятся на основные исполнения групп двигателей:

общепромышленное
специальное (крановые, для дробилок, лифтовые и другие)
взрывозащищенное. Дальнейшее подразделение — для химической отрасли и рудничные, рудничные специальные.

Асинхронными двигателями (АД) называют машины переменного тока, в которых основное магнитное поле создается переменным током и частота вращения ротора, не связанная жестко с частотой тока в обмотке статора, меняется с нагрузкой. Наибольшее применение получили бесколлекторные асинхронные машины, используемые главным образом в качестве электродвигателей. Значительно реже применяются коллекторные асинхронные электродвигатели — более дорогие и менее надежные в эксплуатации, чем бесколлекторные.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются:

Асинхронные двигатели наиболее распространены в настоящее время, чем другие виды электродвигателей.

Синхронные и асинхронные машины переменного тока обладают свойством обратимости — они могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.

Двигатель однофазный переменного тока – принцип работы и устройство агрегата

Электродвигатель предназначен для преобразования, с малыми потерями, электрическую энергию в механическую.

Предлагаем рассмотреть принцип действия асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, трехфазного и однофазного типа, а также его конструкцию и схемы подключения.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 283
Источник: https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html

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.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1587
Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction1ph/

Однофазный асинхронный электродвигатель с пусковой обмоткой

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Основными компонентами любого электродвигателя являются ротор и статор. Ротор — вращающаяся часть электродвигателя, статор — неподвижная часть электродвигателя, с помощью которого создается магнитное поле для вращения ротора.

Основные части однофазного двигателя: ротор и статор

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.

Двигатель фактически является двухфазным, но так как рабочей является только одна обмотка, электродвигатель называют однофазным.

Ротор обычно представляет из себя короткозамкнутую обмотку, также из-за схожести называемой «беличьей клеткой». Медные или алюминиевые стержни которого с торцов замкнуты кольцами, а пространство между стержнями чаще всего заливается сплавом алюминия. Так же ротор однофазного двигателя может быть выполнен в виде полого немагнитного или полого ферромагнитного цилиндра.

Однофазный двигатель с вспомогательной обмоткой имеет 2 обмотки расположенные перпендикулярно относительно друг друга

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Для того чтобы лучше понять работу однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим его только с одним витком в главной и вспомогательной обмотки.

Проанализируем случай с двумя обмотками имеющими по оному витку

Рассмотрим случай когда в вспомогательной обмотки не течет ток. При включении главной обмотки статора в сеть, переменный ток, проходя по обмотке, создает пульсирующее магнитное поле, неподвижное в пространстве, но изменяющееся от +Фmах до -Фmах.

Остановить

Пульсирующее магнитное поле

Если поместить ротор, имеющий начальное вращение, в пульсирующее магнитное поле, то он будет продолжать вращаться в том же направлении.

Чтобы понять принцип действия однофазного асинхронного двигателя разложим пульсирующее магнитное поле на два одинаковых круговых поля, имеющих амплитуду равную Фmах/2 и вращающихся в противоположные стороны с одинаковой частотой:

где nпр – частота вращения магнитного поля в прямом направлении, об/мин,
nобр – частота вращения магнитного поля в обратном направлении, об/мин,
f1 – частота тока статора, Гц,
p – количество пар полюсов,
n1 – скорость вращения магнитного потока, об/мин

Остановить

Разложение пульсирующего магнитного потока на два вращающихся

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Рассмотрим случай когда ротор, находящийся в пульсирующем магнитном потоке, имеет начальное вращение. Например, мы вручную раскрутили вал однофазного двигателя, одна обмотка которого подключена к сети переменного тока. В этом случае при определенных условиях двигатель будет продолжать развивать вращающий момент, так как скольжение его ротора относительно прямого и обратного магнитного потока будет неодинаковым.

Будем считать, что прямой магнитный поток Фпр, вращается в направлении вращения ротора, а обратный магнитный поток Фобр — в противоположном направлении. Так как, частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения магнитного потока n1, скольжение ротора относительно потока Фпр будет:

где sпр – скольжение ротора относительно прямого магнитного потока,
n2 – частота вращения ротора, об/мин,
s – скольжение асинхронного двигателя

Прямой и обратный вращающиеся магнитные потоки вместо пульсирующего магнитного потока

Магнитный поток Фобр вращается встречно ротору, частота вращения ротора n2 относительно этого потока отрицательна, а скольжение ротора относительно Фобр

где sобр – скольжение ротора относительно обратного магнитного потока

Запустить

Остановить

Вращающееся магнитное поле пронизывающее ротор

Ток индуцируемый в роторе переменным магнитным полем

Согласно закону электромагнитной индукции прямой Фпр и обратный Фобр магнитные потоки, создаваемые обмоткой статора, наводят в обмотке ротора ЭДС, которые соответственно создают в короткозамкнутом роторе токи I2пр и I2обр. При этом частота тока в роторе пропорциональна скольжению, следовательно:

где f2пр – частота тока I2пр наводимого прямым магнитным потоком, Гц

где f2обр – частота тока I2обр наводимого обратным магнитным потоком, Гц

Таким образом, при вращающемся роторе, электрический ток I2обр, наводимый обратным магнитным полем в обмотке ротора, имеет частоту f2обр, намного превышающую частоту f2пр тока ротора I2пр, наведенного прямым полем.

Пример: для однофазного асинхронного двигателя, работающего от сети с частотой f1 = 50 Гц при n1 = 1500 и n2 = 1440 об/мин,

скольжение ротора относительно прямого магнитного потока sпр = 0,04;
частота тока наводимого прямым магнитным потоком f2пр = 2 Гц;
скольжение ротора относительно обратного магнитного потока sобр = 1,96;
частота тока наводимого обратным магнитным потоком f2обр = 98 Гц

Согласно закону Ампера, в результате взаимодействия электрического тока I2пр с магнитным полем Фпр возникает вращающий момент

где Mпр – магнитный момент создаваемый прямым магнитным потоком, Н∙м,
сM — постоянный коэффициент, определяемый конструкцией двигателя

Электрический ток I2обр, взаимодействуя с магнитным полем Фобр, создает тормозящий момент Мобр, направленный против вращения ротора, то есть встречно моменту Мпр:

где Mобр – магнитный момент создаваемый обратным магнитным потоком, Н∙м

Результирующий вращающий момент, действующий на ротор однофазного асинхронного двигателя,

Справка: В следствие того, что во вращающемся роторе прямым и обратным магнитным полем будет наводиться ток разной частоты, моменты сил действующие на ротор в разных направлениях будут не равны. Поэтому ротор будет продолжать вращаться в пульсирующем магнитном поле в том направлении в котором он имел начальное вращение.

Тормозящее действие обратного поля

При работе однофазного двигателя в пределах номинальной нагрузки, то есть при небольших значениях скольжения s = sпр, крутящий момент создается в основном за счет момента Мпр. Тормозящее действие момента обратного поля Мобр — незначительно. Это связано с тем, что частота f2обр много больше частоты f2пр, следовательно, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора х2обр = x2sобр току I2обр намного больше его активного сопротивления. Поэтому ток I2обр, имеющий большую индуктивную составляющую, оказывает сильное размагничивающее действие на обратный магнитный поток Фобр, значительно ослабляя его.

где r2 — активное сопротивление стержней ротора, Ом,
x2обр — реактивное сопротивление стержней ротора, Ом.

Если учесть, что коэффициент мощности невелик, то станет, ясно, почему Мобр в режиме нагрузки двигателя не оказывает значительного тормозящего действия на ротор однофазного двигателя.

С помощью одной фазы нельзя запустить ротор

Ротор имеющий начальное вращение будет продолжать вращаться в поле создаваемом однофазным статором

Действие пульсирующего поля на неподвижный ротор

При неподвижном роторе (n2 = 0) скольжение sпр = sобр = 1 и Мпр = Мобр, поэтому начальный пусковой момент однофазного асинхронного двигателя Мп = 0. Для создания пускового момента необходимо привести ротор во вращение в ту или иную сторону. Тогда s ≠ 1, нарушается равенство моментов Мпр и Мобр и результирующий электромагнитный момент приобретает некоторое значение .

Пуск однофазного двигателя. Как создать начальное вращение?

Одним из способов создания пускового момента в однофазном асинхронном двигателе, является расположение вспомогательной (пусковой) обмотки B, смещенной в пространстве относительно главной (рабочей) обмотки A на угол 90 электрических градусов. Чтобы обмотки статора создавали вращающееся магнитное поле токи IA и IB в обмотках должны быть сдвинуты по фазе относительно друг друга. Для получения фазового сдвига между токами IA и IB в цепь вспомогательной (пусковой) обмотки В включают фазосмещающий элемент, в качестве которого используют активное сопротивление (резистор), индуктивность (дроссель) или емкость (конденсатор) .

После того как ротор двигателя разгонится до частоты вращения, близкой к установившейся, пусковую обмотку В отключают. Отключение вспомогательной обмотки происходит либо автоматически с помощью центробежного выключателя, реле времени, токового или дифференциального реле, или же вручную с помощью кнопки.

Таким образом, во время пуска двигатель работает как двухфазный, а по окончании пуска — как однофазный.

Подключение однофазного двигателя

С пусковым сопротивлением

Двигатель с расщепленной фазой — однофазный асинхронный двигатель, имеющий на статоре вспомогательную первичную обмотку, смещенную относительно основной, и короткозамкнутый ротор .

Однофазный асинхронный двигатель с пусковым сопротивлением — двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки отличается повышенным активным сопротивлением.

Омический сдвиг фаз, биффилярный способ намотки пусковой обмотки

Разное сопротивление и индуктивность обмоток

Для запуска однофазного двигателя можно использовать пусковой резистор, который последовательно подключается к пусковой обмотки. В этом случае можно добиться сдвига фаз в 30° между токами главной и вспомогательной обмотки, которого вполне достаточно для пуска двигателя. В двигателе с пусковым сопротивлением разность фаз объясняется разным комплексным сопротивлением цепей.

Также сдвиг фаз можно создать за счет использования пусковой обмотки с меньшей индуктивностью и более высоким сопротивлением. Для этого пусковая обмотка делается с меньшим количеством витков и с использованием более тонкого провода чем в главной обмотке.

Отечественной промышленностью изготавливается серия однофазных асинхронных электродвигателей с активным сопротивлением в качестве фазосдвигающего элемента серии АОЛБ мощностью от 18 до 600 Вт при синхронной частоте вращения 3000 и 1500 об/мин, предназначенных для включения в сеть напряжением 127, 220 или 380 В, частотой 50 Гц.

С конденсаторным пуском

Двигатель с конденсаторным пуском — двигатель с расщепленной фазой, у которого цепь вспомогательной обмотки с конденсатором включается только на время пуска.

Ёмкостной сдвиг фаз с пусковым конденсатором

Чтобы достичь максимального пускового момента требуется создать круговое вращающееся магнитное поле, для этого требуется чтобы токи в главной и вспомогательной обмотках были сдвинуты друг относительно друга на 90°. Использование в качестве фазосдвигающего элемента резистора или дросселя не позволяет обеспечить требуемый сдвиг фаз. Лишь включение конденсатора определенной емкости позволяет обеспечить фазовый сдвиг 90°.

Среди фазосдвигающих элементов, только конденсатор позволяет добиться наилучших пусковых свойств однофазного асинхронного электродвигателя.

Двигатели в цепь которых постоянно включен конденсатор используют для работы две фазы и называются — конденсаторными. Принцип действия этих двигателей основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 11734
Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction1ph/

Однофазный электродвигатель с асимметричным магнитопроводом статора

Статор такого однофазного двигателя выполняется с ярко выраженными полюсами на не симметричном шихтованном сердечнике. Ротор — короткозамкнутый типа «беличья клетка».

Данный электродвигатель для работы не требует использования фазосдвигающих элементов. Недостатком данного двигателя является низкий КПД.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 433
Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction1ph/

Гребневые асинхронные двигатели

Когда напряжение питания низкое, возбуждение обмоток короткозамкнутого ротора не происходит. Это обусловлено тем что, когда число зубцов статора и число зубьев ротора равное, таким образом вызывая магнитную фиксацию между статором и ротором. Этот физический контакт иначе называется зубо-блокировкой или магнитной блокировкой. Данная проблема может быть преодолена путем увеличения количества пазов ротора или статора.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 452
Источник: https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html

В чем достоинства однофазного асинхронного двигателя:

доступная цена;
простая конструкция;
небольшой вес, компактность;
большая двигательная способность из-за отсутствия коллектора;
питание от синусоидальной сети.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 220
Источник: http://www.poroselectromotor.ru/stati/odnofaznij-asinhronnij-dvigatel-princip-raboti

Контроль функциональности

Ниже перечислены все дефекты, говорящие о вероятных проблемах с мотором, их причиной могла быть некорректная эксплуатация либо перегруженность:

Неисправная опора или монтажные щели.
В середине двигателя потемнела окраска (показывает на перегрев).
Через щели в корпусе внутрь аппарата втянуты сторонние вещества.

Чтобы проконтролировать функциональность двигателя, необходимо включить его сначала на 1 минуту, а потом предоставить потрудиться приблизительно 15 минут.

Если уже после этого мотор окажется тёплым, то:

вероятно, подшипники загрязнились, зажались либо попросту износились;
причина может быть в очень повышенной ёмкости конденсатора.

Отключите конденсатор и опустите мотор вручную: в случае если он прекратит прогреваться — следует сократить конденсаторную ёмкость.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 813
Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/dvigateli/odnofaznyy-asinhronnyy-dvigatel-ustroystvo-i-princip-deystviya.html

В чем недостатки однофазного асинхронного двигателя:

небольшой диапазон регулировки частоты вращения;
отсутствие или небольшой пусковой момент, низкий КПД.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 159
Источник: http://www.poroselectromotor.ru/stati/odnofaznij-asinhronnij-dvigatel-princip-raboti

Аналогия с муфтой

Рассматривая принцип действия асинхронного электродвигателя, используемого в промышленных машинах, и его технические характеристики, нужно сказать про вращающуюся муфту механического сцепления . Крутящий момент на валу привода должен равняться крутящему моменту на ведомом валу. Кроме того, следует подчеркнуть, что эти два момента являются одним и тем же, поскольку крутящий момент линейного преобразователя вызывается трением между дисков внутри самой муфты.

Электромагнитная муфта сцепления

Похожий принцип действия и у тягового двигателя с фазным ротором. Система такого мотора состоит из восьми полюсов (из которых 4 – основные, а 4 – добавочные), и остовы. На основных полюсах расположены медные катушки. Вращение такого механизма обязано зубчатой передаче, которая получает крутящий момент от вала якоря, так же называемого сердечником. Включение в сеть, производится четырьмя гибкими кабелями. Основное назначение многополюсного электродвигателя – приведение в движение тяжелой техники: тепловозы, тракторы, комбайны и в некоторых случаях, станки.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 1074
Источник: https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html

Достоинства и недостатки

Устройство асинхронного двигателя является практически универсальным, но так же, у данного механизма есть свои плюсы и минусы.

Преимущества асинхронных двигателей переменного тока:

Конструкция простой формы.
Низкая стоимость производства.
Надежная и практичная в обращении конструкция.
Не прихотлив в эксплуатации.
Простая схема управления

Эффективность этих двигателей очень высока, так как нет потерь на трение, и относительно высокий коэффициент мощности.

Недостатки асинхронных двигателей переменного тока:

Не возможен контроль скорости без потерь мощности.
Если увеличивается нагрузка – уменьшается момент.
Относительно небольшой пусковой момент.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 677
Источник: https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 17432
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/induction1ph/: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 13754 (79%)
https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/dvigateli/odnofaznyy-asinhronnyy-dvigatel-ustroystvo-i-princip-deystviya.html: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 813 (5%)
https://www.asutpp.ru/princip-dejstviya-asinxronnogo-dvigatelya.html: использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 2486 (14%)
http://www.poroselectromotor.ru/stati/odnofaznij-asinhronnij-dvigatel-princip-raboti: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 379 (2%)

Как работает однофазный двигатель?

Чтобы понять, как работает однофазный асинхронный двигатель переменного тока, полезно понять основы работы с трехфазным асинхронным двигателем.

Ток в статоре трехфазного двигателя (неподвижные катушки в двигателе) создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле вращается из-за сдвига фазы на 120 ° в каждой фазе источника питания. Это вращающееся магнитное поле индуцирует ток в стержнях ротора.Ток в роторе создает собственное магнитное поле. Взаимодействие между магнитными полями статора и ротора заставляет ротор вращаться. Одна важная вещь, которую следует отметить для трехфазных двигателей, заключается в том, что, поскольку они работают на трех фазах, которые смещены друг относительно друга, они самозапускаются. (См. Верхний рисунок.)

Как он «вращается»

Однофазные двигатели работают по тому же принципу, что и трехфазные двигатели, за исключением того, что они работают только от одной фазы. Одна фаза создает колеблющееся магнитное поле, которое движется вперед и назад, а не вращающееся магнитное поле (см. Нижний рисунок).Из-за этого у настоящего однофазного двигателя нулевой пусковой момент. Однако, как только ротор начинает вращаться, он продолжает вращаться в результате колебания магнитного поля в статоре.

На протяжении многих лет инженеры изобретали умные способы запуска однофазных двигателей. Большинство из них связано с созданием второй фазы, которая помогает создавать вращающееся магнитное поле в статоре. Эту фазу часто называют стартовой или вспомогательной.

Типы однофазных двигателей

Некоторыми из различных типов однофазных двигателей являются двигатель с экранированными полюсами, двигатель с разделенной фазой, двигатель с постоянным разделенным конденсатором (также называемый двигателем с однофазным конденсатором) и двигатель с двумя конденсаторами.Основное различие в конструкции этих двигателей заключается в том, как производится вторая фаза. В двигателях с экранированным полюсом и в двигателях с разделенной фазой конденсатор не используется, в то время как в двигателях с постоянным разделенным конденсатором (PSC) и двумя номинальными конденсаторами используется. Двигатели с разделенной фазой и конденсаторные двигатели с двумя номиналами могут использовать центробежный переключатель для отключения фазы запуска, когда двигатели набирают скорость, в то время как двигатели с экранированным полюсом и двигатели PSC не имеют переключателя.

У каждого из этих двигателей также есть свои компромиссы в производительности.Двигатели с экранированными полюсами — очень простые двигатели и, как правило, недорогие, но они имеют низкий КПД и, как правило, предназначены для применения с малой мощностью. Двигатели с расщепленной фазой, как правило, недорогие, но у них низкий пусковой момент и высокий пусковой ток. Двигатели PSC обеспечивают более высокий пусковой момент и более высокий КПД, чем двигатели без конденсатора.

>> Хотите узнать больше об асинхронных двигателях? Прочтите в нашем блоге о синхронных и асинхронных двигателях или посмотрите наше видео о том, как выбрать мотор-редуктор.

Однофазные двигатели переменного тока (часть 1)

ЦЕЛИ:

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

ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ОДНОФАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

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

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

РАЗДЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Электродвигатели с разделенной фазой делятся на три основные категории:

Асинхронный двигатель с резистивным пуском.
Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском.
Конденсаторный двигатель с конденсаторным пуском.

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

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

ДВУХФАЗНАЯ СИСТЕМА

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

количество полюсов статора
частота приложенного напряжения.

Скорость вращающегося магнитного поля можно определить по формуле:

S = 120 F / P

Где:

S =

об / мин

F = частота в герцах

P = Количество полюсов статора

ПРИМЕР

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

S = 120 _ 60 6

S = 1200 об / мин

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

===

Табл. 1 об / мин при 60 Гц

Полюса статора —

об / мин

2 — 3600
4–1800
6–1200
8–900

===

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

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

СОПРОТИВЛЕНИЕ-ПУСК ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

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

Определяется пусковой крутящий момент, создаваемый двигателем с расщепленной фазой. по трем факторам:

1. Напряженность магнитного поля статора.

2. Напряженность магнитного поля ротора.

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

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

===

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

===

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

===

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

===

ОТКЛЮЧЕНИЕ ПУСКОВОЙ ОБМОТКИ

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

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

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

FGR. 8 Подключение реле горячего провода.

FGR. 9 Пусковое реле термоэлектрического типа.

ПУСКОВОЕ РЕЛЕ

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

Есть три основных типа пусковых реле, используемых с пусковым сопротивлением. и электродвигателей конденсаторного пуска:

1 Реле горячего провода.

2 Реле тока.

3 Твердотельное пусковое реле.

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

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

При запуске двигателя ток рабочей обмотки значительно снижается, что позволяет пусковые контакты снова разомкнуть и отсоединить пусковую обмотку от схема.

===

FGR. 10 Текущий тип пускового реле.

===

FGR. 11 Подключение реле тока.

===

FGR. 12 Пусковое твердотельное реле.

===

FGR. 13 Подключение твердотельного пускового реле.

===

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

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

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

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

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛЕЙ СТАТОРА И РОТОРА

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

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

===

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

===

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

===

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

===

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

===

FGR. 18 Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском.

===

НАПРАВЛЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ

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

КОНДЕНСАТОРНО-ПУСКОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

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

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

Когда конденсатор надлежащего размера включен последовательно с пусковым обмотки, это заставляет ток в пусковой обмотке опережать приложенное напряжение.Этот опережающий ток вызывает сдвиг фазы на 90 ° между током рабочей обмотки. и пусковой ток обмотки (FGR.17). Максимальный пусковой крутящий момент развивается с этой точки зрения.

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

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

ДВУХНАПРЯЖНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С РАЗДЕЛЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

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

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

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

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

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

FGR. 24 Высоковольтное соединение с одной пусковой обмоткой.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

(продолжение в части 2)

Двигатель переменного тока

— Learnchannel-TV.com

Из содержания:
0:27 Как можно создать вращающееся магнитное поле RMF с одной единственной фазой
2:38 Как создается крутящий момент двигателя переменного тока
3:55 Характеристическая кривая этого двигателя переменного тока
4:54 Как подключение емкостного двигателя и изменение направления вращения
5:21 Пластина двигателя и расчет конденсаторного двигателя
7:34 Устройство и сводка Однофазный двигатель переменного тока

Как создать вращающееся магнитное поле RMF

Однофазный асинхронный двигатель или Конденсаторный двигатель имеет две обмотки статора: основную обмотку (2/3 всей обмотки) и вспомогательную обмотку, которая смещена на 90 градусов по отношению к основной обмотке.Чтобы добраться до RMF, вспомогательная обмотка должна быть сдвинута по фазе на 90 градусов. Конденсаторный двигатель использует конденсатор, подключенный последовательно к вспомогательной обмотке для получения этого фазового сдвига.

Конденсаторный асинхронный двигатель — функция

Как создать вращающееся магнитное поле RMF с одной единственной фазой?

Однофазный асинхронный двигатель или Конденсаторный двигатель имеет две обмотки статора: основную обмотку (2/3 всей обмотки) и вспомогательную обмотку, которая смещена на 90 градусов по отношению к основной обмотке.Чтобы получить вращающееся магнитное поле, вспомогательная обмотка должна быть сдвинута по фазе на 90 градусов. Емкостной двигатель использует конденсатор, подключенный последовательно к вспомогательной обмотке, чтобы получить этот фазовый сдвиг.

Следующее двумерное представление показывает, как емкостной двигатель может формировать вращающееся магнитное поле. В определенные моменты вы видите моментальный снимок направления тока в обмотке статора и результирующего вращающегося магнитного поля.

Конденсаторный асинхронный двигатель — как устроен RMF

Как конденсаторный двигатель создает крутящий момент

Как конденсаторный двигатель создает крутящий момент

Без пробуксовки без крутящего момента!

Кривая крутящего момента емкостного двигателя

Для достижения более высокого пускового момента к вспомогательной обмотке можно последовательно подключить еще один конденсатор большего размера.Из-за перегрева этот так называемый пусковой конденсатор должен отключаться на определенной скорости с помощью центробежного выключателя.

Конденсаторный асинхронный двигатель — схема подключения

Ниже мы обсудим характеристики крутящего момента. Как видите, фазовый сдвиг (генерируемый конденсатором) во вспомогательной обмотке необходим для получения пускового момента и, следовательно, определенного направления вращения:

Конденсаторный двигатель — кривые крутящего момента

Как изменить направление вращения

Чтобы изменить направление вращения двигателя, необходимо изменить направление тока во вспомогательной обмотке.Таким образом, направление вращения не зависит от того, как вы подключаете этот двигатель переменного тока к розетке. Если производитель предлагает двигатель переменного тока с 6-контактной клеммной колодкой двигателя, очень легко изменить направление вращения: просто повторно подключите металлические перемычки, как показано:

Конденсаторный асинхронный двигатель — как изменить направление вращения

Таким образом, нельзя изменить направление вращения, если поменять местами только соединения L1 и N!

Однофазный асинхронный двигатель, конденсаторный двигатель — заводская табличка

Определить пусковой и рабочий конденсатор

Существует практическое правило для определения рабочего конденсатора: емкость составляет от 30 мкФ до 50 мкФ на кВт мощности двигателя! Как видите, это очень приблизительная оценка.Причина в том, что размер конденсатора зависит от мощности двигателя и соотношения намотки рабочей и вспомогательной обмоток. Таким образом, определить конденсатор очень сложно. Лучше всего обратиться к производителю.

Пусковой конденсатор, если он есть, примерно в 3 раза больше рабочего конденсатора. C _S = 3 C _R Здесь: C _S = 3 * 25 мкФ = 75 мкФ

Заказ на выполнение работ:
Рассчитайте КПД и скольжение конденсаторного двигателя переменного тока, показанного выше!

Однофазный асинхронный двигатель | Электрические уроки | Повязки Mepits

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока , в котором электрическая энергия преобразуется в механическую для выполнения некоторых физических задач.Этому асинхронному двигателю для правильной работы требуется только одна фаза питания. Они обычно используются в приложениях с низким энергопотреблением, в быту и в промышленности. Простая конструкция, дешевая стоимость, лучшая надежность, простота ремонта и лучшее обслуживание — вот некоторые из его заметных преимуществ.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Основными компонентами однофазного асинхронного двигателя являются статор и ротор. Статор , как известно, неподвижная часть.Обычно на обмотку статора подается однофазное переменное питание. Ротор — это вращающаяся часть двигателя. Ротор соединен с механической нагрузкой с помощью вала. Здесь используется ротор с короткозамкнутым ротором . Он имеет ламинированный железный сердечник с множеством прорезей. Прорези ротора бывают закрытого или полузакрытого типа. Обмотки ротора симметричны и у одного типа короткозамкнуты. Между ротором и статором имеется воздушный зазор. Наиболее практично этот двигатель применяется в холодильниках, часах, дрелях, насосах, стиральных машинах и т. Д.Обмотка статора в асинхронном двигателе 1 Ø состоит из двух частей: основной обмотки и вспомогательной обмотки . Обычно вспомогательная обмотка перпендикулярна основной обмотке. В асинхронном двигателе 1 Ø обмотка с большим количеством витков называется основной обмоткой. А другой провод называется вспомогательной обмоткой.

Принцип работы

На обмотку статора подается однофазный переменный ток. Благодаря этому создается магнитное поле , которое пульсирует синусоидальным образом.Через некоторое время полярность поля меняется, и переменный поток не может обеспечить необходимое вращение двигателя. Но если двигатель перемещается внешними средствами, двигатель будет вращаться с конечной скоростью. Используя теорию вращения двойного поля, поведение этого двигателя можно объяснить, как показано ниже.

Теория вращения двойного поля: Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически?

Пусть Ø _м будет пульсирующим полем в двигателе, который состоит из двух компонентов с величиной Ø _м/2.Оба вращаются со скоростью ω рад / сек в противоположном направлении. Это показано на рисунке ниже. Переменный поток, создаваемый статором, представлен Ø ₁ и Ø ₂. Каждый из потоков равен половине максимального значения переменного потока, и они вращаются с синхронной скоростью в противоположных направлениях. Поток Ø ₁ приведет к крутящему моменту T ₁ в направлении против часовой стрелки, а поток Ø ₂ будет создавать крутящий момент T ₂ в направлении по часовой стрелке.Когда ротор находится в состоянии покоя, крутящие моменты T ₁ и T ₂ равны и противоположны, а результирующий крутящий момент будет равен нулю. Следовательно, однофазный асинхронный двигатель не запускается автоматически. Этот факт проиллюстрирован на рисунке ниже.

Типы однофазных асинхронных двигателей

Существует множество способов запуска однофазного асинхронного двигателя. Исходя из этого, существует 5 различных типов.

Асинхронный двигатель с разделенной фазой

Также известен как двигатель с резистивным пуском.Основная и вспомогательная обмотки смещены на 90 градусов. Здесь используется центробежный переключатель. Некоторые из его характеристик включают: номинальную мощность от 60 Вт до 250 Вт, постоянную скорость и высокий пусковой ток. Благодаря невысокой стоимости мотора он очень популярен на рынке. Этот двигатель эффективно используется в домашних условиях. Из-за низкого пускового момента он не может развивать мощность более 1 кВт.

Конденсаторный пусковой двигатель

Здесь у вспомогательной обмотки больше витков.Электролитический конденсатор размещен последовательно со вспомогательной обмоткой. Также подключен центробежный переключатель, и две обмотки расположены под углом 90 градусов. Некоторые из его характеристик — высокая стоимость, номинальная мощность от 120 Вт до 7 кВт и т. Д. Конденсаторный пусковой двигатель обычно используется в тех случаях, когда требуется высокий пусковой момент.

Конденсаторный пуск и конденсаторный двигатель

Клеточный ротор и обмотки статора являются двумя основными частями двигателя.Обмотки статора расположены под углом 90 градусов. При этом используются два конденсатора , подключенных параллельно. Здесь также используется центробежный выключатель. Запуск больших нагрузок, простота в эксплуатации, лучшая эффективность — вот некоторые из его характеристик. Этот двигатель эффективно используется в быту и промышленности.

Двигатель с постоянным разделенным конденсатором (PSC)

Клетка ротора и обмотка статора — две части двигателя. У этого есть только один конденсатор, включенный последовательно со вспомогательной обмоткой.Здесь конденсатор работает в рабочем и пусковом режимах. Здесь не используется центробежный переключатель. Некоторые характеристики этого двигателя: хороший КПД, низкий пусковой ток, отсутствие центробежного переключателя, большой крутящий момент, использование простых конденсаторов и т. Д. Вентиляторы, нагнетатели и т. Д. Широко используются в этом двигателе.

Электродвигатель с экранированными полюсами

Ротор и статор с сепаратором являются основными частями этого двигателя. Здесь статор состоит из выступающих полюсов с возбуждающей катушкой. Каждый полюс обернут затеняющей катушкой.Полюса называются заштрихованными. Простая конструкция, отсутствие центробежного переключателя, номинальная мощность около 30 Вт — вот лишь некоторые из его характеристик. Этот двигатель широко используется в приложениях с низким энергопотреблением.

Список однофазных двигателей переменного тока

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

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

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

(i) Асинхронные двигатели

(ii) Коллекторные двигатели и

(iii) Синхронные двигатели.

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

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

1. Однофазные асинхронные двигатели:

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

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

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

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

2. Двигатель серии переменного тока:

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

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

Среднее значение крутящего момента на валу двигателя равно

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

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

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

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

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

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

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

3. Универсальный двигатель:

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

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

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

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

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

4. Отталкивающие двигатели:

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

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

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

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

Недостатками отталкивающих двигателей являются:

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

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

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

(iv) более высокая стоимость и

(v) требуется больше внимания и обслуживания.

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

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

5. Синхронные двигатели:

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

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

и. Электродвигатель сопротивления:

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

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

ii. Гистерезис двигателя:

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

iii. Синхронный двигатель с постоянным магнитом:

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

6. Шаговый двигатель:

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

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

Шаговые двигатели

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

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

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

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

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

2. Его можно легко подключить к микропроцессору / контроллеру на базе компьютера.

Шаговые двигатели

имеют широкий спектр применения — двигатели подачи бумаги в пишущих машинках и телетайпах, позиционирование печатающих головок, перья в графических плоттерах X-Y, записывающие головки в компьютерных дисковых накопителях, а также для позиционирования рабочих столов и инструментов в обрабатывающем оборудовании с числовым программным управлением.

Шаговый двигатель также используется для выполнения многих других функций, таких как дозирование, смешивание, резка, смешивание, перемешивание и т. Д. Во многих коммерческих, военных и медицинских приложениях, обычно вместе с микропроцессором и управляемыми переключателями.

Однофазный асинхронный двигатель

— конструкция, работа и типы

Однофазный асинхронный двигатель

— конструкция, работа и типы однофазных асинхронных двигателей

Однофазные двигатели более предпочтительны, чем трехфазные асинхронные двигатели для бытового использования. , коммерческие приложения. Поскольку от электросети доступно только однофазное питание. Таким образом, в этом типе применения нельзя использовать трехфазный асинхронный двигатель.

В следующем посте мы покажем конструкцию и различные типы однофазных асинхронных двигателей с рабочими характеристиками и приложениями.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Однофазный асинхронный двигатель аналогичен трехфазному асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором, за исключением того, что на нем установлены две однофазные обмотки (вместо одной трехфазной обмотки в трехфазных двигателях). Статор и ротор обмотки обмотки размещены внутри статора, который свободно вращается с помощью установленных на валу двигателя подшипников.

Конструкция однофазного асинхронного двигателя аналогична конструкции трехфазного асинхронного двигателя.

Подобно трехфазному асинхронному двигателю, однофазный асинхронный двигатель также состоит из двух основных частей;

Связанный пост: Машина постоянного тока — конструкция, работа, типы и применение

Статор

В статоре единственная разница заключается в обмотке статора. Обмотка статора однофазная, а не трехфазная. Сердечник статора такой же, как сердечник трехфазного асинхронного двигателя.

В однофазном асинхронном двигателе в статоре используются две обмотки, за исключением асинхронного двигателя с экранированными полюсами.Из этих двух обмоток одна обмотка является основной, а вторая — вспомогательной.

Сердечник статора ламинирован для уменьшения потерь на вихревые токи. Однофазное питание подается на обмотку статора (главную обмотку)

Ротор

Ротор однофазного асинхронного двигателя такой же, как ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Вместо обмотки ротора используются стержни ротора, которые замыкаются на конце концевыми кольцами. Следовательно, он проходит полный путь в цепи ротора.Стержни ротора прикреплены к концевым кольцам для увеличения механической прочности двигателя.

Прорези ротора наклонены под некоторым углом, чтобы избежать магнитной связи. К тому же это использовалось для того, чтобы мотор работал плавно и тихо.

На следующем рисунке показаны статор и ротор однофазного асинхронного двигателя.

Работа однофазного асинхронного двигателя

Однофазное питание переменного тока подается на обмотку статора (главную обмотку). Переменный ток, протекающий через обмотку статора, создает магнитный поток.Этот поток известен как основной поток.

Теперь предположим, что ротор вращается и находится в магнитном поле, создаваемом обмоткой статора. Согласно закону Фарадея, ток начинает течь в цепи ротора, это близкий путь. Этот ток известен как ток ротора.

Из-за тока ротора вокруг обмотки ротора образуется магнитный поток. Этот поток известен как поток ротора.

Есть два потока; Главный поток , который создается статором , а второй — поток ротора , который создается ротором .

Взаимодействие между главным потоком и потоком ротора, крутящий момент, создаваемый в роторе, и он начинает вращаться.

Поле статора имеет переменный характер. Скорость поля статора такая же, как синхронная скорость. Синхронная скорость двигателя зависит от числа полюсов и частоты питания.

Может быть представлен двумя вращающимися полями. Эти поля равны по величине и вращаются в противоположном направлении.

Допустим, Φ _м — это максимальное поле, индуцированное в основной обмотке.Таким образом, это поле разделено на две равные части: Φ _м/2 и Φ _м/2.

Из этих двух полей одно поле Φ _f вращается против часовой стрелки, а второе поле Φ _b вращается по часовой стрелке. Следовательно, результирующее поле равно нулю.

Φ _r = Φ _f — Φ _b

Φ _r = 0

Теперь рассмотрим результирующее поле в разные моменты времени.

При запуске двигателя индуцируются два поля, как показано на рисунке выше. Эти два поля имеют одинаковую величину и противоположное направление. Итак, результирующий поток равен нулю.

В этом состоянии поле статора не может разрезаться полем ротора, и результирующий крутящий момент равен нулю. Итак, ротор не может вращаться, но издает гудение.

Теперь представьте, что после поворота на 90 ° оба поля поворачиваются и указывают в одном направлении. Следовательно, результирующий поток является суммой обоих полей.

Φ _r = Φ _f + Φ _b

Φ _r = 0

В этом состоянии результирующее поле равно максимальному полю, создаваемому статором. Теперь оба поля вращаются отдельно, и это альтернативный характер.

Итак, оба поля отсекаются цепью ротора и индуцируются ЭДС в проводнике ротора. Из-за этой ЭДС в цепи ротора начинает течь ток, который индуцирует поток ротора.

Благодаря взаимодействию магнитного потока статора и магнитного потока ротора двигатель продолжает вращаться.T его теория известна как теория двойного вращения или теория двойного вращения .

Теперь, исходя из приведенного выше объяснения, мы можем сделать вывод, что однофазный асинхронный двигатель не самозапускается.

Чтобы сделать этот двигатель самозапускающимся, нам нужен поток статора, вращающийся по своей природе, а не по переменной природе. Сделать это можно разными способами.

Однофазный асинхронный двигатель можно классифицировать по способам пуска.

Типы однофазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели классифицируются как;

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой
Конденсаторный пусковой асинхронный двигатель
Конденсаторный пусковой асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель с постоянным конденсатором

Асинхронный двигатель с расщепленной фазой

В этом типе двигателя, на том же сердечнике статора намотана дополнительная обмотка.Итак, в статоре две обмотки.

Одна обмотка называется основной обмоткой или рабочей обмоткой, а вторая обмотка называется пусковой обмоткой или вспомогательной обмоткой. Центробежный выключатель включен последовательно со вспомогательной обмоткой.

Вспомогательная обмотка представляет собой обмотку с высоким сопротивлением, а основная обмотка — обмотка с высокой индуктивностью. Вспомогательная обмотка имеет несколько витков небольшого диаметра.

Назначение вспомогательной обмотки — создать разность фаз между обоими потоками, создаваемыми основной обмоткой и обмоткой ротора.

Схема подключения показана на рисунке выше. Ток, протекающий через основную обмотку, равен I _M, а ток, протекающий через вспомогательную обмотку, равен I _A. Обе обмотки параллельны и питаются напряжением В.

Вспомогательная обмотка имеет большое сопротивление. Таким образом, ток I _A почти совпадает по фазе с напряжением питания V.

Основная обмотка имеет высокую индуктивность. Итак, ток I _M отстает от напряжения питания на большой угол.

Полный поток статора индуцируется результирующим током этих двух обмоток. Как показано на векторной диаграмме, результирующий ток представлен как (I). Это создаст разность фаз между потоками, и результирующий поток создаст вращающееся магнитное поле. И мотор начинает вращаться.

Вспомогательная обмотка используется только для запуска двигателя. Эта обмотка бесполезна в рабочем состоянии. Когда двигатель достигает 75–80% синхронной скорости, центробежный переключатель размыкается.Итак, вспомогательная обмотка отключена от схемы. А двигатель работает только от основной обмотки.

Разность фаз, создаваемая этим методом, очень мала. Следовательно, пусковой момент этого двигателя плохой. Таким образом, этот двигатель используется в приложениях с низким пусковым моментом, таких как вентилятор, нагнетатель, измельчитель, насосы и т. Д.

Асинхронный двигатель с экранированным полюсом

По сравнению с другими типами однофазных асинхронных двигателей, этот двигатель отличается от других. конструкция и принцип работы.Этот тип двигателя не требует вспомогательной обмотки.

Этот двигатель имеет явный полюс статора или выступающий полюс, а ротор такой же, как у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Полюса статора сконструированы специально для создания вращающегося магнитного поля.

Полюс этого двигателя разделен на две части; заштрихованная часть и незатененная часть. Его можно создать, разрезав шест на неравные расстояния.

Медное кольцо помещается в небольшую часть столба. Это кольцо представляет собой высокоиндуктивное кольцо, известное как заштрихованное кольцо или заштрихованная полоса.Часть, в которой проходит заштрихованное кольцо, называется заштрихованной частью шеста, а оставшаяся часть — незатененной частью.

Конструкция этого двигателя показана на рисунке ниже.

Когда переменное питание проходит через обмотку статора, в обмотке статора индуцируется переменный поток. Из-за этого потока некоторое количество потока будет связываться с заштрихованным кольцом, и ток будет течь через заштрихованное кольцо.

Согласно закону Ленца, ток, проходящий через катушку, имеет противоположную природу, и поток, создаваемый этой катушкой, будет противодействовать основному потоку.

Заштрихованное кольцо представляет собой катушку с высокой индуктивностью. Таким образом, он будет противодействовать основному потоку, когда оба потока направлены в одном направлении, и будет увеличивать основной поток, когда оба потока направлены в противоположном направлении.

Таким образом, он создаст разность фаз между основным магнитным потоком (потоком статора) и потоком ротора. Благодаря этому методу разность фаз очень меньше. Следовательно, пусковой момент намного меньше. Он используется в таких приложениях, как игрушечный двигатель, вентилятор, воздуходувка, проигрыватель грампластинок и т. Д.

Асинхронный двигатель с конденсаторным пуском

Этот тип двигателя является усовершенствованной версией асинхронного двигателя с расщепленной фазой.Недостатком индукции с расщепленной фазой является низкий крутящий момент. Потому что в этом двигателе создаваемая разность фаз намного меньше.

Этот недостаток компенсируется в этом двигателе с помощью конденсатора, включенного последовательно со вспомогательной обмоткой. Принципиальная схема этого двигателя показана на рисунке ниже.

В этом двигателе используется конденсатор сухого типа. Он предназначен для использования с переменным током. Но этот конденсатор не используется для продолжительной работы.

В этом методе также используется центробежный переключатель, который отключает конденсатор и вспомогательную обмотку, когда двигатель работает на 75-80% синхронной скорости.

Ток через вспомогательный будет опережать напряжение питания на некоторый угол. Этот угол больше, чем угол, увеличенный в асинхронном двигателе с расщепленной фазой.

Итак, пусковой момент этого двигателя очень высок по сравнению с асинхронным двигателем с расщепленной фазой. Пусковой момент этого двигателя на 300% больше момента полной нагрузки.

Из-за высокого пускового момента этот двигатель используется в приложениях, где требуется высокий пусковой крутящий момент, например, в станках для реек, компрессорах, сверлильных станках и т. Д.

Конденсаторный пуск Конденсаторный индукционный двигатель

В этом типе двигателей В двигателе два конденсатора включены параллельно во вспомогательную обмотку. Из этих двух конденсаторов один конденсатор используется только для пуска (пусковой конденсатор), а другой конденсатор постоянно подключен к двигателю (рабочий конденсатор).

Принципиальная схема этого рисунка показана на рисунке ниже.

Пусковой конденсатор имеет высокое значение емкости, а рабочий конденсатор — низкое значение емкости. Пусковой конденсатор соединен последовательно с центробежным переключателем, который размыкается, когда скорость двигателя составляет 70% от синхронной скорости.

В рабочем состоянии как рабочая, так и вспомогательная обмотки соединены с двигателем. Пусковой момент и КПД этого двигателя очень высоки.

Таким образом, это может использоваться в приложениях, где требуется высокий пусковой крутящий момент, например, в холодильнике, кондиционере, потолочном вентиляторе, компрессоре и т. Д.

Асинхронный двигатель с постоянным конденсатором

Конденсатор низкой емкости постоянно подключен к вспомогательная обмотка. Здесь конденсатор имеет малую емкость.

Конденсатор используется для увеличения пускового момента, но он низкий по сравнению с конденсаторным пусковым асинхронным двигателем.

Принципиальная схема и векторная диаграмма этого двигателя показаны на рисунке ниже.

Коэффициент мощности и КПД этого двигателя очень высоки, а также он имеет высокий пусковой крутящий момент, составляющий 80% крутящего момента при полной нагрузке.

Этот тип двигателя используется в таких приложениях, как вытяжной вентилятор, нагнетатель, нагреватель и т. Д.

Применение однофазных асинхронных двигателей

Однофазные двигатели не самозапускаются и менее эффективны, чем трехфазные асинхронные двигатели, и доступны в От 0,5 до 15 л.с., и тем не менее они широко используются для различных целей, таких как:

Часы
Холодильники, морозильники и нагреватели
Вентиляторы, настольные вентиляторы, потолочные вентиляторы, вытяжные вентиляторы, воздухоохладители и водоохладители.
Воздуходувки
Стиральные машины
станки
Сушилки
Типографы, фотостаты и принтеры
Водяные насосы и погружные
Компьютеры
Шлифовальные станки
Сверлильные станки
Прочие инструменты, оборудование и приспособления для дома и т.д.

Похожие сообщения:

Можно ли использовать частотно-регулируемый привод (VFD) на однофазном двигателе?

Не рекомендуется использовать один двигатель с частотно-регулируемым приводом.Хотя это технически возможно, недостатки намного перевешивают любые преимущества, которые вы могли бы ожидать. В большинстве случаев менее затратно перейти на трехфазный двигатель для использования с частотно-регулируемым приводом.

Блог по теме: частотно-регулируемый привод (ЧРП) Часто задаваемые вопросы

Как работает частотно-регулируемый привод ЧРП

позволяют контролировать производительность системы, контролировать скорость двигателей или насосов и регулировать ток по запросу.ЧРП принимает входной трехфазный переменный ток, а затем выдает требуемый переменный или постоянный ток. Это позволяет двигателям эффективно работать при изменении нагрузки.

Преимущества ЧРП для системы

Управление скоростью двигателя дает много преимуществ. Во-первых, частотно-регулируемый привод обеспечивает большую эффективность как с точки зрения использования мощности, так и с точки зрения передачи в насосе или двигателе. ЧРП определяет нагрузку на систему и выдает мощность для компенсации. Он также решает такие проблемы, как сбои в работе системы и перегрузки.Это автоматическое интеллектуальное управление может продлить срок службы двигателя, предотвратить отказ системы и повысить производительность.

Проблемы с использованием однофазного двигателя

Однофазные двигатели намотаны иначе, чем трехфазные. Чтобы использовать однофазный двигатель с частотно-регулируемым приводом, двигатель должен быть инверторного класса, что означает оплату перемотки существующего двигателя или покупку нового двигателя. Даже если характеристики двигателя соблюдены, могут возникнуть проблемы с работой однофазного двигателя.Это чаще всего наблюдается на низких скоростях, когда двигатель вынужден работать на более низких оборотах.

Преимущества модернизации двигателя

Модификация однофазного двигателя для работы с частотно-регулируемым приводом неэффективна.

Как у однофазного двигателя определить рабочую и пусковую обмотки

однофазный двигатель переменного тока N19108-LS

Однофазные асинхронные двигатели INNOVARI

Технические характеристики однофазных асинхронных двигателей INNOVARI

Габаритные размеры

Сопутствующие товары к асинхронным двигателям

Однофазные двигатели ~ Электропривод — информационный ресурс по электроприводу

Электродвигатель переменного тока — асинхронный, коллекторный, однофазный и трехфазный

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА АСИНХРОННЫЙ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА КОЛЛЕКТОРНЫЙ

Типы электродвигателей — Однофазные электродвигатели , электродвигатели постоянного тока, асинхронные двигатели

Двигатель однофазный переменного тока – принцип работы и устройство агрегата

Однофазный электродвигатель с экранированными полюсами

Однофазный асинхронный электродвигатель с пусковой обмоткой

Конструкция однофазного двигателя с вспомогательной или пусковой обмоткой

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Действие пульсирующего поля на вращающийся ротор

Тормозящее действие обратного поля

Действие пульсирующего поля на неподвижный ротор

Пуск однофазного двигателя. Как создать начальное вращение?

Подключение однофазного двигателя

С пусковым сопротивлением

С конденсаторным пуском

Однофазный электродвигатель с асимметричным магнитопроводом статора

Гребневые асинхронные двигатели

В чем достоинства однофазного асинхронного двигателя:

Контроль функциональности

В чем недостатки однофазного асинхронного двигателя:

Аналогия с муфтой

Достоинства и недостатки

Как работает однофазный двигатель?

Как он «вращается»

Типы однофазных двигателей

Однофазные двигатели переменного тока (часть 1)

— Learnchannel-TV.com

Как создать вращающееся магнитное поле RMF

Однофазный асинхронный двигатель | Электрические уроки | Повязки Mepits

Конструкция однофазного асинхронного двигателя

Принцип работы

Типы однофазных асинхронных двигателей

Список однофазных двигателей переменного тока

— конструкция, работа и типы

— конструкция, работа и типы однофазных асинхронных двигателей

Применение однофазных асинхронных двигателей

Можно ли использовать частотно-регулируемый привод (VFD) на однофазном двигателе?

Добавить комментарий Отменить ответ